HK1140468B - Method of producing aqueous suspensions of calcium carbonate and suspensions obtained, as well as the uses thereof - Google Patents

Claims (17)

1. Verfahren zur Herstellung einer wässerigen Suspension von natürlichem Calciumcarbonat, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:

   a) trockenes und/oder feuchtes Vorzerkleinern des Calciumcarbonats bis zu einem durchschnittlichen Durchmesser von 0,5 bis 500 µm (d₅₀) bei Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Dispersionsmitteln,

   b) Bilden einer wässerigen Suspension des aus Schritt a) hervorgegangenen Produktes durch Hinzufügen der notwendigen Wassermenge, um einen Gehalt an trockenem Calciumcarbonat zwischen 10 % und 80 %, vorzugsweise zwischen 30 % und 50 % und besonders bevorzugt zwischen 35 % und 45 % zu erhalten,

   c) Zerkleinern der aus Schritt b) hervorgegangenen Suspension bei Vorhandensein eines Homopolymers und/oder eines Copolymers der (Meth)acrylsäure, die gleichzeitig ein Molekulargewicht zwischen 8 000 g/mol und 15 000 g/mol, vorzugsweise zwischen 10 000 g/mol und 14 000 g/mol, besonders bevorzugt von ungefähr 12 000 g/mol und einen Molgehalt in Polymerketten mit einem Molekulargewicht unter 3 000 g/mol von weniger als 20 %, vorzugsweise 15 %, besonders bevorzugt von 10 % aufweisen,

   d) eventuell Konzentrieren der in Schritt c) erhaltenen wässerigen Suspension durch jedes bekannte Mittel um einen Gehalt an Calciumcarbonat mindestens gleich 5 % über der Konzentration aus Schritt b) oder c) zu erhalten, vorzugsweise zwischen 60 und 80 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 65 und 75 Gew.-%,

   e) eventuell Hinzufügen eines Dispersionsmittels zu der wässerigen Suspension während oder nach dem Schritt d).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Homopolymer und/oder Copolymer der (Meth)acrylsäure durch radikalische Polymerisation in Emulsion oder in Lösung erhalten wird, gefolgt von mindestens einem Schritt der statischen oder dynamischen Trennung, wobei der Schritt der Trennung ein oder mehrere polare Lösungsmittel einsetzt, die vorzugsweise der Gruppe angehören, die von Wasser, Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, den Butanolen, Aceton, Tetrahydrofuran oder ihren Gemischen gebildet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Homopolymer und/oder das Copolymer der (Meth)acrylsäure durch kontrollierte radikalische Polymerisation, vorzugsweise durch reversible Fragmentierungs-Additions-Übertragungs-Polymerisation (RAFT), erhalten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die reversible Fragmentierungs-Additions-Übertragungs-Polymerisation (RAFT) mindestens ein Kettenübertragungsmittel einsetzt, wie in den Dokumenten WO 02/070571, WO 2004/014967 und WO 2005/095466 beansprucht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Homopolymer und/oder Copolymer der (Meth)acrylsäure vollkommen sauer ist, oder vollkommen oder teilweise durch ein Neutralisierungsmittel neutralisiert ist, das ausgewählt ist unter den Hydroxiden von Natrium, Kalium, den Hydroxiden und/oder Oxiden von Calcium, Magnesium, Ammoniak oder ihren Gemischen, vorzugsweise durch ein Neutralisierungsmittel, das ausgewählt ist unter dem Hydroxid von Natrium, Kalium, dem Ammoniak oder ihren Gemischen, besonders bevorzugt durch ein Neutralisierungsmittel, das Natriumhydroxid ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass außer der (Meth)acrylsäure das Copolymer der (Meth)acrylsäure ein weiteres Monomer enthält, das ausgewählt ist unter dem (Meth)acrylanhydrid, dem (Meth)acrylamid, den (Meth)acrylestern und vorzugsweise unter den Acrylaten von Methyl, Ethyl, Isopropyl, n-Propyl, Isobutyl, n-Butyl, tert-Butyl, 2-Ethylhexyl, den Methacrylaten von Methyl, Ethyl, den hydroxylierten Methacrylaten, Styrol, Alpha-Methylstyrol, Styrolsulfonat oder der Acrylamid-2-Methyl-2-Propansulfonsäure, den Phosphaten von Acrylat und Methacrylat von Ethylenglykol und ihren Gemischen, und dass dieses weitere Monomer vorzugsweise Acrylamid ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Homopolymer und/oder Copolymer der (Meth)acrylsäure im Verhältnis von 0,1 bis 1,0 %, vorzugsweise von 0,2 bis 0,6 % in Trockengewicht bezogen auf das Trockengewicht von Calciumcarbonat eingesetzt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass außer dem Homopolymer und/oder Copolymer der (Meth)acrylsäure ein weiteres Homopolymer und/oder Copolymer der (Meth)acrylsäure während oder nach dem Konzentrationsschritt d) eingesetzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration in Trockengewicht von Calciumcarbonat der wässerigen Suspenssion, die nach dem Zerkleinerungsschritt c) erhalten wird, zwischen 10 % und 80 % des Gesamtgewichts der Suspension, vorzugsweise zwischen 30 % und 50 %, besonders bevorzugt zwischen 35 % und 45 % beträgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration in Trockengewicht der wässerigen Suspension, die nach dem eventuellen Konzentrationsschritt d) erhalten wird, mindestens gleich 5 % über der Konzentration des Produktes aus Schritt b) oder c) ist, vorzugsweise zwischen 60 % und 80 %, besonders bevorzugt zwischen 65 % und 75 % des Gesamtgewichts der Suspension liegt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner einen Schritt f) des Trocknens des in Schritt c) oder d) oder e) erhaltenen Produktes durch jedes bekannte Mittel umfasst, um ein trockenes Calciumcarbonat zu produzieren.
12. Trockenes Calciumcarbonat, dadurch gekennzeichnet, dass es nach dem Verfahren aus Anspruch 11 erhalten wird.
13. Wässerige Suspension von Calciumcarbonat, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Homopolymer und/oder Copolymer der (Meth)acrylsäure enthält, das in dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 eingesetzt wird.
14. Verwendung der wässerigen Suspension von Calciumcarbonat nach Anspruch 13 bei den Papieranwendungen, wie dem Beschicken von Masse oder Beschichten.
15. Streichmasse, die die wässerige Suspension von Calciumcarbonat nach Anspruch 13 enthält.
16. Zusammensetzung einer Streichmasse, die die wässerige Suspension von Calciumcarbonat nach Anspruch 13 enthält.
17. Verwendung der wässerigen Suspension von Calciumcarbonat nach Anspruch 13 in der Farb-, Kunststoffindustrie sowie in der Dichtstoffindustrie.