TW201420689A - 含有礦物質之表面改質碳酸鈣及其用途 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於包含礦物質之球形表面改質球形碳酸鈣、製備該包含礦物質之球形表面改質球形碳酸鈣之方法及其用途。
Description
本發明係關於含有礦物質之碳酸鈣，且特定言之，係關於包含平均粒徑大於1μm之礦物質粒子的球形表面改質球形碳酸鈣，及其用途。一種特定用途為用於油漆及塗料中，提供油漆及塗料之表面消光效果，同時提供光滑油漆或塗料表面。
本發明係關於含有礦物質之改質碳酸鈣及其用途，例如以低劑量用於油漆及塗料中，且更特定言之，係關於含有礦物質的改質碳酸鈣，其提供油漆及塗料之消光效果，同時提供光滑油漆或塗料膜。
當今可藉由不同方式達成消光效果，只要其為油漆或塗料膜表面提供微粗糙度，其中入射光以產生消光表面的方式散射。已知此背後之物理學。不採取完全光吸收而獲得極佳消光效果之條件為使入射光偏離鏡面反射角散射。此意謂使照亮基板之直射光繞射，引起漫散射(diffuse scatter)。
在油漆及塗料行業中，已知多種該等消光劑且將其混合至油漆及塗料中，諸如添加二氧化矽、蠟、有機物質及甚至填充劑以在油漆或塗料乾燥過程之後形成微粗糙表面。一般認為，油漆或塗料中消光劑之劑量愈高，則消光效果愈強。相比之下，產物粒度愈大，消光效率愈強，
但所得油漆或塗料膜表面並非如此光滑。平均粒度分佈較小之消光劑不提供充足消光效果，但提供較光滑之油漆或塗料表面。
日本專利申請案JP-A-2003 147275揭示包含黏合劑成分及經磷酸處理之碳酸鈣的塗料組成物。該塗料提供消光表面，其條件為經處理之碳酸鈣具有小於10μm之平均粒徑、70-100m2/g之BET比表面積及130-20ml/100g之吸油量。
WO 2006/105189 A1係關於包含聚集碳酸鈣之聚集粒子礦物質及組成物。該等乾燥聚集碳酸鈣珠粒之重量中值聚集粒度d 50為至少5μm及甚至為至少100μm。該等聚集碳酸鈣珠粒係製成紙、油漆、塗料或陶瓷。
US 5,634,968係關於含有礦物質填充劑之碳酸鹽，更特定言之，用作消光劑之含有礦物質填充劑之碳酸鹽。該等礦物質為具有9.6-20.5μm之d 50的天然及/或沈澱碳酸鈣，其中較佳為經研磨之天然碳酸鈣。
US 5,531,821及US 5,584,923揭示且主張藉由將碳酸鈣與陰離子鹽及陽離子鹽混合所製成之耐酸性碳酸鈣。該耐酸性碳酸鈣正用於中性至弱酸性造紙方法中。
US 6,666,953揭示含有天然碳酸鹽之填充劑顏料，該碳酸鹽經中強至強H3O+離子之一或多個提供者及氣態CO2處理。
US 2008/0022901係關於礦物質顏料，其含有由碳酸鈣與該碳酸鹽和一或多種中強至強H3O+離子供體之反應產物之間及由碳酸鈣與該碳酸鈣和當場形成及/或源自外部供應之氣態CO2及具有式R-X之一或多種化合物之反應產物之間的多次反應當場形成之乾燥產物。
EP 2 264 109 A1及EP 2 264 108 A1揭示一種製備表面反應
碳酸鈣之方法及該碳酸鈣之用途以及藉由建構弱酸來製備表面反應碳酸鈣之方法、所得產物及其用途。
本發明係關於包含礦物質之球形表面改質碳酸鈣及其用途。特定言之，其係以低劑量用於油漆或塗料中、提供消光效果及光滑油漆或塗料表面。包含礦物質之表面改質碳酸鈣可藉由如先前技術中所述之方法獲得。
