在堿性條件下具有改善穩(wěn)定性的分散的含碳酸鈣的材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制備含碳酸鈣的水性懸浮體的方法,可通過所述方法獲得的含有含碳酸鈣的材料的懸浮體以及可通過干燥所述懸浮體獲得的含碳酸鈣的材料,并且涉及該懸浮體或含碳酸鈣的材料在紙張、紙張涂層、塑料和/或涂料應用中的用途,還涉及該懸浮體用于在紙張應用中穩(wěn)定包含硅酸鈉和/或氫氧化鈉的涂料制劑的流變性的用途。
【專利說明】在堿性條件下具有改善穩(wěn)定性的分散的含碳酸鈣的材料
[0001] 本發(fā)明涉及一種制備含碳酸鈣的水性懸浮體的方法,可通過所述方法獲得的包括 含碳酸鈣的材料的懸浮體,以及可通過干燥所述懸浮體獲得的含碳酸鈣的材料,并且涉及 該懸浮體或含碳酸鈣的材料在紙張、紙張涂層、塑料和/或涂料應用中的用途,還涉及該懸 浮體在紙張應用中用于穩(wěn)定含硅酸鈉和/或氫氧化鈉的涂料制劑的流變性的用途。
[0002] 礦物材料和粘合劑是用于制造多種產品如涂料、紙張和塑料材料的主要組分之 一。其中,礦物材料如碳酸鈣和其他顆粒材料貢獻了機械和光學性質,而粘合劑(一般是乳 膠基的并且為水性懸浮體或分散體形式)為待生產的最終產品的各個組分提供了所需的 粘合力和凝聚力。
[0003] 在這一點上,一個問題在于乳膠基粘合劑由化石資源如原油或類似資源制成并因 此不可再生的事實。此外,乳膠基粘合劑通常提供了相當?shù)偷慕到庑圆⒁虼似淅缭诩垙?涂料制劑中的使用會導致了越來越多的環(huán)境問題。
[0004] 在本領域中,已提出了數(shù)種用于減少紙張應用中可用作涂料制劑的含碳酸鈣的懸 浮體中的乳膠基粘合劑的方法。例如,一種方法涉及添加硅酸鈉以降低這種涂料制劑中的 粘合劑水平。在這一點上,例如參考EP 2 167324 B1,其涉及用于平版印刷的印刷片,其包 括至少一個影像接受涂層(image receiving coating)以及任選的一個或多個在所述影像 接受涂層之下的預涂層(pre-coating),所述涂層包含顏料部分、粘合劑部分和任選的添加 齊U,其中顏料部分基本由選自以下的細顆粒顏料的一種或混合物組成:碳酸鹽、高嶺土、固 體或空泡化(vacuolated)聚合物顏料,其中所述粘合劑部分包含水玻璃。
[0005] 然而,所述含碳酸鈣的懸浮體和用于制備這種懸浮體的方法具有如下缺點:由于 添加水玻璃,所得懸浮體具有增加的pH并且還包含高濃度的鈉離子,導致了流變性隨時間 變化的不穩(wěn)定性,即含碳酸鈣的懸浮體的布魯克菲爾德(布魯克菲爾德)粘度隨時間大幅 度增加。由于粘度增加,所制備的含碳酸鈣的懸浮體無法用作紙張應用中的涂料顏色制劑。
[0006] 因此,對于制備含碳酸鈣的懸浮體的改進方法存在持續(xù)的需求,其處理了上述技 術問題并且尤其使得在硅酸鈉和/或氫氧化鈉存在下能夠穩(wěn)定這種組合物的流變性。
[0007] 因此,本發(fā)明的一個目的是提供一種用于制備含碳酸鈣的懸浮體的方法,所述懸 浮體具有至少含量已減少的乳膠基粘合劑。另一個目的是提供一種用于制備含碳酸鈣的懸 浮體的方法,其使得所得紙張涂料制劑的特征為流變性隨時間變化穩(wěn)定。又一個目的是提 供一種用于制備含碳酸鈣的懸浮體的方法,其使得所得紙張涂料制劑的特征為在硅酸鈉和 /或氫氧化鈉存在下流變性隨時間變化穩(wěn)定。再一個目標是提供一種可在成本有效的條件 下進行的用于制備含碳酸鈣的懸浮體的方法,即通過降低基于化石資源的成本密集的原料 的含量或避免使用這種原料。另一個目標可從下面本發(fā)明的描述中獲悉。
