Новая обработка поверхности белых минеральных материалов для применения в пластмассах

Изобретение относится к полимерной композиции, содержащей по меньшей мере одну полимерную смолу, которая представляет собой по меньшей мере один термопластичный полимер и по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, представляющий собой карбонат кальция. Также изобретение относится к способу получения карбоната кальция с реакционно-способной поверхностью, карбонату кальция, получаемому данным способом, фибре и/или волокну, и/или пленке, и/или нити, и/или дышащей пленке, содержащим полимерную композицию и/или карбонат кальция с реакционно-способной поверхностью. При этом для обработки поверхности применяют смесь эфиров фосфорной кислоты для снижения гидрофильности и/или склонности к влагопоглощению поверхности обрабатываемых частиц. Технический результат заключается в получении полимерной композиции, придающей улучшенные механические свойства продуктам конечного назначения и низкую гидрофильность. 7 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 8 табл., 4 пр.

 

Настоящее изобретение относится к полимерной композиции, содержащей по меньшей мере одну полимерную смолу и от 0,1 до 95 масс. % по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, способу получения белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, белому минеральному материалу с реакционно-способной поверхностью, получаемому данным способом, фибре и/или волокну и/или пленке и/или нити и/или дышащей пленке, содержащим полимерную композицию и/или белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, изделию, содержащему полимерную композицию и/или белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью и/или фибру и/или волокно и/или пленку и/или нить и/или дышащую пленку, а также к применению смеси эфиров фосфорной кислоты для снижения гидрофильности и/или склонности к влагопоглощению поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью.

На практике материалы-наполнители и в особенности материалы-наполнители, содержащие карбонат кальция, часто используют в качестве наполнителей в форме частиц в термопластичных полимерных продуктах, таких как фибры, волокна, пленки, нити и/или дышащие пленки, обычно изготавливаемых из полиэтилена (PE), полипропилена (PP), полиуретана (PU), поливинилхлорида (PVC), сложного полиэфира (PES) и/или полиамида (PA). Однако чтобы создать на материале-наполнителе гидрофобное покрытие и улучшить диспергируемость указанного минерального материала-наполнителя в полимерной композиции, а также, возможно, улучшить обрабатываемость данной полимерной композиции и/или свойства продуктов конечного назначения, таких как фибры, волокна, пленки, нити и/или дышащие пленки, вводят добавки. Удаление таких добавок приводило бы к неприемлемому снижению качества получаемых в результате фибры, волокна, пленки, нити и/или дышащей пленки. Более того, необходимо отметить, что таким минеральным материалам-наполнителям обычно сопутствует присутствие летучих, выделяющихся при температурах, достигаемых в ходе применения таких минеральных наполнителей и/или при обработке указанных полимерных продуктов, содержащих такие минеральные наполнители. Например, такие летучие могут быть:

- неотъемлемо связаны с минеральным наполнителем (“неотъемлемые летучие”) и, в особенности, представляют собой связанную воду и/или

- введены в ходе обработки минерального наполнителя (“добавленные летучие”), например, чтобы придать минеральному наполнителю лучшую способность к диспергированию в полимерной пластмассовой среде, и/или

- генерированы реакцией неотъемлемых органических материалов и/или добавленных органических материалов с минеральным наполнителем; такие реакции могут быть вызваны или усилены, в особенности, температурами, достигаемыми в ходе введения и/или обработки полимерного материала, содержащего минеральный наполнитель, как, например, в ходе процессов экструзии или компаундирования; и/или

- генерированы при разложении неотъемлемых органических материалов и/или добавленных органических материалов с образованием CO2, воды и, возможно, низкомолекулярных фракций данных органических материалов; такое разложение может быть вызвано или усилено, в особенности, температурами, достигаемыми в ходе введения и/или обработки полимерного материала, содержащего минеральный наполнитель, как, например, в ходе процессов экструзии и компаундирования.

В результате присутствия таких летучих может быть затруднено получение фибры, волокна, пленки, нити и/или дышащей пленки, не содержащих пустот, приводящих к неровным поверхностям и, таким образом, к ухудшению качества конечного полимерного продукта, содержащего такой материал-наполнитель. Кроме того, летучие могут приводить к снижению прочности на растяжение и разрыв таких фибры, волокна, пленок, нити и/или дышащих пленок и могут ухудшать их визуальные характеристики, в частности, их визуальную однородность. Более того, летучие могут вызывать чрезмерное вспенивание расплава полимера, содержащего минеральный наполнитель, в ходе стадии компаундирования, вызывая нежелательное расширение продукта при вакуумном извлечении и, следовательно, способствуя сниженной производительности.

Такие обработанные материалы-наполнители, содержащие карбонат кальция, описаны в ряде документов. Например, публикация WO 00/20336 относится к ультрамелкому природному карбонату кальция, который необязательно может быть обработан одной или несколькими жирными кислотами, либо их одной или несколькими солями или смесями, и который применяют в качестве регулятора реологических свойств полимерных композиций.

Аналогично, патент США 4407986 относится к осажденному карбонату кальция, поверхность которого обработана диспергирующим агентом, который может включать в себя высшие алифатические кислоты и их соли с металлами, чтобы ограничить добавление смазочных присадок при смешении данного карбоната кальция с кристаллическим полипропиленом и избежать формирования агрегатов карбоната кальция, которые ограничивают ударопрочность полипропилена.

В патенте EP 0325114, относящемся к не дающим наплывов антикоррозионным композициям для днища моторных транспортных средств на основе поливинилхлорида, который имеет улучшенные реологические и адгезионные свойства, пример 7 раскрывает смесь аммонийной соли 12-гидроксистеариновой кислоты в сочетании с жирной кислотой (в массовом соотношении 1:1), применяемую для обработки минерального наполнителя.

Публикация WO 03/082966 относится к сшиваемой и/или сшитой композиции нанонаполнителя, которая в необязательных вариантах осуществления может дополнительно включать в себя наполнители, которые могут быть покрыты или не покрыты стеариновой кислотой, стеаратом, силаном, силоксаном и/или титанатом. Такие композиции нанонаполнителя используют для усиления барьерных свойств, прочности и температур тепловой деформации, что делает их полезными для применения в медицинской, автомобильной, электрической, строительной и пищевой области приложения.

В заявке США 2002/0102404 описаны диспергируемые частицы карбоната кальция, поверхность которых покрыта сочетанием насыщенных и ненасыщенных алифатических карбоновых кислот и их солей наряду с органическим соединением, таким как фталевый эфир, которые используют в адгезивных композициях для улучшения вязкостной стабильности и адгезионных свойств.

Кроме того, в заявке США 2002/0102404 описаны частицы карбоната кальция, поверхность которых покрыта (1) смесью жирных кислот, содержащей (1A) по меньшей мере одну из насыщенных жирных кислот и их солей и (1B) по меньшей мере одну из ненасыщенных жирных кислот и их солей, причем массовое соотношение (1A):(1B) находится в диапазоне от 30:70 до 70:30, и (2) органическим соединением, таким как фталевый эфир.

Пункт 11 публикации WO 92/02587 указывает, что омыленный раствор натриевой соли по меньшей мере одной ненасыщенной жирной кислоты с высокой молекулярной массой или сочетания по меньшей мере одной ненасыщенной жирной кислоты с высокой молекулярной массой и по меньшей мере одной ненасыщенной жирной кислоты с высокой молекулярной массой может быть добавлен к предварительно нагретой суспензии осажденного карбоната кальция для получения в итоге желаемого уровня покрытия жирной кислотой на карбонате кальция перед переходом к дополнительным технологическим стадиям.

Реферат JP 54162746 раскрывает композицию, содержащую заданные относительные количества жесткой винилхлоридной смолы, коллоидного карбоната кальция, обработанного жирной кислотой, и стеарата бария, используемую для улучшения термостабильности винилхлоридной композиции.

В патенте США 4520073 описаны минеральные материалы-наполнители с улучшенными гидрофобными покрытиями, полученными нанесением под давлением на пористые материалы с использованием пара в качестве носителя кроющего материала. Указанный кроющий материал может быть выбран, среди прочих вариантов, из длинноцепочечных алифатических жирных кислот и их солей.

В публикации WO 01/32787 описан продукт материала карбоната щелочноземельного металла в форме частиц, который имеет на своих частицах покрытие из гидрофобного материала, содержащее композицию, сформированную из (a) первого компонента, который содержит продукт реакции карбоната щелочноземельного металла и по меньшей мере одной заданной алифатической карбоновой кислоты, и (b) второго компонента, имеющего температуру высвобождения карбоната значительно выше, чем у первого компонента, который содержит соединение формулы CH3(CH2)mCOOR.

Публикация WO 2008/077156 A2 относится к фибрам спанлейд, содержащим по меньшей мере одну полимерную смолу и по меньшей мере один наполнитель, имеющий средний размер частиц меньший либо равный примерно 5 микрон и/или имеющий предельный размер менее примерно 15 микрон, в которых по меньшей мере один наполнитель присутствует в количестве менее примерно 40% по массе относительно суммарной массы фибр спанлейд. Покрытие наполнителя описано как представляющее собой по меньшей мере один органический материал, выбранный из жирных кислот и их солей и эфиров, например, из стеариновой кислоты, стеарата, стеарата аммония и стеарата кальция.

Заявителю также известна публикация WO 2011/147778, описывающая продукт содержащего карбонат кальция минерального наполнителя для относящихся к пленкам областей приложения, обеспечивающий температуру начала выделения летучих по меньшей мере 250°C, содержащий полученный обработкой слой, расположенный на поверхности указанного минерального наполнителя, по существу состоящий из насыщенных алифатических карбоновых кислот, содержащих от 6 до 9 атомов углерода, и их солей.

Заявителю также известна публикация WO 2011/147802, описывающая способ получения продукта минерального наполнителя с обработанной поверхностью для относящейся к пленкам области приложения при температуре начала выделения летучих по меньшей мере 220°C, используя один или более алифатический(их) альдегид(ов), содержащий(их) от 6 до 14 атомов углерода, при уровне обработки теоретической суммарной массы альдегида от 0,25 мг/м2 до 5 мг/м2 на поверхности продукта обработанного минерального наполнителя.

Заявителю также известна публикация WO 2008/125955, описывающая способ получения продукта обработанного минерального наполнителя путем обработки сухого минерального наполнителя по меньшей мере одной солью элемента группы ΙΙ или группы III и C8-C24 алифатической монокарбоновой кислоты с получением промежуточного продукта минерального наполнителя, с последующей обработкой промежуточного продукта минерального наполнителя на второй стадии по меньшей мере одной C8-C24 алифатической монокарбоновой кислотой с получением продукта обработанного минерального наполнителя, высвобождающего летучие в количестве менее 0,25% по массе при нагреве продукта от 25°C до 300°C.

Заявителю также известна публикация WO 2010/023144, описывающая продукт минерального наполнителя с обработанной поверхностью, содержащий полученный обработкой слой из по меньшей мере одной насыщенной C8-C24 алифатической монокарбоновой кислоты и по меньшей мере одной соли двух- и/или трехвалентного катиона и одной или более насыщенной C8-C24 алифатической монокарбоновой кислоты, расположенный на поверхности указанного(ых) минерального(ых) наполнителя(ей) в массовом соотношении (все из указанных соли(ей) алифатических(ой) карбоновых(ой) кислот(ы)):(все из указанных алифатической(их) карбоновой(ых) кислот(ы)), составляющем от 51:49 до 75:25, и указанный полученный обработкой слой присутствует в количестве по меньшей мере 2,5 мг/м2, и сумма летучих, высвобождаемых в диапазоне от 25°C до 280°C, составляет 0,25% по массе.

Заявителю также известна публикация Supaphol с соавт. (Colloids and Surfaces A 275 (2006) 114-125), упоминающая фосфаты в качестве возможного модификатора поверхности кальцита.

Документ GB2336366 A относится к содержащим наполнитель термопластичным композициям и, в частности, композициям содержащего наполнитель полиэтилена низкой плотности, которые подлежат формованию в продукты или изделия способом экструзии. В нем, кроме того, описано, что гидрофобизирующий агент представляет собой предпочтительно органическую карбоновую кислоту либо ее соль, полученную частичной или полной нейтрализацией, которая имеет по меньшей мере одну насыщенную или ненасыщенную углеводородную цепь, содержащую от 8 до 28 атомов углерода, если минеральный наполнитель в форме частиц имеет от нейтральной до щелочной реакцию поверхности, например, представляя собой карбонат кальция.

Публикация WO 2005/011851 A2 относится к неорганическому твердому веществу в форме частиц, которое было обработано одной или более органофосфиновых кислот. Неорганическое твердое вещество в форме частиц представляет собой предпочтительно диоксид титана.

В магистерской диссертации Lee Ching Shya (University Putra Malaysia; январь 2008) описаны различные синтетические пути к получению эфиров фосфорной кислоты. В данной диссертации, кроме того, описана обработка карбоната кальция данными фосфатными эфирами на основе жирных спиртов и применение обработанного карбоната кальция в качестве наполнителя в PVC. Более того, обсуждены некоторые способы получения эфиров фосфорной кислоты, но в данной диссертации не упомянуто о важности молярного отношения моноэфира фосфорной кислоты к диэфиру фосфорной кислоты для улучшения качества полимерных продуктов.

Однако в известном уровне техники действительно редко раскрываются минеральные материалы-наполнители, которые подходят для полимерных композиций и которые решали бы следующую многостороннюю техническую проблему:

- минеральный материал-наполнитель является достаточно гидрофобным для полимерных композиций и соответствующих продуктов фибры, волокна, пленки, нити и дышащей пленки, получаемых из такой полимерной композиции, и которые требуют хорошей диспергируемости минерального материала-наполнителя в полимерной композиции;

- минеральный материал-наполнитель имеет низкую склонность к влагопоглощению, так что адсорбция влаги составляет, например, ≤0,8 мг/г;

- признаком минерального материала-наполнителя является повышенная температура начала выделения летучих;

- признаком минерального материала-наполнителя является ограниченное суммарное количество летучих, выделяемых в диапазоне от 25°C до 350°C;

- идентифицировать агент для обработки поверхности, признаком которого является более высокая точка вспышки, чем у алифатической карбоновой кислоты, содержащей тот же алкильный заместитель, так что требования безопасности в ходе обработки поверхности при тепловом воздействии могут быть ослаблены и/или риски для безопасности при одинаковых температурах обработки снижаются;

- идентифицировать агент для обработки поверхности, которым достигают вышеупомянутых целей независимо от того, претерпевает ли по меньшей мере один минеральный материал-наполнитель, по меньшей мере частично, солевой обмен при контакте с агентом для обработки поверхности с формированием соответствующих кальциевых солей на поверхности минерального материала-наполнителя;

- фибры, волокна, пленки, нити и дышащие пленки, содержащие такой минеральный материал-наполнитель, показывают хорошие механические свойства, такие как модуль упругости при растяжении, предел текучести и предел на разрыв, удлинение при разрыве и сопротивление износу.

Таким образом, все еще существует необходимость в полимерных композициях, содержащих обработанные минеральные материалы-наполнители и, в частности, белые минеральные материалы-наполнители, которые решают вышеизложенные технические проблемы и, в особенности, позволяют улучшить механические свойства продуктов конечного назначения, таких как фибры, волокна, пленки, нити и дышащие пленки, получаемых из такой полимерной композиции.

Соответственно, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить полимерную композицию, содержащую минеральный материал-наполнитель и придающую улучшенные механические свойства продуктам конечного назначения, таким как фибры, волокна, пленки, нити и/или дышащие пленки. Дополнительная цель заключается в том, чтобы предоставить полимерную композицию, содержащую обработанный минеральный материал-наполнитель, имеющий улучшенные характеристики поверхности и, в особенности, низкую гидрофильность, для применения в таких пластмассовых продуктах. Дополнительная цель заключается в том, чтобы предоставить полимерную композицию, содержащую обработанный минеральный материал-наполнитель, признаком которого является низкая склонность к влагопоглощению. Другая дополнительная цель заключается в том, чтобы предоставить полимерную композицию, содержащую обработанный минеральный материал-наполнитель, имеющий высокую температуру начала выделения летучих. Еще одна дополнительная цель заключается в том, чтобы предоставить полимерную композицию, содержащую обработанный минеральный материал-наполнитель, признаком которого является ограниченное количество суммы летучих, выделяемых при температурах от 25°C до 350°C. Другая цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить обработанный минеральный материал-наполнитель, полученный с применением агента для обработки поверхности, который может быть прост в обращении и признаком которого является высокая точка вспышки. Дополнительная цель заключается в том, чтобы предоставить обработанный минеральный материал-наполнитель, полученный способом, который может быть осуществлен в экономически эффективных и мягких условиях, то есть избегая интенсивной термической обработки. Другие цели могут быть поняты из нижеследующего описания изобретения.

Вышеупомянутые и другие цели достигнуты объектом изобретения, как определено в настоящей заявке в пункте 1 формулы изобретения.

Обеспечивающие преимущество варианты осуществления предлагаемых в изобретении фибр и/или волокон и/или пленок, содержащих обработанный минеральный материал-наполнитель, определены в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.

Согласно одному аспекту настоящей заявки предоставлена полимерная композиция, содержащая:

a) по меньшей мере одну полимерную смолу и

b) от 0,1 до 95 масс. % в расчете на суммарную массу полимерной композиции по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, где по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью

i) содержит частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, имеющие средний по массе размер частиц d50≤7,5 мкм и имеющие растворимость в воде при 20°C (±2°C) менее 0,1 масс. % в расчете на суммарную сухую массу частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью,

ii) имеет склонность к влагопоглощению ≤0,8 мг/г,

iii) имеет температуру начала выделения летучих ≥250°C и

iv) имеет гидрофильность по волюметрическому отношению вода:этанол, составляющую менее 8:2, измеренную при +23°C (±2°C) способом седиментации,

причем по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью содержит на по меньшей мере части поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, смесь эфиров фосфорной кислоты из одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции и одного или более диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, где молярное отношение одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции к одному или более диэфиру фосфорной кислоты и его солевым продуктам реакции в смеси эфиров фосфорной кислоты составляет от 1:1 до 1:100 и где по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты в количестве по меньшей мере 0,1 масс. % в расчете на суммарную сухую массу по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью.

Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что вышеупомянутая полимерная композиция придает превосходные механические свойства продуктам конечного назначения, таким как фибры и/или волокна и/или пленки и/или нити и/или дышащие пленки. В частности, было обнаружено, что белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью по настоящему изобретению, являясь частью полимерной композиции, обеспечивает достаточную гидрофильность и весьма низкую склонность к влагопоглощению, а также высокую температуру начала выделения летучих, составляющую по меньшей мере 250°C, ограниченное количество суммы летучих, выделяемых при температурах от 25°C до 350°C, и высокую точку вспышки.

Следует понимать, что в контексте настоящего изобретения следующие термины имеют следующие значения:

В контексте настоящего изобретения термин “белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью” относится к частицам, содержащим белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, содержащим на по меньшей мере части поверхности частиц смесь эфиров фосфорной кислоты из одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции и одного или более диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции.

Термин белый “минеральный материал” с реакционно-способной поверхностью в значении настоящей заявки относится к частицам, содержащим минеральный материал, являющимся нерастворимыми в воде. Термин “нерастворимый в воде” относится к растворимости частиц, содержащих минеральный материал, в воде при 20°C (±2°C) <0,1 масс. % в расчете на суммарную сухую массу частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью.

Термин белый минеральный материал с “реакционно-способной поверхностью” или частицы, содержащие белый минеральный материал с “реакционно-способной поверхностью”, в значении настоящей заявки относится к частицам, содержащим минеральный материал, имеющим минеральную поверхность, способную реагировать с кислотами, являющимися донорами протонов по определению Бренстеда (Grundwissen Chemie, Allgemeine und anorganische Chemie, стр. 96, Arnold Arni, Ernst Klett Verlag, Штутгарт), и содержащую двухвалентные и/или трехвалентные катионы, такие как катионы стронция, кальция, магния и/или алюминия, и анионы, такие как карбонаты, бораты и/или гидроксиды, способные к замещению анионными группами, такими как анионные группы фосфорной кислоты и/или моноэфира фосфорной кислоты и/или диэфира фосфорной кислоты. Другими словами, двухвалентные и/или трехвалентные катионы, такие как катионы стронция, кальция, магния и/или алюминия, присутствующие на минеральной поверхности частиц, содержащих минеральный материал, способны формировать соответствующие соли с анионными группами фосфорной кислоты и/или моноэфира фосфорной кислоты и/или диэфира фосфорной кислоты.

