DE202014010800U1 - Talc particulate and its uses - Google Patents
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Abstract
Talkpartikulat, das einen d50 von ungefähr 0,5 bis 5,0 μm hat und weniger als ungefähr 500 ppm von Partikeln aufweist, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm und einen Formfaktor gleich oder größer als ungefähr 40 haben.A talc particulate having a d50 of about 0.5 to 5.0 μm and having less than about 500 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 μm and a shape factor equal to or greater than about 40.
Description
TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Talkpartikulat (Talkteilchen), Polymerzusammensetzungen, die das Talkpartikulat enthalten, Verfahren für die Aufbereitung des Talkpartikulats und der Polymerzusammensetzung, Verwendungen des Talkpartikulats als Füllstoff und Polymerverbundwerkstoffe und Artikel, die aus der Polymerzusammensetzung gebildet werden. The present invention relates to a talc particulate (talc particles), polymer compositions containing the talc particulate, processes for the preparation of the talc particulate and the polymer composition, uses of the talc particulate as a filler, and polymer composites and articles formed from the polymer composition.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK GENERAL PRIOR ART
Talkpartikulate wurden entwickelt, um bei Kunststoffen Steifigkeit (und Barriereeigenschaften für Gummi, Papier und Beschichtungen) bereitzustellen. Beispielhafte Talkpartikulate werden in
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Talkpartikulat bereitgestellt, das einen d50 von ungefähr 0,5 bis 5,0 μm und einen Formfaktor gleich oder größer als 40 hat und weniger als ungefähr 500 ppm von Partikeln umfasst, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben. According to a first aspect of the present invention, there is provided a talc particulate having a d 50 of about 0.5 to 5.0 μm and a shape factor equal to or greater than 40 and comprising less than about 500 ppm of particles having a particle size equal to or greater than greater than 45 microns.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für die Aufbereitung eines Talkpartikulats bereitgestellt, das einen d50 von ungefähr 0,5 bis 5,0 μm und einen Formfaktor gleich oder größer als 40 hat und weniger als 500 ppm von Partikeln umfasst, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben, das Verfahren umfassend:
- (a) Delaminieren einer flüssigen Suspension eines relativ groben Talkpartikulats, das eine Ausgangspartikelgröße mit einem d50 größer als ungefähr 5,0 μm hat, zum Beispiel größer als ungefähr 7,5 μm, und wahlweise einen d95 von mindestens ungefähr 20,0 μm hat, um ein Talkpartikulat zu erhalten, das eine Partikelgröße kleiner als die Ausgangspartikelgröße hat;
- (b) Behandeln der Suspension, um Partikel zu reduzieren oder zu eliminieren, die einen d95 größer als ungefähr 15,0 μm haben; und
- (c) mindestens teilweise Trocknen der Suspension und damit Erhalten eines Talkpartikulats, das einen d50 von ungefähr 0,5 bis 5,0 μm und einen Formfaktor hat, der gleich oder größer als 40 ist, und weniger als 500 ppm von Partikeln umfasst, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben.
- (a) delaminating a liquid suspension of a relatively coarse talc particulate having a starting particle size with a d 50 greater than about 5.0 μm, for example greater than about 7.5 μm, and optionally a d 95 of at least about 20.0 μm has to obtain a talc particulate having a particle size smaller than the starting particle size;
- (b) treating the suspension to reduce or eliminate particles having a d 95 greater than about 15.0 μm; and
- (c) at least partially drying the suspension and thereby obtaining a talc particulate having a d 50 of about 0.5 to 5.0 μm and a shape factor equal to or greater than 40 and comprising less than 500 ppm of particles, which have a particle size equal to or greater than 45 microns.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „Talk“ entweder das Magnesiumsilikatmineral oder das Mineralchlorit (Magnesiumaluminiumsilikat) oder eine Mischung der zwei, wahlweise assoziiert mit anderen Mineralien, zum Beispiel Dolomit und/oder Magnesit, oder ferner synthetischer Talk, auch als Schiefertalk bekannt. As used herein, the term "talc" means either the magnesium silicate mineral or the mineral chlorite (magnesium aluminum silicate) or a mixture of the two, optionally associated with other minerals, for example dolomite and / or magnesite, or also synthetic talc, also known as slate.
Wie hier verwendet, bedeutet der Ausdruck „oberflächenbehandelt“ Partikel des Talks, die in Kontakt mit einer Verbindung stehen, die an der Oberfläche des Talks haftet (z. B. physisorbiert oder gebondet) oder auf andere Weise mit der Oberfläche des Talks assoziiert ist. As used herein, the term "surface-treated" means particles of the talc that are in contact with a compound that adheres to the surface of the talc (eg, physisorbed or bonded) or otherwise associated with the surface of the talc.
Wie hier verwendet, wird der Begriff „Lamellaritätsindex“ durch folgendes Verhältnis definiert:
„Formfaktor“, wie hier verwendet, ist ein Maß für das Verhältnis des Partikeldurchmessers zur Partikeldicke einer Grundgesamtheit von Partikeln verschiedener Größe und Form, wie sie mit Hilfe von elektrischen Leitfähigkeitsverfahren, Apparaten und Gleichungen gemessen werden, die im
Wie hier verwendet, bedeutet „spezifische Oberfläche (BET)“ den Bereich der Oberfläche der Partikel des Talkpartikulats in Bezug auf Einheitsmaße, die nach dem BET-Verfahren durch die Menge des Stickstoffs bestimmt wird, die an der Oberfläche der Partikel adsorbiert wird, um eine monomolekulare Schicht zu bilden, die vollkommen die Oberfläche bedeckt (Messung nach dem BET-Verfahren,
Wenn nicht anders angegeben, sind die Partikelgrößeneigenschaften, auf die hierin für Talkpartikulatmaterialien hingewiesen wird, wie auf gut bekannte Weise durch Sedimentation des Partikulatmaterials in einem komplett dispergierten Zustand in einem wässrigen Medium unter Anwendung einer Sedigraph 5100 Maschine gemessen, wie sie von der Micromeritics Instruments Corporation, Norcross, Georgia, USA (www.micromeritics.com) geliefert wird, die hierin „Micromeritics Sedigraph 5100 Einheit“ genannt wird. Eine solche Maschine liefert Messungen und eine graphische Darstellung des kumulierten Gew.-% von Partikeln, die eine Größe haben, die in der Technik als „äquivalenter sphärischer Durchmesser“ (equivalent spherical diameter = e.s.d.) bezeichnet wird, kleiner als gegebene e.s.d.-Werte. Die mittlere Partikelgröße d50 ist der Wert, der auf diese Weise vom Partikel-e.s.d. bestimmt wird, bei dem 50 Gew.-% der Partikel einen äquivalenten sphärischen Durchmesser haben, der kleiner ist als dieser d50-Wert. Der d95-Wert ist der Wert, bei dem 95 Gew.-% der Partikel einen esd haben, der kleiner als dieser d95-Wert ist. Partikelgrößeneigenschaften können nach
Bei der Malvern-Laserlichtzerstreungstechnik, auf die vorstehend verwiesen wird, kann die Größe der Partikel in Pulvern, Suspensionen und Emulsionen mit Hilfe der Diffraktion eines Laserstrahls, basierend auf der Anwendung der Mie-Theorie, gemessen werden. Eine solche Maschine, zum Beispiel eine Malvern Mastersizer S (wie sie von Malvern Instruments geliefert wird) stellt Messungen und eine graphische Darstellung des kumulativen Volumen-% von Partikeln bereit, die eine Größe haben, welche in der Technik als „äquivalenter sphärischer Durchmesser“ (e.s.d.) bezeichnet wird, kleiner als gegebene e.s.d.-Werte. Die mittlere Partikelgröße d50 ist der Wert, der auf diese Weise vom Partikel-e.s.d. bestimmt wird, bei dem 50 Volumen-% der Partikel einen äquivalenten sphärischen Durchmesser haben, der kleiner als dieser d50-Wert ist. Um Zweifel auszuschließen, die Messung der Partikelgröße unter Anwendung der Laserlichtzerstreuung ist nicht ein äquivalentes Verfahren zum Sedimentationsverfahren, auf das im Vorstehenden hingewiesen wurde. In the Malvern laser light scattering technique referred to above, the size of the particles in powders, suspensions and emulsions can be measured by means of the diffraction of a laser beam based on the application of the Mie theory. Such a machine, for example a Malvern Mastersizer S (as supplied by Malvern Instruments), provides measurements and a plot of the cumulative volume% of particles having a size known in the art as "equivalent spherical diameter" (US Pat. esd), less than given esd values. The mean particle size d 50 is the value determined in this way by the particle esd in which 50% by volume of the particles have an equivalent spherical diameter which is smaller than this d 50 value. For the avoidance of doubt, the particle size measurement using laser light scattering is not an equivalent method to the sedimentation method referred to above.
Wie hier verwendet, wird der Ausdruck „Steilheit“ durch folgende Formel bestimmt:
Nach bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat einen d50 von ungefähr 0,5 bis 5,0 μm und einen Formfaktor gleich oder größer als 40 und umfasst weniger als ungefähr 500 ppm von Partikeln, die eine Partikelgröße haben, die gleich oder größer als 45 μm ist. Bei bestimmten Ausführungsformen wird das ppm von Partikeln, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben, durch Analyse bestimmt, wobei ein Sortierer oder ein Sieb mit einer geeigneten Öffnungsgröße verwendet wird, d. h. ein Sortierer oder ein Sieb, die eine Öffnungsgröße von 45 μm haben, zum Beispiel ein 45 μm Sortierer, der bei ControlabTM erhältlich ist. Die Analyse kann auf der Basis von 1 kg Trockentalk durchgeführt werden. Für eine Aufschlämmung mit einem 10 % Feststoffgehalt werden zum Beispiel 10 kg Aufschlämmung gewogen und gesiebt, und der Rückstand wird mit einem Trockenapparat gesammelt und gewogen, um den ppm-Wert der Partikel zu bestimmen, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben. Unerwartet wurde festgestellt, dass durch Reduzierung des ppm der Partikel, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben, zum Beispiel auf ein Niveau von weniger als 500 ppm, zum Beispiel auf ein Niveau von weniger als ungefähr 100 ppm oder sogar gleich oder weniger als 50 ppm Verbesserungen bei einer oder mehreren mechanischen Eigenschaften von Polymerzusammensetzungen, die mit dem Talkpartikulat gefüllt waren, erzielt werden können; zum Beispiel der Stoßwiderstand, wie er bei fallendem-Gewichtsaufprall- oder Charpy-Kerbschlagmessungen beobachtet wird. Ferner kann Steifigkeit, wie sie beim Messen des Biegemoduls beobachtet wird, verbessert werden, besonders, wenn die Steilheit des Talkpartikulats erhöht wird, wie hierin besprochen. According to certain embodiments, the talc particulate has a d 50 of about 0.5 to 5.0 μm and a shape factor equal to or greater than 40 and comprises less than about 500 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 μm , In certain embodiments, the ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 μm is determined by analysis using a sorter or sieve having a suitable orifice size, ie, a sorter or sieve having an aperture size of 45 μm For example, a 45 μm sorter available from Controlab TM . The analysis can be carried out on the basis of 1 kg dry talc. For example, for a slurry having a 10% solids content, 10 kg of slurry is weighed and sieved, and the residue is collected by a drier and weighed to determine the ppm value of the particles having a particle size equal to or larger than 45 μm. Unexpectedly, it was found that by reducing the ppm of particles that have a particle size equal to or greater than 45 microns, for example, on a Level of less than 500 ppm, for example to a level of less than about 100 ppm, or even equal to or less than 50 ppm, improvements in one or more mechanical properties of polymer compositions filled with the talc particulate may be achieved; for example, impact resistance as observed in falling-impact or Charpy impact measurements. Furthermore, stiffness, as observed in measuring the flexural modulus, can be improved, especially as the steepness of the talc particulate is increased, as discussed herein.
Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst das Talkpartikulat weniger als ungefähr 250 ppm von Partikeln, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben, zum Beispiel gleich oder weniger als ungefähr 100 ppm oder gleich oder weniger als ungefähr 75 ppm oder gleich oder weniger als ungefähr 50 ppm oder gleich oder weniger als ungefähr 40 ppm oder gleich oder weniger als ungefähr 30 ppm oder gleich oder weniger als ungefähr 20 ppm von Partikeln, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst das Talkpartikulat mindestens ungefähr 1 ppm, zum Beispiel mindestens ungefähr 5 ppm oder mindestens ungefähr 10 ppm von Partikeln, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben. In certain embodiments, the tallow particulate comprises less than about 250 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 μm, for example equal to or less than about 100 ppm, or equal to or less than about 75 ppm, or equal to or less than about 50 ppm or equal to or less than about 40 ppm, or equal to or less than about 30 ppm, or equal to or less than about 20 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 μm. In certain embodiments, the talc particulate comprises at least about 1 ppm, for example, at least about 5 ppm or at least about 10 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 μm.
Hierin ist der Hinweis auf eine Menge von Partikeln im Sinne von Teilen pro Million („ppm“), die eine Partikelgröße kleiner oder größer als eine bestimmte Größe haben, ein Hinweis auf Gewichts-ppm. Herein, the reference to a quantity of particles in terms of parts per million ("ppm") having a particle size smaller or larger than a certain size is an indication of ppm by weight.
Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat einen d50 von ungefähr 0,5 bis ungefähr 4,0 μm oder von ungefähr 0,5 bis ungefähr 3,5 μm oder von ungefähr 0,75 bis ungefähr 3,25 μm oder von ungefähr 1,0 bis ungefähr 3,0 μm oder von ungefähr 1,25 bis ungefähr 3,0 μm oder von ungefähr 1,5 bis ungefähr 3,0 μm oder von ungefähr 1,75 bis ungefähr 3,0 μm oder von ungefähr 2,0 bis ungefähr 2,9 μm oder von ungefähr 2,2 bis ungefähr 2,8 μm oder von ungefähr 2,3 bis ungefähr 2,8 μm. In certain embodiments, the talc particulate has a d 50 of from about 0.5 to about 4.0 microns, or from about 0.5 to about 3.5 microns, or from about 0.75 to about 3.25 microns, or about 1.0 to about 3.0 μm, or from about 1.25 to about 3.0 μm, or from about 1.5 to about 3.0 μm, or from about 1.75 to about 3.0 μm, or from about 2.0 to about 2.9 μm or from about 2.2 to about 2.8 μm, or from about 2.3 to about 2.8 μm.
Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Partikulat einen d95 von weniger als ungefähr 15 μm, zum Beispiel einen d95 von weniger als ungefähr 12 μm, weniger als ungefähr 11 μm oder weniger als ungefähr 10 μm. Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat einen d95 von ungefähr 5,0 bis ungefähr 15,0 μm, zum Beispiel von ungefähr 7,0 bis ungefähr 12,0 μm oder von ungefähr 8,0 bis 12,0 μm oder von ungefähr 7,0 bis ungefähr 11,0 μm oder von ungefähr 8,0 bis ungefähr 11,0 μm oder von ungefähr 8,0 bis ungefähr 10,0 μm oder von ungefähr 8,0 bis ungefähr 9,0 μm. In certain embodiments, the particulate has a d 95 of less than about 15 μm, for example a d 95 of less than about 12 μm, less than about 11 μm, or less than about 10 μm. In certain embodiments, the talc particulate has a d 95 of about 5.0 to about 15.0 μm, for example, about 7.0 to about 12.0 μm, or about 8.0 to 12.0 μm, or about 7, 0 to about 11.0 μm, or from about 8.0 to about 11.0 μm, or from about 8.0 to about 10.0 μm, or from about 8.0 to about 9.0 μm.
Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat eine Steilheit von mindestens ungefähr 25, zum Beispiel mindestens ungefähr 26 oder mindestens ungefähr 27 oder mindestens ungefähr 28 oder mindestens ungefähr 29. Vorteilhafterweise hat das Talkpartikulat eine Steilheit von mindestens ungefähr 30, zum Beispiel mindestens ungefähr 31 oder mindestens ungefähr 32 oder mindestens ungefähr 33 oder mindestens ungefähr 34 oder mindestens ungefähr 35 oder mindestens ungefähr 36 oder mindestens ungefähr 37 oder mindestens ungefähr 38. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Steilheit weniger als ungefähr 50, zum Beispiel weniger als ungefähr 45. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Steilheit von ungefähr 29 bis 40, zum Beispiel von ungefähr 30 bis 40, oder von ungefähr 30 bis 39 oder von ungefähr 31 bis 38 oder von ungefähr 32 bis 38 oder von ungefähr 33 bis 38 oder von ungefähr 34 bis 38 oder von ungefähr 34 bis 38. Wie hier besprochen, wurde unerwartet festgestellt, dass eine Erhöhung der Steilheit des Talkpartikulats günstig die Steifigkeit einer Polymerzusammensetzung verbessern kann, die mit dem Talkpartikulat gefüllt ist. In certain embodiments, the talc particulate has a slope of at least about 25, for example at least about 26 or at least about 27 or at least about 28 or at least about 29. Advantageously, the talc particulate has a slope of at least about 30, for example at least about 31 or at least about 32 or at least about 33 or at least about 34 or at least about 35 or at least about 36 or at least about 37 or at least about 38. In certain embodiments, the slope is less than about 50, for example less than about 45. In certain embodiments, the slope is from about 29 to 40, for example from about 30 to 40, or from about 30 to 39, or from about 31 to 38, or from about 32 to 38, or from about 33 to 38, or from about 34 to 38, or from about 34 to 38 As discussed here, it was unexpectedly fe It has been found that increasing the steepness of the talc particulate can beneficially improve the stiffness of a polymer composition filled with the talc particulate.
Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat einen Formfaktor der gleich oder größer als 70 ist, zum Beispiel gleich oder größer als 80 oder gleich oder größer als 90. Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat einen Formfaktor, der gleich oder weniger als 150 ist, zum Beispiel gleich oder weniger als 130, zum Beispiel gleich oder weniger als 110. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Formfaktor von 40 bis 150 oder 40 bis 130 oder 40 bis 110 oder 70 bis 150 oder 70 bis 130 oder 70 bis 110. Ein relativ hoher Formfaktor kann die Steifigkeit eines Polymers günstig verbessern, das mit einem Talkpartikulat gefüllt ist, welches zusätzlich dadurch charakterisiert ist, dass es einen d50 von ungefähr 0,5 bis 5,0 μm hat und das weniger als ungefähr 500 pm von Partikeln umfasst, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben. In certain embodiments, the talc particulate has a shape factor equal to or greater than 70, for example equal to or greater than 80, or equal to or greater than 90. In certain embodiments, the talc particulate has a shape factor equal to or less than 150, for example or less than 130, for example equal to or less than 110. In certain embodiments, the form factor is from 40 to 150 or 40 to 130 or 40 to 110 or 70 to 150 or 70 to 130 or 70 to 110. A relatively high form factor may be the Favorably improving stiffness of a polymer filled with a talc particulate which is further characterized as having a d 50 of about 0.5 to 5.0 microns and comprising less than about 500 microns of particles equal to one particle size or greater than 45 μm.
Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat einen Lamellaritätsindex von mindestens ungefähr 2,6, zum Beispiel mindestens ungefähr 2,8 oder mindestens ungefähr 3,0 oder mindestens ungefähr 3,2 oder mindestens ungefähr 3,4. Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat einen Lamellaritätsindex von weniger als ungefähr 5,0 oder weniger als oder gleich ungefähr 4,2 oder gleich oder weniger als ungefähr 4,0. Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat einen Lamellaritätsindex von ungefähr 2,8 bis ungefähr 5,0, zum Beispiel von ungefähr 2,8 bis ungefähr 4,5 oder von ungefähr 2,8 bis ungefähr 4,0, zum Beispiel von ungefähr 2,9 bis ungefähr 4,0 oder von ungefähr 3,0 bis ungefähr 4,0 oder von ungefähr 3,0 bis ungefähr 2,9 oder von ungefähr 3,1 bis ungefähr 3,9 oder von ungefähr 3,2 bis ungefähr 3,9 oder von ungefähr 3,3 bis ungefähr 3,9. Nach gängiger Auffassung würde erwartet, dass ein Talk mit einem höheren Lamellaritätsindex höhere Steifigkeit bei einer Polymerzusammensetzung liefert. In certain embodiments, the talc particulate has a lamellar index of at least about 2.6, for example, at least about 2.8, or at least about 3.0, or at least about 3.2, or at least about 3.4. In certain embodiments, the tallow particulate has a lamellarity index of less than about 5.0 or less than or equal to about 4.2, or equal to or less than about 4.0. In certain embodiments, the talc particulate has a lamellar index of from about 2.8 to about 5.0, for example, from about 2.8 to about 4.5, or from about 2.8 to about 4.0, for example, about 2.9 to about 4.0 or from about 3.0 to about 4.0 or about 3, 0 to about 2.9, or from about 3.1 to about 3.9, or from about 3.2 to about 3.9, or from about 3.3 to about 3.9. It is commonly believed that a talc having a higher lamellar index would be expected to provide higher stiffness in a polymer composition.
Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat eine spezifische Oberfläche (BET) gleich oder größer als ungefähr 5 m2/g, zum Beispiel gleich oder größer als ungefähr 8 m2/g oder gleich oder größer als ungefähr 10 m2/g oder gleich oder größer als ungefähr 10 m2/g. Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat eine spezifische Oberfläche (BET) von ungefähr 10 m2/g bis ungefähr 25 m2/g, zum Beispiel von ungefähr 10 m2/g bis ungefähr 20 m2/g oder von ungefähr 12 m2/g bis ungefähr 18 m2/g oder von ungefähr 13 m2/g bis ungefähr 16 m2/g. In certain embodiments, the talc particulate has a specific surface area (BET) equal to or greater than about 5 m 2 / g, for example equal to or greater than about 8 m 2 / g, or equal to or greater than about 10 m 2 / g, or equal to or greater as about 10 m 2 / g. In certain embodiments, the talc particulate has a specific surface area (BET) of from about 10 m 2 / g to about 25 m 2 / g, for example from about 10 m 2 / g to about 20 m 2 / g or about 12 m 2 / g to about 18 m 2 / g or from about 13 m 2 / g to about 16 m 2 / g.
Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat einen d50 von ungefähr 0,5 bis ungefähr 5,0 μm, umfasst weniger als ungefähr 250 ppm von Partikeln, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben, zum Beispiel gleich oder weniger als ungefähr 100 ppm von Partikeln, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben, eine Steilheit von ungefähr 30 bis ungefähr 40 und einen Lamellaritätsindex von ungefähr 2,8 bis 4,0. Bei solchen Ausführungsformen kann das Talkpartikulat einen d95 von ungefähr 8,0 bis ungefähr 12,0 μm und/oder eine spezifische Oberfläche (BET) von ungefähr 10 m2/g bis ungefähr 20 m2/g haben. In certain embodiments, the talc particulate has a d 50 of about 0.5 to about 5.0 μm, comprising less than about 250 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 μm, for example equal to or less than about 100 ppm of particles having a particle size equal to or larger than 45 μm, a slope of about 30 to about 40, and a lamellarity index of about 2.8 to 4.0. In such embodiments, the talc particulate may have a d 95 of from about 8.0 to about 12.0 microns and / or a specific surface area (BET) of from about 10 m 2 / g to about 20 m 2 / g.
Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat einen d50 von ungefähr 1,5 bis ungefähr 3,0 μm, umfasst weniger als ungefähr 50 ppm von Partikeln, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben, eine Steilheit von ungefähr 32 bis ungefähr 40 und einen Lamellaritätsindex von ungefähr 2,8 bis 4,0. Bei solchen Ausführungsformen kann das Talkpartikulat einen d95 von ungefähr 8,0 bis ungefähr 12,0 μm und/oder eine spezifische Oberfläche (BET) von ungefähr 10 m2/g bis ungefähr 20 m2/g haben. In certain embodiments, the talc particulate has a d 50 of from about 1.5 to about 3.0 microns, comprising less than about 50 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 microns, a slope of about 32 to about 40, and a lamellarity index of about 2.8 to 4.0. In such embodiments, the talc particulate may have a d 95 of from about 8.0 to about 12.0 microns and / or a specific surface area (BET) of from about 10 m 2 / g to about 20 m 2 / g.
Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat einen d50 von ungefähr 2,0 bis ungefähr 3,0 μm, umfasst weniger als ungefähr 40 ppm von Partikeln, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben, eine Steilheit von ungefähr 32 und bis ungefähr 38 und einen Lamellaritätsindex von ungefähr 3,2 bis 3,8. Bei solchen Ausführungsformen kann das Talkpartikulat einen d95 von ungefähr 8,0 bis ungefähr 12,0 μm und/oder eine spezifische Oberfläche (BET) von ungefähr 10 m2/g bis ungefähr 20 m2/g haben. In certain embodiments, the talc particulate has a d 50 of about 2.0 to about 3.0 microns, comprising less than about 40 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 microns, a slope of about 32, and about 38 and a lamellarity index of about 3.2 to 3.8. In such embodiments, the talc particulate may have a d 95 of from about 8.0 to about 12.0 microns and / or a specific surface area (BET) of from about 10 m 2 / g to about 20 m 2 / g.
Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Talk das Magnesiumsilikatmineral oder das Mineralchlorit oder eine Mischung derselben. Wahlweise kann der Talk ferner Dolomit oder Magnesit oder Kombinationen derselben aufweisen. Die Menge von Dolomit und/oder Magnesit im Talk kann weniger als ungefähr 10 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht des Talks, sein, zum Beispiel weniger als ungefähr 5 Gew.-% oder weniger als ungefähr 1 Gew.-% oder weniger als ungefähr 0,75 Gew.-% oder 0,5 Gew.-% oder weniger, basierend auf dem Gesamtgewicht des Talks. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst, besteht im Wesentlichen aus oder besteht der Talk aus Magnesiumsilikatmineral. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Talk eine Mischung aus Magnesiumsilikatmineral und Chlorit. Das Gewichtsverhältnis von Magnesiumsilikatmineral zu Chlorit kann von ungefähr 5:1 bis ungefähr 1:4 sein, zum Beispiel von ungefähr 4:1 bis ungefähr 1:1 oder von ungefähr 4:1 zu ungefähr 2:1 oder von ungefähr 4:1 zu ungefähr 2,5:1 oder von ungefähr 4:1 zu ungefähr 3:1 oder ungefähr 2:1 oder ungefähr 3:1 oder ungefähr 4:1. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst, besteht im Wesentlichen oder besteht der Talk aus synthetischem Talk oder Schiefertalk. In certain embodiments, the talc is the magnesium silicate mineral or the mineral chlorite or a mixture thereof. Optionally, the talc may further comprise dolomite or magnesite or combinations thereof. The amount of dolomite and / or magnesite in the talc may be less than about 10 weight percent, based on the total weight of the talc, for example, less than about 5 weight percent or less than about 1 weight percent or less as about 0.75 wt.% or 0.5 wt.% or less, based on the total weight of the talc. In certain embodiments, the talc essentially consists of or consists of magnesium silicate mineral. In certain embodiments, the talc is a mixture of magnesium silicate mineral and chlorite. The weight ratio of magnesium silicate mineral to chlorite may be from about 5: 1 to about 1: 4, for example from about 4: 1 to about 1: 1, or from about 4: 1 to about 2: 1, or from about 4: 1 to about 2.5: 1 or from about 4: 1 to about 3: 1 or about 2: 1 or about 3: 1 or about 4: 1. In certain embodiments, the talc is substantially or consists of synthetic talc or slate.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann das Talkpartikulat mit einem anderen anorganischem Partikulatmaterial (d. h. einem anorganischen Partikulatmaterial außer Talk) vermischt oder vermengt werden, zum Beispiel mit einem Alkalierdmetallkarbonat, Sulfat oder Oxysulfat wie Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Dolomit, Calciumsulfat, Magnesiumoxysulfat, einem wasserhaltigen Kanditton wie Kaolin, Halloysit oder Töpfererde, einem wasserfreien (kalzinierten) Kanditton wie Metakaolin oder voll kalziniertes Kaolin, Glimmererde, Perlit, Feldspate, Nephelinsyenit, Wollastonit, Kieselerde, Baryt, Glas und natürlicher oder synthetischer Silica oder Silikaten. Bei bestimmten Ausführungsformen wird das Talkpartikulat mit einem oder mehreren von Alkalierdmetallkarbonat, Sulfat oder Oxysulfat, Glimmererde und Kaolin vermischt oder vermengt. In certain embodiments, the talc particulate may be mixed or blended with another inorganic particulate material (ie, an inorganic particulate material other than talc), for example, an alkaline earth metal carbonate, sulfate or oxysulfate such as calcium carbonate, magnesium carbonate, dolomite, calcium sulfate, magnesium oxysulfate, a water-based kandite such as kaolin, Halloysite or potter's earth, anhydrous (calcined) kandite such as metakaolin or fully calcined kaolin, mica, perlite, feldspar, nepheline syenite, wollastonite, silica, barite, glass, and natural or synthetic silica or silicates. In certain embodiments, the talc particulate is mixed or blended with one or more of alkaline earth metal carbonate, sulfate or oxysulfate, mica earth, and kaolin.
