Способ получения товарного минерального наполнителя

Способ получения товарного минерального наполнителя

Реферат

Настоящее изобретение относится к товарному минеральному наполнителю, который может быть использован в различных областях применения, например, в полимерных композициях, в производстве бумаги, бумажных покрытиях, в сельском хозяйстве, красках, клеях, герметиках, в строительстве или косметике.

Хорошо известные минеральные наполнители включают, например, природный молотый карбонат кальция (МКК) и осажденный карбонат кальция (ОКК).

При получении МКК довольно часто используют водорастворимые полимеры на основе частично или полностью нейтрализованных полиакриловых кислот, полиметакриловых кислот, их производных и солей, в качестве интенсификаторов помола и диспергирующих агентов в процессе мокрого помола с получением водных минеральных суспензий. Данные водорастворимые полимеры известны, например, из заявок на Европейский патент ЕР 0046573, ЕР 0100947, ЕР 0100948, ЕР 0129329, ЕР 0261039, ЕР 0516656 и ЕР 0542644.

В ЕР 0380430 предложен способ размола карбоната кальция в водной среде в присутствии небольшого количества водорастворимого диспергирующего агента, который отличается тем, что среда размола включает измельчающие тела, водную фазу, содержащую диспергирующий агент и карбонат кальция, подлежащий размолу в суспензии, поддерживаемую при температуре ниже 60°С в ходе процесса помола. Суспензию, полученную в результате помола, и молотый карбонат кальция, собранный после удаления водной фазы, могут быть использованы в области наполнения массы и в производстве бумажных покрытий и наполнителей для красок и пластиков.

В EP 0779342 раскрыты сополимеры стирол-малеиновый ангидрид, имеющие среднюю молекулярную массу от 1000 до 3000 г/моль и предпочтительно от 1500 до 2000 г/моль, используемые в качестве диспергаторов и/или для модификации минеральных наполнителей основного типа или имеющих поверхности со свободными гидроксильными группами, в термопластичных смолах, гомополимерах без арильных групп и уникальных углеродных скелетах или сополимерах с арильными группами, и скелетах, состоящих исключительно из углерода и кислорода, в которых содержание атомов кислорода не превышает 22 масс. %. Также раскрыты термопластичные композиции, содержащие названные сополимеры.

ЕР 0889102 относится к дисперсии пигмента для водных чернил. Пигмент диспергируют в жидкости с помощью диспергирующего агента, где диспергирующий агент включает сополимер стирол-малеиновый ангидрид (СМА), продукт взаимодействия сополимерного СМА со спиртом, или комбинацию сополимера СМА и продукта взаимодействия сополимер СМА/спирт. Массовое отношение пигмента к диспергирующему агенту в дисперсии составляет от приблизительно 5:1 до приблизительно 9:1 и предпочтительно от приблизительно 6:1 до приблизительно 8:1. Пигмент составляет по меньшей мере приблизительно 33 масс. % от общей массы дисперсии, предпочтительно по меньшей мере приблизительно 36 масс. % дисперсии и наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 40 масс. % дисперсии. Водные чернила получают объединением дисперсии пигмента с эмульсией, включающей полимер, стабилизированный в воде. Пигмент составляет по меньшей мере приблизительно 10 масс. % от общей массы композиции чернил.

Согласно FR 2351706, улучшенная производительность процесса помола может быть достигнута при мокром помоле угля или руды, содержащей металлические компоненты, при осуществлении процесса помола в присутствии химического диспергирующего агента. Увеличение скорости разрушения частиц руды, достигаемое при использовании диспергирующего агента позволяет молоть суспензии руды более высокой плотности без сопутствующего снижения кинетики помола. Это позволяет обеспечить либо больший выход суспензии после помола в единицу времени, либо, следовательно, более низкое потребление энергии на тонну измельченной руды и/или увеличение дисперсности суспензии после измельчения при постоянной производительности.

В патенте США 3923717 раскрыто существенное снижение водопотребления для влажного процесса получения суспензий портландцемента при использовании водорастворимых солей сополимеров стирол-малеиновый ангидрид, имеющих молекулярную массу в интервале от приблизительно 1000 до приблизительно 5000 г/моль.

