TW201714980A - 製備礦物填料產物的方法 - Google Patents

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Abstract

揭示一種製備礦物填料產物的方法，該方法包含在使包含碳酸鈣的材料與作為研磨劑的至少一種聚二甲基矽氧烷接觸所得混合物中乾式研磨包含碳酸鈣的材料的步驟。

Description

製備礦物填料產物的方法
本發明關於礦物填料產物，該產物可用於多項應用，例如用於聚合物組成物、造紙、紙塗層、農業應用、塗料、黏著劑、密封劑、建築應用、食品應用或化妝品應用。
熟知的礦物填料包含例如天然研磨碳酸鈣(GCC)及沉澱碳酸鈣(PCC)。
對GCC的製備而言，使用聚合物諸如聚烷二醇或基於部分或全部經中和的聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、其衍生物以及其鹽的聚合物作為研磨方法中的研磨助劑以及分散劑以提供水性礦物懸浮物已經很普遍。
在EP 2 029 677中，描述一種乾式研磨含有碳酸鹽礦之材料的方法，該方法包括在至少一個研磨單元中、在至少一種聚烷二醇聚合物存在下、以使得該研磨單元中之水量小於10.0重量%(以該研磨單元中之乾燥材料計)的方式乾式研磨該材料的步驟。該方法可進一步包含視需要的分級步驟，其中研磨步驟與後面的分級步驟均可使用乾式研磨步驟及/或分級步驟中所得之全部或一部分材料重複進行。
EP 2 132 268提供一種乾式研磨包括至少一種碳酸鈣之一或多種礦物材料的方法。該方法包括如下步驟：在至少一個壓碎單元中壓碎 礦物材料；在至少一個研磨單元中、在含有至少一種聚環氧烷的梳型親水性聚合物存在下乾式研磨所壓碎的材料，其中研磨單元中之液體量小於15.0重量%(以該壓碎單元中所壓碎的乾燥材料計)。該方法可進一步包含視需要的分級步驟，其中研磨步驟與後面的分級步驟均可使用乾式研磨步驟及/或分級步驟中所得之全部或一部分材料重複進行。
WO 2011/077232關於包含甘油及/或聚甘油的調配物作為乾式研磨期間試劑以改良該礦物材料在水性組成物的自分散性質的用途。從而降低最終組成物的黏度且保持經時穩定性。此外，減少分散步驟期間形成發泡體之量。
用於爐渣以及灰渣的包含矽的研磨助劑描述於WO 00/39046以及WO 00/39047。
也嘗試改良粒狀礦物材料，特別是包含碳酸鈣的礦物填料的適用性，諸如藉由碳數較高的脂肪族羧酸(在一些情況下也稱為脂肪酸以及脂肪族羧酸鹽)處理此種材料。舉例而言，WO 00/20336係關於一種超細天然碳酸鈣，其視情況可用一或多種若干脂肪酸或一或多種若干鹽或其混合物處理，且用作聚合物組成物之流變調節劑。
同樣的，US 4,407,986係關於表面經分散劑處理的沉澱碳酸鈣，其可包括較高碳數的脂肪酸以及其金屬鹽類，以在捏合此碳酸鈣與結晶性聚丙烯時限縮添加潤滑劑添加劑，以及避免形成會限制聚丙烯衝擊強度的碳酸鈣聚集體。
EP 0 325 114關於用於汽車的非垂流底部塗覆組成物，其以聚氯乙烯為基礎，具有改良流變以及黏著性質，12-羥基硬脂酸銨鹽合併脂 肪酸(重量比為1：1)的混合物被用於處理礦物填料。
WO 02/055596關於用聚二烷基矽氧烷以及脂肪酸處理礦物填料的方法、所得疏水性填料以及其在聚合物中用於製備薄膜，特別是可透氣薄膜的用途。
在本申請案申請時，與本申請案相同申請人的未公開歐洲申請案(2014年2月21日申請的申請案號：EP14156165.4)關於製備礦物填料產物方法，該方法包含乾式研磨在混合物中包含碳酸鈣的材料的步驟，該混合物係藉由使包含碳酸鈣的材料與至少一種選自特定苯乙烯-馬來酸酐共聚物及/或特定的苯乙烯-馬來酸酐共聚物衍生物的研磨劑接觸而獲得。
聚二甲基矽氧烷有各種用途，例如在化妝品或醫藥領域，作為界面活性劑、作為消泡劑，在液壓流體或作為食品添加劑。
CN102220033關於獲得超細重質碳酸鈣的乾式研磨方法，其係使用研磨助劑並施用聚二甲基矽氧烷作為額外添加劑。
此外，聚二甲基矽氧烷例如由US 2004/0097616或US2013/0197142已知作為疏水劑。
此外，粒狀礦物材料亦可經其他表面處理劑處理，諸如矽烷、磷酸鹽、膦酸鹽、草酸鹽、琥珀酸鹽、氟化物、天然或合成聚合物或其混合物，以使該礦物材料之表面產生疏水性。
然而，在許多情況下，使用前述研磨劑及分散劑處理劑製備包含碳酸鈣礦物填料產物導致品質不良。舉例而言，使用研磨劑經常導致所得礦物填料產物產生高吸水敏感性。當在聚合物組成物中用作填料時，具有高吸濕氣敏感性之含粒狀碳酸鈣材料也可能不利。舉例而言，此等材 料可在其儲存、運輸及/或加工期間吸濕氣，此又會導致熔融擠出方法所製備之聚合物組成物中形成空隙。
雖然關於濕式研磨方法，EP 0 998 522揭露在不存在分散劑或僅存在次有效量的情況下研磨的懸浮液，然後將其乾燥並作為聚合物產物中的填料。一般而言，先前技術教示如果打算作為聚合物產物中的填料，則既不使用任何分散劑也不使用研磨劑於乾式或濕式研磨碳酸鈣。
鑒於以上所述，熟悉此項技術者仍面臨著有效製備可應用於塑膠(諸如聚烯烴)而品質不降低之乾式研磨填料的問題。時至今日，乾式研磨方法具有幾個缺點。舉例而言，缺乏研磨劑及分散劑導致低處理量及低研磨效率，此又導致總體能量消耗或粗製產物增加。此外，研磨礦物材料表面上的殘留研磨助劑可以經由物理或化學交互作用對最終應用產生影響。這種交互作用的實例為熱分解、濕氣吸附以及與其它添加劑的交互作用。
仍需要提供可減少或避免一或多個前述技術缺點的礦物填料產物及其製備方法。