Bei bestimmten Ausführungsformen wird das Talkpartikulat mit einem Oberflächenbehandlungsmittel behandelt. Die Oberflächenbehandlung des Talks kann dazu dienen, die Aggregation des Talkpartikulats zu reduzieren oder zu eliminieren und/oder den Einbau des Talkpartikulats in eine Polymerzusammensetzung zu verbessern. In certain embodiments, the talc particulate is treated with a surface treatment agent. The surface treatment of the talc may serve to reduce or eliminate the aggregation of the talc particulate and / or to improve the incorporation of the talc particulate into a polymer composition.
Geeignete Oberflächenbehandlungsmittel umfassen eine Verbindung mit hydrophoben Kohlenstoffketten tragenden polaren Radikalen, zum Beispiel die Familie der Amine, Silane, Siloxane, Alkohole oder Säuren und Metallsalze derselben. Suitable surface treatment agents include a compound having polar radicals bearing hydrophobic carbon chains, for example the family of amines, silanes, siloxanes, alcohols or acids and metal salts thereof.
Bei bestimmten Ausführungsformen ist das Oberflächenbehandlungsmittel ein Polyether oder ein Derivat desselben, zum Beispiel Polyether-modifiziertes Polysiloxan. In certain embodiments, the surface treatment agent is a polyether or a derivative thereof, for example, polyether-modified polysiloxane.
Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Polyether ein Polyoxyalkylen (POA), zum Beispiel Polyalkylenglycol (PAG) oder Polyalkylenoxid (PAO). Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck „Polyalkylenglycol“ ein POA, das ein Zahlenmittel der Molmasse von unter 20.000 g/mol hat, und der Ausdruck „Polyalkylenoxid“ bedeutet ein POA, das ein Zahlenmittel der Molmasse von über 20.000 g/mol hat. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst oder ist das Oberflächenbehandlungsmittel ein Polyalkylenglycol, das ein Zahlenmittel der Molmasse von ungefähr 100 bis ungefähr 15.000 g/mo hat, zum Beispiel von ungefähr 200 bis ungefähr 10.000 g/mol oder von ungefähr 500 bis ungefähr 9000 g/mol oder von ungefähr 1000 bis ungefähr 9000 g/mol oder von ungefähr 2000 bis ungefähr 900 g/mol oder von ungefähr 4000 bis ungefähr 9000 g/mol oder von ungefähr 6000 bis ungefähr 9000 g/mol oder von ungefähr 6000 bis ungefähr 8500 g/mol. In certain embodiments, the polyether is a polyoxyalkylene (POA), for example, polyalkylene glycol (PAG) or polyalkylene oxide (PAO). As used herein, the term "polyalkylene glycol" means a POA having a number average molecular weight below 20,000 g / mole, and the term "polyalkylene oxide" means a POA having a number average molecular weight greater than 20,000 g / mole. In certain embodiments, the surface treatment agent comprises or is a polyalkylene glycol having a number average molecular weight of from about 100 to about 15,000 g / mo, for example from about 200 to about 10,000 g / mol, or from about 500 to about 9,000 g / mol or about 1000 to about 9000 g / mol or from about 2000 to about 900 g / mol, or from about 4000 to about 9000 g / mol, or from about 6000 to about 9000 g / mol, or from about 6000 to about 8500 g / mol.
Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Polyether ein Polyalkylenoxid, ausgewählt aus einem oder mehreren von Paraformaldehyd (Polymethylenoxid), Polytetramethylenglycol, Polytetramethylenethergylcol, Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, Polybutylenoxid und Kombinationen derselben. In certain embodiments, the polyether is a polyalkylene oxide selected from one or more of paraformaldehyde (polymethylene oxide), polytetramethylene glycol, polytetramethylene ether glycol, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polybutylene oxide, and combinations thereof.
Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst oder ist das Oberflächenbehandlungsmittel Polyethylenglycol. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst oder ist das Oberflächenbehandlungsmittel eine Mischung aus Polyethylenglycol und Polypropylenglycol (PPG). Bei bestimmten Ausführungsformen ist das Oberflächenbehandlungsmittel Polyethylenglycol, das ein Zahlenmittel der Molmasse von ungefähr 200 bis ungefähr 10.000 g/mol hat, zum Beispiel von ungefähr 500 bis ungefähr 9000 g/mol oder von ungefähr 1000 bis ungefähr 9000 g/mol oder von ungefähr 2000 bis ungefähr 900 g/mol oder von ungefähr 4000 bis ungefähr 9000 g/mol oder von ungefähr 6000 bis ungefähr 9000 g/mol oder von ungefähr 6000 bis ungefähr 8500 g/mol. Ein beispielhaftes PEG umfasst die PuriolTM-Reihe der Polyglycole von BASF, zum Beispiel PuriolTM 8005. In certain embodiments, the surface treatment agent comprises or is polyethylene glycol. In certain embodiments, the surface treatment agent comprises or is a mixture of polyethylene glycol and polypropylene glycol (PPG). In certain embodiments, the surface treatment agent is polyethylene glycol having a number average molecular weight of from about 200 to about 10,000 g / mol, for example, from about 500 to about 9,000 g / mol, or from about 1,000 to about 9,000 g / mol, or from about 2,000 to about 900 g / mol or from about 4000 to about 9000 g / mol or from about 6000 to about 9000 g / mol or from about 6000 to about 8500 g / mol. An exemplary PEG includes the Puriol ™ series of polyglycols from BASF, for example, Puriol ™ 8005.
Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst oder ist das Oberflächenbehandlungsmittel eine Fettsäure und/oder ein Metallsalz derselben, zum Beispiel Stearinsäure oder ein Metallstearat wie Magnesium-, Calcium- oder Zinkstearat. In certain embodiments, the surface treatment agent comprises or is a fatty acid and / or a metal salt thereof, for example stearic acid or a metal stearate such as magnesium, calcium or zinc stearate.
Geeignete Silan-basierte Mittel sind Aminosilane, zum Beispiel Trimethoxysilylethylamin, Triethoxysilylethylamin, Tripropoxysilylethylamin, Tributoxysilylethylamin, Trimethoxysilylpropylamin, Triethoxysilylpropylamin, Tripropoxysilylpropylamin, Triisopropoxysilylpropylamin, Tributoxysilylpropylamin, Trimethoxysilylbutylamin, Triethoxysilylbutylamin, Tripropoxysilylbutylamin, Tributoxysilylbutylamin, Trimethoxysilylpentylamin, Triethoxysilylpentylamin, Tripropoxysilylpentylamin, Tributoxysilylpentylamin, Trimethoxysilylhexylamin, Triethoxysilylhexylamin, Tripropoxysilylhexylamin, Tributoxysilylhexylamin, Trimethoxysilylheptylamin, Triethoxysilylheptylamin, Tripropoxysilylheptylamin, Tributoxysilylheptylamin, Trimethoxysilyloctylamin, Triethoxysilyloctylamin, Tripropoxysilyloctylamin, Tributoxysilyloctylamin und dergleichen. Geeignete Mittel, die eine Hydrocarbylgruppe und eine Polargruppe haben, sind Hydrocarbylamine wie Triethanolamin (TEA) und Aminoalkoholmittel wie 2-Amino-2-methyl-1propanol. AMP-95® ist ein im Handel erhältliches 2-Amino-2-methyl-1-propanol-Präparat, das 5 % Wasser enthält. Suitable silane-based agents are aminosilanes, for example Trimethoxysilylethylamin, Triethoxysilylethylamin, Tripropoxysilylethylamin, Tributoxysilylethylamin, Trimethoxysilylpropylamin, triethoxysilyl propyl amine, Tripropoxysilylpropylamin, Triisopropoxysilylpropylamin, Tributoxysilylpropylamin, Trimethoxysilylbutylamin, Triethoxysilylbutylamin, Tripropoxysilylbutylamin, Tributoxysilylbutylamin, Trimethoxysilylpentylamin, Triethoxysilylpentylamin, Tripropoxysilylpentylamin, Tributoxysilylpentylamin, Trimethoxysilylhexylamin, Triethoxysilylhexylamin, Tripropoxysilylhexylamin, Tributoxysilylhexylamine, trimethoxysilylheptylamine, triethoxysilylheptylamine, tripropoxysilylheptylamine, tributoxysilylheptylamine, trimethoxysilyloctylamine, triethoxysilyloctylamine, tripropoxysilyloctylamine, tributoxysilyloctylamine and the like. Suitable agents having a hydrocarbyl group and a polar group are hydrocarbylamines such as triethanolamine (TEA) and aminoalcohol agents such as 2-amino-2-methyl-1-propanol. AMP- 95® is a commercially available 2-amino-2-methyl-1-propanol preparation containing 5% water.
Das Oberflächenbehandlungsmittel kann in einer Menge hinzugefügt werden, die effektiv das gewünschte Resultat erzielt. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Menge des Oberflächenbehandlungsmittels ungefähr 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Talks, zum Beispiel ungefähr 01, bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Talks. The surface treatment agent may be added in an amount that effectively achieves the desired result. In certain embodiments, the amount of surface treating agent is about 0.1 to 5% by weight, based on the weight of the talc, for example, about 01 to 2% by weight, based on the weight of the talc.
Oberflächenbehandlungsmittel können durch Hinzufügen zum Talkpartikulat und Mischen unter Anwendung herkömmlicher Verfahren angewandt werden. Oberflächenbehandlungsmittel können während der Aufbereitung des Talkpartikulats aus einem relativ groben Talk als Ausgangsmaterial und vor Hinzufügen des Talkpartikulats zu einer Polymerzusammensetzung angewandt werden. Surface treatment agents can be applied by adding to the talc particulate and mixing using conventional techniques. Surface treatment agents may be used during the treatment of the talc particulate from a relatively coarse talc as the starting material and before adding the talc particulate to a polymer composition.
Aufbereitung des Talkpartikulats Preparation of talc particulate
Das Talkpartikulat kann mit Hilfe von Verfahren aufbereitet werden, die dem Fachmann gut bekannt sind, zum Beispiel Verfahren, die unter Zerkleinerung (z. B. Brechen, Reiben, Mahlen), Klassifizieren (z. B. hydrodynamische Auswahl, Sortieren und/oder Sieben) und Trocknen ausgewählt werden. The talc particulate may be processed by methods well known to those skilled in the art, for example, processes involving comminution (eg, breaking, rubbing, grinding), classifying (eg, hydrodynamic selection, sorting, and / or sieving ) and drying.
Bei bestimmten Ausführungsformen wird das Talkpartikulat mit einem Verfahren aufbereitet, umfassend:
- (a) Delaminieren einer flüssigen Suspension eines relativ groben Talkpartikulats, das eine Ausgangspartikelgröße mit einem d50 von mehr als ungefähr 5,0 μm hat, zum Beispiel mehr als ungefähr 7,5 μm, und wahlweise einen d95 von mindestens ungefähr 20,0 μm hat, um ein Talkpartikulat zu erhalten, das eine Partikelgröße hat, die kleiner als die Ausgangspartikelgröße ist;
- (b) Behandeln der Suspension, um Partikel zu reduzieren oder zu eliminieren, die einen d95 von mehr als ungefähr 15,0 μm haben;
- (b1) wahlweise Behandeln der Suspension, um das ppm der Partikel zu reduzieren, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben,
- (c) mindestens teilweise Trocknen der Suspension und damit Erhalten eines Talkpartikulats, das einen d50 von ungefähr 0,5 bis 5,0 μm hat und weniger als ungefähr 500 ppm von Partikeln aufweist, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben.
