PL188668B1 - Dwucząsteczkowo powleczony węglan wapnia oraz sposób jego wytwarzania - Google Patents

Dwucząsteczkowo powleczony węglan wapnia oraz sposób jego wytwarzania

Info

Publication number
PL188668B1
PL188668B1 PL98335970A PL33597098A PL188668B1 PL 188668 B1 PL188668 B1 PL 188668B1 PL 98335970 A PL98335970 A PL 98335970A PL 33597098 A PL33597098 A PL 33597098A PL 188668 B1 PL188668 B1 PL 188668B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
calcium carbonate
coating agent
coating
coated
particles
Prior art date
Application number
PL98335970A
Other languages
English (en)
Other versions
PL335970A1 (en
Inventor
Christoph Nover
Helmut Dillenburg
Original Assignee
Solvay Soda Deutschland Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7841060&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL188668(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Solvay Soda Deutschland Gmbh filed Critical Solvay Soda Deutschland Gmbh
Publication of PL335970A1 publication Critical patent/PL335970A1/xx
Publication of PL188668B1 publication Critical patent/PL188668B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/66—Additives characterised by particle size
    • C09D7/69—Particle size larger than 1000 nm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/18—Carbonates
    • C01F11/185—After-treatment, e.g. grinding, purification, conversion of crystal morphology
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02—Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/021—Calcium carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/66—Additives characterised by particle size
    • C09D7/67—Particle size smaller than 100 nm
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/66—Additives characterised by particle size
    • C09D7/68—Particle size between 100-1000 nm
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/10—Solid density
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C09K2200/02—Inorganic compounds
    • C09K2200/0239—Oxides, hydroxides, carbonates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991—Coated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Abstract

1. Weglan wapnia powleczony w wodnym ukladzie, znam ienny tym, ze 20 do 60% powierzchni krysztalów jest pokryte dwuczasteczkowo w postaci podwójnej warstwy, z tym, ze ilosc srodka powlokowego kontaktowana z weglanem wapnia oznaczona jest zaleznie od przecietnej srednicy czastek weglanu wapnia wedlug nastepujacego równania srodek powlokowy (g) = stopien pokrycia (g/m2 ) (5,99/d dp) (m2 /g) CaCO3 (g). 2. Sposób regulowanego dwuczasteczkowego powlekania czastek weglanu wapnia, znamienny tym, ze oznaczona zaleznie od przecietnej srednicy czastek weglanu wapnia wedlug nastepujacego równania srodek powlokowy (g) - stopien pokrycia (g/m2 ) (5,99/d dp) (m2/g) CaCO3 (g) ilosc srodka powlokowego kontaktuje sie z weglanem wapnia. PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest dwucząsteczkowo powleczony węglan wapnia oraz sposób regulowanej obróbki powierzchni węglanu wapnia.
Znane jest stosowanie dokładnie zmielonego wapienia albo strąconego węglanu wapnia jako napełniacza, na przykład do kauczuku, tworzyw sztucznych, papieru albo środków powłokowych. Wiadomo również, że zdolność do dyspergowania cząstek węglanu wapnia względnie powinowactwo cząstek wobec substancji albo mieszaniny, do której należy dodać węglan wapnia jako napełniacz, można polepszyć albo zwiększyć przez obróbkę powierzchni, na przykład kwasami tłuszczowymi lub ich solami.
W opisie patentowym DE PS 958 830 przedstawiono sposób polepszenia właściwości węglanu wapnia, polegający na tym, że węglan wapnia miele się w obecności substancji powierzchniowo czynnych. W celu uzyskania całkowitego pokrycia cząstek węglanu wapnia ilość dodawanych substancji powierzchniowo czynnych może znacznie wahać się. Według opisu patentowego DE PS 958 830 dodawana ilość wynosi 0,1 do 40% wagowych, w stosunku do ilości węglanu wapnia.
Z opisu patentowego DE 38 01 649 względnie DE 39 00 054 wiadomo, że masy ochronne podłoża posadzki o ulepszonej płynności można otrzymać wówczas, gdy napełniacze, zwłaszcza węglan wapnia, powleczone są całkowicie albo częściowo substancjami powierzchniowo czynnymi. Jednakże w opisach tych brak danych odnośnie stopnia częściowego pokrycia powierzchni.
