JP5699208B2 - 表面処理された鉱物フィラー生成物の調製方法およびこの使用 - Google Patents

表面処理された鉱物フィラー生成物の調製方法およびこの使用 Download PDF

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Description

本発明は、表面処理された鉱物フィラー生成物の調製方法、および、プラスチック用途、特に、ポリプロピレン(PP)系またはポリエチレン(PE)系の通気性膜または押出コーティング膜の用途の分野での好ましい使用に関する。
鉱物フィラー、特に、炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーは、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリウレタン(PU)、ポリ塩化ビニル(PVC)から通常作られるポリマー製品の粒状フィラーとして使用されることが多い。しかし、炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーは、一般的に、このような鉱物フィラーの塗布中および/またはこのような鉱物フィラーを含むポリマー製品の処理中に達する温度で発生する揮発性物質の存在を伴う。このような揮発性物質は、例えば、
−鉱物フィラーに固有に付随してよく(「固有の揮発性物質」)、特に、付随する水であり、および/または
−例えば、ポリマープラスチック媒体に鉱物フィラーがより分散性になるように鉱物フィラーの処理中に導入されてよく(「添加された揮発性物質」)、および/または
−固有の有機物および/または添加された有機物と鉱物フィラーとの反応によって作られてよく、このような反応は、特に、鉱物フィラーを含むポリマー材料の導入中および/または押出中または配合工程中などの処理中に達する温度によって誘発または促進されてもよく、および/または
−固有の有機物および/または添加された有機物の分解によって作られてよく、CO、水、可能な場合、これらの有機物の低分子量フラクションを生成し、このような分解は、特に、鉱物フィラーを含むポリマー材料の導入中および/または押出中または配合方法中などの処理中に達する温度によって誘発または促進されてもよい。
このような揮発性物質が存在する結果として、平坦ではない表面を生じさせ、従って、このような鉱物フィラーを含む最終的なポリマー製品の品質を悪化させるような空隙がないポリマー製品を調製するのが難しい場合がある。このことは、鉱物フィラー、より詳細には、炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーを含むPP系またはPE系の通気性膜または押出コーティング膜の調製に際し、特に問題である。さらに、揮発性物質は、このような膜の張力強度および引裂強度を下げることがあり、外観、特に、外観の均一性を損なう場合がある。さらに、揮発性物質は、配合工程中に、鉱物を充填したポリマー溶融物に過剰な気泡を発生させることがあり、真空抽出で望ましくない生成物の蓄積を生じ、従って、生産率を低下させることがある。
この技術分野では、鉱物フィラー、特に、炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーの適用可能性を高めるために、例えば、このような鉱物フィラーを、脂肪酸と呼ばれる場合もある高級脂肪族カルボン酸および脂肪族カルボン酸塩で処理することによって、幾つかの試みがなされてきた。例えば、国際公開第00/20336号は、超微細天然炭酸カルシウムに関し、場合により、1種類または数種類の脂肪酸または1種類または数種類のこの塩または混合物で処理されてもよく、ポリマー組成物のレオロジー調整剤として使用される。
同様に、米国特許第4,407,986号明細書は、炭酸カルシウムと結晶性ポリプロピレンとを混練するときに潤滑添加剤の添加を控えるため、また、ポリプロピレンの衝撃強度を制限してしまう炭酸カルシウム凝集物の生成を避けるために、高級脂肪酸およびこの金属塩を含んでいて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。
欧州特許第0325114号明細書において、改良されたレオロジー特性および接着特性をもつ、自動車用のたるみのないポリ塩化ビニル系アンダーシール組成物に関し、実施例7は、鉱物フィラーを処理するために用いられる、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(重量比1:1)を開示している。
国際公開第03/082966号は、架橋可能および/または架橋したナノフィラー組成物に関し、任意の実施形態では、さらに、ステアリン酸、ステアレート、シラン、シロキサン、および/またはチタネートでコーティングされていてもよく、コーティングされていなくてもよいフィラーを含んでいてもよい。このようなナノフィラー組成物は、バリア特性を高め、強度および熱変形温度を高めるために用いられ、これにより、医学用途、自動車用途、電気用途、建築用途、食品用途に有用となる。
米国特許出願公開2002/0102404号明細書は、飽和および不飽和の脂肪族カルボン酸およびこの塩と、フタル酸エステルなどの有機化合物との組み合わせで表面がコーティングされ、粘度安定性および接着特性を高めるために接着性組成物に用いられる分散性炭酸カルシウム粒子を記述している。
さらに、米国特許出願公開2002/0102404号明細書は、飽和および不飽和の脂肪族カルボン酸/塩の混合物を導入することを必要としている。不飽和脂肪族カルボン酸/塩が存在することによって、不飽和脂肪族カルボン酸/塩を含む任意の物質の処理中に、インサイチュで二重結合と望ましくない副反応を起こす危険性が増す。さらに、不飽和脂肪族カルボン酸/塩が存在することによって、導入される物質が変色するか、または望ましくない臭気が発生し、著しく不快な臭気が発生することがある。
国際公開第92/02587号の請求項11は、さらなる処理工程を進める前に、炭酸カルシウムに所望のレベルの脂肪酸コーティングを最終的に作製するために、少なくとも1種類の高分子量不飽和脂肪酸、または少なくとも1種類の高分子量不飽和脂肪酸と少なくとも1種類の高分子量不飽和脂肪酸の組み合わせの鹸化ナトリウム塩溶液を、あらかじめ加熱しておいた沈降炭酸カルシウムスラリーに加えてもよいことを示す。
特開昭54−162746号公報の要約書は、塩化ビニル組成物の熱安定性を高めるために用いられる、所与の相対量の剛性塩化ビニル樹脂、脂肪酸で処理されたコロイド状炭酸カルシウム、ステアリン酸バリウムを含む組成物を開示している。
米国特許第4,520,073号明細書は、コーティング材料のキャリアとして蒸気を用い、多孔性鉱物の加圧コーティングによって調製された、改善された疎水性コーティングを有する鉱物フィラー材料を記述している。このコーティング材料は、さまざまな選択肢の中でも、長鎖脂肪族脂肪酸およびこの塩から選択されてもよい。
国際公開第01/32787号は、粒子に、(a)アルカリ土類金属炭酸塩と少なくとも1種類の所与の脂肪族カルボン酸との反応生成物を含む第1成分、および(b)第1成分よりもかなり高い炭酸塩放出温度を有し、式CH(CHCOORの化合物を含む第2成分から作られた組成物を含む疎水性材料のコーティングを有する、粒状アルカリ土類金属炭酸塩材料生成物を記述している。
しかし、この従来技術は、以下の多岐にわたる技術的な問題を解決するような、処理された鉱物フィラー生成物の調製方法をほとんど開示していない。
−作業可能な粘度、即ち、23℃でのブルックフィールド粘度が1000mPa・s未満という特徴をもつ表面処理薬剤を用いることによって、処理された鉱物フィラー生成物を調製すること;
−220℃を超える高い揮発性物質発生温度(volatile onset temperature)を有する、処理された鉱物フィラー生成物を調製すること。
−ポリマー媒体中で前記鉱物フィラーが分散性であることを必要とするプラスチック用途で十分に疎水性であり、好ましくは、前記鉱物フィラーが、炭素原子を少なくとも10個含むカルボン酸および/またはカルボン酸塩で同じ温度で処理されたときよりも疎水性が高くなるように、処理された鉱物フィラー生成物を調製すること;
−同じ温度で処理された炭素原子を少なくとも10個含むカルボン酸および/またはカルボン酸塩で処理された鉱物フィラーよりも吸湿しやすさが低くなるように、処理された鉱物フィラー生成物を調製すること;
−少なくとも1種類の鉱物フィラーが表面処理薬剤と接触して塩交換を受け、処理された鉱物フィラーの表面に対応するカルシウム塩を生成するか否かにかかわらず、上の内容を達成する方法のための表面処理薬剤を特定すること。
この観点で、鉱物フィラーに付随する揮発性物質発生温度を上げ、対応する合計揮発物質量を制限する明らかな手段の1つは、一定の一般的なフィラー処理添加剤の使用を避けるか、控えることである。しかし、鉱物フィラーがプラスチック用途に適用される場合、他の機能を確保するために、このような添加剤が必要であることが多い。
例えば、通気性膜用途の場合、疎水性コーティングを有する鉱物フィラーを提供するため、また、膜前駆体材料中での鉱物フィラーの分散性を高めるため、さらに、可能な場合には、膜前駆体材料の処理可能性および/または最終用途の製品の特性を高めるために、添加剤を導入する。この添加剤をなくすことは、得られる膜の品質を許容できないほど落としてしまうと考えられる。
この観点で、さらなる従来技術、つまり、国際公開第99/61521号および国際公開第2005/075353号は、出発物質である鉱物フィラーの固有の水および吸湿性のみを下げることを示唆しており、全体的な揮発性物質に寄与する水以外の他の揮発性物質を減らすという点からは、まったく論点が外れていた。
従って、上述の技術的な問題に対処する方法、特に、得られた処理された鉱物フィラー生成物の表面特徴を高める方法の必要性が依然として存在する。
国際公開第2000/20336号 米国特許第4,407,986号明細書 欧州特許第0325114号明細書 国際公開第2003/082966号 米国特許出願公開2002/0102404号明細書 国際公開第92/02587号 特開昭54−162746号公報 米国特許第4,520,073号明細書 国際公開第2001/32787号 国際公開第99/61521号 国際公開第2005/075353号
従って、本発明の目的は、改善された表面特徴をもち、特に、高い揮発性物質発生温度をもつ、処理された鉱物フィラー生成物の調製方法を提供することである。さらなる目的は、プラスチック用途にとって十分な疎水性という特徴を有する、処理された鉱物フィラー生成物の調製方法を提供することである。なおさらなる目的は、吸湿しやすさを下げたという特徴を有する、処理された鉱物フィラー生成物の調製方法を提供することである。本発明の別の目的は、単純な様式によって行うことが可能な方法を提供することである。さらなる目的は、上の方法を、費用対効果が高く、穏和な条件で、即ち、激しい熱処理を避けることによって行うことができることである。さらなる目的は、本発明の以下の記述から理解することができる。
以上の目的および他の目的は、本明細書において、請求項1で規定されるような主題によって解決される。
本発明の方法の有利な実施形態は、対応する従属請求項に規定される。
本出願の一態様によれば、揮発性物質発生温度が少なくとも220℃である、処理された鉱物フィラー生成物を調製する方法が開発され、この方法は、以下の工程を含む。
(a)少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーを提供する工程;
(b)炭素原子を6から14個含む少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドを提供する工程;
(c)少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドの添加量が、処理された鉱物フィラー生成物の表面にある理論合計重量0.25mg/mから5mg/mに対応するように、工程(a)の少なくとも1種類の前記鉱物フィラーを、1つ以上の工程で、工程(b)の少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドと接触させる工程;
(d)少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドおよび/または少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドの反応生成物を含む処理層を、少なくとも1種類の前記鉱物フィラーの表面に作製し、処理された鉱物フィラー生成物を得る工程。