- (a) delaminating a liquid suspension of a relatively coarse talc particulate having a starting particle size with a d 50 of greater than about 5.0 μm, for example greater than about 7.5 μm, and optionally a d 95 of at least about 20.0 μm to obtain a talc particulate having a particle size smaller than the starting particle size;
- (b) treating the suspension to reduce or eliminate particles having a d 95 greater than about 15.0 μm;
- (b1) optionally treating the suspension to reduce the ppm of the particles having a particle size equal to or greater than 45 μm,
- (c) at least partially drying the suspension and thereby obtaining a talc particulate having a d 50 of about 0.5 to 5.0 microns and having less than about 500 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 microns.
Das Talkpartikulat kann mit einem anderen anorganischen Partikulat auf jeder Stufe des Verfahrens gemischt oder vermengt werden. The talc particulate may be blended or blended with another inorganic particulate at any stage of the process.
Bei einer bestimmten Ausführungsform hat das erhaltene Talkpartikulat eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften.
- 1. Eine Steilheit von mindestens ungefähr 25, zum Beispiel mindestens ungefähr 26 oder mindestens ungefähr 27 oder mindestens ungefähr 28 oder mindestens ungefähr 29. Vorteilhafterweise hat das Talkpartikulat eine Steilheit von mindestens ungefähr 30, zum Beispiel mindestens ungefähr 31 oder mindestens ungefähr 32 oder mindestens ungefähr 33 oder mindestens ungefähr 34 oder mindestens ungefähr 35 oder mindestens ungefähr 36 oder mindestens ungefähr 37 oder mindestens ungefähr 38.
- 2. Ein Lamellaritätsindex von mindestens ungefähr 2,6, zum Beispiel mindestens ungefähr 2,8 oder mindestens ungefähr 3,0 oder mindestens ungefähr 3,2 oder mindestens ungefähr 3,4. Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat einen Lamellaritätsindex von weniger als ungefähr 4,2 für gleich oder weniger als ungefähr 4,0. Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat einen Lamellaritätsindex von ungefähr 2,8 bis ungefähr 4,0, zum Beispiel von ungefähr 2,9 bis ungefähr 4,0 oder von ungefähr 3,0 bis ungefähr 4,0 oder von ungefähr 3,0 bis ungefähr 2,9 oder von ungefähr 3,1 bis ungefähr 3,9 oder von ungefähr 3,2 bis ungefähr 3,9 oder von ungefähr 3,3 bis ungefähr 3,9.
- 3. Eine spezifische Oberfläche (BET) gleich oder größer als ungefähr 5 m2/g, zum Beispiel gleich oder größer als ungefähr 8 m2/g oder gleich oder größer als ungefähr 10 m2/g oder gleich oder größer als ungefähr 10 m2/g. Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat eine spezifische Oberfläche (BET) von ungefähr 10 m2/g bis ungefähr 25 m2/g, zum Beispiel von ungefähr 10 m2/g bis ungefähr 20 m2/g oder von ungefähr 12 m2/g bis ungefähr 18 m2/g oder von ungefähr 13 m2/g bis ungefähr 16 m2/g.
- 4. Weniger als ungefähr 250 ppm von Partikeln, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben, zum Beispiel gleich oder weniger als ungefähr 100 ppm oder gleich oder weniger als ungefähr 75 ppm oder gleich oder weniger als ungefähr 50 ppm oder gleich oder weniger als ungefähr 40 ppm oder gleich oder weniger als ungefähr 30 ppm oder gleich oder weniger als ungefähr 20 ppm von Partikeln, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst das Talkpartikulat mindestens ungefähr 1 ppm, zum Beispiel mindestens ungefähr 5 ppm oder mindestens ungefähr 10 ppm von Partikeln, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben.
- 5. Ein d50 von ungefähr 0,5 bis ungefähr 4,0 μm oder von ungefähr 0,5 bis ungefähr 3,5 μm oder von ungefähr 0,75 bis ungefähr 3,25 μm oder von ungefähr 1,0 bis ungefähr 3,0 μm oder von ungefähr 1,25 bis ungefähr 3,0 μm oder von ungefähr 1,5 bis ungefähr 3,0 μm oder von ungefähr 1,75 bis ungefähr 3,0 μm oder von ungefähr 2,0 bis ungefähr 2,9 μm oder von ungefähr 2,2 bis ungefähr 2,8 μm oder von ungefähr 2,3 bis ungefähr 2,8 μm.
- 6. Ein d95 von weniger als ungefähr 15 μm, zum Beispiel ein d95 von weniger als ungefähr 12 μm, weniger als ungefähr 11 μm oder weniger als ungefähr 10 μm. Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat einen d95 von ungefähr 5,0 bis ungefähr 15,0 μm, zum Beispiel von ungefähr 7,0 bis ungefähr 12,0 μm oder von ungefähr 8,0 bis 12 μm oder von ungefähr 7,0 bis ungefähr 11,0 μm oder von ungefähr 8,0 bis ungefähr 11,0 μm oder von ungefähr 8,0 bis ungefähr 10,0 μm oder von ungefähr 8,0 bis ungefähr 9,0 μm.
- 7. Ein Formfaktor gleich oder größer als 70. Bei bestimmten Ausführungsformen hat das Talkpartikulat einen Formfaktor gleich oder weniger als 130, zum Beispiel gleich oder weniger als 110. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Formfaktor 40 bis 130 oder 40 bis 110 oder 70 bis 130 oder 70 bis 110.
- 1. A slope of at least about 25, for example at least about 26 or at least about 27 or at least about 28 or at least about 29. Advantageously, the talc particulate has a slope of at least about 30, for example at least about 31 or at least about 32 or at least about 33 or at least about 34 or at least about 35 or at least about 36 or at least about 37 or at least about 38.
- 2. A lamellarity index of at least about 2.6, for example at least about 2.8, or at least about 3.0, or at least about 3.2, or at least about 3.4. In certain embodiments, the tallow particulate has a lamellarity index of less than about 4.2 for equal to or less than about 4.0. In certain embodiments, the talc particulate has a lamellar index of from about 2.8 to about 4.0, for example, from about 2.9 to about 4.0, or from about 3.0 to about 4.0, or from about 3.0 to about 2.9 or from about 3.1 to about 3.9 or from about 3.2 to about 3.9 or from about 3.3 to about 3.9.
- 3. A specific surface area (BET) equal to or greater than about 5 m 2 / g, for example, equal to or greater than about 8 m 2 / g or equal to or greater than about 10 m 2 / g or equal to or greater than about 10 m 2 / g. In certain embodiments, the talc particulate has a specific surface area (BET) of from about 10 m 2 / g to about 25 m 2 / g, for example from about 10 m 2 / g to about 20 m 2 / g or about 12 m 2 / g to about 18 m 2 / g or from about 13 m 2 / g to about 16 m 2 / g.
- 4. Less than about 250 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 μm, for example equal to or less than about 100 ppm, or equal to or less than about 75 ppm, or equal to or less than about 50 ppm or equal to or less as about 40 ppm or equal to or less than about 30 ppm or equal to or less than about 20 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 μm. In certain embodiments, the talc particulate comprises at least about 1 ppm, for example, at least about 5 ppm or at least about 10 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 μm.
- 5. A d 50 of about 0.5 to about 4.0 μm, or of about 0.5 to about 3.5 μm, or of about 0.75 to about 3.25 μm, or of about 1.0 to about 3, 0 μm, or from about 1.25 to about 3.0 μm, or from about 1.5 to about 3.0 μm, or from about 1.75 to about 3.0 μm, or from about 2.0 to about 2.9 μm or from about 2.2 to about 2.8 microns or from about 2.3 to about 2.8 microns.
- 6. A d 95 of less than about 15 μm, for example a d 95 of less than about 12 μm, less than about 11 μm, or less than about 10 μm. In certain embodiments, the talc particulate has a d 95 of from about 5.0 to about 15.0 microns, for example from about 7.0 to about 12.0 μm or from about 8.0 to 12 μm or from about 7.0 to about 11.0 μm or from about 8.0 to about 11.0 μm or from about 8.0 to about 10.0 μm or from about 8 , 0 to about 9.0 microns.
- 7. A shape factor equal to or greater than 70. In certain embodiments, the talc particulate has a shape factor equal to or less than 130, for example equal to or less than 110. In certain embodiments, the shape factor is 40 to 130 or 40 to 110 or 70 to 130 or 70 to 110.
Die Partikel, die aus Schritt (b) einen d95 von mehr als ungefähr 15,0 μm haben, können zum Delaminieren nach Schritt (a) wiederverwertet werden. The particles having a d 95 greater than about 15.0 μm from step (b) may be recycled for delamination after step (a).
Für die Behandlung in Schritt (b) kann die Abgabe aus dem Delaminierungsvorgang verdünnt werden, um die Viskosität zu reduzieren, zum Beispiel verdünnt auf weniger als ungefähr 20 Gew.-% trockener Feststoffgehalt, z. B. von ungefähr 5 auf ungefähr 15 Gew.-% trockener Feststoffgehalt oder von ungefähr 10 auf ungefähr 15 Gew.-% trockener Feststoffgehalt. Das Lösemittel kann jede geeignete Flüssigkeit sein und ist typischerweise dieselbe Flüssigkeit, die benutzt wird, um die Suspension des relativ groben Talkpartikulats aufzubereiten, z. B. Wasser. For the treatment in step (b), the release from the delamination process may be diluted to reduce the viscosity, for example, diluted to less than about 20% by weight dry solids, e.g. From about 5 to about 15 weight percent dry solids content or from about 10 to about 15 weight percent dry solids content. The solvent may be any suitable liquid and is typically the same liquid used to prepare the suspension of the relatively coarse talc particulate, e.g. B. water.
Der Talk wird dann mindestens teilweise getrocknet, um einen mindestens teilweise getrockneten Talk zu erhalten, der mindestens ungefähr 50 Gew.-% trockenen Feststoffgehalt umfasst, zum Beispiel ungefähr 60 bis ungefähr 90 Gew.-% trockenen Feststoffgehalt oder ungefähr 60 bis ungefähr 80 Gew.-% trockenen Feststoffgehalt oder ungefähr 65 bis ungefähr 75 Gew.-% trockenen Feststoffgehalt. The talc is then at least partially dried to obtain an at least partially dried talc comprising at least about 50 weight percent dry solids, for example, about 60 to about 90 weight percent dry solids or about 60 to about 80 weight percent. % dry solids or about 65 to about 75% dry solids by weight.
Der mindestens teilweise getrocknete Talk kann dann aufgebrochen, d. h. partikuliert, werden, dies kann durch trockenes Mahlen in einem Mahlwerk durchgeführt werden, wie vorstehend in Zusammenhang mit Schritt (a) beschrieben, gefolgt von einem weiteren Trocknungsschritt, um den Feuchtigkeitsgehalt herabzusetzen, zum Beispiel unter ungefähr 1 %, was durch ein geeignetes Gewichtsanalyseverfahren festgestellt werden kann. The at least partially dried talc can then be broken up, i. H. This may be done by dry milling in a grinder as described above in connection with step (a), followed by another drying step to lower the moisture content, for example below about 1% as determined by a suitable weight analysis method can be.
Das Verfahren kann ferner die Behandlung des Talkpartikulats mit einem Oberflächenbehandlungsmittel umfassen, bevor die Suspension mindestens teilweise getrocknet wird, um einen mindestens teilweise getrockneten Talk zu erhalten, der mindestens 50 Gew.-% trockenen Feststoffgehalt aufweist. Das Oberflächenbehandlungsmittel kann während des Delaminierungsvorgangs und/oder nach Schritt (b) und vor Trocknen inkorporiert werden. The method may further comprise treating the talc particulate with a surface treatment agent before at least partially drying the suspension to obtain an at least partially dried talc having at least 50% dry solids by weight. The surface treatment agent may be incorporated during the delamination process and / or after step (b) and before drying.
Polymerzusammensetzungen polymer compositions
Das (wahlweise oberflächenbehandelte) Talkpartikulat der vorliegenden Erfindung kann als Füllstoff in einer Polymerzusammensetzung verwendet werden. Das Talkpartikulat kann als ein Extenderfüllstoff oder ein funktioneller Füllstoff verwendet werden. Wie hier verwendet, soll der Begriff „funktioneller Füllstoff“ als ein Additiv verstanden werden, das in eine polymerische Zusammensetzung mit der Absicht inkorporiert wird, eine oder mehrere seiner physikalischen (z. B. mechanischen) Eigenschaften zu verbessern. Ein „Extenderfüllstoff“ modifiziert typischerweise die Eigenschaften der Polymerzusammensetzung sehr wenig und dient im Wesentlichen zur Reduktion der Kosten. The (optionally surface-treated) talc particulate of the present invention may be used as a filler in a polymer composition. The talc particulate may be used as an extender filler or a functional filler. As used herein, the term "functional filler" is to be understood as an additive that is incorporated into a polymeric composition with the intention of improving one or more of its physical (eg, mechanical) properties. An "extender filler" typically modifies the properties of the polymer composition very little and essentially serves to reduce costs.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann das Talkpartikulat als ein funktioneller Füllstoff in einer Polymerzusammensetzung verwendet werden, zum Beispiel, um eine oder mehrere mechanische Eigenschaften der Polymerzusammensetzung zu modifizieren oder zu verstärken. In certain embodiments, the talc particulate may be used as a functional filler in a polymer composition, for example, to modify or enhance one or more mechanical properties of the polymer composition.
Bei bestimmten Ausführungsformen wird das Talkpartikulat als ein Extenderfüllstoff verwendet, zum Beispiel, um andere Füllstoffmaterialien zu ergänzen oder zu ersetzen, die teurer sein können oder schwerer in die Polymerzusammensetzung inkorporiert werden. In certain embodiments, the talc particulate is used as an extender filler, for example, to supplement or replace other filler materials that may be more expensive or are more difficult to incorporate into the polymer composition.
Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst die Polymerzusammensetzung ungefähr 5 bis ungefähr 70 Gew.-% des (wahlweise oberflächenbehandelten) Talkpartikulats, basierend auf dem Gesamtgewicht der Polymerzusammensetzung, zum Beispiel ungefähr 10 bis ungefähr 70 Gew.-% oder ungefähr 20 bis ungefähr 60 Gew.-% oder ungefähr 25 bis ungefähr 50 Gew.-% oder ungefähr 30 bis ungefähr 50 Gew.-% oder ungefähr 30 bis ungefähr 45 Gew.-% oder ungefähr 30 bis ungefähr 40 Gew.-% oder von ungefähr 35 bis ungefähr 45 Gew.-% des Talkpartikulats. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst die Polymerzusammensetzung mindestens ungefähr 10 Gew.-% des Talkpartikulats, basierend auf dem Gesamtgewicht der Polymerzusammensetzung, zum Beispiel mindestens ungefähr 20 Gew.-% oder mindestens ungefähr 25 Gew.-% oder mindestens ungefähr 30 Gew.-% oder mindestens ungefähr 35 Gew.-% oder mindestens ungefähr 40 Gew.-% des Talkpartikulats. In certain embodiments, the polymer composition comprises about 5 to about 70 weight percent of the (optionally surface-treated) talc particulate, based on the total weight of the polymer composition, for example, about 10 to about 70 weight percent, or about 20 to about 60 weight percent. or from about 25 to about 50 weight percent or about 30 to about 50 weight percent, or about 30 to about 45 weight percent, or about 30 to about 40 weight percent, or from about 35 to about 45 weight percent. % of the talc particulate. In certain embodiments, the polymer composition comprises at least about 10% by weight of the talc particulate, based on the total weight of the polymer composition, for example, at least about 20% or at least about 25% by weight or at least about 30% by weight or at least about 35% by weight or at least about 40% by weight of the talc particulate.
Die Polymerzusammensetzung kann Füllstoff außer dem Talkpartikulat umfassen, einschließlich, aber nicht auf sie beschränkt: Alkalierdmetallcarbonat oder -sulfat wie Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Dolomit, Calciumsulfat, wasserhaltiger Kanditton wie Kaolin, Halloysit oder Töpferton, anhydrischer (kalzinierter) Kanditton wie Metakaolin oder voll kalzinierters Kaolin, Glimmer, Perlit, Feldspate, Nephelinsyenit, Wollastonit, Kieselgur, Barit, Glas und natürliche oder synthetische Silica oder Silikate. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Polymerzusammensetzung einen Talk außer dem Talkpartikulat der vorliegenden Erfindung umfassen. The polymer composition may include filler other than the talc particulate, including, but not limited to: alkaline earth metal carbonate or sulfate such as calcium carbonate, magnesium carbonate, dolomite, calcium sulfate, hydrous kandite such as kaolin, halloysite or potter clay, anhydrous (calcined) kandite such as metakaolin or fully calcined kaolin , Mica, perlite, feldspar, nepheline syenite, wollastonite, kieselguhr, barite, glass and natural or synthetic silica or silicates. In certain embodiments, the polymer composition may comprise a talc other than the talc particulate of the present invention.
Die Füllstoffcompounds außer dem Talkpartikulat können während der Aufbereitung der Polymerzusammensetzung oder alternativ während der Aufbereitung des Talkpartikulats eingeschlossen werden, z. B. kann das Talkpartikulat mit dem (den) anderen Füllstoffcompound(s) wahlweise in Kombination mit dem Oberflächenbehandlungsmittel gemischt und vermengt werden. Bei solchen Ausführungsformen kann der andere Füllstoff (können die anderen Füllstoffe) mit dem Oberflächenbehandlungsmittel oberflächenbehandelt werden. The filler compounds other than the talc particulate can be included during the conditioning of the polymer composition or, alternatively, during the treatment of the talc particulate, e.g. For example, the talc particulate may be mixed and blended with the other filler compound (s), optionally in combination with the surface treatment agent. In such embodiments, the other filler (other fillers) may be surface treated with the surface treatment agent.
Bei bestimmten Ausführungsformen ist das andere Füllstoffcompound (sind die anderen Füllstoffcompounds) in einer Menge von weniger als ungefähr 10 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Polymerzusammensetzung, zum Beispiel weniger als ungefähr 5 Gew.-% oder weniger als ungefähr 1 Gew.-% oder weniger als ungefähr 0,5 Gew.-% oder weniger als ungefähr 0,4 Gew.-% oder weniger als ungefähr 0,3 Gew.-% oder weniger als ungefähr 0,2 Gew.-% oder weniger als ungefähr 0,1 Gew.-% vorhanden. In certain embodiments, the other filler compound (s) are less than about 10 weight percent, based on the total weight of the polymer composition, for example, less than about 5 weight percent or less than about 1 weight percent. % or less than about 0.5% by weight or less than about 0.4% by weight or less than about 0.3% by weight or less than about 0.2% by weight or less than about 0.1 wt .-% present.
Die Polymerzusammensetzung kann jedes natürliche oder synthetische Polymer oder eine Mischung derselben umfassen. Das Polymer kann zum Beispiel thermoplastisch oder duroplastisch sein. Der hier benutzte Begriff „Polymer“ umfasst Homopolymere und/oder Copolymere sowie quervernetzte und/oder verschränkte Polymere. The polymer composition may comprise any natural or synthetic polymer or a mixture thereof. The polymer may be, for example, thermoplastic or thermosetting. The term "polymer" as used herein includes homopolymers and / or copolymers as well as crosslinked and / or entangled polymers.
Der Begriff „Vorläufer“, wie er bei der Polymerkomponente angewandt werden kann, wird vom Durchschnittsfachmann ohne weiteres verstanden werden. Zum Beispiel können geeignete Vorläufer eins oder mehrere von Monomeren, Quervernetzungsmitteln, Aushärtesystemen, umfassend Quervernetzungsmittel und -förderer, oder jede Kombination derselben einschließen. Wenn das Talkpartikulat nach der vorliegenden Erfindung mit Vorläufern des Polymers vermischt wird, wird die Polymerzusammensetzung anschließend durch Aushärten und/oder Polymerisieren der Vorläuferkomponenten ausgebildet, um das gewünschte Polymer zu bilden. The term "precursor" as it can be applied to the polymer component will be readily understood by one of ordinary skill in the art. For example, suitable precursors may include one or more of monomers, crosslinking agents, curing systems comprising crosslinking agents and promoters, or any combination thereof. When the talc particulate of the present invention is blended with precursors of the polymer, the polymer composition is subsequently formed by curing and / or polymerizing the precursor components to form the desired polymer.
Polymere, einschließlich Homopolymere und/oder Copolymere, die in der Polymerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthalten sind, können aus einem oder mehreren der folgenden Monomere aufbereitet werden: Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylmethacrylat und Alkylacrylate, die 1-18 Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe haben, Styren, substituierte Styrene, Devinylbenzol, Diallylphthalat, Butadien, Vinylacetat, Acrylonitril, Methacrylonitril, Maleinsäureanhydrid, Ester der Mallinsäure oder Fumarsäure, Tetrahydrophthalsäure oder Anhydrid, Itaconsäure oder Anhydrid, und Ester der Itaconsäure mit oder ohne ein quervernetzendes Dimer, Trimer oder Tetramer, Crotonsäure, Neopentylglycol, Propylenglycol, Butandiole, Ethylengylcol, Diethylenglycol, Dipropylenglycol, Glycerol, Cyclohexandemethanol, 1,6 Hexandiol, Trimethyolpropan, Pentaerythritol, Phthalsäureanhydrid, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Adipinsäure oder Bernsteinsäure, Azelainsäure und Dimerfettsäuren, Toluendiisocyanat und Diphenylmethandiisocyanat. Polymers, including homopolymers and / or copolymers, included in the polymer composition of the present invention may be prepared from one or more of the following monomers: acrylic acid, methacrylic acid, methyl methacrylate, and alkyl acrylates having 1-18 carbon atoms in the alkyl group, styrene, substituted styrenes, devinylbenzene, diallyl phthalate, butadiene, vinyl acetate, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleic anhydride, esters of mallinic acid or fumaric acid, tetrahydrophthalic acid or anhydride, itaconic acid or anhydride, and esters of itaconic acid with or without a cross-linking dimer, trimer or tetramer, crotonic acid, neopentyl glycol, Propylene glycol, butanediols, ethylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, glycerol, cyclohexanone-ethanol, 1,6-hexanediol, trimethylolpropane, pentaerythritol, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, hexahydrophthalic anhydride, adipic acid or succinic acid, azelaic acid and Dimer fatty acids, toluene diisocyanate and diphenylmethane diisocyanate.
Das Polymer kann aus einem oder mehreren von Polymehtylmethacrylat (PMMA), Polyacetal, Polycarbonat, Polyvinylen, Polyacrylonitril, Polybutadien, Polystyren, Polyacrylat, Polyethylen, Polypropylen, Epoxypolymeren, ungesättigten Polymeren, Polyurethanen, Polycyclopentadienen und Copolyymeren derselben gewählt werden. Geeignete Polymere umfassen ebenfalls flüssige Kautschuks wie Silicone. The polymer may be selected from one or more of polymethylmethacrylate (PMMA), polyacetal, polycarbonate, polyvinylene, polyacrylonitrile, polybutadiene, polystyrene, polyacrylate, polyethylene, polypropylene, epoxy polymers, unsaturated polymers, polyurethanes, polycyclopentadienes and copolymers thereof. Suitable polymers also include liquid rubbers such as silicones.
Die Polymere, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind vorteilhafterweise thermoplastische Polymere. Thermoplastische Polymere sind diejenigen, die unter der Einwirkung von Wärme erweichen und sich bei Abkühlen auf ihre ursprünglichen Merkmale wieder erhärten, d. h. der Wärme-Kühlzyklus ist komplett umkehrbar. Nach herkömmlicher Definition sind Thermoplaste grad- und verzweigtkettige, organische Polymere mit einem molekularen Bond. Beispiele für Polymere, die nach der Erfindung verwendet werden können, umfassen, doch sind nicht beschränkt auf, Polyethylen, zum Beispiel lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) und Qualitäten desselben mit mittlerer Dichte, Polyethylen hoher Dichte (HDPE), Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), Polypropylen (PP), Polyethylenterephthalat (PET), Vinyl/Polyvinylchlorid (PVC), Polystyren und Mischungen derselben. The polymers which can be used according to the invention are advantageously thermoplastic polymers. Thermoplastic polymers are those that soften under the action of heat and re-harden upon cooling to their original characteristics, ie the heat-cooling cycle is completely reversible. By conventional definition, thermoplastics are straight and branched chain organic polymers with a molecular bond. Examples of polymers that can be used in accordance with the invention include, but are not limited to, polyethylene, for example, linear low density polyethylene (LLDPE) and medium density grades, high density polyethylene (HDPE), polyethylene low density (LDPE), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), vinyl / polyvinyl chloride (PVC), polystyrene and blends thereof.
Bei bestimmten Ausführungsformen ist das Polymer ein Polyalkylenpolymer, zum Beispiel Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen oder ein Copolymer von zwei oder mehreren von Ethylen-, Propylen- und Butylenen-Monomeren, zum Beispiel ein Ethylen-Propylencopolymer. Bei bestimmten Ausführungsformen ist das Polymer eine Mischung von zwei oder mehreren von Propylen, Polyethylen und Ethylen-Propylencopolymer, zum Beispiel eine Mischung von Propylen und Polyethylen. In certain embodiments, the polymer is a polyalkylene polymer, for example polyethylene, polypropylene, polybutylene or a copolymer of two or more of ethylene, propylene and butylene monomers, for example an ethylene-propylene copolymer. In certain embodiments, the polymer is a mixture of two or more of propylene, polyethylene, and ethylene-propylene copolymer, for example, a mixture of propylene and polyethylene.
Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst, besteht im Wesentlichen oder besteht das Polymer aus Polypropylen oder Polyethylen oder einer Mischung von Poxypropylen und Polyethylen. In certain embodiments, the polymer consists essentially or consists of polypropylene or polyethylene or a mixture of epoxypropylene and polyethylene.
Aufbereitung der funktionellen Zusammensetzung Preparation of the functional composition
Die Polymerzusammensetzung kann durch gründliches Mischen der Komponenten derselben aufbereitet werden. Das Talkpartikulat kann dann vor Verarbeitung mit der Mischung der Komponenten und allen gewünschten zusätzlichen Komponenten entsprechend vermischt, z. B. trocken vermischt, werden, um einen endgültigen Polymerverbundwerkstoff oder -artikel zu erhalten. The polymer composition can be prepared by thoroughly mixing the components thereof. The talc particulate may then be appropriately mixed prior to processing with the mixture of the components and any desired additional components, e.g. Dry blended, to obtain a final polymer composite or article.
