用于改善含碳酸钙材料的粒子尺寸分布的方法

用于改善含碳酸钙材料的粒子尺寸分布的方法
【专利摘要】本发明涉及用于制备包含至少一种含碳酸钙材料的水性悬浮液的方法。本发明还涉及含碳酸钙材料，所述含碳酸钙材料具有：具有平均粒子尺寸d80值的粒子与具有平均粒子尺寸d20值的粒子的比值[d80/d20]≤2.50，并且涉及该含碳酸钙材料在纸和纸板应用，化妆品，填隙剂和密封剂，油漆和涂料或者塑料应用中的用途。
【专利说明】
用于改善含碳酸钙材料的粒子尺寸分布的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及用于制备包含至少一种含碳酸钙材料的水性悬浮液的方法。本发明还 涉及含碳酸钙材料，所述含碳酸钙材料具有:具有平均粒子尺寸d8Q值的粒子与具有平均粒 子尺寸d2Q值的粒子的比值[d8Q/d2Q]<2.50,并且涉及该含碳酸钙材料在纸和纸板应用，粘 合剂，化妆品，填隙剂和密封剂，油漆和涂料，车身底部涂料中，用于纤维应用，用于沉淀碳 酸钙的替换或者在塑料应用中的用途。
【背景技术】
[0002] 碳酸钙被广泛地用在造纸工业中作为纸的填料组分。它是用于提高纸张白度和不 透明度的低成本、高白度填料。在过去的几十年里，由于造纸厂由酸性造纸转变为碱性造 纸，因此对碳酸钙的使用已显著增加。已知碳酸钙以天然存在的矿物和合成产生的产品的 形式存在。无论是天然碳酸钙还是合成碳酸钙均被用于造纸工业中。除了其在造纸工业中 的用途之外，碳酸钙还被用于各种其它目的，例如作为油漆工业中的填料或颜料，以及作为 功能填料用于生产塑料材料，塑性溶胶，密封配混物，印刷油墨，橡胶，牙膏，化妆品，农业应 用等。
[0003] 天然碳酸钙在其被用于纸或其它应用中之前典型地被研磨成小粒子尺寸。
[0004] 然而，对于许多应用来说，希望提供具有低BET比表面积和窄粒子尺寸分布(在低 细肩含量下）的碳酸钙，因为这类特性典型地赋予包含这种碳酸钙的纸产品以正面的光学 性能如不透明度和白度以及光散射性能。而且，在低BET比表面积下的窄粒子尺寸分布对于 典型地用于塑料应用的疏水化碳酸钙产品来说是有利的，因为可作为用于制备这种疏水化 产品的疏水剂的例如硬脂酸的量可被减少。除此之外，在低BET比表面积下的所述窄粒子尺 寸分布还对碳酸钙浆料具有正面效应，因为常被用于分散浆料中的碳酸钙的分散剂的量可 被减少。
[0005] 在这方面，用于降低BET比表面积以及窄化粒子尺寸分布的方法在本领域中是公 知的。例如，US 5，269，818 A涉及热老化方法，其被调适为产生大量热老化的碳酸钙悬浮 液。该方法包括以下步骤:通过将其加热至约40°C至约100°C的老化温度而引发具有比表面 积大于约15m2/g的碳酸钙的热老化;例如通过添加二氧化碳，在老化温度下调节碳酸钙的 pH至约6.5;在老化温度添加碱金属氢氧化物至碳酸钙以将pH从约9.5提高至约12.0;维持 碳酸钙在老化温度达足够时间以导致碳酸钙形态重排为最终形式;并且终止热老化以将碳 酸钙形态固定在最终形式。US 2002/0155055 A1涉及具有窄粒子尺寸分布的研磨碳酸钙组 合物以及用于制备所述组合物的方法。该方法涉及形成基本上无分散剂的碳酸钙悬浮液， 湿研磨该悬浮液并且使该悬浮液老化。老化在低于40°C的温度下进行。
[0006] 但是，这些方法具有的缺点是这些老化过程典型地为耗时的。例如，US 5,269,818 A描述了在碳酸钙起始材料具有起始平均粒子尺寸为约0.01至约0.5微米且具有高纯度的 情况下，老化时间短至大约60分钟，而对于具有约0.5至约2微米的较大起始聚集粒子尺寸 和/或包含最高达约5 %重量的杂质的碳酸|丐起始材料来说，热老化时间可长达24小时。与 此类似，US 2002/0155055 A1描述了老化将持续约24小时。
[0007] 因而在本领域中仍需要提供用于制备具有窄粒子尺寸分布和低BET比表面积的含 碳酸钙材料的替代方法，其中这种方法应当是简单并且不贵的，同时避免在研磨后使用耗 时的老化步骤。

【发明内容】

[0008] 因此，本发明的目的在于提供用于制备在低细肩含量下具有改善或优化的窄粒子 尺寸分布的含碳酸钙材料的替代方法。本发明的另一目的可被看作是提供用于制备对于 BET比表面积来说具有降低或优化的值的含碳酸钙材料的方法。本发明的进一步目的可被 看作是提供用于制备具有改善或优化的光学性能如不透明度和白度以及光散射性能的含 碳酸钙材料的方法。本发明的另外目的可被看作是提供用于制备含碳酸钙材料的方法，所 述含碳酸钙材料可以以部分脱水或基本上完全干燥的含碳酸钙材料的形式获得。本发明的 再一个目的可被看作是提供用于制备湿研磨碳酸钙的方法，其能够以一种简单且不贵的方 式进行。本发明的又进一步目的可被看作是提供用于制备含碳酸钙材料的方法，其中能够 避免在研磨之后使用耗时的老化步骤。其它目的可由本发明的以下描述理解。
[0009] 为了满足上述需求，提供根据如在本文中在权利要求1中定义的主题的方法。
[0010] 本发明方法的有利实施方案在相应的从属权利要求和说明书中定义。
[0011] 根据本发明的一个方面，用于制备包含至少一种含碳酸钙材料的水性悬浮液的方 法，该方法包括：
[0012] a)提供至少一种含碳酸钙材料的基本上无分散剂的水性悬浮液，
[0013] b)在环境压力下将步骤a)的悬浮液预热至40-95Γ的温度，
[0014] c)在预热步骤b)之前和/或期间和/或之后，和/或在湿研磨步骤d)之前和/或期间 和/或之后，使步骤a)的水性悬浮液与至少一种碱接触，用于获得具有在25 °C下测量的pH 2 9.0的水性悬浮液，以及
[0015] d)在至少一个研磨步骤中湿研磨步骤b)或步骤c)的经预热悬浮液，用于获得至少 一种含碳酸钙材料的水性悬浮液，所述含碳酸钙材料具有:具有平均粒子尺寸d8Q值的粒子 与具有平均粒子尺寸(W直的粒子的比值[d8Q/d2Q] < 2.50。
[0016] 本发明人令人惊讶地发现，上述方法允许有效且受控地生产具有改善或优化的窄 粒子尺寸分布(在低细肩含量下）以及改善或优化的BET比表面积的含碳酸钙材料。根据本 发明的方法，具有改善或优化的光学性能以及光散射性能的含碳酸钙材料可直接以一种简 单且不贵的方式制备，并且在研磨之后不使用耗时的老化步骤。更具体地，本发明人发现， 通过所述方法获得的含碳酸钙材料的粒子尺寸分布以及BET比表面积可通过特定地研磨特 征为pH 2 9.0的含碳酸钙材料的经预热悬浮液而得以改善或优化。
[0017]应理解，出于本发明的目的，以下术语具有以下含义：
[0018]在本发明的含义中，"悬浮液(suspension)"或"衆料(slurry)"包含不溶性固体和 水以及任选的其它添加剂并且通常含有大量固体，并且因而较为粘稠，并且通常具有与形 成其的液体相比较高的密度。
[0019]在本发明的含义中，术语"含碳酸钙材料"指的是基于含碳酸钙材料总干重计包含 至少40.0 %重量碳酸钙的材料。优选地，该含碳酸钙材料包含基于含碳酸钙材料总干重计 至少60.0 %重量，优选至少80.0 %重量，更优选至少85.0 %重量，甚至更优选至少90.0 %重 量并且最优选至少95.0 %重量，例如至少98.0 %重量的碳酸钙。
[0020]如本文中所使用并且如在本领域中通常定义，"d8Q"值和"d2Q"值基于使用 Micromeritics Instrument Corporation的Sedigraph? III Plus(操作仪器软件版 1.04) 进行的测量来确定并且被定义为下述这样的尺寸，在该尺寸下粒子质量的分别80%和20% 是直径等于特定值的粒子。方法及仪器为本领域技术人员已知的且常用于测定填料和颜料 的晶粒尺寸。
[0021 ]在本发明的含义中，术语"碱"指的是根据Brensted - Lowry概念的碱。
[0022] 当在本说明书和权利要求书中使用术语"包括或包含(comprising)"时，其并不排 除其它要素。出于本发明的目的，术语"由......构成(consisting of)"被认为是术语"包 括或包含（comprising of)"的优选实施方案。如果在下文中定义一个组集(group)包括至 少一定数目的实施方案，则这也被理解为公开了一个组集，其优选仅由这些实施方案构成。
[0023] 在谈论单数名词时使用不定冠词或定冠词如"a"、"an"或"the"的情况下，这包括 了该名词的复数，除非一些情况下另外具体指出。
[0024] 诸如"可获得(obtainable)" 或"可定义（def inable)" 及"获得(obtained)" 或"定 义(defined)"的术语可互换使用。这例如意味着，除非上下文另外明确指出，否则术语"获 得"并不意味着指示例如一种实施方案必须通过例如术语"获得"之后的步骤顺序来获得， 虽然术语"获得"或"定义"总是包括此类限制性理解作为优选实施方案。
[0025] 根据本发明的另一方面，提供含碳酸钙材料，其中所述含碳酸钙材料具有:具有平 均粒子尺寸(18()值的粒子与具有平均粒子尺寸(12()值的粒子的比值[(18()/(1 2()]<2.50，其中该含 碳酸钙材料已通过本文所述方法获得。优选地，该含碳酸钙材料具有:a)具有平均粒子尺寸 cMt的粒子与具有平均粒子尺寸cMt的粒子的比值[d9Q/d1QK4.50,和/或b)BET比表面积 为< 15.0m2/g，优选在1.0至15.0m2/g的范围，更优选在2.0至14.0m 2/g的范围，并且最优选 在3.0至13.0m2/g的范围，和/或c)与通过湿研磨步骤a)的相同悬浮液至相似粒子尺寸但没 有预热步骤b)以及接触步骤c)所获得的含碳酸钙材料相比，具有平均粒子尺寸d8Q值的粒子 与具有平均粒子尺寸d2Q值的粒子的比值[d8Q/d2Q]较低。根据另一方面，本发明涉及含碳酸 钙材料在纸和纸板应用，粘合剂，化妆品，填隙剂和密封剂，油漆和涂料，车身底部涂料中， 用于纤维应用，用于沉淀碳酸钙的替换或者在塑料应用中的用途。