В WO 2013/039986 раскрыты минеральные композиции и соответствующие способы их получения. Минеральная композиция может включать минерал, обработанный полимером на основе стирола. Минерал, обработанный полимером на основе стирола, может быть использован для покрытия на бумажном изделии, имеющем первое число Кобба меньше, чем второе число Кобба бумажного изделия с покрытием, не содержащим минеральной композиции.

Некоторые последующие попытки были направлены на улучшение применимости порошковых минеральных материалов и особенно содержащих карбонат кальция минеральных наполнителей, например, путем обработки таких материалов высшими алифатическими карбоновыми кислотами, которые в некоторых случаях также можно назвать жирными кислотами, и солями алифатических карбоновых кислот. Например, WO 00/20336 относится к ультрадисперсному природному карбонату кальция, который необязательно может быть обработан одной или несколькими некоторыми жирными кислотами, или одной или несколькими солями, или их смесями, который используется как регулятор реологических свойств полимерных композиций.

Точно так же, патент США 4407986 относится к осажденному карбонату кальция, поверхность которого обработана диспергатором, который может включать высшие алифатические кислоты и их соли металлов, чтобы ограничить добавление смазывающих присадок при смешении данного карбоната кальция с кристаллическим полипропиленом и избежать образования агрегатов карбоната кальция, которые ограничивают ударную прочность полипропилена.

В ЕР 0325114, относящейся к композициям для непровисающих днищ моторных транспортных средств на основе поливинилхлорида, которая имеет улучшенные реологические и адгезионные свойства, для обработки минерального наполнителя использована смесь аммониевой соли 12-гидроксистеариновой кислоты в комбинации с жирной кислотой (в массовом соотношении 1:1).

Кроме того, порошкообразные минеральные материалы могут быть также обработаны другими агентами поверхностной модификации, такими как силаны, силоксаны, фосфаты, фосфонаты, оксалаты, сукцинаты, фториды, природные или синтетические полимеры или их смеси, чтобы гидрофобизировать поверхность указанного минерального материала.

Однако во многих случаях получение торговых минеральных наполнителей, содержащих карбонат кальция, при использовании вышеупомянутых диспергирующих агентов и диспергаторов приводит к низкому качеству. Например, использование диспергирующих агентов часто приводит к высокой склонности полученного товарного минерального наполнителя к влагопоглощению. Порошкообразные содержащие карбонат кальция материалы, имеющие высокую способность к влагопоглощению, могут быть особенно невыгодны при использовании в качестве наполнителя в полимерных композициях. Например, такие материалы могут поглощать влагу в процессе хранения, транспортировки и/или переработки, что, в свою очередь, может привести к образованию пустот в полимерных композициях, полученных методом экструзии расплава.

В этом отношении, в ЕР 0998522 описаны суспензии, полученные мокрым размолом в отсутствие диспергатора или в присутствии только суб-эффективных количеств, которые затем сушат и используют в качестве наполнителя в полимерных продуктах. Как правило, предшествующий уровень техники учит не использовать ни диспергатор, ни интенсификатор помола для измельчения карбоната кальция, если он предназначен для использования в качестве наполнителя полимерных продуктов.

С учетом вышесказанного, специалисты по-прежнему стоят перед проблемой эффективного производства высушенных наполнителей мокрого помола для применения в пластмассах, таких как полиолефины, без снижения качества. Тем не менее, в настоящее время процессы мокрого помола имеют ряд недостатков. Например, отсутствие диспергирующих агентов и диспергаторов требует измельчения при низком содержании твердых веществ, что приводит к снижению производительности и общему увеличению энергии на размол. Кроме того, сушка суспензий с низким содержание твердых частиц наполнителя также приводит к увеличению энергопотребления.

Все еще сохраняется потребность в разработке товарных минеральных наполнителей и способов их получения, которые могут уменьшить или избежать одного или нескольких из указанных выше технических недостатков.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является разработка способа получения товарного минерального наполнителя, который может быть осуществлен при высоком содержании твердых веществ. Друга задача может также рассматриваться в обеспечении высокоэффективного способа для получения товарного минерального наполнителя, имеющего относительно низкую способность к влагопоглощению.