Die Polymerzusammensetzung kann durch Kombinieren des Talkpartikulats, wie hierin beschrieben, mit einem Polymer in einer Menge von mindestens ungefähr 1 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Polymerzusammensetzung, aufbereitet werden, zum Beispiel in einer Menge von mindestens ungefähr 2 Gew.-% oder mindestens ungefähr 3 Gew.-% oder mindestens ungefähr 5 Gew.-% oder mindestens ungefähr 10 Gew.-% oder mindestens ungefähr 15 Gew.-% oder mindestens ungefähr 20 Gew.-% oder mindestens ungefähr 30 Gew.-% oder mindestens ungefähr 35 Gew.-% oder mindestens ungefähr 40 Gew-% oder mindestens ungefähr 45 Gew.-% oder mindestens ungefähr 50 Gew.-% oder mindestens ungefähr 60 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Polymerzusammensetzung. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Menge des Talkpartikulats von ungefähr 1 bis ungefähr 70 Gew-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Polymerzusammensetzung, zum Beispiel von ungefähr 5 bis ungefähr 70 Gew.-% oder von ungefähr 10 bis ungefähr 70 Gew.-% oder von ungefähr 20 bis ungefähr 60 Gew.-% oder von ungefähr 25 bis ungefähr 50 Gew.-% oder von ungefähr 30 bis ungefähr 50 Gew.-% oder von ungefähr 30 bis ungefähr 45 Gew.-% oder von ungefähr 30 bis ungefähr 40 Gew-% oder von ungefähr 35 bis ungefähr 45 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Polymerzusammensetzung. The polymer composition may be prepared by combining the talc particulate as described herein with a polymer in an amount of at least about 1 percent by weight, based on the total weight of the polymer composition, for example, in an amount of at least about 2 percent by weight. or at least about 3 wt% or at least about 5 wt%, or at least about 10 wt%, or at least about 15 wt%, or at least about 20 wt%, or at least about 30 wt%, or at least about 35 weight percent, or at least about 40 weight percent, or at least about 45 weight percent, or at least about 50 weight percent, or at least about 60 weight percent, based on the total weight of the polymer composition. In certain embodiments, the amount of talc particulate is from about 1 to about 70 weight percent, based on the total weight of the polymer composition, for example, from about 5 to about 70 weight percent, or from about 10 to about 70 weight percent, or from about 20 to about 60 wt.%, or from about 25 to about 50 wt.%, or from about 30 to about 50 wt.%, or from about 30 to about 45 wt.%, or from about 30 to about 40 wt % or from about 35 to about 45 weight percent based on the total weight of the polymer composition.
Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst die Polymerzusammensetzung mindestens ungefähr 30 Gew.-% Polymer, basierend auf dem Gesamtgewicht der Polymerzusammensetzung, zum Beispiel ungefähr 30 bis ungefähr 90 Gew.-% Polymer oder ungefähr 40 bis ungefähr 80 Gew.-% Polymer, ungefähr 50 bis 75 Gew.-% Polymer, ungefähr 50 bis ungefähr 70 Gew.-% Polymer oder ungefähr 55 bis ungefähr 70 Gew.-% Polymer oder ungefähr 60 bis ungefähr 70 Gew.-% Polymer oder ungefähr 55 bis 65 Gew.-% Polymer, basierend auf dem Gesamtgewicht der Polymerzusammensetzung. In certain embodiments, the polymer composition comprises at least about 30 weight percent polymer, based on the total weight of the polymer composition, for example, about 30 to about 90 weight percent polymer or about 40 to about 80 weight percent polymer, about 50 to 75 Wt% polymer, about 50 to about 70 wt% polymer, or about 55 to about 70 wt% polymer, or about 60 to about 70 wt% polymer, or about 55 to 65 wt% polymer based on the total weight of the polymer composition.
Die Aufbereitung der Polymerzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung kann mit jedem in der Technik bekannten geeigneten Mischverfahren durchgeführt werden, wie es für jeden Durchschnittsfachmann ohne weiteres ersichtlich sein wird. The processing of the polymer compositions of the present invention can be accomplished by any suitable mixing technique known in the art, as will be readily apparent to one of ordinary skill in the art.
Solche Verfahren umfassen Trockenvermischung der individuellen Komponenten oder Vorläufer derselben und nachfolgende Verarbeitung auf herkömmliche Art und Weise. Bestimmte Bestandteile können, falls gewünscht, vor Hinzufügen der Compoundierungsmischung vorgemischt werden. Such methods include dry blending the individual components or precursors thereof and subsequent processing in a conventional manner. Certain ingredients may, if desired, be premixed prior to adding the compounding mixture.
Im Fall von thermoplastischen Polymerzusammensetzungen kann eine solche Verarbeitung Schmelzmischen, entweder direkt in einem Extruder umfassen, um einen Artikel aus der Zusammensetzung herzustellen, oder durch Vormischen in einem getrennten Mischapparat. Trockene Vermischungen der individuellen Komponenten können alternativ direkt spritzgegossen werden ohne Vorschmelzmischen. In the case of thermoplastic polymer compositions, such processing may include melt blending, either directly in an extruder to make an article from the composition, or by premixing in a separate blender. Dry blends of the individual components may alternatively be injection molded directly without premelting.
Die Polymerzusammensetzung kann durch gründliches Mischen der Komponenten derselben aufbereitet werden. Das Talkpartikulat kann dann entsprechend mit dem Polymer und allen gewünschten zusätzlichen Komponenten vor Verarbeitung wie vorstehend beschrieben trocken vermischt werden. The polymer composition can be prepared by thoroughly mixing the components thereof. The talc particulate may then be dry blended with the polymer and any desired additional components prior to processing as described above.
Andere Füllstoffcompounds können hinzugefügt und auf der Mischstufe beigemischt werden. Other filler compounds can be added and mixed at the mixing stage.
Für die Aufbereitung der quervernetzten oder gehärteten Polymerzusammensetzungen werden die Mischung der nicht ausgehärteten Komponenten oder ihrer Vorläufer und, falls gewünscht, das Talkpartikulat und alle gewünschten Nicht-Talkkomponenten unter geeigneten Bedingungen von Wärme, Druck und/oder Licht mit einer wirksamen Menge eines geeigneten Quervernetzungsmittels oder Aushärtesystems je nach Natur und Menge des verwendeten Polymers in Kontakt gebracht, um das Polymer querzuvernetzen und/oder auszuhärten. For the preparation of the crosslinked or cured polymer compositions, the mixture of the uncured components or their precursors and, if desired, the talc particulate and any desired non-talc components under suitable conditions of heat, pressure and / or light with an effective amount of a suitable crosslinking agent or Curing system depending on the nature and amount of the polymer used in contact to cross-link the polymer and / or cure.
Für die Aufbereitung der Polymerzusammensetzungen, wo das Talkpartikulat und alle anderen gewünschten Komponenten zur Zeit der Polymerisation in situ anwesend sind, werden die Mischung des (der) Momomers (Monomere) und alle gewünschten anderen Polymervorläufer, Talkpartikulat und jede andere Komponente (alle anderen Komponenten) unter geeigneten Bedingungen von Wärme, Druck und/oder Licht je nach Natur und Menge des (der) verwendeten Monomers (Monomere) kontaktiert, um das (die) Monomer(e) mit dem Talkpartikulat und jeder anderen Komponente (allen anderen Komponenten) in situ zu polymerisieren. For the preparation of the polymer compositions where the talc particulate and any other desired components are present in situ at the time of polymerization, the mixture of monomer (s) and any other desired polymer precursors, talc particulate and any other components (all other components) are added. under appropriate conditions of heat, pressure and / or light depending on the nature and amount of the monomer (s) used to contact the monomer (s) with the talc particulate and any other component (s) in situ to polymerize.
Bei bestimmten Ausführungsformen wird das Talkpartikulat unter Rühren in einer Mischung dispergiert, die ein Polymer (zum Beispiel Polypropylen) und wahlweise ein Härtungsmittel umfasst. Die Mischung kann ferner ein Formtrennmittel umfassen. In certain embodiments, the talc particulate is dispersed with stirring in a mixture comprising a polymer (for example, polypropylene) and, optionally, a curing agent. The mixture may further comprise a mold release agent.
Die sich ergebende Dispergierung kann entgast werden, um eingefangene Luft zu entfernen. Die sich ergebende Dispergierung kann dann in eine geeignete Form gegossen und gehärtet werden. Geeignete Härtetemperaturen reichen von 20–200 °C, zum Beispiel 20–120 °C oder zum Beispiel 60–90 °C. The resulting dispersion can be degassed to remove trapped air. The resulting dispersion can then be poured into a suitable mold and cured. Suitable curing temperatures range from 20-200 ° C, for example 20-120 ° C or, for example, 60-90 ° C.
Die Ausgangspolymermischung kann ferner ein Vor-Polymer (zum Beispiel Propylenmonomer) umfassen. Das Vor-Polymer kann oder kann nicht dem Ausgangspolymer entsprechen. The starting polymer mixture may further comprise a pre-polymer (for example, propylene monomer). The pre-polymer may or may not correspond to the starting polymer.
Die Viskosität des Ausgangspolymers oder der Polymer/Monomerlösung, die Menge des Härtungsmittels, Trennmittel und oberflächenbehandelter Talk mit hohem Aspektverhältnis können entsprechend den Anforderungen des fertigen gehärteten Produkts variiert werden. Im Allgemeinen ist die Viskosität der Dispergierung desto höher, je größer die Menge des hinzugefügten Talkpartikulats ist. Dispergiermittel können hinzugefügt werden, um die Viskosität der Dispergierung zu reduzieren. Alternativ kann die Menge des Polymers in der Ausgangslösung herabgesetzt werden. The viscosity of the starting polymer or polymer / monomer solution, the amount of curing agent, release agent and surface treated high aspect ratio talc can be varied according to the requirements of the final cured product. In general, the larger the amount of added talc particulate, the higher the viscosity of the dispersion. Dispersants may be added to reduce the viscosity of the dispersion. Alternatively, the amount of polymer in the starting solution can be reduced.
Geeignete Härtungsmittel werden dem Durchschnittsfachmann ohne weiteres ersichtlich sein und umfassen organische Peroxide, Hydroperoxide und Azocompounds. Beispiele für Peroxid- und Hydroperoxidhärtungsmittel umfassen Dimethyldibutylperoxyhexan, Benzylperoxid, Dicumylperoxid, Methylethylketonperoxid, Laurylperoxid, Cyclohexanonperoxid, t-Butylperbenzoat, t-Butylhydroperoxid, t-Butylbenzenhydroperoxid, Cumenhydroperoxid und t-Butylperoctoat. Suitable curing agents will be readily apparent to one of ordinary skill in the art and include organic peroxides, hydroperoxides and azocompounds. Examples of peroxide and hydroperoxide curing agents include dimethyl dibutyl peroxyhexane, benzyl peroxide, dicumyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, lauryl peroxide, cyclohexanone peroxide, t-butyl perbenzoate, t-butyl hydroperoxide, t-butylbenzene hydroperoxide, cumene hydroperoxide and t-butyl peroctoate.
Die compoundierten Zusammensetzungen können ferner zusätzliche Komponenten umfassen wie Gleithilfen (zum Beispiel Erucamid), Verfahrenshilfen (zum Beispiel Polybatch® AMF-705), Formtrennmittel und Antioxidationsmittel. The compounded compositions may further comprise additional components such as slip aids (for example, erucamide), processing aids (for example, Polybatch AMF ®-705), mold release agents and antioxidants.
Geeignete Formtrennmittel werden dem Durchschnittsfachmann ohne weiteres ersichtlich sein und umfassen Fettsäuren und Zink-, Calcium-, Magnesium- und Lithiumsalze von Fettsäuren und organische Phosphatester. Spezifische Beispiele sind Stearinsäure, Zinkstearat, Calciumstearat, Magnesiumstearat, Lithiumstearat, Calciumoleat, Zinkpalmitat. Typisch werden Gleit- und Verfahrenshilfen und Formtrennmittel in einer Menge von weniger als ungefähr 5 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Masterbatches, hinzugefügt. Polymerartikel, einschließlich der vorstehend beschriebenen, können dann unter Anwendung von herkömmlichen, in der Technik bekannten Verfahren stranggepresst, formgepresst oder spritzgegossen werden wie es einem Durchschnittsfachmann ohne weiteres ersichtlich sein wird. Daher ist, wie nachstehend beschrieben, die vorliegende Erfindung ebenfalls auf Artikel gerichtet, die aus den Polymerzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung geformt werden. Suitable mold release agents will be readily apparent to one of ordinary skill in the art and include fatty acids and zinc, calcium, magnesium and lithium salts of fatty acids and organic phosphate esters. Specific examples are stearic acid, zinc stearate, calcium stearate, magnesium stearate, lithium stearate, calcium oleate, zinc palmitate. Typically, slip and process aids and mold release agents are added in an amount of less than about 5 weight percent, based on the weight of the masterbatch. Polymeric articles, including those described above, may then be extruded, compression molded or injection molded using conventional techniques known in the art, as will be readily apparent to one of ordinary skill in the art. Therefore, as described below, the present invention is also directed to articles formed from the polymer compositions of the present invention.
Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst die Polymerzusammensetzung einen Farbstoff, der gegebenenfalls während des Compoundierens der Polymerzusammensetzung hinzugefügt wird. Der Farbstoff kann in Form eines Masterbatches hinzugefügt werden. Geeignete Farben können zahlreich und vielfältig sein. In certain embodiments, the polymer composition comprises a dye which is optionally added during compounding of the polymer composition. The dye can be added in the form of a masterbatch. Suitable colors can be numerous and varied.
Bei bestimmten Ausführungsformen wird Talkpartikulat zu einem Doppelschnecken-Extruder hinzugefügt, in den ungefülltes Polymer gespeist und geschmolzen wird. Das Talkpartikulat wird in den Extruder durch einen Trichter gespeist, zum Beispiel über gravimetrische Einspeisung, und vermischt sich gleichförmig mit dem Polymer. Die Mischung tritt aus dem Extruder aus und kann abgekühlt werden. Dann kann zum Beispiel die Mischung weiter in nützliche Formen formgepresst oder spritzgegossen werden. In certain embodiments, talc particulate is added to a twin-screw extruder into which unfilled polymer is fed and melted. The talc particulate is fed into the extruder through a hopper, for example via gravimetric feed, and mixed uniformly with the polymer. The mixture exits the extruder and can be cooled. Then, for example, the mixture can be further molded or injection molded into useful shapes.