生產包含粒子之球形表面改質碳酸鈣的方法基本上包含以下步驟：a)提供至少一種含有礦物質之碳酸鈣含水漿液；b)提供至少一種水溶性酸；c)視情況藉助於外部路線另外提供氣態CO2；d)在攪拌條件下使步驟a)之該含有礦物質之碳酸鈣含水漿液與步驟b)之該酸且與步驟c)之該當場產生及/或外部供應之CO2接觸；e)視情況將含水漿液脫水。
藉由該方法獲得之含有礦物質的球形表面改質碳酸鈣具有超過15m2/g且較佳為約20m2/g至約200m2/g，更佳為約30m2/g至約150m2/g，更佳為約40m2/g至約100m2/g之BET比表面積，及約4μm至約100μm，較佳為約5μm至約75μm，更佳為約1μm至約50μm，更佳為約15μm至約30μm之中值粒徑。
在本發明之上下文中，球形(spherical shaped)意謂含有礦物質之球形表面改質碳酸鈣的外觀呈球狀(globular)或球形(ball-shaped)。
此外，包含礦物質之球形表面改質碳酸鈣較佳具有小於3，更佳為小於2.5，較佳在1.4至2.9範圍內之窄粒度分佈d 98/d 50。
當至少一種含有礦物質之碳酸鈣含水漿液具有以漿液重量計大於4wt.-%，較佳為5wt.-%至約20wt.-%，更佳為約7wt.%至約10wt.%之固體含量時，尤其獲得此等特定特性。亦可使用諸如低於4wt.%之較低固體含量或諸如高於20wt.%之較高固體含量。
含有礦物質之碳酸鈣較佳係選自由以下組成之群：大理石、白堊、石灰石、方解石、白雲石及沈澱碳酸鈣(PCC)，及其混合物。PCC有時亦稱為合成碳酸鈣。該含有礦物質之碳酸鈣基本上在水系統中供應。該水系統經常為漿液。
就本發明之意義而言，「漿液(slurry)」為懸浮液(包含基本上不溶之固體及水及視情況選用之其他添加劑)，且密度通常高於不含形成其之固體之液體。
根據本發明，含有礦物質之碳酸鈣通常不僅包含研磨大理石、白堊、石灰石、方解石、白雲石或其混合物，且亦包涵沈澱碳酸鈣(PCC)，其作為起始物質亦稱為合成碳酸鈣。
有利地，存在於漿液中之含有礦物質之碳酸鈣具有0.01μm至10μm，較佳為0.2μm至2μm，更佳為0.5μm至1μm之重量中值粒徑，如藉由沈降粒度分析儀(Sedigraph)所量測。
本發明之方法中的漿液可為穩定或非穩定。在漿液穩定之情況下，可使用熟習此項技術者已知之習知分散劑。較佳分散劑為聚丙烯酸，或其他部分或完全中和形式，如聚丙烯酸鈉。
步驟b)中提供之至少一種水溶性酸可選自如EP 2 264 109 A1及/或EP 2 264 108 A1中所揭示之酸。該酸之實例為磷酸或硫酸。
以含有礦物質之碳酸鈣莫耳數計，步驟b)中提供之至少一種水溶性酸係以0.01mol/mol至約1mol/mol範圍內之莫耳量投加。較佳為0.1mol/mol至0.6mol/mol。
步驟b)中提供之至少一種水溶性酸係以一或多個步驟，較佳以一個步驟添加至該含有礦物質之碳酸鈣含水漿液中。
一或多個步驟之添加亦可在限定時段內執行，諸如5分鐘、10分鐘、20分鐘、30分鐘、60分鐘之時段或諸如120分鐘或180分鐘之更長時段。當在某一時段上進行添加時，該添加可連續地或間斷地進行。例如在10分鐘添加30%劑量因此為每分鐘3%劑量。
視情況，在步驟b)中添加至少一種水溶性酸之後，可藉由外部路線提供氣態CO2至漿液中。熟習此項技術者已知氣態CO2之該添加。然而，亦可在含有礦物質之碳酸鹽與H3O+離子反應時當場產生CO2。因此CO2之來源可為當場或外部供應或甚至為其組合。
不論視情況添加氣態CO2至漿液中，本發明之方法進一步包含使步驟a)之該含有礦物質之碳酸鈣含水漿液與步驟b)之該酸且與步驟d)之該當場產生及/或外部供應之CO2接觸的步驟e)，該接觸係在攪拌或混合條件下進行。
