JP2017506284A - 鉱物充填材生成物を調製する方法 - Google Patents

Abstract

鉱物充填材生成物を調製する方法であって、炭酸カルシウム含有材料を、特定のスチレン−無水マレイン酸コポリマーおよび／または特定の、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体から選択される、少なくとも１種の粉砕剤と接触させることによって得られた混合物中で、炭酸カルシウム含有材料を湿式粉砕するステップを含む方法が開示される。

Description

本発明は、複数の用途、例えば、ポリマー組成物、製紙、紙塗工、農業用途、塗料、接着剤、シーリング材、建設用途、または美容用途において使用し得る鉱物充填材生成物に関する。

周知の鉱物充填材は、例えば、天然粉砕炭酸カルシウム（ＧＣＣ）および沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）を含む。

ＧＣＣの調製では、水性鉱物懸濁液を提供するために、湿式粉砕法における粉砕助剤および分散化剤として、部分的にまたは全体的に中和された、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、これらの誘導体およびこれらの塩をベースとする水溶性ポリマーを使用することがごく一般的になっている。このような水溶性ポリマーは、例えば、欧州特許出願ＥＰ００４６５７３、ＥＰ０１００９４７、ＥＰ０１００９４８、ＥＰ０１２９３２９、ＥＰ０２６１０３９、ＥＰ０５１６６５６、およびＥＰ０５４２６４４から公知である。

ＥＰ０３８０４３０には、少量の水溶性粉砕剤の存在下、水性媒体中で炭酸カルシウムを粉砕する方法が開示されており、この方法は、粉砕媒体が粉砕体を含み、懸濁液中に粉砕剤および粉砕される炭酸カルシウムを含有する水相が、粉砕操作の間６０℃未満の温度に維持されることを特徴とする。粉砕によって製造された懸濁液、および水相を取り除いた後回収された粉砕炭酸カルシウムは、マスフィリングおよび紙塗工ならびに塗料およびプラスチックの充填材の分野に適用され得る。

ＥＰ０７７９３４２において、１，０００から３，０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは１，５００から２，０００ｇ／ｍｏｌの平均分子量を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーが、熱可塑性樹脂、アリール基および特有の炭素骨格を有さないホモポリマー、またはアリール基およびもっぱら炭素および酸素からなる骨格を有するコポリマーであって酸素原子の含量が２２重量％を超えないコポリマー中に、塩基性タイプのまたは遊離のヒドロキシル基を有する表面を有する鉱物充填材の分散剤として、および／またはその処理のために使用される。前記コポリマーを含有する熱可塑性組成物も開示されている。

ＥＰ０８８９１０２は、水性インク用顔料分散体に関する。顔料は、分散化剤であって、スチレン−無水マレイン酸コポリマー（ＳＭＡ）、ＳＭＡコポリマーとアルコールの反応生成物、またはＳＭＡコポリマーとＳＭＡコポリマー／アルコールの反応生成物の組合せを含む前記分散化剤によって液体中に分散される。分散体中の分散化剤に対する顔料の重量比は、約５：１から約９：１、好ましくは約６：１から約８：１である。顔料は、分散体の総重量の少なくとも約３３重量％、好ましくは分散体の少なくとも約３６重量％、最も好ましくは分散体の少なくとも約４０重量％を占める。水性インクは、顔料分散体と水中に安定化されたポリマーを含むエマルジョンとを組み合わせて調製される。顔料は、インク組成物の総重量の少なくとも約１０重量％を占める。

ＦＲ２３５１７０６によれば、石炭または金属分を含有する鉱石の湿式粉砕において、化学的粉砕助剤の存在下で粉砕プロセスを実施することによってミル操作の効率の改良が達成され得る。粉砕助剤の使用によって得られる鉱石粒子破砕速度の増加は、粉砕動力学の低下を伴うことなく、より高い粉砕される鉱石スラリー濃度を可能にする。これは、単位時間当たりの粉砕されるスラリーのより大きなスループット、または、その結果、粉砕された鉱石のトン当たりのより低いエネルギー消費量および／または一定のスループットにおける粉砕されたスラリーの細かさの向上を可能にする。

ＵＳ３，９２３，７１７には、約１，０００から約５，０００ｇ／ｍｏｌの分子量範囲を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーの水溶性塩による、湿式プロセスポルトランドセメントスラリーの水必要量の卓越した減少が開示されている。

ＷＯ２０１３／０３９９８６において、鉱物組成物および関連する方法が開示されている。鉱物組成物は、スチレンベースのポリマーで処理された鉱物を含んでもよい。スチレンベースのポリマーで処理された鉱物は、鉱物組成物がないコーティングを有する紙生成物の第２のコッブ値より小さな第１のコッブ値を有する紙生成物上のコーティングのために使用することができる。

粒状の鉱物材料、特に炭酸カルシウム含有鉱物充填材の適用性を改良するための、例えば、このような材料を、高級脂肪族カルボン酸で処理することによるいくつかのさらなる試みがなされており、これは、脂肪酸、および脂肪族カルボン酸塩とも称されることもある。例えば、ＷＯ００／２０３３６は、場合によって、１種以上のいくつかの脂肪酸もしくは１種以上のいくつかの塩、またはこれらの混合物で処理され得る超微細天然炭酸カルシウムに関し、これはポリマー組成物のためのレオロジー調節剤として使用される。

同様に、ＵＳ４，４０７，９８６は、炭酸カルシウムを結晶性ポリプロピレンと混練する際、潤滑添加剤の添加を制限するために、およびポリプロピレンの衝撃強度を制限する炭酸カルシウム凝集体の形成を回避するために、高級脂肪族酸およびこれらの金属塩を含んでもよい分散剤で表面処理された沈降炭酸カルシウムに関する。

改良された、レオロジーおよび接着性を有するポリ塩化ビニルをベースとする自動車用垂れ防止下塗り組成物に関するＥＰ０３２５１１４において、脂肪酸と組み合わせた１２−ヒドロキシステアリン酸のアンモニウム塩の混合物（１：１の重量比）が、鉱物充填材を処理するために使用されている。

さらに、粒状の鉱物材料はまた、前記鉱物材料の表面を疎水化するために、シラン、シロキサン、リン酸塩、ホスホン酸塩、シュウ酸塩、コハク酸塩、フッ化物、天然もしくは合成ポリマー、またはこれらの混合物等の他の表面処理剤で処理され得る。

しかし、多くの場合、前述の粉砕剤および分散剤の使用による、炭酸カルシウム含有鉱物充填材生成物の調製は低品質をまねく。例えば、粉砕剤の使用は、得られた鉱物充填材生成物の高い吸水感受性をもたらすことが多い。高い吸水感受性を有する粒状炭酸カルシウム含有材料は、充填材としてポリマー組成物中で使用された場合に特に不利であることがある。例えば、このような材料は、貯蔵、輸送、および／または加工の間に吸水し得、これが溶融押出成型法で製造されたポリマー組成物において空隙の形成を引き起こすことがある。

この点に関して、ＥＰ０９９８５２２には、分散剤の非存在下または有効量以下のみの存在下において湿式粉砕され、次いで乾燥され、充填材としてポリマー生成物に使用される、懸濁液が記載されている。原則として、従来技術は、ポリマー生成物中の充填材として使用することが意図された場合、炭酸カルシウムの粉砕に対しても、分散剤も粉砕剤もいずれも使用しないことを教示している。

前述のことに照らして、専門家は、ポリオレフィン等のプラスチック中に適用するための、湿式粉砕され乾燥された品質の劣化のない充填材の有効な製造の問題に依然として直面している。今日でもまだ、湿式粉砕法はいくつかの欠点を有する。例えば、粉砕剤および分散剤が存在しないと、低固体含量で粉砕する必要があり、これは、低スループットおよび粉砕エネルギーの全体的な増加をまねく。さらに、低固体充填材の懸濁液の乾燥はまた、より高いエネルギー消費量をまねく。

１つ以上の前述の技術的欠点を軽減するまたは回避し得る鉱物充填材生成物、およびこれらの調製のための方法を提供することが依然として必要である。

欧州特許第００４６５７３号明細書 欧州特許第０１００９４７号明細書 欧州特許第０１００９４８号明細書 欧州特許第０１２９３２９号明細書 欧州特許第０２６１０３９号明細書 欧州特許第０５１６６５６号明細書 欧州特許第０５４２６４４号明細書 欧州特許第０３８０４３０号明細書 欧州特許第０７７９３４２号明細書 欧州特許第０８８９１０２号明細書 仏国特許発明第２３５１７０６号明細書 米国特許第３，９２３，７１７号明細書 国際公開第２０１３／０３９９８６号 国際公開第２０００／０２０３３６号 米国特許第４，４０７，９８６号明細書 欧州特許第０３２５１１４号明細書 欧州特許第０９９８５２２号明細書

したがって、本発明の目的は、高固体含量において実施され得る、鉱物充填材生成物を調製する方法を提供することである。別の目的はまた、比較的低い吸水感受性を有する鉱物充填材生成物を提供するための、非常に有効な方法を提供することに見ることができる。

１つ以上の前述のおよび他の問題は、独立請求項中に定義された主題によって解決される。

本発明の第１の態様は、鉱物充填材生成物を調製する方法であって、以下のステップ：
ａ） 炭酸カルシウム含有材料を用意するステップ、
ｂ） 水を用意するステップ、
ｃ） 少なくとも１種の粉砕剤を用意するステップ、
ｄ） 少なくとも１つの粉砕ユニット中で、
ｉ）ステップａ）において用意された炭酸カルシウム含有材料を、
ｉｉ）ステップｂ）において提供された水、および
ｉｉｉ）ステップｃ）において用意された少なくとも１種の粉砕剤と
任意の順序で接触させることによって得られた混合物中で、炭酸カルシウム含有材料を湿式粉砕して、湿式粉砕された鉱物充填材を得るステップ、
ｅ） 場合によって、ステップｄ）の湿式粉砕された鉱物充填材を分級して、粗画分および微細画分を得るステップであって、粗画分は、取り除かれるかまたは湿式粉砕ステップｄ）に供され、微細画分は微細な鉱物充填材と称する、ステップ、
ｆ） ステップｄ）の湿式粉砕された鉱物充填材および／またはステップｅ）の微細な鉱物充填材を乾燥させて、前記乾燥された鉱物充填材の総重量に対して１．０重量％以下の総水分量を有する乾燥された鉱物充填材を得るステップ、並びに
ｇ） ステップｆ）の乾燥された鉱物充填材を疎水化剤で処理して、表面処理された生成物を得るステップであって、前記生成物がその少なくとも一部の表面上に処理層を有するものであるステップ
を含み、ここで、
ステップｄ）の混合物中の総水分量は、前記混合物の総重量に対して１５．０から５０．０重量％の範囲であり、
ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤の量は、炭酸カルシウム含有材料の総乾燥重量に対して０．０１から１０．０重量％の範囲であり、
ステップｄ）における温度は、６０℃から１５０℃の範囲であり、並びに
少なくとも１種の粉砕剤は、スチレン−無水マレイン酸コポリマーおよびスチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体からなる群から選択され、前記誘導体は、部分的にまたは全体的に加水分解された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーから選択され、前記粉砕剤は、１：２から５：１のモノマー単位比（スチレン単位：無水マレイン酸単位、Ｓ：ＭＡ）および５００から４０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量Ｍ_ｗを有するものである
方法に関する。