В контексте настоящего изобретения термин “белые” минералы с реакционно-способной поверхностью относится к яркости R457 по меньшей мере 70%, измеренной согласно ISO 2469. Предпочтительно, яркость R457 составляет по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90%, как измерено согласно ISO 2469. Необходимо отметить, что яркость R457 относится к средней яркости R457, измеренной для совокупности частиц, для которых проводится измерение.

Термин “полимерная смола” в значении настоящего изобретения относится к полимерному материалу, твердому или жидкому, перед его переработкой в полимерную фибру и/или волокно и/или пленку.

Термин “моноэфир фосфорной кислоты” в значении настоящего изобретения относится к молекуле ортофосфорной кислоты, подвергнутой моноэтерификации одной молекулой спирта, выбираемой из ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30, предпочтительно от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18.

Термин “диэфир фосфорной кислоты” в значении настоящего изобретения относится к молекуле ортофосфорной кислоты, подвергнутой диэтерификации двумя молекулами спирта, выбираемыми из одинаковых или разных, ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30, предпочтительно от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18.

Термин “солевые продукты реакции” в значении настоящего изобретения относится к продуктам, полученным путем приведения в контакт частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, с одним или более моноэфиром фосфорной кислоты и одним или более диэфиром фосфорной кислоты и, необязательно, фосфорной кислотой. Указанные солевые продукты реакции формируются между нанесенными одним или более моноэфиром фосфорной кислоты и одним или более диэфиром фосфорной кислоты и, необязательной, фосфорной кислотой и реакционно-способными молекулами, расположенными у поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью.

Термин “температура начала выделения летучих” в значении настоящей заявки относится к температуре, при которой летучие - включая летучие, введенные в результате обычных стадий получения минерального наполнителя, включая измельчение, вместе со вспомогательными агентами или без них, облагораживание вместе с агентами улучшения флотации или другими агентами, либо без них, и другие агенты предварительной обработки, не перечисленные выше в явном виде, детектируемые согласно описанному здесь ниже термогравиметрическому анализу - начинают выделяться, как наблюдается на термогравиметрической (TGA) кривой, на которой изображена масса остающегося образца (ось y) как функция температуры (ось x), причем получение и интерпретация такой кривой будет описана здесь ниже.

Термин “удельная площадь поверхности” (в м2/г) минерального наполнителя в значении настоящего изобретения определяют, используя способ БЭТ, который хорошо известен специалисту (ISO 9277:1995). Тогда суммарную площадь поверхности (в м2) минерального наполнителя получают перемножением удельной площади поверхности и массы (в г) минерального наполнителя перед обработкой.

Термин “склонность к влагопоглощению” в значении настоящего изобретения относится к количеству влаги, абсорбированному на поверхности минерального наполнителя и определяемому в мг влаги/г сухого продукта обработанного минерального наполнителя при температуре +23°C (±2°C).

“Гидрофильность” продукта минерального наполнителя оценивают при +23°C (±2°C) определением минимального отношения воды к этанолу в смеси вода/этанол в выражении объем/объем, необходимого для осаждения большей части указанного продукта минерального наполнителя, где указанный продукт минерального наполнителя осаждается на поверхности указанной смеси вода/этанол при пропускании через используемое в быту ситечко для чая. Выражение объем/объем относится к объемам обеих отдельных жидкостей перед смешением их друг с другом и не включает в себя уменьшение объема при образовании смеси.

Используемое здесь в обычном для данной области смысле значение “d50” определяют на основе измерений, производимых с использованием анализатора Sedigraph™ 5100 от Micromeritics Instrument Corporation (управляющее программное обеспечение версии 1.04), и по определению оно представляет собой размер, при котором 50% (медианная точка) объема или массы частиц приходится на частицы, имеющие диаметр, равный указанному значению. Способ измерения и анализатор известны специалисту и широко используются для определения гранулометрического размера наполнителей и пигментов. Измерение проводят в водном растворе 0,1 масс. % Na4P2O7. Образцы диспергируют с использованием высокоскоростной мешалки и ультразвука.

Там, где в настоящем описании и в формуле изобретения используют термин “содержащий”, это не исключает других не указанных элементов большой или малой функциональной важности. В контексте настоящего изобретения термин “состоящий из” рассматривается как предпочтительный вариант термина “содержащий в себе”. Если здесь далее группа определяется как содержащая по меньшей мере определенное число вариантов осуществления, следует понимать, что это также представляет собой раскрытие группы, которая предпочтительно состоит только из данных вариантов осуществления.

Всякий раз, когда используются термины “включающий в себя” или “имеющий”, подразумевается, что данные термины эквивалентны термину “содержащий”, определение которому дано выше.

Там, где в отношении существительного использована форма единственного числа, такое использование включает в себя множественное число данного существительного, если на иное специально не указано.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предоставлен способ получения белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, причем способ включает в себя стадии:

(a) предоставления частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, имеющих средний по массе размер частиц d50≤7,5 мкм и имеющих растворимость в воде при 20°C (±2°C) менее 0,1 масс. % в расчете на суммарную сухую массу частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью;

(b) предоставления смеси эфиров фосфорной кислоты, содержащей один или более моноэфир фосфорной кислоты и один или более диэфир фосфорной кислоты, и необязательно один или более триэфир фосфорной кислоты и/или фосфорную кислоту, где молярное отношение одного или более моноэфира фосфорной кислоты к одному или более диэфиру фосфорной кислоты в смеси эфиров фосфорной кислоты составляет от 1:1 до 1:100;

(c) приведения в контакт указанных частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, со стадии (a) на одной или более стадиях со смесью эфиров фосфорной кислоты со стадии (b), так что на по меньшей мере части поверхности указанных частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, со стадии (a) образуется смесь эфиров фосфорной кислоты, содержащая один или более моноэфир фосфорной кислоты и его солевые продукты реакции и один или более диэфир фосфорной кислоты и его солевые продукты реакции, и необязательно один или более триэфир фосфорной кислоты и/или фосфорную кислоту и ее солевые продукты реакции;

где до и/или в ходе стадии (c) температура отрегулирована так, что смесь эфиров фосфорной кислоты со стадии (b) является жидкой.

Предпочтительно, чтобы приведение в контакт частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, со смесью эфиров фосфорной кислоты согласно стадии (c) проводилось при температуре от 20°C до 200°C, предпочтительно от 90°C до 200°C, более предпочтительно от 100°C до 150°C и наиболее предпочтительно от 110°C до 130°C. Кроме того, предпочтительно, чтобы i) один или более моноэфир фосфорной кислоты состоял из молекулы ортофосфорной кислоты, подвергнутой моноэтерификации одной молекулой спирта, выбираемой из ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30, предпочтительно от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18, и/или ii) один или более диэфир фосфорной кислоты состоял из молекулы ортофосфорной кислоты, подвергнутой диэтерификации двумя молекулами спирта, выбираемыми из одинаковых или разных, ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических жирных спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30, предпочтительно от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18, и/или iii) один или более триэфир фосфорной кислоты состоял из молекулы ортофосфорной кислоты, подвергнутой триэтерификации тремя молекулами спирта, выбираемыми из одинаковых или разных, ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических жирных спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30, предпочтительно от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18.

Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предоставлен белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, получаемый данным способом.

Согласно другому дополнительному аспекту настоящего изобретения способ получения фибры и/или волокна и/или пленки и/или нити и/или дышащей пленки, включает в себя по меньшей мере стадии:

a) предоставления полимерной композиции и

b) воздействия на полимерную композицию стадии a) условий, при которых указанная полимерная композиция превращается в фибру и/или волокно и/или пленку и/или нить и/или дышащую пленку.

Согласно другому дополнительному аспекту настоящего изобретения предоставлены фибра и/или волокно и/или пленка и/или нить и/или дышащая пленка, содержащие полимерную композицию и/или белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью. Согласно другому аспекту настоящего изобретения предоставлено изделие, содержащее полимерную композицию и/или белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью и/или фибру и/или волокно и/или пленку и/или нить и/или дышащую пленку, где изделие выбирают из группы, содержащей гигиенические продукты, медицинские продукты и продукты для поддержания здоровья, фильтрующие продукты, геотекстильные продукты, сельскохозяйственные и используемые в растениеводстве продукты, одежду, обувные и используемые в багаже продукты, бытовые и промышленные продукты, упаковочные продукты, строительные продукты и тому подобное. Согласно другому дополнительному аспекту настоящего изобретения предоставлено применение смеси эфиров фосфорной кислоты для уменьшения гидрофильности и/или склонности к влагопоглощению поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью представляют собой минеральные частицы, имеющие яркость Ρ457 по меньшей мере 70%, измеренную согласно ISO 2469; предпочтительно частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью представляют собой частицы, содержащие карбонат кальция; более предпочтительно частицы, содержащие карбонат кальция, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью выбирают из измельченного карбоната кальция (GCC), осажденного карбоната кальция (PCC) и их смесей.

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью содержит i) частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, в количестве ≥90 масс. %, предпочтительно ≥95 масс. % и наиболее предпочтительно ≥97,5 масс. % в расчете на суммарную сухую массу по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, и/или ii) смесь эфиров фосфорной кислоты в количестве от 0,1 до 5 масс. %, предпочтительно от 0,2 до 3 масс. % и наиболее предпочтительно от 0,3 до 2 масс. % в расчете на суммарную сухую массу по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью.

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения молярное отношение одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции к одному или более диэфиру фосфорной кислоты и его солевым продуктам реакции в смеси эфиров фосфорной кислоты составляет от 1:1,1 до 1:80, предпочтительно от 1:1,1 до 1:60, более предпочтительно от 1:1,1 до 1:40, еще более предпочтительно от 1:1,1 до 1:20 и наиболее предпочтительно от 1:1,1 до 1:10.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения смесь эфиров фосфорной кислоты дополнительно содержит один или более триэфир фосфорной кислоты и/или фосфорную кислоту и ее солевые продукты реакции.

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения i) один или более моноэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, подвергнутой моноэтерификации одной молекулой спирта, выбираемой из ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30, предпочтительно от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18, и/или ii) один или более диэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, подвергнутой диэтерификации двумя молекулами спирта, выбираемыми из одинаковых или разных, ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических жирных спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30, предпочтительно от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18, и/или iii) один или более триэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, подвергнутой триэтерификации тремя молекулами спирта, выбираемыми из одинаковых или разных, ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических жирных спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30, предпочтительно от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18.

Согласно одному другому варианту осуществления настоящего изобретения смесь эфиров фосфорной кислоты содержит солевые продукты реакции, такие как одна или более стронциевые, кальциевые, магниевые и/или алюминиевые соли моноэфиров фосфорной кислоты и одна или более стронциевые, кальциевые, магниевые и/или алюминиевые соли диэфира фосфорной кислоты, и необязательно одна или более стронциевые, кальциевые, магниевые и/или алюминиевые соли фосфорной кислоты.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере одна полимерная смола представляет собой по меньшей мере один термопластичный полимер, предпочтительно термопластичный полимер, выбираемый из группы, содержащей гомополимеры и/или сополимеры полиолефинов, полиамиды, галогенсодержащие полимеры и/или сложные полиэфиры.

Как описано выше, предлагаемая в изобретении полимерная композиция содержит по меньшей мере одну полимерную смолу и от 0,1 до 95 масс. % по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, как описано в пунктах (a) и (b). В нижеследующем описании приведены дополнительные подробности настоящего изобретения и особенно относительно вышеупомянутых пунктов предлагаемой в изобретении полимерной композиции.

Согласно пункту (a) настоящего изобретения полимерная композиция содержит по меньшей мере одну полимерную смолу. Полимерная смола представляет каркас композиции и обеспечивает прочность, гибкость, жесткость и износостойкость конечных фибры и/или волокна и/или пленки и/или нити и/или дышащей пленки.

Следует понимать, что по меньшей мере одна полимерная смола по настоящему изобретению не ограничена определенным смоляным материалом при условии, что полимерная композиция подходит для получения фибр и/или волокон и/или пленок и/или нитей и/или дышащих пленок.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере одна полимерная смола представляет собой по меньшей мере один термопластичный полимер. Таким образом, предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна полимерная смола представляла собой термопластичный полимер, выбираемый из группы, содержащей гомополимеры и/или сополимеры полиолефинов, полиамиды, галогенсодержащие полимеры и/или сложные полиэфиры.

Например, если по меньшей мере одна полимерная смола представляет собой полиамид, то по меньшей мере одна полимерная смола предпочтительно представляет собой нейлон.

Дополнительно или альтернативно, по меньшей мере одна полимерная смола представляет собой гомополимер и/или сополимер полиолефина. Например, по меньшей мере одна полимерная смола представляет собой гомополимер и сополимер полиолефина. Альтернативно, по меньшей мере одна полимерная смола представляет собой гомополимер или сополимер полиолефина.

Следует понимать, что по меньшей мере одна полимерная смола предпочтительно представляет собой гомополимер полиолефина.

Например, полиолефин может представлять собой полиэтилен и/или полипропилен и/или полибутилен. Соответственно, если полиолефин представляет собой полиэтилен, то полиолефин выбирают из группы, содержащей гомополимеры и/или сополимеры полиэтилена, такие как полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен средней плотности (MDPE), полиэтилен низкой плотности (LDPE), полиэтилен весьма низкой плотности (VLDPE), линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE).

Например, полиолефин представляет собой гомополимер и/или сополимер полиэтилена.

Выражение гомополимер полиэтилена, используемое в настоящем изобретении, относится к полиэтилену, содержащему полиэтилен, который состоит по существу, то есть из более чем 99,7 масс. %, более предпочтительно из по меньшей мере 99,8 масс. % этиленовых звеньев, где проценты приведены в расчете на суммарную массу полиэтилена. Например, в гомополимере полиэтилена обнаруживаемыми являются только этиленовые звенья.

В случае, когда по меньшей мере одна полимерная смола полимерной композиции содержит сополимер полиэтилена, следует понимать, что полиэтилен содержит в качестве основных компонентов звенья, источником которых является этилен. Соответственно, сополимер полиэтилена содержит по меньшей мере 55 масс. % звеньев, источником которых является этилен, более предпочтительно по меньшей мере 60 масс. % звеньев, источником которых является этилен, где проценты приведены в расчете на суммарную массу полиэтилена. Например, сополимер полиэтилена содержит от 60 до 99,5 масс. %, более предпочтительно от 90 до 99 масс. % звеньев, источником которых является этилен, где проценты приведены в расчете на суммарную массу полиэтилена. Сомономерами, присутствующими в таком сополимере полиэтилена, являются C3-C10 α-олефины, предпочтительно 1-бутен, 1-гексен и 1-октен, причем последний особенно предпочтителен.

Дополнительно или альтернативно, полиолефин представляет собой гомополимер и/или сополимер полипропилена.

Выражение гомополимер полипропилена, используемое в настоящем изобретении, относится к полипропилену, который состоит по существу, то есть из более чем 99 масс. %, более предпочтительно из по меньшей мере 99,5 масс. %, как, например, из по меньшей мере 99,8 масс. % пропиленовых звеньев, где проценты приведены в расчете на суммарную массу полипропилена. В предпочтительном варианте осуществления в гомополимере полипропилена обнаруживаемыми являются только пропиленовые звенья.

В случае, когда по меньшей мере одна полимерная смола полимерной композиции содержит сополимер полипропилена, полипропилен предпочтительно содержит в качестве основных компонентов звенья, источником которых является пропилен. Сополимер полипропилена предпочтительно содержит, предпочтительно состоит из них, звенья, источником которых являются пропилен и C2- и/или по меньшей мере один C4-C10 α-олефин. В одном варианте осуществления настоящего изобретения сополимер полипропилена содержит, предпочтительно состоит из них, звенья, источником которых являются пропилен и по меньшей мере один α-олефин, выбираемый из группы, состоящей из этилена, 1-бутена, 1-пентена, 1-гексена и 1-октена. Например, сополимер полипропилена содержит, предпочтительно состоит из них, звенья, источником которых являются пропилен и этилен. В одном варианте осуществления настоящего изобретения звенья, источником которых является пропилен, образуют основную часть полипропилена, то есть по меньшей мере 60 масс. %, предпочтительно по меньшей мере 70 масс. %, более предпочтительно по меньшей мере 80 масс. %, еще более предпочтительно от 60 до 99 масс. %, даже более предпочтительно от 70 до 99 масс. % и наиболее предпочтительно от 80 до 99 масс. %, где проценты приведены в расчете на суммарную массу полипропилена. Количество звеньев, источником которых являются C2- и/или по меньшей мере один C4-C10 α-олефин, в сополимере полипропилена находится в диапазоне от 1 до 40 масс. %, более предпочтительно в диапазоне от 1 до 30 масс. % и наиболее предпочтительно в диапазоне от 1 до 20 масс. %, где проценты приведены в расчете на суммарную массу сополимера полипропилена.

Если сополимер полипропилена содержит только звенья, источником которых являются пропилен и этилен, то количество этилена предпочтительно находится в диапазоне от 1 до 20 масс. %, предпочтительно в диапазоне от 1 до 15 масс. % и наиболее предпочтительно в диапазоне от 1 до 10 масс. %, где проценты приведены в расчете на суммарную массу сополимера полипропилена. Соответственно, количество пропилена предпочтительно находится в диапазоне от 80 до 99 масс. %, предпочтительно в диапазоне от 85 до 99 масс. % и наиболее предпочтительно в диапазоне от 90 до 99 масс. %, где проценты приведены в расчете на суммарную массу сополимера полипропилена.

Дополнительно или альтернативно, полиолефин представляет собой гомополимер и/или сополимер полибутилена.

Выражение гомополимер полибутилена, используемое в настоящем изобретении, относится к полибутилену, который состоит по существу, то есть из более чем 99 масс. %, более предпочтительно из по меньшей мере 99,5 масс. %, как, например, из по меньшей мере 99,8 масс. % бутиленовых звеньев, где проценты приведены в расчете на суммарную массу полибутилена. В предпочтительном варианте осуществления в гомополимере полибутилена обнаруживаемыми являются только бутиленовые звенья.

В случае, когда по меньшей мере одна полимерная смола полимерной композиции содержит сополимер полибутилена, полибутилен предпочтительно содержит в качестве основных компонентов звенья, источником которых является бутилен. Сополимер полибутилена предпочтительно содержит, предпочтительно состоит из них, звенья, источником которых являются бутилен и C2- и/или C3- и/или по меньшей мере один C5-C10 α-олефин. В одном варианте осуществления настоящего изобретения сополимер полибутилена содержит, предпочтительно состоит из них, звенья, источником которых являются бутилен и по меньшей мере один α-олефин, выбираемый из группы, состоящей из этилена, 1-пропена, 1-пентена, 1-гексена и 1-октена. Например, сополимер полибутилена содержит, предпочтительно состоит из них, звенья, источником которых являются бутилен и этилен. В одном варианте осуществления настоящего изобретения звенья, источником которых является бутилен, образуют основную часть полибутилена, то есть по меньшей мере 60 масс. %, предпочтительно по меньшей мере 70 масс. %, более предпочтительно по меньшей мере 80 масс. %, еще более предпочтительно от 60 до 99 масс. %, еще более предпочтительно от 70 до 99 масс. % и наиболее предпочтительно от 80 до 99 масс. %, где проценты приведены в расчете на суммарную массу полибутилена. Количество звеньев, источником которых являются C2- и/или C3- и/или по меньшей мере один C5-C10 α-олефин, в сополимере полибутилена находится в диапазоне от 1 до 40 масс. %, более предпочтительно в диапазоне от 1 до 30 масс. % и наиболее предпочтительно в диапазоне от 1 до 20 масс. %, где проценты приведены в расчете на суммарную массу сополимера полибутилена.