Powleczony węglan wapnia potrzebny jest i używany jako funkcyjny napełniacz do najróżnorodniejszych zastosowań. W związku z różnymi zastosowaniami stawiane są również różne wymagania odnośnie powleczonego węglanu wapnia. Wymagania te określane są na przykład granicą płynności w mieszaninie zmiękczaczy (metoda Bingham'a), przy czym określone granice płynności okazują się szczególnie odpowiednimi do poszczególnych zastosowań.
Na podstawie znanych dotychczas sposobów obróbki powierzchni cząstek węglanu wapnia można było wnioskować, że istnieje zależność pomiędzy stopniem pokrycia i granicą płynności. Jednak dotychczas nie znano metody regulowania właściwości wykorzystującej tę zależność w celu zastosowania w technice.
Zadaniem wynalazku było opracowanie sposobu wytwarzania powleczonego węglanu wapnia o określonym stopniu pokrycia i określonych właściwościach.
Zadanie to rozwiązano według wynalazku w ten sposób, że w zależności od przeciętnej średnicy (dp) cząstek węglanu wapnia określa się potrzebną ilość środka powłokowego według następującego równania środek powłokowy (g) = stopień pokrycia (g/m2) (5,99/d dp) (m2/g) CaCC>3 (g) i tą ilość środka powłokowego kontaktuje się z węglanem wapnia. Zatem przez celową zmianę średnicy cząstek i/albo stopnia pokrycia reguluje się właściwości w celu zastosowania napełniacza w technice.
Za pomocą powleczonego węglanu wapnia jako funkcyjnego napełniacza można regulować zwłaszcza takie właściwości mieszanin, jak granica płynności, lepkość, tiksotropia, zdolność dyspergowania albo przyczepność, i wywierać na nie wpływ.
Poddawanym obróbce zgodnie z wynalazkiem węglanem wapnia może być mielony na sucho albo na mokro naturalny węglan wapnia albo kreda, albo syntetyczny węglan wapnia, jak strącony węglan wapnia.
Jako napełniacz stosuje się zazwyczaj węglan wapnia o przeciętnej średnicy cząstek wynoszącej najwyżej 50 pm, korzystnie mniej niż 20 pm, a zwłaszcza mniej niż 5 pm. Korzystnie stosuje się cząstki o przeciętnej wielkości 0,005 do 5 pm, a zwłaszcza 0,01 do 1 pm.
Środkami powłokowymi w sensie wynalazku są substancje, które w wyniku działania powierzchniowego mogą mocno przywierać do cząstek węglanu wapnia.
W jednej z postaci wykonania wynalazku jako środki powłokowe stosuje się nasycone i/albo nienasycone kwasy karboksylowe, np. kwasy tłuszczowe, podstawione kwasy tłuszczowe, ich sole albo alkohole tłuszczowe, przy czym wymienione substancje stanowią tylko niektóre z odpowiednich substancji. W korzystnej postaci wykonania jako środki powłokowe stosuje się kwasy C2-C32tłuszczowe, korzystnie kwasy Ci4-C22-tłuszczowe, np. kwas stearynowy, albo sole z metalami alkalicznymi lub sole amonowe odpowiednich kwasów tłuszczowych.
188 668
Węglan wapnia kontaktuje się ze środkiem powłokowym w zasadzie znanym sposobem. Środek powłokowy w ciekłej albo stałej postaci, korzystnie w postaci emulsji, dysperguje się albo emulguje ze zdyspergowanym węglanem wapnia, np. podczas procesu mielenia albo podczas i/lub po strąceniu, przy czym środek powłokowy przywiera mocno do powierzchni węglanu wapnia.
W jednej z postaci wykonania wynalazku obróbkę węglanu wapnia substancjami powierzchniowo czynnymi przeprowadza się w postaci emulsji w wodnym układzie. Przy tym stwierdzono nieoczekiwanie, że węglan wapnia posiada dwucząsteczkową powłokę, czyli podwójną warstwę. W znany sposób obliczono, jak duże jest np. zapotrzebowanie miejsca kwasu stearynowego jako środka powłokowego. Innymi słowy, jak duża musi być powierzchnia cząstek węglanu wapnia. Przez pomiar ESCA (spektroskopia elektronowa w analizie chemicznej) oznaczono stopień pokrycia i odniesiono do zapotrzebowania miejsca, i tak ustalono, że musi występować podwójna warstwa. Ponadto można było ustalić, że 20 do 60% powierzchni kryształów cząstek węglanu wapnia jest pokryte podwójną warstwą.