Одна или несколько из вышеуказанных и других задач решаются в соответствии с новым решением, как определено в настоящем описании в независимых пунктах формулы изобретения.

Первый аспект настоящего изобретения относится к способу получения товарного минерального наполнителя, названный способ включает следующие стадии:

а) обеспечение содержащего карбонат кальция материала;

b) обеспечение воды;

c) обеспечение по меньшей мере одного диспергирующего агента;

d) мокрый помол содержащего карбонат кальция материала в виде смеси, полученной путем осуществления контакта

i) содержащего карбонат кальция материала, предусмотренного на стадии а),

ii) воды, предусмотренной на стадии b), и

iii) по меньшей мере одного диспергирующего агента, предусмотренного на стадии с)

в любом порядке, в по меньшей мере одном помольном агрегате с получением минерального наполнителя влажного помола;

е) необязательно сортировка минерального наполнителя влажного помола, полученного на стадии d), с получением грубой фракции и тонкой фракции, где грубую фракцию удаляют или подвергают мокрому помолу на стадии d), а тонкая фракция представляет собой тонкоизмельченный минеральный наполнитель;

f) сушка минерального наполнителя мокрого помола, полученного на стадии d), и/или тонкого минерального наполнителя со стадии е) с получением высушенного минерального наполнителя, имеющего общее содержание влаги меньше или равное 1,0 масс. %, в расчете на общую массу упомянутого высушенного минерального наполнителя; и

g) обработка высушенного минерального наполнителя, полученного на стадии f), гидрофобизирующим агентом с получением поверхностно-модифицированного продукта, имеющего модифицированный слой на по меньшей мере части поверхности указанного продукта;

где общее содержание влаги в смеси со стадии d) находится в интервале от 15,0 до 50,0 масс. %, в расчете на общую массу указанной смеси;

количество по меньшей мере одного диспергирующего агента, предусмотренного на стадии с), находится в интервале от 0,01 до 10,0 масс. %, в расчете на общую сухую массу содержащего карбоната кальция материала;

температура на стадии d) находится в интервале от 60°C до 150°C; и,

по меньшей мере один диспергирующий агент выбран из группы, состоящей из сополимеров стирол-малеиновый ангидрид и производных сополимеров стирол-малеиновый ангидрид, причем названные производные выбраны сополимеров стирол-малеиновый ангидрид, содержащих звенья частично или полностью гидролизованного малеинового ангидрида, где названный диспергирующий агент имеет отношение мономерных звеньев (звенья стирола: звенья малеинового ангидрида, С:МА) составляет от 1:2 до 5:1 и молекулярную массу Mw от 500 до 40000 г/моль.

В соответствии со способом по настоящему изобретению, товарный минеральный наполнитель может быть получен из содержащего карбонат кальция материала, например, из мрамора, известняка, мела, доломита и тому подобное, способом мокрого помола. Настоящее изобретение предусматривает использование по меньшей мере одного диспергирующего агента, выбранного из группы, включающей сополимеры стирол-малеиновый ангидрид и производные сополимеров стирол-малеиновый ангидрид, вместо обычных агентов, таких как полиакрилаты. Для этой цели смесь, полученную в результате осуществления контакта содержащего карбонат кальция материала и воды, используют и подвергают стадии мокрого помола в помольном агрегате (например, шаровой мельнице) при повышенных температурах в интервале от 60°C до 150°C. К указанной смеси может быть добавлен диспергирующий агент перед стадией помола или в ходе мокрого помола содержащего карбонат кальция материала. Диспергирующий агент может быть даже добавлен перед добавлением воды. При добавлении диспергирующего агента и в ходе стадии помола слой может быть образован по меньшей мере на части поверхности минерального наполнителя мокрого помола. Названный слой может включать сополимеры стирол-малеиновый ангидрид или производные сополимеров стирол-малеиновый ангидрид. Он может также включать соответствующие продукты взаимодействия диспергирующего агента(ов), которые могут образоваться в результате реакции указанного агента (ов), например, с содержащим карбонат кальция материалом, присутствующим в смеси со стадии d). Как правило, названные продукты взаимодействия являются продуктами взаимодйствия, образующимися в результате взаимодействия диспергирующего агента(ов) с поверхностью материала, содержащего карбонат кальция. После стадии помола минеральный наполнитель мокрого помола сушат для удаления по меньшей мере части влаги (то есть воды) из измельчаемой смеси с получением сухого минерального наполнителя, имеющего содержание влаги меньше 1,0 масс. %. Необязательную стадию сортировки можно осуществлять перед вышеуказанной стадией сушки. Высушенный минеральный наполнитель затем подвергают стадии модификации с использованием гидрофобизирующего агента с получением поверхностно модифицированного товарного минерального наполнителя, обеспечивающей образование модифицированного слоя по меньшей мере на части поверхности указанного товарного минерального наполнителя. Чтобы достичь оптимальной эффективности помола и оптимального качества получаемого товарного минерального наполнителя по меньшей мере один диспергирующий агент имеет отношение мономерных звеньев (звенья стирола:звенья малеинового ангидрида, С:МА) от 1:2 до 5:1 и молекулярную массу Mw от 500 до 40000 г/моль.