Die vorstehend beschriebenen Verfahren können Compoundieren und Strangpressen einschließen. Compoundieren kann unter Anwendung eines Doppelschnecken-Compounders, zum Beispiel eines Doppelschnecken-Extruders Clextral BC 21 oder eines Doppelschnecken-Extruders Leistritz ZSE 18 oder eines Doppelschnecken-Compounders Baker Perkins 25 mm ausgeführt werden. Das Polymer, das Talkpartikulat und wahlweise zusätzliche Komponenten können vorgemischt und aus einem einzigen Trichter eingespeist werden. Die sich ergebende Schmelze kann zum Beispiel in einem Wasserbad gekühlt und dann pelletiert werden. Teststücke, z.B. Charpy-Stangen oder zugbelastete Hanteln, können spritzgegossen oder gegossen oder zu einer Folie geblasen werden. The methods described above may include compounding and extrusion. Compounding may be carried out using a twin screw compounder, for example, a Clextral BC 21 twin screw extruder or a Leistritz ZSE 18 twin screw extruder or a Baker Perkins 25 mm twin screw extruder. The polymer, the talc particulate and optionally additional components may be premixed and fed from a single funnel. For example, the resulting melt may be cooled in a water bath and then pelletized. Test pieces, e.g. Charpy rods or tensile dumbbells can be injection molded or cast or blown into a foil.
Die Schneckentemperatur kann zwischen ungefähr 100 °C und ungefähr 300 °C sein, zum Beispiel zwischen ungefähr 150 °C und ungefähr 280 °C, zum Beispiel zwischen ungefähr 180 °C und ungefähr 250 °C oder zwischen ungefähr 200 und 230 °C. The screw temperature may be between about 100 ° C and about 300 ° C, for example between about 150 ° C and about 280 ° C, for example between about 180 ° C and about 250 ° C or between about 200 and 230 ° C.
Die Schneckengeschwindigkeit kann zwischen ungefähr 100 und 1200 U/min sein, zum Beispiel zwischen ungefähr 100 und 1000 U/min, zum Beispiel zwischen ungefähr 200 und 800 U/min, zum Beispiel zwischen ungefähr 250 und 650 U/min, zum Beispiel zwischen ungefähr 200 und 400 U/min oder zwischen ungefähr 500 und 700 U/min. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Schneckengeschwindigkeit ungefähr 300 U/min. Bei anderen Ausführungsformen ist die Schneckengeschwindigkeit ungefähr 600 U/min. The screw speed may be between about 100 and 1200 rpm, for example between about 100 and 1000 rpm, for example between about 200 and 800 rpm, for example between about 250 and 650 rpm, for example between about 200 and 400 rpm or between about 500 and 700 rpm. In certain embodiments, the screw speed is about 300 rpm. In other embodiments, the screw speed is about 600 rpm.
Eine geeignete Spritzgussvorrichtung umfasst zum Beispiel eine Billion 50T Proxima Presse. Die Polymerzusammensetzung kann vor Formen getrocknet werden. Das Trocknen kann bei jeder geeigneten Temperatur, zum Beispiel bei ungefähr 60 °C, über einen geeigneten Zeitraum, zum Beispiel zwischen ungefähr 1 Stunde und 20 Stunden, zum Beispiel zwischen ungefähr 2 und 18 Stunden oder zwischen ungefähr 1 und 3 Stunden oder zwischen ungefähr 4 und 8 Stunden oder zwischen ungefähr 12 und 18 Stunden, durchgeführt werden. Die Temperatur während des Trocknens kann konstant gehalten oder variiert werden. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Temperatur während des Trocknens zwischen ungefähr 70 und 120 °C, zum Beispiel zwischen ungefähr 80 und 100 °C, zum Beispiel ungefähr 90 °C. A suitable injection molding apparatus includes, for example, a Billion 50T Proxima press. The polymer composition may be dried before molding. The drying may be at any suitable temperature, for example at about 60 ° C, for a suitable period of time, for example between about 1 hour and 20 hours, for example between about 2 and 18 hours, or between about 1 and 3 hours or between about 4 and 8 hours or between about 12 and 18 hours. The temperature during drying can be kept constant or varied. In certain embodiments, the temperature during drying is between about 70 and 120 ° C, for example between about 80 and 100 ° C, for example, about 90 ° C.
Das Formen wird allgemein bei einer Temperatur ausgeführt, bei der die Polymerzusammensetzung fließfähig ist. Zum Beispiel kann die Formtemperatur zwischen ungefähr 100 und 300 °C, zum Beispiel zwischen ungefähr 200 und 300 °C oder zwischen ungefähr 240 und ungefähr 280 °C sein. Im Anschluss an das Formen lässt man das geformte Stück abkühlen und fest werden. The molding is generally carried out at a temperature at which the polymer composition is flowable. For example, the mold temperature may be between about 100 and 300 ° C, for example between about 200 and 300 ° C, or between about 240 and about 280 ° C. After molding, the shaped piece is allowed to cool and solidify.
Weitere geeignete Verarbeitungsverfahren umfassen gasunterstütztes Spritzgießen, Kalandrieren, Vakuumformen, Thermoformen, Blasformen, Ziehen, Spinnen, Folienformen, Laminieren oder jede Kombination derselben. Jede geeignete Vorrichtung kann benutzt werden, wie es dem Durchschnittsfachmann ersichtlich sein wird. Other suitable processing methods include gas assisted injection molding, calendering, vacuum forming, thermoforming, blow molding, drawing, spinning, film forming, laminating, or any combination thereof. Any suitable device may be used, as will be apparent to one of ordinary skill in the art.
Die Polymerzusammensetzung kann verarbeitet werden, um Handelsartikel auf jede geeignete Weise, wie hierin beschrieben, zu formen oder darin inkorporiert zu werden. Die Artikel, die aus der Polymerzusammensetzung geformt werden können, sind zahlreich und vielfältig. Beispiele umfassen Autokarosserieteile und -bleche, zum Beispiel eine Kühlerhaube, Kotflügelteil, Außenspiegelgehäuse, Tür (vordere und/oder hintere), Heckklappe und Stoßstange (vordere und/oder hintere). The polymer composition can be processed to form or incorporate articles of commerce in any suitable manner as described herein. The articles that can be molded from the polymer composition are numerous and varied. Examples include car body panels and panels, for example, a hood, fender panel, exterior mirror housing, door (front and / or rear), tailgate and bumper (front and / or rear).
Bei bestimmten Ausführungsformen können die Polymerzusammensetzungen und/oder Polymerverbundwerkstoffe und/oder der vorliegenden Erfindung durch eine physikalische oder mechanisch Eigenschaft oder durch physikalische oder mechanische Eigenschaften gekennzeichnet sein. In certain embodiments, the polymer compositions and / or polymer composites and / or the present invention may be characterized by a physical or mechanical property or by physical or mechanical properties.
Bei bestimmten Ausführungsformen können Polymerzusammensetzungen und/oder Polymerverbundwerkstoffe und/daraus geformte Artikel durch Aufpralleigenschaften gekennzeichnet sein, die ebenfalls Schlagzähigkeit, zum Beispiel Charpy-Schlagzähigkeit, oder Fallgewichtsindex (FWI) genannt werden. Diese Eigenschaften können nach den in den Beispielen nachstehend beschriebenen Verfahren bestimmt werden. Bei bestimmten Ausführungsformen können die Polymerzusammensetzung und/oder der Polymerverbundwerkstoff und/oder ein daraus geformter Artikel, die eine Talkpartikulatmenge aufweisen (z.B. mindestens ungefähr 2 Gew.-% oder mindestens ungefähr 5 Gew.-% oder mindestens ungefähr 10 Gew.-% oder mindestens ungefähr 15 Gew.-% oder mindestens ungefähr 20 Gew.-% oder mindestens ungefähr 30 Gew.-% oder mindestens ungefähr 35 Gew.-% oder mindestens ungefähr 40 Gew.-%), eine Charpy-Schlagzähigkeit und/oder einen FWI (bei 0° oder 20 °C) haben, die vergleichbar mit oder relativ verbessert zu einer Polymerzusammensetzung und/oder einem Polymerverbundwerkstoff und/oder einem daraus geformten Artikel sind, die eine vergleichbare Menge eines Talkpartikulats umfassen, das mehr als 500 ppm von Partikeln aufweist, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben, zum Beispiel eine vergleichbare Menge eines Talkpartikulats, das mehr als 1000 ppm von Partikeln aufweist, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben. Zum Beispiel kann bei bestimmten Ausführungsformen die Charpy-Schlagzähigkeit um mindestens 1 % oder mindestens 2 % oder mindestens 3 % oder mindestens 4 % oder mindestens 5 % oder mindestens 10 % oder mindestens 15 % oder mindestens 20 % relativ zu einer Polymerzusammensetzung und/oder einem Polymerverbundwerkstoff und/oder einem daraus geformten Artikel verbessert sein, die eine vergleichbare Menge von Talkpartikulat aufweisen, das mehr als 500 ppm von Partikeln umfasst, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben. Bei anderen Ausführungsformen kann der FWI um mindestens 1 % oder mindestens 2 % oder mindestens 3 % oder mindestens 4 % oder mindestens 5 % oder mindestens 10 % oder mindestens 15 % oder mindestens 20 % relativ zu einer Polymerzusammensetzung und/oder einem Polymerverbundwerkstoff und/oder einem daraus gebildeten Artikel verbessert sein, die eine vergleichbare Menge von Talkpartikulat aufweisen, das mehr als 500 ppm von Partikeln umfasst, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben. In certain embodiments, polymer compositions and / or polymer composites and / or articles molded therefrom may be characterized by impact properties, also called impact strength, for example Charpy Impact, or Fall Weight Index (FWI). These properties can be determined by the methods described in the Examples below. In certain embodiments, the polymer composition and / or the polymer composite and / or article molded therefrom, having a talc particulate amount (eg, at least about 2 wt% or at least about 5 wt%, or at least about 10 wt%, or at least about 15 weight percent, or at least about 20 weight percent, or at least about 30 weight percent, or at least about 35 weight percent, or at least about 40 weight percent), a Charpy Impact, and / or an FWI (at 0 ° or 20 ° C) comparable to or relatively improved to a polymer composition and / or polymer composite and / or article molded therefrom comprising a comparable amount of a talc particulate having more than 500 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 μm, for example, a comparable amount of a talc particulate having more than 1000 ppm of particles having a particle size equal to or larger than 45 μm. For example, in certain embodiments, the Charpy impact strength may be at least 1% or at least 2% or at least 3% or at least 4% or at least 5% or at least 10% or at least 15% or at least 20% relative to a polymer composition and / or a Polymer composite and / or a molded article thereof, which have a comparable amount of talc particulate comprising more than 500 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 microns. In other embodiments, the FWI may include at least 1% or at least 2% or at least 3% or at least 4% or at least 5% or at least 10% or at least 15% or at least 20% relative to a polymer composition and / or polymer composite and / or an article formed therefrom having a comparable amount of talc particulate comprising more than 500 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 microns.
Bei bestimmten Ausführungsformen können Polymerzusammensetzungen und/oder Polymerverbundwerkstoffe und/daraus geformte Artikel durch eine Steifigkeitseigenschaft gekennzeichnet sein, zum Beispiel durch den Biegemodul. Diese Eigenschaft kann nach den in den Beispielen nachstehend beschriebenen Verfahren bestimmt werden. Bei bestimmten Ausführungsformen können die Polymerzusammensetzung und/oder der Polymerverbundwerkstoff und/oder ein daraus gebildeter Artikel, die eine Talkpartikulatmenge aufweisen (z.B. mindestens ungefähr 2 Gew.-% oder mindestens ungefähr 5 Gew.-% oder mindestens ungefähr 10 Gew.-% oder mindestens ungefähr 15 Gew.-% oder mindestens ungefähr 20 Gew.-% oder mindestens ungefähr 30 Gew.-% oder mindestens ungefähr 35 Gew.-% oder mindestens ungefähr 40 Gew.-%), einen Biegemodul haben, der vergleichbar mit oder relativ verbessert zu einer Polymerzusammensetzung und/oder einem Polymerwerkstoff und/oder einem daraus geformten Artikel ist, die eine vergleichbare Menge von Talkpartikulat aufweisen, das mehr als 500 ppm von Partikeln umfasst, die eine Partikelgröße gleich oder mehr als 45 μm haben, zum Beispiel eine vergleichbare Menge eines Talkpartikulats, das mehr als 1000 ppm von Partikeln umfasst, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben. Bei bestimmten Ausführungsformen kann zum Beispiel der Biegemodul um mindestens 1 % oder mindestens 2 % oder mindestens 3 % oder mindestens 4 % oder mindestens 5 % oder mindestens 10 % oder mindestens 15 % oder mindestens 20 % relativ zu einer Polymerzusammensetzung und/oder einem Polymerverbundwerkstoff und/oder einem daraus geformten Artikel verbessert sein, die eine vergleichbare Menge des Talkpartikulats aufweisen, das mehr als 500 ppm von Partikeln aufweist, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben. In certain embodiments, polymer compositions and / or polymer composites and / or articles formed therefrom may be characterized by a stiffness characteristic, for example, by flexural modulus. This property can be determined by the methods described in the Examples below. In certain embodiments, the polymer composition and / or the polymer composite and / or an article formed therefrom having a talc particulate amount (eg, at least about 2 wt% or at least about 5 wt% or at least about 10 wt%, or at least about 15 wt.% or at least about 20 wt.% or at least about 30 wt.% or at least about 35 wt.% or at least about 40 wt.%) have a flexural modulus comparable to or relatively improved to a polymer composition and / or a polymeric material and / or article molded therefrom having a comparable amount of talc particulate comprising more than 500 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 μm, for example a comparable amount a talc particulate comprising more than 1000 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 μm. For example, in certain embodiments, the flexural modulus may be at least 1% or at least 2% or at least 3% or at least 4% or at least 5% or at least 10% or at least 15% or at least 20% relative to a polymer composition and / or polymer composite and or an article molded therefrom having a comparable amount of the talc particulate having more than 500 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 μm.
