用于塑料应用的白色矿物材料的新颖表面处理的制作方法_6

文档序号:9354483阅读:来源:国知局
A测量。
[0305]亮度 R457
[0306] 亮度R457根据ISO 2469测量。
[0307] 包含碳酸钙的材料的湿度测量
[0308] 包含碳酸钙的材料的湿度根据Karl Fischer库伦滴定方法进行测量,在220°C下 在烘箱中使水分脱附和使它连续地进入KF库仑计(Mettler Toledo库伦KF滴定仪C30,与 Mettler烘箱D0 0337组合),使用100ml/min的干燥队达1〇111;[11。必须准备使用水的校正 曲线,以及必须考虑不含样品的l0min气流的空白组。
[0309] 对长丝样品的测量
[0310] 纤度或线密度[dtex]可根据EN ISO 2062测量和相应于lO'OOOm纱的重量(g)。 25或100米样品在预张力0. 5cN/tex下卷绕在标准卷筒上以及在分析度盘上称重。然后计 算每10' 000米纱长度的g数。强度(Tenacity)由断裂力和线密度来计算,且以每tex的 厘牛顿(centinewton) [cN/tex]表示。试验在测力计(dynamometer)上以恒定拉伸速度进 行,可用于试验的适合标准为EN ISO 5079和ASTM D 3822。
[0311] 断裂力和断裂延伸:断裂力为施用于纱上以使其断裂所需要的力量。表示为力顿 [N]。断裂延伸为通过拉伸纱至其断裂点所产生的长度增加。表示为它的起始长度的百分 比m。
[0312] 拉伸指数为强度[cN/tex]与断裂延伸[% ]的平方根的乘积。
[0313] 对非织造样品的测量
[0314] 每单位面积的织物重量或质量[g/m2]根据EN ISO 9864进行测量。
[0315] 土工织物的拉伸性能根据EN ISO 10319使用具有200毫米宽度与100毫米长度 的宽-宽度带在拉伸测试机上进行测量。
[0316] 拉伸强度[kN/m]以及最大负载延伸[% ]在纵向(MD)以及横向(CD)测量。根据 EN ISO 10319的能量值由拉伸强度(MD+⑶)/2而计算。
[0317]抗静态穿刺(Static puncture resistance) (CBR 测试)[kN]根据 EN IS012236 测量。此方法规定经由测量推动平端柱塞(flat-ended plunger)通过土工合成材料所需 要的力来确定抗穿刺。
[0318] 纤维和母料中的灰分含量[% ]通过使样品在置于焚烧炉中的焚烧坩埚中在 570°C下焚烧2小时来确定。灰分含量测量为剩余无机残留物的总量。
[0319] 实施例1
[0320] 此实施例涉及制备本发明的包含碳酸钙材料。
[0321] 将500g湿式研磨和经喷雾干燥的大理石(来自意大利Carrara)(在水平球磨机 (Dynomill)中在自来水中以25重量%湿式研磨和经喷雾干燥,其特征为约1. 6微米的d5。、 4. lm2/g的比表面积、94. 5%的亮度R457以及0. 05重量%的湿度)添加至MTI混合机中。 样品在120°C和3000rpm下活化10min。然后,将处理剂(磷酸单酯和磷酸二酯以及任选的 磷酸三酯和/或磷酸)以表1所示的量引入混合机。混合机的内容物在120°C和搅拌速度 3000rpm 下混合 10min。
[0322] 接着,将样品储存在密封的塑料袋中。为了分析目的,将样品直接从密封的塑料袋 取出且立即进行分析。
[0323] 表 1
[0324]
[0325] TA1 :涉及2-乙基己基磷酸单酯及2-乙基己基磷酸二酯的混合物。磷酸单酯与磷 酸二酯的比为65摩尔% : 35摩尔%。三酯含量低于10重量%。
[0326] TA2 :涉及2-辛基癸基磷酸单酯与2-辛基癸基磷酸二酯的混合物。磷酸单酯与磷 酸二酯的比为63摩尔% : 37摩尔%。三酯含量低于10重量%。
[0327] TA3 :涉及2-辛基-1-十二基磷酸单酯与2-辛基-1-十二基磷酸二酯的混合物。 磷酸单酯与磷酸二酯的比为45摩尔% : 55摩尔%。磷酸三酯含量低于10重量%。
[0328] 之后分析如上所述获得的材料;结果简述于表2。
[0329] 表 2
[0330]
[0331 ] 从表2给出的数聒,口」知不友明蚀甘候酸钙的柯科显不伉艮的T生质。特别的是,显 示本发明包含碳酸钙的材料的吸水量敏感性小于〇. 8mg/g、挥发开始温度多250°C以及亲 水性低于8:2体积比的水:乙醇(80体积/体积%水)。