Другой аспект настоящего изобретения относится к товарному минеральному наполнителю. Названный продукт может быть получен способом по настоящему изобретению.

Еще один аспект настоящего изобретения относится к применению нового товарного минерального наполнителя в полимерной композиции, в производстве бумаги, бумажных покрытиях, в сельском хозяйстве, красках, клеях, герметиках, в строительстве и/или косметике.

Предпочтительные варианты осуществления способа по настоящему изобретению и варианты осуществления товарного минерального наполнителя, получаемого способом по настоящему изобретению, определены в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения содержащий карбонат кальция материал, полученный на стадии а), выбирают из источников природного карбоната кальция и предпочтительно выбирают из группы, состоящей из мрамора, известняка, мела, доломита, а также их смесей.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения по меньшей мере один диспергирующий агент, предусмотренный на стадии с), имеет соотношение мономерных звеньв (С:МА) от 1:1 до 4:1, предпочтительно от 1:1 до 3:1 и более предпочтительно от 1:1 до 2:1.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения по меньшей мере один диспергирующий агент, предусмотренный на стадии с), имеет молекулярную массу Мw от 2000 до 30000 г/моль и предпочтительно от 4000 до 8000 г/моль.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения по меньшей мере один диспергирующий агент, предусмотренный на стадии с), частично или полностью нейтрализован катионами, выбранными из лития, натрия, калия, кальция, магния, аммония, иминия и их смесей.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения общее содержание влаги в смеси на стадии d) находится в интервале от 18,0 до 35,0 масc. %, предпочтительно от 20,0 до 28,0 масc. %, и более предпочтительно от 22,0 до 25,0 масс. %, в расчете на общую массу указанной смеси.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения температура на стадии d) находится в интервале от 65°C до 125°C, предпочтительно от 70°C до 115°C и более предпочтительно от 75°C до 105°C.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения минеральный наполнитель мокрого помола со стадии d) имеет средневзвешенный срединный размер d₅₀ частиц в пределах от 0,1 до 8,0 мкм, предпочтительно от 0,2 до 5,0 мкм, более предпочтительно от 0,4 до 3,0 мкм.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения высушенный минеральный наполнитель со стадии f) имеет общее содержание влаги меньше или равное 0,5 масс. %, предпочтительно меньше или равное 0,2 масс. %, и более предпочтительно от 0,03 до 0,07 масс. %, в расчете на общую массу высушенного минерального наполнителя.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения гидрофобизирующий агент со стадии g) выбирают из группы, состоящей из жирных кислот, содержащих от 6 до 24 атомов углерода в цепи, монозамещенных сукциновых ангидридов, сложных алкиловых эфиров фосфорной кислоты, полигидросилоксана, полидиметилсилоксана и их смеси.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения товарный минеральный наполнитель имеет приведенную способность к влагопоглощению меньше или равную 0,18 мг/м², предпочтительно меньше или равную 0,17 мг/м², более предпочтительно меньше или равную 0,16 мг/м² и наиболее предпочтительно от 0,10 до 0,15 мг/м².