因此，本發明的目的是提供一種製備礦物填料產物的方法，該方法可以在高產量以及高研磨效率下進行。另一個目的為提供更有效的方法以提供具有相對低的吸濕敏感性的礦物填料產物。本發明另一個目的為提供一種製備具有高細度的礦物填料產物的方法，此意謂著諸如具有在0.8至10.0μm範圍的d 50值。此外，本發明的一個目的為提供一種允許製備具有低毒性的礦物填料產物的方法，該礦物填料產物不具反應性或至少對 其它反應性化合物，例如胺顯示出降低的反應性。本發明另一個目的為提供一種用於製備不含VOC或至少基於具有非常低的VOC含量(VOC=揮發性有機化合物)的填料礦物的方法，且本發明的另一個目的為提供此種礦物填料產物。本發明的另一個目的為提供一種使用不易燃的試劑的方法。
一或多種前述及其他問題係藉由如本文在獨立的申請專利範圍中所定義的標的物來解決。
本發明第一態樣關於製備礦物填料產物的方法，該方法包含以下步驟：a)提供至少一種包含碳酸鈣的材料；b)提供至少一種研磨劑；c)在至少一種研磨單元中乾式研磨混合物中的該至少一種包含碳酸鈣的材料，該混合物係使：i)步驟a)中提供的該至少一種包含碳酸鈣的材料，與ii)步驟b)中提供的該至少一種研磨劑
接觸而獲得，以獲得乾式研磨礦物填料；以及d)對步驟c)的乾式研磨礦物填料進行分級，以獲得粗糙部分以及精細部分，其中該粗糙部分經移除或進行乾式研磨步驟c)，且該精細部分代表精細礦物填料；其中步驟c)的混合物中總濕氣含量以該混合物總重量計為小於或等於10.0重量%；步驟b)中提供至少一種研磨劑的量為0.05至150mg/m2範圍，係以包含碳酸鈣的材料比表面積計(基於粒子尺寸分佈計算)； 步驟c)中溫度為45℃至200℃範圍；以及至少一種研磨劑為具有運動黏度10至10 000mm2/s的聚二甲基矽氧烷。
根據本發明方法，礦物填料產物可在乾式研磨方法中從包含碳酸鈣的材料，例如大理石、石灰石、白堊、白雲石以及類似者製備。本發明使用至少一種聚二甲基矽氧烷作為研磨劑。基於此目的，提供包含碳酸鈣的材料且在提高溫度範圍45℃至200℃下於研磨單元(例如球磨機)進行乾式研磨步驟。研磨劑可在研磨步驟之前或乾式研磨期間與該包含碳酸鈣的材料接觸。在添加研磨劑時以及研磨步驟期間，可以在乾燥研磨礦物填料的至少部分表面上形成層。該層可包含聚二甲基矽氧烷。在研磨步驟之後，讓乾式研磨礦物填料進行分級步驟。該分級步驟中，將乾式研磨礦物填料分成粗糙部分以及精細部分。粗糙部分可被移除或可以藉再次進行乾磨步驟c)而再循環。為了達成可獲得礦物填料產物的最適化研磨效率以及最適化品質，至少一種研磨劑具有10至10000mm2/s的運動黏度。
本發明另一個態樣關於礦物填料產物。該產物可藉本發明方法而獲得。
本發明又另一個態樣關於本發明礦物填料產物在聚合物組成物、造紙、紙塗層、農業應用、塗料、黏著劑、密封劑、建築應用、食品包裝應用及/或化妝品應用的用途。
本發明另一個態樣關於聚二甲基矽氧烷作為研磨助劑的用途。
本發明方法的有利具體實例以及可藉本發明方法獲得的礦物填料產物具體實例係定義於相應申請專利範圍附屬項。
根據一種具體實例，該方法包含使步驟d)的精細礦物填料乾燥的進一步步驟e)，以獲得具有以該乾燥礦物填料總重量計總濕氣含量小於1.0重量%的乾燥礦物填料。
根據另一個具體實例，步驟a)中提供包含碳酸鈣的材料係選自天然碳酸鈣來源，且較佳係選自由大理石、石灰石、白堊、白雲石以及其混合物組成之群。
根據另一個具體實例，步驟b)中提供至少一種研磨劑的量為0.1至100.0mg/m2、較佳0.2至75.0mg/m2，以及更佳0.3至5.0mg/m2的範圍，係以包含碳酸鈣的材料比表面積計(基於粒子尺寸分佈計算)。
根據另一個具體實例，步驟b)中提供至少一種研磨劑具有15至800mm2/s以及較佳20至550mm2/s的運動黏度。
根據另一個具體實例，步驟b)中提供至少一種研磨劑為直鏈聚二甲基矽氧烷。
根據另一個具體實例，步驟c)混合物的總濕氣含量以該混合物總重量計為小於或等於5.0重量%、較佳小於或等於2.0重量%，以及更佳小於或等於1.0重量%。
根據另一個具體實例，步驟c)中溫度為65℃至200℃、較佳75℃至160℃，以及更佳80℃至150℃的範圍。
根據另一個具體實例，步驟d)的精細礦物填料具有0.4至 40.0μm、較佳0.6至20.0μm、更佳0.7至10.0μm以及又更佳0.9至1.3μm的重量中值粒子尺寸d 50範圍。
根據另一個具體實例，該方法包含使用疏水劑處理步驟d)的精細礦物填料及/或步驟e)的乾燥礦物填料的進一步步驟，以獲得具有在該產物至少部分表面上的處理層的表面經處理產物。
根據另一個具體實例，該產物具有至少或等於200℃、較佳至少或等於225℃、更佳至少或等於230℃，以及又更佳至少或等於250℃的揮發起始溫度。
應瞭解，出於本發明之目的，以下術語具有以下含義：術語「填料」在本發明之含義中係指可添加至材料中之物質，諸如聚合物、彈性體、塗料或黏著劑，以例如降低較昂貴材料之消耗或改良所得產物之材料或機械特性。熟習此項技術者熟知相應領域中所用的填料，典型地為礦物填料。
術語「乾式研磨(dry ground或dry grinding)」在本發明之含義中係指使用研磨機(例如藉助於球磨機)粉碎固體材料，其中以該材料之總重量計，待研磨的該材料具有小於或等於10重量%之總濕氣含量。
如本文所用之術語「粗糙」及「精細」描述粒狀材料之兩個部分相對於彼此間的粒度，且因此不表示特定的粒度或粒度範圍。除非另外指明，否則兩個術語均指相對重量中值粒子尺寸d 50 。就此而言，術語「精細部分」指示該部分之重量中值粒度d 50 小於相應「粗糙部分」之重量中值粒度d 50 。「精細部分」具有諸如0.4至40μm範圍的重量中值粒子尺寸。
除非另外特定，「乾燥」用語指的是一種方法，根據該方法 從待乾燥材料中移除至少部分水，使得獲得「乾燥」材料在120℃達到恆重。此外，「乾燥」材料可進一步藉其總水分含量定義，除非另外特定，以乾燥材料總重量計係小於或等於1.0重量%、較佳小於或等於0.5重量%、更佳小於或等於0.2重量%，以及最佳介於0.03與0.07重量%之間。
材料「總濕氣含量」指的是加熱至150℃時可從樣品脫附的水分(亦即水)百分比。