本発明の方法によれば、鉱物充填材生成物は、炭酸カルシウム含有材料、例えば、大理石、石灰岩、チョーク、ドロマイト等から湿式粉砕法で調製することができる。本発明は、ポリアクリレート等の従来の作用物質の代わりに、スチレン−無水マレイン酸コポリマーおよびスチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体の群から選択される少なくとも１種の粉砕剤を使用する。この目的ために、炭酸カルシウム含有材料と水を接触させることによって得られた混合物が提供され、６０℃から１５０℃の範囲の高温の粉砕ユニット（例えば、ボールミル）中において湿式粉砕ステップに供される。粉砕剤は、炭酸カルシウム含有材料の粉砕ステップの前にまたは湿式粉砕の間に前記混合物に添加され得る。粉砕剤は、たとえ水の添加前にでも添加され得る。粉砕剤を添加後および粉砕ステップの間に、湿式粉砕された鉱物充填材の表面の少なくとも一部上に層が形成され得る。前記層は、スチレン−無水マレイン酸コポリマーまたはスチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体を含んでいてもよい。層はまた、粉砕剤の対応する反応生成物を含んでもよく、反応生成物は、前記作用物質と、例えば、ステップｄ）の混合物中に存在する炭酸カルシウム含有材料との反応から生じ得る。典型的には、前記反応生成物は、粉砕剤と炭酸カルシウム含有材料の表面との反応から得られた反応生成物である。粉砕ステップに続いて、湿式粉砕された鉱物充填材は、粉砕した混合物の少なくとも水分（即ち、水）の一部を除去するために乾燥されて、１．０重量％未満の水分量を有する乾燥された鉱物充填材を得る。場合による分級ステップは、前述の乾燥ステップの前に実施され得る。次いで、乾燥された鉱物充填材は、疎水化剤を用いることによって処理ステップに供されて、前記鉱物充填材生成物の少なくとも一部の表面上に処理層を提供して表面処理された鉱物充填材生成物が得られる。得られた鉱物充填材生成物の最適な粉砕効率および最適な品質を達成するために、少なくとも１種の粉砕剤は、１：２から５：１のモノマー単位比（スチレン単位：無水マレイン酸単位、Ｓ：ＭＡ）および５００から４０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量Ｍ_ｗを有する。

本発明の別の態様は、鉱物充填材生成物に関する。前記生成物は、本発明による方法によって得られる。

本発明のさらに別の態様は、本発明の鉱物充填材生成物の、ポリマー組成物、製紙、紙塗工、農業用途、塗料、接着剤、シーリング材、建設用途、および／または美容用途における使用に関する。

本発明による方法の有利な実施形態および本発明による方法によって得られる鉱物充填材生成物の実施形態は、対応する従属請求項中で定義されている。

一実施形態によれば、ステップａ）において用意される炭酸カルシウム含有材料は、天然の炭酸カルシウム供給源から選択され、好ましくは、大理石、石灰岩、チョーク、ドロマイト、およびこれらの混合物からなる群から選択される。

別の実施形態によれば、ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤は、１：１から４：１、好ましくは１：１から３：１、より好ましくは１：１から２：１のモノマー単位比（Ｓ：ＭＡ）を有する。

別の実施形態によれば、ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤は、２，０００から３０，０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは４，０００から８，０００ｇ／ｍｏｌの分子量Ｍ_ｗを有する。

さらに別の実施形態によれば、ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤は、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、イミニウム、およびこれらの混合物から選択されるカチオンで部分的にまたは全体的に中和されている。

さらに別の実施形態によれば、ステップｄ）の混合物中における総水分量は、前記混合物の総重量に対して、１８．０から３５．０重量％、好ましくは２０．０から２８．０重量％、より好ましくは２２．０から２５．０重量％の範囲である。

一実施形態によれば、ステップｄ）における温度は、６５℃から１２５℃、好ましくは７０℃から１１５℃、より好ましくは７５℃から１０５℃の範囲である。

別の実施形態によれば、ステップｄ）の湿式粉砕された鉱物充填材は、０．１から８．０μｍ、好ましくは０．２から５．０μｍ、より好ましくは０．４から３．０μｍの範囲の重量メジアンｄ_５０を有する。

別の実施形態によれば、ステップｆ）の乾燥された鉱物充填材は、前記乾燥された鉱物充填材の総重量に対して、０．５重量％以下、好ましくは０．２重量％以下、より好ましくは０．０３から０．０７重量％の間の総水分量を有する。

さらに別の実施形態によれば、ステップｇ）の疎水化剤は、６から２４個の鎖炭素原子を有する脂肪酸、一置換コハク酸無水物、アルキルリン酸エステル、ポリヒドロゲンシロキサン、ポリジメチルシロキサン、およびこれらの混合物からなる群から選択される。

一実施形態によれば、鉱物充填材生成物は、０．１８ｍｇ／ｍ^２以下、好ましくは０．１７ｍｇ／ｍ^２以下、より好ましくは０．１６ｍｇ／ｍ^２以下、最も好ましくは０．１０から０．１５ｍｇ／ｍ^２の標準化吸水感受性を有する。

別の実施形態によれば、鉱物充填材生成物は、２００℃以上、好ましくは２３０℃以上、より好ましくは２５０℃以上の揮発性物質発生温度を有する。

さらに別の実施形態によれば、鉱物充填材生成物は、
ａ）少なくとも１種のポリマー樹脂；および
ｂ）ポリマー組成物の総重量に対して、０．１から９０．０重量％、好ましくは１．０から８５．０重量％、より好ましくは２．０から４５．０重量％の、本発明による方法によって得られる鉱物充填材生成物
を含むポリマー組成物中で使用される。

本発明の目的では、以下の用語は、以下の意味を有するものと理解される。

本発明の意味において、「充填材」という用語は、ポリマー、エラストマー、塗料、または接着剤等の材料に、例えば、高価な材料の消費量をより低減させるため、または材料を、もしくは得られた生成物の機械的特性を改良するために添加してもよい物質を表す。当業者は、それぞれの分野で使用される充填材、典型的には鉱物充填材を極めて良く周知している。

本発明の意味において、「湿式粉砕された」または「湿式粉砕する」という用語は、ミル（例えば、ボールミル）を用いることによるスラリーまたは懸濁液の形態で存在する固体材料の粉砕を表す。

本明細書で使用される場合、「粗い」および「微細な」という用語は、粒状材料の２つの画分の互いに相対的な粒径を表し、したがって、特定の粒径またはサイズの範囲を意味しない。別の指示がない限り、両方の用語は、相対的な重量メジアンｄ_５０を表す。この点において、「微細画分」という用語は、前記画分の重量メジアンｄ_５０は、対応する「粗画分」の重量メジアンｄ_５０より小さいことを示している。

別の指定がない限り、「乾燥する」という用語は、１２０℃において得られた「乾燥された」材料が一定の重量に到達するように、乾燥される材料から少なくとも一部の水がそれにより取り除かれるプロセスを表す。さらに、「乾燥された」材料は、別の指定がない限り、乾燥された材料の総重量に対して、１．０重量％以下、好ましくは０．５重量％以下、より好ましくは０．２重量％以下、最も好ましくは０．０３から０．０７重量％の間のその総水分量によってさらに定義されてもよい。

材料の「総水分量」は、２２０℃まで加熱した時、試料から脱着され得る水分（即ち、水）の百分率を表す。

「天然の炭酸カルシウム供給源」は、炭酸カルシウムを含む任意の天然の材料であってもよい。このような材料は、例えば、大理石、石灰岩、チョーク、ドロマイト等を含む。

材料の「吸水感受性」は、規定された湿性の雰囲気に暴露した後、一定の時間内に前記材料の表面上に吸収された水分の量を表し、ｍｇ／ｇで表される。材料の「標準化吸水感受性」は、規定された湿性の雰囲気に暴露した後、一定の時間内に前記材料の表面上に吸収された水分の量を表し、ｍｇ／ｍ^２で表される。

本出願の意味における「揮発性物質発生温度」という用語は、本発明の方法の結果として導入された揮発性物質も含めて、揮発性物質が、温度（ｘ軸）の関数として残存する試料の質量（ｙ軸）をプロットする熱重量分析（ＴＧＡ）曲線で観察される、放出を開始する温度を表し、このような曲線の作成および解釈は、以下に実験の部で明示される。

本出願全体にわたり、粒状材料の画分の粒径は、粒径分布によって記述される。ｄ_ｘ値は、粒子のｘ重量％がｄ_ｘ未満の直径を有することに関連する直径を表す。これは、例えば、ｄ_９８値（「トップカット」とも称される。）は、画分のすべての粒子の９８重量％が示された値未満である粒径であることを意味する。このようにして、ｄ_５０値は、すべての粒子の５０重量％が示された粒径未満である「重量メジアン粒径」である。

別の規定がない限り、本明細書で使用される場合、ポリマーの「分子量」または「Ｍ_Ｗ」は、以下に説明される方法に従って測定される重量平均分子量を表す。

単数名詞を参照するとき、不定冠詞または定冠詞、例えば、「ａ」、「ａｎ」または「ｔｈｅ」が使用される場合、他の明確な規定が無い限り、その名詞の複数が含まれる。

本発明の説明および特許請求の範囲において「含む」という用語が使用される場合、他の要素は排除されない。本発明の目的では、「からなる」という用語は、「含む」という用語の好ましい実施形態であると考えられる。ある群が、少なくともいくつかの数の実施形態を含むことが以下に定義される場合、このことは、好ましくはこれらの実施形態のみからなる群を開示するものと理解される。

「得られる（ｏｂｔａｉｎａｂｌｅ）」または「定義できる（ｄｅｆｉｎａｂｌｅ）」および「得られた（ｏｂｔａｉｎｅｄ）」または「定義された（ｄｅｆｉｎｅｄ）」のような用語は、同義で使用される。このことは、例えば、文脈が明確に別に指示しない限り、「得られた」という用語は、例えば、ある実施形態が、例えば、「得られた」という用語に続く一連のステップによって得られなければならないということを示すものではないということを意味するが、このような限定された理解は、「得られた」または「定義された」という用語によって、好ましい実施形態として常に含まれる。

