專利名稱：：水性礦物懸浮體的制作方法水性礦物懸浮體本申請要求2005年1月27曰提交的美國臨時專利申請第60/646,981號的優(yōu)選權。本文公開的是分散的礦物漿料，該漿料含被至少一種單價中和劑部分中和的至少一種陰離子聚合物分散體和至少一種無機分散體。也公開制備這樣的分散礦物漿料的方法，和含這樣的漿料的產(chǎn)品或由這樣的漿料制備的產(chǎn)品。水性礦物漿料已經(jīng)廣泛用于紙用涂料、填料和油漆的制備，僅提及一些產(chǎn)品。這樣的用途常常需要具有相對高的固體含量的水性礦物漿料，這可導致高粘度和因此在漿料的處理和加工中發(fā)生問題。為了改善粘性和為了便于處理和加工，例如在高固體含量時的研磨，通常將分散體加入漿料中。已知各種分散體。例如，可使用陰離子聚合物例如聚丙烯酸酯。然而，聚丙烯酸酯可能昂貴。另外，當前在國際市場上嚴重短缺聚丙烯酸酯。為了至少這些理由，迫切需要開發(fā)制備具有高固體含量的分散的礦物漿料，而使用減少量的聚丙烯酸酯的方法。雖然先有技術描述了各種分散礦物漿料的方法，但是還有改進的空間。例如，美國專利第6,315,867號公開了使用100%鈉中和的聚丙烯酸酯和無機分散體例如六偏磷酸鈉的組合，來分散礦物漿料的方法。然而，使用該方法制備的礦物漿料不總是具有期望的粘性。因此，仍然需要開發(fā)制備具有高固體含量的分散的礦物漿料，而使用減少量的聚丙烯酸酯的方法。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用由單<介中和劑部分中和或由至少一種單^介中和劑和至少一種多<介中和劑的混合物中和的至少一種陰離子聚合物分散體，和至少一種無機分散體的組合，可顯著改善礦物漿料的粘性。因此，在一方面，本公開涉及一種漿料，該漿料包含至少一種分散在水性介質(zhì)中的孩i粒狀無機材料；固體含量為0.1%至3%重量的至少一種陰離子聚合物分散體，其中至少一種陰離子聚合物分散體由至少一種單價中和劑部分中和J和相對于漿料中無機固體的總重量，占0.3%至5%重量的至少一種無機分散體。如本文使用，術語"漿料"指在液體介質(zhì)，通常水性介質(zhì)例如水中的精細粉碎的固體顆粒分散體。至少一種孩么粒狀無機材料選自本領域已知的那些材料，例如高嶺土、碳酸鈣例如重質(zhì)碳酸鈣(GCC)和沉淀碳酸鈣(PCC)、滑石、金屬氫氧化物例如氫氧化鋁、緞光白(鋁和鈣的水合雙硫酸鹽)和天然或合成石膏。至少一種微粒狀無機材料的固體含量為例如至少30%重量，例如40%至80%重量，例如68%至78%重量。本文所公開的至少一種陰離子聚合物分散體可選自例如含至少一種基團的聚合物分散體，所述基團選自羥基、酰氨基、羧基、磺基和膦?；?；及其堿金屬鹽和銨鹽。例如，可使用部分鈉中和的丙烯酸或異丁烯酸聚合物或丙烯酸或異丁烯酸與丙烯酸烷基酯或異丁烯酸烷基酯的共聚物；聚丙烯酰胺；聚乙烯醇；和部分鈉中和的低聚苯乙烯磺酸酯。非限定性實例包括聚丙烯酸酯和共聚物、木質(zhì)素磺酸酯(鹽)(ligosulfonates)和萘磺酸酯(鹽)。[OIO]在一個實施方案中，本文公開的至少一種陰離子聚合物分散體包含至少一個羧基。這樣的陰離子聚合物分散體的實例包含至少一個選自以下的單體單元(曱基)丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、異巴豆酸、富馬酸、馬來酸酐、烏頭酸、中康酸、芥子酸、十一碳烯酸、當歸酸和雍基丙烯酸。[Oll]聚合物分散體的分子量為例如小于20,000，例如l，OOO至10,000,例如3,000至9,000。如本文使用，術語"部分中和"指至少一種陰離子聚合物分散體被至少一種單價中和劑中和小于100%。