Если по меньшей мере одна полимерная смола представляет собой гомополимер и/или сополимер галогенсодержащего полимера, то по меньшей мере одну полимерную смолу предпочтительно выбирают из поливинилхлорида (PVC), поливинилиденхлорида (PVDC), поливинилиденфторида (PVDF) и политетрафторэтилена (PTFE).

Если по меньшей мере одна полимерная смола представляет собой гомополимер и/или сополимер сложного полиэфира, то по меньшей мере одну полимерную смолу предпочтительно выбирают из полиэтилентерефталата (PET), политриметилентерефталата (PTT), полибутилентерефталата (PBT), полиэтиленнафталата (PEN), но также и разлагаемых сложных полиэфиров, таких как полимолочная кислота (полилактид, PLA).

В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере одна полимерная смола представляет собой гомополимер полиэтилена и/или полипропилена и/или полибутилена. Например, по меньшей мере одна полимерная смола представляет собой гомополимер полиэтилена и полипропилена. Альтернативно, по меньшей мере одна полимерная смола представляет собой гомополимер полиэтилена или полипропилена. В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере одна полимерная смола представляет собой гомополимер полипропилена.

Выражение “по меньшей мере одна” полимерная смола означает, что в предлагаемой в изобретении полимерной композиции возможно присутствие одного или более видов полимерной смолы.

Соответственно, следует понимать, что по меньшей мере одна полимерная смола может представлять собой смесь двух или более видов полимерных смол. Например, если по меньшей мере одна полимерная смола представляет собой смесь двух или более полимерных смол, то одна полимерная смола представляет собой гомополимер или сополимер полипропилена, тогда как вторую или дополнительную полимерную смолу выбирают из группы, содержащей гомополимеры и/или сополимеры полиэтилена, полибутилена, полиамиды, сложные полиэфиры, галогенсодержащие полимеры и их смеси.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере одна полимерная смола относится к одному виду полимерной смолы. Предпочтительно, по меньшей мере одна полимерная смола представляет собой гомополимер полиэтилена или полипропилена.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере одна полимерная смола имеет температуру плавления Tm выше 100°C, более предпочтительно выше 150°C, такую как выше 200°C. Например, температура плавления по меньшей мере одной полимерной смолы находится в диапазоне от 100 до 350°C, более предпочтительно в диапазоне от 150 до 325°C и наиболее предпочтительно в диапазоне от 200 до 300°C.

Более того, следует понимать, что по меньшей мере одна полимерная смола может быть выбрана из полимерных смол, имеющих широкий спектр скорости течения расплава. В общем, предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна полимерная смола имела скорость течения расплава MFR (190°C) от 0,1 до 3000 г/10 мин, более предпочтительно от 0,2 до 2500 г/10 мин. Например, по меньшей мере одна полимерная смола имеет скорость течения расплава MFR (190°C) от 0,3 до 2000 г/10 мин или от 0,3 до 1600 г/10 мин. Дополнительно или альтернативно, по меньшей мере одна полимерная смола имеет скорость течения расплава MFR (230°C) от 0,1 до 3000 г/10 мин, более предпочтительно от 0,2 до 2500 г/10 мин. Например, по меньшей мере одна полимерная смола имеет скорость течения расплава MFR (230°C) от 0,3 до 2000 г/10 мин или от 0,3 до 1600 г/10 мин.

Например, если по меньшей мере одна полимерная смола представляет собой полиолефин, являющийся гомополимером и/или сополимером полипропилена, то предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна полимерная смола имела скорость течения расплава MFR (190°C, 2,16 кг) от 1 до 3000 г/10 мин, более предпочтительно от 3 до 2500 г/10 мин. Например, по меньшей мере одна полимерная смола, которая представляет собой гомополимер и/или сополимер полипропилена, имеет скорость течения расплава MFR (190°C) от 5 до 2000 г/10 мин или от 10 до 1600 г/10 мин. Предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна полимерная смола, которая представляет собой гомополимер и/или сополимер полипропилена, имела скорость течения расплава MFR (230°C) от 1 до 3000 г/10 мин, более предпочтительно от 3 до 2500 г/10 мин. Например, по меньшей мере одна полимерная смола, которая представляет собой гомополимер и/или сополимер полипропилена, имеет скорость течения расплава MFR (230°C) от 5 до 2000 г/10 мин или от 10 до 1600 г/10 мин.

Если по меньшей мере одна полимерная смола представляет собой полиолефин, являющийся гомополимером и/или сополимером полиэтилена, то следует понимать, что по меньшей мере одна полимерная смола имеет достаточно низкую скорость течения расплава. Соответственно, предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна полимерная смола, которая представляет собой гомополимер и/или сополимер полиэтилена, имела скорость течения расплава MFR (190°C) от 0,5 до 20 г/10 мин, более предпочтительно от 0,7 до 15 г/10 мин. Например, по меньшей мере одна полимерная смола имеет скорость течения расплава MFR (190°C) от 0,9 до 10 г/10 мин или от 0,9 до 5 г/10 мин. Дополнительно или альтернативно, по меньшей мере одна полимерная смола, которая представляет собой гомополимер и/или сополимер полиэтилена, имеет скорость течения расплава MFR (230°C) от 0,1 до 3000 г/10 мин, более предпочтительно от 0,2 до 2500 г/10 мин. Например, по меньшей мере одна полимерная смола, которая представляет собой гомополимер и/или сополимер полиэтилена, имеет скорость течения расплава MFR (230°C) от 0,3 до 2000 г/10 мин или от 0,3 до 1600 г/10 мин.

Следует понимать, что полимерная композиция содержит по меньшей мере одну полимерную смолу в количестве от 5 до 99,9 масс. % в расчете на суммарную массу полимерной композиции. В одном варианте осуществления настоящего изобретения полимерная композиция содержит по меньшей мере одну полимерную смолу в количестве от 5 до 95 масс. %, предпочтительно от 15 до 90 масс. % в расчете на суммарную массу полимерной композиции. Например, полимерная композиция содержит по меньшей мере одну полимерную смолу в количестве от 20 до 85 масс. % в расчете на суммарную массу полимерной композиции.

Дополнительным существенным компонентом настоящей полимерной композиции является по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью. Одним требованием настоящего изобретения является то, чтобы полимерная композиция содержала по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью в количестве от 0,1 до 95 масс. % в расчете на суммарную массу полимерной композиции.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения полимерная композиция содержит по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью в количестве от 5 до 95 масс. % и предпочтительно от 10 до 85 масс. % в расчете на суммарную массу полимерной композиции. Например, полимерная композиция содержит по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью в количестве от 15 до 80 масс. % в расчете на суммарную массу полимерной композиции.

Таким образом, следует понимать, что полимерная композиция содержит, предпочтительно состоит из них, по меньшей мере одну полимерную смолу в количестве от 5 до 99,9 масс. % и по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью в количестве от 0,1 до 95 масс. % в расчете на суммарную массу полимерной композиции. В одном варианте осуществления настоящего изобретения полимерная композиция содержит, предпочтительно состоит из них, по меньшей мере одну полимерную смолу в количестве от 5 до 95 масс. % и по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью в количестве от 5 до 95 масс. % в расчете на суммарную массу полимерной композиции. В другом варианте осуществления настоящего изобретения полимерная композиция содержит, предпочтительно состоит из них, по меньшей мере одну полимерную смолу в количестве от 15 до 90 масс. % и по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью в количестве от 10 до 85 масс. % в расчете на суммарную массу полимерной композиции. В другом варианте осуществления настоящего изобретения полимерная композиция содержит, предпочтительно состоит из них, по меньшей мере одну полимерную смолу в количестве от 20 до 85 масс. % и по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью в количестве от 15 до 80 масс. % в расчете на суммарную массу полимерной композиции.

Например, полимерная композиция содержит, предпочтительно состоит из них, по меньшей мере одну полимерную смолу и минеральный материал, содержащий карбонат кальция, и минеральный материал, содержащий карбонат кальция, присутствует в количестве от 15 до 82 масс. % в расчете на суммарную массу полимерной композиции.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения полимерная композиция представляет собой маточную смесь.

Термин “маточная смесь” относится к композиции, имеющей концентрацию по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, которая выше его концентрации в полимерной композиции, использованной для получения продукта конечного назначения, такого как фибра и/или волокно и/или пленка и/или нить и/или дышащая пленка. Другими словами, маточную смесь дополнительно разводят так, чтобы получить полимерную композицию, которая подходит для получения продукта конечного назначения, такого как фибра и/или волокно и/или пленка и/или нить и/или дышащая пленка.

Например, маточная смесь содержит по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью в количестве от 50 до 95 масс. %, предпочтительно от 60 до 95 масс. % и более предпочтительно от 70 до 95 масс. % в расчете на суммарную массу маточной смеси. Например, маточная смесь содержит по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью в количестве от 80 до 95 масс. % в расчете на суммарную массу маточной смеси.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения маточную смесь используют для получения фибр и/или волокон и/или пленок и/или нитей и/или дышащих пленок.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения полимерная композиция, используемая для получения продукта конечного назначения, такого как фибра и/или волокно и/или пленка и/или нить и/или дышащие пленки, содержит по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью в количестве от 1 до 50 масс. %, предпочтительно от 5 до 45 масс. % и наиболее предпочтительно от 10 до 40 масс. % в расчете на суммарную массу полимерной композиции. Например, полимерная композиция, используемая для получения продукта конечного назначения, такого как фибра и/или волокно и/или пленка и/или нить и/или дышащая пленка, содержит по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью в количестве от 15 до 25 масс. % в расчете на суммарную массу полимерной композиции.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения полимерная композиция, используемая для получения продукта конечного назначения, такого как фибра и/или волокно и/или пленка и/или нить и/или дышащая пленка, содержит по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью в количестве от 1 до 10 масс. % в расчете на суммарную массу полимерной композиции. Следует понимать, что полимерная композиция предпочтительно содержит данное количество, когда ее используют в качестве упаковочного материала для кислой пищи, такой как цитрусовые фрукты, или в качестве контейнеров и/или бутылок для фруктового сока.

Если маточную смесь используют для получения фибр и/или волокон и/или пленок и/или нитей и/или дышащих пленок, то предпочтительно маточную смесь разводят так, чтобы получить полимерную композицию, подходящую для получения продукта конечного назначения, такого как фибра и/или волокно и/или пленка и/или нить и/или дышащие пленки. Другими словами, маточную смесь разводят так, чтобы она включала по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью в количестве от 1 до 50 масс. %, предпочтительно от 5 до 45 масс. % и наиболее предпочтительно от 10 до 40 масс. % в расчете на суммарную массу полимерной композиции.

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения полимерная композиция представляет собой фибру и/или волокно и/или пленку и/или нить и/или дышащую пленку. Например, фибра и/или волокно и/или пленка и/или нить и/или дышащая пленка содержит по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью в количестве от 1 до 50 масс. %, предпочтительно от 5 до 45 масс. %, более предпочтительно от 10 до 40 масс. % и наиболее предпочтительно от 15 до 25 масс. % в расчете на суммарную массу фибры и/или волокна и/или пленки и/или нити и/или дышащей пленки.

Согласно настоящему изобретению по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью содержит, предпочтительно состоит из них, частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, которые содержат на по меньшей мере части поверхности указанных частиц смесь эфиров фосфорной кислоты из одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции и одного или более диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и необязательно одного или более триэфира фосфорной кислоты и/или фосфорной кислоты и ее солевых продуктов реакции.

Соответственно, по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью содержит частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью.

Следует понимать, что частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью представляют собой минеральные частицы, выбираемые так, что указанные частицы имеют яркость R457 по меньшей мере 70% в соответствии с измерением согласно ISO 2469. В одном варианте осуществления настоящего изобретения частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью представляют собой минеральные частицы, имеющие яркость R457 по меньшей мере 80% или по меньшей мере 90% в соответствии с измерением согласно ISO 2469. Например, частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью представляют собой минеральные частицы, имеющие яркость R457 от 70% до 100%, предпочтительно от 80% до 98% и наиболее предпочтительно от 90% до 98% в соответствии с измерением согласно ISO 2469.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью представляют собой минеральные частицы, содержащие двухвалентные и/или трехвалентные катионы, которые способны к формированию соответствующих двухвалентных и/или трехвалентных солей с анионными группами фосфорной кислоты и/или моноэфира фосфорной кислоты и/или диэфира фосфорной кислоты. Например, частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью представляют собой минеральные частицы, содержащие катионы стронция, кальция, магния и/или алюминия. Предпочтительно, частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью представляют собой минеральные частицы, содержащие катионы кальция и магния. Альтернативно, частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью представляют собой минеральные частицы, содержащие катионы кальция, магния или алюминия. Кроме того, частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью представляют собой минеральные частицы, содержащие анионы, такие как карбонаты, бораты и/или гидроксиды, которые могут быть заменены анионными группами фосфорной кислоты и/или моноэфира фосфорной кислоты и/или диэфира фосфорной кислоты.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью представляют собой частицы, содержащие карбонат кальция. Соответственно, “материал, содержащий карбонат кальция”, получают приведением в контакт частиц, содержащих карбонат кальция, со смесью эфиров фосфорной кислоты настоящего изобретения.

В контексте настоящего изобретения термин “частицы, содержащие карбонат кальция”, относится к материалу, который содержит по меньшей 80 масс. % карбоната кальция в расчете на суммарную сухую массу частиц, содержащих карбонат кальция.

В контексте настоящего изобретения термин “частицы, содержащие карбонат кальция”, также относится к материалу, который содержит по меньшей 50 молярных % карбоната кальция в расчете на суммарное количество моль, если частицы, содержащие карбонат кальция, представляют собой доломит.

Частицы, содержащие карбонат кальция, в значении настоящего изобретения относятся к материалу карбоната кальция, выбираемому среди измельченного карбоната кальция (GCC), осажденного карбоната кальция (PCC) и их смесей.

Подразумевается, что GCC представляет собой встречающуюся в природе форму карбоната кальция, добываемую из осадочных горных пород, таких как известняк или мел, или из метаморфических мраморных пород, и подвергнутую обработке, такой как помол, просеивание и/или фракционирование во влажной и/или сухой форме, например, при помощи циклона или сортировщика. В одном варианте осуществления настоящего изобретения GCC выбирают из группы, включающей мрамор, мел, доломит, известняк и их смеси.

В то же время, карбонат кальция типа PCC включает в себя синтетические продукты карбоната кальция, полученные карбонизацией суспензии гидроксида кальция, обычно называемой в данной области известковой суспензией или известковым молоком, когда она получена из тонко диспергированных частиц оксида кальция, гидратированных в воде, или осаждением из растворов ионных солей. PCC может быть ромбоэдрическим и/или скаленоэдрическим и/или арагонитным; причем предпочтительный синтетический карбонат кальция или осажденный карбонат кальция содержит арагонитную, ватеритную или кальцитную минералогические кристаллические формы или их смеси.

В одном предпочтительном варианте осуществления частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, представляют собой частицы, содержащие карбонат кальция, которые выбирают из мрамора, доломитового мрамора и их смесей.

Следует понимать, что количество карбоната кальция в частицах, содержащих карбонат кальция, составляет по меньшей мере 80 масс. %, например, по меньшей мере 95 масс. %, предпочтительно от 97 до 100 масс. %, более предпочтительно от 98,5 до 99,95 масс. % в расчете на суммарную сухую массу частиц, содержащих карбонат кальция.

Частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, предпочтительно находятся в форме материала, имеющего форму частиц, и могут иметь распределение частиц по размеру, традиционно используемое в случае материала(ов), включенных в тип продукта, подлежащего получению. В общем, одним требованием настоящего изобретения является то, чтобы частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, предпочтительно частицы, содержащие карбонат кальция, имели средний по массе размер частиц d50≤7,5 мкм. Например, частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, предпочтительно частицы, содержащие карбонат кальция, имеют средний по массе размер частиц d50 от 0,1 мкм до 7,5 мкм, более предпочтительно от 0,25 мкм до 5 мкм и наиболее предпочтительно от 0,7 мкм до 4 мкм. Преимущество может также обеспечивать минеральный наполнитель с d98 менее 25 микрон.

Дополнительно или альтернативно, частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, предпочтительно частицы, содержащие карбонат кальция, имеют удельную площадь поверхности по БЭТ от 0,5 до 150 м2/г, более предпочтительно от 0,5 до 35 м2/г и наиболее предпочтительно от 0,5 до 15 м2/г, измеренную с использованием азота и способа БЭТ согласно ISO 9277.

Например, если в качестве частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью использован мрамор, то значение среднего по массе диаметра частиц d50 предпочтительно составляет от 0,1 мкм до 7,5 мкм, более предпочтительно от 0,25 мкм до 5 мкм и наиболее предпочтительно от 0,7 мкм до 4 мкм. В данном случае мрамор предпочтительно демонстрирует удельную площадь поверхности по БЭТ от 0,5 м2/г до 150 м2/г, более предпочтительно от 0,5 м2/г до 35 м2/г и наиболее предпочтительно от 0,5 м2/г до 15 м2/г, измеренную с использованием азота и способа БЭТ согласно ISO 9277.

Предпочтительно, чтобы частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, предпочтительно частицы, содержащие карбонат кальция, представляли собой измельченный всухую материал, материал, измельчаемый во влажном состоянии и высушиваемый, или смесь вышеназванных материалов. Обычно стадия измельчения может быть проведена с помощью любого общепринятого устройства измельчения, например, при таких условиях, что измельчение преимущественно является результатом соударений с вторичным телом, то есть в одном или нескольких устройствах из: шаровой мельницы, стержневой мельницы, вибрационной мельницы, валковой дробилки, центробежной ударной мельницы, вертикальной шаровой мельницы, фрикционной мельницы, игольчатой мельницы, молотковой мельницы, пульверизатора, дробилки, дезинтегратора, ножевого резака или другого такого оборудования, известного специалисту.

В случае, когда частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, предпочтительно частицы, содержащие карбонат кальция, содержат измельченные во влажном состоянии частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, предпочтительно частицы, содержащие карбонат кальция, стадия измельчения может быть осуществлена при таких условиях, что имеет место самопроизвольное измельчение и/или измельчение путем горизонтального шарового помола и/или путем других таких способов, известных специалисту. Обработанные во влажном состоянии измельченные частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, предпочтительно измельченные во влажном состоянии частицы, содержащие карбонат кальция, полученные таким образом, могут быть промыты и обезвожены перед сушкой с помощью хорошо известных способов, например, флокуляцией, фильтрованием или принудительным испарением. Последующая стадия сушки может быть осуществлена на одной стадии, такой как распылительная сушка, или по меньшей мере на двух стадиях, например, посредством воздействия на частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, предпочтительно частицы, содержащие карбонат кальция, первой стадии нагрева, чтобы уменьшить сопутствующее влагосодержание до уровня, который не превышает примерно 0,5 масс. % в расчете на сухую массу частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, предпочтительно частиц, содержащих карбонат кальция, и воздействия второй стадии нагрева на карбонат кальция, чтобы уменьшить остаточное влагосодержание до уровня, который составляет примерно 0,15 масс. % или менее в расчете на сухую массу частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, предпочтительно частиц, содержащих карбонат кальция. В случае, когда указанную сушку осуществляют более чем одной стадиями сушки, первую стадию можно осуществлять нагревом в потоке горячего воздуха, в то время как вторую и дополнительные стадии сушки предпочтительно осуществляют опосредованным нагревом, при котором атмосфера в соответствующем сосуде содержит агент для обработки поверхности. Также, обычно такие частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, предпочтительно частицы, содержащие карбонат кальция, подвергаются воздействию стадии облагораживания (такой как стадия флотации, выщелачивания или магнитной сепарации) для удаления примесей.