本発明者らは、驚くべきことに、本発明の上述の方法が、激しい熱処理の使用を避け、少なくとも220℃の高い揮発性物質発生温度、非常に良好な疎水性、低い吸湿しやすさを与える処理された鉱物フィラー生成物を導くことを見い出した。もっと正確には、本発明者らは、この方法によって得られる処理された鉱物フィラー生成物の表面特徴を、定義されている脂肪族アルデヒドを添加することによって高めることができることを見い出した。
本発明の目的のために、以下の用語が以下の意味を有することを理解すべきである。
「鉱物フィラー」という用語は、本発明の意味では、バインダーのようなより高価な材料の消費量を少なくするため、または、製品の技術的特性を高めるために、紙、プラスチック、ゴム、塗料および接着剤などの材料に加えられる鉱物由来の物質を指す。当業者は、それぞれの分野で使用される典型的なフィラーを非常によく知っている。
「飽和」という用語は、本発明の意味では、5g I/試料100g未満のヨウ素価を有することを意味する。このヨウ素価の決定は、当業者には周知であり、つまり、100gの試料にヨウ素を加え、チオ硫酸ナトリウムを用いて余剰のヨウ素を逆滴定することによって決定する。
「脂肪族アルデヒド」という用語は、本発明の意味では、炭素および水素で構成される、直鎖、分枝鎖または脂環式の有機化合物を指す。この有機化合物は、さらにアルデヒド機能を含み、好ましくは、炭素骨格末端に置かれたアルデヒド機能を含む。
「脂肪族カルボン酸」という用語は、本発明の意味では、炭素および水素からなる、直鎖、分枝鎖または脂環式の有機化合物を指す。この有機化合物は、さらに、炭素骨格末端に置かれたカルボキシル基を含む。
「理論的な合計重量」という用語は、本発明の意味では、全ての処理薬剤が処理層に完全に堆積した場合に、処理層に存在すると思われる処理薬剤の量に関連する。
「反応生成物」という用語は、本発明の意味では、典型的には、鉱物フィラーと表面処理薬剤とを接触させることによって得られる生成物を指す。この反応生成物は、好ましくは、塗布された表面処理薬剤と、鉱物フィラー表面に位置する分子との間で形成される。
「揮発性物質発生温度」という用語は、本明細書の意味では、残った試料の質量(y軸)を温度(x軸)の関数としてプロットする熱重量(TGA)曲線で観察される場合、粉砕助剤を用いるか、または用いない粉砕、浮遊助剤を用いるか、または用いないベネファクション(benefaction)、上に明示的に列挙していない他の前処理薬剤を含む一般的な鉱物フィラー調製工程の結果として導入される揮発性物質を含め、以下に記載される熱重量分析法によって検出される揮発性物質が発生し始める温度を指し、このような曲線の作成および解釈は、以下に定義する。
TGA分析法は、質量減少および揮発性物質発生温度に関する情報をかなり正確に与え、一般的な知識であり、例えば、「Principles of Instrumental analysis」、第5版、Skoog、Holler、Nieman、1998(第1版は1992年)の第31章、798から800ページおよび多くの他の一般的に知られている参考文献に記載されている。本発明では、熱重量分析法(TGA)は、試料500±50mgに基づき、スキャン温度25から350℃、速度20℃/分、空気流70ml/分でMettler Toledo TGA 851を用いて行われる。
当業者は、TGA曲線を以下のように分析することによって、「揮発性物質発生温度」を決定することができる。TGA曲線の第1の導関数が得られ、150から350℃の間の変曲点を特定する。水平線に対して45°よりも大きな正接勾配値を有する変曲点の中で、200℃よりも大きな最少関連温度をもつものを特定する。第1の導関数の最低温度変曲点に関連する温度値が「揮発性物質発生温度」である。
「溶融」状態または「液体」状態は、本発明の意味では、ある物質が完全に液体であり、言い換えると、完全に溶融している状態であると定義される。一方、溶融するという現象は、動的走査熱量測定(DSC)によって得られるエネルギー入力値に対し、温度をプロットした曲線から観察されるように、エネルギーを加えると一定温度で起こり、温度が上がり始めると、溶融後の時点で物質は溶融しているとみなされる(DIN 51005:1983−11)。
鉱物フィラーの「比表面積」(単位m/g)という用語は、本明細書の意味で、BET法を用いて決定され、この方法は、当業者には周知である(ISO 9277:1995)。次いで、処理前の鉱物フィラーの比表面積と質量(単位g)とをかけ合わせることによって、鉱物フィラーの全表面積(単位m)を得る。
「乾燥」鉱物フィラーという用語は、鉱物フィラーの重量に対し、0.3重量%未満の水を含む鉱物フィラーであると理解される。水分量%は、Coulometric Karl Fischer測定法に従って決定され、この方法では、鉱物フィラーを220℃まで加熱し、蒸気として放出され、窒素気体流(100ml/分)を用いて単離された含有水をCoulometric Karl Fischer単位で決定する。
「分子/m」または「分子数/m」という用語は、本発明の意味では、少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーと接触するために加えられるそれぞれの処理薬剤の量(単位mol)を決定し、アボガドロ数[N](6.02214179×1023/mol)を用いることによって、この量の理論的な分子数を算出することによって評価される。
「吸湿しやすさ」という用語は、本発明の意味では、鉱物フィラー表面に吸収された水分の量を指し、温度23℃、相対湿度50%の雰囲気に48時間曝した後の、処理された乾燥鉱物フィラー生成物の水分(単位mg)/gで決定される。
鉱物フィラー生成物の「疎水性」は、大部分の鉱物フィラー生成物を沈殿させるのに必要なメタノール−水混合物中の水に対する最少メタノール比を決定することによって評価され、このとき、鉱物フィラー生成物は、家庭用のお茶用ふるいを通すことによって、メタノール−水混合物の表面に堆積する。
本明細書で使用し、当該技術分野で一般的に定義されるように、「d50」値は、Micromeritics Instrument CorporationのSedigraph(商標)5100を用いた測定に基づいて決定され、粒子の体積または質量の50%(中点)が、特定の値に等しい直径を有する粒子によって占められているような粒径であると定義される。この方法および装置は、当業者には周知であり、フィラーおよび顔料の粒子径を決定するために一般的に用いられる。測定は、0.1重量%のNa溶液中で行われる。高速攪拌機および超音波を用いて試料を分散する。
ブルックフィールド粘度は、本明細書で使用され、当該技術分野で一般的に定義されているように、ディスクスピンドル3を取り付けたDV III Ultra model Brookfield粘度計を用い、回転速度100rpm、1分間撹拌した後に室温(23±1℃)で測定される。
本発明の別の態様によれば、処理された鉱物フィラー生成物が提供され、この鉱物フィラーは、処理された鉱物フィラー生成物を調製する本発明の方法によって得ることができる。別の態様によれば、本発明は、プラスチック材料、特に、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリウレタン(PU)および/またはポリ塩化ビニル(PVC)のようなポリオレフィンまたは熱可塑性プラスチックを含むプラスチック材料とともに混合および/または押出および/または配合および/または吹込成型する方法における、処理された鉱物フィラー生成物の使用を指す。別の態様によれば、本発明は、膜、特に、延伸膜および/または配向膜、好ましくは、処理された鉱物フィラー生成物を含む通気性膜または押出コーティング膜を含む群から選択される膜を指す。
本発明の方法の好ましい一実施形態によれば、工程(a)の少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーは、沈降炭酸カルシウム(PCC)、即ちアラゴナイト、バテライト、カルサイトの鉱物結晶形態のうち1つ以上、および/または天然粉砕炭酸カルシウム(GCC)、即ち大理石、石灰岩または白亜のうち1つ以上、および/またはドロマイトであり、好ましくは、大理石である。
本発明の方法の別の好ましい実施形態によれば、工程(b)の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドは、炭素原子を6から12個含む脂肪族アルデヒド、好ましくは、炭素原子を6から9個含む脂肪族アルデヒド、さらに好ましくは、炭素原子を8個または9個含む脂肪族アルデヒドから選択される。
本発明の方法のさらに別の好ましい実施形態によれば、工程(b)の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドは、飽和脂肪族アルデヒドである。
本発明の方法の好ましい一実施形態によれば、工程(b)の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドは、等価な単離された粘度が、ディスクスピンドル3を取り付けたDV III Ultra model Brookfield粘度計を用い、回転速度100rpm、室温(23±1℃)で測定される場合、23℃で500mPa・s未満であることを特徴とする。
本発明の方法の別の好ましい実施形態によれば、工程(a)で提供される少なくとも1種類の鉱物フィラーは、中央粒径d50が0.3μmから10μm、好ましくは、0.5μmから5μm、さらに好ましくは、1μmから3μm、最も好ましくは、1.5μmから1.8μmの範囲であり、および/または比表面積(BET)が、BET窒素法によって測定した場合、1m/gから10m/g、さらに好ましくは、3m/gから8m/gである。
本発明の方法のさらに別の好ましい実施形態によれば、工程(a)の少なくとも1種類の鉱物フィラーは、水分含有量が、工程(a)で与えられる少なくとも1種類の鉱物フィラーの乾燥重量を基準として、0.01重量%から1.0重量%、好ましくは、0.02重量%から0.9重量%、さらに好ましくは、0.04重量%から0.2重量%である。
本発明の方法の好ましい一実施形態によれば、工程(c)は、さらに、工程(a)の少なくとも1種類の前記鉱物フィラーと炭素原子を6から28個含む少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸および/または炭素原子を6から28個含む1種類以上の飽和脂肪族カルボン酸の少なくとも1種類のカチオン塩とを接触させることを含み、好ましくは、前記飽和脂肪族カルボン酸は、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、ミリスチン酸およびこれらの混合物からなる群から選択され、さらに好ましくは、ステアリン酸とパルミチン酸の2:1から1:2混合物(重量基準)である。
本発明の方法の別の好ましい実施形態によれば、工程(c)は、さらに、工程(a)の少なくとも1種類の前記鉱物フィラーと、少なくとも1種類のポリシロキサン、好ましくは、ポリジメチルシロキサンから選択されるポリシロキサンとを接触させることを含む。
本発明の方法のさらに別の好ましい実施形態によれば、工程(d)で得られる、処理された鉱物フィラー生成物は、揮発性物質発生温度が220℃以上、好ましくは、240℃から280℃の範囲であることを特徴とする。
本発明の方法の好ましい一実施形態によれば、工程(d)で得られる、処理された鉱物フィラー生成物は、水分含有量が、工程(d)の少なくとも1種類の鉱物フィラーの乾燥重量を基準として、0.01重量%から0.15重量%、好ましくは、0.02重量%から0.12重量%、さらに好ましくは、0.04重量%から0.08重量%である。
本発明の別の好ましい実施形態によれば、工程(d)で得られる、処理された鉱物フィラー生成物の吸湿しやすさは、その全表面水分レベルが、温度23℃、相対湿度50%の雰囲気に48時間曝した後に、処理された乾燥鉱物フィラー生成物の1.0mg/g未満、さらに好ましくは、0.5mg/g未満、最も好ましくは、0.4mg/g未満であるという吸湿しやすさを有することを特徴とする。
上に示したように、改良された表面特徴をもつ処理された鉱物フィラー生成物を調製する本発明の方法は、工程(a)、(b)、(c)、(d)を含む。以下に、本発明のさらなる詳細、特に、処理された鉱物フィラー生成物を調製する本発明の方法の上述の工程を示す。
(a)の特徴決定:炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーを提供する工程
本発明の方法の工程(a)によれば、少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーが提供される。
炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーは、本発明の意味では、粉砕した(または天然の)炭酸カルシウム(GCC)または沈降炭酸カルシウム(PCC)、または場合により一緒に粉砕されているGCCとPCCの混合物から選択される炭酸カルシウム材料を指す。
GCCは、石灰岩または白亜のような堆積岩または変性大理石から採掘され、例えば、サイクロンまたは分級機によって湿式形態および/または乾式形態で粉砕、ふるい分けおよび/または分画のような処理によって加工される天然に存在する炭酸カルシウムの形態であると理解される。好ましくは、GCCは、大理石、白亜、ドロマイト、石灰石およびこれらの混合物を含む群から選択される。
対照的に、PCC型の炭酸カルシウムとしては、一般的に、当該技術分野で、水中の細かく分割した酸化カルシウム粒子から誘導される場合、石灰または乳状石灰のスラリーとして言及される、水酸化カルシウムのスラリーの炭酸化、またはイオン性塩溶液の析出によって得られる合成炭酸カルシウム生成物が挙げられる。PCCは、菱面体状および/または犬牙状および/または霰石状であってもよく、好ましい合成炭酸カルシウムまたは沈降炭酸カルシウムは、アラゴナイト、バテライト、カルサイトの鉱物結晶形態またはこれらの混合物を含む。
好ましい一実施形態では、少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーは、大理石である。
工程(a)の少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーは、好ましくは、粒状物質の形態であり、生産される生成物の種類に含まれる物質に従来使用されるような粒度分布を有していてもよい。一般的に、少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーの中央粒径d50値は、0.3μmから10μm、好ましくは、0.5μmから5μm、さらに好ましくは、1μmから3μm、最も好ましくは、1.5μmから1.8μmの範囲である。鉱物フィラーのd98が25ミクロン未満、好ましくは、10ミクロン未満であることが有利であり得る。
さらに、またはこれに代えて、工程(a)で与えられる少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーは、窒素を用い、ISO9277にしたがうBET法を用いて測定すると、1m/gから10m/g、好ましくは、3m/gから8m/gのBET比表面積を示す。
工程(a)で与えられる少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーがGCCから選択される場合、BET比表面積は、BET窒素法によって測定される場合、好ましくは、1m/gから10m/g、さらに好ましくは、3m/gから8m/g、最も好ましくは、3.5m/gから4.5m/gである。
例えば、大理石を、工程(a)で与えられる少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーとして使用する場合、中央粒径d50値は、好ましくは、1μmから3μm、さらに好ましくは、1.1μmから2.5μm、なおさらに好ましくは、1.2μmから2μm、最も好ましくは、1.5μmから1.8μmの範囲である。この場合、大理石は、窒素を用い、ISO9277にしたがうBET法を用いて測定すると、好ましくは、3m/gから6m/g、さらに好ましくは、3.5m/gから5.5m/g、最も好ましくは、3.5m/gから4.5m/gのBET比表面積を示す。
対照的に、PCCを工程(a)で与えられる少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーとして使用する場合、BET比表面積は、窒素を用い、ISO9277にしたがうBET法を用いて測定すると、好ましくは、1m/gから10m/g、さらに好ましくは、3m/gから8m/g、なおさらに好ましくは、6m/gから7.5m/g、最も好ましくは、6.5m/gから7.5m/gの範囲である。
工程(a)で与えられる少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーは、乾燥した粉砕材料、湿式粉砕し、乾燥する材料、または上の材料の混合物である。一般的に、粉砕工程は、例えば、主に、微細化が、二次的な装置(secondary body)、即ち、ボールミル、ロッドミル、振動ミル、ロールクラッシャー、遠心分離衝撃式ミル、鉛直ビーズミル、アトリションミル、ピンミル、ハンマーミル、微粉砕機、シュレッダー、デクランパー、ナイフカッター、または当業者に既知の他のこのような装置のうち1つ以上との衝撃から主に得られるような条件で、任意の従来の粉砕デバイスを用いて行うことができる。
湿式粉砕した炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーが工程(a)で与えられる場合、粉砕工程は、自生粉砕が起こるような条件で、および/または水平ボールミルおよび/または当業者に既知の他のこのような方法によって行われてもよい。湿式法によって粉砕したこのようにして得られる炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーを、周知の方法、例えば、フロック生成、濾過、乾燥前の強制蒸発によって洗浄し、脱水してもよい。その後の乾燥工程は、スプレー乾燥のようなひとつの工程または少なくとも2つの工程、例えば、付随する水分含有量を、鉱物フィラーの乾燥重量を基準として約0.5重量%を超えないレベルに減らすために、鉱物フィラーに第1の加熱工程を行い、残った水分含有量を、鉱物フィラーの乾燥重量を基準として約0.15重量%以下のレベルに減らすために、炭酸カルシウムに第2の加熱工程を行うことによって行われてもよい。2つ以上の乾燥工程によって乾燥が行われる場合、第1の工程は、熱空気流中で加熱することによって行われてもよく、一方、第2の乾燥工程およびさらなる乾燥工程は、好ましくは、対応する容器の雰囲気が表面処理薬剤を含むような間接的な加熱によって行われる。不純物を除去するために、このような鉱物フィラーが選鉱工程(例えば、浮遊選鉱、漂泊または磁気による分離工程)を受けることも一般的である。
好ましい一実施形態では、工程(a)で与えられる少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーは、乾式粉砕した鉱物フィラーである。別の好ましい実施形態では、工程(a)で与えられる少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーは、水平ボールミル内で湿式粉砕する材料であり、その後に、スプレー乾燥という周知の方法を用いることによって乾燥される。なお別の好ましい実施形態では、工程(a)で与えられる少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーは、乾式粉砕の後、10重量%から30重量%の固体物質含有量で水系の低固体湿式粉砕、固体物質含有量を40重量%から60重量%まで熱的または機械的に濃縮、その後に乾燥することによって作られる材料である。
工程(a)で与えられる少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーの粉砕は、好ましくは、分散剤が存在しない状態で行われる。
工程(a)で与えられる少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーによっては、合計表面水分含有量は、相対湿度50%の水分雰囲気に23℃で48時間曝した後でさえ、好ましくは、工程(a)で与えられる炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーの乾燥重量を基準として1.0重量%未満である。
好ましい一実施形態では、工程(a)で与えられる少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーは、相対湿度50%の水分雰囲気に23℃で48時間曝した後でさえ、合計表面水分含有量が、工程(a)で与えられる炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーの乾燥重量を基準として、0.01重量%から1.0重量%、好ましくは、0.02重量%から0.9重量%、さらに好ましくは、0.04重量%から0.7重量%である。
例えば、GCCを、工程(a)で与えられる少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーとして使用する場合、合計表面水分含有量は、相対湿度50%の水分雰囲気に23℃で48時間曝した後でさえ、工程(a)で与えられる炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーの乾燥重量を基準として、好ましくは、0.01重量%から1.0重量%、さらに好ましくは、0.02重量%から0.15重量%、最も好ましくは、0.04から0.07重量%である。この場合、GCCは、例えば、湿式粉砕し、スプレー乾燥した大理石から選択されてもよい。好ましくは、湿式粉砕は、分散剤が存在しない状態で、少ない固形分、例えば、35重量%未満の固形分で行われる。
PCCを、工程(a)で与えられる少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーとして使用する場合、合計表面水分含有量は、相対湿度50%の水分雰囲気に23℃で48時間曝した後でさえ、工程(a)で与えられる炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーの乾燥重量を基準として、好ましくは、0.01重量%から1.0重量%、さらに好ましくは、0.1重量%から0.9重量%、最も好ましくは、0.4重量%から0.7重量%である。
工程(b):少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドを提供する工程
本発明の方法の工程(b)によれば、炭素原子を6から14個含む少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドが提供される。
この観点で、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドは、表面処理薬剤をあらわし、任意の直鎖、分枝鎖または脂環式、置換または非置換、飽和または不飽和の脂肪族アルデヒドから選択されてもよい。前記アルデヒドは、好ましくは、炭素原子の数が、6以上、さらに好ましくは、8以上であるように選択される。さらに、前記アルデヒドは、一般的に、炭素原子の数が、14以下、好ましくは、12以下、さらに好ましくは、10以下である。好ましい一実施形態では、脂肪族アルデヒドの炭素原子の数は、6から14、好ましくは、6から12、さらに好ましくは、6から10である。
別の好ましい実施形態では、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドは、好ましくは、炭素原子の数が6から12、さらに好ましくは6から9、最も好ましくは、8または9になるように選択される。