[0026] 根据本发明方法的一种实施方案，步骤a)的水性悬浮液中提供的该至少一种含碳 酸钙材料是白云石和/或天然研磨碳酸钙(NGCC)，例如大理石、石灰石和/或白垩中的一种 或多种。
[0027] 根据本发明方法的另一实施方案，步骤a)中提供的水性悬浮液具有基于水性悬浮 液总重量计5.0 %重量至60.0 %重量，优选10.0 %重量至55.0 %重量，并且最优选15.0 %重 量至50.0 %重量的固体含量。
[0028] 根据本发明方法的又一实施方案，步骤a)的水性悬浮液在预热步骤b)中在环境压 力下被调节至50至95°C的温度，优选60至90°C的温度，例如约70°C。
[0029] 根据本发明的一种实施方案，接触步骤c)的进行a):在预热步骤b)之前和/或期 间，优选在预热步骤b)期间，和/或b):使得所获得的水性悬浮液具有在25°C下测量的pH为 10.0至13.0并且优选11.0至12.5。
[0030] 根据本发明的另一实施方案，步骤c)中的该至少一种碱是a):以基于含碳酸钙材 料总干重计2 0.05 %重量，优选2 0.1 %重量，更优选2 0.2 %重量并且最优选0.2至1.0 % 重量的量添加的，和/或b):至少一种碱金属氢氧化物，选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾 及其混合物，和/或至少一种碱土金属氢氧化物，选自氢氧化镁、氢氧化钙及其混合物。
[0031] 根据本发明的一种实施方案，湿研磨步骤d)在40-95 °C，优选60至80 °C，更优选65 至75°C，例如约70°C的起始温度下进行。
[0032] 根据本发明的另一实施方案，该方法进一步包括步骤e):将在湿研磨步骤d)中获 得的水性悬浮液在70至140°C，优选75至140°C并且最优选80至95°C的温度下保存，和/或保 存< 5小时，优选< 2小时，更优选< 60分钟，最优选< 45分钟，例如5分钟至2小时的时间周 期。优选地，步骤e)中保存的水性悬浮液具有基于水性悬浮液总重量计5.0 %重量至60.0 % 重量，优选10 . 〇 %重量至55.0 %重量，更优选15.0 %重量至50.0 %重量并且最优选20.0 % 重量至50.0 %重量的固体含量。
[0033] 根据本发明的又一实施方案，该方法进一步包括步骤f):使在步骤d)或任选步骤 e)中获得的水性悬浮液干燥或脱水，以去除至少一部分的水而获得部分脱水的含碳酸钙材 料或获得基本上完全干燥的含碳酸钙材料。优选地，a):部分脱水的含碳酸钙材料在脱水步 骤f)之后利用至少一种分散剂进行处理并且被再稀释以获得包含经分散的含碳酸钙材料 的水性悬浮液，和/或b):部分脱水的含碳酸钙材料和/或基本上完全干燥的含碳酸钙材料 在脱水或干燥步骤f)之前或之后利用至少一种饱和脂族线性或支化羧酸进行处理，以获得 经疏水化的含碳酸钙材料。
[0034] 术语"基本上完全干燥"被理解为是指具有基于含碳酸钙材料的总重量计小于 3. 〇 %重量，优选小于2.0 %重量，更优选小于1.5 %重量并且最优选小于1.0 %重量的总表 面水分含量的含碳酸钙材料。
[0035]根据本发明的一种实施方案，在步骤d)以及任选步骤e)和/或步骤f)中获得的该 至少一种含碳酸钙材料具有:a)具有平均粒子尺寸d9Q值的粒子与具有平均粒子尺寸d10值 的粒子的比值[d9Q/d1Q] < 4 · 50，和/或b): BET比表面积< 15 · 0m2/g，优选1 · 0至15 · 0m2/g，更 优选2.0至14.0m2/g，并且最优选3.0至13.0m2/g，和/或c):与通过湿研磨步骤a)的相同悬浮 液至相似粒子尺寸但没有预热步骤b)以及接触步骤c)所获得的含碳酸钙材料相比，具有平 均粒子尺寸d8Q值的粒子与具有平均粒子尺寸d2Q值的粒子的比值[d80/d2Q ]较低。
[0036]如以上所指出的，用于制备包含至少一种含碳酸钙材料的水性悬浮液的本发明方 法包括步骤a)、b)、c)和d)，其中该至少一种含碳酸钙材料具有改善或优化的粒子尺寸分布 以及改善或优化的BET比表面积。下文涉及本发明的进一步细节，并且尤其是用于制备包含 至少一种含碳酸钙材料的水性悬浮液的本发明方法的前述步骤。本领域技术人员将理解， 本文描述的许多实施方案可以进行组合或者一起应用。
[0037] 步骤a)的表征:提供至少一种含碳酸钙材料
[0038]根据本发明方法的步骤a)，提供至少一种含碳酸钙材料的基本上无分散剂的水性 悬浮液。
[0039] 在本发明的含义中，术语"至少一种"含碳酸钙材料是指该含碳酸钙材料包含一种 或多种类型的含碳酸钙材料，优选由一种或多种类型的含碳酸钙材料组成。
[0040] 在本发明的一种实施方案中，该至少一种含碳酸钙材料包含一种类型的含碳酸钙 材料，优选由一种类型的含碳酸钙材料组成。另外可选地，该至少一种含碳酸钙材料包含两 种或更多种类型的含碳酸钙材料，优选由两种或更多种类型的含碳酸钙材料组成。例如，该 至少一种含碳酸钙材料包含两种或三种类型的含碳酸钙材料，优选由两种或三种类型的含 碳酸钙材料组成。
[0041 ]优选地，该至少一种含碳酸钙材料为一种类型的含碳酸钙材料。
[0042] 应理解的是，本方法的步骤a)中提供的该至少一种含碳酸钙材料可以是适合于所 考虑目的的任何含碳酸钙材料，也即用在纸和纸板应用，化妆品，填隙剂和密封剂，油漆和 涂料，或塑料应用中。
[0043] 根据本发明的该至少一种含碳酸钙材料优选是包含基于至少一种含碳酸钙材料 的总干重计至少40.0 %重量，更优选至少60.0 %重量，甚至更优选至少80.0 %重量，并且最 优选至少90.0 %重量，例如至少95.0 %重量或98.0 %重量碳酸钙的材料。
[0044]该至少一种含碳酸钙材料优选为白云石和/或研磨(或天然)碳酸钙(NGCC)。例如， 该至少一种含碳酸钙材料优选为白云石或研磨(或天然)碳酸钙(NGCC)。在本发明的一种实 施方案中，该至少一种含碳酸钙材料为研磨(或天然)碳酸钙(NGCC)。
[0045] NGCC被理解为是天然存在形式的碳酸钙，开采自沉积岩(诸如石灰石或白垩)或变 质大理石岩，并且通过湿式和/或干式处理如研磨、筛选和/或分级(例如借助于旋风器或分 级器)来加工。
[0046]在本发明的一种实施方案中，该至少一种含碳酸钙材料为NGCC，例如大理石、石灰 石和/或白垩中的一种或多种。优选地，该至少一种含碳酸钙材料为大理石或石灰石。更优 选地，该至少一种含碳酸钙材料为大理石。
[0047]该至少一种含碳酸钙材料优选为微粒材料的形式，并且可具有传统上用于待使用 产品类型中所涉及的材料的粒子尺寸分布。通常，优选该至少一种含碳酸钙材料具有重量 中值粒子尺寸直径d5Q为0.5μπι至15. Ομπι。例如，该至少一种含碳酸钙材料具有重量中值粒子 尺寸直径d5〇为0.5μηι至12. Ομπι，更优选1. Ομπι至10. Ομπι并且最优选1.5μηι至5. Ομπι。
[0048] 如本文中所使用并且如在本领域中通常定义，"d5〇"值基于使用Micromeritics Instrument Corporation的Sedigraph? III Plus(操作仪器软件版1.04)进行的测量来确 定并且被定义为下述这样的尺寸，在该尺寸下粒子质量的50%是直径等于特定值的粒子。 方法及仪器为本领域技术人员已知的且常用于测定填料和颜料的晶粒尺寸。
[0049] 额外地或另外可选地，该至少一种含碳酸|丐材料具有d95值< ΙΟΟ.Ομηι。例如，该至 少一种含碳酸钙材料具有d95值为100.0-2. Ομπι，优选75.0-5. Ομπι并且最优选50.0-10. Ομπι。
[0050] 在本发明的一种实施方案中，该至少一种含碳酸钙材料为干研磨材料，经湿研磨 并经干燥的材料或前述材料的混合物。
[0051 ]在本发明的一种实施方案中，该至少一种含碳酸钙材料为下述这样的材料:该材 料经湿研磨并且任选地进行干燥并且利用水再稀释以形成包含经湿研磨的含碳酸钙材料 的水性悬浮液。另外可选地，该至少一种含碳酸钙材料为下述这样的材料:该材料经干研磨 并且利用水再稀释以形成包含经干研磨的含碳酸钙材料的水性悬浮液。该至少一种含碳酸 钙材料的湿研磨和干研磨可通过本领域技术人员已知的任何传统研磨措施来进行。例如， 该至少一种含碳酸钙材料的湿研磨可在立式搅拌珠磨机中进行。此外，该干燥可通过本领 域技术人员已知的任何传统干燥或加热措施来进行。
[0052]应理解的是，该至少一种含碳酸钙材料以水性悬浮液的形式提供。例如，该水性悬 浮液包含至少一种含碳酸钙材料以及水，优选由至少一种含碳酸钙材料以及水组成。另外 可选地，该水性悬浮液包含至少一种含碳酸钙材料、水以及有机溶剂，优选由至少一种含碳 酸钙材料、水以及有机溶剂组成。如果该水性悬浮液包含有机溶剂，则该水性悬浮液包含基 于水性悬浮液总重量计1.0至20.0 %重量，优选1.0至15.0 %重量并且最优选1.0至10.0 % 重量的量的有机溶剂。
[0053]在本发明的一种实施方案中，该水性悬浮液具有基于水性悬浮液总重量计5.0% 重量至60.0 %重量，优选10.0 %重量至55.0 %重量并且最优选15.0 %重量至50.0 %重量的 固体含量，即该至少一种含碳酸钙材料。
[0054] 要在水性悬浮液中使用的水可以为任何可用的水，例如工艺水，例如来自水处理 系统的工艺水和/或自来水和/或去离子水。优选地，用于制备步骤a)的水性悬浮液的水为 工艺水。
[0055] 本发明的一个要求是:该水性悬浮液基本上无分散剂。
[0056] 术语"基本上"无分散剂是指其中分散剂如聚丙烯酸钠和/或磷酸氢二钠的量太低 而不会阻碍本发明至少一种含碳酸钙材料的制备的体系。优选地，步骤a)中提供的水性悬 浮液包含基于至少一种含碳酸钙材料总干重计〈〇. 05 %重量，更优选〈0.02 %重量并且最优 选〈0.01%重量的量的分散剂。在本发明的一种实施方案中，步骤a)的水性悬浮液无分散 剂，也即该水性悬浮液不含分散剂。