本発明の方法によれば、鉱物充填材生成物は、炭酸カルシウム含有材料から調製され得る。前記方法は、スチレン−無水マレイン酸コポリマーおよびスチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体から選択される少なくとも１種の粉砕剤の存在下で実施される湿式粉砕ステップを含む。湿式粉砕の間に前記少なくとも１種の粉砕剤が存在すると、湿式粉砕された鉱物充填材の少なくとも一部の表面上に層をもうけることができる、湿式粉砕された鉱物充填材をもたらし、ここで、前記層は、前記少なくとも１種の粉砕剤を含んでいてもよい。本明細書に後でより詳細に論じられるように、湿式粉砕ステップの間に前記少なくとも１種の粉砕剤が存在すると、ステップａ）において用意された炭酸カルシウム含有材料および／またはステップｂ）において用意された水と、ステップｃ）において用意された前記少なくとも１種の粉砕剤との反応から得られた反応生成物の形成も引き起こす。前記反応生成物はまた、湿式粉砕された鉱物充填材の少なくとも一部の表面上に存在する層の一部を形成し得る。

本発明者らは、驚くべきことに、本発明による方法によって得られる鉱物充填材生成物は、いくつかの利点を提供することを見出した。例えば、少なくとも１種のスチレン−無水マレイン酸コポリマーおよび／または少なくとも１種のスチレン−無水マレイン酸コポリマー誘導体は、ポリアクリレート等の従来の粉砕剤の代わりとして使用され得る。粉砕剤として少なくとも１種のスチレン−無水マレイン酸コポリマーおよび／または少なくとも１種のスチレン−無水マレイン酸コポリマー誘導体を使用すると、例えば、ポリアクリレートで分散された材料に比較して、より親水性が少ない（即ち、より疎水性の）鉱物充填材生成物が生じる。

従来技術に関する上記の問題は、有効量の特定のスチレン−無水マレイン酸コポリマーまたはこれらの誘導体を用いて、本発明による方法によって解決され得る。粉砕の間の固体含量は、それによって増加され得て、より高いミル容量およびより高いスループットをもたらす。そしてまた、同じ生産能力に対して、より少ない投資およびより小さい設置面積が必要とされる。

先に報告したように、高い吸水の問題は、従来技術では、粉砕剤または分散剤なしでまたは少量のみを用いて、低固体含量において湿式粉砕することによって対処されてきた。本発明は、高固体含量のスラリーであって、この場合、乾燥した鉱物充填材生成物を得るために、粉砕後少しの水分量しか蒸発される必要が無い前記スラリーを製造することを可能する解決策を提供する。前記生成物は、従来の粉砕剤を用いることによって調製された鉱物充填材生成物に比較して低い吸水感受性を有する。

以下において、鉱物充填材生成物の調製に関する、本発明による方法の好ましい実施形態をより詳細に考察する。こうした詳細および実施形態は、鉱物充填材生成物それ自体にも、加えて任意の開示された用途における前記生成物の使用にも当てはまるものと理解される。

方法のステップａ）
本発明の方法のステップａ）によれば、炭酸カルシウム含有材料が用意される。一般に、前記炭酸カルシウム含有材料は、任意の炭酸カルシウム供給源であってもよく、天然起源または合成起源であってもよい。

本発明による方法のいくつかの実施形態において、ステップａ）において用意される炭酸カルシウム含有材料は、前記炭酸カルシウム含有材料の総重量に対して、好ましくは５０から９８重量％の炭酸カルシウムを含有する天然の炭酸カルシウム供給源から選択される。

一実施形態によれば、炭酸カルシウム含有材料は、前記炭酸カルシウム含有材料の総重量に対して、少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも７０重量％、より好ましくは少なくとも８０重量％、さらにより好ましくは少なくとも９０重量％、最も好ましくは９０から９８重量％の炭酸カルシウムを含有する。

別の実施形態によれば、ステップａ）において用意される炭酸カルシウム含有材料は、大理石、石灰岩、チョーク、ドロマイト、およびこれらの混合物からなる群から選択される。

好ましい実施形態によれば、ステップａ）において用意される炭酸カルシウム含有材料は、大理石、石灰岩、チョーク、およびこれらの混合物からなる群から選択される。

炭酸カルシウムが合成起源である場合、炭酸カルシウム含有材料は、沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）であってもよい。本発明の意味においてＰＣＣは、一般に、水性環境における二酸化炭素と水酸化カルシウム（消石灰）との反応に続く沈殿によって、または水中でカルシウム−および炭酸塩供給源の沈殿によって得られる合成された材料である。さらに、沈降炭酸カルシウムはまた、水性環境において、カルシウムおよび炭酸塩、例えば、塩化カルシウムおよび炭酸ナトリウムを導入する生成物であることもできる。ＰＣＣは、バテライト、方解石またはアラレ石であってもよい。ＰＣＣは、例えば、ＥＰ２４４７２１３、ＥＰ２５２４８９８、ＥＰ２３７１７６６、または未公開欧州特許出願第１２１６４０４１．１号に記載されている。

適切には、ステップａ）の炭酸カルシウム含有材料は、粒状形態である固体材料として用意される。この点において、ステップａ）において用意される炭酸カルシウム含有材料は、材料が湿式粉砕ステップに供されることを可能にする任意の粒径分布を有していてもよい。したがって、炭酸カルシウム含有材料は、例えば、破砕されたまたは予備粉砕された形態の粉砕材料として用意されてもよい。

一実施形態によれば、ステップａ）において用意される炭酸カルシウム含有材料は、０．１から６００．０μｍ、好ましくは０．２から２００．０μｍ、より好ましくは０．５から１００．０μｍの範囲の重量メジアン粒径ｄ_５０を有する。

方法のステップｂ）
本発明の目的では、粉砕ステップｄ）において湿式粉砕される混合物を調製するために、任意のタイプの水が使用され得る。

一実施形態によれば、水は、水道水、脱イオン水、またはこれらの混合物であってもよい。好ましくは、ステップｂ）において用意される水は水道水である。

方法のステップｃ）
本発明の方法のステップｃ）によれば、少なくとも１種の粉砕剤が用意される。本発明の意味における「粉砕剤」は、粉砕性能を強化するために、粉砕ステップ（例えば、湿式粉砕）の前におよび／またはその間に添加されてもよい任意の化合物であってもよい。

本発明者らは、驚くべきことに、スチレン−無水マレイン酸コポリマーおよびスチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体からなる群から選択される少なくとも１種の粉砕剤であって、前記誘導体は、部分的にもしくは全体的に加水分解された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーから選択され、１：２から５：１のモノマー単位比（スチレン単位：無水マレイン酸単位、Ｓ：ＭＡ）および５００から４０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量Ｍ_ｗを有する前記粉砕剤を使用することが特に有利であることを見出した。

本発明の目的では、スチレン−無水マレイン酸コポリマー（ＳＭＡ）は、ポリマー鎖のこれらの「モノマー単位比」によって、即ち、無水マレイン酸（ＭＡ）単位に対するスチレン単位（Ｓ）のモノマー単位比（Ｓ：ＭＡ）によって定義され得る。

別の指示がない限り、（Ｓ：ＭＡ）比は、
・スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体（ＳＭＡ誘導体）；
・スチレン−無水マレイン酸コポリマーの反応生成物（ＳＭＡの反応生成物）；および
・スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体の反応生成物（ＳＭＡ誘導体の反応生成物）
のモノマー単位比を定義するために、同様に使用される。

前記反応生成物は、典型的には、ステップａ）において用意された炭酸カルシウム含有材料および／またはステップｂ）において用意された水と、ステップｃ）において用意された前記少なくとも１種の粉砕剤との反応から生じる。

本明細書の以下の実施形態からより明らかになるように、したがって、モノマー単位比（Ｓ：ＭＡ）は、一方では、スチレン単位、修飾されたスチレン単位（ＳＭＡ誘導体中に存在する。）および両者の反応生成物を含み、他方では、無水マレイン酸単位、修飾された無水マレイン酸単位（ＳＭＡ誘導体中に存在する。）および両者の反応生成物を含む。

本発明の意味において、スチレン−無水マレイン酸コポリマーは、スチレンおよび無水マレイン酸を共重合させることによって得られる任意のポリマー、例えば、線状もしくは分岐ランダムコポリマー、線状もしくは分岐ブロックコポリマー、またはこれらの混合物であってもよい。

したがって、一実施形態によれば、少なくとも１種の粉砕剤は、バージンスチレン−無水マレイン酸コポリマー、即ち、非修飾スチレン−無水マレイン酸コポリマー（当技術分野では、ＳＭＡまたはＳＭＡｎｈとも称される。）から選択される。

好ましい実施形態によれば、少なくとも１種の粉砕剤は、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体（ＳＭＡ誘導体）から選択され、好ましくは前記少なくとも１種の粉砕剤は、部分的にもしくは全体的に加水分解された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体から選択される。

スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体（ＳＭＡ誘導体）は、
ａ）コポリマーを得るために、スチレンと無水マレイン酸を共重合させ、前記コポリマーを修飾ステップにさらにかけること；または
ｂ）コポリマーを得るために、スチレンモノマーと無水マレイン酸モノマーを含む混合物を共重合させること（ここで、２つのモノマーの１つもしくは両方の少なくとも一部が修飾されたモノマーであり、場合によって、前記コポリマーが修飾ステップに供される。）
によって得られる任意のポリマーであってもよい。

好ましい実施形態において、ＳＭＡ誘導体は、コポリマーを得るために、スチレンおよび無水マレイン酸を共重合させて、前記コポリマーを修飾ステップにさらにかけることによって得られる任意のポリマーであってもよい。

前記コポリマーの修飾は、通常、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの部分的または全面的な修飾を引き起こし、即ち、部分的にもしくは全体的に修飾されたモノマー単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーを生じる。したがって、本発明の意味におけるスチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体は、部分的にもしくは全体的に修飾されたスチレン単位および／または部分的にもしくは全体的に修飾された無水マレイン酸単位を有し、好ましくは部分的に修飾されたスチレン単位および／または部分的に修飾された無水マレイン酸単位を有し、より好ましくは全体的に修飾されたスチレン単位および／または全体的に修飾された無水マレイン酸単位を有してもよい。

別の指示がない限り、本明細書で使用される場合「部分的に修飾された」という用語は、ＳＭＡ誘導体が、依然として修飾されていないモノマー単位、例えば、修飾されていないスチレン単位または修飾されていない無水マレイン酸単位を含むことを示す。それとは対照的に、「全体的に修飾された」という用語は、ＳＭＡ誘導体中に存在するいずれのモノマー単位、例えば、いずれのスチレン単位またはいずれの無水マレイン酸単位も修飾されていることを示す。同じ意味がより特定の修飾にも当てはまる。この点において、例えば、「部分的に加水分解された無水マレイン酸単位」という用語は、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体は、依然として加水分解されていない無水マレイン酸単位も含んでもよいことを意味し、一方、「全体的に加水分解された無水マレイン酸単位」という用語は、ＳＭＡ誘導体のすべての無水マレイン酸単位は、加水分解された形態であることを意味する。

一実施形態によれば、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体は、部分的にまたは全体的に修飾された無水マレイン酸単位を有する、好ましくは部分的に修飾された無水マレイン酸単位を有する、より好ましくは全体的に修飾された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーから選択される。