Przedmiotem wynalazku jest zatem również węglan wapnia powleczony w wodnym układzie, charakteryzujący się tym, że 20 do 60% powierzchni kryształów jest pokryte dwucząsteczkowo w postaci podwójnej warstwy, z tym, że ilość środka powłokowego kontaktowana z węglanem wapnia oznaczona jest zależnie od przeciętnej średnicy cząstek węglanu wapnia według następującego równania środek powłokowy (g) = stopień pokrycia (g/m2) (5,99/d dp) (m2/g) CaCOj (g)
Mechanizm tworzenia się podwójnej warstwy można wyjaśnić w następujący sposób.
W mieszaninie składającej się z wody, ługu sodowego i kwasu stearynowego tworzą się kuliste micele stearynianu sodu. Tę emulsję kontaktuje się z węglanem wapnia (CCP), np. przez zmieszanie zawiesiny węglanu wapnia z emulsją.
Micele zbliżają się do powierzchni węglanu wapnia i stykają się z nią w jednym punkcie, przy czym zachodzi reakcja wymiany soli.
W wyniku deformacji miceli coraz więcej jonów stearynianu sodu styka się z powierzchnią węglanu wapnia. Ze względu na to, że micele nie otwierają się, lecz tylko ulegają deformacji, tworzy się opisana podwójna warstwa.
Zapotrzebowanie miejsca szczytowej grupy stearyny wynosi około 20 A. Jeżeli na przykład węglan wapnia o powierzchni według BET wynoszącej 21 m2 powleczony jest 4,8% stearynianu, co odpowiada mniej więcej udziałowi pokrycia wynoszącemu 100% w przypadku pojedynczego pokrycia, to pomiary ESCA wykazują, że 49% powierzchni węglanu, w stosunku do całej powierzchni, jest pokryte i to w postaci podwójnej warstwy.
Jako typową cechę charakterystyczną, wskazującą na przydatność węglanów wapnia do zastosowania w technice jako napełniacza, podaje się zazwyczaj granicę płynności według Bingham'a w mieszaninie zmiękczaczy.
Stwierdzono, że na granicę płynności ma wpływ stosunek powierzchni pokrytej do niepokrytej.
Zależnie od rodzaju oraz ilości środka powłokowego zmienia się również stopień pokrycia węglanu wapnia. Dlatego znanym w zasadzie sposobem oznacza się granicę płynności w mieszaninie zmiękczaczy i potem odnosi ją do stopnia pokrycia.
Dzięki zastosowaniu sposobu według wynalazku możliwe jest tak dokładne regulowanie stopnia pokrycia, że można wytwarzać powleczony węglan wapnia o żądanej jakości z dużą odtwarzalnością i w wydajny sposób.
Aby móc określić potrzebną ilość przeznaczonego do zastosowania środka powłokowego w celu ustawienia żądanych właściwości, najpierw oznacza się przeciętną średnicę cząstek kryształów węglanu wapnia. Znane śą różne metody oznaczania wielkości cząstek.
Przeciętną średnicę cząstek (dp) oznacza się w oparciu o metodę Blaine'a przez pomiar przepuszczalności powietrza sprasowanej tabletki CaCCR.
Powierzchnia cząstek potrzebna do ustalenia niezbędnej ilości środka powłokowego wynika z poniższej zależności:
188 668 właściwa średnia powierzchnia 4 π (dp/2)2 cząstek równoważnych kulkom 4/3 π (dp/2)3-d
Gęstość (d) węglanu wapnia odmiany kalcytu wynosi 2,71-106 g/m3, a węglanu wapnia odmiany aragonitu wynosi 2,93-106 g/m3.
Właściwa średnia powierzchnia cząstek równoważnych kulkom wynosi zatem dla CaCO3 odmiany kalcytu 2,21/dp (m2/g), a dla CaCO3 odmiany aragonitu 2,05/dp (m2/g). Ilość środka powłokowego potrzebna do każdorazowo żądanego stopnia pokrycia wynika z następującego równania 1 środek powłokowy (g) = stopień pokrycia (g/m2) · (5,99/d-dp) (m2/g) · CaCO3 (g)
Na podstawie tej zależności możliwe jest dokładne dozowanie ilości środka powłokowego oraz wytwarzanie węglanu wapnia odpowiednio do żądanych dziedzin zastosowania o stałych właściwościach.