[0057]应理解的是，这些分散剂会干扰本发明方法，使得无法获得在本发明含义中的含 碳酸钙材料，也即下述这样的含碳酸钙材料，所述含碳酸钙材料具有:具有平均粒子尺寸d8〇值的粒子与具有平均粒子尺寸d2Q值的粒子的比值[d8Q/d2Q] < 2.50。
[0058] 因此，优选地，在方法步骤a)和/或步骤b)和/或步骤c)和/或步骤d)之前和/或期 间不添加分散剂。更优选地，在方法步骤a)和步骤b)和步骤c)和步骤d)之前和期间不添加 分散剂。
[0059] 步骤b)的表征:预热水性悬浮液
[0060]根据本发明方法的步骤b)，步骤a)的悬浮液在环境压力下被预热至40-95Γ的温 度。
[0061]在本发明的一种实施方案中，水性悬浮液在环境压力被调节至50至95°C，优选60 至90 °C的温度，例如约70 °C。
[0062]本方法中的预热可通过本领域技术人员已知的任何传统加热措施来进行。
[0063] 水性悬浮液的温度由于水温或水质的变化而变化，并且因此水性悬浮液的温度可 经常被调节。优选地，该温度被连续控制。另外可选地，该温度被重复控制。
[0064] 步骤a)的水性悬浮液的预热可通过本领域技术人员已知的任何传统加热措施来 进行。例如，步骤a)的水性悬浮液的预热可通过使用热交换装置来进行。
[0065] 步骤c)的表征:使水性悬浮液与至少一种碱接触
[0066] 根据本发明方法的步骤c)，步骤a)的水性悬浮液在预热步骤b)之前和/或期间和/ 或之后和/或在湿研磨步骤d)之前和/或期间和/或之后与至少一种碱接触，用于获得在25 °C下测量具有pH 2 9.0的水性悬浮液。
[0067] 在本发明的含义中，术语"至少一种"碱意味着该碱包含一种或多种类型的碱，优 选由一种或多种类型的碱组成。
[0068] 在本发明的一种实施方案中，该至少一种碱包含一种类型的碱，优选由一种类型 的碱组成。另外可选地，该至少一种碱包含两种或更多种类型的碱，优选由两种或更多种类 型的碱组成。例如，该至少一种碱包含两种或三种类型的碱，优选由两种或三种类型的碱组 成。
[0069] 在本发明的一种实施方案中，该至少一种碱为一种类型的碱。
[0070] 应理解的是，本方法的步骤c)的该至少一种碱可以是适合于调节水性悬浮液的pH 至在25°C下测量为pH2 9.0的任何碱。
[0071] 在本发明的一种实施方案中，步骤a)的水性悬浮液与该至少一种碱接触，使得所 获得的水性悬浮液具有在25°C下测量的pH为10.0至13.0并且优选11.0至12.5。
[0072] 水性悬浮液与至少一种碱在预热步骤b)之前和/或期间和/或之后和/或在湿研磨 步骤d)之前和/或期间和/或之后接触。优选地，水性悬浮液与至少一种碱在预热步骤b)之 前和/或期间和/或在湿研磨步骤d)之前接触。更优选地，水性悬浮液与至少一种碱在预热 步骤b)之前或期间或在湿研磨步骤d)之前接触。
[0073] 在本发明的一种实施方案中，水性悬浮液与至少一种碱在预热步骤b)之前和/或 期间接触。例如，水性悬浮液与至少一种碱在预热步骤b)之前或期间接触。另外可选地，水 性悬浮液与至少一种碱在预热步骤b)之前和期间接触。
[0074] 优选地，水性悬浮液与至少一种碱在预热步骤b)期间接触。
[0075] 应理解的是，术语"预热步骤b)之前"是指下述这样的时间周期:在该时间周期中， 步骤a)的水性悬浮液具有室温或者具有在环境压力下由先前操作步骤已获得的提高的温 度并且尚未开始将悬浮液加热到希望的预热温度。术语"预热步骤b)期间"是指下述这样的 时间周期:在该时间周期中，步骤a)的水性悬浮液在环境压力下被加热到40至95°C的预热 温度。术语"预热步骤b)之后"是指其中水性悬浮液已达到环境压力下40至95°C的预热温度 之后的时间周期。术语"湿研磨步骤d)之前"是指步骤d)的湿研磨已开始之前的时间周期。 术语"湿研磨步骤d)期间"指的是其中步骤b)或步骤c)的水性悬浮液被湿研磨的时间周期。 术语"湿研磨步骤d)之后"指的是其中步骤b)或步骤c)的水性悬浮液的湿研磨已停止之后 的时间周期。
[0076] 在本发明的一种实施方案中，该至少一种碱被添加至接触步骤c)中，添加量基于 含碳酸钙材料的总干重计为2 〇. 05 %重量，优选2 0.1 %重量，更优选2 0.2 %重量并且最 优选0.2至1.0%重量。
[0077] 出于完整性考虑，要指出该至少一种碱的量以对干物质含碳酸钙材料的活性材料 来计算。
[0078] 额外地或另外可选地，优选接触步骤c)的至少一种碱是至少一种碱金属氢氧化物 和/或至少一种碱土金属氢氧化物。
[0079] 如果该至少一种碱是至少一种碱金属氢氧化物，该至少一种碱金属氢氧化物选自 氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾及其混合物。在本发明的一种实施方案中，该至少一种碱金 属氢氧化物优选选自氢氧化钠和/或氢氧化钾。例如，该至少一种碱金属氢氧化物是氢氧化 钠或氢氧化钾。优选地，该至少一种碱金属氢氧化物是氢氧化钠。
[0080] 如果该至少一种碱是至少一种碱土金属氢氧化物，该至少一种碱土金属氢氧化物 选自氢氧化镁、氢氧化钙及其混合物。例如，该至少一种碱土金属氢氧化物是氢氧化镁或氢 氧化妈。优选地，该至少一种碱土金属氢氧化物是氢氧化钙。
[0081 ]在本发明的一种实施方案中，接触步骤c)的该至少一种碱是氢氧化钠。
[0082] 该至少一种碱可在步骤c)中在水性环境中或者作为干材料提供。在本发明的一种 实施方案中，该至少一种碱在步骤c)中在水性环境中提供。例如，该至少一种碱在步骤c)中 在水性环境中提供，所述水性环境包含水，优选由水组成。
[0083] 术语"水性环境"指的是包含水的系统，优选由水组成的系统。例如，水性环境由水 组成。如果水性环境由水组成，则要被使用的水可以是任何可用的水，例如工艺水，如来自 水处理系统的工艺水，和/或自来水和/或去离子水。水性环境优选不含分散剂以及悬浮的 固体材料。在本发明的一种实施方案中，水性环境优选不含对含碳酸钙材料具有反应性的 材料。
[0084] 如果该至少一种碱在水性环境中被添加至水性悬浮液中，则包含该至少一种碱、 优选由该至少一种碱组成的水性环境优选具有升高的温度，因为具有室温的水性环境可负 面地影响预热水性悬浮液所需的时间。因此，包含在接触步骤c)中使用的该至少一种碱、优 选由在接触步骤c)中使用的该至少一种碱组成的水性环境的温度应当优选高于室温但是 等于或低于预热步骤b)中使用的温度。另外可选地，包含在接触步骤c)中使用的该至少一 种碱、优选由在接触步骤c)中使用的该至少一种碱组成的水性环境的温度为大约室温，也 即例如20-24 °C。
[0085] 优选地，步骤a)的水性悬浮液与作为干材料的该至少一种碱接触。
[0086] 在本发明的一种实施方案中，步骤a)的水性悬浮液与以一个或多个部分的该至少 一种碱接触。如果该至少一种碱以多个部分添加，则步骤a)的水性悬浮液与优选以两个至 五个部分、更优选以两个至四个部分、甚至更优选以两个至三个部分并且最优选以两个部 分的该至少一种碱接触。
[0087] 应理解的是，步骤a)的水性悬浮液与优选以一个部分的该至少一种碱接触。
[0088] 步骤d)的表征:湿研磨经预热的水性悬浮液
[0089] 根据本发明方法的步骤d)，步骤b)或步骤c)的经预热悬浮液在至少一个研磨步骤 中湿研磨，用于获得至少一种含碳酸钙材料的水性悬浮液，所述含碳酸钙材料具有:具有平 均粒子尺寸d8Q值的粒子与具有平均粒子尺寸cbo值的粒子的比值[d80/d2Q] < 2.50。
[0090] 优选地，步骤c)的经预热悬浮液在至少一个研磨步骤中湿研磨，用于获得至少一 种含碳酸钙材料的水性悬浮液，所述含碳酸钙材料具有:具有平均粒子尺寸d8Q值的粒子与 具有平均粒子尺寸(W直的粒子的比值[d8Q/d2Q] < 2.50。
[0091] 通常，湿研磨步骤d)可使用本领域技术人员已知的任何传统研磨装置进行。例如， 湿研磨步骤d)可使用珠磨机或介质磨机如立式或卧式珠磨机或立式或卧式介质磨机和/或 本领域技术人员已知的其它这类工艺来进行。
[0092] 在本发明的一种实施方案中，研磨装置如立式珠磨机包含研磨介质。例如，该研磨 装置填充有研磨介质，其量基于研磨装置总体积计为至少10.0%体积，优选至少50.0%体 积，更优选50.0至80.0 %体积并且最优选60.0至80.0 %体积，例如约70.0 %体积。
[0093] 湿研磨可使用众多种类的研磨介质来进行。例如，研磨介质可由以下物质制成:陶 瓷介质，氧化锆(Zr02 )，二氧化铈稳定化的高密度研磨介质，玻璃或其混合物。在本发明的 一种实施方案中，研磨介质由以下物质制成：陶瓷介质或二氧化铈稳定化的高密度研磨介 质，其具有大于或等于约5g/cm3的比重。
[0094] 额外地或另外可选地，研磨介质可具有特定直径。例如，研磨介质具有重量中值粒 子尺寸直径d5〇为0 · 1至2 · 5謹，优选0 · 2至2 · 0mm并且最优选0 · 3至1 · 6謹。
[0095] 额外地或另外可选地，研磨介质可具有特定密度。例如，研磨介质可具有的密度为 3 · 0至 10 · Og/cm3，优选 4 · 0至8 · Og/cm3 并且最优选 5 · 0至7 · Og/cm3。
[0096]应理解的是，优选进行湿研磨步骤d)，直到至少一种含碳酸钙材料具有所希望的 细度。
[0097] 例如，进行湿研磨步骤d)，直到至少25.0%重量，优选至少30.0%重量的至少一种 含碳酸钙材料具有重量中值粒子尺寸直径为< 1 .〇μπι。在本发明的一种实施方案中，进行湿 研磨步骤d )，直到至少40.0 %重量，优选至少50.0 %重量，更优选至少60.0 %重量并且最优 选至少70.0%重量的至少一种含碳酸钙材料具有重量中值粒子尺寸直径< 1. Ομπι。