別の実施形態によれば、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体は、コポリマーを得るためにスチレンと無水マレイン酸を共重合させて、前記コポリマーを修飾ステップにさらにかけることによって得られるスチレン−無水マレイン酸コポリマーから選択され、前記誘導体は、部分的にまたは全体的に修飾された無水マレイン酸単位を有し、好ましくは部分的に修飾された無水マレイン酸単位を有し、より好ましくは全体的に修飾された無水マレイン酸単位を有する。

好ましい実施形態によれば、修飾ステップは、金属水酸化物、好ましくはアルカリ金属水酸化物、より好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、およびこれらの混合物との反応を含む。

したがって、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体は、コポリマーを得るためにスチレンと無水マレイン酸を共重合させ、および前記コポリマーを金属水酸化物との反応を含む修飾ステップにさらにかけることによって得られたスチレン−無水マレイン酸コポリマーから選択され得、前記誘導体は、部分的にもしくは全体的に修飾された無水マレイン酸単位を有し、好ましくは部分的に修飾された無水マレイン酸単位を有し、より好ましくは全体的に修飾された無水マレイン酸単位を有する。

別の実施形態によれば、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体は、コポリマーを得るためにスチレンと無水マレイン酸を共重合させ、前記コポリマーをアルカリ金属水酸化物との反応を含む修飾ステップにさらにかけることによって得られるスチレン−無水マレイン酸コポリマーから選択され、前記誘導体は、部分的にもしくは全体的に修飾された無水マレイン酸単位を有し、好ましくは部分的に修飾された無水マレイン酸単位を有し、より好ましくは全体的に修飾された無水マレイン酸単位を有する。

別の実施形態によれば、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体は、コポリマーを得るためにスチレンと無水マレイン酸を共重合させ、前記コポリマーを水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、およびこれらの混合物との反応を含む修飾ステップにさらにかけることによって得られるスチレン−無水マレイン酸コポリマーから選択され、前記誘導体は、部分的にもしくは全体的に修飾された無水マレイン酸単位を有し、好ましくは部分的に修飾された無水マレイン酸単位を有し、より好ましくは全体的に修飾された無水マレイン酸単位を有する。

上で本明細書に開示されたように、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体は、部分的にもしくは全体的に修飾されたスチレン単位および／または部分的にもしくは全体的に修飾された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーであってもよく、好ましくは前記ＳＭＡ誘導体は、部分的にまたは全体的に修飾された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーであってもよい。本明細書で使用される場合、「修飾された」という用語は、ポリマーが、修飾ステップ、例えば、加水分解物（例えば、加水分解された無水マレイン酸単位）、エステル（例えば、エステル化された無水マレイン酸単位）、アミド（例えば、アミド化された無水マレイン酸単位）、およびイミド（例えば、イミド化された無水マレイン酸単位）の形成から得られてもよいモノマー単位を含むことを示す。

この点において、例えば、加水分解された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーは、カルボキシル基［−Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ］および／またはカルボキシレート基［−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ⁻］を含んでもよい。これに応じて、エステル化された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーは、メタノール、エタノール等のアルコールを用いた修飾ステップから得られたエステル基［−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ］を含んでもよく、一方、アミド化された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーは、アンモニア、第一級アミン（例えば、メチルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン）、および第二級アミン（例えば、ジメチルアミン）等のアミンを用いた修飾ステップから得られたアミド部分［−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＲ］を含んでもよい。イミド化された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマー中に存在するイミド部分［−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＣ（＝Ｏ）−］は、アンモニアまたは第一級アミン（例えば、メチルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン）等のアミンを用いた修飾から生じてもよいが、無水マレイン酸単位の両方のカルボニル基上の単一アミン部分による求核置換が必要である。

一般に、化学的観点からは、無水マレイン酸単位の修飾は、第１のカルボニル基における少なくとも１つの修飾を含んでもよく、あるいは、無水マレイン酸単位の第２のカルボニル基における別の求核置換を含んでもよい。具体的には、これは、部分的にもしくは全体的にエステル化された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマー、同様に部分的にもしくは全体的にアミド化された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーに当てはまり、これらのスチレン−無水マレイン酸コポリマーは、したがって、モノ−および／またはジエステル単位（即ち、「モノエステル化された」および／または「ジエステル化された」無水マレイン酸単位）を含んでもよく、同様にモノ−およびジアミドモノマー単位（即ち、「モノアミド化」および／または「ジアミド化」無水マレイン酸単位）を含んでもよい。

別の指示がない限り、「エステル化された無水マレイン酸単位」および「アミド化された無水マレイン酸単位」という用語は、両者とも、モノ−およびジ修飾された無水マレイン酸単位を包含する。

すでに上で概要を述べたように、イミド化されたスチレン−無水マレイン酸コポリマーは、無水マレイン酸単位の両方のカルボニル基の置換によって形成され、これがさらなる特定を重複するものにする。加水分解の修飾の場合、例えば、金属水酸化物を用いた修飾ステップにおいて、第１のカルボニル基における求核置換の後、ジカルボン酸またはジカルボキシレート単位はすでに得られている。したがって、「加水分解された」という用語は、２種のカルボン酸基［−Ｃ（＝Ｏ）ＯＨもしくは−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ⁻または両者］の存在を意味し、無水マレイン酸基が、一加水分解されているまたは二加水分解されているかどうかの特定も必要でない。

一実施形態によれば、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体は、部分的に加水分解された無水マレイン酸単位を有する、好ましくは全体的に加水分解された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーから選択される。

本発明の別の実施形態によれば、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体は、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、イミニウム、およびこれらの混合物から選択される一価または二価カチオンで部分的にもしくは全体的に中和され得て、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体中に存在するプロトンが、任意の前述のカチオンによって部分的にもしくは全体的に置換され得ることを意味する。前記中和は、例えば、金属水酸化物（例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム）、アミン（例えば、アンモニア、ポリエチレンイミン）、またはイミン等の試薬を用いて特定のｐＨ値への調整によって達成され得る。置換され得る典型的なプロトンは、カルボン酸［−Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ］、スルホン酸［−Ｓ（＝Ｏ）_２ＯＨ］、および／またはイミド［−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＣ（＝Ｏ）−］中に見出されるものである。当業者は、一価または二価カチオンによってプロトンを部分的にもしくは全体的に置換する方法を知っており、誘導体が部分的にもしくは全体的に中和されたかどうかを決定する方法も知っている。

しかし、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体が、塩基性基（例えば、アミン）を含む場合、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体はまた、Ｃ１−Ｃ１０カルボン酸（例えば、酢酸）、無機酸（例えば、塩酸、リン酸または硫酸）、およびこれらの混合物の添加によって中和され得る。

したがって、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体は、部分的にもしくは全体的に修飾されたスチレン単位および／または部分的にもしくは全体的に修飾された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーから選択され得、ここで、前記誘導体は、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、イミニウム、およびこれらの混合物から選択される一価または二価カチオンで部分的にもしくは全体的に中和されている。

別の実施形態によれば、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体は、部分的に加水分解された無水マレイン酸単位を有する、好ましくは全体的に加水分解された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーから選択され、ここで、前記誘導体は、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、イミニウム、およびこれらの混合物から選択される一価または二価カチオンで部分的にまたは全体的に中和されている。

本発明のさらに別の実施形態によれば、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体は、部分的にまたは全体的に修飾されたスチレン単位をさらに含み、好ましくは部分的にまたは全体的に修飾されたスチレン単位は、全体的にまたは部分的にスルホン化されたスチレン単位であり、より好ましくは部分的にまたは全体的に修飾されたスチレン単位は、部分的にスルホン化されたスチレン単位であり、最も好ましくは、部分的にまたは全体的に修飾されたスチレン単位は、全体的にスルホン化されたスチレン単位である。

好ましい実施形態によれば、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体は、部分的にもしくは全体的に加水分解された無水マレイン酸単位および／または部分的にもしくは全体的にスルホン化されたスチレン単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーから選択され、ここで、前記スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体は、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、イミニウム、およびこれらの混合物から選択される一価または二価カチオンで、部分的にまたは全体的に中和されている。

好ましい実施形態によれば、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体は、部分的に加水分解された無水マレイン酸単位および／または部分的にもしくは全体的にスルホン化されたスチレン単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーから選択され、ここで、前記スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体は、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、イミニウム、およびこれらの混合物から選択される一価または二価カチオンで、部分的にまたは全体的に中和されている。

別の好ましい実施形態によれば、スチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体は、全体的に加水分解された無水マレイン酸単位および／または部分的にもしくは全体的にスルホン化されたスチレン単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーから選択され、ここで、前記スチレン−無水マレイン酸コポリマー誘導体は、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、イミニウム、およびこれらの混合物から選択される一価または二価カチオンで全体的に中和されている。

部分的にもしくは全体的にエステル化された（モノ−および／またはジエステル化）無水マレイン酸単位および／または部分的にもしくは全体的にアミド化された（モノ−および／またはジアミド化）無水マレイン酸単位および／または部分的にもしくは全体的にイミド化された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーは、直鎖、分枝、脂肪族、環式の飽和および不飽和オルガニル基で置換され得、好ましくは前記オルガニル基は、Ｃ１からＣ１０、より好ましくはＣ１からＣ５、最も好ましくはＣ１からＣ３個の総炭素原子を有する。

本発明の目的では、ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤（即ち、スチレン−無水マレイン酸コポリマーおよびスチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体の両方）は、１：２から５：１のモノマー単位比（スチレン単位：無水マレイン酸単位、Ｓ：ＭＡ）を有してもよい。

一実施形態によれば、ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤は、１：１から４：１、好ましくは１：１から３：１、より好ましくは１：１から２：１のモノマー単位比（Ｓ：ＭＡ）を有する。

追加的または代替的には、少なくとも１種の粉砕剤はまた、５００から４０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲であってもよい、その分子量Ｍ_Ｗによって定義され得る。

別の実施形態によれば、ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤は、１，０００から４０，０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは１，０００から１５，０００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは２，０００から３０，０００ｇ／ｍｏｌ、最も好ましくは４，０００から８，０００ｇ／ｍｏｌの分子量Ｍ_ｗを有する。

さらに別の実施形態によれば、ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤は、１，０００から４０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量Ｍ_ｗおよび１：１から４：１、好ましくは１：１から３：１、より好ましくは１：１から２：１のモノマー単位比（Ｓ：ＭＡ）を有する。

さらに別の実施形態によれば、ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤は、１，０００から１５，０００ｇ／ｍｏｌの分子量Ｍ_ｗおよび１：１から４：１、好ましくは１：１から３：１、より好ましくは１：１から２：１のモノマー単位比（Ｓ：ＭＡ）を有する。

さらに別の実施形態によれば、ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤は、２，０００から１０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量Ｍ_ｗおよび１：１から４：１、好ましくは１：１から３：１、より好ましくは１：１から２：１のモノマー単位比（Ｓ：ＭＡ）を有する。