В предпочтительном варианте осуществления частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, предпочтительно частицы, содержащие карбонат кальция, содержат измельченные всухую частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, предпочтительно частицы, содержащие карбонат кальция. В другом предпочтительном варианте осуществления частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, предпочтительно частицы, содержащие карбонат кальция, представляют собой материал, измельчаемый во влажном состоянии в шаровой и/или фрикционной мельнице и впоследствии высушиваемый путем использования хорошо известного способа распылительной сушки.

В зависимости от частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, суммарное содержание поверхностной влаги в частицах, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, предпочтительно частицах, содержащих карбонат кальция, предпочтительно составляет менее 0,2 масс. %, более предпочтительно <0,1% в расчете на сухую массу частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью.

В одном предпочтительном варианте осуществления частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, предпочтительно частицы, содержащие карбонат кальция, имеют суммарное содержание поверхностной влаги от 0,01 до 0,2 масс. %, предпочтительно от 0,02 до 0,15 масс. % и более предпочтительно от 0,04 до 0,07 масс. % в расчете на сухую массу частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью.

Например, в случае, когда измельченный в мокром состоянии и высушенный распылением мрамор используют в качестве частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, суммарное содержание поверхностной влаги в частицах, содержащих карбонат кальция, предпочтительно составляет от 0,01 до 0,1 масс. %, более предпочтительно от 0,02 до 0,08 масс. % и наиболее предпочтительно от 0,04 до 0,07 масс. % в расчете на сухую массу частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью. Если PCC используют в качестве частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, то суммарное содержание поверхностной влаги в частицах, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, предпочтительно составляет от 0,01 до 0,2 масс. %, более предпочтительно от 0,05 до 0,17 масс. % и наиболее предпочтительно от 0,05 до 0,10 масс. % в расчете на сухую массу частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью.

Дополнительно требуется, чтобы частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью имели растворимость в воде при 20°C (±2°C) ниже 0,1 масс. % в расчете на суммарную сухую массу частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью. Например, частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью имеют растворимость в воде при 20°C (±2°C) ниже 0,05 масс. % и предпочтительно ниже 0,01 масс. % в расчете на суммарную сухую массу частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью.

Согласно настоящему изобретению частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержат на по меньшей мере части поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, смесь эфиров фосфорной кислоты из одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции и одного или более диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции.

Таким образом, следует понимать, что по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью содержит, предпочтительно состоит из них, частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, и смесь эфиров фосфорной кислоты из одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции и одного или более диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью содержит частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, в количестве ≥90 масс. % в расчете на суммарную сухую массу белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью. Например, по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью содержит частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, в количестве ≥95 масс. % и предпочтительно ≥97,5 масс. % в расчете на суммарную сухую массу белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью.

Одно требование настоящего изобретения заключается в том, чтобы по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью содержал смесь эфиров фосфорной кислоты в количестве по меньшей мере 0,1 масс. % в расчете на суммарную сухую массу по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью. Например, по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты в количестве по меньшей мере 0,2 масс. % или в количестве по меньшей мере 0,3 масс. % в расчете на суммарную сухую массу по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты в количестве от 0,1 до 5 масс. % в расчете на суммарную сухую массу белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью. Например, по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты в количестве от 0,2 до 3 масс. % и предпочтительно от 0,3 до 2 масс. % в расчете на суммарную сухую массу белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью.

Соответственно, следует понимать, что по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью содержит частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, в количестве ≥90 масс. % и смесь эфиров фосфорной кислоты в количестве от 0,1 до 5 масс. % в расчете на суммарную сухую массу белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью. Альтернативно, по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью содержит частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, в количестве ≥95 масс. % и смесь эфиров фосфорной кислоты в количестве от 0,2 до 3 масс. % в расчете на суммарную сухую массу белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью. Альтернативно, по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью содержит частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, в количестве ≥97,5 масс. % и слой покрытия в количестве от 0,3 до 2 масс. % в расчете на суммарную сухую массу белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью.

По меньшей мере часть поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты из одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции и одного или более диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции.

Алкиловые эфиры фосфорной кислоты хорошо известны в промышленности, особенно в качестве поверхностно-активных веществ, смазок и антистатических агентов (Die Tenside; Kosswig und Stache, Carl Hansen Verlag München, 1993).

Синтез алкиловых эфиров фосфорной кислоты различными способами и обработка поверхности минералов алкиловыми эфирами фосфорной кислоты хорошо известны специалисту, например, из Pesticide Formulations and Application Systems: 15th Volume; Collins HM, Hall FR, Hopkinson M, STP1268, год публикации 1996, патентных документов США 3897519, США 4921990, США 4350645, США 6710199, США 4126650, США 5554781, EP 1092000 B1 и WO 2008/023076.

Следует понимать, что выражение “один или более” моноэфир фосфорной кислоты означает, что в смеси эфиров фосфорной кислоты возможно присутствие одного или более видов моноэфира фосфорной кислоты.

Соответственно, следует отметить, что один или более моноэфир фосфорной кислоты может относиться к одному виду моноэфира фосфорной кислоты. Альтернативно, один или более моноэфир фосфорной кислоты может представлять собой смесь двух или более видов моноэфира фосфорной кислоты. Например, один или более моноэфир фосфорной кислоты может представлять собой смесь двух или трех видов моноэфира фосфорной кислоты, такую как смесь двух видов моноэфира фосфорной кислоты.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения один или более моноэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, этерифицированной одним спиртом, выбираемым из ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30. Например, один или более моноэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, этерифицированной одним спиртом, выбираемым из ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения один или более моноэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, этерифицированной одним спиртом, выбираемым из насыщенных и линейных или разветвленных и алифатических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30. Например, один или более моноэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, этерифицированной одним спиртом, выбираемым из насыщенных и линейных или разветвленных и алифатических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения один или более моноэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, этерифицированной одним спиртом, выбираемым из насыщенных и линейных и алифатических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30, предпочтительно от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18. Альтернативно, один или более моноэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, этерифицированной одним спиртом, выбираемым из насыщенных и разветвленных и алифатических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30, предпочтительно от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения один или более моноэфир фосфорной кислоты выбирают из группы, содержащей гексиловый моноэфир фосфорной кислоты, гептиловый моноэфир фосфорной кислоты, октиловый моноэфир фосфорной кислоты, 2-этилгексиловый моноэфир фосфорной кислоты, нониловый моноэфир фосфорной кислоты, дециловый моноэфир фосфорной кислоты, ундециловый моноэфир фосфорной кислоты, додециловый моноэфир фосфорной кислоты, тетрадециловый моноэфир фосфорной кислоты, гексадециловый моноэфир фосфорной кислоты, гептилнониловый моноэфир фосфорной кислоты, октадециловый моноэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-дециловый моноэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-додециловый моноэфир фосфорной кислоты и их смеси.

Например, один или более моноэфир фосфорной кислоты выбирают из группы, содержащей 2-этилгексиловый моноэфир фосфорной кислоты, гексадециловый моноэфир фосфорной кислоты, гептилнониловый моноэфир фосфорной кислоты, октадециловый моноэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-дециловый моноэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-додециловый моноэфир фосфорной кислоты и их смеси. В одном варианте осуществления настоящего изобретения один или более моноэфир фосфорной кислоты представляет собой 2-октил-1-додециловый моноэфир фосфорной кислоты.

Следует понимать, что выражение “один или более” диэфир фосфорной кислоты означает, что в слое покрытия по меньшей мере из одного материала, содержащего карбонат кальция, и/или смеси эфиров фосфорной кислоты, возможно присутствие одного или более видов диэфира фосфорной кислоты.

Соответственно, следует отметить, что один или более диэфир фосфорной кислоты может относиться к одному виду диэфира фосфорной кислоты. Альтернативно, один или более диэфир фосфорной кислоты может представлять собой смесь двух или более видов диэфира фосфорной кислоты. Например, один или более диэфир фосфорной кислоты может представлять собой смесь двух или трех видов диэфира фосфорной кислоты, такую как смесь двух видов диэфира фосфорной кислоты.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения один или более диэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, этерифицированной двумя спиртами, выбираемыми из ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30. Например, один или более диэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, этерифицированной двумя жирными спиртами, выбираемыми из ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18.

Следует понимать, что два спирта, используемые для этерификации фосфорной кислоты, могут быть независимо выбраны из одинаковых или разных, ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30. Другими словами, один или более диэфир фосфорной кислоты может содержать два заместителя, источником которых являются одинаковые спирты, или же молекула диэфира фосфорной кислоты может содержать два заместителя, источником которых являются разные спирты.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения один или более диэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, этерифицированной двумя спиртами, выбираемыми из одинаковых или разных, насыщенных и линейных или разветвленных и алифатических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30. Например, один или более диэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, этерифицированной двумя спиртами, выбираемыми из одинаковых или разных, насыщенных и линейных или разветвленных и алифатических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения один или более диэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, этерифицированной двумя спиртами, выбираемыми из одинаковых или разных, насыщенных и линейных и алифатических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30, предпочтительно от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18. Например, один или более диэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, этерифицированной двумя спиртами, выбираемыми из одинаковых или разных, насыщенных и разветвленных и алифатических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30, предпочтительно от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения один или более диэфир фосфорной кислоты выбирают из группы, содержащей гексиловый диэфир фосфорной кислоты, гептиловый диэфир фосфорной кислоты, октиловый диэфир фосфорной кислоты, 2-этилгексиловый диэфир фосфорной кислоты, нониловый диэфир фосфорной кислоты, дециловый диэфир фосфорной кислоты, ундециловый диэфир фосфорной кислоты, додециловый диэфир фосфорной кислоты, тетрадециловый диэфир фосфорной кислоты, гексадециловый диэфир фосфорной кислоты, гептилнониловый диэфир фосфорной кислоты, октадециловый диэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-дециловый диэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-додециловый диэфир фосфорной кислоты и их смеси.

Например, один или более диэфир фосфорной кислоты выбирают из группы, содержащей 2-этилгексиловый диэфир фосфорной кислоты, гексадециловый диэфир фосфорной кислоты, гептилнониловый диэфир фосфорной кислоты, октадециловый диэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-дециловый диэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-додециловый диэфир фосфорной кислоты и их смеси. В одном варианте осуществления настоящего изобретения один или более диэфир фосфорной кислоты представляет собой 2-октил-1-додециловый диэфир фосфорной кислоты.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения один или более моноэфир фосфорной кислоты выбирают из группы, содержащей 2-этилгексиловый моноэфир фосфорной кислоты, гексадециловый моноэфир фосфорной кислоты, гептилнониловый моноэфир фосфорной кислоты, октадециловый моноэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-дециловый моноэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-додециловый моноэфир фосфорной кислоты и их смеси, и один или более диэфир фосфорной кислоты выбирают из группы, содержащей 2-этилгексиловый диэфир фосфорной кислоты, гексадециловый диэфир фосфорной кислоты, гептилнониловый диэфир фосфорной кислоты, октадециловый диэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-дециловый диэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-додециловый диэфир фосфорной кислоты и их смеси.

Например, по меньшей мере часть поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты из одного моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции и одного диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции. В данном случае один моноэфир фосфорной кислоты выбирают из группы, содержащей 2-этилгексиловый моноэфир фосфорной кислоты, гексадециловый моноэфир фосфорной кислоты, гептилнониловый моноэфир фосфорной кислоты, октадециловый моноэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-дециловый моноэфир фосфорной кислоты и 2-октил-1-додециловый моноэфир фосфорной кислоты, один диэфир фосфорной кислоты выбирают из группы, содержащей 2-этилгексиловый диэфир фосфорной кислоты, гексадециловый диэфир фосфорной кислоты, гептилнониловый диэфир фосфорной кислоты, октадециловый диэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-дециловый диэфир фосфорной кислоты и 2-октил-1-додециловый диэфир фосфорной кислоты.

Если по меньшей мере часть поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты из одного моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции и одного диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, то следует понимать, что спиртовой заместитель одного моноэфира фосфорной кислоты и одного диэфира фосфорной кислоты предпочтительно являются одинаковыми. Например, по меньшей мере часть поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты из 2-этилгексилового моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции и 2-этилгексилового диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции. Альтернативно, по меньшей мере часть поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты из 2-октил-1-децилового моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции и 2-октил-1-децилового диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции. Альтернативно, по меньшей мере часть поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты из гексадецилового моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции и гексадецилового диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции. Альтернативно, по меньшей мере часть поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты из октадецилового моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции и октадецилового диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции. Альтернативно, по меньшей мере часть поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты из 2-октил-1-додецилового моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции и 2-октил-1-додецилового диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения смесь эфиров фосфорной кислоты состоит из двух или более моноэфиров фосфорной кислоты и их солевых продуктов реакции и двух или более диэфиров фосфорной кислоты и их солевых продуктов реакции. В данном случае два или более моноэфира фосфорной кислоты выбирают из группы, содержащей 2-этилгексиловый моноэфир фосфорной кислоты, гексадециловый моноэфир фосфорной кислоты, гептилнониловый моноэфир фосфорной кислоты, октадециловый моноэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-дециловый моноэфир фосфорной кислоты и 2-октил-1-додециловый моноэфир фосфорной кислоты, два или более диэфира фосфорной кислоты выбирают из группы, содержащей 2-этилгексиловый диэфир фосфорной кислоты, гексадециловый диэфир фосфорной кислоты, гептилнониловый диэфир фосфорной кислоты, октадециловый диэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-дециловый диэфир фосфорной кислоты и 2-октил-1-додециловый диэфир фосфорной кислоты.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения смесь эфиров фосфорной кислоты состоит из двух моноэфиров фосфорной кислоты и их солевых продуктов реакции и двух диэфиров фосфорной кислоты и их солевых продуктов реакции. Например, по меньшей мере часть поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты из гексадецилового моноэфира фосфорной кислоты, октадецилового моноэфира фосфорной кислоты, гексадецилового диэфира фосфорной кислоты, октадецилового диэфира фосфорной кислоты и солевых продуктов реакции как одних, так и других.

Одно требование настоящего изобретения заключается в том, чтобы смесь эфиров фосфорной кислоты по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержала один или более моноэфир фосфорной кислоты и его солевые продукты реакции в особом молярном отношении к одному или более диэфиру фосфорной кислоты и его солевым продуктам реакции. В частности, молярное отношение одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции к одному или более диэфиру фосфорной кислоты и его солевым продуктам реакции в слое покрытия и/или смеси эфиров фосфорной кислоты составляет от 1:1 до 1:100.

Выражение “молярное отношение одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции к одному или более диэфиру фосфорной кислоты и его солевым продуктам реакции” в значении настоящего изобретения относится к сумме молекулярной массы молекул моноэфира фосфорной кислоты и сумме молекулярной массы молекул моноэфира фосфорной кислоты в его солевых продуктах реакции относительно суммы молекулярной массы молекул диэфира фосфорной кислоты и суммы молекулярной массы молекул диэфира фосфорной кислоты в его солевых продуктах реакции.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения молярное отношение одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции к одному или более диэфиру фосфорной кислоты и его солевым продуктам реакции в смеси эфиров фосфорной кислоты по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью составляет от 1:1,1 до 1:80. Например, молярное отношение одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции к одному или более диэфиру фосфорной кислоты и его солевым продуктам реакции в смеси эфиров фосфорной кислоты по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью составляет от 1:1,1 до 1:60, более предпочтительно от 1:1,1 до 1:40, еще более предпочтительно от 1:1,1 до 1:20 и наиболее предпочтительно от 1:1,1 до 1:10.

Дополнительно или альтернативно, смесь эфиров фосфорной кислоты по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержит один или более моноэфир фосфорной кислоты и его солевые продукты реакции в количестве от 1 до 50 мол. % в расчете на молярную сумму одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции и одного или более диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции. Например, смесь эфиров фосфорной кислоты по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержит один или более моноэфир фосфорной кислоты и его солевые продукты реакции в количестве от 10 до 45 мол. % в расчете на молярную сумму одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции и одного или более диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения смесь эфиров фосфорной кислоты по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью дополнительно содержит один или более триэфир фосфорной кислоты и/или фосфорную кислоту и ее солевые продуты реакции.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения смесь эфиров фосфорной кислоты по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью дополнительно содержит один или более триэфир фосфорной кислоты и фосфорную кислоту и ее солевые продуты реакции.

Термин “триэфир фосфорной кислоты” в значении настоящего изобретения относится к молекуле ортофосфорной кислоты, подвергнутой триэтерификации тремя молекулами спирта, выбираемыми из одинаковых или разных, ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30, предпочтительно от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18.

Следует понимать, что выражение “один или более” триэфир фосфорной кислоты означает, что на по меньшей мере части поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, возможно присутствие одного или более видов триэфира фосфорной кислоты.

Соответственно, следует отметить, что один или более триэфир фосфорной кислоты может относиться к одному виду триэфира фосфорной кислоты. Альтернативно, один или более триэфир фосфорной кислоты может представлять собой смесь двух или более видов триэфира фосфорной кислоты. Например, один или более триэфир фосфорной кислоты может представлять собой смесь двух или трех видов триэфира фосфорной кислоты, такую как смесь двух видов триэфира фосфорной кислоты.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения один или более триэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, этерифицированной тремя спиртами, выбираемыми из одинаковых или разных, ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30. Например, один или более триэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, этерифицированной тремя спиртами, выбираемыми из одинаковых или разных, ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических жирных спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18.

Следует понимать, что три спирта, используемые для этерификации фосфорной кислоты, могут быть независимо выбраны из ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30. Другими словами, молекула одного или более триэфира фосфорной кислоты может содержать три заместителя, источником которых являются одинаковые спирты, или же молекула триэфира фосфорной кислоты может содержать три заместителя, источником которых являются разные спирты.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения один или более триэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, этерифицированной тремя спиртами, выбираемыми из одинаковых или разных, насыщенных и линейных или разветвленных и алифатических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30. Например, один или более триэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, этерифицированной тремя спиртами, выбираемыми из одинаковых или разных, насыщенных и линейных или разветвленных и алифатических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения один или более триэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, этерифицированной тремя спиртами, выбираемыми из насыщенных и линейных и алифатических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30, предпочтительно от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18. Альтернативно, один или более триэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, этерифицированной тремя спиртами, выбираемыми из насыщенных и разветвленных и алифатических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от C6 до C30, предпочтительно от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения один или более триэфир фосфорной кислоты выбирают из группы, содержащей гексиловый триэфир фосфорной кислоты, гептиловый триэфир фосфорной кислоты, октиловый триэфир фосфорной кислоты, 2-этилгексиловый триэфир фосфорной кислоты, нониловый триэфир фосфорной кислоты, дециловый триэфир фосфорной кислоты, ундециловый триэфир фосфорной кислоты, додециловый триэфир фосфорной кислоты, тетрадециловый триэфир фосфорной кислоты, гексадециловый триэфир фосфорной кислоты, гептилнониловый триэфир фосфорной кислоты, октадециловый триэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-дециловый триэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-додециловый триэфир фосфорной кислоты и их смеси.

Например, один или более триэфир фосфорной кислоты выбирают из группы, содержащей 2-этилгексиловый триэфир фосфорной кислоты, гексадециловый триэфир фосфорной кислоты, гептилнониловый триэфир фосфорной кислоты, октадециловый триэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-дециловый триэфир фосфорной кислоты, 2-октил-1-додециловый триэфир фосфорной кислоты и их смеси.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере часть поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты из одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и одного или более диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и одного или более триэфира фосфорной кислоты, и необязательно фосфорной кислоты и ее солевых продуктов реакции. Например, по меньшей мере часть поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты из одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и одного или более диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и одного или более триэфира фосфорной кислоты, и фосфорной кислоты и ее солевых продуктов реакции.

Альтернативно, по меньшей мере часть поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты из одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и одного или более диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и необязательно фосфорной кислоты и ее солевых продуктов реакции. Например, по меньшей мере часть поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты из одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и одного или более диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и фосфорной кислоты и ее солевых продуктов реакции.