[0098] 湿研磨步骤d)(即水性悬浮液）的起始温度优选对应于在步骤b)中获得的经预热 悬浮液的温度。因此，应理解的是，湿研磨步骤d)优选在40-95Γ，优选60至80°C，更优选65 至75°C如大约70°C的起始温度下进行。
[0099] 该温度在步骤d)进行时可优选被控制和维持在所述起始温度。在这方面要指出的 是，在本发明的含义中，在所述方法步骤期间"该温度被维持"是指优选不超过起始温度多 于5°C的温度;也即，如果起始温度例如被调节至40°C的温度，则方法步骤d)期间的温度不 可超过45°C。
[0100] 另外可选地，在湿研磨步骤d)进行时允许方法步骤d)的起始温度升高。然而，由于 湿研磨期间产生的耗散热/磨擦热的原因，混合物的温度可能上升至90°C以及更高的温度。 在该方法的这种实施方案中，在磨机出口处的最高温度优选大约为水的沸点，并且最优选 地，步骤d)期间达到的最高温度为在环境压力下的约100°C。例如，方法步骤d)期间达到的 最高温度优选介于80与99°C之间。
[0101]湿研磨步骤d)中获得的包含至少一种含碳酸钙材料的水性悬浮液优选具有基于 水性悬浮液总重量计为5.0 %重量至60.0 %重量，优选10.0 %重量至55.0 %重量，更优选 15.0 %重量至50.0 %重量并且最优选20.0 %重量至50.0 %重量的固体含量。
[0102] 在所获得的水性悬浮液具有高于或低于所希望范围的至少一种含碳酸钙材料的 固体含量的情况下，水性悬浮液可利用水进行稀释或者通过本领域技术人员已知的任何传 统方法进行增浓，以获得所述希望的固体含量的悬浮液。
[0103] 在本发明的一种实施方案中，在湿研磨步骤d)中获得的包含至少一种含碳酸钙材 料的水性悬浮液优选具有在25°C下测量的pH为2 9.0，优选10.0至13.0并且最优选11.0至 12.5〇
[0104] 进行本方法所需的时间是该至少一种含碳酸钙材料几乎完全转换为表现出所希 望特性的至少一种含碳酸钙材料所需的时间。该至少一种含碳酸钙材料的这种几乎完全转 换优选在2小时内，更优选在1小时内，再更优选在45分钟内，甚至更优选在30分钟内并且最 优选在20分钟内获得，从在至少一种碱存在下包含至少一种含碳酸钙材料的经预热水性悬 浮液开始湿研磨计算。
[0105] 在本发明的一种实施方案中，本方法除了方法步骤a)、b)、c)和d)之外并不包括其 它的方法步骤，也即本方法由方法步骤a)、b)、c)和d)组成。
[0106] 在本发明的另一实施方案中，所获得的包含至少一种含碳酸钙材料的水性悬浮液 可进一步包括方法步骤e):保存在湿研磨步骤d)中获得的水性悬浮液。
[0107] 应理解的是，在湿研磨步骤d)中获得的包含至少一种含碳酸钙材料的水性悬浮液 可直接被使用（也即步骤d)与e)之间没有另外的方法步骤），以用于保存。因此，在步骤e)中 保存的水性悬浮液优选具有基于水性悬浮液总重量计5.0 %重量至60.0 %重量，优选 10.0 %重量至55.0 %重量，更优选15.0 %重量至50.0 %重量并且最优选20.0 %重量至 50.0 %重量的固体含量。
[0108] 如果本方法包括保存步骤e)，该保存优选在提高的温度下进行。优选地，在湿研磨 步骤d)中获得的水性悬浮液在步骤e)中在70至140 °C，优选75至140 °C并且最优选80至99 °C 的温度下保存。
[0109] 额外地或另外可选地，该保存优选进行足够长的时间周期，以允许该至少一种含 碳酸钙材料完全转换为所希望的晶体形态。因此，如果本方法包括保存步骤e )，在步骤d)中 获得的水性悬浮液优选被保存< 5小时，优选< 2小时，更优选< 60分钟，最优选< 45分钟， 例如5分钟至2小时的时间周期。例如，如果本方法包括保存步骤e)，在步骤d)中获得的水性 悬浮液被保存1至2小时的时间周期。
[011 0]优选地，本方法在没有方法步骤e)的情况下进行。
[0111]为了获得弱碱性的包含至少一种含碳酸钙材料的水性悬浮液，该水性悬浮液可在 湿研磨步骤d)之后，或者如果有的话在保存步骤e)之后，利用至少一种酸进行处理，例如以 获得具有在25°C下测量pH为< 10.5，优选8.0至10.5并且最优选8.5至10.0的包含至少一种 含碳酸钙材料的水性悬浮液。
[0112] 要指出的是，只要此方法在没有保存步骤e)的情况下进行，包含至少一种含碳酸 钙材料的水性悬浮液仅在研磨步骤d)之后利用至少一种酸处理。换言之，如果本方法包括 保存步骤e)，则包含至少一种含碳酸钙材料的水性悬浮液仅在保存步骤e)之后利用至少一 种酸进行处理。
[0113] 在本发明的含义中，术语"至少一种"酸是指该酸包含一种或多种类型的酸，优选 由一种或多种类型的酸组成。
[0114] 在本发明的一种实施方案中，该至少一种酸包含一种类型的酸，优选由一种类型 的酸组成。另外可选地，该至少一种酸包含两种或更多种类型的酸，优选由两种或更多种类 型的酸组成。例如，该至少一种酸包含两种或三种类型的酸，优选由两种或三种类型的酸组 成。
[0115] 在本发明的一种实施方案中，该至少一种酸是一种类型的酸。
[0116] 在本发明的含义中，术语"酸"是指根据Brensteil-Lowry概念的酸。
[0117] 应理解的是，可被添加到本方法的水性悬浮液中的至少一种酸可以是适合于调节 水性悬浮液的pH到在25°C下测量的pH为< 10.0的任何酸。
[0118] 例如，该至少一种酸选自磷酸，柠檬酸，碳酸，盐酸，分散剂如丙烯酸或马来酸的至 少部分中和的均聚物或共聚物的钠和/或钾和/或铵盐，以及其混合物。
[0119] 如果该至少一种酸为分散剂，则由本方法获得的水性悬浮液优选被脱水，然后在 分散剂存在下利用水再稀释。分散剂为本领域技术人员所熟知并且可由为数众多的来源获 得。
[0120] 在本发明的一种实施方案中，包含至少一种含碳酸钙材料的水性悬浮液不含螯合 剂和/或共辄碱。
[0121] 额外地或另外可选地，在湿研磨步骤d)或任选保存步骤e)中获得的包含至少一种 含碳酸钙材料的水性悬浮液可在方法步骤f)中被干燥或脱水，任选地一直到获得部分脱水 的含碳酸钙材料或基本上完全干燥的含碳酸钙材料(如果基于总水重量计大于99.0%重量 的水被从水性悬浮液中去除的话)的点。
[0122] 术语"基本上完全干燥"被理解为是指下述这样的含碳酸钙材料，所述含碳酸钙材 料具有基于含碳酸钙材料总重量计小于3.0 %重量，优选小于2.0 %重量，更优选小于1.5 % 重量并且最优选小于1.0%重量的总表面水分含量(在干燥之后12小时内测量）。在本发明 的一种实施方案中，该含碳酸钙材料具有基于含碳酸钙材料总重量计小于〇. 8 %重量，优选 小于0.7%重量并且最优选小于0.6%重量的总表面水分含量(在干燥之后12小时内测量）。 例如，该含碳酸钙材料具有基于含碳酸钙材料总重量计小于0.5%重量的总表面水分含量 (在干燥之后12小时内测量）。出于本发明的目的，术语"总表面水分含量"指的是被吸收于 含碳酸钙材料的表面上以及含碳酸钙材料内的孔中的水量。本发明的水％重量通过在105 °(：下烘箱中2小时的水分损失进行测定，或者以热重方式在热重水分分析仪中测定，例如 Mettler Toledo HB43,其中卤素被加热至105-160°C的温度。
[0123] 如果以上所述的水性悬浮液被部分脱水，在步骤f)中获得的部分脱水的含碳酸钙 材料优选为具有高固体含量的水性悬浮液的形式，即固体含量高于本方法的湿研磨步骤d) 或任选保存步骤e)之后所获得的水性悬浮液的固体含量。例如，在步骤f)中获得的部分脱 水的含碳酸钙材料为具有基于水性悬浮液总重量计20.0至70.0 %重量，优选25.0至65.0 % 重量并且最优选30.0至60.0 %重量的固体含量的水性悬浮液的形式。
[0124] 如果以上所述的水性悬浮液被基本上完全干燥，在步骤f)中获得的含碳酸钙材料 的固体(也即干燥或包含很少水而不为流体形式)可以为粒料或粉末的形式。
[0125] 在基本上完全干燥的产物和/或部分脱水的含碳酸钙材料的情况下，该产物和/或 材料可额外地利用脂族线性或支化羧酸进行处理。例如，基本上完全干燥的含碳酸钙材料 和/或部分脱水的含碳酸钙材料可以利用具有5-24个碳原子的脂族线性或支化羧酸在干燥 期间和/或之前和/或之后进行处理。优选地，基本上完全干燥的含碳酸钙材料和/或部分脱 水的含碳酸钙材料利用具有5-24个碳原子的脂族线性或支化羧酸在干燥之前或之后进行 处理。更优选地，基本上完全干燥的含碳酸钙材料和/或部分脱水的含碳酸钙材料利用具有 5-24个碳原子的脂族线性或支化羧酸在干燥之前进行处理。
[0126] 在本发明的含义中，脂族线性或支化羧酸可选自一种或多种直链、支链、饱和、不 饱和和/或脂环的羧酸。优选地，脂族线性或支化羧酸是单羧酸，也即脂族线性或支化羧酸 的特征为存在单一羧基。所述羧基位于碳骨架的末端。
[0127] 在本发明的一种实施方案中，脂族线性或支化羧酸选自饱和非支化羧酸，也就是 说，脂族线性或支化羧酸优选选自由以下物质构成的羧酸组:戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、 癸酸、十一烷酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、十九烷 酸、花生酸、二十一烷酸、山嵛酸、二十三烷酸、二十四烷酸及其混合物。
[0128] 在本发明的另一实施方案中，脂族线性或支化羧酸选自辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆 蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸及其混合物。优选地，脂族线性或支化羧酸选自肉豆蔻酸、棕 榈酸、硬脂酸及其混合物。