さらに別の実施形態によれば、ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤は、４，０００から８，０００ｇ／ｍｏｌの分子量Ｍ_ｗならびに１：１から４：１、好ましくは１：１から３：１、より好ましくは１：１から２：１のモノマー単位比（Ｓ：ＭＡ）を有する。

少なくとも１種の粉砕剤は、非希釈の形態または水性溶液の形態で用意されてもよく、水性溶液が好ましい。

一実施形態によれば、ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤は、前記少なくとも１種の粉砕剤の溶液の総重量に対して、５．０から５０．０重量％、好ましくは１０．０から４５．０重量％、より好ましくは２０．０から４０．０重量％を含む水性溶液の形態で用意される。

別の実施形態によれば、前記水性溶液は、ｐＨ４．０から１２．０、好ましくはｐＨ６．０から１１．０、より好ましくはｐＨ７．５から１０．５の範囲のｐＨ値を有する。

ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤の量は、特定のニーズに適合されてもよい。多くの場合、粉砕剤の量は、ステップａ）において用意される炭酸カルシウム含有材料の乾燥重量に基づいてもよい。本発明によれば、前記ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤の量は、炭酸カルシウム含有材料の総乾燥重量に対して０．０１から１０．０重量％の範囲である。明確な別の規定がない限り、少なくとも１種の粉砕剤の量は、総量と理解される。前記粉砕剤が、一度に添加される場合、指示された量は、したがって前記一度の量を表す。それに応じて、粉砕剤が複数の部分で添加される場合、指示された量は、したがって前記部分の総量を表す。

一実施形態によれば、ステップｃ）において用意される前記少なくとも１種の粉砕剤の量は、炭酸カルシウム含有材料の総乾燥重量に対して、０．０５から５．０重量％、好ましくは０．１から３．０重量％、より好ましくは０．１５から２．０重量％の範囲である。

別の実施形態によれば、ステップｃ）において用意される前記少なくとも１種の粉砕剤の量は、炭酸カルシウム含有材料の総乾燥重量に対して、０．０１から１．０重量％、好ましくは０．０５から０．７５重量％、より好ましくは０．１から０．５重量％の範囲である。

しかし、前記少なくとも１種の粉砕剤の量はまた、ステップａ）において用意される炭酸カルシウム含有材料の比表面積に基づいてもよい。この点に関して、一実施形態において、ステップｃ）において用意される前記少なくとも１種の粉砕剤の量は、ＢＥＴ窒素法によって測定される、炭酸カルシウム含有材料の比表面積に対して、０．０１から１５０．０ｍｇ／ｍ^２、好ましくは０．１から１００．０ｍｇ／ｍ^２、最も好ましくは０．２から５０．０ｍｇ／ｍ^２の範囲である。

方法のステップｄ）
本発明による方法のステップｄ）によれば、ステップａ）において用意された炭酸カルシウム含有材料と、ステップｂ）において用意された水と、ステップｃ）において用意された少なくとも１種の粉砕剤とを接触させることによって得られた混合物は、少なくとも１つの粉砕ユニット中で湿式粉砕されて、湿式粉砕された鉱物充填材が得られる。

同様に、ステップａ）において用意された炭酸カルシウム含有材料と、ステップｃ）において用意された少なくとも１種の粉砕剤と、ステップｂ）において用意された水とを接触させることによって得られた混合物は、少なくとも１つの粉砕ユニット中で湿式粉砕されて、湿式粉砕された鉱物充填材が得られる。

同様に、ステップｃ）において用意された少なくとも１種の粉砕剤と、ステップｂ）において用意された水と、ステップａ）において用意された炭酸カルシウム含有材料とを接触させることによって得られた混合物は、少なくとも１つの粉砕ユニット中で湿式粉砕されて、湿式粉砕された鉱物充填材が得られる。

本発明による方法の意味において、「湿式粉砕する」という用語は、水の存在下での固体材料（例えば、鉱物起源の）の粉砕（例えば、ボールミル、半自生粉砕ミル、または自生粉砕ミル中で）を表し、前記材料は水性スラリーまたは懸濁液の形態であることを意味する。

本発明の目的では、当技術分野で公知の任意の適切なミルを使用してもよい。しかし、前記少なくとも１つの粉砕ユニットは、好ましくはボールミルである。ステップｄ）は、少なくとも１つの粉砕ユニットを用いることによって実施され、即ち、例えば、ボールミル、準自生粉砕ミルまたは自生粉砕ミルから選択され得る、一連の粉砕ユニットを使用することも可能であることに留意するべきである。

粉砕される混合物中に存在する水の量は、前記混合物の総重量に対する、総水分量によって表され得る。

典型的には、湿式粉砕法は、前記混合物の総重量に対して、１０．０から９０．０重量％の範囲の総水分量を有する混合物を用いて実施される。

本発明による方法は、粉砕ステップが、高固体含量において、即ち、低い総水分量、例えば、前記混合物の総重量に対して１５．０から５０．０重量％の範囲の総水分量において実施されることを特徴とする。

一実施形態によれば、ステップｄ）の混合物中の総水分量は、混合物の総重量に対して、１８．０から３５．０重量％、好ましくは２０．０から２８．０重量％、より好ましくは２２．０から２５．０重量％の範囲である。

ステップａ）において用意された炭酸カルシウム含有材料および／またはステップｂ）において用意された水は、ステップｃ）において用意された前記少なくとも１種の粉砕剤との反応を受けてもよい。前記反応は、ステップａ）からｃ）において用意された少なくとも２種の成分が、相互に接触させた直後に起こってもよい。好ましくは、前記反応は、炭酸カルシウム含有材料を前記少なくとも１種の粉砕剤と接触させた後に起こってもよい。

前記反応生成物は、ステップｄ）の混合物中に存在し得るだけでなく、以下の任意の方法のステップ中に存在してもよい。このような反応生成物は、炭酸カルシウム含有材料の表面上に形成され得、これは炭酸カルシウム含有材料の表面に結合された１種以上の反応生成物を生じさせ得る。しかし、前記反応生成物はまた、ステップｄ）における前記混合物中、または以下の方法のステップの任意のものの中に存在する任意の他の成分に結合されることなしに、混合物中に存在してもよい。

したがって、本発明による方法の一実施形態において、ステップｃ）の混合物は、
ｉ）ステップａ）において用意された炭酸カルシウム含有材料を、
ｉｉ）ステップｂ）において用意された水、および
ｉｉｉ）ステップｃ）において用意された少なくとも１種の粉砕剤と
任意の順序で接触させることによって得られ得、
ここで、１種以上の成分の少なくとも一部は、ステップａ）において用意された炭酸カルシウム含有材料および／またはステップｂ）において用意された水と、ステップｃ）において用意された前記少なくとも１種の粉砕剤との反応から得られた、１種以上の反応生成物の形態で前記混合物中に存在してもよい。

別の実施形態によれば、ステップｃ）の前記混合物は、ステップｂ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤の１種以上のリチウム、ナトリウム、カリウム、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウムおよび／またはアルミニウム塩を含む。

本発明による方法のステップｄ）によれば、炭酸カルシウム含有材料、水、および少なくとも１種の粉砕剤を接触させることによって得られた混合物は、少なくとも１つの粉砕ユニット中で湿式粉砕されて、湿式粉砕された鉱物充填材が得られる。

この点に関して、粉砕ステップｄ）の前にまたはその間に、ステップａ）からｃ）において用意された成分を相互に任意の順序で接触させることによって、本発明による方法のステップｄ）において粉砕された混合物を得ることが可能である。さらに、粉砕の前にまたはその間に、成分を１つ以上の部分で相互に接触させることによって、前記混合物を得ることが可能である。

一実施形態によれば、粉砕ステップｄ）の混合物は、前記粉砕ステップの前に、ステップａ）において用意された炭酸カルシウム含有材料と、ステップｂ）において用意された水と、ステップｃ）において用意された少なくとも１種の粉砕剤とを同時に接触させることによって得られる。

別の実施形態によれば、粉砕ステップｄ）の混合物は、前記粉砕ステップの前に、ステップａ）において用意された炭酸カルシウム含有材料と、ステップｂ）において用意された水と、ステップｃ）において用意された少なくとも１種の粉砕剤の第１の部分とを同時に接触させることによって得られ、ここで、少なくとも１種の粉砕剤の第２の部分は、粉砕ステップｄ）の間に添加される。

さらに別の実施形態によれば、粉砕ステップｄ）の混合物は、ステップａ）において用意された炭酸カルシウム含有材料と、ステップｃ）において用意された少なくとも１種の粉砕剤を最初に接触させることによって得られ、ここで、ステップｂ）において用意された前記水は、前記粉砕ステップの前にまたはその間に１つ以上の部分で添加される。

この点に関して、粉砕ステップｄ）の混合物はまた、炭酸カルシウム含有材料を含む乾式粉砕された鉱物充填材および本明細書に上で開示された少なくとも１種の粉砕剤と、ステップｂ）において用意された前記水とを接触させることによって得られ得る。

本発明者らは、粉砕ステップｄ）が好ましくは高温で実施されることをさらに見出している。本発明による方法の目的のためには、６０℃から１５０℃の範囲の温度が特に適している。

別の実施形態によれば、ステップｄ）における温度は、６５℃から１２５℃、好ましくは７０℃から１１５℃、より好ましくは７５℃から１０５℃の範囲である。

方法のステップｄ）には、少なくとも１つの粉砕ユニットにおいて、水と、少なくとも１種の粉砕剤と、少なくとも１種の炭酸カルシウム含有材料とを接触させることによって得られた混合物中で、炭酸カルシウム含有材料を湿式粉砕して、湿式粉砕された鉱物充填材を得ることが関与する。

一実施形態において、粉砕ステップｄ）の後で得られた湿式粉砕された鉱物充填材は、０．１から８．０μｍ、好ましくは０．２から５．０μｍ、より好ましくは０．４から３．０μｍの範囲の重量メジアン粒径ｄ_５０を有する。