Węglan wapnia powleczony zgodnie z wynalazkiem posiada wysoką funkcyjność jako składnik mieszanin, np. do polimerów, preparatów polimerowych, tworzyw sztucznych, mas do powlekania, mas uszczelniających, papieru, farb, zwłaszcza farb drukarskich.
Poniższe przykłady powinny objaśnić wynalazek, nie ograniczając go.
Przykład 1
Wytwarzanie strąconego węglanu wapnia (CCP)
W pojemniku umieszcza się mleko wapienne o stężeniu wodorotlenku wapnia wynoszącym 150 g/l i wyrównuje temperaturę na 18°C. Po osiągnięciu tej temperatury wyjściowej wprowadza się do pojemnika CO2 w sposób ciągły.
Warunki:
mieszanina CO2-powietrze: 30 : 70 doprowadzanie CO2: 1 m3 na oodzinę , w odniesieniu do 101 mleka wapiennego czas strącania: lOOmmut
Przykład 2
Przygotowanie środka powłokowego
1035 g wody ogrzewa się do temperatury wynoszącej 75°C, po czym dodaje 157,5 g kwasu stearynowego i całość miesza się przez 15 minut. Podczas mieszania dodaje się 60 ml 25% roztworu amoniaku i mieszaninę poddaje się homogenizacji przez 30 minut. Otrzymuje się jasną, jednorodną emulsję zawierającą 12,6% wagowych kwasu stearynowego.
Przykład 3
Powlekanie węglanu wapnia
W oparciu o metodę Blażne'a ustala się przeciętną średnicę cząstek.
Węglan wapnia odmiany kalcytu dp - 0,067 pm
Żądana granica płynności w mieszaninie zmiękczaczy wynosi 260 Pa.
Wymagany dla tej granicy płynności stopień pokrycia, wynoszący 0,00058 g/m2, oznacza się za pomocą krzywej wzorcowej.
Potrzebną ilość środka powłokowego oblicza się według równania 1 i wynosi ona 1,9 g/100 g CaCO3.
Do 20 l zawiesiny, wytworzonej według przykładu 1, wprowadza się 602 g środka powłokowego, wytworzonego według przykładu 2, i całość miesza się przez godzinę w temperaturze wynoszącej 75°C. Powleczony węglan wapnia oddziela się, suszy i miele.
Poniższa tabela przedstawia wyniki przykładów 4 do 8, przy czym węglan wapnia obrobiono analogicznie do przykładów 1 do 3.
188 668
Tabela
Przykład dp (pm) Stopień pokrycia (g kwasu stearynowego/m2 powierzchni cząstek) Ilość kwasu stearynowego (g kwasu stearynowego/l 00 g węglanu wapnia) Granica płynności w mieszaninie zmiękczaczy według Bingham'a (Pa)
4 0,059 0,00046 U 32
5 0,062 0,00056 2,0 288
6 0,061 0,00069 2,5 51
7 0,070 0,00094 3,0 82
8 0,098 0,00111 2,5 123
Przykład 9
Wytwarzanie masy ochronnej podłoża posadzki zmiękczacz, ftalan dioktylu 555 g zmiekczacz, ftalan diizononylu 60 g pastotwórczy PCW, Solvic 374 MIB 70 g pastotwórczy PCW, Solwic 266 SF 30 g
CaCO3, powleczony kwasem tłuszczowym według przykładu 5 70,0 g stabilizator UV, IRGASTAB 17MOK 2,0 g środek zwiększający przyczepność, Euretek 505 4,0 g środek osuszający, tlenek wapnia 5,0 g
Wynik granica płynności według Bingham’a 2<01 Pa lepkość przy prędkości ścinania 100/s 6,9 Pas przyczepność bardzo dobra jakość zdyspergowania/przyrząd do pomiaru stopnia rozdrobnienia < 35pm
Przykład 10
Wytwarzanie ofsetowej farby drukarskiej pigment, fluszowany, Eurolith Blue CaCO3, powleczony kwasem tłuszczowym według przykładu 8 olej drukarski, Haltermann, PKWF 4/7 spoiwo, Uroset Wynik granica płynności lepkość przy prędkości ścinania 3/s intensywność zabarwienia C połysk 60°C
Przykład 11
Wytwarzanie mas poliuretanowych, układ 2-składnikowy
25,0% wagowych
15,0% wagowych 12,0*% wagowych 48,0<% wagowych
Pa 11,3 P as 55 68% poliol, Desmophen 1150 150 g
CaCOp, powleczony kwasem tłuszczowym według przykładu 7 60 g pigment ditlenek tytanu (rutyl), Tiona Rcl-535 3 g pasta osuszająca, Baylith L-Paste 15 g środek zwiększający przyczepność, Acronal 700 L 1 g zmiękczacz, Mesamoll iI 35 g
188 668 aktywator poliuretanu 1 g izocyjanian 3 g
Wynik granica płynności według Bingharn'a 186 Pa lepkość przy prędkości ścinania 100/s 5,9 Pas okres żywotności 27 min przyczepność dobra jakość zdyspergowania/przyrząd do pomiaru stopnia rozdrobnienia < 35 pm
Przykład 12
Wytwarzanie mas silikonowych
W celu zbadania wytworzono nieutwardzalną masę silikonową, która odpowiada układowi 2-składnikowemu, przy czym nie dodano katalizatora potrzebnego do utwardzenia.