例如，至少一種陰離子聚合物分散體可被單價中和劑中和10%至90%，例如20%至70%,和進一步例如30%至60%。如本文所公開，至少一種單價中和劑可選自例如堿金屬陽離子例如鈉和鐘；氨以及伯、仲和叔脂肪胺和環(huán)胺，例如乙醇胺、單乙基胺和二乙胺、環(huán)己胺和曱基環(huán)己胺。在一個實施方案中，至少一種單價中和劑是鈉陽離子。至少一種陰離子聚合物分散體還可被至少一種多價中和劑部分中和。在一個實施方案中，至少一種陰離子聚合物分散體可被完全中和，但至少一部分被多價中和劑中和。本文所公開的至少一種多價中和劑可選自例如石威土金屬陽離子，例如鉤和《溪以及鋁和鋅。在一個實施方案中，至少一種多^介中和劑選自二價陽離子，例如鈣。在一個示例性實施方案中，陰離子聚合物分散體被鈉陽離子中和30%。這樣的陰離子聚合物分散體可例如以商品名Dispex6340購自Ciba。在另一個示例性實施方案中，陰離子聚合物分散體被鈉陽離子中和30%和被4丐陽離子中和70%。至少一種陰離子聚合物分散體的固體含量為0.1%至3%重量，例如0.1%至1%重量,例如0.1%至0.5%重量，還例如0.1%至0.4%重量，甚至還例如0.1%至0.25%重量。如本文所公開，至少一種無機分散體選自那些本領域常用的分散體。例如，至少一種無機分散體可選自硅酸鹽例如硅酸鈉、硅酸鋰和硅酸銨。至少一種無機分散體也可選自水溶性濃縮磷酸鹽例如六偏磷酸鈉、磷酸三鈉、,粦酸四鈉、焦磷酸四鈉、三聚^粦酸鈉和酸式焦磷酸鈉。至少一種無機分散體的量相對于漿料中無機固體的總重量，占0.3V。至5%重量，例如0.3%至3%重量，還例如0.5%至1%重量，和甚至還例如0.7%至1%重量。在各個實施方案中，無機分散體包含六偏磷酸鈉，其量相對于漿料中無機固體的總重量，占0.3%至5%重量，例如0.3%至3%重量，還例如0.5%至1%重量，和甚至還例如0.7%至1%重量。本文所公開的漿料的pH可為例如大于7，例如8至10。在一個實施方案中，本文所公開漿料的pH不大于10.5。可由常用的酸化劑例如磷酸，或堿化劑例如氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH。在另一方面，本公開涉及制備水性礦物漿料的方法，該方法包括將至少一種樣i粒狀無機材料和以下物質(zhì)組合固體含量為0.1%至3%重量的至少一種陰離子聚合物分散體，其中至少一種陰離子聚合物分散體被至少一種單價中和劑部分中和,和至少一種無機分散體，其量相對于漿料中無機固體的總重量占0.3%至5%重量。本公開的另一方面提供研磨孩t粒狀無機材料的方法，該方法包括將微粒狀無機材料和以下物質(zhì)混合水性介質(zhì)，固體含量為0.1%至3%重量的至少一種陰離子聚合物分散體，其中至少一種陰離子聚合物分散體被至少一種單價中和劑部分中和，和至少一種無機分散體，其量相對于漿料中無機固體的總重量占0.3%至5%重量；和研磨該水性漿料。粘度是礦物的流變阻力的量度。那些本領域的普通技術人員熟悉測量粘度的典型方法，包括例如Brookfield粘度。Brookfield粘度計提供礦物漿料的低剪切粘度的測量，以厘泊(cps)為單位表示。1厘泊等于1厘米-克-秒單位。(1厘泊為百分之一(10,泊)。因此，在所有其它條件都相同的情況下，100厘泊的樣品的粘度低于500厘泊的樣品。此外，本文公開了由本文所公開的水性礦物漿料制備的或含本文所公開的水性礦物漿料的產(chǎn)品，例如紙用涂料、聚合物和油漆。在一方面，本公開提供含本文所公開的漿料的紙用涂料。該涂料還可包含選自本領域常用的粘合劑的至少一種粘合劑。示例性粘合劑包括但不限于源自天然淀粉的膠粘劑和合成粘合劑，包括例如苯乙烯丁二烯、丙烯酸膠乳、乙酸乙烯酯膠乳、苯乙烯丙烯酸、酪蛋白、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯及其混合物。