該方法可進一步包含步驟c)，其中在步驟a)之至少一種含有礦物質之碳酸鈣含水漿液與步驟b)之該至少一種水溶性酸接觸且與步驟d)之該當場產生或外部供應之CO2或其組合接觸之前、在該接觸期間或
在該接觸之後提供加工助劑。
較佳為在步驟a)之至少一種含有礦物質之碳酸鈣含水漿液與步驟b)之該至少一種水溶性酸接觸且與步驟d)之該當場產生或外部供應之CO2或其組合接觸之前及/或在該接觸期間提供加工助劑。
因此，在如本文所揭示之方法的一個特定具體實例中，添加加工助劑，隨後為步驟b)之添加水溶性酸，接著進行步驟c)、d)及e)。
在如本文所揭示之方法的另一個特定具體實例中，在添加水溶性酸之步驟b)期間添加加工助劑，接著進行步驟c)、d)及e)。
在如本文所揭示之方法的另一個具體實例中，在添加水溶性酸之步驟b)之後添加加工助劑，接著進行步驟c)、d)及e)。
較佳在添加水溶性酸之步驟b)之前及/或在該步驟期間添加加工助劑，接著進行步驟c)、d)及e)。
該至少一種加工助劑較佳可選自包含以下之群：硫酸亞鐵、硫酸鐵、氯化亞鐵、氯化鐵、硫酸鋁及/或其水合形式；矽酸鹽、水溶性陽離子聚合物、水溶性兩性聚合物、水溶性非離子聚合物及其組合；以及沈澱碳酸鈣(PCC)、先前技術之表面反應碳酸鈣或藉由本發明方法獲得之包含礦物質之球形表面反應碳酸鈣的晶種。
不受任何理論束縛，本發明人咸信至少一種加工助劑充當促進含有礦物質粒子之碳酸鈣集結之凝聚劑的作用，該等礦物質粒子在暴露於方法中之所提及化學品時提供含有粒子之球形表面改質碳酸鈣。
如本文中描述之方法的反應條件為在水環境中在高於10℃且包括10℃之溫度範圍中發生，諸如約25℃至約95℃，較佳在約30℃
至約80℃之範圍內，更佳為約50℃至約75℃。
在添加至少一種水溶性酸之步驟b)之前、在該步驟期間或在該步驟之後，以一或多個步驟，較佳以一個步驟將加工助劑投至該含有礦物質之碳酸鈣含水漿液中。以漿液之乾重計，加工助劑之添加量為至多8wt.%。以漿液之乾重計，加工助劑之添加量較佳為0.01wt.%至約5wt.%，更佳為約0.05wt.%至約4wt.%，更佳為約0.4wt.%至約3wt.%。
在一個特定具體實例中，加工助劑為硫酸鋁。在另一個特定具體實例中，加工助劑為呈水合形式之硫酸鋁。在較佳具體實例中，加工助劑為十二水合硫酸鋁。
在另一個具體實例中，如本文描述之方法中之硫酸鋁的含量以漿液之乾重計為至多4wt.%，以漿液之乾重計，較佳在約0.1wt%至約2wt.%範圍內，更佳為約0.2wt%至約1wt%。考慮到硫酸鋁之含量至關重要，因此需要相應修改水合物劑量以達到所需量。
混合之後，可藉由熟習此項技術者已知之任何類型之熱及/或機械方法在視情況選用之步驟e)中使漿液脫水。
可進一步處理由此獲得之含水漿液，諸如乾燥該含水漿液以獲得包含球狀或球形礦物質之乾燥表面改質碳酸鈣。獲得包含球狀或球形礦物質之乾燥表面改質碳酸鈣所應用之乾燥方法可為熟習此項技術者熟知之任何種類的乾燥方法。
藉由本發明之方法獲得之含有包含於漿液中之礦物質的含水球形表面改質碳酸鈣具有4μm至約100μm，較佳為約5μm至約75μm，更佳為約10μm至約50μm，更佳為約15μm至約30μm之中值
粒徑。
藉由本發明之方法獲得之含有包含於漿液中之礦物質的含水球形表面改質碳酸鈣同時較佳具有小於3，更佳小於2.5，較佳在1.4至2.9範圍內之窄粒度分佈d98/d50。
另外，藉由本文描述之方法獲得之含有包含於漿液中之礦物質的含水表面改質碳酸鈣具有超過15m2/g，且較佳為約20m2/g至約200m2/g，更佳為約30m2/g至約150m2/g，更佳為約40m2/g至約100m2/g之BET比表面積。