polimer silikonowy 60 g
CaCOo, powleczony kwasem tłuszczowym
według przykładu 6 38 g
zmiękczacz 2g
Wynik
granica płynności według Casson'a 988 Pa
lepkość przy prędkości ścinania 5/s 305 Ppa
jakość zdyspergowania/przyrząd do pomiaru
stopnia rozdrobnienia < 35 pm
188 668
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (14)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Węglan wapnia powleczony w wodnym układzie, znamienny tym, że 20 do 60% powierzchni kryształów jest pokryte dwucząsteczkowo w postaci podwójnej warstwy, z tym, że ilość środka powłokowego kontaktowana z węglanem wapnia oznaczona jest zależnie od przeciętnej średnicy cząstek węglanu wapnia wedłUg następującego równania środek powłokowy (g) = stopień pokrycia (g/m2) (5,99/d dp) (m2/g) CaCO3 (g).
  2. 2. Sposób regulowanego dwucząsteczkowego powlekania cząstek węglanu wapnia, znamienny tym, że oznaczoną zależnie od przeciętnej średnicy cząstek węglanu wapnia według następującego równania środek powłokowy (g) = stopień pokrycia (g/m2) (5,99/d dp) (m2/g) CaCO3 (g) ilość środka powłokowego kontaktuje się z węglanem wapnia.
  3. 3. Sposób dwucząsteczkowego powlekania węglanu wapnia według zastrz. 2, znamienny tym, że środek powłokowy w postaci emulsji wprowadza się do zawiesiny węglanu wapnia i dysperguje się względnie emulguje z nim.
  4. 4. Sposób dwucząsteczkowego powlekania węglanu wapnia według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że stosuje się węglan wapnia o przeciętnej średnicy cząstek wynoszącej najwyżej 50 pm, korzystnie mniej niż 20 pm.
  5. 5. Sposób dwucząsteczkowego powlekania cząstek węglanu wapnia według zastrz. 4, znamienny tym, że stosuje się węglan wapnia o przeciętnej średnicy cząstek wynoszącej 0,005 do 5 pm, korzystnie 0,01 do 1 pm.
  6. 6. Sposób dwucząsteczkowego powlekania cząstek węglanu wapnia według zastrz. 2, znamienny tym, że jako środek powłokowy stosuje się substancje, które w wyniku działania powierzchniowego mocno przywierają do cząstek węglanu wapnia.
  7. 7. Sposób dwucząsteczkowego powlekania cząstek węglanu wapnia według zastrz. 6, znamienny tym, że jako środek powłokowy stosuje się nasycone i/albo nienasycone kwasy karboksylowe o długości łańcucha wynoszącej 2-32, korzystnie 14-22 atomów węgla, na przykład kwasy tłuszczowe, podstawione kwasy tłuszczowe, ich sole albo alkohole tłuszczowe.
  8. 8. Zastosowanie węglanu wapnia, powleczonego sposobem objętym zastrz. 2, jako funkcyjnego napełniacza do polimerów, preparatów polimerowych, papieru albo farb.