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения товарный минеральный наполнитель имеет температуру начала выделения летучих веществ по меньшей мере или равную 200°С, предпочтительно по меньшей мере или равную 230°С, более предпочтительно по меньшей мере или равную 250°С.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения товарный минеральный наполнитель используют в полимерной композиции, указанная полимерная композиция включает

а) по меньшей мере одну полимерную смолу; и

b) от 0,1 до 90,0 масс. %, предпочтительно от 1,0 до 85,0 масс. %, и более предпочтительно от 2,0 до 45,0 масс. %, в расчете на общую массу указанной полимерной композиции, товарного минерального наполнителя, полученного способом по настоящему изобретению.

Следует понимать, что для целей настоящего изобретения следующие термины имеют следующие значения:

Термин "наполнитель" в контексте настоящего изобретения относится к веществам, которые могут быть добавлены к материалам, таким как полимеры, эластомеры, краски или клея, например, чтобы снизить потребление более дорогих материалов или чтобы улучшить материал или механические свойства полученных продуктов. Специалистам в данной области техники хорошо известны наполнители, обычно минеральные наполнители, используемые в соответствующей области.

Термин "мокрое измельчение" или "мокрый помол" в контексте настоящего изобретения относится к измельчению твердого материала, присутствующего в виде суспензии, с использованием мельницы (например, шаровой мельницы).

Термины "грубая" и "тонкая", используемые в настоящем документе, описывают размер частиц двух фракций порошкообразного материала по отношению друг к другу и, таким образом, не означают конкретного размера частиц или диапазона размеров. Если не указано иное, оба термина означают относительный средневзвешенный срединный размер частиц d₅₀. В этом отношении термин "тонкая фракция" указывает на то, что средневзвешенный срединный размер частиц d₅₀ указанной фракции меньше, чем средневзвешенный срединный размер частиц d₅₀ соответствующей "грубой фракции".

Если не указано иное, термин "сушка" относится к процессу, в соответствии с которым по меньшей мере часть воды удаляется из материала, подлежащего сушке, так что достигается постоянная масса полученного "высушенного" материала при температуре 120°С. Кроме того, "высушенный" материал может быть дополнительно определен по общему содержанию влаги в нем, которое, если не указано иное, меньше или равно 1,0 масс. %, предпочтительно меньше или равно 0,5 масс. %, более предпочтительно меньше или равно 0,2 масс. %, и наиболее предпочтительно между 0,03 и 0,07 масс. %, в расчете на общую массу высушенного материала.

"Общее содержание влаги" материала означает процент влаги (то есть, воды), которое может быть десорбировано из образца при нагревании при 220°С.

А "источник природного карбоната кальция» может представлять любой природный материал, содержащий карбонат кальция. Такие материалы включают, например, мрамор, известняк, мел, доломит и тому подобное.

"Способность к влагопоглощению" материала относится к количеству влаги, поглощенной на поверхности указанного материала в течение определенного времени при воздействии атмосферы определенной влажности и выражается в мг/г. "Приведенная способность к влагопоглощению" материала относится к количеству влаги, поглощенной на поверхности указанного материала в течение определенного времени при воздействии атмосферы определенной влажности и выражается в мг/м².

Термин "температура начала выделения летучих веществ" в контексте настоящей заявки относится к температуре, при которой летучие компоненты - в том числе, летучие вещества, введенные в результате данного процесса - начинают выделяться, что видно на термогравиметрической (TГA) кривой зависимости массы оставшегося образца (по оси у) как функции температуры (по оси х), получение и интерпретация такой кривой определены ниже в экспериментальной части.

По всей настоящей заявке размер частиц фракции порошкообразного материала описывается ее распределением частиц по размерам. Величина d_х представляет собой диаметр, относительно которого х % по массе частиц имеет диаметр меньше, чем dx. Это означает, например, что значение d₉₈ (также называемая "верхняя фракция") является размером частиц, при котором 98 масс. % всех частиц фракции меньше, чем указанное значение. Значение d₅₀, таким образом, представляет "средневзвешенный срединный размер частиц", при которой 50 масс. % всех частиц меньше, чем названный размер частиц.