在本發明之含義中，BET比表面積係指藉助於下文實施例部分提供之方法量測的比表面積。
在一個較佳具體實例中，藉由本發明之方法獲得之含有包含於漿液中之礦物質的含水球形表面改質碳酸鈣具有30m2/g至約90m2/g之BET比表面積及10μm至50μm之中值粒徑。
根據另一個具體實例，可進一步乾燥藉由如本文描述之方法獲得之含有礦物質之球形表面改質碳酸鈣含水漿液以獲得含有礦物質之乾燥球形表面改質碳酸鈣。
根據另一個具體實例，該含有礦物質之乾燥球形表面改質碳酸鈣具有超過15m2/g，且較佳為約20m2/g至約200m2/g，更佳為約30m2/g至約150m2/g，更佳為約40m2/g至約100m2/g之BET比表面積。另外，該含有礦物質之乾燥球形表面改質碳酸鈣具有4μm至約100μm，較佳為約5μm至約75μm，更佳為約10μm至約50μm，更佳為約15μm至約30μm之中值粒徑。
圖1：展示本發明之含有礦物質之表面改質碳酸鈣的粒度分佈曲線。
圖2a：展示在500倍放大率下含有礦物質之球形表面改質碳酸鈣E2之SEM圖像。
圖2b：展示在2500倍放大率下含有礦物質之球形表面改質碳酸鈣E2之SEM圖像。
圖3a：展示在500倍放大率下含有礦物質之球形表面改質碳酸鈣E6之SEM圖像。
圖3b：展示在2500倍放大率下含有礦物質之球形表面改質碳酸鈣E6之SEM圖像。
本發明之用途
本發明之含有礦物質之球形表面改質碳酸鈣或包含本發明之含有礦物質之球形表面改質碳酸鈣的漿液可用於紙、面紙、數位相紙、油漆、塗料、黏著劑、塑膠或廢水處理或廢水處理劑中。
在較佳具體實例中，本發明之含有礦物質之球形表面改質碳酸鈣作為消光劑用於油漆或塗料中。本申請人理解消光劑為能夠使入射光偏離鏡面反射角散射之試劑。此意謂使照亮基板之直射光繞射，引起漫散射。
特定言之，以油漆或塗料之總重量計，消光劑以1wt.%至10wt.%之量存在，較佳以2wt.%至7wt.%之量存在，更佳以3wt.%至5wr.%
之量存在。
當根據DIN 67 530量測時，包含上述量之本發明之含有礦物質之球形表面改質碳酸鈣作為消光劑的油漆或塗料在85°下為油漆或塗料之乾燥膜提供低於10個光澤度單位(GU)，較佳為0.5至9.5，更佳為1至8，更佳為2至6.5範圍內之表面光澤度，由於消光劑之含量低，因此為極其驚人的。
除油漆或塗料之乾燥膜的消光效果以外，以上述量存在之本發明之含有礦物質之球形表面改質碳酸鈣的另一優勢為該經乾燥之油漆或塗料的表面光滑。
因此，當含有本發明之礦物質之本發明球形表面改質碳酸鈣用於油漆及/或塗料中時，提供消光外觀，同時提供觸覺光滑表面。
以下實施例意欲說明本發明而非限制其範疇：
量測方法
使用以下量測方法評估說明書、實施例及申請專利範圍中所給出之參數。
物質之BET比表面積(SSA)
使用MICROMERITICSTM公司出售之Gemini V根據ISO 9277藉助於BET方法使用氮氣量測比表面積，接著藉由在250℃下加熱30分鐘之時段來調節樣品。在該量測之前，在布氏漏斗(Buchner funnel)內過濾樣品、使用去離子水沖洗且在烘箱內在90℃至100℃下乾燥隔夜。乾濾餅隨後在研缽中充分研磨，且所得粉末置放於130℃下之水分天平(moisture balance)中直至達到恆重為止。
含水漿液之固體含量
使用可購自Mettler-Toledo之水分分析器HR73測定漿液固體含量(亦稱為「乾重」)，該分析器具有以下設定：120℃之溫度、自動斷開3、標準乾燥、5-20g漿液。