Если по меньшей мере часть поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты, содержащую один или более триэфир фосфорной кислоты, то предпочтительно, чтобы смесь эфиров фосфорной кислоты содержала один или более триэфир фосфорной кислоты в количестве ≤10 мол. % в расчете на молярную сумму одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и одного или более диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и одного или более триэфира фосфорной кислоты, и фосфорной кислоты и ее солевых продуктов реакции. Например, смесь эфиров фосфорной кислоты содержит один или более триэфир фосфорной кислоты в количестве ≤8 мол. %, предпочтительно ≤6 мол. % и более предпочтительно ≤4 мол. %, таком как от 0,1 до 4 мол. %, в расчете на молярную сумму одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и одного или более диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и одного или более триэфира фосфорной кислоты, и фосфорной кислоты и ее солевых продуктов реакции.

Дополнительно или альтернативно, если по меньшей мере часть поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты, содержащую фосфорную кислоту и ее солевые продукты реакции, то предпочтительно, чтобы смесь эфиров фосфорной кислоты содержала фосфорную кислоту и ее солевые продукты реакции в количестве ≤10 мол. % в расчете на молярную сумму одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и одного или более диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и одного или более триэфира фосфорной кислоты, и фосфорной кислоты и ее солевых продуктов реакции. Например, смесь эфиров фосфорной кислоты содержит фосфорную кислоту и ее солевые продукты реакции в количестве ≤8 мол. %, предпочтительно ≤6 мол. % и более предпочтительно ≤4 мол. %, таком как от 0,1 до 4 мол. %, в расчете на молярную сумму одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и одного или более диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и одного или более триэфира фосфорной кислоты, и фосфорной кислоты и ее солевых продуктов реакции.

Если смесь эфиров фосфорной кислоты дополнительно содержит фосфорную кислоту и ее солевые продукты реакции и один или более триэфир фосфорной кислоты, то предпочтительно, чтобы молярное отношение фосфорной кислоты и ее солевых продуктов реакции к одному или более моноэфиру фосфорной кислоты и его солевым продуктам реакции к одному или более диэфиру фосфорной кислоты и его солевым продуктам реакции к одному или более триэфиру фосфорной кислоты в смеси эфиров фосфорной кислоты составляло ≤10 мол. %:≤40 мол. %:≤40 мол. %:≤10 мол. % в расчете на молярную сумму одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и одного или более диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, и одного или более триэфира фосфорной кислоты, и фосфорной кислоты и ее солевых продуктов реакции.

Выражение “молярное отношение фосфорной кислоты и ее солевых продуктов реакции к одному или более моноэфиру фосфорной кислоты и его солевым продуктам реакции к одному или более диэфиру фосфорной кислоты и его солевым продуктам реакции к одному или более триэфиру фосфорной кислоты” в значении настоящего изобретения относится к сумме молекулярной массы фосфорной кислоты и сумме молекулярной массы молекул фосфорной кислоты в ее солевых продуктах реакции относительно суммы молекулярной массы моноэфира фосфорной кислоты и суммы молекулярной массы молекул моноэфира фосфорной кислоты в его солевых продуктах реакции относительно суммы молекулярной массы молекул диэфира фосфорной кислоты и суммы молекулярной массы молекул диэфира фосфорной кислоты в его солевых продуктах реакции относительно суммы молекулярной массы молекул триэфира фосфорной кислоты.

Следует понимать, что смесь эфиров фосфорной кислоты может содержать солевые продукты реакции, полученные при приведении в контакт частиц, содержащих по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, с одним или более моноэфиром фосфорной кислоты, и одним или более диэфиром фосфорной кислоты, и необязательно фосфорной кислотой. В таком случае смесь эфиров фосфорной кислоты предпочтительно содержит солевые продукты реакции, такие как одна или более стронциевые, кальциевые, магниевые и/или алюминиевые соли моноэфиров фосфорной кислоты, и одна или более кальциевые, магниевые и/или алюминиевые соли диэфира фосфорной кислоты, и необязательно одна или более стронциевые, кальциевые, магниевые и/или алюминиевые соли фосфорной кислоты.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения один или более моноэфир фосфорной кислоты и/или один или более диэфир фосфорной кислоты, и необязательно фосфорная кислота могут быть по меньшей мере частично нейтрализованы одним или более гидроксидами одно- и/или двух- и/или трехвалентного катиона и/или одной или более солями слабой кислоты и одно- и/или двух- и/или трехвалентного катиона, до того, как получают по меньшей мере один материал, содержащий карбонат кальция. Один или более гидроксидов двух- и/или трехвалентного катиона могут быть выбраны из Ca(OH)2, Mg(OH)2, Al(OH)3 и их смесей.

Дополнительно или альтернативно, если один или более моноэфир фосфорной кислоты и/или один или более диэфир фосфорной кислоты, и необязательно фосфорная кислота по меньшей мере частично нейтрализованы одним или более гидроксидами и/или одной или более солями слабой кислоты и одновалентного катиона, то количество одновалентных катионов предпочтительно составляет ≤10 мол. % в расчете на молярную сумму кислотных групп в одном или более моноэфире фосфорной кислоты и одном или более диэфире фосфорной кислоты, и необязательно фосфорной кислоте, где один или более гидроксид и/или одна или более соль слабой кислоты и одновалентного катиона, подлежащие нейтрализации, могут быть выбраны из LiOH, NaOH, KOH, Na2CO3, Li2CO3, K2CO3 и их смесей.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения двухвалентные катионы, используемые для частичной нейтрализации одного или более моноэфира фосфорной кислоты и/или одного или более диэфира фосфорной кислоты, и необязательно фосфорной кислоты, происходят из солей слабых кислот и таких катионов, предпочтительно из карбонатов и/или боратов, таких как карбонат кальция.

Термин “слабая кислота” в значении настоящей заявки относится к кислоте Бренстеда-Лоури, то есть источнику иона H3O+, отличающейся pKa>2, предпочтительно от 4 до 7.

Соответственно, смесь эфиров фосфорной кислоты по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью может дополнительно содержать солевые продукты реакции, такие как одна или более магниевых солей моноэфиров фосфорной кислоты, и одна или более магниевых солей диэфира фосфорной кислоты, и необязательно одна или более магниевых солей фосфорной кислоты. Дополнительно или альтернативно, смесь эфиров фосфорной кислоты по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью дополнительно содержит солевые продукты реакции, такие как одна или более алюминиевых солей моноэфиров фосфорной кислоты, и одна или более алюминиевых солей диэфира фосфорной кислоты, и необязательно одна или более алюминиевых солей фосфорной кислоты. Дополнительно или альтернативно, смесь эфиров фосфорной кислоты по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью дополнительно содержит солевые продукты реакции, такие как одна или более литиевых солей моноэфиров фосфорной кислоты, и одна или более литиевых солей диэфира фосфорной кислоты, и необязательно одна или более литиевых солей фосфорной кислоты. Дополнительно или альтернативно, смесь эфиров фосфорной кислоты по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью дополнительно содержит солевые продукты реакции, такие как одна или более натриевых солей моноэфиров фосфорной кислоты, и одна или более натриевых солей диэфира фосфорной кислоты, и необязательно одна или более натриевых солей фосфорной кислоты. Дополнительно или альтернативно, смесь эфиров фосфорной кислоты по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью дополнительно содержит солевые продукты реакции, такие как одна или более калиевых солей моноэфиров фосфорной кислоты, и одна или более калиевых солей диэфира фосфорной кислоты, и необязательно одна или более калиевых солей фосфорной кислоты.

Если один или более моноэфир фосфорной кислоты и/или один или более диэфир фосфорной кислоты, и необязательно фосфорная кислота по меньшей мере частично нейтрализованы одним или более гидроксидами и/или одной или более солями слабой кислоты и одновалентного катиона, то слой покрытия и/или смесь эфиров фосфорной кислоты предпочтительно содержат количество одновалентных катионов ≤10 мол. % в расчете на молярную сумму кислотных групп в одном или более моноэфире фосфорной кислоты, и одном или более диэфире фосфорной кислоты, и необязательно фосфорной кислоте.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения смесь эфиров фосфорной кислоты по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью может дополнительно содержать дополнительные агенты для обработки поверхности, которые не соответствуют одному или более моноэфиру фосфорной кислоты, одному или более диэфиру фосфорной кислоты и необязательно одному или более триэфиру фосфорной кислоты и/или фосфорной кислоте, как изложено в настоящем изобретении. Такие дополнительные агенты для обработки поверхности представляют собой предпочтительно по меньшей мере один органический материал, такой как полисилоксан. Например, полисилоксан предпочтительно представляет собой полидиметилсилоксан (PDMS).

Полисилоксан предпочтительно присутствует в таком количестве, что суммарное количество указанного полисилоксана на по меньшей мере части поверхности частиц, содержащих по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью составляет менее 1000 ч./млн (частей на миллион), более предпочтительно менее 800 ч./млн и наиболее предпочтительно менее 600 ч./млн. Например, суммарное количество полисилоксана по меньшей мере на части поверхности частиц, содержащих по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью составляет от 100 до 1000 ч./млн, более предпочтительно от 200 до 800 ч./млн и наиболее предпочтительно от 300 до 600 ч./млн, например, от 400 до 600 ч./млн.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения смесь эфиров фосфорной кислоты по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью содержит <50 ч./млн C6-C30 карбоновых кислот.

Кроме того, одно требование настоящего изобретения заключается в том, чтобы по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью имел особые характеристики.

В частности, одно требование настоящего изобретения заключается в том, чтобы по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью имел температуру начала выделения летучих ≥250°C. Например, признаком по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью является температура начала выделения летучих ≥255°C, предпочтительно ≥265°C и наиболее предпочтительно ≥270°C.

Дополнительно или альтернативно, признаком по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью является выделение суммы летучих в диапазоне от 25°C до 350°C в количестве менее 0,25% и предпочтительно менее 0,23% по массе, например, от 0,04 до 0,21% по массе, предпочтительно от 0,08 до 0,15% по массе, более предпочтительно от 0,1 до 0,12% по массе.

Кроме того, признаком по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью является низкая склонность к влагопоглощению. Предпочтительно, чтобы склонность к влагопоглощению по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью являлась таковой, что его суммарный уровень поверхностной влажности составляет ≤0,8 мг/г сухого белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью при температуре примерно +23°C (±2°C). Например, по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью имеет склонность к влагопоглощению менее 0,7 мг/г, более предпочтительно менее 0,6 мг/г и наиболее предпочтительно менее 0,5 мг/г сухого белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью при температуре +23°C (±2°C). В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью имеет склонность к влагопоглощению от 0,1 до 0,8 мг/г, более предпочтительно от 0,2 до 0,7 мг/г и наиболее предпочтительно от 0,3 до 0,6 мг/г сухого белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью при температуре +23°C (±2°C).

Дополнительное требование настоящего изобретения заключается в том, чтобы по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью имел гидрофильность по волюметрическому отношению вода:этанол, составляющую менее 8:2, измеренную при +23°C (±2°C) способом седиментации. Например, по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью имеет гидрофильность по волюметрическому отношению вода:этанол, составляющую менее 7:3, измеренную при +23°C (±2°C) способом седиментации.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предоставлен способ получения белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, как определено выше. Причем способ включает в себя стадии:

(a) предоставления частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, имеющих средний по массе размер частиц d50≤7,5 мкм и имеющих растворимость в воде при 20°C (±2°C) менее 0,1 масс. % в расчете на суммарную сухую массу частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью;

(b) предоставления смеси эфиров фосфорной кислоты, содержащей один или более моноэфир фосфорной кислоты, и один или более диэфир фосфорной кислоты, и необязательно один или более триэфир фосфорной кислоты, и/или фосфорную кислоту, где молярное отношение одного или более моноэфира фосфорной кислоты к одному или более диэфиру фосфорной кислоты в смеси эфиров фосфорной кислоты составляет от 1:1 до 1:100;

(c) приведения в контакт указанных частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, со стадии (a) на одной или более стадиях со смесью эфиров фосфорной кислоты со стадии (b), так что на по меньшей мере части поверхности указанных частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, со стадии (a) образуется смесь эфиров фосфорной кислоты, содержащая один или более моноэфир фосфорной кислоты и его солевые продукты реакции, и один или более диэфир фосфорной кислоты и его солевые продукты реакции, и необязательно один или более триэфир фосфорной кислоты, и/или фосфорную кислоту и ее солевые продукты реакции;

где до и/или в ходе стадии (c) температура отрегулирована так, что смесь эфиров фосфорной кислоты со стадии (b) является жидкой.

“Жидкое” состояние в значении настоящего изобретения определяют как состояние, в котором материал является полностью жидким, другими словами, полностью расплавленным. Учитывая, что явление плавления происходит при постоянной температуре при подводе энергии, вещество квалифицируют как расплавленное с момента, следующего за плавлением, когда температура начинает расти, как наблюдается на кривой зависимости температуры от подводимой энергии, полученной динамической сканирующей калориметрией, ДСК (DIN 51005:1983-11).

Что касается белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, полученного данным способом, частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, предоставленных на стадии a), моноэфира фосфорной кислоты, и одного или более диэфира фосфорной кислоты, и необязательно одного или более триэфира фосфорной кислоты, и/или фосфорной кислоты, которые могут быть предоставлены в смеси эфиров фосфорной кислоты стадии b), то ссылка дается на определения, приведенные выше при терминологическом определении белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, моноэфира фосфорной кислоты, и одного или более диэфира фосфорной кислоты, и одного или более триэфира фосфорной кислоты, и/или фосфорной кислоты.

Одно требование настоящего изобретения заключается в том, чтобы молярное отношение одного или более моноэфира фосфорной кислоты к одному или более диэфиру фосфорной кислоты в смеси эфиров фосфорной кислоты, предоставленной на стадии (b), составляло от 1:1 до 1:100.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения молярное отношение одного или более моноэфира фосфорной кислоты к одному или более диэфиру фосфорной кислоты в смеси эфиров фосфорной кислоты, предоставленной на стадии (b), составляет от 1:1,1 до 1:80. Например, молярное отношение одного или более моноэфира фосфорной кислоты к одному или более диэфиру фосфорной кислоты в смеси эфиров фосфорной кислоты, предоставленной на стадии (b), составляет от 1:1,1 до 1:60, более предпочтительно от 1:1,1 до 1:40, еще более предпочтительно от 1:1,1 до 1:20 и наиболее предпочтительно от 1:1,1 до 1:10.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения смесь эфиров фосфорной кислоты, предоставленная на стадии (b), содержит один или более моноэфир фосфорной кислоты в количестве от 1 до 50 мол. % и предпочтительно от 10 до 45 мол. % в расчете на молярную сумму одного или более моноэфира фосфорной кислоты и одного или более диэфира фосфорной кислоты.

Следует понимать, что смесь эфиров фосфорной кислоты, предоставленная на стадии (b), может дополнительно содержать один или более триэфир фосфорной кислоты и/или фосфорную кислоту. Например, смесь эфиров фосфорной кислоты, предоставленная на стадии (b), дополнительно содержит один или более триэфир фосфорной кислоты и фосфорную кислоту.

Если смесь эфиров фосфорной кислоты, предоставленная на стадии (b), дополнительно содержит фосфорную кислоту и один или более триэфир фосфорной кислоты, то предпочтительно, чтобы молярное отношение фосфорной кислоты к одному или более моноэфиру фосфорной кислоты к одному или более диэфиру фосфорной кислоты к одному или более триэфиру фосфорной кислоты в смеси эфиров фосфорной кислоты составляло ≤10 мол. %:≤40 мол. %:≥40 мол. %:≤10 мол. % в расчете на молярную сумму одного или более моноэфира фосфорной кислоты, и одного или более диэфира фосфорной кислоты, и одного или более триэфира фосфорной кислоты, и фосфорной кислоты.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения смесь эфиров фосфорной кислоты стадии (b) предоставлена таким образом, что один или более моноэфир фосфорной кислоты, и/или один или более диэфир фосфорной кислоты, и необязательно фосфорная кислота по меньшей мере частично нейтрализованы одним или более гидроксидами одно- и/или двух- и/или трехвалентного катиона. Например, один или более моноэфир фосфорной кислоты, и один или более диэфир фосфорной кислоты, и необязательно фосфорная кислота в смеси эфиров фосфорной кислоты стадии (b) по меньшей мере частично нейтрализованы одним или более гидроксидами одно- и/или двух- и/или трехвалентного катиона, и/или одной или более солями слабой кислоты и одно- и/или двух- и/или трехвалентного катиона. Соответственно, такую по меньшей мере частичную нейтрализацию одного или более моноэфира фосфорной кислоты, и/или одного или более диэфира фосфорной кислоты, и необязательно фосфорной кислоты предпочтительно осуществляют перед осуществлением стадии (c) приведения в контакт. Предпочтительно, чтобы один или более гидроксидов одно- и/или двух- и/или трехвалентного катиона могли быть выбраны из Ca(OH)2, Mg(OH)2, Al(OH)3 и их смесей. Дополнительно или альтернативно, один или более гидроксид и/или одна или более солей слабой кислоты и одновалентного катиона могут быть выбраны из LiOH, NaOH, KOH, Na2CO3, Li2CO3, K2CO3 и их смесей.

Предпочтительно, чтобы смесь эфиров фосфорной кислоты стадии (b) содержала количество одновалентных катионов, таких как литий, натрий и/или калий, составляющее ≤10 мол. % в расчете на молярную сумму кислотных групп в одном или более моноэфире фосфорной кислоты, и одном или более диэфире фосфорной кислоты, и необязательно фосфорной кислоте.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения моноэфиры фосфорной кислоты, и диэфиры фосфорной кислоты, и фосфорная кислота в смеси эфиров фосфорной кислоты стадии (b) по меньшей мере частично нейтрализованы аммиаком и/или аминами, более предпочтительно алканоламинами, наиболее предпочтительно триизопропаноламином.

Стадия приведения в контакт частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, со стадии (a) со смесью эфиров фосфорной кислоты стадии (b) имеет место на одной или более стадиях в условиях перемешивания. Специалист подберет данные условия перемешивания (такие как конфигурация перемешивающих пластин и скорость перемешивания) в соответствии с имеющимся у него технологическим оборудованием.

В одном варианте осуществления способ по изобретению может представлять собой непрерывный способ. В данном случае возможно приведение в контакт частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, со смесью эфиров фосфорной кислоты стадии (b) в постоянном потоке, так что в ходе стадии приведения в контакт обеспечивается постоянная концентрация смеси эфиров фосфорной кислоты.

Альтернативно, частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, приводят в контакт со смесью эфиров фосфорной кислоты стадии (b) на одной стадии, где указанную смесь эфиров фосфорной кислоты предпочтительно добавляют одной порцией.

В другом варианте осуществления способ по изобретению может представлять собой периодический способ, то есть частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, приводят в контакт со смесью эфиров фосфорной кислоты стадии (b) на более чем одной стадии, где указанную смесь эфиров фосфорной кислоты предпочтительно добавляют примерно равными порциями. Альтернативно, также можно добавлять смесь эфиров фосфорной кислоты неравными порциями к частицам, содержащим белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, то есть большими и меньшими порциями.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения стадию (c) приведения в контакт осуществляют периодическим или непрерывным способом в течение периода времени от 0,1 до 1000 с. Например, стадию (c) приведения в контакт осуществляют непрерывным способом, и она включает в себя одну или несколько стадий приведения в контакт при суммарном времени контакта от 0,1 до 20 с, предпочтительно от 0,5 до 15 с и наиболее предпочтительно от 1 до 10 с.

Одно требование способа по изобретению заключается в том, что температуру регулируют в ходе стадии (c) так, что один или более моноэфир фосфорной кислоты, и один или более диэфир фосфорной кислоты, и необязательно триэфир фосфорной кислоты в смеси эфиров фосфорной кислоты стадии (b) является жидким. В одном варианте осуществления настоящего изобретения приведение в контакт частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, со смесью эфиров фосфорной кислоты стадии (b) осуществляют при температуре от 20°C до 200°C, предпочтительно от 90°C до 200°C, более предпочтительно от 100°C до 150°C и наиболее предпочтительно от 110°C до 130°C.