Если не указано иное, то "молекулярная масса" или "M_W" полимера, как использовано в настоящем документе, относится к среднемассовой молекулярной массе, измеренной методом, описанным ниже по тексту.

Там, где использован неопределенный или определенный артикль при обращении к существительному в единственном числе, например, "а", "an" или "the", он включает в себя множественное число этого существительного, если ничего другого не указано.

Там, где в настоящем описании и формуле изобретения использован термин "включающий", он не исключает другие элементы. Для целей настоящего изобретения термин "состоящий из", как полагают, является предпочтительным вариантом термина "включающий". Если в дальнейшем группа определяется, как включающая по меньшей мере некоторое число вариантов осуществления это также следует понимать, что раскрыта группа, которая предпочтительно состоит только из данных вариантов осуществления.

Такие термины, как "получаемая" или "определяемая" и "получено" или "определено", используются как синонимы. Это, например, означает, что, если из контекста явно не следует иное, то термин "получен" не означает того, что он указывает, например, что вариант осуществления должен быть получен, например, последовательностью стадий после термина "получено", хотя такое ограниченное понимание всегда включается терминами "полученных" или "определенных" в качестве предпочтительного варианта.

В соответствии со способом по настоящему изобретению, товарный минеральный наполнитель может быть получен из содержащего карбонат кальция материала. Названный способ включает стадию мокрого помола, которую проводят в присутствии по меньшей мере одного диспергирующего агента, выбранного из сополимеров стирол-малеиновый ангидрид и производных сополимеров стирол-малеиновый ангидрид. Присутствие названного по меньшей мере одного диспергирующего агента в процессе мокрого помола приводит к получению минерального наполнителя мокрого помола, который может обеспечить слой по меньшей мере на части поверхности минерального наполнителя мокрого помола, где упомянутый слой может включать названный по меньшей мере один диспергирующий агент. Как будет описано в настоящем документе более подробно ниже, присутствие указанного по меньшей мере одного диспергирующего агента в ходе стадии мокрого помола может также привести к образованию продуктов взаимодействия, образующихся в результате взаимодействия содержащего карбонат кальция материала со стадии а) и/или воды со стадии b) с указанным по меньшей мере одним диспергирующим агентом со стадии с). Названный продукт взаимодействия может также образовываться из части слоя, присутствующего по меньшей мере на части поверхности минерального наполнителя влажного помола.

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что товарный минеральный наполнитель, получаемый способом по настоящему изобретению, обеспечивает несколько преимуществ. Например, по меньшей мере один сополимер стирол-малеиновый ангидрид и/или по меньшей мере одно производное сополимера стирол-малеиновый ангидрид может быть использовано в качестве замены обычных диспергирующих агентов, таких как полиакрилаты. Использование по меньшей мере одного сополимера стирол-малеиновый ангидрид и/или по меньшей мере одного производного сополимера стирол-малеиновый ангидрид в качестве диспергирующего агента приводит к получению товарного минерального наполнителя, являющегося менее гидрофильным (т.е. более гидрофобным) по сравнению, например, с материалами, диспергированными в присутствии полиакрилата.

Проблемы, описанные выше, относительно предшествующего уровня техники, могут быть решены с помощью способа по настоящему изобретению, с использованием эффективных количеств специфических сополимеров стирол-малеиновый ангидрид или их производных. Содержание твердых частиц в процессе помола, таким образом, может быть увеличено, что приводит к повышению мощности мельницы и более высокой производительности. В свою очередь, требуются более низкие инвестиции и более низкие площади под производственное оборудование для равных производственных мощностей.