[0129] 例如，脂族线性或支化羧酸是硬脂酸。
[0130] 优选地，部分脱水的含碳酸钙材料和/或基本上完全干燥的含碳酸钙材料在脱水 或干燥步骤f)之前或之后利用至少一种饱和脂族线性或支化羧酸进行处理，以获得疏水化 的含碳酸钙材料。例如，部分脱水的含碳酸钙材料或基本上完全干燥的含碳酸钙材料在脱 水或干燥步骤f)之前或之后利用至少一种饱和脂族线性或支化羧酸进行处理，以获得疏水 化的含碳酸钙材料。
[0131] 在本发明的一种实施方案中，部分脱水的含碳酸钙材料或基本上完全干燥的含碳 酸钙材料在脱水或干燥步骤f)之前利用至少一种饱和脂族线性或支化羧酸进行处理，以获 得疏水化的含碳酸钙材料。优选地，部分脱水的含碳酸钙材料在脱水步骤f)之前利用至少 一种饱和脂族线性或支化羧酸进行处理，以获得疏水化的含碳酸钙材料。
[0132] 另外可选地，部分脱水的含碳酸钙材料和/或基本上完全干燥的含碳酸钙材料在 脱水或干燥步骤f)之后利用至少一种饱和脂族线性或支化羧酸进行处理，以获得疏水化的 含碳酸钙材料。
[0133] 在本发明的一种实施方案中，部分脱水的含碳酸钙材料或基本上完全干燥的含碳 酸钙材料在脱水或干燥步骤f)之后利用至少一种饱和脂族线性或支化羧酸进行处理，以获 得疏水化的含碳酸钙材料。例如，基本上完全干燥的含碳酸钙材料在干燥步骤f)之后利用 至少一种饱和脂族线性或支化羧酸进行处理，以获得疏水化的含碳酸钙材料。
[0134] 额外地或另外可选地，部分脱水的含碳酸钙材料可在脱水步骤f)之后利用至少一 种分散剂进行处理。例如，要利用至少一种分散剂进行处理的部分脱水的含碳酸钙材料可 以是具有基于水性悬浮液总重量计< 40.0 %重量，例如5.0至40.0 %重量的固体含量的水 性悬浮液形式。另外可选地，要利用至少一种分散剂进行处理的部分脱水的含碳酸钙材料 可以是具有基于滤饼总重量计50.0至85.0 %重量的固体含量的滤饼形式。
[0135] 适合用于分散这种部分脱水的含碳酸钙材料的分散剂为本领域技术人员所熟知。 例如，该分散剂可选自丙烯酸或马来酸的至少部分中和的均聚物或共聚物的钠和/或钾和/ 或铵盐，例如具有分子量1为4 000至10 000g/mol，优选4 000至8 000g/mol并且最优选约 6 000g/m〇l的聚丙烯酸钠，磷酸氢二钠，羧甲基纤维素(CMC)，甲基丙烯酸甲酯，空间、低电 荷(镜像)分散剂以及其混合物。在本发明的一种实施方案中，该分散剂是聚丙烯酸钠与磷 酸氢二钠的混合物。
[0136] 如果部分脱水的含碳酸钙材料利用分散剂进行处理，分散剂优选以基于至少一种 含碳酸钙材料的总干重计0.05至2.0%重量，更优选0.1至1.5%重量并且最优选0.3至 1.0%重量的总量存在。要指出的是，分散剂的量以对干物质含碳酸钙材料的活性材料来计 算。
[0137] 额外地或另外可选地，部分脱水的含碳酸钙材料和/或基本上完全干燥的含碳酸 钙材料可利用水再稀释，例如以获得包含至少一种含碳酸钙材料的水性悬浮液。
[0138] 如果部分脱水的含碳酸钙材料和/或基本上完全干燥的含碳酸钙材料利用水再稀 释，所获得的水性悬浮液优选具有基于水性悬浮液总重量计1〇.〇至80.0%重量，优选15.0 至80.0 %重量并且最优选20.0至78.0 %重量的固体含量。
[0139] 在本发明的一种实施方案中，部分脱水的含碳酸钙材料和/或基本上完全干燥的 含碳酸钙材料利用水再稀释，例如以获得具有基于水性悬浮液总重量计50.0至80.0%重 量，优选60.0至80.0 %重量并且最优选65.0至78.0 %重量的固体含量的水性悬浮液。
[0140] 例如，部分脱水的含碳酸钙材料和/或基本上完全干燥的含碳酸钙材料可利用水 再稀释，例如以获得具有基于水性悬浮液总重量计65.0至75.0%重量的固体含量的水性悬 浮液。
[0141] 因此，应理解的是，通过再稀释部分脱水的含碳酸钙材料和/或基本上完全干燥的 含碳酸钙材料所获得的水性悬浮液可包含至少一种饱和脂族线性或支化羧酸或者不含饱 和脂族线性或支化羧酸。因此，含碳酸钙材料可以是疏水化的含碳酸钙材料，也即通过利用 至少一种饱和脂族线性或支化羧酸处理至少一种含碳酸钙材料而获得。
[0142] 在本发明的一种实施方案中，通过使部分脱水的含碳酸钙材料再稀释所获得的水 性悬浮液可包含分散剂或不含分散剂。因此，该含碳酸钙材料可以是经分散的或未经分散 的材料。
[0143] 在本发明的一种实施方案中，在方法步骤f)之后获得的含碳酸钙材料是经分散的 材料。
[0144] 通过本方法获得的含碳酸钙材料的特征为特定的窄粒子尺寸分布，也即由具有平 均粒子尺寸d8Q值的粒子与具有平均粒子尺寸d2Q值的粒子的比值[d8Q/d 2Q]表示的陡度因子 (steepness factor)。
[0145] 应理解的是，通过本方法获得的该至少一种含碳酸钙材料具有:具有平均粒子尺 寸cMt的粒子与具有平均粒子尺寸d2Q值的粒子的比值[d8Q/d2QK 2.50。
[0146] 在本发明的一种实施方案中，通过本方法获得的该至少一种含碳酸钙材料具有： 具有平均粒子尺寸d8Q值的粒子与具有平均粒子尺寸d2Q值的粒子的比值[d8Q/d 2Q]为1.50至 2 · 50，优选1 · 70至2 · 50并且最优选2 · 00至2 · 50。
[0147] 优选地，针对步骤d)中的该至少一种含碳酸钙材料获得这种陡度因子。要指出的 是，如果任选方法步骤e)和/或f)在该方法中实施，则陡度因子没有变化，并且因而在任选 方法步骤e)和/或步骤f)之后获得的该至少一种含碳酸钙材料也具有以上所述的陡度因 子，也即具有平均粒子尺寸d8Q值的粒子与具有平均粒子尺寸d2Q值的粒子的比值[d80/d2Q]为 < 2.50，优选1.50至2.50，更优选1.70至2.50并且最优选2.00至2.50。
[0148] 优选地，通过本方法获得的该至少一种含碳酸钙材料与通过湿研磨步骤a)的相同 悬浮液至相似粒子尺寸但没有预热步骤b)以及接触步骤c)所获得的含碳酸钙材料相比具 有较低的具有平均粒子尺寸d8Q值的粒子与具有平均粒子尺寸d2Q值的粒子的比值[d8Q/d 20]。
[0149] 额外地，通过本方法的步骤d)获得的该至少含碳酸钙材料可具有:具有平均粒子 尺寸d9Q值的粒子与具有平均粒子尺寸d1Q值的粒子的比值[d9Q/d 1Q] < 4.50。
[0150] 例如，通过本方法获得的该至少含碳酸钙材料可具有:具有平均粒子尺寸d9Q值的 粒子与具有平均粒子尺寸dio值的粒子的比值[cbo/cbo]为3.00至4.50，优选3.20至4.50并且 最优选3.50至4.50。
[0151] 额外地或另外可选地，在任选方法步骤e)和/或步骤f)之后获得的该至少一种含 碳酸钙材料也具有以上所述的陡度因子，也即具有平均粒子尺寸d9Q值的粒子与具有平均粒 子尺寸dio值的粒子的比值[d9Q/d1Q] < 4.50，优选3.00至4.50，更优选3.20至4.50并且最优 选3.50至4.50。
[0152]在本发明的一种实施方案中，通过本方法获得的该至少一种含碳酸钙材料与通过 湿研磨步骤a)的相同悬浮液至相似粒子尺寸但没有预热步骤b)以及接触步骤c)所获得的 含碳酸钙材料相比具有较低的具有平均粒子尺寸d9Q值的粒子与具有平均粒子尺寸d1Q值的 粒子的比值[dgo/dio]。
[0153]应进一步理解的是，通过本方法获得的该至少一种含碳酸钙材料具有低BET比表 面积。优选地，该至少一种含碳酸钙材料具有<15.0m2/g，优选1.0至15.0m2/g，更优选2.0至 14.0m2/g，并且最优选3.0至13.0m2/g的BET比表面积。
[0154] 要指出的是，通过本方法获得的该至少一种含碳酸钙材料的BET比表面积小于通 过湿研磨步骤a)的相同悬浮液至相似粒子尺寸但没有预热步骤b)以及接触步骤c)所获得 的至少一种含碳酸钙材料的BET比表面积。
[0155] 通过本方法获得的该至少一种含碳酸钙材料的有利特性也可通过标准化SSA表 示，其可通过BET比表面积与重量中值粒子尺寸直径d5Q的比值[SSA/d5Q]进行计算。通过本 方法获得的该至少一种含碳酸钙材料优选具有标准化SSA[SSA/d5Q]为< 15.0*106m/g，优选 8 · 0至 15 · 0*106m/g，更优选 9 · 0至 15 · 0*106m/g 并且最优选 10.0至 15 · 0*106m/g。
[0156] 额外地或另外可选地，在任选方法步骤e)和/或步骤f)之后获得的该至少一种含 碳酸钙材料也具有如上所述的标准化SSA，也即标准化SSA[SSA/d5Q] < 15.0*106m/g，优选 8 · 0至 15 · 0*106m/g，更优选 9 · 0至 15 · 0*106m/g 并且最优选 10.0至 15 · 0*106m/g。
[0157] 在本发明的一种实施方案中，通过本方法获得的该至少一种含碳酸钙材料与通过 湿研磨步骤a)的相同悬浮液至相似粒子尺寸但没有预热步骤b)以及接触步骤c)所获得的 含碳酸钙材料相比具有较低的标准化SSA。
[0158] 鉴于所获得的良好结果，本发明的另外方面针对一种含碳酸钙材料，所述含碳酸 钙材料具有:具有平均粒子尺寸d8Q值的粒子与具有平均粒子尺寸d2Q值的粒子的比值[d 80/ d20]< 2.50。本发明的一个要求是:该含碳酸钙材料通过如上定义的方法也即方法步骤a)、 b)、c)、d)以及任选方法步骤e)和/或f)而获得。
[0159] 优选地，含碳酸钙材料为部分脱水或基本上完全干燥的含碳酸钙材料的形式。特 别的是，部分脱水或基本上完全干燥的含碳酸钙材料通过使在本发明方法的步骤d)以及任 选方法步骤e)和/或f)中获得的包含至少一种含碳酸钙材料的水性悬浮液干燥或脱水而获 得。任选地，部分脱水或基本上完全干燥的含碳酸钙材料进一步利用至少一种分散剂处理 并且被再稀释以获得水性悬浮液和/或利用至少一种饱和脂族线性或支化羧酸进行处理。