包含物質(亦即碳酸鈣起始物質)之非表面反應碳酸鈣的粒度分佈(直徑<x之粒子的質量%)及重量中值直徑(d
50
)
經由沈積法(亦即分析重力場中之沈積行為)測定粒狀物質(諸如碳酸鈣)之重量中值粒徑及粒徑質量分佈。使用沈降粒度分析儀TM 5120進行該量測。
方法及儀器已為熟習此項技術者所知且常用於測定填充劑及顏料之粒度。在0.1wt-% Na4P2O7水溶液中進行該量測。使用高速混合器及超音波分散樣品。
含有礦物質之球形表面改質碳酸鈣的中值粒徑d
50
及d
98
使用RI限定為1.57及iRI為0.005之Malvern粒度分析儀2000雷射繞射系統(Malvern Mastersizer 2000 Laser Diffraction System)、Malvern應用軟體5.60測定含有礦物質之球形表面改質碳酸鈣的中值粒徑d 50及d 98。對含水分散液進行量測。使用高速攪拌器分散樣品。就此而言，d 50及d 98定義所測粒子50vol.%或98vol.%分別具有小於d 50或d 98值之直徑的參數。
黏度量測
A.根據EN ISO 2884-1之ICI黏度
在(23±0.2)℃之溫度下，使用錐板式黏度計(Epprecht
Instruments+Controls,Bassersdorf,Switzerland)、在10 000 l/s之剪切速率下、根據EN ISO 2884-1量測ICI黏度。在15秒之後的量測值(其應為恆定值)描繪樣品之量測黏度。
B.使用Paar Physica M301 PP25流變儀之黏度
根據以下方案使用得自Anton Paar公司，Austria之Paar Physica M301 PP25流變儀進行此量測：溫度：23℃
起始剪切速率：0.1 l/s
最終剪切速率：100 l/s，每十倍程10個量測點之對數梯度，且在5秒之後獲取各量測點。
以十進制對數方式顯示量測點，使得自此量測產生具有負斜率之線性曲線。圖之x軸表示呈十進制對數方式之剪切速率，且y軸描繪量測黏度(Pa.s)。
塗佈表面之光澤度
根據DIN 67 530，在所列角度下量測噴漆表面之光澤度值，在對比卡上以150μm及300μm之塗佈間隙製備該等噴漆表面。所用對比卡為Leneta對比卡，其為3-B-H型，尺寸為7-5/8×11-3/8(194×289mm)，其由Leneta公司出售且由Novamart,Stäfa,Switzerland經銷。使用得自Byk Gardner公司，Geretsried,Germany之光澤度量測裝置量測光澤度。藉由使用光澤度量測裝置量測卡上5個不同點來獲得光澤度，且藉由裝置計算平均值且可自裝置之顯示器導出該平均值。
洗滌測試
洗滌測試時，對如上文所提及之由Leneta公司出售且由Novamart,Stafa,Switzerland經銷之3-B-H型、尺寸7-5/8×11-3/8(194×289mm)、以300μm之塗佈間隙塗佈之Laneta對比卡進行洗滌測試。使用固定於洗滌裝置上之22mm×22mm方形滑行氈進行洗滌。固持滑行氈之臂負載有500g砝碼，該砝碼將滑行氈壓至經塗佈之Leneta卡表面上。洗滌路徑長度為5cm及60秒±2秒內進行之50個循環(1個循環=往返)。滑行氈為fix-o-moll型，其由Wilhelm Ritterath公司，Meckenheim,Germany提供。在洗滌之前及之後在60°及85°下根據DIN 67 530量測光澤度。
測定色值(Rx、Ry、Rz)