方法のステップｅ）
場合によって、方法のステップｄ）において得られた湿式粉砕された鉱物充填材は、分級ステップに供され得る。

したがって、一実施形態において、本発明による方法は、以下のステップ：
ａ） 炭酸カルシウム含有材料を用意するステップ、
ｂ） 水を用意するステップ、
ｃ） 少なくとも１種の粉砕剤を用意するステップ、
ｄ） 少なくとも１つの粉砕ユニット中で、
ｉ）ステップａ）において用意された炭酸カルシウム含有材料を、
ｉｉ）ステップｂ）において用意された水、および
ｉｉｉ）ステップｃ）において用意された少なくとも１種の粉砕剤と
任意の順序で接触させることによって得られた混合物中で、炭酸カルシウム含有材料を湿式粉砕して、湿式粉砕された鉱物充填材を得るステップ、
ｅ） ステップｄ）の湿式粉砕された鉱物充填材を分級して、粗画分および微細画分を得るステップであって、粗画分は、取り除かれるかまたは湿式粉砕ステップｄ）に供され、微細画分を微細な鉱物充填材と称する、ステップ、
ｆ） ステップｄ）の湿式粉砕された鉱物充填材および／またはステップｅ）の微細な鉱物充填材を乾燥させて、前記乾燥された鉱物充填材の総重量に対して１．０重量％以下の総水分量を有する乾燥された鉱物充填材を得るステップ、並びに
ｇ） ステップｆ）の乾燥された鉱物充填材を疎水化剤で処理して、表面処理された生成物を得るステップであって、前記生成物が、その少なくとも一部の表面上に処理層を有するものであるステップ
を含み、ここで、
ステップｄ）の混合物中の総水分量は、前記混合物の総重量に対して１５．０から５０．０重量％の範囲であり、
ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤の量は、炭酸カルシウム含有材料の総乾燥重量に対して０．０１から１０．０重量％の範囲であり、
ステップｄ）における温度は、６０℃から１５０℃の範囲であり、並びに
少なくとも１種の粉砕剤は、スチレン−無水マレイン酸コポリマーおよびスチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体からなる群から選択され、前記誘導体は、部分的にまたは全体的に加水分解された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーから選択され、前記粉砕剤は、１：２から５：１のモノマー単位比（スチレン単位：無水マレイン酸単位、Ｓ：ＭＡ）および５００から４０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量Ｍ_ｗを有する。

別の実施形態によれば、鉱物充填材生成物を調製する本発明の方法は、以下のステップ：
ａ） 炭酸カルシウム含有材料を用意するステップ、
ｂ） 水を用意するステップ、
ｃ） 少なくとも１種の粉砕剤を用意するステップ、
ｄ） 少なくとも１つの粉砕ユニット中で、
ｉ）ステップａ）において用意された炭酸カルシウム含有材料を、
ｉｉ）ステップｂ）において用意された水、および
ｉｉｉ）ステップｃ）において用意された少なくとも１種の粉砕剤と
任意の順序で接触させることによって得られた混合物中で、炭酸カルシウム含有材料を湿式粉砕して、湿式粉砕された鉱物充填材を得るステップ、
ｅ） ステップｄ）の湿式粉砕された鉱物充填材を乾燥させて、前記乾燥された鉱物充填材の総重量に対して１．０重量％以下の総水分量を有する乾燥された鉱物充填材を得るステップ、および
ｆ） ステップｅ）の乾燥された鉱物充填材を疎水化剤で処理して、表面処理された生成物を得るステップであって、前記生成物がその少なくとも一部の表面上に処理層を有するものであるステップ
を含み、ここで、
ステップｄ）の混合物中の総水分量は、前記混合物の総重量に対して１５．０から５０．０重量％の範囲であり、
ステップｃ）において用意された少なくとも１種の粉砕剤の量は、炭酸カルシウム含有材料の総乾燥重量に対して０．０１から１０．０重量％の範囲であり、
ステップｄ）における温度は、６０℃から１５０℃の範囲であり、並びに
少なくとも１種の粉砕剤は、スチレン−無水マレイン酸コポリマー、およびスチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体からなる群から選択され、前記誘導体は、部分的にまたは全体的に加水分解された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーから選択され、前記粉砕剤は、１：２から５：１のモノマー単位比（スチレン単位：無水マレイン酸単位、Ｓ：ＭＡ）および５００から４０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量Ｍ_ｗを有する。

前述の場合による分級ステップにおいて、ステップｄ）の湿式粉砕された鉱物充填材は、少なくとも２つの画分に、即ち、粗画分および微細画分に分けられ得る。

分級ステップは、一般に、一定の粒径を有する供給原料画分を、それぞれが異なる粒径を有する粗画分および微細画分に分離する役割を果たす。典型的には、粗画分は、供給原料画分のものより大きなｄ_５０値を有するが、一方、微細画分は、供給原料画分のものより小さなｄ_５０値を有する。この目的のために、ふるい分け装置および遠心機またはサイクロン（例えば、ハイドロサイクロン）等の重力式装置、ならびに前述の装置の任意の組合せを使用してもよい。

一実施形態によれば、ステップｄ）の湿式粉砕された鉱物充填材は、ハイドロサイクロンを用いて分級される。

別の実施形態によれば、分級ステップｅ）で得られた微細な鉱物充填材は、０．０５から６．０μｍ、好ましくは０．１から４．０μｍ、より好ましくは０．２から２．５μｍの範囲の重量メジアン粒径ｄ_５０を有する。

すでに上で説明したように、ステップｄ）の湿式粉砕された鉱物充填材は、ステップｅ）において分級されて、粗画分および微細画分が得られ、ここで、粗画分は、取り除かれるまたは湿式粉砕ステップｄ）に供され、微細画分は、それに続くプロセスステップに使用され得る微細な鉱物充填材と称する。

分級ステップｅ）で得られた粗画分も使用するために、前記粗い材料はリサイクルされ得る。したがって、一実施形態において、ステップｅ）の粗画分は、湿式粉砕ステップｄ）に供される。

方法のステップｆ）
本発明による方法は、乾燥ステップｆ）をさらに含む。前記乾燥ステップにおいて、ステップｄ）において得られた湿式粉砕された鉱物充填材は、乾燥されて、乾燥された鉱物充填材が得られる。本発明による方法が、場合による分級ステップｅ）も含む場合、微細な鉱物充填材（即ち、微細画分）が乾燥される。後者の場合、ステップｄ）において得られた湿式粉砕された鉱物充填材およびステップｅ）の微細な鉱物充填材の両者の混合物を乾燥させることも可能である。

一般に、本発明による方法による乾燥ステップは、当業者には公知の任意の乾燥方法によって実施され得る。

一実施形態によれば、乾燥ステップｆ）は、噴霧乾燥ステップであり、好ましくは前記噴霧乾燥ステップは、９０℃から１３０℃、好ましくは１００℃から１２０℃の範囲の塔温度で実施される。

乾燥ステップｆ）によって、前記乾燥された鉱物充填材の総重量に対して１．０重量％以下である低い総水分量を有する乾燥された鉱物充填材が得られる。

別の実施形態によれば、ステップｆ）の乾燥された鉱物充填材は、前記乾燥された鉱物充填材の総重量に対して、０．５重量％以下、好ましくは０．２重量％以下の総水分量を有する。

さらに別の実施形態によれば、ステップｆ）の乾燥された鉱物充填材は、前記乾燥された鉱物充填材の総重量に対して、０．０１から０．１５重量％の間、好ましくは０．０２から０．１０重量％の間、より好ましくは０．０３から０．０７重量％の間の総水分量を有する。

方法のステップｇ）
鉱物充填材生成物を製造するための本発明による方法は、最終生成物、即ち、鉱物充填材生成物を得るために、乾燥ステップｆ）において得られた乾燥された鉱物充填材を、少なくとも１種の疎水化剤で処理するステップｇ）（「処理ステップ」とも称される。）をさらに含む。前記処理ステップによって、得られた鉱物充填材生成物の少なくとも一部の表面上に処理層が形成される。

処理ステップｇ）で使用される疎水化剤は、鉱物充填材生成物の少なくとも一部の表面上に疎水性の処理層を形成することが可能である、当業者に公知の任意の作用物質であってもよい。

一実施形態において、ステップｇ）の疎水化剤は、６から２４個の鎖炭素原子を有する脂肪酸、一置換コハク酸無水物、アルキルリン酸エステル、ポリヒドロゲンシロキサン、ポリジメチルシロキサン、およびこれらの混合物からなる群から選択される。

別の実施形態によれば、ステップｇ）の疎水化剤は、６から２４個の鎖炭素原子を有する脂肪酸であり、好ましくは、ステアリン酸、ベヘン酸、パルミチン酸、イソステアリン酸、モンタン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、これらの塩、およびこれらの混合物からなる群から選択され、より好ましくはステアリン酸および／またはその塩である。

好ましい実施形態によれば、ステップｇ）の疎水化剤は、ステアリン酸およびパルミチン酸を含有する混合物である。

別の実施形態によれば、ステップｇ）の疎水化剤は、アルケニルコハク酸無水物である。

さらに別の実施形態によれば、ステップｇ）の疎水化剤は、アルキルリン酸エステルである。

さらに別の実施形態によれば、ステップｇ）の疎水化剤は、ポリヒドロゲンシロキサン、ポリジメチルシロキサン、およびこれらの混合物から選択される。

本発明による方法のいくつかの実施形態において、処理ステップｇ）における温度は、７０℃から１４０℃、好ましくは７５℃から１３０℃、より好ましくは８０℃から１２５℃の範囲である。

処理ステップは、乾燥ステップの最後に直接実施される場合もあり得る。一実施形態において、したがって、乾燥ステップｆ）は、乾燥チャンバーを含む乾燥ユニット中で実施され、ステップｇ）の疎水化剤は、乾燥チャンバー中への前記作用物質の直接噴射によって乾燥された鉱物充填材と接触される。

処理ステップｇ）の後で得られる最終鉱物充填材生成物はまた、低い総水分量を有する。

したがって、一実施形態によれば、前記鉱物充填材生成物は、前記生成物の総重量に対して、１．０重量％以下、好ましくは０．５重量％以下、より好ましくは０．２重量％以下の総水分量を有する。

さらに別の実施形態によれば、鉱物充填材生成物は、前記生成物の総重量に対して、０．０１から０．１５重量％の間、好ましくは０．０２から０．１０重量％の間、より好ましくは０．０３から０．０７重量％の間の総水分量を有する。

鉱物充填材生成物
本発明者らは、驚くべきことに、本発明による方法によれば、鉱物充填材生成物は、さらに高固体含量において湿式粉砕法で得られ、ここで、最終生成物の吸水感受性は、高固体含量において操作される従来の方法に比較して低いことを見出した。

すでに上で説明したように、材料の吸水感受性は、前記材料の表面上に吸収された水分の量を指し、規定された湿性雰囲気に暴露した後、試料上に吸収された水分のｍｇ／ｇで表される。

この点に関して、本発明による鉱物充填材生成物は、３．０ｍｇ／ｇ以下、好ましくは２．５ｍｇ／ｇ以下、最も好ましくは２．０ｍｇ／ｇ以下の吸水感受性を有し得る。

別の実施形態において、鉱物充填材生成物は、１．５ｍｇ／ｇ以下、好ましくは１．０ｍｇ／ｇ以下、より好ましくは０．８ｍｇ／ｇ以下、最も好ましくは０．６ｍｇ／ｇ以下の吸水感受性を有する。

別の実施形態において、鉱物充填材生成物は、０．１から１．５ｍｇ／ｇ、好ましくは０．２から０．８ｍｇ／ｇ、最も好ましくは０．２から０．６ｍｇ／ｇの吸水感受性を有する。

いくつかの特定の場合、例えば、鉱物充填材生成物の高い比表面積の場合、吸水感受性は、適切には、前記生成物の比表面積に基づいて定義される（標準化吸水感受性と称される。）。