[0008] 前述以及其他目的通過本發(fā)明所限定的主題來解決。
[0009] 根據本發(fā)明的第一方面,提供了一種用于制備含碳酸鈣的水性懸浮體的方法,其 中所述方法包括以下步驟:
[0010] a)提供水性濾餅(aqueous cake)或懸浮體形式的含碳酸鈣的材料,其固體含量 為基于水性濾餅或懸浮體的總重量的至少45重量% ;
[0011] b)提供至少一種膦酸的堿金屬鹽,其量為基于含碳酸鈣的材料的總干重的0.01 重量%至5重量% ;
[0012] C)提供至少一種膦酸,其量為基于含碳酸鈣的材料的總干重的0.001重量%至 0. 5重量% ;
[0013] d)使步驟a)的含碳酸鈣的材料與步驟b)的至少一種膦酸的堿金屬鹽接觸,以便 獲得pH為10至14的懸浮體;
[0014] e)使步驟d)的懸浮體與步驟c)的至少一種膦酸接觸,以便獲得pH為8至10的 懸浮體;以及
[0015] f)任選地研磨步驟e)獲得的懸浮體。
[0016] 本發(fā)明人出乎意料地發(fā)現(xiàn),前述根據本發(fā)明的方法導致了不提供乳膠基粘合劑的 含碳酸鈣的懸浮體,即從而避免了使用基于化石資源的成本密集的原料,以及隨時間的變 化穩(wěn)定的流變性以及在硅酸鈉和/或氫氧化鈉存在下隨時間的變化穩(wěn)定的流變性。更確切 地說,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),含碳酸鈣的懸浮體的性質可通過后續(xù)將所限定的膦酸堿金屬鹽以及 在所限定的pH下的膦酸添加到這種懸浮體中來改善。
[0017] 應理解,為了本發(fā)明的目的,以下術語具有以下意義:
[0018] 為了本發(fā)明的目的,術語"含碳酸鈣的材料"是指包含基于含碳酸鈣的材料總干重 至少50重量%的碳酸鈣的材料。術語"碳酸鈣"在本發(fā)明的意義中是指研磨或天然碳酸鈣 (GCC),和/或合成或沉淀碳酸鈣(PCC)和/或改性碳酸鈣(MCC)。
[0019] 術語含碳酸鈣的"懸浮體"在本發(fā)明的意義中包含不溶固體和水以及任選的另一 些添加劑,并且通常包含大量固體,因此更具粘性并且一般比由其形成的液體具有更高的 密度。
[0020] 術語"酸"應理解為代表根據布朗斯臺德(Bronsted)酸-堿理論的酸;也就是說, 酸為當溶解于水中時導致pH降低的質子供體。
[0021] 術語"干燥"應理解為含碳酸鈣的材料相對于含碳酸鈣的材料的重量具有按重量 計小于〇· 3%的水。水%根據卡爾費歇爾庫倫(Coulometric Karl Fischer)測量方法進行 測定,其中將含碳酸鈣的材料加熱至220°C,并且在卡爾費歇爾庫倫單元中測定作為蒸氣釋 出并且使用氮氣流(1〇〇毫升/分鐘)分離的水含量。