脂肪族アルデヒドは、ヘキサナール、(E)−2−ヘキセナール、(Z)−2−ヘキセナール、(E)−3−ヘキセナール、(Z)−3−ヘキセナール、(E)−4−ヘキセナール、(Z)−4−ヘキセナール、5−ヘキセナール、ヘプタナール、(E)−2−ヘプテナール、(Z)−2−ヘプテナール、(E)−3−ヘプテナール、(Z)−3−ヘプテナール、(E)−4−ヘプテナール、(Z)−4−ヘプテナール、(E)−5−ヘプテナール、(Z)−5−ヘプテナール、6−ヘプテナール、オクタナール、(E)−2−オクテナール、(Z)−2−オクテナール、(E)−3−オクテナール、(Z)−3−オクテナール、(E)−4−オクテナール、(Z)−4−オクテナール、(E)−5−オクテナール、(Z)−5−オクテナール、(E)−6−オクテナール、(Z)−6−オクテナール、7−オクテナール、ノナナール、(E)−2−ノネナール、(Z)−2−ノネナール、(E)−3−ノネナール、(Z)−3−ノネナール、(E)−4−ノネナール、(Z)−4−ノネナール、(E)−5−ノネナール、(Z)−5−ノネナール、(E)−6−ノネナール、(Z)−6−ノネナール、(E)−6−ノネナール、(Z)−6−ノネナール、(E)−7−ノネナール、(Z)−7−ノネナール、8−ノネナール、デカナール、(E)−2−デセナール、(Z)−2−デセナール、(E)−3−デセナール、(Z)−3−デセナール、(E)−4−デセナール、(Z)−4−デセナール、(E)−5−デセナール、(Z)−5−デセナール、(E)−6−デセナール、(Z)−6−デセナール、(E)−7−デセナール、(Z)−7−デセナール、(E)−8−デセナール、(Z)−8−デセナール、9−デセナール、ウンデカナール、(E)−2−ウンデセナール、(Z)−2−ウンデセナール、(E)−3−ウンデセナール、(Z)−3−ウンデセナール、(E)−4−ウンデセナール、(Z)−4−ウンデセナール、(E)−5−ウンデセナール、(Z)−5−ウンデセナール、(E)−6−ウンデセナール、(Z)−6−ウンデセナール、(E)−7−ウンデセナール、(Z)−7−ウンデセナール、(E)−8−ウンデセナール、(Z)−8−ウンデセナール、(E)−9−ウンデセナール、(Z)−9−ウンデセナール、10−ウンデセナール、ドデカナール、(E)−2−ドデセナール、(Z)−2−ドデセナール、(E)−3−ドデセナール、(Z)−3−ドデセナール、(E)−4−ドデセナール、(Z)−4−ドデセナール、(E)−5−ドデセナール、(Z)−5−ドデセナール、(E)−6−ドデセナール、(Z)−6−ドデセナール、(E)−7−ドデセナール、(Z)−7−ドデセナール、(E)−8−ドデセナール、(Z)−8−ドデセナール、(E)−9−ドデセナール、(Z)−9−ドデセナール、(E)−10−ドデセナール、(Z)−10−ドデセナール、11−ドデセナール、トリデカナール、(E)−2−トリデセナール、(Z)−2−トリデセナール、(E)−3−トリデセナール、(Z)−3−トリデセナール、(E)−4−トリデセナール、(Z)−4−トリデセナール、(E)−5−トリデセナール、(Z)−5−トリデセナール、(E)−6−トリデセナール、(Z)−6−トリデセナール、(E)−7−トリデセナール、(Z)−7−トリデセナール、(E)−8−トリデセナール、(Z)−8−トリデセナール、(E)−9−トリデセナール、(Z)−9−トリデセナール、(E)−10−トリデセナール、(Z)−10−トリデセナール、(E)−11−トリデセナール、(Z)−11−トリデセナール、12−トリデセナール、 ブタデカナール、(E)−2−ブタデセナール、(Z)−2−ブタデセナール、(E)−3−ブタデセナール、(Z)−3−ブタデセナール、(E)−4−ブタデセナール、(Z)−4−ブタデセナール、(E)−5−ブタデセナール、(Z)−5−ブタデセナール、(E)−6−ブタデセナール、(Z)−6−ブタデセナール、(E)−7−ブタデセナール、(Z)−7−ブタデセナール、(E)−8−ブタデセナール、(Z)−8−ブタデセナール、(E)−9−ブタデセナール、(Z)−9−ブタデセナール、(E)−10−ブタデセナール、(Z)−10−ブタデセナール、(E)−11−ブタデセナール、(Z)−11−ブタデセナール、(E)−12−ブタデセナール、(Z)−12−ブタデセナール、13−ブタデセナール、およびこれらの混合物からなる脂肪族アルデヒドの群から選択されてもよい。好ましい実施形態では、脂肪族アルデヒドは、ヘキサナール、(E)−2−ヘキセナール、(Z)−2−ヘキセナール、(E)−3−ヘキセナール、(Z)−3−ヘキセナール、(E)−4−ヘキセナール、(Z)−4−ヘキセナール、5−ヘキセナール、ヘプタナール、(E)−2−ヘプテナール、(Z)−2−ヘプテナール、(E)−3−ヘプテナール、(Z)−3−ヘプテナール、(E)−4−ヘプテナール、(Z)−4−ヘプテナール、(E)−5−ヘプテナール、(Z)−5−ヘプテナール、6−ヘプテナール、オクタナール、(E)−2−オクテナール、(Z)−2−オクテナール、(E)−3−オクテナール、(Z)−3−オクテナール、(E)−4−オクテナール、(Z)−4−オクテナール、(E)−5−オクテナール、(Z)−5−オクテナール、(E)−6−オクテナール、(Z)−6−オクテナール、7−オクテナール、ノナナール、(E)−2−ノネナール、(Z)−2−ノネナール、(E)−3−ノネナール、(Z)−3−ノネナール、(E)−4−ノネナール、(Z)−4−ノネナール、(E)−5−ノネナール、(Z)−5−ノネナール、(E)−6−ノネナール、(Z)−6−ノネナール、(E)−7−ノネナール、(Z)−7−ノネナール、8−ノネナールおよびこれらの混合物からなる群から選択される。
別の好ましい実施形態では、工程(b)の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドは、飽和脂肪族アルデヒドである。この場合、脂肪族アルデヒドは、ヘキサナール、ヘプタナール、オクタナール、ノナナール、デカナール、ウンデカナール、ドデカナール、トリデカナール、ブタデカナールおよびこれらの混合物からなる群から選択される。好ましくは、飽和脂肪族アルデヒドの形態での工程(b)の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドは、ヘキサナール、ヘプタナール、オクタナール、ノナナール、デカナール、ウンデカナール、ドデカナールおよびこれらの混合物からなる群から選択される。例えば、飽和脂肪族アルデヒドの形態での工程(b)の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドは、オクタナール、ノナナールおよびこれらの混合物から選択される。
2種類の脂肪族アルデヒドの混合物、例えば、オクタナールおよびノナナールなどの2種類の飽和脂肪族アルデヒドを本発明に従って使用する場合、オクタナールとノナナールの重量比は、70:30から30:70、さらに好ましくは、60:40から40:60である。本発明のある特に好ましい実施形態では、オクタナールとノナナールの重量比は、約1:1である。
本発明の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドは、好ましくは、少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドの添加量が、処理された鉱物フィラー生成物の表面にある理論合計重量0.25mg/mから5mg/mに対応するように添加される。
好ましい一実施形態では、本発明の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドは、好ましくは、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドの添加量が、工程(a)で与えられる少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーの処理された鉱物フィラー生成物の表面にある理論合計重量5mg未満、さらに好ましくは、4.5mg未満、最も好ましくは、4.0mg/m未満に対応するように添加される。
別の好ましい実施形態では、本発明の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドは、工程(a)で与えられる少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーの乾燥重量を基準として、約0.1重量%から1.5重量%、さらに好ましくは、約0.1重量%から1.0重量%、さらになお好ましくは、約0.2重量%から0.8重量%、最も好ましくは、約0.2重量%から0.6重量%の量で添加される。
本発明の別の態様では、揮発性物質発生温度が少なくとも220℃である、処理された鉱物フィラー生成物を調製する方法は、以下の工程を含む。
(a)少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーを提供する工程;
(b)炭素原子を6から14個含む少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドを提供する工程;
(c)少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドの添加される分子の数が、処理された鉱物フィラー生成物の表面にある分子の理論合計数1×1019/mから3×1019/mに対応するように、工程(a)の少なくとも1種類の前記鉱物フィラーを、1つ以上の工程で、工程(b)の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドと接触させる工程;
(d)少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドおよび/または少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドの反応生成物を含む処理層を、少なくとも1種類の前記鉱物フィラーの表面に作製し、処理された鉱物フィラー生成物を得る工程。
好ましい一実施形態では、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドは、好ましくは、処理された鉱物フィラー生成物の表面にある少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドの分子の理論合計数が、工程(a)で与えられる少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーの1×1019/mから2×1019/mであるように添加される。
さらに、またはこれに代えて、本発明の方法の工程(b)の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドが、室温で液体として与えられ、即ち、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドが、ディスクスピンドル3を取り付けたDV III Ultra model Brookfield粘度計を用い、回転速度100rpm、室温(23±1℃)で測定される場合、等価な単離された粘度が23℃で500mPa・s未満であることを特徴とすることに注意すべきである。
工程(c):鉱物フィラーと少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドとを接触させる工程
本発明の方法の工程(c)によれば、少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドの添加量が、処理された鉱物フィラー生成物の表面にある理論合計重量0.25mg/mから5mg/mに対応するように、工程(a)の少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーを、1つ以上の工程で、工程(b)の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドと接触させる。
少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーと、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドとを接触させる工程(c)は、好ましくは、混合条件で起きる。当業者は、これらの混合条件(例えば、混合ペレットの構造および混合速度)を本発明の装置に適合させるであろう。
好ましい一実施形態では、本発明の方法は、連続法であってもよい。この場合、少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーと、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドとを一定の流速で接触させることが可能であり、この結果、工程(c)中に、一定濃度のアルデヒドが得られる。別の好ましい実施形態では、本発明の方法は、バッチ法であってもよく、即ち、少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーを、1つより多い工程で、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドと接触させ、ここで、前記脂肪族アルデヒドを、好ましくはほぼ等分にわけて加える。または、脂肪アルデヒドを、少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーに等分ずつではなく、即ち、より多くおよびより少なく加えることも可能である。