[0160] 关于水性悬浮液的定义、含碳酸钙材料及其优选实施方案，参考上文在进一步讨 论在本发明方法步骤d)以及任选方法步骤e)和/或f)中获得的包含至少一种含碳酸钙材料 的水性悬浮液时所提供的评述。
[0161]如此获得的含碳酸钙材料，其为包含含碳酸钙材料的水性悬浮液的形式和/或为 部分脱水或基本上完全干燥的含碳酸钙材料的形式，并且任选地进一步利用至少一种分散 剂进行处理并且再稀释以获得水性悬浮液和/或利用至少一种饱和脂族线性或支化羧酸处 理，所述材料可被用于纸和纸板应用，粘合剂，优选用于结构性结合(如木质结合)和地板铺 设应用的水分固化性粘合剂，包括拼镶地板粘合剂，化妆品，填隙剂和密封剂，油漆和涂料， 车身底部涂料，用于共同沉淀碳酸钙的替换，纤维应用或塑料应用中。
[0162] 根据本发明的一种实施方案，通过本发明方法获得的产物的用途优选在塑料应用 中，例如粒料，管子，工业型材，壁板，天花板，覆盖板，电线或电缆绝缘物，薄膜(例如吹制薄 膜和透气性薄膜，双轴取向薄膜，优选包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚乙烯或聚丙 烯的薄膜），片材或纤维。
[0163] 在本领域中，用于制造聚合物产物的许多方法是已知的。这类方法包括但不限于 熔融加工技术，例如型材挤出（用于管子，片材和中空片材），电缆挤出，薄膜挤出（用于铸制 薄膜和吹制薄膜），模塑(例如注塑，滚塑，吹塑和热成形），纤维纺丝(例如熔融纺丝，湿式纺 丝，干式纺丝和结构纤维），共捏合和拉挤成型(pultrusion)。最终制品可提供单层或多层 结构。
[0164] 根据本发明的一种实施方案，通过本发明方法获得的产物被用于各种成形制品。 实例包括用于工业和消费应用的软包装，包括卷筒材料(roll stocks)，袋子，小袋，标签， 包裹物(wraps)，封盖(liddings)，收缩套和拉伸膜；用于工业和消费应用的硬包装，包括塑 料瓶，杯子和容器;建筑和结构材料，包括管子和管道，覆层和型材，隔离绝缘材料，封条和 垫圈，土工织物;农业和园艺材料，包括温室材料，地膜，隧道，青1C料，捆裹包装材料(bale wraps)，盒子和板条箱;运输和汽车应用，包括内部配件，如仪器和门板，控制面板，支柱和 座椅;外部配件，如保险杠，挡泥板，后挡板，以及引擎盖下的应用，包括通风管，进气歧管， 散器热和冷却软管；电气和电子应用，包括CD播放器，DVD系统，个人计算机和电视机，笔记 本电脑，平板电脑，智能手机，蒸煮器，冰箱和冷冻机，洗衣机，洗碗机，工具和办公设备;医 疗和健康应用，包括一次性帽子，长袍，面罩，消毒服和鞋套，窗帘，包裹物和包，海绵，敷料 和擦拭巾，床用织物，污染控制服，检查服，实验室外套，隔离服，诊断医疗机械和医疗装置； 个人护理产品，包括吸收性卫生产品(ΑΗΡ)，婴儿纸尿裤，女性卫生产品和成人失禁产品，纸 巾，皮肤护理产品，脱毛胶带;家用和家具产品，包括木质复合材料，装饰箱，地板覆盖物，地 板材料，厨房用具，清洁器，宠物护理用品，草坪和园艺制品；玩具，运动和休闲制品，包括玩 具室(playhouses )，建筑套件，播放媒体，运动和健身装置，鞋类，服装和运动服，安全设备 (头盔，护膝），运动设备和手提箱。
[0165] 在一种实施方案中，通过本发明方法获得的产物被用于PVC应用如窗型材，管子， 工业型材如电缆套管或电线套管，壁板，天花板或覆盖板，电线绝缘物，纤维和非织造物。
[0166] 特别地，根据本发明的包含含碳酸钙材料的水性悬浮液和/或部分脱水或基本上 完全干燥的含碳酸钙材料，并且任选地进一步利用至少一种分散剂进行处理并且再稀释以 获得水性悬浮液和/或利用至少一种饱和脂族线性或支化羧酸处理，其特征在于它们包含 通过本发明方法获得的含碳酸钙材料。根据本发明的含碳酸钙材料的粒子的特征尤其在 于，它们表现出与通过现有技术方法制备的含碳酸钙材料相比具有改善的或优化的窄粒子 尺寸分布以及低BET比表面积。与现有技术方法相反，以上并不是通过湿研磨之后耗时的热 老化步骤而实现的，而是通过在至少一种碱存在下湿研磨经预热的包含至少一种含碳酸钙 材料的水性悬浮液而实现的。据信这种方法会获得表现出以下特征的含碳酸钙材料:改善 或优化的窄粒子尺寸分布以及改善或优化的BET比表面积值，并且因而赋予改善或优化的 光学性能如不透明度和白度以及光散射性能于包含这种材料的纸产品中。作为另一个优 点，通过本发明方法获得的至少一种含碳酸钙材料能够以一种简单的方式制备并且不实施 耗时的方法步骤。
【具体实施方式】
[0167] 以下实施例可额外地例示本发明，但并不意味着将本发明限制到例示的实施方 案。以下实施例显示出根据本发明制备的至少一种含碳酸钙材料的良好特性如粒子尺寸分 布以及BET比表面积。
[0168] 实施例
[0169] 测量方法
[0170] 以下测量方法用于评价在实施例和权利要求中给出的参数。
[0171] 布氏粘度
[0172] 浆料的布氏粘度利用配备有LV-3锭子的RVT型布氏粘度计在lOOrpm的速度和室温 (20±3°C)下测定。
[0173] 材料的BET比表面积
[0174] 经由根据I SO 4652的BET法，使用氮气，在通过在250 °C下加热30分钟的时间调理 样品之后测量BET比表面积。在这种测量之前，样品进行过滤、冲洗且在110°C下在烘箱中干 燥至少12小时。
[0175] 微粒材料的粒子尺寸分布(尺寸〈X的粒子的质量％)及平均粒子尺寸(d50)
[0176] 在本发明的通篇中，d5Q是以重量计的重量中值粒子尺寸，也即代表使50%重量的 粒子更粗或更细的粒子尺寸。
[0177] 平均中值粒子直径使用沉降法测量。粒子质量直接经由X-射线吸收进行测量。该 沉降法测量不同尺寸粒子在具有已知性能的液体中的重力诱导沉降速率。该测量使用 Micromeritics Instrument Corporation的Sedigraph? III Plus来进行。方法及仪器为 本领域技术人员所知且通常用于测定填料和颜料的晶粒尺寸。该测量在0.1%重量焦磷酸 钠-溶液(Na4P2〇7)的水溶液中进行。样品使用高速搅拌器和超声进行分散。
[0178] 水性悬浮液的pH
[0179] 水性悬浮液的pH在约25°C下使用标准pH-计测量。
[0180] 水性悬浮液的固体含量
[0181 ]使用Mettler-Toledo HB43销售的Moisture Analyser HR73,在以下设置下测定 悬浮液固体含量(也称为"干重"）：160°C的温度，自动切断3，标准干燥，5-20g的悬浮液。
[0182] d/d
[0183] 术语"d/d"是指基于固体材料的干量计的干量。
[0184] 灰分含量
[0185] 灰分含量测试通过在570°C下燃烧5-30克相应聚合物组合物120分钟来进行。
[0186] 过滤压力值(FPV)
[0187] 过滤压力值测试在商业上可获得的Collin Pressure Filter Test Teach-Line FT-E20T-IS上进行。测试方法根据欧洲标准ΕΝ 13900-5针对每个相应聚合物组合物进行 (16g有效碳酸钙/200g最终样品，稀释剂:LLDPE ExxonMobil LL 1001VX)，使用14μπι型30过 滤器(GKD Gebr.Kufferath AG，Diiren，德国），其中未使用熔体栗，挤出机速度被保持在 1 OOrpm，并且其中熔融温度为 225-230 °C (温度设定：190 °C/210 °C/230 °C/230 °C/230 °C)。
[0188] 屈服应力
[0189] 根据ISO 527-3进行屈服应力测定。薄膜样品宽度为15mm并且测试长度为5cm。
[0190] 屈服伸长率
[0191] 根据ISO 527-3进行屈服应力测定。薄膜样品宽度为15mm并且测试长度为5cm。
[0192] 拉伸E-模量
[0193] 根据ISO 527-3进行屈服应力测定。薄膜样品宽度为15mm并且测试长度为5CIIUE- 模量对应于在伸长率〇. 02%和2%下的点之间的拉伸测试曲线的倾角（inclination)。
[0194] 吹制薄膜的视觉评价
[0195] 将薄膜样品置于光学显微镜下。碳酸钙附聚物在从下方照明时呈黑色并且在从上 方照明时呈白色。评价"良好"意味着在薄膜中未观察到针孔。
[0196] 透气性薄膜的视觉评价
[0197] 在目视薄膜操作期间从视觉上进行评价，不用任何辅助放大装置，"ok"意味着观 察到没有孔，没有针孔并且没有条纹。
[0198] 抗撕裂蔓延性
[0199] 根据ISO 6383进行测定。
[0200] 落镖试验
[0201] 根据ASTMD 1709A进行测定。
[0202] 水蒸气渗透率(WVTR)
[0203] 根据ASTM E398,使用Lyssy L80-5000(PBI-Dansensor A/S,丹麦）测量装置测量 透气性薄膜的WVTR值。
[0204] 静水压测试
[0205] 静水压测试已根据相当于4六了0：测试方法127-2013，13?80.6以及130 811的程序 进行。薄膜样品（测试面积=l〇cm2)被安装以在测试头储器上形成覆盖物。此薄膜样品经受 以恒定速率增加的标准化水压，直到在薄膜的外表面上出现渗漏或者由于薄膜破裂而发生 喷水为止(压力速率梯度= 100毫巴/分钟）。当静水头高度到达薄膜样品的三个独立区域中 的第一渗漏标记时或者发生喷水时测量水压。头高度结果以样品上的水压的厘米或毫巴来 记录。较高的值表示对水渗透的抗性较大。使用TEXTEST FX-3000，Hydrostatic Head Tester(Textest AG，瑞士)进行静水压测量。
[0206]沙尔皮冲击强度
[0207] 根据I SO 179-1:2000根据条件1 eA针对V-缺口挤出样品测量沙尔皮缺口冲击强 度，所述样品在机器方向从挤出物切割。测量条件:23 °C ± 2 °C以及50 % ± 10 %相对湿度。测 试样品如ISO 3167Typ A所述通过挤出制备。