[0022] 本發(fā)明的另一個方面是指可通過本發(fā)明方法獲得的包括含碳酸鈣的材料的懸浮 體。又一個方面是指可通過干燥所述懸浮體獲得的含碳酸鈣的材料。本發(fā)明的另一個方面 涉及懸浮體或含碳酸鈣的材料在紙張、紙張涂層、塑料和/或涂料應用中的用途。本發(fā)明的 又一個方面涉及懸浮體用于在紙張應用中穩(wěn)定涂料制劑的流變性的用途,其中所述涂料制 劑包含硅酸鈉和/或氫氧化鈉。
[0023] 在相應的從屬權利要求中限定了本發(fā)明有利的實施方案。
[0024] 當在以下參考本發(fā)明用于制備含碳酸鈣的水性懸浮體的方法的優(yōu)選實施方案或 技術細節(jié)時,應理解這些優(yōu)選實施方案或技術細節(jié)也指本發(fā)明的懸浮體、本發(fā)明的含碳酸 鈣的材料以及本文所限定的用途,反之亦然(只要適用)。例如,如果設定本發(fā)明方法的含 碳酸鈣的材料是指研磨碳酸鈣、沉淀碳酸鈣、改性碳酸鈣或其混合物,本發(fā)明懸浮體的含碳 酸鈣的材料、本發(fā)明含碳酸鈣的材料及用途也是指研磨碳酸鈣、沉淀碳酸鈣、改性碳酸鈣或 其混合物。
[0025] 本發(fā)明將對一些特別的實施方案并參照某些附圖進行描述,但是本發(fā)明并不僅限 于此,而僅由權利要求書限定。除非另有說明,否則下文所述的術語通??衫斫鉃槠涑S靡?思。
[0026] 當本說明書和權利要求書中使用術語"包含"時,其并不排除主要或次要功能重要 性的其他非特定元件。對于本發(fā)明的目的而言,術語"由…組成"被認為是術語"包含"的 一個優(yōu)選實施方案。如果下文中一組被定義為包括至少特定數(shù)量的實施方案,其也應被理 解為公開了優(yōu)選僅由這些實施方案組成的一組。
[0027] 無論何時使用術語"包括"或"具有",這些術語意味著相當于以上所定義的"包 含"。
[0028] 當名詞前沒有數(shù)量詞修飾時,除非另外特別指出,否則其包括單數(shù)形式和復數(shù)形 式。
[0029] 根據本發(fā)明的一個實施方案,步驟a)的含碳酸鈣的材料是研磨碳酸鈣、沉淀碳酸 鈣、改性碳酸鈣或其混合物。
[0030] 根據本發(fā)明的另一個實施方案,步驟a)的濾餅或懸浮體的固體含量為,基于水性 濾餅或懸浮體的總重量的50重量%至98重量%,優(yōu)選60重量%至90重量%并且更優(yōu)選 70重量%至85重量%。
[0031] 根據本發(fā)明的又一個實施方案,步驟a)的含碳酸鈣的材料的重量中值粒徑d5(l為 1 μ m至100 μ m,優(yōu)選1 μ m至70 μ m,更優(yōu)選1 μ m至50 μ m,甚至更優(yōu)選1 μ m至25 μ m并且 最優(yōu)選1 μ m至10 μ m。
[0032] 根據本發(fā)明的一個實施方案,步驟b)的至少一種膦酸的堿金屬鹽的堿金屬選自 鈉、鉀、鋰及其混合物,優(yōu)選地,步驟b)的至少一種膦酸的堿金屬鹽的堿金屬是鈉。
[0033] 根據本發(fā)明的另一個實施方案,步驟b)的至少一種膦酸的堿金屬鹽選自二膦酸 的堿金屬鹽和三膦酸的堿金屬鹽,優(yōu)選地,至少一種膦酸的堿金屬鹽是二膦酸的堿金屬鹽。 [0034] 根據本發(fā)明的又一個實施方案,步驟b)的至少一種膦酸的堿金屬鹽是二膦酸的 堿金屬鹽,其選自1-羥基乙烷1,1_二膦酸(HEDP)、亞甲基二膦酸(MDP)、羥基亞甲基二膦 酸(HMDP)、羥基環(huán)亞甲基二膦酸(HCMDP)和1-羥基-3-氨基丙烷-1,1-二膦酸(APD),優(yōu) 選1-羥基乙烷1,1-二膦酸(HEDP)。