紙和紙板涂料可具有依賴于涂覆產(chǎn)品的終端用途的不同粘合劑水平?；谄谕慕K端產(chǎn)品的合適的粘合劑水平，對熟練的技術人員來講將是顯而易見的。例如，可控制粘合劑水平，以允許表面接受油墨而不破壞。相對于涂料的總重量，紙或紙板涂料的膠乳粘合劑水平一般為約3%至約30%重量。例如，相對于涂料的總重量，至少一種粘合劑存在的量可占約3%至約30%重量，例如約10%至約30%重量。在另一實施方案中，本公開提供含本文所公開的漿料的聚合物產(chǎn)品。本文所公開的聚合物產(chǎn)品也包含至少一種聚合物樹脂。術語"樹脂"指成型為塑料制品之前的固體或液體聚合物材料。本文使用的至少一種聚合物樹脂是在冷卻(在熱塑性塑料的情況下)或固化(在熱固性塑料的情況下)時，可形成塑料材料的樹脂。本文可使用的至少一種聚合物樹脂可選自例如聚烯烴樹脂、聚酰胺樹脂、聚酯樹脂、工程化聚合物、烯丙基樹脂、熱塑性樹脂和熱固性樹脂。在另一實施方案中，本公開提供油漆，例如水性工業(yè)涂料、建筑油漆、裝飾油漆或美術油漆，該油漆包含本文所公開的漿料。本文所/>開的油漆還可包含至少一種選自以下的組分粘合劑例如聚合物粘合劑，例如選自例如聚乙烯醇(PVA)和膠乳的水分散性粘合劑；和常用于油漆的添加劑，選自例如表面活性劑、增稠劑、生物殺滅劑、消泡劑、潤濕劑、分散劑和凝結劑。本文所公開的油漆也可包含至少一種選自例如Ti02和碳酸鉤的顏料。'本文中所有百分率和量均以重量表示。本文中所有量、百分率和范圍均表達近似值。通過以下非限定性實施例，進一步說明本發(fā)明，這些實施例僅用于舉例說明本發(fā)明。在下面所示的實施例中，使用以下縮寫SHMP=六偏磷酸鈉干粉，#/t=以干重計，每p屯的磅數(shù)，分散體A=市售100%鈉中和的聚丙烯酸酯分散體，Ciba以商品名Dispex2695銷售。分散體B-30%鈉中和/70%鈣中和的聚丙烯酸酯分散體(通過鈣陽離子將市售30%鈉中和的聚丙烯酸酯分散體進一步中和至70%鈣中和的而制備，30%鈉中和的聚丙烯酸酯分散體由Ciba以商品名Dispex6340銷售)。分散體C二市售30%鈉中和的聚丙烯酸酯分散體，Ciba以商品名Dispex6340銷售。實施例實施例1在該實施例中，以下面表I中所示的固體含量和用下面表I中所示的分散體，在水中將研磨的碳酸鈣漿化，其中漿料具有一定的粒度分布，以便使約90%重量的顆粒的當量球徑(ESD)小于2微米。用#2轉(zhuǎn)軸，在20rpm下，用Brookfidd粘度計，在TO(0小時)、Tl(1小時)和T24(24小時)測量漿料的粘度。結果見下面表I所示。表I<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>如表I所示，含部分中和的聚丙烯酸酯分散體(即分散體B)和六偏磷酸鈉的本發(fā)明漿料，比對照1即含100%鈉中和的聚丙烯酸酯分散體的漿料有甚至更好的粘度。盡管本發(fā)明樣品具有比對照樣品更低量的聚合物分散體，但還是出現(xiàn)了這些改善的性質(zhì)。因此，部分中和的聚丙烯酸酯分散體與六偏磷酸鈉一起使用，以減少聚丙烯酸酯分散體的量。在另一方面，如表I所示，在對照2和3中，100%鈉中和的聚丙烯酸酯分散體(即分散體A)與六偏磷酸鈉的組合不導致具有所期望粘度的漿料。實施例2在該實施例中，在磨盤式研磨機(attritiongrinder)中將粒度中值(D50)約15jiim的研磨的碳酸鈣沙磨至一定的粒度分布(PSD),以便在下面表II中所示的分散體幫助下，約90%重量的顆粒的ESD小于2pm。然后將研磨的產(chǎn)物經(jīng)200目過篩，并在水中漿化，如下面表II中所示調(diào)節(jié)固體含量。