[0208]实施例1-比较实施例
[0209] 以下比较实施例示出了通过现有技术方法制备含碳酸钙材料。所述方法通过湿研 磨不含分散剂的碳酸钙水性悬浮液来进行。
[0210] 不含分散剂的湿研磨天然碳酸|丐的水性悬浮液(通过加工来自奥地利Gummern的 Omya的矿场的大理石而获得），其特征为平均粒子尺寸为约2μηι(在Micromeritics的 Sedigraph III Plus上测量），其被调节至基于水性悬浮液总重量计为22.5%重量的固体 含量，并且被预热至50°C的温度达约30分钟。
[0211] 随后，所获得的经预热水性悬浮液在立式搅拌珠磨机中进行湿研磨，所述立式搅 拌珠磨机填充有基于珠磨机总体积计为70 %体积的Zr02基研磨珠，所述研磨珠具有d50为 0 · 45mm以及密度为6 · 2g/cm3 〇
[0212] 调节体积进料速率以及混合轴的旋转速度，以获得在磨机之后大约75%细于Ιμπι 的目标细度。磨机中的平均停留时间为10.6分钟。平均停留时间通过填充有磨珠的研磨室 (22升)的净体积除以体积磨机进料速率(升/分钟)来计算。
[0213] 在湿研磨之后即刻，将样品从磨机出口取出。使用Sedigraph III Plus测量粒子 尺寸分布，并且使用Tristar II测量BET比表面积，这两种装置均由Micromeritics提供。直 接在磨机之后的经湿研磨碳酸钙具有平均粒子尺寸d5Q为0.64μπι以及BET比表面积为 12.9m2/g 〇
[0214] 陡度因子dso/cbo为2.72并且陡度因子d9Q/d1Q为5.27。标准化比表面积为20.2,所述 标准化比表面积通过以m2/g表示的经测量比表面积除以经测量平均粒子尺寸d5Q(微米)来 计算。
[0215]特性和另外的物理性能在表1的A栏中给出。
[0216]实施例2-本发明实施例
[0217] 本发明的以下例示性实施例涉及通过本发明方法制备含碳酸钙材料，也即该方法 通过预热含碳酸钙材料的水性悬浮液并且使含碳酸钙材料与氢氧化钠接触来进行。
[0218] 实施例2以类似于实施例1的方式进行，差别在于在湿研磨之前，磨机进料被加热 至约65°C。此外，将0.5%重量d/d氢氧化钠（以对干物质碳酸钙具活性来计算)添加到水性 悬浮液中。在磨机中的平均停留时间为12.9分钟。
[0219] 直接在磨机之后的经湿研磨碳酸钙具有平均粒子尺寸d5Q为0.73μπι以及BET比表面 积为 7.6m2/g。
[0220] 陡度因子d8Q/d2Q为2.21且陡度因子(19()/(11()为3.70。标准化比表面积为10.4，所述标 准化比表面积通过以m2/g表示的经测量比表面积除以经测量平均粒子尺寸d5Q(微米)来计 算。
[0221 ]特性和另外的物理性能在表1的B栏中给出。
[0222] 实施例3-比较实施例
[0223] 实施例3以类似于实施例1的方式进行，差别在于在湿研磨之前，磨机进料被加热 至约65°C的温度并且磨机之后的目标细度被设定为约80%细于Ιμπι。在磨机中的平均停留 时间为10.7分钟。
[0224] 直接在磨机之后的经湿研磨碳酸钙具有平均粒子尺寸d5Q为0.63μπι以及BET比表面 积为 9.5m2/g。
[0225] 陡度因子d8Q/d2Q为2.62以及陡度因子(19()/(1 1()为4.82。标准化比表面积为15.1，所述 标准化比表面积通过以m2/g表示的经测量比表面积除以经测量平均粒子尺寸d5Q(微米)来 计算。
[0226] 特性和另外的物理性能在表1的C栏中给出。
[0227] 实施例4-本发明实施例
[0228] 实施例4以类似于实施例3的方式进行，差别在于在湿研磨之前，将0.5 %重量d/d 氢氧化钠（以对干物质碳酸钙具活性来计算)加入水性悬浮液。在磨机中的平均停留时间为 12.9分钟。
[0229] 直接在磨机之后的经湿研磨碳酸钙具有平均粒子尺寸d5Q为0.70μπι以及BET比表面 积为 7.7m2/g。
[0230] 陡度因子d8Q/d2Q为2.17以及陡度因子(19()/(1 1()为3.71。标准化比表面积为11.0，所述 标准化比表面积通过以m2/g表示的经测量比表面积除以经测量平均粒子尺寸d5Q(微米)来 计算。
[0231 ]特性和另外的物理性能在表1的D栏中给出。
[0232] 实施例5-比较实施例
[0233] 实施例5以类似于实施例1的方式进行，差别在于在湿研磨之前，碳酸钙悬浮液不 被加热至提高的温度。将具有约室温（即约24 °C)的温度的碳酸钙悬浮液送至介质磨机。磨 机之后的目标细度被设定为约85%细于Ιμπι。在磨机中的平均停留时间为12.9分钟。
[0234] 直接在磨机之后的经湿研磨碳酸钙具有平均粒子尺寸d5Q为0.51μπι以及BET比表面 积为11.0m2/g。
[0235] 陡度因子d8Q/d2Q为3.35且陡度因子(19()/(11()为6.23。标准化比表面积为21.6，所述标 准化比表面积通过以m2/g表示的经测量比表面积除以经测量平均粒子尺寸d5Q(微米)来计 算。
[0236] 特性和另外的物理性能在表1的E栏中给出。
[0237] 实施例6-本发明实施例
[0238] 实施例6以类似于实施例5的方式进行，差别在于在湿研磨之前，将0.5 %重量d/d 氢氧化钠（以对干物质碳酸钙具活性来计算)加入水性悬浮液。在磨机中的平均停留时间为 22.8分钟。
[0239] 在磨机之后的经湿研磨浆料在79°C的恒定温度下在搅拌下保存1小时。在此保存 周期之后，在所获得的水性悬浮液中的碳酸钙具有的平均粒子尺寸d5Q为0.57μπι以及BET比 表面积为8.3m2/g。
[0240] 陡度因子d8Q/d2Q为2.40以及陡度因子d9Q/d1Q为4.28。标准化比表面积为14.6，所述 标准化比表面积通过以m2/g表示的经测量比表面积除以经测量平均粒子尺寸d5Q(微米)来 计算。
[0241 ]特性和另外的物理性能在表1的F栏中给出。
[0242]表1:
[0243]
[0244] CE:比较实施例
[0245] IE:本发明实施例
[0246] 由表1中所示的数据可以理解，与通过现有技术方法（即没有在碱存在下湿研磨经 预热碳酸钙悬浮液的步骤)获得的碳酸钙相比，本发明方法尤其导致获得具有减小的比表 面积以及由陡度因子d8〇/d2()和dgo/dio表不的较窄粒子尺寸分布的碳酸|丐。与通过相应现有 技术方法获得的碳酸钙的粒子尺寸分布相比，通过本发明方法获得的碳酸钙的有利的窄粒 子尺寸分布也在图1-3中示出。
[0247] 在聚合物中的应用
[0248] 实施例7:用于吹制薄膜的聚乙烯中母料的制备
[0249] 在Buss捏合机(来自瑞士Buss AG的PR 46)中制备母料，所述母料分别包含30%重 量的LLDPE LL 6101系列(Exxon Mobil)，以及70%重量的CC1(比较实施例，研磨碳酸钙，可 由瑞士Omya International AG商购，d5Q: 1 ·7ym;d98:6ym，利用 1 %重量硬脂酸(可由Sigma- Aldrich，Croda商购)表面处理，基于研磨碳酸|丐总重量计)或CC2 (本发明实施例，根据实施 例D的碳酸|丐且利用1 %重量硬脂酸(可由Sigma-Aldrich，Croda商购)表面处理，基于研磨 碳酸钙总重量计）。所制备的母料的组成和填料含量汇总于下表2中。精确的填料含量通过 灰分含量确定。此外，进行过滤压力测试以确定填料材料产品的分散品质。
[0250]表2:所制备的母料的组成和性能。
[0251]
[0252] 表2中所示的结果确认产生了具有优良品质的母料。
[0253] 实施例8:吹制薄膜样品的制造：
[0254] 具有填料含量20%重量的吹制薄膜使用71.4%重量的LLDPE LL 6101系列(Exxon Mobil)以及28.6%重量的根据以上实施例的母料(BF1 =比较实施例，BF2 =本发明实施例） 来制备。使用Dr · Col 1 in吹制薄膜挤出生产线(60mm环形模头，1 · 2mm模隙，30mm螺杆直径，L/D比值=30,具有混合组件的螺杆)生产薄膜。薄膜以2.2的BUR(吹胀比）进行加工并且霜白 线高度被保持在16cm高(与模头的距离）。
[0255] 挤出机具有以下配置：
[0256] 表3:挤出机配置。 rn?s7i
[0258] ~挤出机速度恒定地保持在60rpm并且平均薄膜克重通过生产线速度的合适调节被^ 设定为35g/m2。另外，冷却空气流也被相应地调节以保持霜白线在相同位置。
[0259] 吹制薄膜样品的材料和机械性能:
[0260] 表4:吹制薄膜样品BF1和BF2的材料和机械性能。
[0261]
[0262] MD =机器方向，0)=横向
[0263]由表4可以理解，包含本发明填料的薄膜显示出改善的机械性能。
[0264] 实施例9-用于透气性薄膜的聚烯烃母料的制备
[0265] 以下聚烯烃被用于制备母料。
[0266] P1:LLDPE Dowlex 2035(根据技术数据表，MFR:6g/10分钟（190°C，2.16kg)，密度： 0.919g/cm3)，可从美国Dow Chemical Company商购。
[0267] P2:LDPE Dow SC 7641(根据技术数据表，MFR:2g/10分钟（190°C，2.16kg)，密度： 0.923g/cm3)，可从美国Dow Chemical Company商购。
[0268] 在Buss捏合机（来自瑞士Buss AG的PR46)中连续制备母料，所述母料分别包含 45 %重量P1，5 %重量P2，以及50 %重量CC1 (比较实施例，研磨碳酸钙，可从瑞士Omya International AG商购，d5Q: 1 · 7ym;d98:6ym，利用 1 %重量硬脂酸（可从Sigma-Aldrich, Croda商购)表面处理，基于研磨碳酸钙总重量计)或CC2(本发明，根据实施例D且利用1%重 量硬脂酸(可从Sigma-Aldrich，Croda商购)涂覆，基于碳酸|丐总重量计）。所制备的母料的 组成和填料含量汇总于下表5中。精确的填料含量通过灰分含量确定。