[0035] 根據本發(fā)明的一個實施方案,步驟b)的二膦酸的堿金屬鹽選自(1-羥基亞乙基) 二膦酸四鈉(Na 4HEDP)、(1-羥基亞乙基)二膦酸三鈉(Na3HEDP)、(1-羥基亞乙基)二膦 酸二鈉(Na 2HEDP)、(1-羥基亞乙基)二膦酸四鉀(K4HEDP)、(1-羥基亞乙基)二膦酸三鉀 (K 3HEDP)和(1-羥基亞乙基)二膦酸二鉀(K2HEDP),優(yōu)選地,步驟b)的二膦酸的金屬鹽是 (1-羥基亞乙基)二膦酸四鈉(Na 4HEDP)。
[0036] 根據本發(fā)明的另一個實施方案,步驟b)的至少一種膦酸的堿金屬是水溶液的形 式,優(yōu)選地是包含至少一種膦酸的堿金屬鹽的水溶液,所述至少一種膦酸的堿金屬鹽的量 為基于溶液的總重量的10重量%至80重量%,優(yōu)選20重量%至66重量%并且最優(yōu)選30 重量%至50重量%。
[0037] 根據本發(fā)明的又一個實施方案,步驟c)的至少一種膦酸選自二膦酸和三膦酸,優(yōu) 選地,步驟c)的至少一種膦酸是二膦酸。
[0038] 根據本發(fā)明的一個實施方案,步驟c)的至少一種膦酸是選自以下的二膦酸:1_羥 基乙烷1,1-二膦酸(HEDP)、亞甲基二膦酸(MDP)、羥基亞甲基二膦酸(HMDP)、羥基環(huán)亞甲基 二膦酸(HCMDP)和1-羥基-3-氨基丙烷-1,1-二膦酸(APD),優(yōu)選地,步驟c)的至少一種 膦酸是1-羥基乙烷1,1-二膦酸(HEDP)。
[0039] 根據本發(fā)明的另一個實施方案,步驟c)的至少一種膦酸為水溶液的形式,優(yōu)選包 含至少一種膦酸的水溶液,所述膦酸的量為基于溶液的總重量的25重量%至75重量%,優(yōu) 選35重量%至65重量%并且最優(yōu)選45重量%至60重量%。
[0040] 根據本發(fā)明的又一個實施方案,步驟b)的至少一種膦酸的堿金屬鹽是1-羥基乙 烷1,1-二膦酸的鈉鹽(Na 4HEDP),并且步驟C)的至少一種膦酸是1-羥基乙烷1,1-二膦酸 (HEDP)。
[0041] 根據本發(fā)明的一個實施方案,進行步驟d),其中將步驟b)的至少一種膦酸的堿金 屬鹽添加到步驟a)的含碳酸鈣的材料中,所述堿金屬鹽的量為基于含碳酸鈣的材料的總 重量的0. 05重量%至2. 5重量%,優(yōu)選其量為0. 05重量%至1. 5重量%,更優(yōu)選其量為 0. 05重量%至1重量%并且最優(yōu)選其量為0. 1重量%至1重量%。
[0042] 根據本發(fā)明的另一個實施方案,步驟d)獲得的懸浮體的pH為9至12,優(yōu)選10至 12并且最優(yōu)選約11。
[0043] 根據本發(fā)明的又一個實施方案,用水將步驟d)獲得的懸浮體稀釋至固體含量為 基于懸浮體的總重量的40重量%至90重量%,優(yōu)選50重量%至80重量%并且更優(yōu)選60 重量%至75重量%。
[0044] 根據本發(fā)明的一個實施方案,步驟d)獲得的懸浮體的固體含量為基于懸浮體的 總重量的50重量%至88重量%,優(yōu)選55重量%至88重量%,更優(yōu)選65重量%至86重 量%,甚至更優(yōu)選68重量%至84重量%并且最優(yōu)選72重量%至82重量%。