工程(c)で与えられる少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドを導入する場合、ほぼ室温で作業可能な粘度を特徴とし、即ち、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドは、液体状態である。従って、少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーと、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドとの接触は、例えば炭素原子を10個より多く含むカルボン酸および/またはカルボン酸塩を導入する方法で使用されるよりも低い処理温度で行われてもよい。好ましい実施形態では、少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーと、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドとの接触は、120℃未満、最も好ましくは、110℃未満の処理温度で行われる。別の好ましい実施形態では、少なくとも1種類の鉱物フィラーと、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドとの接触は、15から150℃、さらに好ましくは、15から110℃、例えば、約80℃または100℃の温度で行われる。
少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーと、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドとの接触を行うための処理時間は、30分以下、好ましくは、20分以下、さらに好ましくは、15分以下の間行われる。一般的に、少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーと、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドとの接触の長さは、工程(c)中に適用される処理温度によって決定される。例えば、約100℃の処理温度が適用される場合、処理時間は、例えば、約5分または10分と短い。約80℃の処理温度が適用される場合、処理時間は、約10分または15分まで長くなる場合がある。本発明の方法が連続法で行われる場合、処理時間は、好ましくは、60秒未満、さらに好ましくは、10秒未満、最も好ましくは、5秒未満である。
好ましい実施形態では、工程(c)の接触は、さらに、工程(a)の少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーと、炭素原子を6から28個含む少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸および/または炭素原子を6から28個含む1種類以上の飽和脂肪族カルボン酸の少なくとも1種類以上のカチオン塩とを接触させることを含んでいてもよい。
少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーと、少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸および/または1種類以上の飽和脂肪族カルボン酸の少なくとも1種類のカチオン塩とのこのような接触は、鉱物フィラーと少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドとを接触させている間、および/または接触させた後に行われてもよい。少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーと、少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸および/または1種類以上の飽和脂肪族カルボン酸の少なくとも1種類のカチオン塩との接触が、工程(b)の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドの添加と同時に行われる場合、この接触は、好ましくは、60から150℃、例えば、80から120℃の温度で行われる。この場合、少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーと、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドおよび少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸および/または1種類以上の飽和脂肪族カルボン酸の少なくとも1種類のカチオン塩との接触の長さは、前記接触中に適用される処理温度によって決定される。例えば、約100℃の処理温度が適用される場合、処理時間は、例えば、約10分と短い。
少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーと、少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸および/または1種類以上の飽和脂肪族カルボン酸の少なくとも1種類のカチオン塩との接触が、工程(b)の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドの添加と同時に行われる場合、少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸および/または1種類以上の飽和脂肪族カルボン酸の少なくとも1種類のカチオン塩と、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドとは、好ましくは、少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸および/または1種類以上の飽和脂肪族カルボン酸の少なくとも1種類のカチオン塩が、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドに溶解したブレンドの状態で与えられる。従って、このようなブレンドを実施する場合、ほぼ室温で作業可能な粘度を特徴とし、即ち、このブレンドは液体状態である。
好ましい実施形態では、少なくとも1種類の前記飽和脂肪族カルボン酸は、脂肪族モノカルボン酸から選択される。これに代えて、またはさらに、直鎖脂肪族カルボン酸および/またはヒドロキシル化された(即ち、OH基を含む)脂肪族カルボン酸であってもよい。
この観点で、少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸は、好ましくは、炭素原子の数が、28以下、好ましくは、24以下、さらに好ましくは、22以下、さらに好ましくは、20以下、最も好ましくは、18以下であるように選択される。さらに、前記カルボン酸は、一般的に、炭素原子の数が6以上、好ましくは、10以上、さらに好ましくは、12以上、最も好ましくは、14以上である。好ましい一実施形態では、少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸の炭素原子の数は、6から28、好ましくは、10から24、さらに好ましくは、12から22、さらになお好ましくは、12から20、最も好ましくは、14から18である。
例えば、少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸は、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。好ましい一実施形態では、少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸は、ステアリン酸および/またはパルミチン酸および/またはミリスチン酸および/またはラウリン酸またはこれらの混合物から選択され、最も好ましくは、ステアリン酸および/またはパルミチン酸である。
2種類の飽和脂肪族カルボン酸の混合物、例えば、ステアリン酸とパルミチン酸を本発明に従って使用する場合、ステアリン酸とパルミチン酸の重量比は、3:1から1:3、さらに好ましくは、2:1から1:2である。本発明の特に好ましい一実施形態では、ステアリン酸とパルミチン酸の重量比は、約1:1である。
工程(c)の接触が、工程(a)の少なくとも1種類の前記炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーと、炭素原子を6から28個含む1種類以上の飽和脂肪族カルボン酸の少なくとも1種類のカチオン塩とを接触させることを含む場合、この塩のカチオンは、好ましくは、カルシウム、マグネシウムおよび/またはストロンチウムのような周期律系の第2族の群から選択される。例えば、前記塩のカチオンは、カルシウムおよび/またはマグネシウムから選択される。
さらに、少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸および/または1種類以上の飽和脂肪族カルボン酸の少なくとも1種類のカチオン塩の等価な単離された混合物は、粘度が、180℃で10000mPa・s未満、好ましくは、1000mPa・s未満、さらに好ましくは、500mPa・s未満であることを特徴とすることが好ましい。
本発明の少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸および/または1種類以上の飽和脂肪族カルボン酸の少なくとも1種類のカチオン塩は、好ましくは、少なくとも1種類の前記飽和脂肪族カルボン酸および/または1種類以上の飽和脂肪族カルボン酸の少なくとも1種類のカチオン塩および/または少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドの添加量が、処理された鉱物フィラー生成物の表面にある理論合計重量0.25mg/mから5mg/mに対応するような量で添加される。
好ましい一実施形態では、本発明の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドは、少なくとも1種類の前記飽和脂肪族カルボン酸および/または1種類以上の飽和脂肪族カルボン酸の少なくとも1種類のカチオン塩および/または少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドの添加量が、処理された鉱物フィラー生成物の表面にある理論合計重量5mg未満、さらに好ましくは、4.5mg未満、最も好ましくは、4mg/m未満に対応するように添加されることが好ましい。
別の好ましい実施形態では、本発明の少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸および/または1種類以上の飽和脂肪族カルボン酸の少なくとも1種類のカチオン塩は、工程(a)で与えられる少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーの乾燥重量を基準として、約0.1重量%から1.5重量%、さらに好ましくは、約0.1重量%から1.0重量%の範囲、さらになお好ましくは、約0.2重量%から0.8重量%の範囲、最も好ましくは、約0.2重量%から0.6重量%の範囲の量で添加される。
さらに、またはこれに代えて、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドに対応せず、また、少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸および/または1種類以上の飽和脂肪族カルボン酸の少なくとも1種類のカチオン塩にも対応しないさらなる処理薬剤が、本発明の方法に導入されることも可能である。このような場合、このさらなる処理薬剤は、少なくとも1種類のポリシロキサンであることが好ましく、さらに好ましくは、ポリジメチルシロキサン(PDMS)であることが好ましい。
少なくとも1種類のポリシロキサンは、好ましくは、処理された鉱物フィラー生成物の表面にある少なくとも1種類のポリシロキサンの量が、理論合計重量0.1mg/m未満、さらに好ましくは、0.075mg/m未満、最も好ましくは、0.05mg/m未満に対応するように加えられる。
この観点で、少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーと、少なくとも1種類のポリシロキサンとのこのような接触は、少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーと、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドとを接触させている間、または接触させた後に行われてもよいことに注意すべきである。好ましい一実施形態では、少なくとも1種類のポリシロキサンとのこのような接触は、少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーと、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドとを接触させた後に行われる。この場合に、接触は、好ましくは、90℃から110℃の温度、例えば、約100℃で行われる。少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーと、少なくとも1種類のポリシロキサンとの接触の長さは、前記接触中に適用される処理温度によって決定される。例えば、約100℃の処理温度が適用される場合、処理時間は、例えば、約5分と短い。