一実施形態によれば、前記鉱物充填材生成物は、ＢＥＴ窒素法によって測定される、前記生成物の比表面積に対して、０．１８ｍｇ／ｍ^２以下、好ましくは０．１７ｍｇ／ｍ^２以下、より好ましくは０．１６ｍｇ／ｍ^２以下、最も好ましくは０．１５ｍｇ／ｍ^２以下の標準化吸水感受性を有する。

一実施形態によれば、前記鉱物充填材生成物は、ＢＥＴ窒素法によって測定される、前記生成物の比表面積に対して、０．１０から０．１８ｍｇ／ｍ^２、好ましくは０．１１から０．１７ｍｇ／ｍ^２、最も好ましくは０．１２から０．１６ｍｇ／ｍ^２の標準化吸水感受性を有する。

別の実施形態によれば、前記鉱物充填材生成物は、ＢＥＴ窒素法によって測定される、０．１から２０．０ｍ^２／ｇ、より好ましくは３．０から１４．０ｍ^２／ｇの範囲の比表面積を有する。

本発明による方法によって、低い総揮発性物質含量および特に高い揮発性物質発生温度が実現され得る。

一実施形態において、本発明による鉱物充填材生成物は、２００℃以上、好ましくは２３０℃以上、より好ましくは２５０℃以上の揮発性物質発生温度を有し得る。

本発明の鉱物充填材生成物は、ポリマー組成物、製紙、紙塗工、農業用途、塗料、接着剤、シーリング材、建設用途、および／または美容用途に使用してもよく、好ましくは、前記鉱物充填材生成物は、ポリマー組成物に使用される。

鉱物充填材生成物は、低い吸水感受性を有するので、コート紙の印刷性を適合させるために紙塗工に有利に使用され得る。さらに、鉱物充填材生成物はまた、外装用塗料および浴室用塗料に使用し得、これは、このような塗料で処理された表面上のかびの増殖を抑制し得る。

ポリマー用途における充填材材料として、本発明による鉱物充填材生成物を使用することはまた、特に有利である。例えば、前記充填材は、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、およびポリスチレン等の熱可塑性ポリマー中に使用してもよく、これらのポリマーは、従来の炭酸カルシウム充填材に比較して、充填材容量の増加を可能にし得る。

さらに、鉱物充填材生成物はまた、ポリマーコーティングに使用することができ、コーティングは、表面の疎水性を増加させるために、フォイル等のポリマー物品の前記表面上に適用されてもよい（例えば、水に対して測定される接触角の増加によって反映される。）。

一実施形態によれば、鉱物充填材生成物は、
ａ） 少なくとも１種のポリマー樹脂；および
ｂ） ポリマー組成物の総重量に対して、０．１から９０．０重量％、好ましくは１．０から８５．０重量％、より好ましくは２．０から４５．０重量％の本発明による方法によって得られる鉱物充填材生成物
を含むポリマー組成物中に使用される。

別の実施形態によれば、前記少なくとも１種のポリマー樹脂は可塑性樹脂であり、好ましくは、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、またはポリスチレンである。

別の実施形態によれば、前記少なくとも１種のポリマー樹脂はポリオレフィンであり、好ましくはポリエチレンまたはポリプロピレンである。

さらに別の実施形態によれば、前記少なくとも１種のポリマー樹脂はポリ塩化ビニルである。

さらに別の実施形態によれば、前記少なくとも１種のポリマー樹脂はポリスチレンである。

本発明のポリマー組成物は、ブローフィルム、シート、またはパイププロファイルの製造を含めたいくつかのプロセスに、パイプ、プロファイル、ケーブル、繊維等の押出成型等のプロセスに、圧縮成型、射出成型、熱成形、吹き込み成型、回転成型等に使用し得る。

この点において、前記ポリマー組成物は、ポリマー物品の製造に直接使用し得る。したがって、本発明の一実施形態において、ポリマー組成物は、ポリマー組成物の総重量に対して、１から５０重量％、好ましくは５から４５重量％、最も好ましくは１０から４０重量％の量の鉱物充填材生成物を含む。

代替の実施形態において、ポリマー組成物は、マスターバッチとして使用し得る。

「マスターバッチ」という用語は、最終用途の生成物を調製するために使用されるポリマー組成物中の濃度より高濃度の鉱物充填材生成物を有する組成物を表す。即ち、マスターバッチは、最終用途の生成物を調製するのに適したポリマー組成物を得るため等に、さらに希釈される。

例えば、マスターバッチとして使用されるのに適している本発明によるポリマー組成物は、ポリマー組成物の総重量に対して、５０から９５重量％、好ましくは６０から９５重量％、より好ましくは７０から９５重量％の量の鉱物充填材生成物を含む。

本発明の範囲および利益は、本発明の実施形態を例示することが意図される、以下の実施例に基づいてよりよく理解することができる。しかし、実施例は、どのような形ででも特許請求の範囲を限定するものとは解釈されない。

重量平均分子量Ｍ_Ｗ
本明細書で使用される場合、重量平均分子量Ｍ_Ｗは、ＧＰＣ（ＳＥＣ）を用いて以下の通り測定され得る。

乾燥ポリマーの９０ｍｇに相当する試料を、１０ｍｌフラスコ中に導入し、少なくとも１ｍｌの５Ｍ ＮａＯＨ水溶液を、４８時間内のｐＨ値変化が０．３ｐＨ単位以下になるまで添加する。追加の０．０４重量％のジメチルホルムアミドを有する移動相を、総質量が１０ｇに達するまで添加する。ｐＨ９の移動相の組成は、以下の通りである：０．０５Ｍ ＮａＨＣＯ_３、０．１Ｍ ＮａＮＯ_３、０．０２Ｍトリエタノールアミン、０．０３重量％のＮａＮ_３。

ＳＥＣ装置は、流量が０．８ｍｌ／ｍｉｎに設定された、定組成Ｗａｔｅｒｓ（商標）５１５タイプポンプ、Ｗａｔｅｒｓ（商標）７１７＋試料交機器、長さ６ｃｍであり、４０ｍｍの内径を有する、プレカラムタイプＧｕａｒｄ Ｃｏｌｕｍｎ Ｕｌｔｒａｈｙｄｒｏｇｅｌ Ｗａｔｅｒｓ（商標）を含むキルン、続いて、長さ３０ｃｍであり、７．８ｍｍの内径を有する、リニアカラムタイプＵｌｔｒａｈｙｄｒｏｇｅｌ Ｗａｔｅｒｓ（商標）からなる。

検出は、Ｗａｔｅｒｓ（商標）４１０示差屈折計によって実施する。キルンを６０℃の温度まで加熱し、屈折計を４５℃の温度まで加熱する。

ＳＥＣは、２，０００から１・１０^６ｇ／ｍｏｌの間の最大分子量および１．４から１．７の間の多分散指数を有するＰｏｌｙｍｅｒ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｓｅｒｖｉｃｅによって供給される一連のポリアクリル酸ナトリウム標準物質で、およびさらに５，６００ｇ／ｍｏｌの平均重量分子量および２．４に等しい多分散指数のポリアクリル酸ナトリウムで較正する。

較正グラフは、リニアタイプであり、流量マーカー（ジメチルホルムアミド）を用いて得られた補正を考慮に入れる。

揮発性物質の測定
本出願の目的では、鉱物充填材に付随し、２５℃から３５０℃の温度範囲の間で放出される「総揮発性物質」は、熱重量分析（ＴＧＡ）曲線上で読み取られた、温度範囲に対する鉱物充填材試料の質量損失の％によって特性決定される。

ＴＧＡ分析法は、質量の損失および揮発性物質発生温度に関する情報を高い精度で提供する。前記方法は当業者に周知であり、例えば、「Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ」、５版、Ｓｋｏｏｇ Ｈｏｌｌｅｒ Ｎｉｅｍａｎ、１９９８年、第３１章、７９８−８００頁に記載されている。本発明では、熱重量分析（ＴＧＡ）は、５００±５０ｍｇの試料および７０ｍｌ／ｍｉｎの気流下で、２０℃／ｍｉｎの速度で２５℃から３５０℃までの走査スキャン温度に基づき、Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ ＴＧＡ ８５１を用いて実施される。

「揮発性物質発生温度」は、ＴＧＡ曲線の解析によって以下の通り決定することができる。ＴＧＡ曲線の一次導関数を得て、その上の１５０℃から３５０℃の間の変曲点を特定する。水平線に対して４５°より高い接線方向の勾配値を有するこれらの変曲点の中で、２００℃超の、最小の関連する温度を有するものを特定する。一次導関数曲線のこの最小変曲点に関連する温度が「揮発性物質発生温度」である。

粒径分布
本出願の目的では、粒径は１００μｍ未満であり、重量メジアン粒径ｄ_５０および他の粒度分析特性は、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＳｅｄｉｇｒａｐｈ（商標）５１００計測器を用いることによって行われる測定に基づいて決定される。前記方法および計測器は、当業者に公知であり、充填材および顔料の粒径を測定するのに一般に使用される。前記測定は、０．１重量％のＮａ_４Ｐ_２Ｏ_７水性溶液中で実施される。試料は、高速撹拌機および超音波を用いて分散される。表面処理された生成物の場合、処理された炭酸塩試料を分散する前に、０．１重量％のＮａ_４Ｐ_２Ｏ_７溶液５０ｍｌに追加の０．５ｇ界面活性剤（Ｋｏｄａｋ製Ｐｈｏｔｏ−Ｆｌｏ ２００（登録商標））が添加される。

粒径が１００μｍを超える場合、粒度分析特性を決定するために、分別ふるい分けが使用される。

材料のＢＥＴ比表面積
本文書全体にわたり、鉱物充填材の比表面積（ｍ^２／ｇで表される。）は、ＢＥＴ法（吸着ガスとして窒素を用いる。）を用いて測定され、これは、当業者に周知である（ＩＳＯ ９２７７：１９９５）。鉱物充填材の総表面積（ｍ^２）は、鉱物充填材の比表面積（ｍ^２／ｇ）と質量（ｇ）の乗算によって得ることができる。

吸水感受性
本明細書で言及された材料の吸水感受性は、それぞれ、相対湿度１０および８５％の雰囲気に、＋２３℃（±２℃）の温度で２．５時間暴露後、ｍｇ水分／ｇで測定される。この目的ために、試料を、先ず相対湿度１０％の雰囲気において２．５時間維持し、次いで、雰囲気を相対湿度８５％に変化させ、試料をそこにさらに２．５時間維持する。次いで、相対湿度１０から８５％の間の重量増加を使用して、試料のｍｇ水分／ｇの水分捕捉を計算する。

ｍ^２の比表面積（ＢＥＴ法）によって除算された、ｍｇ／ｇの吸水感受性は、試料のｍｇ／ｍ^２で表される「標準化吸水感受性」に対応する。

総水分量
本明細書で使用される場合の総水分量は、水分を２２０℃のオーブン中で１０分間脱着させ、水分を、１００ｍｌ／ｍｉｎにおける乾燥窒素を１０分間用いて、ＫＦ電量計（ＭｅｔｔｌｅｒオーブンＤＯ ０３３７と組み合わされた、Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ電量ＫＦ Ｔｉｔｒａｔｏｒ Ｃ３０）に連続的に通して、カール・フィッシャー電量滴定法に従って測定される。水を用いた較正曲線を記録しなければならず、試料のない１０分の窒素フローのブランクを考慮に入れねばならない。