[0045] 根據本發(fā)明的另一個實施方案,步驟d)獲得的懸浮體的布魯克菲爾德粘度在 23°C 下為 50mPa · s 至 5000mPa · s,優(yōu)選在 23°C 下為 60mPa · s 至 3000mPa · s,更優(yōu)選在 23°C下為 lOOmPa · s 至 lOOOmPa · s 并且最優(yōu)選在 23°C下為 150mPa · s 至 900mPa · s。
[0046] 根據本發(fā)明的又一個實施方案,進行步驟e),其中將步驟c)的至少一種膦酸添加 到步驟d)獲得的懸浮體中,所述膦酸的量為基于含碳酸鈣的材料的總干重的0. 01重量% 至0. 5重量%,優(yōu)選其量為0. 05重量%至0. 4重量%,更優(yōu)選其量為0. 075重量%至0. 3 重量%并且最優(yōu)選其量為0. 075重量%至0. 2重量%。
[0047] 根據本發(fā)明的一個實施方案,步驟e)獲得的懸浮體的pH為9至10并且最優(yōu)選約 9. 4。
[0048] 根據本發(fā)明的另一個實施方案,步驟e)獲得的懸浮體的布魯克菲爾德粘度在 23°C 下為 10mPa· s 至 4900mPa· s,優(yōu)選在 23°C 下為 40mPa· s 至 3000mPa· s,更優(yōu)選在 23°C下為 70mPa · s 至 lOOOmPa · s 并且最優(yōu)選在 23°C下為 lOOmPa · s 至 800mPa · s。
[0049] 根據本發(fā)明的又一個實施方案,在步驟e)之后進行研磨步驟f)。
[0050] 根據本發(fā)明的一個實施方案,在10°C至110°C,優(yōu)選20°C至90°C并且最優(yōu)選20°C 至70°C的溫度下進行研磨步驟f)。
[0051] 根據本發(fā)明的另一個實施方案,進行研磨步驟f)直到粒徑小于2 μ m的含碳酸鈣 的材料的分數(shù)為基于含碳酸鈣的材料的總重量的50重量%至98重量%,優(yōu)選60重量%至 98重量%,更優(yōu)選70重量%至98重量%并且最優(yōu)選75重量%至98重量%。
[0052] 根據本發(fā)明的又一個實施方案,步驟f)獲得的懸浮體的布魯克菲爾德粘度在 23°C 下為 ImPa *s 至 5000mPa *s,優(yōu)選在 23°C 下為 10mPa *s 至 4000mPa *s,更優(yōu)選在 23°C 下 20mPa · s 至 3000mPa · s 并且最優(yōu)選在 23°C下 30mPa · s 至 lOOOmPa · s。
[0053] 根據本發(fā)明的一個實施方案,所述方法還包括使所得包括含碳酸鈣的材料的懸浮 體濃縮的步驟g),使得懸浮體中的固體含量為基于懸浮體的總重量的至少60重量%,優(yōu)選 60重量%至88重量%,更優(yōu)選65重量%至86重量%,甚至更優(yōu)選70重量%至84重量% 并且最優(yōu)選75重量%至82重量%。
[0054] 根據本發(fā)明的另一個實施方案,在步驟f)之后進行濃縮步驟g)。