好ましい実施形態では、少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーと、少なくとも1種類のポリシロキサンとの接触は、工程(b)の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドおよび少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸および/または1種類以上の飽和カルボン酸の少なくとも1種類のカチオン塩を同時に添加した後に行われる。
工程(d):処理層を作製する工程
本発明の方法の工程(d)によれば、少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドおよび/または少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドの反応生成物を含む処理層は、少なくとも1種類の前記炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーの表面に作られ、処理された鉱物フィラー生成物が得られる。
少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドおよび/または少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドの反応生成物を含む処理層を、少なくとも1種類の前記炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーの表面に作製する工程(d)は、好ましくは、空気雰囲気下(23体積% O/78体積% N)で行われる。
さらに、処理層は、少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドの添加量が、処理された鉱物フィラー生成物の表面にある理論合計重量0.25から5mg/mに対応することを特徴とする。
好ましい一実施形態では、処理層は、少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドの添加量が、処理された鉱物フィラー生成物の表面にある理論合計重量5mg未満、さらに好ましくは、4.5mg未満、最も好ましくは、4.0mg/m未満に対応することを特徴とする。
さらに、処理された鉱物フィラー生成物の処理層は、鉱物フィラーとそれぞれの表面処理薬剤とを接触させることによって得られる反応生成物の形態での少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸および/または1種類以上の飽和脂肪族カルボン酸の少なくとも1種類のカチオン塩のような、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドおよび/またはさらなる表面処理薬剤を含んでいてもよいことにも注意すべきである。
本発明に従って得られた処理された鉱物フィラー生成物は、炭素原子を少なくとも10個含むカルボン酸および/またはカルボン酸塩で処理された、即ち、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドを導入していない鉱物フィラーと比較して、改善された表面特徴を有する。本発明の方法から得られた処理された鉱物フィラー生成物は、揮発性物質発生温度が、炭素原子を少なくとも10個含むカルボン酸および/またはカルボン酸塩で処理された鉱物フィラーで得られる温度よりも高い。さらに、本発明の方法から得られた処理された鉱物フィラー生成物は、炭素原子を少なくとも10個含むカルボン酸および/またはカルボン酸塩で処理された鉱物フィラー生成物で得られる値よりも小さな吸湿しやすさを与える。さらに、本発明の方法から得られた処理された鉱物フィラー生成物は、プラスチック用途に十分な疎水性を与える。前記揮発性物質発生温度、および本発明に関連する他の表面特徴は、上に規定し、以下の実施例に示される測定法に従って決定される。
本発明の方法の好ましい実施形態によれば、工程(d)で得られる、処理された鉱物フィラー生成物は、揮発性物質発生温度が220℃以上、好ましくは、230℃から300℃であることを特徴とする。さらに、得られた処理された鉱物フィラー生成物は、好ましくは、処理層を有する同じ鉱物フィラーであるが、少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドが、炭素原子を少なくとも10個含むカルボン酸および/またはカルボン酸塩と置き換わっている鉱物フィラーよりも揮発性物質発生温度が高い。
さらに、本発明の方法によって得られた、処理された鉱物フィラー生成物は、吸湿しやすさが低い。工程(d)で得られる、処理された鉱物フィラー生成物の吸湿しやすさは、その全表面水分レベルが、温度23℃、相対湿度50%の雰囲気に48時間曝した後に、処理された乾燥鉱物フィラー生成物の1.0mg/g未満、さらに好ましくは、0.5mg/g未満、最も好ましくは、0.4mg/g未満であることが好ましい。別の好ましい実施形態では、工程(d)で得られる、処理された鉱物フィラー生成物の吸湿しやすさは、その全表面水分レベルが、温度23℃、相対湿度50%の雰囲気に48時間曝した後に、処理された乾燥鉱物フィラー生成物の0.35mg/g未満、さらに好ましくは、0.3mg/g未満、最も好ましくは、0.25mg/g未満である。さらに別の好ましい実施形態では、工程(d)で得られる、処理された鉱物フィラー生成物は、水分含有量が、工程(d)の少なくとも1種類の鉱物フィラーの乾燥重量を基準として、0.01重量%から0.15重量%、好ましくは、0.02重量%から0.12重量%、さらに好ましくは、0.04重量%から0.08重量%である。
このようにして得られた処理された鉱物フィラー生成物は、特に、膜材料、即ち、延伸膜および/または配向膜、好ましくは、通気性膜または押出コーティング膜材料を得るために、有利には、プラスチック材料、好ましくは、PVC、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)および/またはポリウレタン(PU)のようなポリオレフィンまたは熱可塑性プラスチックを含むプラスチック材料とともに混合および/または押出および/または配合および/または吹込成型する方法において実施されてもよい。
特に、延伸膜および/または配向膜、好ましくは、通気性膜または押出コーティング膜を含む群から選択される膜材料は、本発明の方法によって得ることが可能な処理された鉱物フィラー生成物を含有することを特徴とする。
この観点で、本発明の膜は、本発明の方法によって得ることが可能な処理された鉱物フィラー生成物を含有し、平坦ではない表面を生じさせる空隙が少なく、外観の均一性が向上することを特徴とする。別の利点として、本発明の方法によって得ることが可能な鉱物フィラー生成物は、より高い生産率をもたらす。
以下の例は、さらに本発明を説明し得るが、例示した実施形態に本発明を限定することは意味していない。以下の実施例は、本発明の処理された鉱物フィラーの高い揮発性物質発生温度および低い吸湿しやすさを示す。
この実施例で実施した全ての測定法は、本明細書で上に記載している。
比較例1
比較例1は、大理石を湿式粉砕し、処理温度約130℃でステアリン酸およびパルミチン酸の1:1混合物を用いてスプレー乾燥し、次いで、ポリジメチルシロキサンを用いて行う処理を指す。
Carrara(イタリア)製の、乾式粉砕の後に湿式粉砕し、スプレー乾燥した大理石500gを、水道水中、25重量%で水平ボールミル(Dynomill 体積1.4リットル)中で湿式粉砕し、スプレー乾燥してd50が約1.6ミクロンであり、比表面積が4.1m/gであり、湿度が0.06重量%になったものをMTIミキサーに加え、3000rpmで混合を行った。その後、表1に示される大理石mあたりの処理薬剤のmgを得るような量で、乾燥ステアリン酸粉末と乾燥パルミチン酸粉末の1:1混合物(重量基準)を、室温で上のミキサーに定量的に入れ、このミキサーの内容物を130℃まで加熱した。このミキサーの内容物を、3000rpmの撹拌速度で、130℃で10分間混合した。その後、表1に示される大理石mあたりの処理薬剤のmgを得るような量で、このミキサーに、ポリジメチルシロキサン(Dow Corning 200 Fluid 1000 CS)と定量的に加えた。このミキサーの内容物を、3000rpmで撹拌しつつ、100℃で第2の期間である5分間混合した。
このようにして得られた生成物をその後に分析し、結果を表1にあらわす。
[実施例2 本発明の例
実施例2は、ヘプタナールを用い、処理温度約80℃で、湿式粉砕し、スプレー乾燥した大理石の処理を指す。
Carrara(イタリア)製の湿式粉砕し、スプレー乾燥した大理石500gを、水道水中、25重量%で水平ボールミル(Dynomill)中で湿式粉砕し、スプレー乾燥してd50が約1.6ミクロンであり、比表面積が4.1m/gであり、湿度が0.06重量%になったものをMTIミキサーに加え、3000rpmで混合を行った。その後、表1に示される大理石mあたりの処理薬剤のmgを得るような量で、このミキサーにヘプタナール(Aldrich W254002)を入れ、ミキサーの内容物を80℃まで加熱した。このミキサーの内容物を、3000rpmの撹拌速度で、80℃で10分間混合した。
このようにして得られた生成物をその後に分析し、結果を表1にあらわす。
[実施例3 本発明の例
実施例3は、オクタナールを用い、処理温度約80℃で、湿式粉砕し、スプレー乾燥した大理石の処理を指す。
Carrara(イタリア)製の、乾式粉砕の後に湿式粉砕し、スプレー乾燥した大理石500gを、水道水中、25重量%で水平ボールミル(Dynomill)中で湿式粉砕し、スプレー乾燥してd50が約1.6ミクロンであり、比表面積が4.1m/gであり、湿度が0.05重量%になったものをMTIミキサーに加え、3000rpmで混合を行った。その後、表1に示される大理石mあたりの処理薬剤のmgを得るような量で、このミキサーにオクタナール(Aldrich W279714)を入れ、ミキサーの内容物を80℃まで加熱した。このミキサーの内容物を、3000rpmの撹拌速度で、80℃で10分間混合した。
このようにして得られた生成物をその後に分析し、結果を表1にあらわす。
[実施例4 本発明の例
実施例4は、ウンデカナールを用い、処理温度約80℃で、湿式粉砕し、スプレー乾燥した大理石の処理を指す。
Carrara(イタリア)製の、乾式粉砕の後に湿式粉砕し、スプレー乾燥した大理石500gを、水道水中、25重量%で水平ボールミル(Dynomill)中で湿式粉砕し、スプレー乾燥してd50が約1.6ミクロンであり、比表面積が4.1m/gであり、湿度が0.05重量%になったものをMTIミキサーに加え、3000rpmで混合を行った。その後、表1に示される大理石mあたりの処理薬剤のmgを得るような量で、このミキサーにウンデカナール(Aldrich U2202)を入れ、ミキサーの内容物を80℃まで加熱した。このミキサーの内容物を、3000rpmの撹拌速度で、80℃で10分間混合した。
このようにして得られた生成物をその後に分析し、結果を表1にあらわす。
[実施例5 本発明の例
実施例5は、ドデカナールを用い、処理温度約80℃で、湿式粉砕し、スプレー乾燥した大理石の処理を指す。
Carrara(イタリア)製の、乾式粉砕の後に湿式粉砕し、スプレー乾燥した大理石500gを、水道水中、25重量%で水平ボールミル(Dynomill)中で湿式粉砕し、スプレー乾燥してd50が約1.6ミクロンであり、比表面積が4.1m/gであり、湿度が0.05重量%になったものをMTIミキサーに加え、3000rpmで混合を行った。その後、表1に示される大理石mあたりの処理薬剤のmgを得るような量で、このミキサーにドデカナール(Aldrich D222003)を入れ、ミキサーの内容物を80℃まで加熱した。このミキサーの内容物を、3000rpmの撹拌速度で、80℃で5分間混合した。
このようにして得られた生成物をその後に分析し、結果を表1にあらわす。
Figure 0005699208

Claims (17)

  1. 揮発性物質発生温度が少なくとも220℃である、処理された鉱物フィラー生成物を調製する方法であって、