Время обработки для осуществления приведения в контакт частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, со смесью эфиров фосфорных кислот стадии (b) составляет период 1000 с или менее, предпочтительно период 500 с или менее, более предпочтительно период 250 с или менее и наиболее предпочтительно от 0,1 до 1000 с. Например, стадию (c) приведения в контакт осуществляют в течение периода времени от 0,1 до 20 с, предпочтительно от 0,5 до 15 с и наиболее предпочтительно от 1 до 10 с. В общем, продолжительность приведения в контакт частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, со смесью эфиров фосфорных кислот стадии (b) определяется температурой обработки, используемой в ходе указанного приведения в контакт. Например, когда используют температуру обработки примерно 200°C, время обработки сокращается, например, до примерно 0,1 с. Если используют температуру обработки примерно 90°C, то время обработки может увеличиваться, например, до примерно 1000 с.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, предварительно нагревают, то есть активируют перед осуществлением стадии (c) приведения в контакт. А именно, частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, обрабатывают при температуре от 90°C до 200°C, предпочтительно от 100°C до 150°C и наиболее предпочтительно от 110°C до 130°C перед осуществлением стадии (c) приведения в контакт.

Время обработки для осуществления предварительного нагрева частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, составляет период 30 мин или менее, предпочтительно период 20 мин или менее и более предпочтительно период 15 мин или менее.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения предварительный нагрев частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, осуществляют при температуре, которая примерно равна температуре, используемой в ходе стадии (c) приведения в контакт.

Термин “равная” температура в значении настоящего изобретения относится к температуре предварительного нагрева, которая не более чем на 20°C, предпочтительно не более чем на 15°C, более предпочтительно не более чем на 10°C и наиболее предпочтительно не более чем на 5°C ниже или выше температуры, используемой в ходе стадии (c) приведения в контакт.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения способ дополнительно включает в себя стадию (d) приведения в контакт частиц стадии (а), содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, на одной или более стадиях с по меньшей мере одним органическим материалом, таким как полисилоксаны.

В случае, когда способ по изобретению дополнительно включает в себя стадию (d) приведения в контакт, такое приведение в контакт частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, с по меньшей мере одним органическим материалом может быть осуществлено в ходе и/или после приведения в контакт частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, со смесью эфиров фосфорной кислоты стадии (b). В одном варианте осуществления настоящего изобретения такое приведение в контакт с по меньшей мере одним органическим материалом осуществляют после приведения в контакт частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, со смесью эфиров фосфорной кислоты стадии (b).

Ввиду весьма хороших результатов способа получения белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, как определено выше, дополнительный аспект настоящего изобретения относится к белому минеральному материалу с реакционно-способной поверхностью, который может быть получен способом по настоящему изобретению.

По меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью по настоящему изобретению придает превосходные механические свойства продуктам конечного назначения, таким как фибры и/или волокна и/или пленки и/или нити и/или дышащие пленки. В частности, по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью по настоящему изобретению придает превосходные механические свойства продуктам конечного назначения, таким как фибры и/или волокна и/или пленки и/или нити и/или дышащие пленки, когда по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью предоставлен в форме полимерной композиции настоящего изобретения.

Таким образом, настоящее изобретение относится в дополнительном аспекте к фибре и/или волокну и/или пленке и/или нитям, содержащим полимерную композицию, как определено выше, и/или материал, содержащий карбонат кальция, как определено выше.

Кроме того, настоящее изобретение относится в другом аспекте к способу получения фибры и/или волокна и/или пленки и/или нити и/или дышащих пленок, причем способ включает в себя по меньшей мере стадии:

a) предоставления полимерной композиции, как определено выше, и

b) воздействия на полимерную композицию стадии a) условий, при которых указанная полимерная композиция превращается в фибру и/или волокно и/или пленку и/или нить и/или дышащую пленку.

Подходящие технологические условия для получения фибр и/или волокон и/или пленок и/или нитей и/или дышащих пленок общеизвестны специалисту и/или могут быть выявлены путем установившихся в практике модификаций, основанных на общеизвестных знаниях.

Например, полимерная композиция настоящего изобретения может быть с преимуществом использована в способе смешения и/или экструзии и/или компаундирования и/или выдувного формования для получения фибр и/или волокон и/или пленок и/или нитей и/или дышащих пленок, где по меньшей мере одна полимерная смола предпочтительно представляет собой термопластичный полимер, выбираемый из группы, содержащей гомополимеры и/или сополимеры полиолефинов, полиамиды и/или сложные полиэфиры.

Термин “фибра” в значении настоящего изобретения относится к линейной структуре, формирующей текстильные материи, такие как нетканые материалы, которые типично состоят из образованных фибрами сетей, соединенных друг с другом, например, механическими способами. Соответственно, термин “фибра” понимается как относящийся к конечной структуре.

Термин “нить” в значении настоящего изобретения относится к линейной структуре, формирующей текстильные материи, такие как нетканые материалы, которые типично состоят из образованных нитями сетей, соединенных друг с другом, например, механическими способами. Соответственно, термин “нить” понимается как относящийся к конечной структуре. Нить может иметь одно-, двух- или многонитевое строение. Если присутствует нить двух- или многонитового строения, то композиция одиночных нитей может быть по существу одинаковой. А именно, композиции одиночных нитей содержат по существу одинаковые компоненты, то есть по меньшей мере одну полимерную смолу и по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, присутствующие в одинаковых количествах. Альтернативно, композиции одиночных нитей могут быть разными. А именно, композиции одиночных нитей могут содержать одинаковые компоненты, то есть по меньшей мере одну полимерную смолу и по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, присутствующие в разных количествах, или же композиции одиночных нитей могут содержать разные компоненты, то есть по меньшей мере одна полимерная смола и/или по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью могут быть разными, присутствуя в одинаковых количествах, или же композиция одиночных нитей может содержать разные компоненты, то есть по меньшей мере одна полимерная смола и/или по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью могут быть разными, присутствуя в разных количествах.

Термин “волокно” в значении настоящего изобретения относится к структуре, которая отличается от фибры длиной своей структуры. Соответственно, термин “волокно” понимается как относящийся к бесконечным фибрам. Далее понятно, что волокно может иметь одно-, двух- или многоволоконное строение. Если присутствует волокно двух- или многоволоконного строения, то композиция одиночных волокон может быть по существу одинаковой. А именно, композиции одиночных волокон содержат по существу одинаковые компоненты, то есть по меньшей мере одну полимерную смолу и по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, присутствующие в одинаковых количествах. Альтернативно, композиции одиночных волокон могут быть разными. А именно, композиции одиночных волокон могут содержать одинаковые компоненты, то есть по меньшей мере одну полимерную смолу и по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, присутствующие в разных количествах, или же композиции одиночных волокон могут содержать разные компоненты, то есть по меньшей мере одна полимерная смола и/или по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью могут быть разными, присутствуя в одинаковых количествах, или же композиция одиночных волокон может содержать разные компоненты, то есть по меньшей мере одна полимерная смола и/или по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью могут быть разными, присутствуя в разных количествах.

Поперечное сечение волокон и/или фибр и/или нитей может иметь многообразные формы. Предпочтительно, чтобы форма поперечного сечения волокон и/или фибр и/или нитей могли быть круглыми, овальными или n-угольными, где n≥3, например n составляет 3. Например, форма поперечного сечения волокон и/или фибр и/или нитей является круглой или трехлопастной, такой как круглая. Дополнительно или альтернативно, форма поперечного сечения волокон и/или фибр и/или нитей является полой.

Следует понимать, что волокна и/или фибры и/или нити могут быть получены всеми техническими приемами, известными в данной области, используемыми для получения таких волокон и/или фибр и/или нитей. Например, волокна и/или фибры и/или нити настоящего изобретения могут быть получены хорошо известным способом выдувания расплава, способом спанбонд или производством штапельных фибр.

Дополнительно к описанному, наполненные полипропиленовые (PP) маточные смеси использовали в способах экструзии расплава для формирования фибры и волокон и нетканых материалов из непрерывных волокон способами, известными специалисту.

Согласно известной технологии, такой как прядение непрерывного волокна для пряжи или штабельной фибры, и способам изготовления нетканых материалов, таким как получение спанбонда и получение мелтблауна, фибры и волокна формуют экструзией расплавленного полимера через малые отверстия. В общем, сформованные таким образом фибры или волокна затем вытягивают и удлиняют, чтобы вызвать молекулярную ориентацию и повлиять на кристалличность, что приводит к уменьшению диаметра и улучшению физических свойств. Спанмелт является родовым термином, описывающим производство нетканых сетей (материй) непосредственно из термопластичных полимеров. Он охватывает 2 процесса (спанлейд и мелтблаун) и сочетание обоих.

В данном способе расплавляют гранулы полимера и расплавленный полимер экструдируют через фильерный комплект, который создает множество непрерывных полимерных волокон. Затем волокна охлаждают и вытягивают, и собирают для формирования нетканой сети. Некоторая остаточная температура может вызывать склеивание волокон друг с другом, но это нельзя рассматривать в качестве основного способа связывания. Существует несколько способов, доступных для формования собранной сети непрерывных волокон в полезный продукт посредством стадии связывания, которая включает следующие, но без ограничения ими: каландрирование, водоструйное скрепление, иглопробивание и/или связывание посредством химикатов или адгезивов. Способ спанлейд (также известен как спанбонд) имеет преимущество придания нетканым материалам более высокой прочности. В некоторых способах спанлейд используют соэкструзию вторых компонентов, обычно, чтобы обеспечить дополнительные свойства или способности к связыванию. В формовании сети способом мелтблаун низковязкие полимеры экструдируют на выходе из фильеры в имеющий высокую скорость поток воздуха. Это приводит к рассеиванию расплава, вызывает его затвердевание и дробление с образованием сети из фибр.

Специалистам в данной области известно, что возможно комбинирование способов или материй, полученных разными способами, для получения композитных материй, которые обладают определенными желаемыми характеристиками. Примерами этого является сочетание продуктов спанбонд и мелтблаун для получения слоистой материи, которая лучше известна как SMS, что подразумевает два внешних слоя материи спанбонд и внутренний слой материи мелтблаун. Дополнительно, один или оба данных способа можно сочетать в любой конфигурации со способом чесания штапельной фибры или со связанными материями, получаемыми в результате способа чесания нетканого материала из штапельной фибры. В таких описанных слоистых материях слои обычно по меньшей мере частично соединяют одной из стадий связывания, перечисленных выше.

В данной области хорошо известны и коммерчески доступны способы для получения материи спанбонд из полипропиленовой полимерной смолы. Два типичных способа известны как способ Лурги (Lurgi) и способ Райфенхойзер (Reifenhäuser).

Способ Лурги основан на экструзии расплавленного полимера через отверстия фильеры, вслед за чем только что сформованные экструзией волокна охлаждают воздухом и вытягивают всасыванием через трубки Вентури. После формирования волокна подают на ленту транспортера для формирования нетканой сети.

Способ Райфенхойзер отличается от способа Лурги тем, что область охлаждения волокон герметично закрыта и поток охлажденного воздуха ускоряется, таким образом вызывая более эффективное увлечение волокон в поток воздуха.

В вышеописанных системах нетканые материи обычно получают с использованием полипропиленовых смол, имеющих индекс течения расплава примерно от 25 до 40 грамм/10 минут. Линию Лурги использовали для получения полипропиленовых нетканых материалов. Температуры экструдера составляют от 230°C до 250°C. Четыре навоя оборудованы насосами расплава и фильерами, которые содержат 600 отверстий, каждая с диаметром 0,8 миллиметров. Экструдированные волокна формуют в нетканую сеть. Скорость ленты транспортера регулировали так, чтобы она составляла 20 метров/минуту, и использовали водоструйное скрепление, чтобы связать нетканую сеть. Водоструйное скрепление, также известное как спанлейс, представляет собой способ, в котором используют струи воды под высоким давлением, чтобы вызвать сплетение фибр в рыхлую сеть, тем самым создавая материю, удерживаемую от распада за счет сил трения между указанными фибрами. Окончательная связанная нетканая сеть с шириной 100 см имеет вес материи, составляющий 385 г/м2.

Образцы указанных нетканых материй, содержащих CaCO3 согласно настоящему изобретению, и образцы нетканых материй, содержащих CaCO3 известного уровня техники, сравнены далее в таблицах 7 и 8. Различные количества наполненных маточных смесей смешивали с дополнительным полипропиленом (PP HF420FB, гомополипропилен с MFR 19 г/10 мин (230°C, 2,16 кг, ISO 1133) от Borealis) и из данных смесей изготавливали нетканые материи.

Термин “пленка” или “дышащая пленка” в значении настоящего изобретения относится к структуре, которая отличается от волокон и/или фибр в плане своей пространственной структуры. Соответственно, термин “пленка” или “дышащая пленка” понимают как относящийся к листу.

Следует понимать, что пленки и/или дышащие пленки могут быть получены любыми технологиями, известными в данной области, используемыми для получения таких пленок. Например, пленки настоящего изобретения могут быть получены хорошо известными технологиями, используемыми для получения растянутых/ориентированных пленок и предпочтительно экструзионных кроящих пленок, выдутых пленок, технических выдутых пленок, монолент, отлитых пленок и тому подобное.

Соответственно, фибры и/или волокна и/или пленки и/или нити и/или дышащие пленки согласно настоящему изобретению отличаются тем, что они содержат указанную полимерную композицию и/или белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, и тем, что они имеют улучшенные свойства материала, такие как улучшенные механические свойства.

В качестве другого преимущества фибры и/или волокна и/или пленки и/или нити и/или дышащие пленки согласно настоящему изобретению приводят к меньшим падениям давления в ходе экструзии пленки. В дополнение к этому, фибры и/или волокна и/или пленки и/или нити и/или дышащие пленки согласно настоящему изобретению дополнительно показывают хорошие механические свойства, такие как модуль упругости при растяжении, предел текучести и предел на разрыв, удлинение при разрыве и сопротивление износу.

Ввиду весьма хороших результатов, полученных в отношении гидрофильности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, обработанных смесью эфиров фосфорной кислоты, как определено выше, дополнительный аспект настоящего изобретения относится к применению смеси эфиров фосфорной кислоты для уменьшения гидрофильности поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью. В частности, смесь эфиров фосфорной кислоты, как определено выше, может быть использована для уменьшения гидрофильности поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, так что частицы, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, подходят для применения в фибрах и/или волокнах и/или пленках и/или нитях и/или дышащих пленках.

Другой аспект настоящего изобретения относится к изделию, содержащему полимерную композицию, как определено выше, и/или белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, как определено выше, и/или фибру и/или волокно и/или пленку и/или нити и/или дышащую пленку, как определено выше. Изделие предпочтительно выбирают из группы, содержащей гигиенические продукты, медицинские продукты и продукты для поддержания здоровья, фильтрующие продукты, геотекстильные продукты, сельскохозяйственные и используемые в растениеводстве продукты, одежду, обувные и используемые в багаже продукты, бытовые и промышленные продукты, упаковочные продукты, строительные продукты и тому подобное.

Предпочтительно, гигиенические продукты выбирают из группы, содержащей абсорбирующие гигиенические продукты, такие как памперсы или подгузники для младенцев, продукты гигиены для женщин, продукты для использования при недержании у взрослых, полоски для депиляции, повязки и продукты для перевязки ран, одноразовые полотенца для ванн и лица, одноразовые тапки и предметы обуви, передние листы или покрывающие материалы, потребительские маски для лица, манжеты, слои для сбора/распределения, изолирующие обмотки для сердечников, задние листы, растягиваемые зажимы, зоны прикрепления, слои с присыпкой и системы закрепления; и салфетки, такие как влажные салфетки, салфетки для ухода за кожей, салфетки для младенцев, салфетки для лица, дезинфицирующие салфетки, салфетки для рук и тела, влажные марлевые салфетки, личные гигиенические салфетки, женские гигиенические салфетки, антибактериальные салфетки и салфетки, содержащие лекарственные средства.

Предпочтительно, медицинские продукты и продукты для поддержания здоровья выбирают из группы, содержащей медицинскую упаковку, шапочки, такие как одноразовые хирургические шапочки, защитную одежду, хирургические халаты, хирургические маски и маски для защиты лица, хирургические комплекты одежды, хирургические покровные материалы, хирургическое белье, манжеты, обертывания, пакеты губки, повязки, салфетки, постельное белье, одежду, предотвращающую заражение и загрязнение, одежду для проведения осмотра, лабораторные халаты, одежду для использования в изоляторах, средства трансдермальной доставки лекарственных средств, защитные пеленки, впитывающие пеленки, процедурные пакеты, теплые компрессы, прокладки для калоприемников, фиксирующие ленты, инкубаторный матрац, обертки для стерилизации (обертка CSR), средства ухода за ранами, холодные/горячие компрессы, системы доставки лекарственных средств, такие как пластыри.

Предпочтительно, фильтрующие продукты выбирают из группы, содержащей бензиновые фильтры, масляные фильтры, воздушные фильтры, фильтры для воды, фильтры для кофе, чайные пакетики, фильтры для применения в фармацевтической промышленности, жидкостные картриджные и мешотчатые фильтры, вакуумные мешки, аллергенные мембраны и слоистые материалы с неткаными слоями.

Предпочтительно, геотекстильные продукты выбирают из группы, содержащей стабилизаторы почвы и основания под дорогами, стабилизаторы фундамента, средства предотвращения эрозии, продукты, используемые при строительстве каналов, дренажные системы, средства геомембранной защиты, средства для защиты от замерзания, сельскохозяйственную мульчу, барьеры для воды для применения в прудах и каналах, барьер для фильтрации через песок для применения в дренажной плитке и изоляционных прокладках полигонов захоронения.

Предпочтительно, сельскохозяйственные и используемые в растениеводстве продукты выбирают из группы, содержащей защитные покрытия для культур, укрытия для защиты растений, защитное покрытие для семян, материи для борьбы с сорняками, средства затенения теплиц, мешки для регулирования корневой системы, биоразлагаемые горшки для растений, капиллярные маты и ландшафтные агроткани.

Предпочтительно, одежду, обувные и используемые в багаже продукты выбирают из группы, содержащей подкладки, такие как полочки пальто, воротники, отделку, пояса, лацканы и так далее, одноразовое нижнее белье, элементы обуви, такие как армирование отверстий для шнурков, армирование спортивной обуви и сандалий и накладки для стелек и так далее, элементы сумок, связующие агенты, композиции и ярлыки с рекомендациями по уходу (стирке) одежды.

Предпочтительно, упаковочные продукты выбирают из группы, содержащей прокладки, такие как упаковка для осушителей, упаковка для сорбентов, подарочные коробки, коробки для документов, сумки из нетканых материалов, книжные обложки, почтовые конверты, конверты для экспресс-пересылки, курьерские мешки и тому подобное.

Предпочтительно, бытовые и промышленные продукты выбирают из группы, содержащей абразивы, постельное белье, такое как материя для пружинных блоков, разделительный слой, кожух пружины, верхнее покрытие, стеганую прокладку, пододеяльник, наволочки и так далее, шторы/занавески, ковры/основания ковров, такие как коврики, ковровые плитки, коврик для ванн и так далее, облицовку и материал для разделения, мешки с детергентами, листы с мягчителями для ткани, настилы, мебельную/обивочную ткань, такую как внутренняя отделка, изнаночная материя для диванных подушек, пылезащитное покрытие, кожух пружины, отрывные ленты и так далее, швабры, столовое белье, чайные и кофейные пакетики, мешки для пылесосов, обои, салфетки, такие как бытовые салфетки, салфетки для ухода за полом, чистящие салфетки, салфетки для ухода за животными и так далее, продукты, используемые в автомобилестроении, кабельное покрытие, продукты, используемые в гражданском строительстве, фильтрующую упаковку, спецодежду, первичную и вторичную основу ковров, композиты, слоистые продукты для использования в парусных морских судах, слоистые изделия в виде столовой скатерти, маты из рубленого стекловолокна, подкладку/стабилизатор для машинного вышивания, упаковку там, где необходима пористость, изоляцию, такую как прокладка из стекловолокна, подушки, диванные подушки, набивку, такую как обивочная набивка, прокладка в стеганых одеялах или пуховых одеялах, потребительские и медицинские маски для лица, почтовые конверты, парусину, палаточную и используемую при транспортировке (пиломатериал, стальные изделия) оберточную материю, одноразовую одежду, такую как чехлы для ног и спецодежда, и стойкую к погодным воздействиям обертку для домов.