然后用#2轉(zhuǎn)軸，在20rpm下，用Brookfield粘度計，在TO(0小時)、Tl(1小時)和T24(24小時)測量漿料的粘度。[(B8]結果見下面表II所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>如表II所示，含部分中和的聚丙烯酸酯分散體(即分散體B或分散體C)和六偏磷酸鈉的本發(fā)明漿料(發(fā)明1、2和3)具有與對照1，即含100%鈉中和的聚丙烯酸酯分散體的漿料，或?qū)φ?或9，即含部分鈉中和的聚丙烯酸酯分散體的漿料相似的粘度。盡管發(fā)明樣品具有比對照樣品更低量的聚合物分散體，但還是出現(xiàn)了這些改善的性質(zhì)。因此，部分中和的聚丙烯酸酯分散體與六偏磷酸鈉一起使用，以減少聚丙烯酸酯分散體的量。在另一方面，如表II所示，在對照2、3、4和5中，100%鈉中和的聚丙烯酸酯分散體(即分散體A)與六偏磷酸鈉的組合不導致具有所期望粘度的漿料。此外，在對照6中，六偏磷酸鈉自身不給漿料提供期望的粘度。還有，與部分中和的聚丙烯酸酯分散體(如分散體C)和六偏磷酸鈉的組合一樣，100%鈉中和的聚丙烯酸酯分散體和部分中和的聚丙烯酸酯分散體(如分散體C)與六偏磷酸鈉的組合不提供所期望的粘度。除非另外說明，應理解，在說明書和權利要求書中使用的表示組分的數(shù)量、反應條件等的所有數(shù)目，在所有情況中通過術語"約"來修正。因此，除非說明有相反含義，在說明書和權利要求書中提及的數(shù)字參數(shù)為近似的，可根據(jù)本發(fā)明期望獲得的期望特性而改變。通過參考本說明書，本發(fā)明的其它實施方案對本領域的技術人員來講將是顯而易見的。通過說明書的考慮和本文所公開發(fā)明的實施，本發(fā)明的其它實施方案對本領域的技術人員來講將是顯而易見的。說明書和實施例應僅作為示例考慮，并且本發(fā)明的準確范圍和宗旨由權利要求書闡明。權利要求1.一種漿料，所述漿料包含分散在水性介質(zhì)中的至少一種微粒狀無機材料；固體含量為約0.1%至約3%重量的至少一種陰離子聚合物分散體，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體被至少一種單價中和劑部分中和；和相對于該漿料中的無機固體總重量，其量占約0.3%至約5%重量的至少一種無機分散體。2.權利要求1的漿料，其中所述至少一種微粒狀無機材料選自高呤土、碳酸4丐和滑石。3.權利要求2的漿料，其中所述碳酸鈣選自重質(zhì)碳酸鈣和沉淀碳酸4丐。4.權利要求1的漿料，其中所述至少一種孩么粒狀無機材料的固體含量為至少約30%重量。5.權利要求4的漿料，其中所述至少一種孩M立狀無機材料的固體含量為約40%至約80%重量。6.權利要求5的漿料，其中所述至少一種樣M立狀無機材料的固體含量為約68%至約78%重量。7.權利要求1的漿料，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體的固體含量為約0.1%至約1%重量。8.權利要求7的漿料，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體的固體含量為約0.1%至約0.5%重量。9.權利要求8的漿料，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體的固體含量為約0.1%至約0.4%重量。10.權利要求9的漿料，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體的固體含量為約0,1%至約0.25%重量。11.