[0332] 实施例2
[0333] 此实施例涉及制备包含包含碳酸钙的材料和至少一种聚合树脂的吹制薄膜。
[0334] 关于吹塑薄膜聚合物组合物的详细内容(以所得薄膜的总重量计)描述于表3 中。
[0335] 表 3
[0336]
[0337] 然后,将用于制备吹塑薄膜的聚合物组合物稀释至20重量%的包含碳酸钙的材 料,以所得薄膜的总重量计。
[0338] V聚合物树脂涉及线性低密度聚乙烯树脂(LLDPE),作为Dowlex NG 5056G商购 自 Dow Chemical Company, Dow Europe GmbH, Horgen, Switzerland。
[0339] *2经处理的碳酸盐A为疏水的经脂肪酸表面处理的干式研磨的碳酸钙(来自意大 利的大理石),具有1.7 ym的中值直径(d5。)、6.8 ym的顶切(top cut) (d9S)以及57重量% 的颗粒具有低于2 ym的直径。
[0340] 聚合物组合物仅包含纯聚合物树脂,不包含包含碳酸钙的材料。
[0341] 吹塑薄膜在Collin吹塑薄膜生产线上制备,薄膜克重为37.5g/m2以及薄膜厚度 为40 ym。
[0342] 根据本发明实施例的纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线显示优良的机械性 质,如图1所示。
[0343] 图1清楚地证实包含本发明聚合物组合物的本发明纤维和/或长丝和/或薄膜和 /或纱线显示出落锤试验中增加的数值。特别的是,显示出对于根据本发明实施例的纤维和 /或长丝和/或薄膜和/或纱线的落锤所确定的数值显著高于对于仅由聚合树脂(F0)组成 的样品以及对于标准样品(F1)所确定的数值。
[0344] 进一步理解的是,包含本发明聚合物组合物和用于制备纤维和/或长丝和/或薄 膜和/或纱线的聚合物共混物还显示出优良的压滤值(FPV),如表4所示。
[0345] 表 4
[0346]
[0347] 实施例3 (对比例)
[0348] 此实施例涉及制备扁平包含无表面反应性硅酸盐的材料。
[0349] 将f500g Mica TM(Aspanger Bergbau und Mineralwerke, Aspang, Austria;特征 为d5。约9. 3微米和比表面积为5. 5m2/g以及湿度〈1重量% )添加至MTI混合机。样品在 120°C和3000rpm下活化10min。之后,将处理剂TA3(参见表1下描述)以相对于Mica TM 0. 6重量%的量引入混合机中,如表5(试验4)所示。混合机的内容物在120 °C和搅拌速度 3000rpm下混合10min。接着,将样品储存在密封的塑料袋中。为了分析目的,将样品直接 从密封的塑料袋中取出且立即进行分析。
[0350] 为 了参考 目 的,将500g Mica TM(Aspanger Bergbau und Mineralwerke, Aspang, Austria ;特征为d5。约9. 3微米和比表面积为5. 5m 2/g以及湿度〈1 重量%)添加至MTI混合机。未将处理剂引入混合机,还如表5(试验5)所示。样品在120°C 和3000rpm下活化lOmin。之后,样品进一步在120°C和搅拌速度3000rpm下混合lOmin。 接着,将样品储存在密封的塑料袋中。为了分析目的,将样品直接从密封的塑料袋中取出且 立即进行分析。
[0351] 表 5
[0352]
[0353] 之后,分析如上所述所得的每一种材料的样品,结果简述于表6。对每一个样品进 行两次单独的测量。
[0354] 表 6
[0355]
[0356] 从表6给出的数据可知,相比于上述本发明样品IE3(0. 56mg/g ;参见上表2), 如对于本发明所定义的没有表面反应性的矿物材料显示高得多的吸水量敏感性(2. 18和 2. 19mg/g样品PA4)。经表面处理的云母的吸水量敏感性(2. 18和2. 19mg/g样品PA4)几 乎与对于参考样品PA5所测量的一样高(2. 55和2. 65mg/g)。
[0357] 实施例4
[0358] 此实施例涉及制备包含由本发明所制备的表面经处理的填料材料产物和至少一 种聚合树脂的非织造织物。