    (a)少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーを提供する工程と;
    (b)炭素原子を6から14個含む少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドを提供する工程と;
    (c)少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドの添加量が、処理された鉱物フィラー生成物の表面にある理論合計重量0.25mg/mから5mg/mに対応するように、工程(a)の少なくとも1種類の前記鉱物フィラーを、1つ以上の工程で、工程(b)の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドと接触させる工程と;
    (d)少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドおよび/または前記鉱物フィラーと少なくとも1種類の前記脂肪族アルデヒドの反応生成物を含む処理層を、工程(a)の少なくとも1種類の前記炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーの表面に作製し、処理された鉱物フィラー生成物を得る工程と
    を含む、前記方法。
  2. 工程(a)の少なくとも1種類の炭酸カルシウムを含有する鉱物フィラーは、アラゴナイト、バテライト、カルサイトの鉱物結晶形態のうち1つ以上から選択される沈降炭酸カルシウム(PCC)、および/または大理石、石灰岩または白亜のうち1つ以上から選択される天然粉砕炭酸カルシウム(GCC)、および/またはドロマイトであることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 工程(b)の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドが、炭素原子を6から12個含む脂肪族アルデヒドから選択されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
  4. 工程(b)の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドが、飽和脂肪族アルデヒドであることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の方法。
  5. 工程(b)の少なくとも1種類の脂肪族アルデヒドは、等価な単離された粘度が23℃で500mPa・s未満であることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の方法。
  6. 工程(a)で提供される少なくとも1種類の鉱物フィラーは、中央粒径d50が0.3μmから10μmの範囲であり、および/または比表面積(BET)が、BET窒素法によって測定した場合、1m/gから10mgであることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の方法。
  7. 工程(a)の少なくとも1種類の鉱物フィラーは、水分含有量が、工程(a)で与えられる少なくとも1種類の鉱物フィラーの乾燥重量を基準として、0.01重量%から1.0重量%であることを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の方法。
  8. 工程(c)は、さらに、工程(a)の少なくとも1種類の前記鉱物フィラーと炭素原子を6から28個含む少なくとも1種類の飽和脂肪族カルボン酸および/または炭素原子を6から28個含む1種類以上の飽和脂肪族カルボン酸の少なくとも1種類のカチオン塩とを接触させることを含み、前記飽和脂肪族カルボン酸は、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、ミリスチン酸およびこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1から7のいずれかに記載の方法。
  9. 工程(c)は、さらに、工程(a)の少なくとも1種類の前記鉱物フィラーと、少なくとも1種類のポリシロキサンとを接触させることを含むことを特徴とする、請求項1から8のいずれかに記載の方法。
  10. 工程(d)で得られる、処理された鉱物フィラー生成物は、揮発性物質発生温度が230℃から300℃であることを特徴とする、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
  11. 工程(d)で得られる、処理された鉱物フィラー生成物は、水分含有量が、工程(d)の少なくとも1種類の鉱物フィラーの乾燥重量を基準として、0.01重量%から0.15重量%であることを特徴とする、請求項1から10のいずれかに記載の方法。
  12. 工程(d)で得られる、処理された鉱物フィラー生成物の吸湿しやすさは、その全表面水分レベルが、温度23℃、相対湿度50%の雰囲気に48時間曝した後に、処理された乾燥鉱物フィラー生成物の1.0mg/g未満であることを特徴とする、請求項1から11のいずれかに記載の方法。
  13. 請求項1から12のいずれか一項に記載の方法によって得ることができる、処理された鉱物フィラー生成物。
  14. プラスチック材料とともに混合および/または押出および/または配合および/または吹込成型する方法における、請求項13に記載の処理された鉱物フィラー生成物の使用。
  15. プラスチック材料が、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリウレタン(PU)および/またはポリ塩化ビニル(PVC)から選択されるポリオレフィンまたは熱可塑性プラスチックを含むことを特徴とする、請求項14に記載の使用。
  16. 請求項13に記載の生成物を含む、膜材料。
  17. 材料が、延伸膜材料および/または配向膜材料を含む群から選択されることを特徴とする、請求項16に記載の膜材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102604433B (zh) * 2012-02-14 2014-04-16 浙江大学 一种醛改性贝壳微粉的制备方法
ES2550679T3 (es) 2013-02-22 2015-11-11 Omya International Ag Nuevo tratamiento de superficie de materiales minerales blancos para aplicación en plásticos
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WO2015128021A1 (de) 2014-02-26 2015-09-03 Basf Se Verfahren zur herstellung von polyaminen
ES2701827T3 (es) * 2014-07-11 2019-02-26 Omya Int Ag Proceso de secado
EP2995654A1 (en) * 2014-09-15 2016-03-16 Omya International AG Dry process for preparing a surface-modified alkaline earth metal carbonate-containing material
EP3088475A1 (en) 2015-04-27 2016-11-02 Omya International AG Modified mineral-based filler comprising copper salts
EP3109274B1 (en) 2015-06-23 2018-06-13 Omya International AG Surface treated filler material product for alpha-nucleation of polyolefins
EP3118161B1 (en) 2015-07-17 2018-05-16 Omya International AG High solids pcc with depolymerized carboxylated cellulose
EP3133127B1 (en) * 2015-08-21 2018-08-08 Omya International AG Process for the preparation of a mineral filler product
PL3156369T3 (pl) 2015-10-16 2019-01-31 Omya International Ag PCC o dużej zawartości części stałych z dodatkiem kopolimerowym
EP3176204A1 (en) * 2015-12-02 2017-06-07 Omya International AG Surface-treated fillers for ultrathin breathable films
EP3192839B1 (en) 2016-01-14 2023-03-08 Omya International AG Alkoxysilane treatment of a calcium carbonate-comprising material
EP3192838A1 (en) 2016-01-14 2017-07-19 Omya International AG Treatment of surface-reacted calcium carbonate
EP3192850B1 (en) 2016-01-14 2018-10-03 Omya International AG Use of surface-treated calcium carbonate as oxygen scavenger
JP6307118B2 (ja) * 2016-07-12 2018-04-04 長谷川香料株式会社 柑橘香味付与乃至増強剤
EP3272524A1 (en) 2016-07-21 2018-01-24 Omya International AG Calcium carbonate as cavitation agent for biaxially oriented polypropylene films
EP3275946A1 (en) 2016-07-25 2018-01-31 Omya International AG Post treatment of surface-reacted calcium carbonate with different functional cations
US20190176364A1 (en) * 2016-08-12 2019-06-13 Tbm Co., Ltd. Method for producing resin molded product, method for producing pellets for resin molding, and method for improving smoothness
WO2018095515A1 (en) 2016-11-22 2018-05-31 Omya International Ag Surface-treated fillers for biaxially oriented polyester films
EP3339355B1 (en) 2016-12-21 2019-10-23 Omya International AG Surface-treated fillers for polyester films
US20200148857A1 (en) * 2017-07-20 2020-05-14 Xinova, LLC Stabilized biofiller particles and polymer compositions including the same
IT201800002939A1 (it) * 2018-02-22 2019-08-22 Alice Zantedeschi Procedimento per la fabbricazione di una membrana adattata per accoppiamento ad un tessuto, e prodotto così ottenuto
EP3572456A1 (en) 2018-05-23 2019-11-27 Omya International AG Surface-treated fillers for polyester films