「天然碳酸鈣來源」可為任何包含碳酸鈣的天然材料。此種材料包含，例如大理石、石灰石、白堊、白雲石以及類似者。
材料「吸濕敏感性」指的是在特定時間內暴露於一定濕氣大氣時，經吸收至該材料表面的濕氣量，且以mg/g表示。材料「標準化吸濕敏感性」指的是特定時間內暴露於一定濕氣大氣時，經吸收至該材料表面的濕氣量，且以mg/m2表示。
在本發明之含義中，「揮發起始溫度」用語指的是揮發物-包含由於本發明方法而導入的揮發物-開始釋出的溫度，如同在熱重(TGA)曲線所觀察者，係以殘留樣本質量(y-軸)為溫度(x-軸)函數作圖，此種曲線的製備與解釋將在後文的實驗部分中定義。
在本發明之含義中，「研磨劑」可為在研磨步驟之前及/或期間(例如乾式研磨)為了增進研磨性能所添加的任何化合物。
本發明之含義中，「疏水劑」用語可為在步驟d)及/或步驟e)之後添加的任何化合物，在所得礦物填料產物至少部分表面上形成的處理層，以增加該填料的疏水性。
本發明之含義中，研磨劑不同於疏水劑，反之亦然。
本案全文中，包含鹼土金屬碳酸鹽的材料或其他顆粒狀材料「粒子尺寸」由其粒子尺寸分佈來描述。d x值表示與粒子之x重量%具有小於d x之直徑相關的直徑。此意謂d 20值為粒子尺寸中所有粒子之20重量%小於該粒子尺寸者，且d 98值為粒子尺寸中所有粒子之98重量%小於該粒子尺寸者。此d 98值亦被命名為「頂切」。因此d 50值為重量中值粒子尺寸，亦即，所有粒子之50重量%大於，且其餘50重量%小於此粒子尺寸。除非另外指明，否則基於本發明之目的，粒子尺寸表示為重量中值粒子尺寸d 50。為了測定重量中值粒子尺寸d 50值或頂切粒子尺寸d 98值，可以使用來自Malvern Instruments Ltd.公司(英國)的Malvern Mastersizer 3000(配備Aero S乾粉分散器)。該方法及儀器為領域中具有通常知識者習知且常用於測定填料及顏料的顆粒尺寸。以下設定可用於量測：空氣壓力：4巴、繞射模式：Fraunhofer，分析模式：萬用型(universal)，量測時間：10秒，雷射遮蔽：2.3%。
表面積可以基於粒子尺寸分佈加以計算，其使用由Malvern Instruments Ltd.(英國)提供的用於進行粒子尺寸分佈量測的軟體。
除非另外指明，本文所用聚二甲基矽氧烷的「黏度」指的是根據DIN 53019量測的運動黏度。
本發明方法步驟c)中的「溫度」指的是研磨室中包含碳酸鈣的材料的溫度。
在提及單數名詞時使用不定冠詞或定冠詞(例如「一(a)」、「一(an)」或「該(the)」)的情況下，此包括該名詞之複數，除非另有特定描述。
在術語「包含(comprising)」用於本說明書及申請專利範圍的情況下，其不排除其他要素。出於本發明之目的，術語「由...組成(consisting of)」視為術語「包含(comprising)」之一個較佳具體實例。若在下文中將群組定義為包含至少一定數目個具體實例，則此亦理解為揭示較佳僅由此等具體實例組成之群組。
如「可獲得(obtainable)」或「可定義(definable)」及「所獲得(obtained)」或「經定義(defined)」之術語可互換使用。此例如意謂除非上下文另外明確指示，否則術語「所獲得」不意指例如必須藉由例如術語「所獲得」之前之步驟順序獲得一個具體實例，儘管術語「所獲得」或「經定義」始終包括此有限理解作為一個較佳具體實例。
根據本發明方法，礦物填料產物可從包含碳酸鈣的材料製備。該方法包含乾式研磨步驟，在作為研磨劑的至少一種聚二甲基矽氧烷存在下進行。乾式研磨期間存在該至少一種研磨劑導致產生乾式研磨礦物填料，其可在乾式研磨礦物填料的至少部分表面上提供一層，其中該層可包含該至少一種研磨劑。
本發明人意外地發現，可藉由本發明方法獲得的礦物填料產物提供若干優點。例如，至少一種聚二甲基矽氧烷可用於取代習用的研磨劑以及分散劑，諸如單-或聚烷二醇或聚丙烯酸酯。
以上所述關於先前技藝的問題可藉由使用有效量的特定聚二甲基矽氧烷的本發明方法而解決。使用本文中所述研磨劑可導致較高的研磨容量以及較高產量。反之，在相等的產能時需要較少投資以及較小工廠足跡。
在下文中將更詳細論述用於製備礦物填料產物之本發明方法的較佳具體實例。應瞭解，此等細節及具體實例亦適用於礦物填料產物本身以及該產物在任何所揭示應用的用途。
方法步驟a)
根據本發明方法之步驟a)，提供包含碳酸鈣的材料。一般而言，該包含碳酸鈣的材料可為任何碳酸鈣來源且可為天然或合成來源。
在本發明方法之一些具體實例中，步驟a)中所提供之包含碳酸鈣的材料係選自天然碳酸鈣來源，較佳包含以該包含碳酸鈣的材料總重計50重量%至98重量%的碳酸鈣。
根據一個具體實例，包含碳酸鈣的材料包含以該包含碳酸鈣的材料總重量計至少50重量%、較佳至少70重量%、更佳至少80重量%、又更佳至少90重量%，以及最佳90至98重量%碳酸鈣。
根據另一個具體實例，步驟a)中所提供包含碳酸鈣的材料係選自由以下組成之群：大理石、石灰石、白堊、白雲石及其混合物。
根據較佳具體實例，步驟a)中所提供包含碳酸鈣的材料係選自由以下組成之群：大理石、石灰石、白堊及其混合物。
在碳酸鈣為合成來源的情況下，含碳酸鈣材料可為沉澱碳酸鈣(PCC)。PCC在本發明之含義中為合成材料，通常在二氧化碳與氫氧化鈣(水合石灰)在含水環境中反應之後藉由沉澱而獲得，或藉由於水中沉澱鈣源及碳酸鹽源而獲得。另外，沉澱碳酸鈣亦可為將鈣及碳酸鹽、氯化鈣及碳酸鈉引入例如含水環境中而獲得的產物。PCC可為六方方解石、方解石或文石。PCC描述於例如EP 2 447 213 A1、EP 2 524 898 A1、 EP2371766 A1、EP 2 840 065 A1、或WO2013/142473 A1中。
步驟a)之包含碳酸鈣的材料宜以呈粒狀形式的固體材料提供。就此而言，步驟a)中所提供之包含碳酸鈣的材料可具有允許對該材料進行乾式研磨步驟的任何粒子尺寸分佈。因此，包含碳酸鈣的材料可以粉碎材料形式提供，例如壓碎或預研磨形式。
根據一個具體實例，步驟a)中提供包含碳酸鈣的材料具有5.0至600.0μm以及較佳50.0至300.0μm範圍的重量中值粒子尺寸d 50。
方法步驟b)
根據本發明方法的步驟b)，提供至少一種研磨劑。
發明人驚訝地發現，使用至少一種聚二甲基矽氧烷作為研磨劑特別有利。
聚二甲基矽氧烷的通式為：
本發明方法中合宜者為直鏈、分支鏈、環狀及/或交聯聚二甲基矽氧烷及/或其混合物，其中較佳為直鏈聚二甲基矽氧烷。
步驟b)中提供聚二甲基矽氧烷的運動黏度為10至10 000mm2/s、較佳為15至800mm2/s以及更佳為20至550mm2/s的範圍。
舉例而言：合適的聚二甲基矽氧烷經商標名Wacker® AK 350商品化(直鏈聚二甲基矽氧烷，運動黏度=350mm2/s)。進一步合適的聚二甲基矽氧烷可獲自Sigma Aldrich(運動黏度=20mm2/s，訂單號：378348以及運動黏度=500mm2/s，訂單號：378380)。
可以使用聚二甲基矽氧烷與其它研磨劑的組合，但是在較佳具體實例中，聚二甲基矽氧烷作為唯一研磨劑使用。
根據本發明一個具體實例，至少一種研磨劑因此係以非稀釋形式提供，其較佳包含以該至少一種研磨劑總重量計小於或等於5.0重量%、更佳小於或等於1.0重量%、又更佳小於或等於0.5重量%，以及最佳0.001至0.2重量%的水。
至少一種研磨劑的量可被調整至特定需求。在許多情況下，研磨劑的量可以步驟a)中提供的包含碳酸鹽材料的比表面積計。根據本發明，步驟b)中提供的該至少一種研磨劑的量在0.05至150mg/m2的範圍，係以包含碳酸鈣的材料比表面積計(基於粒子尺寸分佈計算)。除非特定陳述，要理解至少一種研磨劑的量係為總量。在該研磨劑係以單一部分添加的情況下，所示量因此指的是該單一部分的量。據上所述，在研磨劑係以多於單一部分添加的情況下，所示量指的是該等部分的總量。
根據本發明方法的一個具體實例，步驟b)中提供的該至少一種研磨劑的量在0.1至100.0mg/m2、較佳在0.2至75.0mg/m2，以及更佳在0.2至50.0mg/m2的範圍，係以包含碳酸鈣的材料比表面積計(基於粒子尺寸分佈計算)。
根據另一個具體實例，步驟b)中提供的該至少一種研磨劑的量在0.1至25.0mg/m2、較佳在0.2至15.0mg/m2、更佳在0.3至5mg/m2的 範圍，係以包含碳酸鈣的材料比表面積計(基於粒子尺寸分佈計算)。
然而，步驟b)中提供的該至少一種研磨劑的量也可以步驟a)中提供包含碳酸鈣的材料的總乾重計。根據一個具體實例，步驟b)中提供的該至少一種研磨劑的量因此以包含碳酸鈣的材料總乾重計為0.05至5.0重量%、較佳為0.1至3.0重量%，以及更佳為0.15至2.0重量%的範圍。
根據另一個具體實例，步驟b)中提供的該至少一種研磨劑的量以包含碳酸鈣的材料總乾重計為0.01至1.0重量%、較佳為0.05至0.75重量%，以及更佳為0.1至0.5重量%的範圍。
方法步驟c)
根據本發明方法的步驟c)，使步驟a)中提供包含碳酸鈣的材料與步驟b)中提供的至少一種研磨劑接觸所得混合物在至少一個研磨單元中乾式研磨以獲得乾式研磨礦物填料。
在本發明含義中，用語乾式研磨(「dry ground」或「dry grinding」)指的是藉由使用研磨機(例如藉由球磨機)粉碎固體材料，其中待研磨的該材料至具有以該材料總重量計小於或等於20重量%的總濕氣含量。
基於本發明目的，任何為領域中具有通常知識者習知的適合研磨機可供使用。然而，該至少一種研磨單元較佳為球磨機。必須注意，步驟c)係使用至少一種研磨單元進行，亦即也可以使用一系列研磨單元，例如可選自球磨機、半自磨機或自磨機。適合的研磨設備係諸如Heinrich Schubert in 1975所述(„Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe“，第一卷；VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig，第3版)。
待研磨混合物中存在的水量可以該混合物總重量計的總濕 氣含量表示。典型的，使用具有以該混合物總重量計小於或等於10.0重量%的總濕氣含量的混合物進行乾式研磨方法。
根據一個具體實例，步驟c)混合物中總濕氣含量以該混合物總重量計小於或等於5.0重量%、較佳小於或等於2.0重量%，以及更佳小於或等於1.0重量%。
根據另一個具體實例，步驟c)混合物中總濕氣含量以該混合物總重量計小於或等於5.0重量%、較佳小於或等於2.0重量%，以及更佳小於或等於1.0重量%，其中步驟c)混合物中總濕氣含量以該混合物總重量計較佳具有0.03重量%下限。
根據本發明方法又另一個具體實例，步驟c)混合物的總濕氣含量以該混合物總重量計為小於或等於0.2重量%、較佳小於或等於0.1重量%，以及更佳在0.03及0.07重量%之間。
根據本發明方法的步驟c)，使包含碳酸鈣的材料與至少一種研磨劑接觸所得混合物在至少一種研磨單元中進行乾式研磨，以獲得乾式研磨礦物填料。
在此方面，可在研磨步驟c)之前或期間，藉由步驟a)及b)中所提供之組分彼此間接觸來獲得待於本發明方法之步驟c)中研磨的混合物。另外，亦可在乾式研磨之前或期間，藉由使各組分之一或多個部分彼此間接觸來獲得該混合物。
根據一個具體實例，乾式研磨步驟c)之混合物係在該研磨步驟之前、藉由步驟a)中所提供之包含碳酸鈣的材料與步驟b)中所提供之至少一種研磨劑同時接觸而獲得。
根據另一具體實例，研磨步驟c)之混合物係在該研磨步驟之前、藉由步驟a)中所提供之包含碳酸鈣的材料與步驟b)中所提供之至少一種研磨劑之第一部分同時接觸而獲得，其中該至少一種研磨之第二部分係在研磨步驟c)期間添加。
發明人進一步發現，研磨步驟c)較佳在提高溫度下進行。基於本發明方法的目的，45℃至200℃溫度範圍特別適合。
根據另一個具體實例，步驟c)中的溫度在65℃至180℃、較佳在75℃至160℃，以及更佳在80℃至150℃的範圍。
方法步驟c)涉及在至少一個研磨單元中乾式研磨包含碳酸鈣的材料以及至少一種研磨劑接觸所得混合物而獲得乾式研磨礦物填料。
一個具體實例中，研磨步驟c)之後所得乾式研磨礦物填料具有0.5至100.0μm以及較佳1.0至30.0μm的重量中值粒子d 50的範圍。
方法步驟d)
方法步驟c)中所得乾式研磨礦物填料隨後進行分級步驟d)。
該分級步驟中，步驟c)的乾式研磨礦物填料被分為至少二部分，亦即分為粗糙部分以及精細部分。
分級步驟通常用以將具有一定粒子尺寸的饋料部分分成各具有不同粒子尺寸的粗糙部分及精細部分。典型地，粗糙部分的d 50 值高於饋料部分的d 50 值，而精細部分的d 50 值小於饋料部分的d 50 值。基於此目的，可使用篩選裝置以及基於重力之裝置，諸如離心機或旋風器，以及前述裝置之任何組合。
根據一個具體實例，步驟c)的乾式研磨礦物填料係使用旋風器分級。
根據另一個具體實例，步驟d)的精細礦物填料具有0.4至40.0μm、較佳0.6至20.0μm、更佳0.7至10.0μm以及又更佳0.9至1.3μm的重量中值粒子尺寸d 50範圍。
如以上所述，步驟c)的乾式研磨礦物填料在步驟d)中被分級而獲得粗糙部分以及精細部分，其中粗糙部分經移除或進行乾式研磨步驟c)，且精細部分代表精細礦物填料，可代表最終產物或可用於一或多個下列視需要的方法步驟。
為了也使用分級步驟d)中所得粗糙部分，該粗糙材料可以再循環。因此，較佳具體實例中，步驟d)的粗糙部分進行步驟c)的乾式研磨。
方法步驟e)
根據本發明的方法進一步包含視需要的乾燥步驟e)。該乾燥步驟中，分級步驟d)中所得精細礦物填料經乾燥而獲得乾燥礦物填料。
在一些情況下，乾式研磨步驟c)混合物中的總濕氣含量可能非常低。例如在步驟c)混合物中總濕氣含量以該混合物總重量計小於或等於0.2重量%、較佳小於或等於0.1重量%，以及更佳在0.03至0.07重量%範圍的這些情況下，本發明方法在分級步驟d)之後不包含任何乾燥步驟。
另一個具體實例中，乾燥步驟e)係在乾式研磨步驟c)期間藉由使用研磨期間產生的熱來進行後續的水蒸發。
因此，根據一個具體實例，製備礦物填料產物的方法包含以下步驟： a)提供至少一種包含碳酸鈣的材料；b)提供至少一種研磨劑；c)在至少一種研磨單元中乾式研磨混合物中的該至少一種包含碳酸鈣的材料，該混合物係使：i)步驟a)中提供的該至少一種包含碳酸鈣的材料，與ii)步驟b)中提供該至少一種研磨劑
接觸而獲得，以獲得乾式研磨礦物填料；以及d)對步驟c)的乾式研磨礦物填料進行分級，以獲得粗糙部分以及精細部分，其中該粗糙部分經移除或進行乾式研磨步驟c)，且該精細部分代表精細礦物填料；其中步驟c)的混合物中總濕氣含量以該混合物總重量計為小於或等於10.0重量%；步驟b)中提供的該至少一種研磨劑的量為0.05至150mg/m2範圍，係以包含碳酸鈣的材料比表面積計(由BET氮方法量測)；步驟c)中溫度為45℃至200℃範圍；以及該至少一種研磨劑為具有運動黏度10至10 000mm2/s的聚二甲基矽氧烷。
步驟c)的混合物也可能具有以該混合物總重量計較高的總濕氣含量，但又小於或等於10重量%。例如，該混合物的總濕氣含量以該混合物總重量計可能小於或等於5.0重量%、較佳小於或等於2.0重量%，以及更佳小於或等於1.0重量%。在此等情況下，步驟c)之後的乾燥步驟是必要的，以便獲得的乾燥礦物填料具有以該乾燥礦物填料總重量計小於1.0 重量%的總濕氣含量。
根據另一個具體實例，製備礦物填料產物的方法因而包含以下步驟：a)提供至少一種包含碳酸鈣的材料；b)提供至少一種研磨劑；c)在至少一種研磨單元中乾式研磨混合物中的該至少一種包含碳酸鈣的材料，該混合物係使：i)步驟a)中提供的該至少一種包含碳酸鈣的材料，與ii)步驟b)中提供該至少一種研磨劑
接觸而獲得，以獲得乾式研磨礦物填料；以及d)對步驟c)的乾式研磨礦物填料進行分級，以獲得粗糙部分以及精細部分，其中該粗糙部分經移除或進行乾式研磨步驟c)且該精細部分代表精細礦物填料；e)使步驟d)的精細礦物填料乾燥而獲得乾燥礦物填料，其具有以該乾燥礦物填料總重量計小於1.0重量%的總濕氣含量；其中步驟c)的混合物中總濕氣含量以該混合物總重量計為小於或等於10.0重量%；步驟b)中提供的該至少一種研磨劑的量為0.05至150mg/m2範圍，係以包含碳酸鈣的材料比表面積計(以粒子尺寸分佈計算計)；步驟c)中溫度為45℃至200℃範圍；以及該至少一種研磨劑為具有運動黏度10至10 000mm2/s的聚二甲基矽氧烷。
典型的，根據本發明方法的乾燥步驟可藉任何發明所屬技術領域中通常知識者習知的乾燥方法進行。
根據一個具體實例，乾燥步驟e)為噴霧乾燥步驟，該噴霧乾燥步驟較佳在90℃至130℃以及較佳100℃至120℃的塔溫度範圍進行。
藉由乾燥步驟e)，所得乾燥礦物填料具有低總濕氣含量，以該乾燥礦物填料總重量計小於或等於1.0重量%。
根據另一個具體實例，步驟e)的乾燥礦物填料具有以該乾燥礦物填料總重量計小於或等於0.5重量%以及較佳小於或等於0.2重量%的總濕氣含量。
根據又另一個具體實例，步驟e)的乾燥礦物填料具有以該乾燥礦物填料在0.01及0.15重量%之間、較佳在0.02及0.10重量%之間，以及更佳在0.03及0.07重量%之間的總重量計總濕氣含量。
視需要處理步驟
無論本發明方法是否包含視需要乾燥步驟，該方法可能進一步包含使用至少一種疏水劑處理步驟d)中所得精細礦物填料及/或步驟e)中所得乾燥礦物填料的視需要步驟(也稱為「處理步驟」)。藉由該處理步驟，在所得礦物填料產物的至少部分表面上形成處理層。
根據另一個具體實例，製備礦物填料產物的方法因而包含以下步驟：a)提供至少一種包含碳酸鈣的材料；b)提供至少一種研磨劑；c)在至少一種研磨單元中乾式研磨混合物中的該至少一種包含碳酸 鈣的材料，該混合物係使：i)步驟a)中提供的該至少一種包含碳酸鈣的材料，與ii)步驟b)中提供該至少一種研磨劑
接觸而獲得，以獲得乾式研磨礦物填料；以及d)對步驟c)的乾式研磨礦物填料進行分級，以獲得粗糙部分以及精細部分，其中該粗糙部分經移除或進行乾式研磨步驟c)，且該精細部分代表精細礦物填料；e)視需要使步驟d)的精細礦物填料乾燥而獲得乾燥礦物填料，其具有以該乾燥礦物填料總重量計小於1.0重量%的總濕氣含量；f)視需要使用疏水劑處理步驟d)的精細礦物填料及/或步驟e)的乾燥礦物填料而獲得表面經處理產物，其在該產物至少部分表面上具有處理層；其中步驟c)的混合物中總濕氣含量以該混合物總重量計為小於或等於10.0重量%；步驟b)中提供的該至少一種研磨劑的量為0.05至150mg/m2範圍，係以包含碳酸鈣的材料比表面積計(基於粒子尺寸分佈計算)；步驟c)中溫度為45℃至200℃範圍；以及該至少一種研磨劑為具有運動黏度10至10 000mm2/s的聚二甲基矽氧烷。
視需要處理步驟所用的該疏水劑可能為任何為發明所屬技術領域中通常知識者習知的試劑，能夠在礦物填料產物至少部分表面上形成疏水性處理層。疏水劑不同於步驟b)提供的研磨劑。
在一個具體實例中，疏水劑係選自由具有6至24個鏈碳原 子的脂肪酸、單取代的琥珀酸酐、烷基磷酸酯、聚氫矽氧烷以及其混合物。
合適的疏水劑以及製備經其表面處理產物的方法例如敘述於EP 2 159 258 A1、EP 2 390 285 A1、EP 2 390 280 A1、WO 2014/060286 A1及WO 2014/128087 A1。
在一個具體實例中，疏水劑為具有總碳原子數C4至C24的脂肪族羧酸及/或其反應產物。
在本發明含義中，脂肪族羧酸的「反應產物」用語指的是使經改質以礦物為基底的填料與至少一種脂肪族羧酸接觸獲得的產物。該反應產物係在至少部分的至少一種脂肪族羧酸與位於包含鹼土金屬碳酸鹽的材料粒子表面的活性分子之間形成。
脂肪族羧酸在本發明之含義中可選自一或多種直鏈、分支鏈、飽和、不飽和及/或脂環羧酸。較佳者，脂肪族羧酸係單羧酸，亦即脂肪族羧酸之特徵為存在單一羧基。該羧基係位於碳骨架末端。
在本發明一個具體實例中，脂肪族羧酸係選自飽和非分支鏈羧酸，換言之，脂肪族羧酸較佳係選自由戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、月桂酸、十三酸、肉荳蔻酸、十五酸、棕櫚酸、十七酸、硬脂酸、十九烷酸、花生酸、二十一酸、山嵛酸、二十三酸、二十四酸以及其混合物組成群組之羧酸。
在本發明另一個具體實例中，脂肪族羧酸係選自由辛酸、癸酸、月桂酸、肉荳蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸以及其混合物組成之群。較佳地，脂肪族羧酸係選自由肉荳蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸以及其混合物組 成之群。例如，脂肪族羧酸為硬脂酸。
根據另一個具體實例，疏水劑為烯基琥珀酸酐。根據又另一個具體實例，疏水劑為烷基膦酸酯。使用此等疏水劑處理包含碳酸鈣的材料的方法敘述於例如EP 2 722 368 A1及EP 2 770 017 A1。
「琥珀酸酐」用語(亦稱為二氫-2,5-呋喃二酮、琥珀酸的無水物或丁二醯基氧化物)具有分子式C4H4O3且為琥珀酸的酸酐。在本發明含義中，「單取代琥珀酸酐」用語意指一種琥珀酸酐，其中氫原子經另一個取代基取代。
本發明含意中，「至少一種單取代琥珀酸酐的反應產物」用語指的是使包含鹼土金屬碳酸鹽的材料與一或多種單取代琥珀酸酐接觸獲得的產物。該鹽性反應產物係形成於所施用單取代琥珀酸酐所形成單取代琥珀酸與位於包含鹼土金屬碳酸鹽的材料表面的反應性分子之間。
在本發明含義中，「膦酸單酯」用語指的是一種鄰-膦酸分子，其經選自以下之一種醇分子來進行單酯化：在醇取代基中具有碳原子總數從C6至C30、較佳從C8至C22、更佳從C8至C20以及最佳從C8至C18的不飽和或飽和、分支鏈或直鏈、脂肪或芳香醇。在本發明含義中，「膦酸二酯」用語指的是一種鄰-膦酸分子，其經選自以下之兩種醇分子來進行二酯化：在醇取代基中具有碳原子總數從C6至C30、較佳從C8至C22、更佳從C8至C20以及最佳從C8至C18的相同或不同、不飽和或飽和、分支鏈或直鏈、脂肪或芳香醇。
在本發明含義中，「至少一種單取代琥珀酸酐及/或至少一種單取代琥珀酸的鹽性反應產物」用語指的是使包含鹼土金屬碳酸鹽的材料 與一或多種磷酸單酯及一或多種磷酸二酯及視需要的磷酸接觸獲得的產物。該鹽性反應產物係形成於所施用一或多種磷酸單酯及一或多種磷酸二酯及視需要的磷酸與位於包含鹼土金屬碳酸鹽的材料表面的反應性分子之間。
根據又另一個具體實例，疏水劑係選自聚氫矽氧烷以及其混合物。
在本發明方法的一些具體實例中，處理步驟的溫度範圍為70℃至140℃、較佳75℃至130℃，以及更佳80℃至125℃。
在一些情況下，處理步驟可以直接在乾燥步驟終了時進行。在一個具體實例中，乾燥步驟e)因此在包含乾燥室的乾燥單元中進行，且直接將該疏水劑注入乾燥室使步驟f)的疏水劑與乾燥礦物填料接觸。
產量
在本發明的意義上，產量為分級步驟a)之後、每小時從研磨迴路移出的最終產物(精細研磨碳酸鈣)的量。
使用根據步驟b)的研磨劑進行該方法可獲得高產量，此意謂比使用先前技藝研磨劑更具經濟效益。
礦物填料產物
如以上所述，材料之吸濕敏感性指的是在曝露於經一定潮濕大氣時，經吸收於該材料表面之濕氣量，且係以吸收在樣本(g)上之濕氣(mg)表示。
在這方面，分級步驟d)及或視需要乾燥步驟e)之後可獲得的精細礦物填料可具有小於或等於12.0mg/g、較佳小於或等於10.0mg/g，以 及最佳小於或等於8.0mg/g的吸濕敏感性。
藉由本發明方法，可以達成低總揮發分含量以及特別是高揮發起始溫度。
在一個具體實例中，根據本發明礦物填料產物可具有至少或等於200℃、較佳至少或等於225℃、更佳至少或等於230℃以及又更佳至少或等於250℃的揮發起始溫度。同樣地，此等值指的對象是根據本發明方法步驟d)的精細礦物填料、乾燥步驟e)的乾燥礦物填料以及可藉由視需要處理步驟所獲得的產物。
在又另一個具體實例中，根據本發明的礦物填料產物可具有基於粒子尺寸分佈計算1至7m2/g以及較佳2.5至4.5m2/g範圍的比表面積。
本發明礦物填料產物可用於聚合物組成物、造紙(包含包裝及紙板)、紙塗層、農業應用、塗料、黏著劑、密封劑、建築應用、食品應用及/或化妝品應用，該礦物填料產物較佳用於聚合物組成物。
因為礦物填料產物具有低吸濕敏感性，可有利地將其用於紙塗覆以為了調整塗佈紙印刷性質。再者，礦物填料產物亦可用於外部塗料以及浴室塗料。因為本發明礦物填料產物不具毒性，其適合用於食品包裝應用。
數種上述應用(例如用於塗層或塗料)涉及製備包含可藉本發明方法所獲得礦物填料產物的水性漿料。此種水性漿料可以輕易地由本發明礦物填料產物製備，係藉添加水而獲得以該漿料總重量計具有例如10.0至85.0重量%固體含量的漿料。
使用根據本發明的礦物填料產物作為聚合物應用之填料材 料特別有利。例如，該填料可用於熱塑性聚合物，例如聚氯乙烯、聚烯烴以及聚苯乙烯，其相較於習用碳酸鈣填料會增加填料裝載。
此外，礦物填料產物亦可用於聚合物塗層，其可被施用於聚合物物件表面，例如箔片，以便增加該表面的疏水性(例如由對水量測的增加接觸角所反映)。
根據一個具體實例，礦物填料產物係用於聚合物組成物，其中該聚合物組成物包含：a)至少一種聚合樹脂；以及b)可藉本發明方法獲得的礦物填料產物，以該聚合物組成物總重量計為0.1至90.0重量%、較佳1.0至85.0重量%，以及更佳2.0至45.0重量%。
根據另一個具體實例，該至少一種聚合樹脂為熱塑性樹脂，以及較佳為聚烯烴、聚氯乙烯或聚苯乙烯。
根據另一個具體實例，該至少一種聚合樹脂為聚烯烴以及較佳為聚乙烯或聚丙烯。
根據又另一個具體實例，該至少一種聚合樹脂為聚氯乙烯。
根據又另一個具體實例，該至少一種聚合樹脂為聚苯乙烯。
本發明之聚合物組成物亦可用於多種製程，包括製造吹塑薄膜、薄片或管型材；用於諸如擠出管道、型材、電纜、纖絲、纖維或其類似物之製程；及用於壓縮成型、射出成形、熱成形、吹塑成型及旋轉成型等。就此而言，該聚合物組成物可直接用於製造聚合物物件。因此在本發明之一個具體實例中，以聚合物組成物之總重量計，聚合物組成物包含含量為1重量%至50重量%、較佳5重量%至45重量%且最佳10重量% 至40重量%的礦物填料產物。
在替代具體實例中，聚合物組成物可作為母料(master batch)使用。
「母料」用語指的是一種組成物，其具有礦物填料產物濃度高於用於製備最終應用產物的聚合物組成物中的濃度。換言之，母料係進一步稀釋以獲得適合用於製備最終應用產物的聚合物組成物。
例如，適合作為母料的本發明聚合物組成物包含礦物填料產物，其量以聚合物組成物總重量計為50至95重量%、較佳60至95重量%，以及更佳70至95重量%。
實施例
本發明的範圍與利益可在以下意欲用於例示本發明具體實例的實施例基礎下更容易理解。然而，其在任何方式不被解讀為限制申請專利範圍。
1 量測方法
下文中敘述實施例使用的量測方法。
吸濕敏感性
本文所述材料吸濕敏感性指的是於溫度+23℃(±2℃)下、分別暴露於10%與85%相對濕度的大氣達2.5小時後測定，以濕氣(mg)/(g)表示。為此目的，首先將樣品保持在10%相對濕度的大氣2.5小時，然後將大氣改變成85%相對濕度，樣品在此又另外保持2.5小時。然後以10%及85%相對濕度間增加的重量計算吸濕性，以濕氣(mg)/樣品(g)表示。
吸濕敏感性(mg/g)除以比表面積(m2/g)(基於粒子尺寸分佈 加以計算)相當於「標準化吸濕敏感性」，以mg/樣品(m2)表示
揮發起始溫度
「揮發起始溫度」已藉熱重分析(TGA)曲線的分析加以測定。後文中所述TGA分析-開始進行，如同在熱重(TGA)曲線所觀察者，係以殘留樣本質量(y-軸)為溫度(x-軸)函數作圖，此種曲線的製備與解釋將在後文的實驗中定義。TGA分析方法提供具優良準確性之重量損失及揮發起始溫度之資訊，其為常識；例如敘述於「儀器分析原則(Principles of Instrumental analysis)」，第5版，Skoog，Holler，Nieman，1998(1992初版)，第31章，第798至800頁，以及許多其他常見之參考書中。TGA係使用Mettler Toledo TGA 851，以500 +/- 50毫克樣品為基礎，以及在70毫升/分鐘之氣流下以20℃/分鐘之速率於25至550℃之溫度進行掃描。
領域中具有通常知識者能夠如下所述地藉由TGA之分析測定「揮發起始溫度」：得到TGA曲線之第一導數以及確認其上介於150及350℃之間之反曲點。具有相對於水平線大於45°之切線斜率值之反曲點中，確認其中具有高於150℃之最低相關聯溫度者。與第一導數曲線之最低反曲點溫度相關聯之溫度值係為「揮發起始溫度」。
粒狀材料的粒子尺寸分佈(具有直徑<X的粒子質量%)以及重量中值直徑(d 50 )以及比表面積
產物的粒子尺寸分佈係使用配備Aero S乾粉分散器的Malvern Mastersizer 3000(Malvern Instruments Ltd.(英國)加以量測。使用3.20版軟體。下列設定用於量測用：空氣壓力：4巴
繞射模式：Fraunhofer
分析模式：萬用型
量測時間：10秒(進行3次獨立量測，記錄平均值)
雷射遮蔽：2.3%
表面積係基於使用由Malvern Instruments Ltd.(英國)提供的用於進行粒子尺寸分佈量測的軟體所得粒子尺寸分佈加以計算。
運動黏度
根據DIN 53019量測運動黏度。
碳酸鈣濕度
10g粉末樣品在150℃烘箱中加熱，直到質量已恆定20分鐘。質量損失以起始樣品質量計的重量%損失表示。此質量損失係歸因於樣品濕度。
2 原料
以下原料供實施例使用：使用錘磨機壓碎具有平均直徑約5cm的義大利大理石。經由選篩測定壓碎材料的尺寸分佈，並列於以下表1。
所用研磨劑詳細內容簡述於以下表2。
由技術手冊取得。
3 實施例
3.1 一般程序
在研磨之前，將壓碎的材料與上述研磨劑中之一接觸，並在混凝土攪拌機中混合至少10分鐘。
然後將所獲得的材料轉移到使用100kg(平均直徑為16mm)的圓柱形鐵研磨球的球磨機(Hosokawa TM Ball Mill SO 80/32)中，以獲得重量中值粒子尺寸d 50小於或等於1.0μm的研磨材料。
研磨室的出口配備有20×5mm2的出口，排出到Alpine Turboplex TM 100ATP分級器。將分級器調整以回收具有所要重量中值粒子尺寸d 50，例如在1和1.2μm之間的精細部分。將具有高於該所要值的重量中值粒子尺寸d 50的剩餘粗糙材料送回到碾磨機(mill feed)。
乾式研磨係以連續方式進行，系統中恆定有15kg材料。因此，連續地將由分級步驟材料產生的一定量的壓碎材料及/或粗糙部分材料供給碾磨機，該量等於離開系統的精細部分的量。
經由監控研磨能力和研磨能量操作該系統，直到可以回收具有適合品質的恆定量材料。研磨室被加熱至恆定溫度80℃。
產量(kg/h)係定義為從系統移除的最終產物量(如以下表3所示粒子尺寸分佈)。
入料材料濕度=0.02重量%(低表面積)，n.d.=未測定。
從表3可以理解，不使用研磨劑的產量低得多(實施例1與實施例2至6的比較)。相對於先前技術中已知的研磨劑，根據本發明的研磨劑使得產量得到改善(比較實施例2至4與實施例5及6)。藉由施加根據本發明的研磨劑製造的產物比先前技術的研磨劑製造的產物顯示出更高的揮發起始溫度(比較實施例2及3與實施例5及6)。此外，使用根據本發明的研磨劑研磨的產物的吸水率與先前技術中已知的研磨劑研磨的產物在相同的範圍內。

Claims (15)

  1. 一種製備礦物填料產物的方法，該方法包含以下步驟：a)提供至少一種包含碳酸鈣的材料；b)提供至少一種研磨劑；c)在至少一種研磨單元中乾式研磨混合物中的該至少一種包含碳酸鈣的材料，該混合物係使：i)步驟a)中提供的該至少一種包含碳酸鈣的材料，與ii)步驟b)中提供該至少一種研磨劑接觸而獲得，以獲得乾式研磨礦物填料；以及d)對步驟c)的該乾式研磨礦物填料進行分級，以獲得粗糙部分以及精細部分，其中該粗糙部分經移除或進行乾式研磨步驟c)，且該精細部分代表精細礦物填料；其中步驟c)的該混合物中總濕氣含量以該混合物總重量計為小於或等於10.0重量%；步驟b)中提供的該至少一種研磨劑的量為0.05至150mg/m2範圍，係以該包含碳酸鈣的材料比表面積計(基於粒子尺寸分佈計算)；步驟c)中溫度為45℃至200℃範圍；以及該至少一種研磨劑為具有運動黏度10至10 000mm2/s的聚二甲基矽氧烷。
  2. 根據申請專利範圍第1項的方法，該方法包含使步驟d)的該精細礦物填料乾燥的進一步步驟e)，以獲得具有以該乾燥礦物填料總重量計總濕氣含量小於1.0重量%的乾燥礦物填料。
  3. 根據申請專利範圍第1或2項的方法，其中步驟a)中提供的該包含碳酸鈣的材料係選自天然碳酸鈣來源，且較佳係選自由大理石、石灰石、白堊、白雲石以及其混合物組成之群。
  4. 根據申請專利範圍第1或3項中任一項的方法，其中步驟b)中提供該至少一種研磨劑的量為0.1至100.0mg/m2、較佳0.2至75.0mg/m2，以及更佳0.2至50.0mg/m2的範圍，係以該包含碳酸鈣的材料比表面積計(基於粒子尺寸分佈計算)。
  5. 根據申請專利範圍第1至4項中任一項的方法，其中步驟b)中提供的該至少一種研磨劑具有15至800mm2/s以及較佳20至550mm2/s的運動黏度。
  6. 根據申請專利範圍第1至5項中任一項的方法，其中步驟b)中提供的該至少一種研磨劑為直鏈聚二甲基矽氧烷。
  7. 根據申請專利範圍第1至6項中任一項的方法，其中步驟c)該混合物的總濕氣含量以該混合物總重量計為小於或等於5.0重量%、較佳小於或等於2.0重量%，以及更佳小於或等於1.0重量%。
  8. 根據申請專利範圍第1至7項中任一項的方法，其中步驟c)中溫度為65℃至200℃、較佳75℃至160℃，以及更佳80℃至150℃的範圍。
  9. 根據申請專利範圍第1至8項中任一項的方法，其中步驟d)的該精細礦物填料具有0.4至40.0μm、較佳0.6至20.0μm以及更佳0.7至10.0μm的重量中值粒子尺寸d 50範圍。
  10. 根據申請專利範圍第1至9項中任一項的方法，其中該方法包含使用疏水劑處理步驟d)的該精細礦物填料及/或步驟e)的該乾燥礦物填料的 進一步步驟。
  11. 一種礦物填料產物，可藉根據申請專利範圍第1至10項中任一項的方法獲得。
  12. 根據申請專利範圍第11項的礦物填料產物，其中該產物具有至少或等於200℃、較佳至少或等於225℃、更佳至少或等於230℃，以及又更佳至少或等於250℃的揮發起始溫度。
  13. 一種根據申請專利範圍第11至12項中任一項的礦物填料產物的用途，係用於聚合物組成物、造紙、紙塗層、農業應用、塗料、黏著劑、密封劑、建築應用、食品包裝應用及/或化妝品應用，該礦物填料產物較佳用於聚合物組成物。
  14. 根據申請專利範圍第13項的用途，其中該聚合物組成物包含：a)至少一種聚合樹脂；以及b)以該聚合物組成物總重量計0.1至90.0重量%、較佳1.0至85.0重量%，以及更佳2.0至45.0重量%的根據申請專利範圍第11至13項的礦物填料產物。
  15. 一種聚二甲基矽氧烷作為研磨助劑的用途。
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