[0359] 将所述包含根据本发明的0&〇)3的非织造织物的样品与包含现有技术CaCO 3的 非织造织物的样品在下表7和8中作比较。将不同量的填充母料与另外的聚丙烯(PP HF420FB,均聚丙烯,具有 MFR19g/10min(230°C,2. 16kg, ISO 1133),来自 Borealis)混合, 和由这些混合物制备非织造织物。
[0360] 表 7
[0361]
[0362] :MD指的是纵向,2⑶指的是横向
[0363] 表 8
[0364]
[0365] :MD指的是纵向,2⑶指的是横向
[0366] 70% MB本发明1指的是70wt%母料,所述母料为28wt% PP HH450FB均聚丙烯 (具有 MFR 37g/10min(23(TC,2. 16kg, ISO 1133),来自 Borealis)和 2wt% Irgastab FS 301 (来自BASF的加工与热稳定剂)以及70wt%根据本发明的CaC03,其中经处理的CaC03 的中值颗粒尺寸直径d50为1. 7 y m,顶切d98为6 y m。
[0367] CaC03的处理:0. 8wt %的2-辛基-1-十二基磷酸单酯和2-辛基-1-十二基磷酸二 酯。磷酸单酯与磷酸二酯的比为45摩尔% :55摩尔%。磷酸三酯含量低于10重量%。将 500g经喷雾干燥的包含碳酸钙的填料材料添加至MTI混合机,使样品在120°C和3000rpm 下活化lOmin。之后,将2-辛基-1-十二基磷酸单酯和2-辛基-1-十二基磷酸二酯以 0. 8wt%的量引入混合机。混合机的内容物在120°C和搅拌速度3000rpm下混合lOmin。
[0368] 将所得的表面经处理的填料材料产物储存在密封的塑料袋中。为了分析目的,将 样品直接从密封的塑料袋中取出且立即进行分析。开始温度:275°C;吸水量:0. 75mg/g。
[0369] 70% MA PA1指的是70wt%母料,所述母料为28wt% PP HH450FB均聚丙烯(具有 MFR 37g/10min(23(TC,2.16kg,IS0 1133),来自 Borealis)和 2wt%Irgastab FS 301(来 自BASF的加工与热稳定剂)以及70wt %现有技术的湿式研磨表面经处理的CaC03,和该 CaC03的中值颗粒尺寸直径d50为1. 7 y m和顶切d98为6 y m。
[0370] 相比于为未经填充的聚丙烯PP HF420FB的实施例1,如可从表7和8中本发明实 施例2所见的包含根据本发明CaC03的聚丙烯非织造织物的样品以及如可从表7和8中实 施例3所见的包含现有技术CaC0 3的非织造织物的样品可以以具有略降低的机械性质的优 良性质来制备。
[0371] 所提到的聚丙烯不是唯一的,和其它PP聚合物或PE聚合物或PP与PE聚合物的 混合物也可适合用于制备包含本发明CaC03的母料,这落在本发明范围内。
【主权项】
1. 一种聚合物组合物,其包含 a) 至少一种聚合树脂,和 b) 自0. 1至95重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料,以所述聚合物组合物的总 重量计,其中所述至少一种表面反应性白色矿物材料 i) 包含含表面反应性白色矿物材料的颗粒,所述颗粒具有重量中值颗粒尺寸 d5。彡7.5ixm,且具有在20°C (±2°C)下小于0. 1重量%的水中溶解度,以所述含表面反应 性白色矿物材料的颗粒的总干重计, ii) 具有吸水量敏感性< 〇. 8mg/g, iii) 具有彡250°C的挥发开始温度,和 iv) 具有使用沉淀法在+23°C (±2°C )下测量的低于8:2体积比的水:乙醇的亲水性, 其中所述至少一种表面反应性白色矿物材料在含表面反应性白色矿物材料的颗粒的 至少一部分表面上包含一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种磷酸二酯及 其盐性反应产物的磷酸酯共混物,其中所述磷酸酯共混物中的一种或多种磷酸单酯及其盐 性反应产物与一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物的摩尔比为自1:1至1:100和其中所 述至少一种表面反应性白色矿物材料包含至少0. 