EP3623428A1 (en) 2018-09-17 2020-03-18 Omya International AG Compacted polymer-based filler material for plastic rotomoulding
CN113302242A (zh) 2019-02-26 2021-08-24 Omya国际股份公司 制备经表面处理的碳酸钙材料的方法
US20220162450A1 (en) 2019-02-26 2022-05-26 Omya International Ag Process for preparing a surface-treated calcium carbonate material
US20230303905A1 (en) 2020-07-16 2023-09-28 Omya International Ag Alkaline earth metal minerals as carriers for surfactants in drilling fluids
KR20230042006A (ko) 2020-07-16 2023-03-27 옴야 인터내셔널 아게 강화된 엘라스토머 조성물
AR123009A1 (es) 2020-07-20 2022-10-19 Omya Int Ag Agente estabilizante para composición probiótica

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES390509A1 (es) * 1970-04-25 1974-09-01 Albert Ag Chem Werke Procedimiento para la fabricacion de aglutinantes a base deresinas furanicas.
DE2727845B2 (de) * 1977-06-21 1979-04-19 Pluess-Staufer Ag, Oftringen, Aargau (Schweiz) Oberflächenbehandelter mineralischer Füllstoff
US4233203A (en) * 1977-12-22 1980-11-11 Hooker Chemicals & Plastics Corp. Moldable thermosetting phenol-aldehyde resin compositions and process for making the compositions
JPS54162746A (en) 1978-06-14 1979-12-24 Matsushita Electric Works Ltd Vinyl chloride resin composition
JPS56120742A (en) 1980-02-29 1981-09-22 Idemitsu Petrochem Co Ltd Polypropylene composition
DE3151814A1 (de) 1981-12-29 1983-07-07 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt "fuellstoff enthaltende kunststoff-formmasse, verfahren zu ihrer herstellung sowie deren verwendung"
DE3275717D1 (en) 1982-11-10 1987-04-23 Allied Colloids Ltd Calcium carbonate dispersions
SU1198001A1 (ru) * 1983-12-15 1985-12-15 Предприятие П/Я А-7815 Способ получени гидрофобного карбоната кальци дл наполнени поливинилхлоридных композиций
US4520073A (en) 1983-12-23 1985-05-28 Usg Corporation Pressure coating of mineral fillers
SU1326590A1 (ru) * 1985-04-25 1987-07-30 Белгородский технологический институт строительных материалов им.И.А.Гришманова Способ получени модифицированного карбоната кальци
DE3801649C2 (de) 1988-01-21 1996-09-19 Solvay Werke Gmbh Unterbodenschutzmasse, Verfahren zu deren Herstellung sowie Verwendung eines gegebenenfalls synthetischen Calciumcarbonats zur Rheologiesteuerung von Unterbodenschutzmassen
CA2089004A1 (en) 1990-08-06 1992-02-07 Roger E. Bauer Calcium carbonate treated with fatty acids, manufacture and use
CA2231689A1 (en) 1995-09-12 1997-03-20 Ecc International Limited Preparations of suspensions of ground particulate material
AU3938399A (en) * 1998-05-22 1999-12-13 Imerys Minerals Limited Particulate carbonates and their preparation and use in thermoplastic film compositions
FR2784371B1 (fr) 1998-10-07 2000-12-15 Pluss Stauffer Ag Nouveaux carbonates de calcium naturels broyes, eventuellement traites avec un acide gras ou son sel, leur application comme regulateur de rheologie dans des compositions polymeriques
GB9925927D0 (en) 1999-11-03 1999-12-29 Ecc Int Ltd Treating particulate alkaline earth metal carbonates
US6686044B2 (en) 2000-12-04 2004-02-03 Shiraishi Kogyo Kaisha, Ltd. Surface-coated calcium carbonate particles, method for manufacturing same, and adhesive
FR2819518B1 (fr) 2001-01-12 2005-03-11 Omya Ag Procede de traitement d'une charge minerale par un polydialkylsiloxane et un acide gras, charges hydrophobes ainsi obtenues, et leurs applications dans des polymeres pour films "respirables"
JP2003034760A (ja) * 2001-05-18 2003-02-07 Maruo Calcium Co Ltd 表面処理重質炭酸カルシウム、その製造方法、及び表面処理重質炭酸カルシウムを配合してなる樹脂組成物
AUPS146402A0 (en) 2002-03-28 2002-05-09 Compco Pty Ltd Nanofiller compositions
WO2004033561A1 (de) 2002-10-08 2004-04-22 Merck Patent Gmbh Beschichtetes, nicht-plättchenförmiges farbpigment, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung
CN1694928A (zh) 2002-10-08 2005-11-09 默克专利有限公司 非薄片涂层着色颜料及其生产方法和用途
JP2004292235A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Sekisui Chem Co Ltd 層状珪酸塩、硬化性組成物、シーリング材及び接着剤
JP3925932B2 (ja) * 2004-01-08 2007-06-06 株式会社 東北テクノアーチ 有機修飾金属酸化物ナノ粒子の製造法
US20070167531A1 (en) 2004-02-05 2007-07-19 Preston David J Natural particulate carbonate
FR2871474B1 (fr) * 2004-06-11 2006-09-15 Omya Development Ag Nouveau pigment mineral sec contenant du carbonate de calcium, suspension aqueuse le contenant et ses usages
JP3925936B2 (ja) * 2005-01-17 2007-06-06 株式会社 東北テクノアーチ 金属酸化物ナノ粒子の回収又は収集法
IT1364636B (it) 2005-02-07 2009-07-31 Achille Bardelli Rivestimento di pigmenti organici ed inorganici con resine aldeidiche e chetoniche
JP4494381B2 (ja) * 2005-09-30 2010-06-30 丸尾カルシウム株式会社 重質炭酸カルシウムからなる合成樹脂添加剤及びこれを含有してなる合成樹脂組成物
WO2007080612A1 (en) * 2006-01-16 2007-07-19 Inxel Trademark & Patents Sagl Coating of organic and inorganic pigments with acrylic resins
SG148806A1 (en) 2006-07-28 2009-01-29 Inxel Trademark & Patents Sagl Coating of inorganic pigments with aldehyde or ketone resins
JP2010523738A (ja) * 2007-04-02 2010-07-15 インクセル トレードマーク アンド パテンツ エスエージーエル 樹脂で被覆された顔料を用いる塗料およびインクの調製方法
ATE514745T1 (de) 2007-04-13 2011-07-15 Omya Development Ag Verfahren zur herstellung eines behandelten mineralfüllprodukts und erzieltes mineralfüllprodukt und seine verwendungen
SI2143688T1 (sl) 2008-07-07 2016-12-30 Omya International Ag Postopek za pripravo vodne suspenzije kalcijevega karbonata in pridobljena suspenzija, kakor tudi postopek za njeno uporabo
DK3069778T3 (en) * 2008-07-18 2018-05-07 Awi Licensing Llc COMPOSITION TO REMOVE ALDEHYDE FROM AIR
SI2641941T1 (sl) * 2012-03-23 2015-09-30 Omya International Ag Pigmentni pripravki
US20140059999A1 (en) * 2012-09-06 2014-03-06 Bradley Richard Harris Rake assembly with integral debris collector

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