相對於Leneta對比卡之白色及黑色視域測定色值Rx、Ry、Rz，且使用Datacolor公司，Montreuil,France之spectraflas SF 450 X分光光度計量測該等色值。
塗佈表面之對比率(不透明度)
在7.5m2/l之擴散速率下根據ISO 2814測定對比率值。如以下方程式所述計算對比率：
其中藉由量測色值獲得Ry 黑 及Ry 白 。
本發明之以下說明性實施例包括以10 l之批量在配備有層狀混合系統之夾套鋼反應器中接觸含有礦物質之碳酸鈣，亦即根據本發明方法之經研磨之天然大理石。如表1中所指示，將固體含量調整為10wt.%或8wt.%固體。
添加步驟b)之至少一種水溶性酸及使步驟a)之該含有礦物質之碳酸鈣含水漿液與步驟b)之該酸及與步驟d)之該當場產生及/或外部供應之CO2接觸係在攪拌反應器中在攪拌條件(諸如可形成基本上層流的攪拌條件)下發生。
用於本發明之方法且如表1中之H90所指示之大理石為本申請人以商標Hydrocarb® 90-ME 78%購得的產品，其為得自Norway之Molde的經研磨之天然大理石，具有5μm之頂切d 98及0.7μm之重量中值粒度d 50(藉由沈降粒度分析儀測定之粒度)，且以具有78wt.%固體含量(以漿液之乾物質計)及400mPas黏度之漿液形式提供。
混合速度調整為140rpm或300rpm，且溫度調整為70℃。在投加30wt.%磷酸溶液(在10或30分鐘期間內添加)之後，以0.5wt.%或0.6wt.%之量立即添加加工助劑十二水合硫酸鋁至含有礦物質之碳酸鈣漿液中。
以根據表1表明之混合速度及時間混合反應物。
在Malvern粒度分析儀上量測實施例E1至E7之粒度分佈(PSD)且在圖1中顯示粒度分佈曲線。表2提供實施例E1至E7之BET比表面積SSA、頂切d 98及中值粒徑d 50。
測試油漆之表面改質碳酸鈣之實施例E2、E6及E7。為此，將E2、E6及E7混合為調配物且與此區域中所用之諸如矽藻土(C1、C3)或矽酸鋁(C2)之消光劑相比較。所有消光劑之劑量水準為3wt.%。該等調配物進一步包含共同添加劑，諸如消泡劑、分散劑、氫氧化鈉、殺真菌劑、殺細菌劑、二氧化鈦(金紅石)、滑石、填充劑、顏料、增稠劑、塑化劑、黏度調節劑、水及熟習此項技術者已知之其他添加劑。表3提供測試油漆之組成。
在體積基礎上，亦即在相同顏料體積濃度(PVC)下置換填充劑及顏料。測試油漆之乾燥不透明度(ISO 2814)、白度Ry(DIN 53145)及光澤度(DIN67530)(在85°下之光澤度)。用於測試底漆之材料的成分及功能為熟習此項技術者已知之可商購產品且列於下表4中。
所測試油漆之效能概述於表5中，其中C1、C2及C3係指
比較油漆實施例且P2、P6及P7係指包含藉由本發明之方法獲得的含有礦物質之表面改質碳酸鈣的油漆實施例。
如自表4之結果可見，本發明之實施例與先前技術之消光劑在消光效果方面展示類似效能。包含本發明之含有中值粒徑為約10μm至約50μm且BET比表面積為約30m2/g至約90m2/g之礦物質之表面改質碳酸鈣的油漆迄今尚未觀測到該等消光效果。量測油漆特性，在150μm及300μm膜厚度下量測乾燥不透明度，且在7.5m2/l下測定對比率。在300μm之塗層厚度下，P2、P6及P7在85°下提供4.1、6.2及4.1之光澤度。亦期望消光效果隨著粒度降低而降低。
因此，本發明提供基於含有礦物質之碳酸鈣的替代性消光劑，當該等消光劑用於油漆及/或塗料中時，提供消光效果，同時提供觸覺光滑表面。此外，本發明提供獲得該含有礦物質之表面改質碳酸鈣的方法，其中該含有礦物質之表面改質碳酸鈣可用於紙及紙塗料、面紙、數位相紙、油漆、塗料、黏著劑、塑膠或廢水處理劑中。
Claims (31)
- 一種生產包含粒子之球形球面表面改質碳酸鈣之方法，其包含以下步驟：a)提供至少一種含有礦物質之碳酸鈣含水漿液；b)提供至少一種水溶性酸；c)視情況藉助於外部路線另外提供氣態CO2；d)在攪拌條件下使步驟a)之該含有礦物質之碳酸鈣含水漿液與步驟b)之該酸及與步驟c)之該當場產生及/或外部供應之CO2接觸；e)視情況將該含水漿液脫水。
- 根據申請專利範圍第1項之方法，其中在步驟a)之該含有礦物質之碳酸鈣含水漿液與步驟b)之該酸接觸且與步驟d)之該當場產生及/或外部供應之CO2接觸之前、在該接觸期間或在該接觸之後，添加至少一種加工助劑。
- 根據申請專利範圍第1項或第2項之方法，其中該含有礦物質之碳酸鈣係選自由以下組成之群：大理石、白堊、石灰石、方解石、白雲石、沈澱碳酸鈣(PCC)及其混合物。
- 根據申請專利範圍第1項至第3項中任一項之方法，其中在該漿液中含有礦物質之該碳酸鈣具有0.01μm至10μm，較佳為0.2μm至2μm，更佳為0.5μm至1μm之重量中值粒徑。
- 根據申請專利範圍第1項至第4項中任一項之方法，其中以該漿液之重量計，步驟a)之該漿液具有大於4wt-%，較佳為5wt.-%至約20wt.-%之固體含量。
- 根據申請專利範圍第1項至第5項中任一項之方法，其中藉由添加一或 多種分散劑使步驟a)之該漿液穩定。
- 根據申請專利範圍第1項至第6項中任一項之方法，其中步驟b)之該至少一種水溶性酸具有0至6之pKa，較佳具有0至2.5之pKa。
- 根據申請專利範圍第1項至第7項中任一項之方法，其中步驟b)之該至少一種水溶性酸係選自磷酸、檸檬酸、硼酸或其混合物。
- 根據申請專利範圍第1項至第8項中任一項之方法，其中以該含有礦物質之碳酸鈣莫耳數計，該至少一種水溶性酸係以0.01mol/mol至約1mol/mol，較佳為0.1mol/mol至0.6mol/mol範圍內之莫耳量投加。
- 根據申請專利範圍第1項至第9項中任一項之方法，其中步驟b)中提供之該至少一種水溶性酸係以一或多個步驟，較佳以一個步驟添加至該含有礦物質之碳酸鈣含水漿液中。
- 根據申請專利範圍第1項至第10項中任一項之方法，其中步驟b)之該至少一種水溶性酸之該添加及步驟a)之該含有礦物質之碳酸鈣含水漿液與步驟b)之該酸及與步驟d)之該當場產生及/或外部供應之CO2之該接觸係在攪拌反應器中在攪拌條件下發生，以便產生基本上層流。
- 根據申請專利範圍第1項至第11項中任一項之方法，其中該方法係在水環境中在高於20℃且包括20℃之溫度範圍中發生，諸如約25℃至約95℃，較佳在約30℃至約80℃之範圍內，更佳為約50℃至約75℃。
- 根據申請專利範圍第2項至第12項中任一項之方法，其中以該漿液之乾重計，該加工助劑之添加量為至多8wt.%，以該漿液之乾重計，較佳為0.01wt.%至約5wt.%，更佳為約0.05wt.%至約4wt.%，更佳為約0.4wt%至約3wt.%。
- 根據申請專利範圍第2項至第13項中任一項之方法，其中該至少一種加工助劑係選自包含以下之群：硫酸亞鐵、硫酸鐵、氯化亞鐵、氯化鐵、硫酸鋁及/或其水合形式；矽酸鹽、水溶性陽離子聚合物、水溶性兩性聚合物、水溶性非離子聚合物及其組合；以及沈澱碳酸鈣(PCC)或表面反應碳酸鈣或包含礦物質之球形表面反應碳酸鈣的晶種。
- 根據申請專利範圍第14項之方法，其中較佳為硫酸鋁或其水合物、更佳為十二水合硫酸鋁之該加工助劑係以一或多個步驟，較佳以一個步驟投加至該含有礦物質之碳酸鈣含水漿液中。