  9. 9. Zastosowanie węglanu wapnia według zastrz. 8, znamienne tym, że środek powłokowy w postaci emulsji wprowadza się do zawiesiny węglanu wapnia i dysperguje się względnie emulguje z nim.
  10. 10. Zastosowanie węglanu wapnia według zastrz. 8, znamienne tym, że stosuje się węglan wapnia o przeciętnej średnicy cząstek wynoszącej najwyżej 50 pm, korzystnie mniej niż 20 pm.
  11. 11. Zastosowanie węglanu wapnia według zastrz. 8, znamienne tym, że stosuje się węglan wapnia o przeciętnej średnicy cząstek wynoszącej 0,005 do 5 pm, korzystnie 0,01 do 1 pm.
  12. 12. Zastosowanie węglanu wapnia według zastrz. 8, znamienne tym, że jako środek powłokowy stosuje się substancje, które w wyniku działania powierzchniowego mocno przywierają do cząstek węglanu wapnia.
  13. 13. Zastosowanie węglanu wapnia według zastrz. 8, znamienne tym, że jako środek powłokowy stosuje się nasycone i/albo nienasycone kwasy karboksylowe o długości łańcucha wynoszącej 2-32, korzystnie 14-22 atomów węgla, na przykład kwasy tłuszczowe, podstawione kwasy tłuszczowe, ich sole albo alkohole tłuszczowe.
  14. 14. Zastosowanie dwucząsteczkowo powleczonego węglanu wapnia według zastrz. 8 albo 10, albo 11, albo 12, albo 13, jako funkcyjnego napełniacza do tworzyw sztucznych, mas powłokowych, mas uszczelniających albo farb drukarskich.
    188 668
PL98335970A 1997-09-03 1998-08-21 Dwucząsteczkowo powleczony węglan wapnia oraz sposób jego wytwarzania PL188668B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19738481A DE19738481C2 (de) 1997-09-03 1997-09-03 In Wässrigen Systemen mit oberflächenaktiven Stoffen gecoatetes Calciumcarbonat sowie Verfahren zur gesteuerten bimolekularen Beschichtung von Calciumcarbonat - Teichen
PCT/EP1998/005337 WO1999011721A1 (de) 1997-09-03 1998-08-21 Bimolekular beschichtetes calciumcarbonat sowie verfahren zur herstellung davon

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL335970A1 PL335970A1 (en) 2000-06-05
PL188668B1 true PL188668B1 (pl) 2005-03-31

Family

ID=7841060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL98335970A PL188668B1 (pl) 1997-09-03 1998-08-21 Dwucząsteczkowo powleczony węglan wapnia oraz sposób jego wytwarzania

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6342100B1 (pl)
EP (1) EP1009779B1 (pl)
JP (1) JP2001514321A (pl)
AT (1) ATE212654T1 (pl)
DE (2) DE19738481C2 (pl)
DK (1) DK1009779T3 (pl)
ES (1) ES2167941T3 (pl)
PL (1) PL188668B1 (pl)
RU (1) RU2200709C2 (pl)
WO (1) WO1999011721A1 (pl)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9925927D0 (en) * 1999-11-03 1999-12-29 Ecc Int Ltd Treating particulate alkaline earth metal carbonates
TWI283235B (en) * 2001-11-16 2007-07-01 Maruo Calcium Surface-treated calcium carbonate, production method thereof, and resin composition containing the calcium carbonate
WO2004031303A1 (ja) * 2002-10-03 2004-04-15 Maruo Calcium Company Limited 表面処理炭酸カルシウム及びそれを含有してなる樹脂組成物
EP1557442A1 (de) * 2004-01-23 2005-07-27 SOLVAY (Société Anonyme) Verfahren zur Oberflächenbehandlung von gefälltem Calciumcarbonat
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
CN101090949B (zh) * 2004-12-22 2013-06-05 索尔维公司 碱土金属碳酸盐的耐酸粒子
FI20050124A (fi) * 2005-02-04 2006-08-05 Finnsementti Oy Betonin lisäaine, sen valmistus ja käyttö, sekä menetelmä betonin valmistamiseksi ja betoni
WO2006134080A1 (en) * 2005-06-15 2006-12-21 Solvay (Société Anonyme) Use of particles of calcium carbonate in the production of construction materials