權利要求l的漿料，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體選自包含至少一種基團的聚合物分散體，所述至少一種基團選自羥基、酰氨基、羧基、磺基和膦?；?。12.權利要求11的漿料，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體選自丙烯酸聚合物；異丁烯酸聚合物；丙烯酸或異丁烯酸與丙烯酸烷基酯或異丁烯酸烷基酯的共聚物；聚丙烯酰胺；聚乙烯醇和低聚苯乙烯磺酸酯。13.權利要求12的漿料，其中所述低聚苯乙蹄磺酸酯選自木質(zhì)素硫酸酯和萘磺酸酯。14.權利要求12的漿料，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體包含聚丙烯酸酯及其共聚物。15.權利要求l的漿料，其中所述至少一種單價中和劑選自堿金屬陽離子；氨；以及伯、仲和叔脂肪胺和環(huán)胺。16.權利要求15的漿料，其中所述至少一種單價中和劑為鈉陽離子。17.權利要求l的漿料，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體還被至少一種多1^介中和劑部分中和。18.權利要求17的漿料，其中所述至少一種多價中和劑選自堿土金屬陽離子、鋁陽離子和鋅陽離子。19.權利要求18的漿料，其中所述堿土金屬陽離子選自鈣陽離子和鎂陽離子。20.權利要求l的漿料，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體的分子量低于約20,000。21.權利要求20的漿料，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體的分子量為約1,000至約10,000。22.權利要求21的漿料，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體的分子量為約3,000至約9,000。23.權利要求l的漿料，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體被至少一種單價中和劑中和至約10%至約90%的程度。24.權利要求23的漿料，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體被至少一種單價中和劑中和至約20%至約70%的程度。25.權利要求24的漿料，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體被至少一種單價中和劑中和至約30%至約60%的程度。26.權利要求17的漿料，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體為約30%鈉中和的和約70%鉤中和的聚丙烯酸酯。27.權利要求l的漿料，其中所述至少一種無機分散體選自硅酸鹽和水溶性濃縮磷酸鹽。28.權利要求27的漿料，其中所述硅酸鹽選自硅酸鈉、硅酸鋰和珪酸銨。29.權利要求27的漿料，其中所述水溶性濃縮磷酸鹽選自六偏磷酸鈉、磷酸三鈉、磷酸四鈉、焦磷酸四鈉、三聚磷酸鈉和酸式焦磷酸鈉。30.權利要求l的漿料，其中相對于所述漿料中的無機固體總重量，所述至少一種無機分散體的量占約0.3%至約3%重量。31.權利要求30的漿料，其中相對于所述漿料中的無機固體總重量，所述至少一種無機分散體的量占約0.5%至約1%重量。32.權利要求31的漿料，其中相對于所述漿料中的無機固體總重量，所述至少一種無機分散體的量占約0.7%至約1%重量。33.權利要求l的漿料，其中所述至少一種無機分散體為六偏磷酸鈉，相對于所述漿料中的無機固體總重量，六偏磷酸鈉的量占約0.3%至約3%重量。