[0269] 表5:所制备的母料的组成和性能。
[0270]
[0271] 实施例10-透气性薄膜的制备
[0272] 透气性薄膜通过具有整合的MD0-II单元(德国Dr.Collin GmbH)的中试挤出铸制 薄膜生产线来生产，挤出机温度设定为195°C-210°C-230°C_230°C，并且挤出机的旋转速度 为大约35rpm，使用实施例3的母料。拉伸单元的辊速为135/135%。
[0273]视觉检查所获得的透气性薄膜的薄膜品质，并且在它们的水蒸气渗透率(WVTR)和 它们的静水压方面对薄膜进行测试。结果显示于下表6中。
[0274] 表6:所制备的透气性薄膜的组成和性能。
[0275]
[0276] 表6中所示的结果确认了本发明的透气性薄膜具有良好的品质以及可透气性，这 优于比较透气性薄膜。
[0277] 实施例11 :PVC_样品的制备和测试
[0278] 比较实施例PVC1以及本发明实施例PVC2的各组分使用本领域技术人员已知的常 见热/冷混合方法进行预先混合，并且在Krauss-Maffei KMD 2-90型材挤出生产线（L/D = 22)上挤出，其具有反向旋转平行双螺杆，所述螺杆各自具有90_的直径。
[0279] 表7:所制备的PVC配混物的组成和性能。
[0280]
[0281] a)研磨碳酸f丐，可从瑞士Omya AG商购，粒子尺寸(?5〇:0.8μπι;顶切d98:5.0ym。
[0282] 表8:所制备的PVC配混物的组成和性能
[0283]
[0284] a)研磨碳酸f丐，可从瑞士Omya AG商购，粒子尺寸(?5〇:0.8μπι;顶切d98:5.0ym。
[0285] 由表7和8中给出的结果可以理解，当应用本发明产品时，机械和光学性能获得改 善。特别值得提到的是在较高填料含量下光泽度的显著改善(参见表8)。
【主权项】
1. 制备包含至少一种含碳酸钙材料的水性悬浮液的方法，该方法包括： a) 提供至少一种含碳酸钙材料的基本上无分散剂的水性悬浮液， b) 在环境压力下将步骤a)的悬浮液预热至40-95Γ的温度， c) 在预热步骤b)之前和/或期间和/或之后和/或在湿研磨步骤d)之前和/或期间和/或 之后，使步骤a)的水性悬浮液与至少一种碱接触，用于获得具有在25°C下测量的pH 2 9.0的 水性悬浮液，以及 d) 在至少一个研磨步骤中湿研磨步骤b)或步骤c)的经预热悬浮液，用于获得至少一种 含碳酸钙材料的水性悬浮液，所述含碳酸钙材料具有:具有平均粒子尺寸d 8Q值的粒子与具 有平均粒子尺寸(12〇值的粒子的比值[d8Q/d 2Q] < 2.50。2. 根据权利要求1的方法，其中步骤a)的水性悬浮液中提供的该至少一种含碳酸钙材 料为白云石和/或天然研磨碳酸钙(NGCC)，例如大理石、石灰石和/或白垩中的一种或多种。3. 根据权利要求1或2的方法，其中步骤a)中提供的水性悬浮液具有基于水性悬浮液总 重量计5.0 %重量至60.0 %重量，优选10.0 %重量至55.0 %重量，并且最优选15.0 %重量至 50.0 %重量的固体含量。4. 根据上述权利要求任一项的方法，其中步骤a)的水性悬浮液在预热步骤b)中在环境 温度下被调节到50至95°C的温度，优选60至90°C的温度，例如大约70°C。5. 根据上述权利要求任一项的方法，其中接触步骤c)的进行 a) 在预热步骤b)之前和/或期间，优选在预热步骤b)期间，和/或 b) 使得所获得的水性悬浮液具有在2 5 °C下测量的p Η为10.0至13.0并且优选11.0至 12.5〇6. 根据上述权利要求任一项的方法，其中接触步骤c)中的该至少一种碱是 a) 以基于含碳酸钙材料总干重计2 0.05%重量，优选2 0.1 %重量，更优选2 0.2%重 量并且最优选0.2至1.0%重量的量添加的，和/或 b) 至少一种碱金属氢氧化物，选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾及其混合物，和/或至 少一种碱土金属氢氧化物，选自氢氧化镁、氢氧化钙及其混合物。7. 根据上述权利要求任一项的方法，其中湿研磨步骤d)在40-95Γ，优选60至80°C，更 优选65至75°C，例如约70°C的起始温度下进行。8. 根据上述权利要求任一项的方法，其中该方法进一步包括步骤e):将在湿研磨步骤 d)中获得的水性悬浮液在70至140°C，优选75至140°C并且最优选80至95°C的温度下保存， 和/或保存< 5小时，优选< 2小时，更优选< 60分钟，最优选< 45分钟，例如5分钟至2小时的 时间周期。9. 根据权利要求8的方法，其中步骤e)中保存的水性悬浮液具有基于水性悬浮液总重 量计5.0 %重量至60.0 %重量，优选10.0 %重量至55.0 %重量，更优选15.0 %重量至50.0 % 重量并且最优选20.0 %重量至50.0 %重量的固体含量。10. 根据上述权利要求任一项的方法，其中该方法进一步包括步骤f):使在步骤d)或任 选步骤e)中获得的水性悬浮液干燥或脱水，以去除至少一部分的水而获得部分脱水的含碳 酸钙材料或获得基本上完全干燥的含碳酸钙材料。11. 根据权利要求1 〇的方法，其中 a)部分脱水的含碳酸钙材料在脱水步骤f)之后利用至少一种分散剂进行处理并且被 再稀释以获得包含经分散的含碳酸钙材料的水性悬浮液，和/或 b)部分脱水的含碳酸钙材料和/或基本上完全干燥的含碳酸钙材料在脱水或干燥步骤 f)之前或之后利用至少一种饱和脂族线性或支化羧酸进行处理，以获得经疏水化的含碳酸 f丐材料。12. 根据上述权利要求任一项的方法，其中在步骤d)以及任选步骤e)和/或步骤f)中获 得的至少一种含碳酸钙材料具有： a) 具有平均粒子尺寸dgo值的粒子与具有平均粒子尺寸dio值的粒子的比值[dgo/dio] < 4.50, 和/或 b) BET比表面积< 15.0m2/g，优选1.0至15.0m2/g，更优选2.0至14.0m2/g，并且最优选 3.0至13.〇111 2/^，和/或 c) 与通过湿研磨步骤a)的相同悬浮液至相似粒子尺寸但没有预热步骤b)以及接触步 骤c)所获得的含碳酸钙材料相比，具有平均粒子尺寸d 8Q值的粒子与具有平均粒子尺寸d20 值的粒子的比值[d8Q/d2Q]较低。13. -种含碳酸钙材料，所述含碳酸钙材料具有:具有平均粒子尺寸d8Q值的粒子与具有 平均粒子尺寸d2Q值的粒子的比值[d 8Q/d2Q] < 2.50,其中该含碳酸钙材料已通过根据权利要 求1_12任一项的方法获得。14. 根据权利要求13的含碳酸钙材料，其中该含碳酸钙材料具有 a) 具有平均粒子尺寸dgo值的粒子与具有平均粒子尺寸dio值的粒子的比值[dgo/dio] < 4.50, 和/或 b) BET比表面积< 15.0m2/g，优选1.0至15.0m2/g，更优选2.0至14.0m2/g，并且最优选 3.0至13.〇111 2/^，和/或 c) 与通过湿研磨步骤a)的相同悬浮液至相似粒子尺寸但没有预热步骤b)以及接触步 骤c)所获得的含碳酸钙材料相比，具有平均粒子尺寸d 8Q值的粒子与具有平均粒子尺寸d20 值的粒子的比值[d8Q/d2Q]较低。15. 根据权利要求13或14的含碳酸钙材料的用途，用于粘合剂，优选用于结构性结合和 地板铺设应用的水分固化性粘合剂，包括拼镶地板粘合剂，纸和纸板应用，化妆品，填隙剂 和密封剂，油漆和涂料，车身底部涂料或塑料应用中，用于纤维应用以及用于沉淀碳酸钙的 替换。16. 根据权利要求15的用途，其中塑料应用选自薄膜应用，优选吹制薄膜应用，透气性 薄膜应用，双轴取向薄膜，优选包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚乙烯或聚丙烯的双 轴取向薄膜;粒料;管子;工业型材;壁板;天花板;覆盖板；电线或电缆绝缘物;片材;纤维； 用于工业和消费应用的软包装，优选卷筒材料，袋子，小袋，标签，包裹物，封盖，收缩套和拉 伸膜;用于工业和消费应用的硬包装，优选塑料瓶，杯子和容器;建筑和结构材料，优选管子 和管道，覆层和型材，隔离绝缘材料，封条和垫圈；土工织物;农业和园艺材料，优选温室材 料，地膜，隧道，青贮料，捆裹包装材料，盒子和板条箱;运输和汽车应用，优选内部配件，如 仪器和门板，控制面板，支柱和座椅，外部配件，如保险杠，挡泥板，后挡板，引擎盖下的应 用，优选通风管，进气歧管，散器热和冷却软管；电气和电子应用，优选⑶播放器，DVD系统， 个人计算机和电视机，笔记本电脑，平板电脑，智能手机，蒸煮器，冰箱和冷冻机，洗衣机，洗 碗机，工具和办公设备；医疗和健康应用，优选一次性帽子，长袍，面罩，消毒服和鞋套，窗 帘，包裹物和包，海绵，敷料和擦拭巾，床用织物，污染控制服，检查服，实验室外套，隔离服， 诊断医疗机械和医疗装置;个人护理产品，优选吸收性卫生产品，婴儿纸尿裤，女性卫生产 品和成人失禁产品，纸巾，皮肤护理产品，脱毛胶带;家用和家具产品，优选木质复合材料， 装饰箱，地板覆盖物，地板材料，厨房用具，清洁器，宠物护理用品，草坪和园艺制品；玩具， 运动和休闲制品，优选玩具室，建筑套件，播放媒体，运动和健身装置，鞋类，服装和运动服， 安全设备如头盔和护膝，运动设备和手提箱，PVC应用，其用于窗型材，管子，工业型材如电 缆套管或电线套管，壁板，天花板或覆盖板或电线绝缘物。
【文档编号】C01F11/18GK105849048SQ201480061013
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年10月30日
【发明人】M·波尔, C·雷纳
【申请人】Omya国际股份公司