材料
・粉砕剤Ａ
Ｃｒａｙ Ｖａｌｌｅｙ ＳＭＡ １０００ＨＮａ＝加水分解されたスチレン−無水マレイン酸コポリマーの水性溶液、ナトリウムで１００％中和されている、Ｃｒａｙ Ｖａｌｌｅｙ ＬＬＣ、米国から市販されている；およその分子量Ｍ_Ｗ＝５，０００ｇ／ｍｏｌ；モノマー単位比（Ｓ：ＭＡ）＝１：１；粉砕剤含量３７．５重量％；ｐＨ＝８．５。

・粉砕剤Ｂ
Ｃｒａｙ Ｖａｌｌｅｙ ＳＭＡ ２０００ＨＮａ＝加水分解されたスチレン−無水マレイン酸コポリマーの水性溶液、ナトリウムで１００％中和されている、Ｃｒａｙ Ｖａｌｌｅｙ ＬＬＣ、米国から市販されている；およその分子量Ｍ_Ｗ＝７，５００ｇ／ｍｏｌ；モノマー単位比（Ｓ：ＭＡ）＝２：１；粉砕剤含量３７．５重量％；ｐＨ＝８．５。

・粉砕剤Ｃ
Ｃｒａｙ Ｖａｌｌｅｙ ＳＭＡ ３０００ＨＮａ＝加水分解されたスチレン−無水マレイン酸コポリマーの水性溶液、ナトリウムで１００％中和されている、Ｃｒａｙ Ｖａｌｌｅｙ ＬＬＣ、米国から市販されている；およその分子量Ｍ_Ｗ＝９，５００ｇ／ｍｏｌ；モノマー単位比（Ｓ：ＭＡ）＝３：１；粉砕剤含量３４．８重量％；ｐＨ＝８．６。

・粉砕剤Ｄ
ポリアクリレート粉砕剤、５０ｍｏｌ％はナトリウムで中和され、５０ｍｏｌ％はマグネシウムで中和されている；およその分子量Ｍ_Ｗ＝５，５００ｇ／ｍｏｌ；３８重量％水性溶液；ｐＨ＝８。

実施例１
炭酸カルシウム（大理石；ｄ_５０＝１０μｍ；２１％＜２μｍ）の水性スラリーは、総水分量６０重量％で調製された。スラリーは、２００ｌ垂直ボールミル中、粉砕剤なしで３０℃において、本明細書の以下の表１に記述された最終粒径分布まで湿式粉砕された。

湿式粉砕された鉱物充填材は、Ｎｉｒｏ噴霧乾燥機（ＧＥＡ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ａ／Ｓ、Ｓｏｂｏｒｇ、Ｄｅｎｍａｒｋ）を用いて、１２５℃の塔温度で噴霧乾燥された。得られた乾燥された鉱物充填材の特性を本明細書の以下の表２に要約する。

続いて、乾燥された鉱物充填材は、Ｌｏｄｉｇｅミキサー中で表面処理した。処理の前に、粉末を６０℃まで予熱し、次いで、１．０重量％のステアリン酸／パルミチン酸１：１混合物で被覆した。炭酸塩および脂肪酸を、主ミキサーおよび高せん断ミキサーを使用して、７分間混合した。この時間後、温度が９０℃に達した。その後、高せん断ミキサーを停止し、混合物を主ミキサーのみを用いて５０℃まで冷却しておいた。得られた鉱物充填材生成物の特性を本明細書の以下の表３に要約する。

実施例２
実施例１と同一の手順を使用したが、スラリー（水分量２８％）の調製の間に０．１５重量％の粉砕剤Ｄを添加し、その後、７６℃において湿式粉砕した。

実施例３
実施例１と同一の手順を使用したが、スラリー（水分量２８％）の調製の間に０．１５重量％の粉砕剤Ａを添加し、その後、６０℃において湿式粉砕した。湿式粉砕ステップの間に、さらに０．０５重量％の粉砕剤Ａを添加した。

実施例４
実施例１と同一の手順を使用したが、スラリー（水分量２８％）の調製の間に０．１５重量％の粉砕剤Ｂを添加し、その後、６０℃において湿式粉砕した。湿式粉砕ステップの間に、さらに０．１重量％の粉砕剤Ｂを添加した。

実施例５
実施例１と同一の手順を使用したが、スラリー（水分量２８％）の調製の間に０．１５重量％の粉砕剤Ｃを添加し、その後、６０℃において湿式粉砕した。湿式粉砕ステップの間に、さらに０．１７重量％の粉砕剤Ｃを添加した。

実施例６
実施例１と同一の手順を使用したが、スラリー（水分量２８％）の調製の間に０．１５重量％の粉砕剤Ａを添加し、その後、６０℃において湿式粉砕した。湿式粉砕ステップの間に、さらに０．１５重量％の粉砕剤Ｃを添加した。

実施例７
実施例１と同一の手順を使用したが、スラリー（水分量２８％）の調製の間に０．０８重量％の粉砕剤Ｄを添加し、その後、６０℃において湿式粉砕した。湿式粉砕ステップの間に、さらに０．１４重量％の粉砕剤Ｃを添加した。

Claims (15)

1. 鉱物充填材生成物を調製する方法であって、以下のステップ：
   ａ） 炭酸カルシウム含有材料を用意するステップ、
   ｂ） 水を用意するステップ、
   ｃ） 少なくとも１種の粉砕剤を用意するステップ、
   ｄ） 少なくとも１つの粉砕ユニット中で、
   ｉ）ステップａ）において用意された炭酸カルシウム含有材料を、
   ｉｉ）ステップｂ）において用意された水、および
   ｉｉｉ）ステップｃ）において用意された少なくとも１種の粉砕剤と
   任意の順序で接触させることによって得られた混合物中で、前記炭酸カルシウム含有材料を湿式粉砕して、湿式粉砕された鉱物充填材を得るステップ、
   ｅ） 場合によって、ステップｄ）の湿式粉砕された鉱物充填材を分級して、粗画分および微細画分を得るステップであって、粗画分が、取り除かれるかまたは湿式粉砕ステップｄ）に供され、微細画分を微細な鉱物充填材と称する、ステップ、
   ｆ） ステップｄ）の湿式粉砕された鉱物充填材および／またはステップｅ）の微細な鉱物充填材を乾燥させて、乾燥された鉱物充填材の総重量に対して１．０重量％以下の総水分量を有する乾燥された鉱物充填材を得るステップ、並びに
   ｇ） ステップｆ）の乾燥された鉱物充填材を疎水化剤で処理して、表面処理された生成物を得るステップであって、前記生成物が、その少なくとも一部の表面上に処理層を有するものであるステップ
   を含み、ここで、
   ステップｄ）の混合物中の総水分量は、混合物の総重量に対して１５．０から５０．０重量％の範囲であり、
   ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤の量は、炭酸カルシウム含有材料の総乾燥重量に対して０．０１から１０．０重量％の範囲であり、
   ステップｄ）における温度は、６０℃から１５０℃の範囲であり、並びに
   少なくとも１種の粉砕剤が、スチレン−無水マレイン酸コポリマーおよびスチレン−無水マレイン酸コポリマーの誘導体からなる群から選択され、前記誘導体が、部分的にまたは全体的に加水分解された無水マレイン酸単位を有するスチレン−無水マレイン酸コポリマーから選択され、粉砕剤が、１：２から５：１のモノマー単位比（スチレン単位：無水マレイン酸単位、Ｓ：ＭＡ）および５００から４０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量Ｍ_ｗを有するものである
   方法。
2. ステップａ）において用意される炭酸カルシウム含有材料が、天然の炭酸カルシウム供給源から選択され、好ましくは、大理石、石灰岩、チョーク、ドロマイト、およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
3. ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤が、１：１から４：１、好ましくは１：１から３：１、より好ましくは１：１から２：１のモノマー単位比（Ｓ：ＭＡ）を有する、請求項１または２のいずれかに記載の方法。
4. ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤が、２，０００から３０，０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは４，０００から８，０００ｇ／ｍｏｌの分子量Ｍ_ｗを有する、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
5. ステップｃ）において用意される少なくとも１種の粉砕剤が、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、イミニウム、およびこれらの混合物から選択されるカチオンで部分的にまたは全体的に中和されている、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
6. ステップｄ）の混合物中の総水分量が、混合物の総重量に対して、１８．０から３５．０重量％、好ましくは２０．０から２８．０重量％、より好ましくは２２．０から２５．０重量％の範囲である、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
7. ステップｄ）における温度が、６５℃から１２５℃、好ましくは７０℃から１１５℃、より好ましくは７５℃から１０５℃の範囲である、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
8. ステップｄ）の湿式粉砕された鉱物充填材が、０．１から８．０μｍ、好ましくは０．２から５．０μｍ、より好ましくは０．４から３．０μｍの範囲の重量メジアンｄ_５０を有する、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
9. ステップｆ）の乾燥された鉱物充填材が、乾燥された鉱物充填材の総重量に対して、０．５重量％以下、好ましくは０．２重量％以下、より好ましくは０．０３から０．０７重量％の間の総水分量を有する、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
10. ステップｇ）の疎水化剤が、６から２４個の鎖炭素原子を有する脂肪酸、一置換コハク酸無水物、アルキルリン酸エステル、ポリヒドロゲンシロキサン、ポリジメチルシロキサン、およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
11. 請求項１から１０のいずれかに記載の方法によって得られる鉱物充填材生成物。
12. 前記生成物が、ＢＥＴ窒素法によって測定される前記生成物の比表面積に対して、０．１８ｍｇ／ｍ^２以下、好ましくは０．１７ｍｇ／ｍ^２以下、より好ましくは０．１６ｍｇ／ｍ^２以下、最も好ましくは０．１０から０．１５ｍｇ／ｍ^２の標準化吸水感受性を有する、請求項１１に記載の鉱物充填材生成物。
13. ２００℃以上、好ましくは２３０℃以上、より好ましくは２５０℃以上の揮発性物質発生温度を有する、請求項１１または１２に記載の鉱物充填材生成物。
14. ポリマー組成物、製紙、紙塗工、農業用途、塗料、接着剤、シーリング材、建設用途、および／または美容用途における請求項１１から１３のいずれかに記載の鉱物充填材生成物の使用であって、好ましくは、前記鉱物充填材生成物が、ポリマー組成物において使用される、使用。
15. 前記ポリマー組成物が、
    ａ）少なくとも１種のポリマー樹脂、および
    ｂ）前記ポリマー組成物の総重量に対して、０．１から９０．０重量％、好ましくは１．０から８５．０重量％、より好ましくは２．０から４５．０重量％の、請求項１１から１３に記載される鉱物充填材生成物
    を含む、請求項１４に記載の使用。