Как сообщалось ранее, проблема высокого влагопоглощения была решена в известном уровне техники путем мокрого помола при низком содержании сухого остатка в отсутствие или в присутствии лишь небольшого количества диспергирующего агента или диспергатора. Настоящее изобретение обеспечивает решение, которое позволяет получать шламы с высоким содержанием твердых веществ, где после измельчения необходимо выпарить только незначительное количество воды, чтобы получить сухой товарный минеральный наполнитель. Названный продукт имеет более низкую способность к влагопоглощению по сравнению с товарными минеральными наполнителями, полученными с использованием обычных диспергирующих агентов.

Ниже будут более подробно рассмотрены предпочтительные варианты осуществления способа по настоящему изобретению для получения товарного минерального наполнителя. Следует понимать, что данные детали и варианты осуществления изобретения также применимы к самому товарному минеральному наполнителю, а также к применению указанного продукта в любой из раскрытых областей применения.

Технологическая стадия а)

Согласно стадии а) способа по настоящему изобретению, предусматривается любой содержащий карбонат кальция материал. В целом, названным содержащим карбонат кальция материалом может быть карбоната кальция из любого источник, и он может быть природного или синтетического происхождения.

В некоторых вариантах осуществления способа по настоящему изобретению, содержащий карбонат кальция материал, предусмотренный на стадии а), выбирают из источников природного карбоната кальция, предпочтительно содержащих от 50 до 98 масс. % карбоната кальция, в расчете на общую массу названного содержащего карбонат кальция материала.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения содержащий карбонат кальция материал содержит по меньшей мере 50 масс. %, предпочтительно по меньшей мере 70 масс. %, более предпочтительно по меньшей мере 80 масс. %, еще более предпочтительно по меньшей мере 90 масс. %, и наиболее предпочтительно от 90 до 98 масс. % карбоната кальция, в расчете на общую массу указанного содержащего карбонат кальция материала.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения содержащий карбонат кальция материал, предусмотренный на стадии а), выбирают из группы, состоящей из мрамора, известняка, мела, доломита, а также их смесей.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения содержащий карбонат кальция материал, предусмотренный на стадии а), выбирают из группы, состоящей из мрамора, известняка, мела и их смесей.

В тех случаях, когда карбонат кальция имеет синтетическое происхождение, им может быть осажденный карбонат кальция, (ОКК). ОКК в контексте настоящего изобретения представляет собой синтезированный материал, как правило, полученный осаждением после реакции диоксида углерода и гидроксида кальция (гашеной извести) в водной среде, или осаждением источника ионов кальция и карбоната в воде. Кроме того, осажденный карбонат кальция также может быть продуктом введения солей кальция и карбонатных солей, хлорида кальция и карбоната натрия, например, в водную среду. ОКК может представлять ватерит, кальцит или арагонит. ОККы описаны, например, в ЕР 2447213, EP 2524898, EP 2371766 или неопубликованной заявке на европейский патент № 12 164041.1.

Подходящим образом содержащий карбонат кальция материал стадии а) используют в виде твердого материала, находящегося в порошкообразном виде. В связи с этим, содержащий карбонат кальция материал, предусмотренный на стадии а), может иметь любое распределение частиц по размерам, позволяющее осуществить мокрый помол материала. Поэтому, содержащий карбонат кальция материал может быть в виде измельченного материала, например, в дробленой или молотой форме.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения содержащий карбонат кальция материал, предусмотренный на стадии а), имеет средневзвешенный срединный размер частиц d₅₀ в диапазоне от 0,1 до 600,0 мкм, предпочтительно от 0,2 до 200,0 мкм и более предпочтительно от 0,5 до 100,0 мкм.

Технологическая стадия b)

Для целей настоящего изобретения может быть использован любой тип воды для приготовления смеси, подлежащей мокрому помолу на стадии помола d).

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения водой может быть водопроводная вода, деионизованная вода или их смесь. Предпочтительно, водой, предусмотренной на стадии б), является водопроводная вода.

Технологическая стадия с)

В соответствии со стадией с) способа по настоящему изобретению, предусмотрен по меньшей мере один диспергирующий агент. "Диспергирующий агент" в контексте настоящего изобретения может представлять собой любое соединение, которое может быть добавлено до и/или в ходе стадии помола (например, мокрого помола), чтобы облегчить процесс измельчения.