Um Zweifel zu vermeiden, umfasst die vorliegende Erfindung ebenfalls den folgenden Gegenstand, wie er in den folgenden nummerierten Absätzen definiert wird.
- 1. Ein Talkpartikulat, das einen d50 von ungefähr 0,5 bis 5,0 μm hat und weniger als ungefähr 500 ppm von Partikeln aufweist, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm und einen Lamellaritätsindex von ungefähr 2,8 bis ungefähr 45,0 haben.
- 2. Talkpartikulat nach Absatz 1, das weniger als ungefähr 250 ppm von Partikeln aufweist, die eine Partikelgröße gleich oder größer als ungefähr 45 μm haben.
- 3. Talkpartikulat nach Absatz 2, das gleich oder weniger als ungefähr 100 ppm von Partikeln aufweist, die eine Partikelgröße gleich oder größer als ungefähr 45 μm haben.
- 4. Talkpartikulat nach Absatz 3, das gleich oder weniger als ungefähr 50 ppm von Partikeln aufweist, die eine Partikelgröße gleich oder größer als ungefähr 45 μm haben.
- 5. Talkpartikulat nach einem vorausgehenden Absatz, das eine Steilheit von gleich oder größer als ungefähr 30,0 hat.
- 6. Talkpartikulat nach einem vorausgehenden Absatz, das einen Lamellaritätsindex von ungefähr 2,8 bis ungefähr 5,0 hat.
- 7. Talkpartikulat nach einem vorausgehenden Absatz, das einen Formfaktor gleich oder größer als 40 und wahlweise nicht größer als 150 oder 70–150 oder 70–130 hat.
- 8. Talkpartikulat nach einem vorausgehenden Absatz, das einen d95 von ungefähr 5,0 bis ungefähr 15,0 μm, zum Beispiel von ungefähr 8,0 bis ungefähr 12,0 μm hat.
- 9. Talkpartikulat nach einem vorausgehenden Absatz, das eine spezifische Oberfläche (BET) von ungefähr 10 m2/g bis ungefähr 20 m2/g hat.
- 10. Talkpartikulat nach einem vorausgehenden Absatz, das mit einem Oberflächenbehandlungsmittel oberflächenbehandelt wurde.
- 11. Ein Verfahren für die Aufbereitung eines Talkpartikulats, das einen d50 von ungefähr 0,5 bis 5,0 μm und einen Lamellaritätsindex von ungefähr 2,8 bis ungefähr 20,0 aufweist, zum Beispiel von ungefähr 2,8 bis ungefähr 5,0, und weniger als ungefähr 500 ppm von Partikeln aufweist, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben, das Verfahren umfassend: (a) Delaminieren einer flüssigen Suspension eines relativ groben Talkpartikulats, das eine Ausgangspartikelgröße mit einem d50 größer als ungefähr 5,0 μm hat, zum Beispiel größer als ungefähr 7,5 μm, und wahlweise einen d95 von mindestens ungefähr 20,0 μm hat, um ein Talkpartikulat zu erhalten, das eine Partikelgröße hat, die kleiner als die Ausgangspartikelgröße ist; (b) Behandeln der Suspension, um Partikel zu reduzieren oder zu eliminieren, die einen d95 größer als ungefähr 15,0 μm haben, und (c) Mindestens teilweise Trocknen der Suspension und dadurch Erhalten eines Talkpartikulats, das einen d50 von ungefähr 0,5 bis 5,0 μm und einen Lamellaritätsindex von ungefähr 2,8 bis ungefähr 20,0 hat, zum Beispiel von ungefähr 2,8 bis ungefähr 5,0, und weniger als ungefähr 500 ppm Partikel aufweist, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben.
- 12. Verfahren nach Absatz 11, ferner Behandeln des Talkpartikulats mit einem Oberflächenbehandlungsmittel vor mindestens teilweise Trocknen der Suspension.
- 13. Verfahren nach Absatz 11 oder 12, wobei mindestens ein Teil der Partikel, die einen d95 größer als ungefähr 15,0 μm haben, zum Delaminieren nach Schritt (a) zurückgewonnen wird.
- 14. Eine Polymerzusammensetzung, die das Talkpartikulat nach einem der Absätze 1–9 oder durch das Verfahren nach einem der Absätze 11–13 erhältlich aufweist.
- 15. Polymerzusammensetzung nach Absatz 14, wobei das Polymer aus Polypropylen, Polyethylen, einem Propylen-Ethylencopolymer oder Kombinationen derselben gewählt wird.
- 16. Polymerzusammensetzung nach einem der Absätze 14–15, die mindestens ungefähr 1 Gew.-% des Talkpartikulats, basierend auf dem Gesamtgewicht der Polymerzusammensetzung, aufweist.
- 17. Ein Verfahren für die Aufbereitung einer Polymerzusammensetzung, das die Kombination von Talkpartikulat nach einem der Absätze 1–10 oder erhältlich durch das Verfahren nach einem der Absätze 11–13 mit einem Polymer umfasst.
- 18. Ein Polymerverbundwerkstoff oder Artikel, der aus der Polymerzusammensetzung von einem der Absätze 14–17 geformt, zum Beispiel stranggepresst oder spritzgegossen, wird.
- 19. Der Polymerverbundwerkstoff oder Artikel nach Absatz 18 mit: (i) einer ersten Charpy-Schlagzähigkeit, die größer ist als eine zweite Charpy-Schlagzähigkeit eines vergleichbaren Polymerverbundwerkstoffs oder Artikels, die dieselbe Menge Talkpartikulat aufweisen, das mehr als 500 ppm von Partikeln umfasst, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben; und/oder (ii) einem ersten Fallgewichtsindex (FWI) bei 0 °C oder 20 °C, der größer als ein zweiter FWI eines vergleichbaren Polymerverbundwerkstoffs oder Artikels ist, die die gleiche Menge Talkpartikulat aufweisen, das mehr als 500 ppm von Partikeln umfasst, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben; und/oder (iii) einem ersten Biegemodul, der größer als ein zweiter Biegemodul eines vergleichbaren Polymerverbundwerkstoffs oder Artikels ist, die dieselbe Menge an Talkpartikulat aufweisen, das mehr als 500 ppm von Partikeln umfasst, die eine Partikelgröße gleich oder größer als 45 μm haben.
- 20. Verwendung eines Talkpartikulats nach einem der Absätze 1–10 oder erhältlich durch das Verfahren nach einem der Absätze 11–13 als ein Füllstoff, zum Beispiel ein funktioneller Füllstoff, in einer Polymerzusammensetzung.
- 1. A talc particulate having a d 50 of about 0.5 to 5.0 microns and having less than about 500 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 microns and a lamellar index of about 2.8 to about 45 , 0 have.
- 2. The talc particulate of paragraph 1 having less than about 250 ppm of particles having a particle size equal to or greater than about 45 μm.
- 3. The talc particulate of paragraph 2 having equal to or less than about 100 ppm of particles having a particle size equal to or greater than about 45 μm.
- 4. The talc particulate of paragraph 3 having equal to or less than about 50 ppm of particles having a particle size equal to or greater than about 45 μm.
- 5. Talk particulate after a previous paragraph having a slope equal to or greater than about 30.0.
- 6. Talk particulate after a preceding paragraph having a lamellar index of about 2.8 to about 5.0.
- 7. Talk particulate after a previous paragraph having a form factor equal to or greater than 40 and optionally not greater than 150 or 70-150 or 70-130.
- A prior art talc particulate having a d 95 of from about 5.0 to about 15.0 μm, for example from about 8.0 to about 12.0 μm.
- A prior art talc particulate having a specific surface area (BET) of from about 10 m 2 / g to about 20 m 2 / g.
- 10. A talc particulate after a preceding paragraph which has been surface treated with a surface treatment agent.
- 11. A process for the preparation of a talc particulate having a d 50 of about 0.5 to 5.0 μm and a lamellar index of about 2.8 to about 20.0, for example from about 2.8 to about 5.0, and less than about 500 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 microns, the method comprising: (a) delaminating a liquid suspension of a relatively coarse talc particulate having an initial particle size with a d 50 greater is about 5.0 μm, for example, greater than about 7.5 μm, and optionally has a d 95 of at least about 20.0 μm, to obtain a talc particulate having a particle size smaller than the starting particle size; (b) treating the suspension to reduce or eliminate particles having a d 95 greater than about 15.0 μm, and (c) at least partially drying the suspension, thereby obtaining a talc particulate having a d 50 of about zero , 5 to 5.0 μm and a lamellar index of from about 2.8 to about 20.0, for example from about 2.8 to about 5.0, and less than about 500 ppm particles having a particle size equal to or greater than 45 μm.
- 12. The method of paragraph 11, further treating the talc particulate with a surface treatment agent prior to at least partially drying the suspension.
- 13. The method of paragraph 11 or 12, wherein at least a portion of the particles having a d 95 greater than about 15.0 μm are recovered for delamination after step (a).
- 14. A polymer composition comprising the talc particulate of any one of paragraphs 1-9 or obtainable by the process of any of paragraphs 11-13.
- 15. The polymer composition of paragraph 14, wherein the polymer is selected from polypropylene, polyethylene, a propylene-ethylene copolymer, or combinations thereof.
- 16. A polymer composition according to any one of paragraphs 14-15, which comprises at least about 1% by weight of the talc particulate based on the total weight of the polymer composition.
- 17. A process for the preparation of a polymer composition comprising the combination of talc particulate of any one of paragraphs 1-10 or obtainable by the process of any one of paragraphs 11-13 with a polymer.
- 18. A polymer composite or article formed from the polymer composition of any of paragraphs 14-17, for example extruded or injection molded.
- 19. The polymer composite or article of paragraph 18, comprising: (i) a first Charpy impact strength greater than a second Charpy impact strength of a comparable polymer composite or article having the same amount of talc particulate comprising more than 500 ppm of particles; having a particle size equal to or greater than 45 μm; and / or (ii) a first falling weight index (FWI) at 0 ° C or 20 ° C greater than a second FWI of a comparable polymer composite or article having the same amount of talc particulate comprising more than 500 ppm of particles, having a particle size equal to or greater than 45 μm; and / or (iii) a first flexural modulus greater than a second flexural modulus of a comparable polymer composite or article having the same amount of talc particulate comprising more than 500 ppm of particles having a particle size equal to or greater than 45 μm.
- 20. Use of a talc particulate according to any one of paragraphs 1-10 or obtainable by the process according to any one of paragraphs 11-13 as a filler, for example a functional filler, in a polymer composition.
Die Erfindung wird nun durch Bezugnahme auf die folgenden, nicht einschränkenden Beispiele veranschaulicht. The invention will now be illustrated by reference to the following non-limiting examples.
BEISPIELE EXAMPLES
Wenn nicht anders spezifiziert, wurden die folgenden Testverfahren angewandt, um die bei den Beispielen aufbereiteten Materialien zu kennzeichnen: Unless otherwise specified, the following test procedures were used to characterize the materials prepared in the examples:
Biegemodul (MPa) Flexural modulus (MPa)
-
Gemessen an 80 mm zu 10 mm zu 4 mm Stäben nach
ISO 178 ISO 178
Charpy-Schlagzähigkeit KJ/m Charpy impact strength KJ / m
-
Gemessen an 80 mm zu 10 mm zu 4 mm Stäben nach
ISO 178 ISO 178
Fallgewichtsindex (J) bei 0 °C und –20 °C Falling weight index (J) at 0 ° C and -20 ° C
-
Gemessen an 60·60·3 mm Platten nach
EN ISO 6603:2 EN ISO 6603: 2
„Lamellaritätsindex“ und „Formfaktor“"Lamellarity Index" and "Form Factor"
- Wie oben beschrieben As described above
Beispiel 1 example 1
Ein feines Talkpartikulat wurde aufbereitet, das Eigenschaften aufwies, wie in Tabelle 1 zusammengefasst. A fine talc particulate was prepared having properties as summarized in Table 1.
Das feine Talkpartikulat wurde mit einem Polypropylencopolymer compoundiert, und dann wurden Teststücke zum Testen stranggepresst. Die mechanischen Eigenschaften werden in Tabelle 1 gezeigt. The fine talc particulate was compounded with a polypropylene copolymer, and then test pieces were extruded for testing. The mechanical properties are shown in Table 1.
Vergleichsbeispiel A Comparative Example A
Für Vergleichszwecke wurde ein Vergleichstalkpartikulat aufbereitet, das die in Tabelle 1 zusammengefassten Eigenschaften hatte. For comparison purposes, a Vergleichstalkpartikulat was prepared, which had the properties summarized in Table 1.
Das Vergleichstalkpartikulat wurde mit demselben Polypropylencopolymer compoundiert, wie es in Beispiel 1 verwendet wurde. Mechanische Eigenschafte werden in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- Norm AFNOR NFX11-666 [0007] Standard AFNOR NFX11-666 [0007]
- ISO 13329-1 [0007] ISO 13329-1 [0007]
- Norm AFNOR X11-683 [0007] Standard AFNOR X11-683 [0007]
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification | ||
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: IMERTECH SAS, FR Free format text: FORMER OWNER: IMERYS TALC EUROPE, TOULOUSE, FR |
|
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: HASELTINE LAKE KEMPNER LLP, DE Representative=s name: HL KEMPNER PATENTANWALT, RECHTSANWALT, SOLICIT, DE Representative=s name: HASELTINE LAKE LLP, DE |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: HL KEMPNER PATENTANWAELTE, SOLICITORS (ENGLAND, DE Representative=s name: HL KEMPNER PATENTANWALT, RECHTSANWALT, SOLICIT, DE |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |