具有高分散能力的礦物材料粉末及所述礦物材料粉末的用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種通過濕法在不存在丙烯酸類添加劑或其它研磨劑添加劑下進行的礦物質(zhì)粉末制備以及所述礦物質(zhì)在任選的疏水化處理后的用途。所述礦物材料具有優(yōu)異的分散性能。
【專利說明】具有高分散能力的礦物材料粉末及所述礦物材料粉末的用 途
[0001] 本發(fā)明涉及通過濕法在不存在丙烯酸類添加劑或其它研磨劑添加劑下進行的礦 物材料粉末制備以及所述礦物材料在任選的疏水化處理后的用途。所述礦物材料具有優(yōu)異 的分散性能。
[0002] 本發(fā)明還涉及所述經(jīng)加工的礦物材料用作礦物填料，且特別用作紙、油漆、涂料、 熱塑性樹脂或熱固性樹脂、橡膠、食品、食品包裝、化妝品、藥物以及混凝土或砂漿中的礦物 填料的用途。
[0003] 本發(fā)明特別涉及塑料、特別是熱塑性樹脂（如聚烯烴）或PVC樹脂的制造。當今， 通常用較便宜的填料和/或顏料材料替代一部分昂貴的樹脂以降低成本，同時嘗試改進未 填充材料的機械性能和/或光學性能。
[0004] 存在于熱塑性聚合物（如聚烯烴）中的填料的量一般在約〇· 1重量％至約70重 量％的范圍內(nèi)，而在熱塑性樹脂（如各種PVC樹脂）中，填料以約lphr至約200phr的量存 在。在特定應用中，例如在電纜襯墊中填料可甚至達到400phr。phr的含義為按重量計每 一百份樹脂的份數(shù)。這樣的量一般允許對熱塑性聚合物進行正常加工。
[0005] 所述填料經(jīng)常選自天然或合成的碳酸鈣、白云石、氫氧化鎂、高嶺土、滑石、石膏或 氧化鈦，且直接以復合物、干混物、母料或顆粒形式并入聚合物母體中。
[0006] 然而，通過本領(lǐng)域中已知的方法制備的包含分散劑的精細粉末強烈傾向于在干燥 后形成團聚物。這樣的團聚物使其難以良好分散于最終混合物（如聚合物母體、油漆、涂料 或砂漿）中。為了克服這樣的分散問題，經(jīng)常對干燥及團聚顆粒進行去團聚步驟以破碎所 述團聚物且促進分散。然而，所述去團聚步驟并非總是足夠且因此這樣的材料的分散也不 令人滿意，導致在最終產(chǎn)品中產(chǎn)生缺陷及不必要的影響。
[0007] 經(jīng)常將礦物材料與分散劑混合以允許在高固體含量下進行濕磨。目前現(xiàn)有技術(shù)嘗 試提供克服團聚物問題的解決方案。將精細礦物材料制成母料以便更易于配料且更好地分 散于聚合物母體中。在一些應用中，任選地對礦物填料進行表面處理。
[0008] W0 00/20336涉及任選用一種或數(shù)種脂肪酸或一種或數(shù)種鹽或其混合物處理的超 細天然碳酸鈣，及其作為用于聚合物組合物的流變調(diào)節(jié)劑的用途。根據(jù)對于ISO標準4652 的BET法所測量的比表面積為14m 2/g至30m2/g。
[0009] W0 03/066692涉及用于母料中以允許礦物材料再分散于熱塑性樹脂中的粘合劑。
[0010] W0 2005/075353涉及天然顆粒碳酸鹽，其中在隨后的階段通過洗滌將在濕磨期間 使用的分散劑減至最少或移除，且后續(xù)的脫水產(chǎn)生表面水分含量降低至約〇. 2wt%的產(chǎn)品。 分散劑化學品的剩余部分按碳酸鹽的干重計不大于0.05wt%。在待用疏水化表面處理劑對 碳酸鹽進行表面涂布時，使用第二加熱步驟；可在表面處理步驟之前和/或期間施加第二 加熱步驟。表面處理劑可包含脂族羧酸。
[0011] W0 2010/030579涉及具有低的游離硬脂酸或不可檢測的游離硬脂酸的經(jīng)硬脂酸 處理的碳酸鈣。用于處理碳酸鈣的方法包括組合碳酸鈣、水和硬脂酸，其中水的量相對于總 重量為至少〇. 1重量％。
[0012] US 2004/097616涉及經(jīng)處理的顆粒碳酸鈣。分兩個步驟進行所述處理。第一處理 (預處理）步驟包括用至少一種聚二烷基硅氧烷處理且第二步驟包括通過至少一種含有超 過10個碳原子的脂肪酸處理，這兩個步驟能夠同時進行。
[0013] 面對分散問題，本
【發(fā)明者】意外地發(fā)現(xiàn)在工藝中自始自終不使用任何分散劑的情況 下制備經(jīng)研磨的礦物材料可允許解決最終組合物中的分散問題。
[0014] 因此，本發(fā)明目的在于經(jīng)研磨的天然礦物材料以及一種制備具有良好分散能力 的所述經(jīng)研磨的天然礦物材料的方法，其中所述礦物材料的固體含量高達約99. 8wt %， 且所述礦物材料以濕法在不存在丙烯酸類添加劑或多磷酸鹽或其它研磨劑添加劑下制 備，所述丙烯酸類添加劑或其它研磨劑添加劑可由本領(lǐng)域技術(shù)人員從如W0 03/066692或 EP-A-0380430的現(xiàn)有技術(shù)中獲知。
[0015] 本發(fā)明的另外一方面提供在熱塑性樹脂（如聚烯烴或PVC樹脂）、聚酯、丙烯酸類 樹脂、聚氨酯樹脂或熱固性樹脂（如聚氨酯泡沫（例如柔性聚氨酯泡沫））、橡膠、不飽和聚 酯或硫化橡膠中具有良好分散能力的經(jīng)研磨的天然礦物材料。
[0016] 本發(fā)明的另外一方面旨在一種包含本發(fā)明的礦物材料的熱塑性聚合物產(chǎn)品。
[0017] 本發(fā)明的另一方面旨在包含本發(fā)明的礦物材料的熱固性聚合物產(chǎn)品。
[0018] 本發(fā)明的又一方面旨在本發(fā)明的礦物材料用于熱塑性樹脂（如聚烯烴、苯乙烯類 樹脂、丙烯酸類樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰胺樹脂、齒化聚合物樹脂 及其組合）中的用途。
[0019] 在本發(fā)明的又一方面中，鹵化聚合物樹脂優(yōu)選選自：PVC、后氯化聚氯乙烯PVCC、 聚偏二氟乙烯PVDF或其混合物。
[0020] 本發(fā)明的又一方面旨在熱塑性PVC產(chǎn)品，其中本發(fā)明的礦物材料以約lphr至 200phr，優(yōu)選約5phr至約19phr，更優(yōu)選約6phr至約18phr，且更優(yōu)選約7phr至約17phr 的量存在，且其中熱塑性PVC產(chǎn)品根據(jù)IS0179/leA對擠壓樣品所測量的卻貝沖擊強度 (charpy impact strength)為10kJ/m2至約140kJ/m2。此外，熱塑性PVC產(chǎn)品的光澤度 60° [_]為約20至約60,優(yōu)選為約40至約60,更優(yōu)選為約42至55。
[0021] 本發(fā)明的又一方面旨在本發(fā)明的礦物產(chǎn)品的用途以及由這樣的熱塑性聚合物產(chǎn) 品或熱固性材料制成的中間產(chǎn)品和/或最終產(chǎn)品。
[0022] 包含本發(fā)明的礦物材料的這樣的熱塑性聚合物產(chǎn)品包含至少一種選自以下的熱 塑性聚合物：聚烯烴、苯乙烯類樹脂、丙烯酸類樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、 聚酰胺樹脂、鹵化聚合物樹脂以及其組合。
[0023] 最終熱塑性聚合物產(chǎn)品為型材，如窗型材、管道，以及技術(shù)型材，如纜線管或?qū)Ь€ 管、壁板、天花板或包層板、導線絕緣體；纖維及非織造物、流延薄膜，如透氣薄膜、酒椰葉纖 維（raffia)、雙定向聚丙烯薄膜或吹塑薄膜，如由高密度聚乙烯（HDPE)或線性低密度聚乙 烯（LLDPE)或聚丙烯（PP)或其混合物制成的單層或多層薄膜。混合物是指混合層。然而， 不僅可制備最終產(chǎn)品，而且可制備中間產(chǎn)品。這樣的中間產(chǎn)品涵蓋通過包括擠壓步驟的方 法（如注射成型、吹塑成型或澆鑄）制成的產(chǎn)品以及所得產(chǎn)品如薄片、薄膜或瓶及型材。應 理解，此處所提及的方法僅用于說明性目的且因此不應解釋為使本發(fā)明限于這些方法。
[0024] 如母料、復合物、干混物或顆粒的中間產(chǎn)品以及如非織造纖維、紡鋪纖維（spun laid fibre)、單絲或復絲產(chǎn)品的其它類型的最終產(chǎn)品由本發(fā)明所涵蓋。
[0025] 現(xiàn)將進一步描述本發(fā)明。
[0026] 礦物材料一般為來自采石場的開采材料且在某種程度上也可由合成方法制備。
[0027] 來自采石場的開采礦物材料進一步根據(jù)其最終預期用途來進行加工?；旧希?先通過顎式破碎機等對開采的礦石進行尺寸減小操作，然后進入后續(xù)研磨工藝。這樣的研 磨或磨碎工藝一般以干式或濕式方式進行，且因此也稱為干式研磨或磨碎或者濕式研磨或 磨碎，這樣的工藝是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
[0028] -般而言，在濕磨期間存在相關(guān)加工劑以改進在濕磨期間的粘度。這樣的影響粘 度的相關(guān)加工助劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知且可見于有機材料或無機材料、化學品或分子 中。
[0029] 本發(fā)明的經(jīng)研磨的礦物材料通過包括以下步驟的方法來獲得：
[0030] a)在至少一個研磨步驟中在水性懸浮液或漿料中對礦物材料進行濕磨直至礦物 材料的重量中值粒徑d5。為0· 1 μ m至1. 5 μ m，優(yōu)選為0· 4 μ m至1. 1 μ m，更優(yōu)選為0· 6 μ m 至0. 9 μ m，且最優(yōu)選為0. 8 μ m，且其中在至少一個研磨步驟中不存在相關(guān)加工助劑。
[0031] b)任選地對步驟b)的水性懸浮液或漿料進行濃縮或脫水以獲得50重量％至70 重量％，優(yōu)選為55重量％至65重量％，且最優(yōu)選為60重量％的干物質(zhì)的固體含量,所述礦 物質(zhì)的重量中值粒徑d 5。為0· 1 μ m至1. 5 μ m,優(yōu)選為0· 4 μ m至1. 1 μ m,更優(yōu)選為0· 6 μ m 至0· 9 μ m,且最優(yōu)選為0· 8 μ m。
[0032] c)干燥步驟a)或b)的水性懸浮液或漿料以獲得固體含量為99.8%的礦物質(zhì)，其 中不存在相關(guān)加工助劑。
[0033] d)任選地用至少一種脂族羧酸對步驟c)的產(chǎn)物進行表面處理。
[0034] 然而，在某些情況下，對在步驟d)獲得的產(chǎn)物進行去團聚可能為可取的。
[0035] 因此，本發(fā)明的方法的特征在于其包括步驟e):將步驟d)的產(chǎn)物去團聚。
[0036] 本發(fā)明的方法可更進一步在步驟a)中包括至少一個研磨步驟，其中固體含量為 10wt%至40wt%，優(yōu)選為20wt%至30wt%，且包括強制性步驟b)，其中在研磨步驟中，不存 在相關(guān)加工助劑。
[0037] 待用于上述方法中的礦物材料可為任何天然或合成的碳酸鈣或包含選自包含以 下的材料的碳酸鈣：大理石、白堊、白云石、方解石、石灰石、氫氧化鎂、滑石、石膏、氧化鈦或 其混合物。
[0038] 上述方法的濕式精磨可通過為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的工藝，如US 5, 533, 678或 US 5, 873, 935中所述的工藝進行。
[0039] 在上述方法中任選的濃縮或脫水步驟通過為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的方式，如通過 機械和/或熱濃縮和/或其組合來進行。
[0040] 機械濃縮或脫水可通過離心或通過壓濾來進行。熱濃縮法（如溶劑蒸發(fā)）通過熱 或通過急驟冷卻來進行。優(yōu)選地，本發(fā)明中的濃縮步驟通過離心進行。
[0041] 上述方法中的干燥步驟通過為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的方式進行且可選自如以下 的組：霧化、噴霧干燥、在旋轉(zhuǎn)烘箱中干燥、在池中干燥、噴射干燥、流化床干燥、冷凍干燥、 流化噴霧干燥或其它適合于此目的的方式，如噴泉式噴嘴干燥，優(yōu)選通過噴霧干燥來進行。 [0042] 可在具有預加熱的材料的針磨機中，在立式球磨機、細胞研磨機、高速混合機、干 熔融涂層、流化床或任何適合于此目的且為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的其它裝置中對由脫水或 干燥步驟產(chǎn)生的干燥礦物質(zhì)產(chǎn)物進行任選的表面處理。
[0043] 可在干燥步驟后或在干燥步驟期間作為替代方式進行任選的表面處理步驟，其中 在干燥步驟后，及在干燥步驟之前或期間以替代方式添加表面處理產(chǎn)品。
[0044] 用表面處理產(chǎn)品以約0. Olwt%至約4wt%礦物質(zhì)的量，優(yōu)選以約0. 02wt%至約 2wt %礦物質(zhì)的量，更優(yōu)選以約0. 03wt %至約lwt %礦物質(zhì)的量進行所述任選的處理。
[0045] 所述表面處理產(chǎn)品為至少一種選自以下的脂族羧酸：丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛 酸、壬酸、癸酸、i^一烷酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蘧酸、十五烷酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂 酸、十九烷酸、花生酸、二十一烷酸、山崳酸、二十四烷酸、其酯和/或其鹽和/或混合物。
[0046] 在本發(fā)明的含義內(nèi)，至少一種脂族羧酸是指由碳及氫構(gòu)成的直鏈或線性鏈、支鏈、 飽和、不飽和或脂環(huán)族有機化合物。所述有機化合物進一步含有位于碳骨架末端的羧基，所 述羧基在酯的情況下用C1至C9醇，優(yōu)選選自包含以下的一元醇酯化：甲醇、乙醇、丙醇、異 丙醇、丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇、1-己醇、2-己醇、異己醇、1-庚醇、2-庚醇、異庚醇、1-辛 醇、2-辛醇、異辛醇、1-壬醇、2-壬醇、異壬醇及其混合物。
[0047] 由此通過上述方法獲得的產(chǎn)物為任選地涂覆有至少一種脂族羧酸的礦物材料，其 中未經(jīng)處理的礦物材料的中值粒徑d 5(l為0· 1 μ m至1. 5 μ m，優(yōu)選為0· 4 μ m至1. 1 μ m，更優(yōu) 選為0· 6 μ m至0· 9 μ m，且最優(yōu)選為0· 8 μ m。
[0048] 所述未經(jīng)處理的礦物材料的BET/N2比表面積進一步為3m2/g至13m 2/g，優(yōu)選為 4m2/g至12m2/g，更優(yōu)選為5m2/g至10m 2/g，更優(yōu)選為6m2/g至9m2/g，更優(yōu)選為7m2/g至8m 2/ g° 所述方法由 Brunauer, St.，Emmett, Ρ· Η·，Teller, Ε· (1938) :Adsorption of Gases in Multimolecular Layers, J. Am. Chem. Soc, 60, 309 所描述。
[0049] 此外，通過上述方法獲得的任選地經(jīng)涂布的礦物材料的最大粒徑（topcut) d98等 于或小于6 μ m，如約5. 9 μ m至約1. 8 μ m，優(yōu)選約5 μ m至約1. 8 μ m，更優(yōu)選約4 μ m至約 2· 5 μ m。
[0050] 本發(fā)明的礦物材料涂覆有至少一種脂族羧酸的表面區(qū)域是指通過為本領(lǐng)域技術(shù) 人員所知的涂布技術(shù)（如熱流化床噴涂、熱濕涂、溶劑輔助涂布或自組裝涂布等）涂覆，從 而在礦物材料顆粒表面上形成單層脂族羧酸而施加的至少一種脂族羧酸可達到或暴露于 至少一種脂族羧酸的礦物材料的表面區(qū)域。就此而言，應注意使可達表面區(qū)域完全飽和所 需的脂族羧酸的量定義為單層濃度。因此也可選擇較高濃度，從而在礦物材料顆粒的表面 上形成雙層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。這樣的單層濃度可容易地由本領(lǐng)域技術(shù)人員基于Papirer、 Schultz 及 Turchi 的著作（Eur. Polym. J.第 20 卷，第 12 期，第 1155-1158 頁，1984 年） 來計算。
[0051] 如先前所述，本發(fā)明的一個方面是提供在最終混合物（如聚合物母體、油漆、涂料 或砂漿）中具有良好分散能力的礦物材料。
[0052] 本發(fā)明的另一方面是由本發(fā)明方法獲得的礦物填料用于紙、油漆、涂料、熱塑性樹 脂或熱固性樹脂、橡膠、食品、食品包裝、化妝品、藥物、砂漿或混凝土中的用途。
[0053] 此外，本發(fā)明涉及生產(chǎn)所述礦物材料的方法以及所述礦物材料用于熱塑性樹脂 (如聚烯烴或PVC樹脂）或熱固性樹脂中的用途以及由包含本發(fā)明的礦物材料的這樣的熱 塑性或熱固性材料制成的中間產(chǎn)品和/或最終產(chǎn)品。且最終，本發(fā)明也涉及包含所述礦物 材料的熱塑性樹脂（如聚烯烴或PVC樹脂）或熱固性樹脂。
[0054] 熱塑性聚合物還選自：聚烯烴、苯乙烯類樹脂、丙烯酸類樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酰 胺樹脂、齒化聚合物樹脂、生物塑料、生物可降解聚合物或其組合。
[0055] 熱固性樹脂選自（但不限于）柔性聚氨酯泡沫及不飽和聚酯。
[0056] 如果聚合物樹脂為鹵化聚合物樹脂，則鹵化聚合物樹脂優(yōu)選選自：PVC、塑化PVC、 未塑化PVC、后氯化聚氯乙烯CPVC、聚偏二氟乙烯PVDF或其混合物。
[0057] 在將PVC制成最終產(chǎn)品前，其始終需要通過并入添加劑而轉(zhuǎn)變成復合物或干混 物，所述添加劑如（但不限于）熱穩(wěn)定劑、UV穩(wěn)定劑、潤滑劑、增塑劑、加工助劑、抗沖擊改 性劑、熱改性劑、填充劑、阻燃劑、抗微生物劑、發(fā)泡劑、煙霧抑制劑及任選的顏料。
[0058] 在熱塑性PVC樹脂中礦物質(zhì)填料的量為約lphr至約200phr。在熱塑性PVC窗型 材中，礦物材料的量為約lphr至約20phr，優(yōu)選約5phr至約19phr，還更優(yōu)選約6phr至約 18phr，還更優(yōu)選約7phr至約17phr。
[0059] 在本發(fā)明的含義中，術(shù)語"phr"意指"每一百份樹脂的份數(shù)"。具體而言，如果使用 100份聚合物，則其它成分的量相對于這些100重量份的聚合物來表示。
[0060] 本發(fā)明的礦物質(zhì)填料在并入熱塑性PVC窗型材中時可以相對于熱塑性材料等于 或大于4phr的量，優(yōu)選以如下量存在于熱塑性PVC樹脂中：至少9phr、至少lOphr、至少 llphr、至少 12phr、至少 13phr、至少 14phr、至少 15phr、至少 16phr、至少 17phr、至少 18phr 或至少19phr。
[0061] 這樣的熱塑性PVC樹脂具有如下優(yōu)點：其機械性能或光學性能（如可加工性、光澤 度和/或沖擊強度）因此不受影響或僅受很少影響，即在工業(yè)和/或客戶所接受的偏差限 度內(nèi)。
[0062] 一個明顯的副作用歸因于替換高達200phr的量的聚合物樹脂，最終熱塑性PVC部 件的生產(chǎn)可更具成本效率。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易認識到，在最終產(chǎn)品中使用較少 熱塑性聚合物材料將會顯著降低最終產(chǎn)品的成本，所述最終產(chǎn)品如有型材，例如窗型材、管 道、技術(shù)型材，如纜線管或?qū)Ь€管、壁板、天花板或包層板、導線絕緣體、纖維及非織造物。
[0063] 然而，不僅可制備最終產(chǎn)品，而且可制備中間產(chǎn)品。這樣的中間產(chǎn)品涵蓋通過包括 擠壓步驟的方法（如注射成型、吹塑成型或澆鑄）制成的產(chǎn)品且所得產(chǎn)品如為型材、薄片、 薄膜或瓶。應理解，此處所提及的方法僅用于說明性目的且因此不應解釋為使本發(fā)明限于 這些方法。
[0064] PVC可進一步分成硬質(zhì)PVC、塑化PVC及塑溶膠，其具有相應的最終產(chǎn)品或應用。硬 質(zhì)PVC-般用于型材（如窗型材）中，其包含lphr至約12phr的礦物填料；用于板壁中，其 包含lphr至lOOphr的礦物填料；用于管或管道中，其包含lphr至60phr的礦物填料。塑化 PVC -般用于地板中，其包含約lphr至200phr的礦物填料；用于纜線管中，其包含約lphr 至150phr的礦物填料。塑溶膠一般用于車身下部材料中，其包含約lphr至至多200phr的 量的礦物填料。因此，礦物填料（如CaC0 3) -般以約lphr至約200phr的量使用。在特定 應用（如型材，例如窗型材）中，此量一般為約lphr至約20phr。上述填料的量不固定且上 限因此仍可向上或向下變化10%至50%。
[0065] 如果聚合物樹脂為苯乙烯類樹脂，則聚合物樹脂優(yōu)選選自：通用聚苯乙烯 (GPPS)、耐沖擊性聚苯乙烯（HIPS)、苯乙烯-丁二烯共聚物、Kraton?型嵌段共聚物、苯乙 烯-丙烯腈型樹脂、丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯樹脂、甲基丙烯酸甲酯苯乙烯共聚物及其混 合物。
[0066] 如果聚合物樹脂為丙烯酸類樹脂，則聚合物優(yōu)選為聚甲基丙烯酸甲酯。
[0067] 如果聚合物樹脂為聚烯烴樹脂，則聚烯烴樹脂優(yōu)選選自：聚乙烯（交聯(lián)或非交聯(lián) 聚乙烯）和/或丙烯和/或其混合物的均聚物和/或共聚物。聚乙烯可進一步再分成HDPE、 LDPE、LLDPE。
[0068] 如果聚合物為聚酯樹脂，則聚合物樹脂優(yōu)選選自：聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET) 和/或聚對苯二甲酸丁二醇酯酯、聚碳酸酯，以及熱塑性樹脂，包含鄰苯二甲酸酯，如間苯 二甲酸酯。
[0069] 在本發(fā)明的上下文中，生物塑料為源自再生性生物質(zhì)來源（如植物油脂、玉米、淀 粉、豌豆淀粉或微生物叢）的塑料形式而不是源自原油餾分的化石燃料塑料。一些但并 非所有生物塑料經(jīng)設(shè)計而能夠生物降解，如聚乳酸塑料（PLA)或聚羥基烷酸酯生物塑料 (PHA)。常將通常由直鏈淀粉或支鏈淀粉制成的基于淀粉的生物塑料與生物可降解聚酯共 混。這些共混物主要為淀粉/聚己內(nèi)酯（PCL共混物）或淀粉/聚己二酸丁二醇酯酯-共-對 苯二甲酸酯。其它生物塑料或生物可降解生物塑料進一步描述于文獻和/或因特網(wǎng)中。
[0070] 在一個優(yōu)選實施方案中，熱塑性樹脂選自聚氯乙烯。
[0071 ] 優(yōu)選地，聚氯乙烯樹脂包括聚氯乙烯均聚物或氯乙烯與可共聚的烯鍵式不飽和單 體的共聚物。根據(jù)最終PVC產(chǎn)品的用途，選擇適當K值。K值為基于PVC溶液的粘度測量的 PVC分子量的量度。其通常在35至80之間。K值低表示分子量低（容易加工但具有較差 特性）且K值高表示分子量高（難以加工，但具有優(yōu)異特性）。
[0072] 適合于本發(fā)明中的聚氯乙烯樹脂可自多種商業(yè)來源獲得。如來自INEOS Chlor Americas 公司、Shin-Etsu、Vestolit、LVM、Aiscondel、Cires、Solvin、Arkema 或 Vinnolit 的聚氯乙烯。
[0073] 在一個優(yōu)選實施方案中，熱塑性PVC樹脂組合物包含4phr至約19phr的量的本發(fā) 明礦物質(zhì)材料。熱塑性PVC樹脂組合物可包含其它一般用于制備最終熱塑性PVC聚合物產(chǎn) 品（如窗型材）的添加劑?？商砑舆@樣的添加劑以達成例如增加聚合物產(chǎn)品的耐沖擊性、 熔體彈性、穩(wěn)定性及抗氧化性的目的。熱塑性PVC樹脂組合物還可包含至少一種選自以下 的組分：穩(wěn)定劑、抗沖擊改性劑、潤滑劑、加工助劑、顏料及其組合。
[0074] 在一個實施方案中，包含lphr至20phr的量的本發(fā)明礦物材料的熱塑性PVC樹脂 組合物還包含至少一種穩(wěn)定劑。這樣的穩(wěn)定劑在本領(lǐng)域中為已知的且由如Baerlocher或 Crompton公司的制造商提供。穩(wěn)定劑典型地選自含Pb穩(wěn)定劑、含Sn穩(wěn)定劑、含Ca-Zn穩(wěn)定 齊U、基于有機物的穩(wěn)定劑OBS?、Ca-有機堿穩(wěn)定劑、含Ba-Zn穩(wěn)定劑或其組合。
[0075] 在一個特定實施方案中，包含lphr至20phr的量的本發(fā)明礦物材料的熱塑性PVC 樹脂組合物還包含lphr至6phr，優(yōu)選為2phr至5phr，更優(yōu)選為3phr至4phr的量的含 Ca-Zn穩(wěn)定劑。在特定實施方案中，含Ca-Zn穩(wěn)定劑的量為3. 5phr。這樣的PVC組合物用 于生產(chǎn)窗型材。
[0076] 適合于本發(fā)明的含Ca-Zn穩(wěn)定劑可從多個供貨商獲得。如來自Reagens Deutschland 有限公司的 Stabilox CZ2913GN。
[0077] 可替代地或者附加地，穩(wěn)定劑也可選自有機錫穩(wěn)定劑。如二甲錫、逆酯錫（reverse ester tins)及硫醇錫（tin mercaptides)。這樣的有機錫穩(wěn)定劑涵蓋數(shù)種類別的化合物。 硫醇錫包含雙（硫基乙醇酸酯）二烷基-錫與三（硫基乙醇酸酯）單烷基-錫的共混物。
[0078] 可添加的其它有機錫穩(wěn)定劑包含羧酸二烷基-錫酯，其中最常見的為馬來酸二烷 基-錫酯，如馬來酸二烷基-錫辛酸酯。
[0079] 如果將有機錫穩(wěn)定劑添加至熱塑性PVC樹脂中，則優(yōu)選添加0. 5phr至約2phr的 量的所述有機錫穩(wěn)定劑。
[0080] 可替代地或者附加地，必要時可添加其它添加劑，如潤滑劑、硬脂酸鈣和/或顏 料，如二氧化鈦。這樣的其它添加劑優(yōu)選以至少0. lphr的量，優(yōu)選以約0. Olphr至約9phr 的量，優(yōu)選以約〇. 5phr至約5phr的量存在于包含本發(fā)明的礦物材料的熱塑性PVC樹脂組 合物中。
[0081] 適合于本發(fā)明中的潤滑劑、硬脂酸鈣和/或二氧化鈦，例如Tyrin7000、Paraloid KM366、Durastrenght340、Realube AIS、Realube3010、Kronos CL2220、Tional68 可自多 個供貨商獲得，如 Baerlocher、Chemson、Ika、Reagens、Akdeniz Kimya、Kronos、DuPont、 Huntsman及許多其它供貨商。有用的潤滑劑、內(nèi)部潤滑劑及外部潤滑劑在本領(lǐng)域中為已知 的且可選自表1。
[0082] 表1的內(nèi)容僅為示例性特性且不應解釋為限于這些潤滑劑。
[0083] 表 1
[0084]
【權(quán)利要求】
1. 一種用于制備經(jīng)研磨的礦物材料的方法，其包括以下步驟： a) 在至少一個研磨步驟中在水性懸浮液或漿料中對所述礦物材料進行濕磨直至所 述礦物材料的重量中值粒徑d5(l為0· 1 μ m至1. 5 μ m，優(yōu)選為0· 4 μ m至1. 1 μ m，更優(yōu)選為 0· 6 μ m至0· 9 μ m，且最優(yōu)選為0· 8 μ m，且其中在所述至少一個研磨步驟中不存在相關(guān)加工 助劑； b) 任選地對步驟b)的所述水性懸浮液或漿料進行濃縮或脫水以獲得50重量％至70 重量％，優(yōu)選為55重量％至65重量％，且最優(yōu)選為60重量％的干物質(zhì)的固體含量,所述礦 物質(zhì)的重量中值粒徑d 5。為0· 1 μ m至1. 5 μ m,優(yōu)選為0· 4 μ m至1. 1 μ m,更優(yōu)選為0· 6 μ m 至0· 9 μ m,且最優(yōu)選為0· 8 μ m ; c) 干燥步驟a)或b)的所述水性懸浮液或漿料以獲得固體含量為99. 8%的礦物質(zhì)，其 中不存在相關(guān)加工助劑； d) 任選地用至少一種脂族羧酸對步驟c)的產(chǎn)物進行表面處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在步驟d)之后的去團聚步驟e)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中步驟a)包括至少一個研磨步驟，其中所述固 體含量為l〇wt%至40wt%，優(yōu)選為20wt%至30wt% ;以及強制性步驟b)，且其中在所述研 磨步驟中不存在相關(guān)加工助劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其中所述礦物材料選自：大理石、白堊、 白云石、方解石、石灰石、氫氧化鎂、滑石、石膏、氧化鈦或其混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中步驟c)中的所述濃縮通過機械濃縮 和/或熱濃縮和/或其組合進行，優(yōu)選通過離心進行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其中步驟d)中的所述干燥借助選自以下 的方式進行：霧化、噴霧干燥、在旋轉(zhuǎn)烘箱中干燥、在池中干燥、噴射干燥、流化床干燥、冷凍 干燥、流化噴霧干燥或噴泉式噴嘴干燥，優(yōu)選通過噴霧干燥來進行。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中步驟d)的所述至少一種脂族羧酸選 自：丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、i^一烷酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蘧酸、十五 烷酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸、十九烷酸、花生酸、二i^一烷酸、山崳酸、二十四烷酸和/ 或其混合物。
8. 通過根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法獲得的礦物材料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦物材料在紙、油漆、涂料、熱塑性樹脂或熱固性樹脂、橡膠、 食品、食品包裝、化妝品、藥物、混凝土或砂漿中的用途。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的用途，其中所述熱塑性聚合物選自：聚烯烴、鹵化聚合物樹 月旨、苯乙烯類樹脂、丙烯酸類樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂及其組合，且所述 熱固性樹脂包括柔性聚氨酯泡沫、聚酰胺樹脂及其組合。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的用途，其中所述鹵化聚合物樹脂優(yōu)選選自：PVC、后氯化聚 氯乙烯PVCC、聚偏二氟乙烯PVDF或其混合物。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的用途，其中所述聚烯烴樹脂優(yōu)選選自：聚乙烯（交聯(lián)或非 交聯(lián)聚乙烯）和/或丙烯和/或其混合物的均聚物和/或共聚物。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦物材料用于包含母料、復合物、干混物或顆粒的中間聚合 物產(chǎn)品中的用途。
14. 包含根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦物材料的紙。
15. 包含根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦物材料的油漆。
16. 包含根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦物材料的涂料。
17. 包含根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦物材料的混凝土或砂漿。
18. 包含含有根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦物材料的母料、復合物、干混物或顆粒的中間聚 合物產(chǎn)品。
19. 包含根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦物材料的熱塑性聚合物。
20. 包含根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦物材料的熱塑性聚合物產(chǎn)品。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的熱塑性聚合物產(chǎn)品，其中所述熱塑性聚合物產(chǎn)品包含至少 一種選自以下的熱塑性聚合物：聚烯烴、苯乙烯類樹脂、丙烯酸類樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯 樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰胺樹脂、齒化聚合物樹脂以及其組合。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的熱塑性聚合物產(chǎn)品，其中所述鹵化聚合物樹脂優(yōu)選選自： PVC、后氯化聚氯乙烯PVCC、聚偏二氟乙烯PVDF或其混合物。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的熱塑性PVC產(chǎn)品，其中所述礦物材料以lphr至200phr，優(yōu) 選約5phr至約19phr，更優(yōu)選約6phr至約18phr，且更優(yōu)選約7phr至約17phr的量存在。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的熱塑性PVC產(chǎn)品，其中所述熱塑性PVC產(chǎn)品根據(jù) IS0179/leA對擠壓樣品所測得的卻貝沖擊強度為10kJ/m2至約140kJ/m2。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的熱塑性PVC產(chǎn)品，其中所述熱塑性PVC產(chǎn)品的光澤度 60° [_]為約20至約60,優(yōu)選為40至約60,更優(yōu)選為約42至約55。
26. 根據(jù)權(quán)利要求20至25中任一項所述的熱塑性聚合物產(chǎn)品，其中所述熱塑性聚合物 產(chǎn)品選自：型材，如窗型材，管道，以及技術(shù)型材如纜線管或?qū)Ь€管、壁板、天花板或包層板、 導線絕緣體、纖維、薄片、薄膜及非織造物。
27. 根據(jù)權(quán)利要求22至25中任一項所述的熱塑性PVC產(chǎn)品，其中所述熱塑性PVC產(chǎn)品 選自：窗型材，管道，技術(shù)型材如纜線管或?qū)Ь€管、壁板、天花板或包層板、導線絕緣體、纖維 及非織造物。
28. 包含根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦物材料的熱塑性塑化PVC產(chǎn)品。
29. 包含根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦物材料的熱塑性塑溶膠產(chǎn)品。
30. 包含含有根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦物材料的聚氨酯、發(fā)泡聚氨酯、不飽和聚酯樹脂 的熱固性聚合物。
31. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的熱塑性聚合物，其中所述聚合物為生物塑料或生物可降解 聚合物。
【文檔編號】C09C1/02GK104114647SQ201380009417
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月17日
【發(fā)明者】皮埃爾·布蘭查德, 讓-皮埃爾·埃爾瓜昂, 比特·卡思, 霍爾格·米勒, 于爾根·斯佩恩, 馬丁·布倫納, 帕斯卡·戈農(nóng), 邁克爾·廷克爾 申請人:歐米亞國際集團