- 根據申請專利範圍第15項之方法，其中硫酸鋁之含量以該漿液之乾重計為至多5wt.%。
- 根據申請專利範圍第1項至第16項中任一項之方法，其中在步驟b)之前、期間或之後添加該加工助劑。
- 一種含有礦物質之球形表面改質碳酸鈣的含水漿液，其根據申請專利範圍第1項至第17項中之任何方法獲得。
- 根據申請專利範圍第18項之含水漿液，其中該含有礦物質之表面改質碳酸鈣之中值粒徑藉由Malvern粒度分析儀測定為4μm至約100μm，較佳為約5μm至約75μm，更佳為約10μm至約50μm，更佳為約15μm至約30μm。
- 根據申請專利範圍第18項或第19項中任一項之含水漿液，其中該含有礦物質之表面改質碳酸鈣具有超過15m2/g且較佳為約20m2/g至約200m2/g，更佳為約30m2/g至約150m2/g，更佳為約40m2/g至約100m2/g之BET比表面積。
- 根據申請專利範圍第20項之含水漿液，其中該含有礦物質之表面改質碳酸鈣具有30m2/g至約90m2/g之BET比表面積及藉由Malvern粒度分析儀測定之10μm至50μm之中值粒徑。
- 根據申請專利範圍第18項至第21項中任一項之含水漿液，其中該包含礦物質之球形表面改質碳酸鈣具有較佳小於3，更佳小於2.5，較佳在1.4至2.9範圍內之窄粒度分佈d 98/d 50。
- 一種含有礦物質之表面改質碳酸鈣，其藉由乾燥根據申請專利範圍第18項至第22項中任一項之含水漿液獲得。
- 根據申請專利範圍第23項之含有礦物質之表面改質碳酸鈣，其中該含有礦物質之表面改質碳酸鈣具有超過15m2/g，且較佳為約20m2/g至約200m2/g，更佳為約30m2/g至約150m2/g，更佳為約40m2/g至約100m2/g之BET比表面積。
- 根據申請專利範圍第23項之含有礦物質之表面改質碳酸鈣，其中該含有礦物質之表面改質碳酸鈣之中值粒徑藉由Malvern粒度分析儀測定為4μm至約100μm，較佳為約5μm至約75μm，更佳為約10μm至約50μm，更佳為約15μm至約30μm。
- 根據申請專利範圍第23項之含有礦物質之表面改質碳酸鈣，其中該含有礦物質之表面改質碳酸鈣具有30m2/g至約90m2/g之BET比表面積及藉由Malvern粒度分析儀測定之10μm至50μm之中值粒徑。
- 一種根據申請專利範圍第18項至第22項中任一項之含有礦物質之球形表面改質碳酸鈣含水漿液，或根據申請專利範圍第23項至第26項之含有礦物質之乾燥球形表面改質碳酸鈣的用途，其用於紙、紙塗料、面紙、 數位相紙、油漆、塗料、黏著劑、塑膠、廢水處理或廢水處理劑中。
- 根據申請專利範圍第27項之用途，其在油漆及塗料中用作消光劑。
- 根據申請專利範圍第28項之用途，其中以濕油漆計，該消光劑係以1wt.%至10wt.%，較佳為2wt.%至7wt.%，更佳為3wt.%至5wt.%之量存在。
- 根據申請專利範圍第29項之用途，其中當根據DIN 67 530量測時，該經乾燥之油漆或塗料的表面在85°下具有低於10之範圍內，較佳為0.5至9.5，更佳為1至8，更佳為2至6.5之光澤度。
- 一種紙、面紙、數位相紙、油漆、塗料、黏著劑、塑膠或廢水處理劑，其包含根據申請專利範圍第18項至第22項中任一項之含有礦物質之球形表面改質碳酸鈣含水漿液，或根據申請專利範圍第23項至第26項之含有礦物質之乾燥球形表面改質碳酸鈣。
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