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что особенно преимущественным является использование по меньшей мере одного диспергирущего агента, выбранного из группы, состоящей из сополимеров стирол-малеиновый ангидрид и производных сополимеров стирол-малеиновый ангидрид, причем указанные производные выбирают из сополимеров стирол-малеиновый ангидрид, содержащих частично или полностью гидролизованные звенья малеинового ангидрида, где названный диспергирующий агент имеет отношение мономерных звеньев (звенья стирола:звенья малеинового ангидрида, С:МА) от 1:2 до 5:1 и молекулярную массу Мw от 500 до 40000 г/моль.

Для целей настоящего изобретения сополимеры стирол- малеиновый ангидрид (СМА) могут быть определены по их «отношению мономерных звеньев» в полимерной цепи, т.е. отношению мономерных звеньев (С:MA) звеньев стирола (С) к звеньям малеинового ангидрида (МА).

Если не указано иное, отношение (С:МА) используется аналогичным образом, чтобы определить соотношение мономерных звеньев в

• производных сополимеров стирол-малеиновый ангидрид (производных СMA);

• продуктах взаимодействия сополимеров стирол-малеиновый ангидрид (продуктах взаимодействия СМА) и

• продуктах взаимодействия производных сополимеров стирол-малеиновый ангидрид (продуктах взаимодействия производных СМА).

Названные продукты взаимодействия обычно образуются в результате взаимодействия содержащего карбонат кальция материала со стадии а) и/или воды, предусмотренной на стадии b), с названным по меньшей мере одним диспергирующим агентом, предусмотренным на стадии с).

Как станет более очевидно из вариантов осуществления изобретения рассмотренных ниже в настоящем описании, отношение мономерных звеньев (С:МА), таким образом, с одной стороны, включает звенья стирола, звенья модифицированного стирола (содержащиеся в производных СMA) и продукты взаимодействия обоих, и, с другой стороны, включает звенья малеинового ангидрида, звенья модифицированного малеинового ангидрида (содержащиеся в производных СMA) и продукты взаимодействия обоих.

Сополимеры стирол-малеиновый ангидрид в контексте настоящего изобретения могут представлять любые полимеры, получаемые сополимеризацией стирола и малеинового ангидрида, например, линейные или разветвленные статистические сополимеры, линейные или разветвленные блок-сополимеры или их смеси.

Поэтому, в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения по меньшей мере один диспергирующий агент выбран из исходных сополимеров стирол-малеиновый ангидрид, т.е. из немодифицированных сополимеров стирол-малеиновый ангидрид (в данной области также называемых СMA или СMAнг).

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения по меньшей мере один диспергирующий агент выбирают из производных сополимеров стирол-малеиновый ангидрид (производных СMA), предпочтительно названный по меньшей мере один диспергирующий агент выбирают из производных сополимеров стирол-малеиновый ангидрида, содержащих частично или полностью гидролизованные звенья малеинового ангидрида.

Производные сополимеров стирол-малеиновый ангидрид (производные СMA) могут представлять собой любые полимеры, которые можно получить

а) сополимеризацией стирола и малеинового ангидрида с получением сополимеров, и последующим проведением на данных сополимерах стдии модификации; или

b) сополимеризацией смеси, включающей мономерный стирол и мономерный малеиновый ангидрид с получением сополимеров, где по меньшей мере часть одного или обоих из двух мономеров, представляет модифицированный мономер и, необязательно, проведением на указанных сополимерах стадии модификации.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения производными СMA могут быть любые полимеры, получаемые сополимеризацией стирола и малеинового ангидрида с получением сополимеров, и дальнейшее проведение на указанных сополимерах стадии модификации.

Названная модификация сополимеров обычно приводит к частичной или полной модификации сополимеров стирол-малеиновый ангидрид, т.е. сополимеров стирол-малеиновый ангидрид, содержащих частично или полностью модифицированные звенья мономера. Соответственно, производные сополимеров стирол-малеиновый ангидрид в контексте настоящего изобретения могут содержать частично или полностью модифицированные звенья стирола и/или частично или полностью модифицированные звенья малеинового ангидрида, предпочтительно частично мо