34.權利要求33的漿料，其中所述至少一種無機分散體為六偏磷酸鈉，相對于所述漿料中的無機固體總重量，六偏磷酸鈉的量占約0.3%至約1%重量。35.權利要求34的漿料，其中相對于所述漿料中的無機固體總重量，六偏磷酸鈉的量占約0.5%至約1%重量。36.權利要求1的漿料，所述漿料的pH大于約7。37.權利要求36的漿料，所述漿料的pH為約8至約10。38.—種制備漿料的方法，所述方法包括將至少一種耀:粒狀無機材料和以下物質(zhì)混合固體含量為約0.1%至約3%重量的至少一種陰離子聚合物分散體，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體被至少一種單價中和劑部分中和；和相對于所述漿料中的無機固體總重量，其量占約0.3%至約5%重量的至少一種無機分散體。39.—種研磨孩t粒狀無機材料的方法，所述方法包括將微粒狀無機材料和以下物質(zhì)混合水性介質(zhì)，固體含量為約0.1%至約3%重量的至少一種陰離子聚合物分散體，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體被至少一種單價中和劑部分中和，和相對于所述漿料中的無機固體總重量，其量占約0.3%至約5%重量的至少一種無機分散體；和研磨該水性漿料。40.—種漿料，所述漿料包含分散在水性介質(zhì)中的至少一種微粒狀無機材料；固體含量為約0.1%至約3%重量的至少一種陰離子聚合物分散體，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體被至少一種單價中和劑部分中和；和相對于所述漿料中的無機固體總重量，其量占約0.3%至約5%重量的至少一種濃縮磷酸鹽分散體。41.一種紙用涂料，所述紙用涂料包含分散在水性介質(zhì)中的至少一種孩么粒狀無機材料；固體含量為約0.1%至約3%重量的至少一種陰離子聚合物分散體，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體被至少一種單價中和劑部分中和；和相對于所述漿料中的無機固體總重量，其量占約0.3%至約5%重量的至少一種無機分散體。42.—種聚合物產(chǎn)品，所述產(chǎn)品包含至少一種聚合物樹脂；分散在水性介質(zhì)中的至少一種孩t粒狀無機材料；固體含量為約0.1%至約3%重量的至少一種陰離子聚合物分散體，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體被至少一種單價中和劑部分中和；和相對于所述漿料中的無機固體總重量，其量占約0.3%至約5%重量的至少一種無機分散體。43.—種油漆，所述油漆包含分散在水性介質(zhì)中的至少一種樣t粒狀無機材料；固體含量為約0.1%至約3。/。重量的至少一種陰離子聚合物分散體，其中所述至少一種陰離子聚合物分散體被至少一種單價中和劑部分中和；和相對于所述漿料中的無機固體總重量，其量占約0.3%至約5%重量的至少一種無機分散體。全文摘要本文公開了漿料，該漿料包含分散在水性介質(zhì)中的至少一種微粒狀無機材料、固體含量為0.1％至3％重量的至少一種陰離子聚合物分散體，其中至少一種陰離子聚合物分散體被至少一種單價中和劑部分中和，和相對于漿料中無機固體的總重量，占0.3％至5％重量的至少一種無機分散體。也公開制備這樣的漿料的方法和含這樣的漿料的產(chǎn)品或由這樣的漿料制備的產(chǎn)品。文檔編號D21H19/56GK101146956SQ200680009453公開日2008年3月19日申請日期2006年1月27日優(yōu)先權日2005年1月27日發(fā)明者J·袁,M·D·史密斯,T·梅申請人:英默里斯顏料公司