Предпочтительно, строительные продукты выбирают из группы, содержащей обертку для домов, асфальтный верхний слой, дорожные и железнодорожные полотна, корты для игры в гольф и теннис, основания для обоев, звукопоглощающие покрытия для стен, кровельные материалы и основания под плитку, стабилизаторы почвы и основания под дорогами, стабилизаторы фундамента, средства предотвращения эрозии, продукты, используемые при строительстве каналов, дренажные системы, средства геомембранной защиты, средства для защиты от замерзания, сельскохозяйственную мульчу, барьеры для воды для применения в прудах и каналах и барьеры для предотвращения фильтрации через песок для применения в дренажной плитке.

Нижеследующие примеры могут дополнительно иллюстрировать изобретение, но не подразумеваются как ограничивающие изобретение иллюстративными вариантами осуществления. Примеры ниже демонстрируют снижение суммы летучих, пониженную склонность к влагопоглощению и сниженную гидрофильность по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью и хорошие механические свойства фибры и/или волокна и/или пленки и/или нити, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, полученных из полимерной композиции по настоящему изобретению.

ПРИМЕРЫ

Способы измерений

Нижеследующие способы измерений используются для оценки параметров, приведенных в примерах и формуле изобретения.

Измерение суммы летучих

В контексте настоящей заявки “сумма летучих”, сопутствующая минеральным наполнителям и выделяющаяся в температурном диапазоне от 25°C до 350°C, характеризуется по потере массы в % образцом минерального наполнителя в данном температурном диапазоне согласно показаниям, считываемым из термогравиметрической (TGA) кривой.

Аналитические способы TGA дают информацию относительно потери массы и температуры начала выделения летучих с большой точностью, и они хорошо известны; они, например, описаны в монографии “Principles of Instrumental analysis”, пятое издание, Skoog, Holler, Nieman, 1998 (первое издание 1992) в главе 31, стр. 798-800, и во многих других хорошо известных справочниках. В настоящем изобретении термогравиметрический анализ (TGA) осуществляют, используя прибор Mettler Toledo TGA 851, для образца 500 +/-50 мг и сканируя температуры от 25°C до 350°C при скорости 20°C/минута в потоке воздуха 70 мл/мин.

Специалист сможет определить “температуру начала выделения летучих” анализом кривой TGA следующим образом: получают первую производную кривой TGA и определяют точки перегиба на ней между 150°C и 350°C. Из точек перегиба, имеющих значение наклона касательной более 45° относительно горизонтальной линии, определяют точку, имеющую наименьшую соответствующую температуру выше 200°C. Значение температуры, ассоциируемое с данной самой низкотемпературной точкой перегиба кривой первой производной, представляет собой “температуру начала выделения летучих”.

“Сумму летучих”, выделившихся по данным кривой TGA, определяют с использованием программного обеспечения Stare SW9.01. Используя данное программное обеспечение, кривую сначала нормируют относительно исходной массы образца, чтобы получить значения потери массы в % относительно исходного образца. Затем выбирают температурный диапазон от 25°C до 350°C и выбирают ступенчатый горизонтальный режим (по-немецки: “Stufe horizontal”), чтобы получить потерю массы в % в выбранном температурном диапазоне.

Распределение частиц по размеру (массовый % частиц с диаметром <X) и средний по массе диаметр (d50) материала в форме частиц

Используемое здесь в обычном для данной области смысле значение “d50” определяют на основе измерений, производимых с использованием анализатора Sedigraph™ 5100 от Micromeritics Instrument Corporation, и по определению оно представляет собой размер, при котором 50% (медианная точка) объема или массы частиц приходится на частицы, имеющие диаметр, равный указанному значению.

Способ измерения и анализатор известны специалисту и широко используются для определения гранулометрического размера наполнителей и пигментов. Измерение проводят в водном растворе 0,1 масс. % Na4P2O7. Образцы диспергируют с использованием высокоскоростной мешалки и ультразвука.

Удельная площадь поверхности по БЭТ материала

В настоящем документе удельную площадь поверхности (в м2/г) минерального наполнителя определяют, используя способ БЭТ (с применением азота в качестве адсорбируемого газа), который хорошо известен специалисту (ISO 9277:1995). Тогда суммарную площадь поверхности (в м2) минерального наполнителя получают перемножением удельной площади поверхности и массы (в г) минерального наполнителя перед обработкой.

Влагопоглощение

Термин “склонность к влагопоглощению” в значении настоящего изобретения относится к количеству влаги, абсорбированному на поверхности минерального наполнителя и определяемому в мг влаги/г сухого продукта обработанного минерального наполнителя после воздействия на него атмосферы с относительной влажностью, соответственно, 10% и 85% в течение 2,5 часов при температуре +23°C (±2°C). Продукт обработанного минерального наполнителя сначала выдерживают в атмосфере с относительной влажностью 10% в течение 2,5 часов, после чего относительную влажность атмосферы изменяют до 85%, при которой образец выдерживает в течение дополнительных 2,5 часов. Затем увеличение массы в результате изменения относительной влажности с 10% до 85% используют для расчета влагопоглощения в мг влаги/г сухого продукта обработанного минерального наполнителя. Холостое значение оборудования определяли равным от 0,15 до 0,2 мг/г, например 0,19 мг/г. Результаты в примерах, приведенные ниже, представляют собой чистые значения, то есть измеренные значения за вычетом холостого значения.

Гидрофильность

“Гидрофильность” продукта минерального наполнителя оценивают при +23°C определением минимального отношения воды к этанолу в смеси вода/этанол в выражении объем/объем, необходимого для осаждения большей части указанного продукта минерального наполнителя, где указанный продукт минерального наполнителя осаждается на поверхности указанной смеси вода/этанол при пропускании через используемое в быту ситечко для чая. Выражение объем/объем относится к объемам обеих отдельных жидкостей перед смешением их друг с другом и не включает в себя уменьшение объема при образовании смеси. Оценка при +23°C относится к температуре +23°C±2°C.

Смесь вода/этанол с объемным соотношением 8:2 типично имеет поверхностное натяжение 41 мН/м, а смесь вода/этанол с объемным соотношением 6:4 типично имеет поверхностное натяжение 26 мН/м, измеренное при +23°C (±2°C), как описано в “Handbook of Chemistry and Physics”, 84ое издание, David R. Lide, 2003 (первое издание 1913).

Потенциометрическое титрование

Образцы анализируют потенциометрическим титрованием. Образцы растворяют в смеси изопропанола, этанола и ацетона при нагреве и титруют этанольным раствором гидроксида калия с концентрацией 0,1 моль/л.

Типично, производная показывала два главных сигнала. Первый сигнал расположен в кислой области (между pH 5 и 6), а второй сигнал между 10 и 11,5. Молярное соотношение моноэфира фосфорной кислоты и диэфира фосфорной кислоты определяют на основе предложенной стехиометрии, описанной в руководстве “Introduction to Surfactant Analysis”, D. C. Cullum, Springer, 1994.

Содержание триэфира фосфорной кислоты оценивают вычитанием из фактической массы образца рассчитанного количества моноэфира фосфорной кислоты и диэфира фосфорной кислоты. Для всех образцов количество триэфира фосфорной кислоты составляет менее 10 мол. %.

Испытание с падающим стержнем

Измерение путем испытания с падающим стержнем проводят согласно ASTM D 1709/A.

Яркость R457

Яркость R457 измеряют согласно ISO 2469.

Измерение влажности материала, содержащего карбонат кальция

Влажность материала, содержащего карбонат кальция, измеряют согласно кулонометрическому методу титрования по Карлу Фишеру, десорбируя влагу в печи при 220°C и непрерывно пропуская ее в кулонометр KF (кулонометрический титратор KF C30 от Mettler Toledo в сочетании с печью Mettler DO 0337), используя сухой N2 при скорости потока 100 мл/мин в течение 10 мин. Необходимо получить калибровочную кривую с использованием воды и учесть слепое пропускание газового потока в течение 10 мин без образца.

Измерения, проведенные на образцах волокон

Титр или линейную плотность [дтекс] можно измерить согласно EN ISO 2062, и он соответствует массе в граммах 10000 м пряжи. Образец 25 или 100 метров наматывают на стандартную катушку под предварительным натяжением 0,5 сН/текс и взвешивают на аналитических весах. Затем рассчитывают количество грамм на длину пряжи 10000 м.

Прочность рассчитывают из силы, необходимой для разрыва, и линейной плотности и выражают в сантиньютонах на текс [сН/текс]. Испытание проводят на динамометре с постоянной скоростью растяжения; применяемыми для данного испытания стандартами являются EN ISO 5079 и ASTM D 3822.

Сила, необходимая для разрыва, и удлинение при разрыве: Сила, необходимая для разрыва, представляет собой силу, которую необходимо приложить к пряже, чтобы вызвать ее разрыв. Ее выражают в ньютонах [Н]. Удлинение при разрыве представляет собой увеличение длины, вызванное растяжением пряжи до точки ее разрыва. Его выражают в процентах [%] начальной длины пряжи.

Индекс прочности представляет собой произведение прочности [сН/текс] и квадратного корня удлинения при разрыве [%].

Измерения, проведенные на нетканых образцах

Массу материи или массу на единицу площади [г/м2] измеряют согласно EN ISO 9864.

Свойства при растяжении геотекстилей измеряют согласно EN ISO 10319, используя в машине для испытания на растяжение широкую полосу с шириной 200 мм и длиной 100 мм.

Предел прочности при растяжении [кН/м] и удлинение при максимальной нагрузке [%] измеряют в машинном направлении (MD) и в направлении, поперечном машинному направлению (CD). Значение энергии согласно EN ISO 10319 рассчитывают из предела прочности при растяжении (MD+CD)/2.

Сопротивление пробою в статическом состоянии (испытание CBR) в [кН] измеряют согласно EN ISO 12236. Данный метод устанавливает определение сопротивления пробою путем измерения силы, требующейся для проталкивания поршня с плоским концом через геосинтетические материалы.

Содержание золы в [%] для фибр и маточных смесей определяют сжиганием образца в тигле для сжигания, который помещают в печь для сжигания при 570°C на 2 часа. Содержание золы измеряют как суммарное количество остающегося неорганического остатка.

Пример 1

Данный пример относится к получению материала, содержащего карбонат кальция, согласно настоящему изобретению.

Измельченный во влажном состоянии и высушенный распылением мрамор из Каррары, Италия, в количестве 500 г, где измельчение во влажном состоянии осуществляли в горизонтальной шаровой мельнице (Dynomill) в водопроводной воде при содержании мрамора 25 масс. %, а сушку проводили распылением, отличающийся значением d50 приблизительно 1,6 микрона, удельной площадью поверхности 4,1 м2/г, яркостью R457 94,5% и влажностью 0,05 масс. %, добавляли в смеситель MTI. Образец активировали в течение 10 мин при 120°C и 3000 об/мин. После этого в смеситель вводили обрабатывающий агент (моноэфир фосфорной кислоты и диэфир фосфорной кислоты, и необязательно триэфир фосфорной кислоты, и/или фосфорную кислоту) в количестве, указанном в таблице 1. Содержимое смесителя перемешивали при 120°C при скорости перемешивания 3000 об/мин в течение периода 10 минут.

Впоследствии образцы хранили в закрытом пластиковом мешке. В целях анализа образцы непосредственно отбирали из закрытого пластикового мешка и немедленно анализировали.

Таблица 1
PA PA IE
Испытание 1 2 3
Обрабатывающий агент TA1 TA2 TA3
Уровень обработки [масс. %] 0,6 1,2 0,6

TA1: относится к смеси 2-этилгексилового моноэфира и диэфира фосфорной кислоты. Соотношение между моноэфиром фосфорной кислоты и диэфиром фосфорной кислоты составляет 65 мол.%:35 мол. %. Содержание триэфира составляет менее 10 масс. %.

TA2: относится к смеси 2-октилдецилового моноэфира и диэфира фосфорной кислоты. Соотношение между моноэфиром фосфорной кислоты и диэфиром фосфорной кислоты составляет 63 мол.%:37 мол. %. Содержание триэфира составляет менее 10 масс. %.

TA3: относится к смеси 2-октил-1-додецилового моноэфира и диэфира фосфорной кислоты. Соотношение между моноэфиром фосфорной кислоты и диэфиром фосфорной кислоты составляет 45 мол.%:55 мол. %. Содержание триэфира фосфорной кислоты составляет менее 10 масс. %.

Материалы, полученные как описано выше, впоследствии анализировали; результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2
PA PA IE
Испытание 1 2 3
Влагопоглощение [мг/г] 1,09 0,87 0,56
OST [°C] 275 293 280
Гидрофильность [%, об./об.] 100 100 60

Из данных, приведенных в таблице 2, можно сделать вывод, что материал, содержащий карбонат кальция, настоящего изобретения показывает превосходные свойства. В частности, показано, что материал, содержащий карбонат кальция, настоящего изобретения имеет склонность к влагопоглощению менее 0,8 мг/г, температуру начала выделения летучих (OST) ≥250°C и гидрофильность ниже 8:2 объемного отношения вода:этанол (80% воды, об./об.).

Пример 2

Данный пример относится к получению выдутой пленки, содержащей материал, содержащий карбонат кальция, и по меньшей мере одну полимерную смолу.

Подробности, относящиеся к полимерным композициям выдутой пленки в расчете на суммарную массу полученной пленки, описаны в таблице 3.

Таблица 3
Полимерные композиции [г/см3] F0 F1 F2
Полимерная смола*1 0,924 100 40 40
Обработанный карбонат A*2 2,7 60
Испытание IE 3 из таблицы 2 2,7 60

Полимерные композиции, использованные для получения выдутой пленки, впоследствии разводили до содержания материала, содержащего карбонат кальция, равного 20 масс. % в расчете на суммарную массу полученной пленки.

*1 Полимерная смола относится к линейной полиэтиленовой смоле низкой плотности (LLDPE), которая коммерчески доступна как Dowlex NG 5056G от Dow Chemical Company, Dow Europe GmbH, Хорген, Швейцария.

*2 Обработанный карбонат A представляет собой гидрофобный, измельченный всухую карбонат кальция (мрамор из Италии) с поверхностью, обработанной жирной кислотой, имеющий средний диаметр (d50) 1,7 мкм и предельный размер (d98) 6,8 мкм, и 57 масс. % частиц имеют диаметр менее 2 мкм.

Полимерная композиция F0 содержит только чистую полимерную смолу, материал, содержащий карбонат кальция, в ее состав не включен.

Выдутую пленку получали на линии Collin получения выдутых пленок с граммажем пленки 37,7 г/м2 и толщиной пленки 40 мкм.

Фибра и/или волокно и/или пленка и/или нить по иллюстрирующим изобретение примерам показывают превосходные механические свойства, как показано на фигуре 1.

На фигуре 1 ясно продемонстрировано, что предлагаемые в изобретении фибра и/или волокно и/или пленка и/или нить, содержащие полимерную композицию по изобретению, показывают увеличенные значения в испытании с падающим стержнем. В частности, показано, что значения, определенные в испытании с падающим стержнем для фибры и/или волокна и/или пленки и/или нити согласно иллюстрирующим изобретение примерам, значительно выше значений, определенных для образца, состоящего только из полимерной смолы (F0), а также для стандартного образца (F1).

Дополнительно, следует понимать, что полимерная смесь, содержащая полимерную композицию по изобретению, и которую используют для получения фибры и/или волокна и/или пленки и/или нити, также показывает превосходное значение фильтрационного давления (FPV), о чем можно судить из таблицы 4.

Таблица 4
Образец FPV, 16 г GCC, экран 14 мкм [бар/г]
F1 1,8
F2 0,8

Пример 3 (сравнительный пример)

Данный пример относится к получению пластинчатого материала, содержащего силикат, не имеющего реакционно-способной поверхности.

Материал Mica TM, Aspanger Bergbau und Mineralwerke, Аспанг, Австрия, в количестве 500 г, отличающийся значением d50 приблизительно 9,3 микрон и удельной площадью поверхности 5,5 м2/г, и влажностью <1 масс. %, добавляли в смеситель MTI. Образец активировали в течение 10 мин при 120°C и 3000 об/мин. После этого в смеситель вводили обрабатывающий агент ΤΑ3 (см. описание под таблицей 1) в количестве 0,6 масс. % к материалу Mica TM, как показано в таблице 5 (испытание 4). Содержимое смесителя перемешивали при 120°C при скорости перемешивания 3000 об/мин в течение периода 10 минут. Впоследствии образец хранили в закрытом пластиковом мешке. В целях анализа образец непосредственно отбирали из закрытого пластикового мешка и немедленно анализировали.

В целях сравнения 500 г материала Mica TM, Aspanger Bergbau und Mineralwerke, Аспанг, Австрия, отличающегося значением d50 приблизительно 9,3 микрон и удельной площадью поверхности 5,5 м2/г, и влажностью <1 масс. %, добавляли в смеситель MTI. В смеситель не вводили обрабатывающий агент, что также указано в таблице 5 (испытание 5). Образец активировали в течение 10 мин при 120°C и 3000 об/мин. После этого образец дополнительно перемешивали при 120°C при скорости перемешивания 3000 об/мин в течение периода 10 минут. Впоследствии образец хранили в закрытом пластиковом мешке. В целях анализа образец непосредственно отбирали из закрытого пластикового мешка и немедленно анализировали.

Таблица 5
PA PA
Испытание 4 5 (слепой)
Обрабатывающий агент TA3 -
Уровень обработки [масс. %] 0,6 -

Образец каждого из материалов, полученных как описано выше, впоследствии анализировали; результаты представлены в таблице 6. Для каждого образца производили два отдельных измерения.

Таблица 6
PA PA
Испытание 4 5
Влагопоглощение [мг/г] 2,18/2,19 2,55/2,65

Из данных, приведенных в таблице 6, можно сделать вывод, что минеральные материалы, которые не имеют реакционно-способной поверхности, как определено в настоящем изобретении, показывают значительно более высокую склонность к влагопоглощению (2,18 и 2,19 мг/г для образца PA4) по сравнению с описанным выше и полученным по изобретению образцом IE3 (0,56 мг/г; см. таблицу 2 выше). Склонность к влагопоглощению слюды с обработанной поверхностью (2,18 и 2,19 мг/г для образца PA4) почти такая же высокая, как измеренная для сравнительного образца PA5 (2,55 и 2,65 мг/г).

Пример 4

Данный пример относится к получению нетканой материи, содержащей продукт материала-наполнителя с обработанной поверхностью, полученный согласно настоящему изобретению, и по меньшей мере одну полимерную смолу.

Образцы указанных нетканых материй, содержащих CaCO3 согласно настоящему изобретению, и образцы нетканых материй, содержащих CaCO3 известного уровня техники, сравнены здесь далее в таблицах 7 и 8. Различные количества наполненных маточных смесей смешивали с дополнительным полипропиленом (PP HF420FB, гомополипропилен с MFR 19 г/10 мин (230°C, 2,16 кг, ISO 1133) от Borealis) и из данных смесей изготавливали нетканые материи.

Таблица 7
Рецептура 1 2 3
Полипропилен HF420FB 100 96 96
70% MB по изобретению, 1 4
70% MB из уровня техники, 1 4
Испытания Стандарты Единицы
Для волокон
Линейная плотность дтекс 9,3 10,2 9,7
Прочность сН/дтекс 2,26 1,97 2,09
Удлинение % 252 242 229
Индекс прочности - 359 306 316
Для нетканых материалов
Масса материи EN ISO 9864 г/м2 372 390 387
Коэффициент CBR EN ISO 12236 Н/г 7,5 7,1 7,1
CBR EN ISO 12236 Н 2766 2764 2741
Предел прочности при растяжении (MD+CD)/2 EN ISO 12319 Н/г 10,6 9,1 9,3
Содержание золы % 0 2,5 3,0
1 MD относится к машинному направлению, 2 CD относится к

направлению, поперечному машинному направлению.