US7601780B2 (en) * 2005-07-18 2009-10-13 E.I. Du Pont De Nemours And Company Increased bulk density of fatty acid-treated silanized powders and polymers containing the powders
FR2891546B1 (fr) * 2005-10-04 2010-09-03 Solvay Utilisation de particules de carbonate de calcium dans des compositions polymeriques transparentes, compositions polymeriques transparentes et procede de fabrication de ces compositions
US20100184348A1 (en) * 2006-12-20 2010-07-22 Imerys Pigments, Inc. Spunlaid Fibers Comprising Coated Calcium Carbonate, Processes For Their Production, and Nonwoven Products
PL1974807T3 (pl) * 2007-03-21 2010-08-31 Omya Int Ag Sposób usuwania związków zaburzających procesy hormonalne
EP2150385B8 (en) 2007-06-03 2012-03-21 Imerys Pigments, Inc. Spunlaid fibers comprising coated calcium carbonate, processes for their production, and nonwoven products
DE602007009124D1 (de) 2007-12-12 2010-10-21 Omya Development Ag Verfahren zur Herstellung von oberflächenreaktives Fällungskalziumkarbonat
US20110059287A1 (en) * 2008-01-21 2011-03-10 Imerys Pigments, Inc. Fibers comprising at least one filler, processes for their production, and uses thereof
WO2009094321A1 (en) * 2008-01-21 2009-07-30 Imerys Pigments, Inc. Monofilament fibers comprising at least one filler, and processes for their production
US20100035045A1 (en) * 2008-01-21 2010-02-11 Imerys Pigments, Inc. Fibers comprising at least one filler and processes for their production
JP5676435B2 (ja) * 2008-06-12 2015-02-25 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ナノ粒子を樹脂と複合する方法
TR201909466T4 (tr) 2008-09-12 2019-07-22 Imerys Pigments Inc Düşük serbest stearik asit içeren veya tespit edilebilen hiç serbest stearik asit içermeyen, stearik asitle işlenmiş kalsiyum karbonat bileşimleri ve ilgili yöntemler.
CN102317361B (zh) * 2008-12-19 2014-07-02 3M创新有限公司 纳米方解石复合材料
US9783681B2 (en) 2009-10-21 2017-10-10 3M Innovative Properties Company Solventless functionalization, milling, and compounding process with reactive diluents
US10023726B2 (en) 2009-12-17 2018-07-17 3M Innovative Properties Company Nanocalcite and vinyl ester composites
EP2513215B1 (en) 2009-12-17 2019-06-05 3M Innovative Properties Company High magnesium surface concentration nanocalcite composites
EP2537806B1 (en) 2010-02-15 2019-12-04 Shiraishi Kogyo Kaisha, Ltd. Surface-treated calcium carbonate and paste-like resin composition containing same
WO2011115755A1 (en) 2010-03-17 2011-09-22 Imerys Kaolin, Inc. Paint comprising hydrophobized minerals and related methods
ES2536102T3 (es) * 2010-05-28 2015-05-20 Omya International Ag Productos de relleno mineral tratados, proceso para la preparación de los mismos y usos de los mismos
KR20130090876A (ko) * 2010-06-17 2013-08-14 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 복합물 압력 용기
JP5991983B2 (ja) * 2010-12-13 2016-09-14 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 乾燥した表面改質ナノカルサイト
JP5736888B2 (ja) * 2011-03-25 2015-06-17 富士ゼロックス株式会社 ロール部材、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
US9493361B2 (en) * 2011-03-30 2016-11-15 Nagoya Institute Of Technology Skeleton nanoparticles and method for manufacturing the same
PL2537883T3 (pl) * 2011-06-20 2014-08-29 Imerys Minerals Ltd Sposoby i kompozycje związane z odpadami polimerowymi z recyklingu
EP2557129B1 (en) * 2011-08-09 2018-02-28 Omya International AG Surface-treated calcium carbonate for binding and bioremediating hydrocarbon-containing compositions
HUE029313T2 (en) 2012-02-09 2017-02-28 Omya Int Ag Preparation and method for controlling the wettability of surfaces