1重量%的所述磷酸酯共混物,以所述至 少一种表面反应性白色矿物材料的总干重计。2. 根据权利要求1的聚合物组合物,其中所述至少一种表面反应性白色矿物材料的含 表面反应性白色矿物材料的颗粒为根据IS02469测量的亮度R457为至少70 %的矿物颗粒, 优选所述至少一种表面反应性白色矿物材料的含表面反应性白色矿物材料的颗粒为包含 碳酸钙的颗粒,更优选所述至少一种表面反应性白色矿物材料的包含碳酸钙的颗粒选自研 磨碳酸钙(GCC)、沉淀碳酸钙(PCC)以及它们的混合物。3. 根据前述权利要求中任一项的聚合物组合物,其中所述至少一种表面反应性白色矿 物材料包含 i) 多90重量%、优选多95重量%和最优选多97. 5重量%的含表面反应性白色矿物材 料的颗粒,以所述至少一种表面反应性白色矿物材料的总干重计,和/或 ii) 自0. 1至5重量%、优选自0. 2至3重量%和最优选自0. 3至2重量%的所述磷酸 酯共混物,以所述至少一种表面反应性白色矿物材料的总干重计。4. 根据前述权利要求中任一项的聚合物组合物,其中所述磷酸酯共混物中的一种或 多种磷酸单酯及其盐性反应产物与一种或多种磷酸二酯及其盐性反应产物的摩尔比为自 1:1. 1至1:80,优选自1:1. 1至1:60,更优选自1:1. 1至1:40,甚至更优选自1:1. 1至1:20 和最优选自1:1. 1至1:10。5. 根据前述权利要求中任一项的聚合物组合物,其中所述磷酸酯共混物进一步包含一 种或多种磷酸三酯和/或磷酸及其盐性反应产物。6. 根据前述权利要求中任一项的聚合物组合物,其中 i) 一种或多种磷酸单酯由用选自不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族醇且醇取 代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的碳原 子总数的一个醇分子单酯化的正磷酸分子组成,和/或 ii) 一种或多种磷酸二酯由用选自相同或不同、不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或 芳族脂肪醇且醇取代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自 C8至C18的碳原子总数的二个醇分子二酯化的正磷酸分子组成,和/或 iii) 一种或多种磷酸三酯由用选自相同或不同、不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或 芳族脂肪醇且醇取代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自 C8至C18的碳原子总数的三个醇分子三酯化的正磷酸分子组成。7. 根据前述权利要求中任一项的聚合物组合物,其中所述磷酸酯共混物包含盐性反应 产物如磷酸单酯的一种或多种锶、钙、镁和/或铝盐以及磷酸二酯的一种或多种锶、钙、镁 和/或铝盐以及任选的磷酸的一种或多种锶、钙、镁和/或铝盐。8. 根据前述权利要求中任一项的聚合物组合物,其中所述至少一种聚合树脂为至少一 种热塑性聚合物,优选选自聚烯烃、聚酰胺、包含卤素的聚合物和/或聚酯的均聚物和/或 共聚物的热塑性聚合物。9. 一种制备如权利要求1至7中任一项所定义的表面反应性白色矿物材料的方法,所 述方法包括以下步骤: (a) 提供含表面反应性白色矿物材料的颗粒,所述颗粒具有重量中值颗粒尺寸 d5。彡7.5ixm,且具有在20°C (±2°C)下小于0. 1重量%的水中溶解度,以所述含表面反应 性白色矿物材料的颗粒的总干重计,如权利要求1或2中所定义; (b) 提供磷酸酯共混物,所述磷酸酯共混物包含一种或多种磷酸单酯和一种或多种磷 酸二酯以及任选的一种或多种磷酸三酯和/或磷酸,其中所述磷酸酯共混物中的一种或多 种磷酸单酯与一种或多种磷酸二酯的摩尔比为自1:1至1:100 ; (c) 使步骤(a)的所述含表面反应性白色矿物材料的颗粒在一或多个步骤中与步骤 (b)的磷酸酯共混物接触,使得包含一种或多种磷酸单酯及其盐性反应产物和一种或多种 磷酸二酯及其盐性反应产物以及任选的一种或多种磷酸三酯和/或磷酸及其盐性反应产 物的磷酸酯共混物在步骤(a)的所述含表面反应性白色矿物材料的颗粒的至少一部分表 面上形成; 其中,在步骤(c)之前和/或期间,调整温度,使得步骤(b)的磷酸酯共混物为液体。