Таблица 8
Рецептура 1 2 3
Полипропилен HF420FB 100 90 90
70% MB по изобретению, 1 10
70% MB из уровня техники, 1 10
Испытания Стандарты Единицы
Для волокон
Линейная плотность дтекс 9,3 10,1 10,0
Прочность сН/дтекс 2,26 2,0 1,87
Удлинение % 252 244 226
Индекс прочности - 359 299 281
Для нетканых материалов
Масса материи EN ISO 9864 г/м2 372 396 401
Коэффициент CBR EN ISO 12236 Н/г 7,5 6,3 6,2
CBR EN ISO 12236 Н 2766 2486 2479
Предел прочности при растяжении (MD+CD)/2 EN ISO 12319 Н/г 10,6 8,0 7,6
Содержание золы % 0 5,9 7,0
1 MD относится к машинному направлению, 2 CD относится к направлению, поперечному машинному направлению.

70% MB по изобретению, 1, относится к 70 масс. % маточной смеси из 28 масс. % PP HF420FB, гомополипропилен с MFR 37 г/10 мин (230°C, 2,16 кг, ISO 1133) от Borealis, и 2 масс. % Irgastab FS 301, технологический и температурный стабилизатор от BASF, и 70 масс. % CaCO3 согласно настоящему изобретению, где обработанный CaCO3 имеет средний диаметр частиц d50 1,7 мкм, предельный размер d98 6 мкм.

Обработка CaCO3: 0,8 масс. % 2-октил-1-додецилового моно- и диэфира фосфорной кислоты. Соотношение между моноэфиром фосфорной кислоты и диэфиром фосфорной кислоты составляет 45 мол.%:55 мол. %. Содержание триэфира фосфорной кислоты составляет менее 10 масс. %: 500 г высушенного распылением материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, вносили в смеситель MTI и образец активировали в течение 10 мин при 120°C и 3000 об/мин. После этого в смеситель вводили 2-октил-1-додециловый моно- и диэфир фосфорной кислоты в количестве 0,8 масс. %. Содержимое смесителя перемешивали при 120°C при скорости перемешивания 3000 об/мин в течение периода 10 минут.

Полученный продукт материала-наполнителя с обработанной поверхностью хранили в закрытом пластиковом мешке. В целях анализа образец отбирали из закрытого пластикового мешка и немедленно анализировали. T начала выделения летучих: 275°C; влагопоглощение: 0,75 мг/г.

70% MB из уровня техники (PA1) относится к 70 масс. % маточной смеси из 28 масс. % PP HF420FB, гомополипропилен с MFR 37 г/10 мин (230°C, 2,16 кг, ISO 1133) от Borealis, и 2 масс. % Irgastab FS 301, технологический и температурный стабилизатор от BASF, и 70 масс. % измельченного во влажном состоянии CaCO3 с обработанной поверхностью из уровня техники, где CaCO3 имеет средний диаметр частиц d50 1,7 мкм и предельный размер d98 6 мкм.

Как можно видеть для примера 2 по изобретению из таблиц 7 и 8, образцы нетканых материй из полипропилена, содержащие CaCO3 по настоящему изобретению, и, как видно для примера 3 из таблиц 7 и 8, образцы нетканых материй, содержащие CaCO3 из уровня техники, могут быть получены с хорошим качеством со слегка сниженными механическими свойствами по сравнению с примером 1, представляющим собой не содержащий наполнителя полипропилена PP HF420FB.

В объем настоящего изобретения входит возможность того, что упомянутые полипропилены не ограничены лишь одним и что другие полимеры PP или полимеры PE, или смеси полимеров PP и PE подходят также для применения в получении маточной смеси, содержащей CaCO3 по настоящему изобретению.

1. Полимерная композиция для улучшения механических свойств фибры, волокна, пленки, нити и дышащих пленок, содержащая:

a) по меньшей мере одну полимерную смолу, которая представляет собой по меньшей мере один термопластичный полимер, выбираемый из группы, содержащей гомополимеры и/или сополимеры полиолефинов, полиамиды, галогенсодержащие полимеры и/или сложные полиэфиры;

b) от 0,1 до 95 мас.% в расчете на суммарную массу полимерной композиции по меньшей мере одного белого минерального материала с реакционно-способной поверхностью, где по меньшей мере один белый минеральный материал, представляющий собой карбонат кальция, с реакционно-способной поверхностью

i) содержит частицы, содержащие карбонат кальция с реакционно-способной поверхностью, имеющие средний по массе размер частиц d50≤7,5 мкм и имеющие растворимость в воде при 20°С (±2°С) менее 0,1 мас.% в расчете на суммарную сухую массу частиц, содержащих карбонат кальция с реакционно-способной поверхностью,

ii) имеет склонность к влагопоглощению ≤0,8 мг/г,

iii) имеет температуру начала выделения летучих веществ ≥250°С и

iv) имеет гидрофильность по волюметрическому отношению вода:этанол, составляющую менее 8:2, измеренную при +23°С (±2°С) способом седиментации,

причем по меньшей мере один карбонат кальция с реакционно-способной поверхностью содержит на по меньшей мере части поверхности частиц, содержащих карбонат кальция с реакционно-способной поверхностью, смесь эфиров фосфорной кислоты из одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции и одного или более диэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции, где молярное отношение одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции к одному или более диэфиру фосфорной кислоты и его солевым продуктам реакции в смеси эфиров фосфорной кислоты составляет от 1:1 до 1:100 и где по меньшей мере один карбонат кальция с реакционно-способной поверхностью содержит смесь эфиров фосфорной кислоты в количестве по меньшей мере 0,1 мас.% в расчете на суммарную сухую массу по меньшей мере одного карбоната кальция с реакционно-способной поверхностью.

2. Полимерная композиция по п.1, где указанные частицы, содержащие карбонат кальция с реакционно-способной поверхностью, представляют собой минеральные частицы, имеющие яркость Р457 по меньшей мере 70%, измеренную согласно ISO 2469, предпочтительно, указанные частицы, содержащие карбонат кальция с реакционно-способной поверхностью, выбирают из измельченного карбоната кальция (GCC), осажденного карбоната кальция (РСС) и их смесей.

3. Полимерная композиция по п.1 или 2, где по меньшей мере один карбонат кальция с реакционно-способной поверхностью содержит

i) частицы карбоната кальция, содержащие белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, в количестве ≥90 мас.%, предпочтительно ≥95 мас.% и наиболее предпочтительно ≥97,5 мас.% в расчете на суммарную сухую массу по меньшей мере одного карбоната кальция с реакционно-способной поверхностью и/или

ii) смесь эфиров фосфорной кислоты в количестве от 0,1 до 5 мас.%, предпочтительно от 0,2 до 3 мас.%, и наиболее предпочтительно от 0,3 до 2 мас.% в расчете на суммарную сухую массу по меньшей мере одного карбоната кальция с реакционно-способной поверхностью.

4. Полимерная композиция по п.1 или 2, где молярное отношение одного или более моноэфира фосфорной кислоты и его солевых продуктов реакции к одному или более диэфиру фосфорной кислоты и его солевым продуктам реакции в смеси эфиров фосфорной кислоты составляет от 1:1,1 до 1:80, предпочтительно от 1:1,1 до 1:60, предпочтительнее от 1:1,1 до 1:40, еще предпочтительнее от 1:1,1 до 1:20 и наиболее предпочтительно от 1:1,1 до 1:10.

5. Полимерная композиция по п.1 или 2, где смесь эфиров фосфорной кислоты дополнительно содержит один или более триэфир фосфорной кислоты и/или фосфорную кислоту и ее солевые продукты реакции.

6. Полимерная композиция по п.1 или 2, где

i) один или более моноэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, подвергнутой моноэтерификации одной молекулой спирта, выбираемой из ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от С6 до С30, предпочтительно от С8 до С22, предпочтительнее от С8 до С20 и наиболее предпочтительно от С8 до С18, и/или

ii) один или более диэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, подвергнутой диэтерификации двумя молекулами спирта, выбираемыми из одинаковых или разных, ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических жирных спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от С6 до С30, предпочтительно от С8 до С22, предпочтительнее от С8 до С20 и наиболее предпочтительно от С8 до С18, и/или

iii) один или более триэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, подвергнутой триэтерификации тремя молекулами спирта, выбираемыми из одинаковых или разных, ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических жирных спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от С6 до С30, предпочтительно от С8 до С22, предпочтительнее от С8 до С20 и наиболее предпочтительно от С8 до С18.

7. Полимерная композиция по п.1 или 2, где смесь эфиров фосфорной кислоты содержит солевые продукты реакции, такие как одна или более стронциевые, кальциевые, магниевые и/или алюминиевые соли моноэфиров фосфорной кислоты и одна или более стронциевые, кальциевые, магниевые и/или алюминиевые соли диэфира фосфорной кислоты и, необязательно, одна или более стронциевые, кальциевые, магниевые и/или алюминиевые соли фосфорной кислоты.

8. Способ получения карбоната кальция с реакционно-способной поверхностью по любому из пп.1-7, причем способ включает в себя стадии:

(a) предоставления частиц, содержащих карбонат кальция с реакционно-способной поверхностью, имеющих средний по массе размер частиц d50≤7,5 мкм и имеющих растворимость в воде при 20°С (±2°С) менее 0,1 мас.% в расчете на суммарную сухую массу частиц, содержащих карбонат кальция с реакционно-способной поверхностью, по любому из пп.1 или 2;

(b) предоставления смеси эфиров фосфорной кислоты, содержащей один или более моноэфир фосфорной кислоты и один или более диэфир фосфорной кислоты и, необязательно, один или более триэфир фосфорной кислоты и/или фосфорную кислоту, где молярное отношение одного или более моноэфира фосфорной кислоты к одному или более диэфиру фосфорной кислоты в смеси эфиров фосфорной кислоты составляет от 1:1 до 1:100;

(с) приведения в контакт указанных частиц, содержащих карбонат кальция с реакционно-способной поверхностью, со стадии (а) на одной или более стадиях со смесью эфиров фосфорной кислоты со стадии (b), так что на по меньшей мере части поверхности указанных частиц, содержащих карбонат кальция с реакционно-способной поверхностью, со стадии (а) образуется смесь эфиров фосфорной кислоты, содержащая один или более моноэфир фосфорной кислоты и его солевые продукты реакции и один или более диэфир фосфорной кислоты и его солевые продукты реакции и, необязательно, один или более триэфир фосфорной кислоты и/или фосфорную кислоту и ее солевые продукты реакции;

где до и/или в ходе стадии (с) температура отрегулирована так, что смесь эфиров фосфорной кислоты со стадии (b) является жидкой.

9. Способ по п.8, где приведение в контакт частиц, содержащих карбонат кальция с реакционно-способной поверхностью, со смесью эфиров фосфорной кислоты согласно стадии (с) осуществляют при температуре от 20 до 200°С, предпочтительно от 90 до 200°С, предпочтительнее от 100 до 150°С и наиболее предпочтительно от 110 до 130°С.

10. Способ по п.8 или 9, где

i) один или более моноэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, подвергнутой моноэтерификации одной молекулой спирта, выбираемой из ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от С6 до С30, предпочтительно от С8 до С22, предпочтительнее от С8 до С20 и наиболее предпочтительно от С8 до С18, и/или

ii) один или более диэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, подвергнутой диэтерификации двумя молекулами спирта, выбираемыми из одинаковых или разных, ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических жирных спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от С6 до С30, предпочтительно от С8 до С22, предпочтительнее от С8 до С20 и наиболее предпочтительно от С8 до С18, и/или

iii) один или более триэфир фосфорной кислоты состоит из молекулы ортофосфорной кислоты, подвергнутой триэтерификации тремя молекулами спирта, выбираемыми из одинаковых или разных, ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических жирных спиртов, содержащих в спиртовом заместителе суммарное количество атомов углерода от С6 до С30, предпочтительно от С8 до С22, предпочтительнее от С8 до С20 и наиболее предпочтительно от С8 до С18.

11. Способ получения термопластичного полимерного продукта, включающий в себя по меньшей мере стадии:

a) предоставления полимерной композиции по любому из пп.1-7, и

b) воздействия на полимерную композицию стадии а) условий, при которых указанная полимерная композиция превращается в указанный термопластичный полимерный продукт,

причем термопластичный полимерный продукт выбран из группы, состоящей из фибры, волокна, пленки, нити и/или дышащей пленки.

12. Карбонат кальция с реакционно-способной поверхностью, получаемый способом по любому из пп.8-10.

13. Термопластичный полимерный продукт, выбранный из группы, состоящей из фибры, волокна, пленки, нити и/или дышащей пленки, содержащий полимерную композицию по любому из пп.1-7 и/или карбонат кальция с реакционно-способной поверхностью по п.12.

14. Изделие, содержащее полимерную композицию по любому из пп.1-7 и/или карбонат кальция с реакционно-способной поверхностью по п.12, и/или фибру, и/или волокно, и/или пленку, и/или нить, и/или дышащую пленку по п.13, где изделие выбирают из группы, содержащей гигиенические продукты, медицинские продукты и продукты для поддержания здоровья, фильтрующие продукты, геотекстильные продукты, сельскохозяйственные и используемые в растениеводстве продукты, одежду, обувные и используемые в багаже продукты, бытовые и промышленные продукты, упаковочные продукты, строительные продукты.

15. Применение смеси эфиров фосфорной кислоты по п.7 для снижения гидрофильности и/или склонности к влагопоглощению поверхности частиц, содержащих белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при изготовлении шин и их частей. Модифицированный печной технический углерод имеет отожженную поверхность, прикрепленную и/или адсорбированную по меньшей мере одну химическую группу, и характеризуется статистической площадью поверхностного слоя (STSA) 70-250 м2/г и содержанием полиароматических углеводородов (РАН) из группы РАН22 75 ч./млн или меньше.

Изобретение относится к способу получения модифицированного монтмориллонита, который используется в качестве наполнителя полимеров для получения композиционных материалов.

Изобретение относится к продукту наполнителя с обработанной поверхностью для полимерных композиций и изделий. Описывается способ получения продукта наполнителя, содержащего карбонат кальция, с обработанной поверхностью, где слой поверхностной обработки содержит по меньшей мере один монозамещенный янтарный ангидрид и, необязательно, по меньшей мере одну монозамещенную янтарную кислоту и/или солевой(ые) продукт(ы) их взаимодействия.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Функциональный наполнитель для полимерных композиций содержит неорганический дисперсный материал и покрытие, содержащее соединение, имеющее формулу (1): где А представляет собой фрагмент, содержащий концевую этиленовую связь, с одной или двумя соседними карбонильными группами; X представляет собой О и m равно от 1 до 4 или X представляет собой N и m равно 1; Y представляет собой C1-18-алкилен или C2-18-алкенилен; В представляет собой С2-6-алкилен; n равно от 0 до 5.

Изобретение относится к способам модификации карбида кремния, который может использоваться в качестве наполнителя для термостойких, износостойких полимерных композиций (пластмасс, резин).

Изобретение относится к способу модификации перлита, используемого в качестве наполнителя резиновой смеси. Производят гидрофобизацию дисперсного перлита, включающую механическое перемешивание перлита с модификатором при массовом отношении перлита к модификатору, равном 1:3, и нагревание полученной смеси последовательно при 500°С в течение 1 часа и при 900°С в течение 1 часа.
Изобретение относится к технологии обработки высокомолекулярных полимерных материалов органическими соединениями для нанесения покрытий на основе углеродных соединений.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности, в производстве бумаги, красок и пластмасс. Способ приготовления водной суспензии, содержащей карбонат кальция, включает предоставление вещества, содержащего карбонат кальция, в виде разбавленного водой осадка или суспензии, имеющей содержание твердых частиц, по меньшей мере, 45% по массе в расчете на общую массу разбавленного водой осадка или суспензии.
Изобретение относится к области химии. В шаровой мельнице проводят дробление минерального вещества в присутствии композиции, содержащей глицерин в водной или чистой форме; или глицерин с одним или несколькими агентами: этиленгликоль, монопропиленгликоль, триэтиленгликоль, фосфорная, муравьиная, лимонная кислота, органическая поликислота или их соли, алканоламин, полиэтиленимин, полимер полиалкиленгликоля с молекулярной массой от 200 до 20000 г/моль, углевод, один или несколько полиглицеринов; или один или несколько полиглицеринов в водной или чистой форме.

Изобретение относится к композиции модифицированного филлосиликата для армирования полимеров, содержащей смесь модифицирующих агентов, к способу ее получения и ее применениям.

Изобретение может быть использовано в лакокрасочной и химической промышленности, в строительстве, в космической технике. Светостойкие пигменты получают путем смешивания одного из порошков ZnO, TiO2, SiO2, ZrO2, Al2O3, MgAl2O4, Zn2TiO4, BaTiO3 с оксидантами с добавлением дистиллированной воды.

Изобретение может быть использовано в производстве красок, пластиков, косметических средств, керамики, стекла, в текстильной промышленности. Для получения чешуек перлита с покрытием сначала наносят слой оксида олова на чешуйки перлита.

Изобретение относится к технологии силикатов, а именно к составам керамических пигментов, которые могут быть использованы при декорировании керамических изделий бытового назначения, плиток.

Изобретение относится к технологии силикатов, а именно к составам керамических пигментов, которые могут быть использованы для декорирования фарфоровых, фаянсовых и стеклянных изделий.

Изобретение относится к составам керамических пигментов, которые могут быть использованы для декорирования керамических и стеклянных изделий. Керамический пигмент содержит, мас.%: Al2O3 44,0-48,0; Cr2O3 5,0-7,0; SrO 3,0-5,0; CuO 34,0-40,0; B2O3 6,0-8,0.

Изобретение относится к составам керамических пигментов, которые могут быть использованы для декорирования керамических изделий. Керамический пигмент содержит, мас.%: SiO2 10,5-12,0; Al2O3 16,8-22,0; Fe2O3 40,0-45,0; Cr2O3 2,3-4,0; MgO 10,0-12,0; NaF 7,2-12,7; СоО 3,0-5,4.

Изобретение относится к технологии силикатов, а именно к составам керамических пигментов, которые могут быть использованы для декорирования фарфоровых, фаянсовых и стеклянных изделий.

Изобретение относится к составам керамических пигментов, которые могут быть использованы в производстве фарфоровых, фаянсовых и стеклянных изделий. Технический результат – повышение щелочестойкости пигмента.

Изобретение относится к производству 3D-печатных электропроводящих материалов, таких как механосенсоры, приборы емкостного обнаружения, автоматизированные динамичные механизмы.

Изобретение относится к технологии получения неорганических железооксидных пигментов на кварцевой основе при переработке твердых отходов горно-обогатительных предприятий металлургического комплекса и может быть использовано в строительной, лакокрасочной промышленности и в производстве пигментов-наполнителей для полимерных материалов (пластмасс, резин, эмалей, красок, клеев и др.).

Изобретение относится к эластомерным полимерным материалам для изготовления набухающих уплотняющих изделий с контролируемыми свойствами набухания и к использованию таких материалов.

Изобретение относится к полимерной композиции, содержащей по меньшей мере одну полимерную смолу, которая представляет собой по меньшей мере один термопластичный полимер и по меньшей мере один белый минеральный материал с реакционно-способной поверхностью, представляющий собой карбонат кальция. Также изобретение относится к способу получения карбоната кальция с реакционно-способной поверхностью, карбонату кальция, получаемому данным способом, фибре иили волокну, иили пленке, иили нити, иили дышащей пленке, содержащим полимерную композицию иили карбонат кальция с реакционно-способной поверхностью. При этом для обработки поверхности применяют смесь эфиров фосфорной кислоты для снижения гидрофильности иили склонности к влагопоглощению поверхности обрабатываемых частиц. Технический результат заключается в получении полимерной композиции, придающей улучшенные механические свойства продуктам конечного назначения и низкую гидрофильность. 7 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 8 табл., 4 пр.

Наверх