CN105324551A (zh) * 2013-01-09 2016-02-10 英默里斯颜料公司 不结块矿岩粉的处理
US20140193642A1 (en) * 2013-01-09 2014-07-10 Imery Pigments, Inc. Non-Caking Mine Rock Dust
US20150037496A1 (en) 2013-01-09 2015-02-05 Imerys Pigments, Inc. Treatments for non-caking mine rock dust
BR112016007704B1 (pt) 2013-10-07 2022-06-21 Ppg Industries Ohio, Inc Processo para produzir sílica precipitada tratada e composição de borracha
LT2949813T (lt) * 2014-05-26 2017-05-10 Omya International Ag Medžiagos su modifikuotu paviršiumi paruošimo būdas
WO2016004325A1 (en) * 2014-07-02 2016-01-07 Imerys Pigments, Inc. Blends of fatty-acid coated carbonate with untreated carbonate for use in melt processing of carbonate-filled polymers
JP2018502042A (ja) * 2015-01-14 2018-01-25 アイメリーズ ユーエスエー，インコーポレーテッド 沈降炭酸カルシウムを沈殿させる制御されたプロセスおよびそのプロセスにより形成されるバテライト沈降炭酸カルシウム組成物
GB201514458D0 (en) * 2015-08-14 2015-09-30 Imerys Minerals Ltd Coated calcium carbonates and their uses
EP3347329B1 (en) * 2015-09-07 2021-06-16 De Cavis AG Catalytically active foam formation powder
CN105860587B (zh) * 2016-04-01 2018-03-16 安徽新涛新材料科技有限公司 碳酸钙粉末表面改性设备
WO2023107990A1 (en) * 2021-12-08 2023-06-15 Nutramax Laboratories, Inc. Supplemental coating and related method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE958830C (de) * 1951-12-21 1957-02-28 Blanc Omya Sa Du Verfahren zur Behandlung natuerlicher Calciumcarbonate
US4753679A (en) * 1986-06-11 1988-06-28 Pfizer, Inc. Cement products containing surface treated inorganic particulates
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
US5135967A (en) 1988-01-21 1992-08-04 Deutsche Solvay-Werke Gmbh Underseal composition, and process for the production thereof
DE3900054A1 (de) * 1989-01-03 1990-07-12 Solvay Werke Gmbh Unterbodenschutzmasse und verfahren zu deren herstellung
US5380361A (en) * 1993-03-12 1995-01-10 Minerals Technologies, Inc. Modified filler material for alkaline paper and method of use thereof in alkaline paper making

Also Published As

Publication number Publication date
ES2167941T3 (es) 2002-05-16
PL335970A1 (en) 2000-06-05
DK1009779T3 (da) 2002-03-25
WO1999011721A1 (de) 1999-03-11
DE19738481C2 (de) 1999-08-12
DE19738481A1 (de) 1999-03-04
DE59802974D1 (de) 2002-03-14
EP1009779B1 (de) 2002-01-30
ATE212654T1 (de) 2002-02-15
JP2001514321A (ja) 2001-09-11
US6342100B1 (en) 2002-01-29
EP1009779A1 (de) 2000-06-21
RU2200709C2 (ru) 2003-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL188668B1 (pl) Dwucząsteczkowo powleczony węglan wapnia oraz sposób jego wytwarzania
KR101141564B1 (ko) 표면?처리한 탄산칼슘 입자
KR100886471B1 (ko) 지방산 또는 이의 염으로 임의로 처리된 분쇄 천연탄산칼슘의 신규한 유동 조절체 및 이의 용도
RU2616054C2 (ru) Поверхностно-модифицированный содержащий карбонат кальция минерал и его применение
US9403988B2 (en) Process for preparing surface-reacted calcium carbonate and its use
KR101529356B1 (ko) 표면 반응 침전된 탄산칼슘, 이의 제조공정 및 그 용도
RU2226176C2 (ru) Способ получения осажденного карбоната кальция
TWI510432B (zh) 經表面改質碳酸鈣在黏著劑、密封劑及／或填隙劑中之用途
KR101009601B1 (ko) 표면처리 탄산칼슘 및 그것을 함유해서 이루어지는수지조성물
HU227632B1 (en) Composite compositions of co-structured or co-adsorbed organic or mineral pigments or fillers and their uses
EP1863883A1 (en) Dispersions of inorganic particulates
JPH08231760A (ja) 表面改質重質炭酸カルシウム及び当該炭酸カルシウムを配合した塩化ビニル系樹脂組成物
Makinen et al. The adsorption of polyacrylic acid and polyvinyl alcohol on fine ground calcium carbonate-A new way to evaluate it
JPH0431317A (ja) 穴の開いた板状炭酸カルシウム及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20070821