10. 根据权利要求9的方法,其中根据步骤(c)使所述含表面反应性白色矿物材料的颗 粒与磷酸酯共混物接触在自20至200°C、优选自90至200°C、更优选自100至150°C和最优 选自110至130°C的温度下进行。11. 根据权利要求9或10的方法,其中 i) 一种或多种磷酸单酯由用选自不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或芳族醇且醇取 代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自C8至C18的碳原 子总数的一个醇分子单酯化的正磷酸分子组成,和/或 ii) 一种或多种磷酸二酯由用选自相同或不同、不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或 芳族脂肪醇且醇取代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自 C8至C18的碳原子总数的二个醇分子二酯化的正磷酸分子组成,和/或 iii) 一种或多种磷酸三酯由用选自相同或不同、不饱和或饱和、支链或直链、脂肪族或 芳族脂肪醇且醇取代基具有自C6至C30、优选自C8至C22、更优选自C8至C20和最优选自 C8至C18的碳原子总数的三个醇分子三酯化的正磷酸分子组成。12. -种用于制备纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的方法,所 述方法包含至少以下步骤: a) 提供根据权利要求1至8中任一项的聚合物组合物,和 b) 使步骤a)的聚合物组合物经受将所述聚合物组合物转化为纤维和/或长丝和/或 薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的条件。13. -种表面反应性白色矿物材料,其可得自权利要求9至11中任一项的方法。14. 一种纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜,其包含根据权利要 求1至8中任一项的聚合物组合物和/或根据权利要求13的表面反应性白色矿物材料。15. -种制品,所述制品包含根据权利要求1至8中任一项的聚合物组合物和/或根 据权利要求13的表面反应性白色矿物材料和/或根据权利要求14的纤维和/或长丝和/ 或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜,其中所述制品选自卫生产品、医疗保健产品、滤器产 品、土工织物产品、农业和园艺产品、衣物、鞋具和行李产品、家用和工业产品、包装产品、建 筑广品等。16. -种根据权利要求9所定义的磷酸酯共混物的用途,用于降低所述含表面反应性 白色矿物材料的颗粒表面的亲水性和/或吸水量敏感性。
【专利摘要】本发明涉及一种包含至少一种聚合树脂和自0.1至95重量%的至少一种表面反应性白色矿物材料的聚合物组合物、一种用于制备所述表面反应性白色矿物材料的方法、一种通过所述方法可得到的表面反应性白色矿物材料、一种包含所述聚合物组合物和/或所述表面反应性白色矿物材料的纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜、一种包含所述聚合物组合物和/或所述表面反应性白色矿物材料和/或所述纤维和/或长丝和/或薄膜和/或纱线和/或可透气薄膜的制品以及一种所述磷酸酯共混物用于降低所述含表面反应性白色矿物材料的颗粒表面的亲水性和/或吸水量敏感性的用途。
【IPC分类】C08K5/49
【公开号】CN105073864
【申请号】CN201480009784
【发明人】S·瑞恩特什, M·布里, P·A·C·甘恩
【申请人】Omya国际股份公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2014年2月17日
【公告号】CA2899282A1, EP2770017A1, EP2770017B1, EP2958958A1, WO2014128087A1
当前第6页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1