[0055] 根據本發(fā)明的又一個實施方案,所述方法還包括步驟h),其使步驟f)和/或步驟 g)中獲得的包括含碳酸鈣的材料的懸浮體與硅酸鈉及/或氫氧化鈉接觸。
[0056] 根據本發(fā)明的一個實施方案,進行步驟h)的接觸,其中添加的硅酸鈉和/或氫氧 化鈉的量為基于含碳酸鈣的材料的總干重大于0.001重量%,優(yōu)選0.01重量%至10重 量%,更優(yōu)選0. 05重量%至5重量%并且最優(yōu)選0. 1重量%至4重量%。
[0057] 如上所述,本發(fā)明用于制備含碳酸鈣的水性懸浮體的方法包括步驟a)、b)、c)、d)、 e)和f)。下文中,將涉及本發(fā)明進一步的細節(jié),尤其是本發(fā)明用于制備含碳酸鈣的水性懸 浮體的方法的前述步驟。
[0058] 步驟a):提供含碳酸鈣的材料
[0059] 根據本發(fā)明用于制備含碳酸鈣的水性懸浮體的方法的步驟a),提供水性濾餅或懸 浮體形式的含碳酸鈣的材料,其固體含量為基于水性濾餅或懸浮體的總重量的至少45重 量%。
[0060] 根據本發(fā)明的一個實施方案,含碳酸鈣的材料是研磨碳酸鈣、沉淀碳酸鈣、改性碳 酸鈣或其混合物。
[0061] 在本發(fā)明的意義中,"研磨碳酸鈣"(GCC)是得自于天然來源的碳酸鈣,例如石灰 石、大理石、方解石、白堊或白云石,并且經濕式和/或干式處理加工,例如研磨、篩選和/或 分離,例如通過旋風分離器或分級機。
[0062] 研磨碳酸鈣(GCC)的特征可為例如大理石、石灰石、白堊和/或白云石的一種或更 多種。根據本發(fā)明的一個實施方案,GCC通過干式研磨獲得。根據本發(fā)明的另一個實施方 案,GCC通過濕式研磨和后續(xù)干燥獲得。
[0063] 一般地,研磨步驟可以用任何常規(guī)研磨裝置進行,例如,在使得細化主要來自輔助 體(secondary body)的沖擊的條件下進行,即在球磨機、棒磨機、振動研磨機、棍碎機、離心 沖擊研磨機、垂直珠磨機、磨碎機、針磨機、錘磨機、粉磨機、撕碎機、去塊機(de-clumper)、 切割機或技術人員已知的其他這種設備的一種或更多種中進行。在含碳酸鈣的材料包含濕 式研磨的含碳酸鈣的材料的情況下,研磨步驟可在使得發(fā)生自動研磨的條件下和/或通過 水平球磨和/或技術人員已知的其他方法進行。由此獲得的經濕式加工研磨的含碳酸鈣的 材料可通過公知方法進行洗滌和脫水,例如通過絮凝、過濾或干燥前強迫蒸發(fā)來進行。后續(xù) 的干燥步驟可以以單一步驟進行,例如噴霧干燥,或者以至少兩個步驟進行。還常見的是, 使這種碳酸鈣材料經歷精選步驟(例如,浮選、漂白或磁性分離步驟)以移除雜質。
[0064] 在本發(fā)明的意義中,"沉淀碳酸鈣"(PCC)是合成材料,其一般通過二氧化碳與石灰 在水性環(huán)境中反應之后沉淀,或者通過鈣和碳酸根離子源在水中沉淀而獲得。PCC可以為球 霰石、方解石或文石。
[0065] 沉淀碳酸鈣(PCC)的特征可為例如文石、球霰石和/或方解石礦物晶體形式的一 種或多種。文石通常為針狀形式,而球霰石屬于六方晶系。方解石可形成偏三角面體、棱柱 狀、球狀和斜方六面體形式。PCC可以以不同方式制備,例如通過與二氧化碳進行沉淀,石灰 堿法(lime soda process)或蘇爾未(Solvay)法,其中PCC為生產氨的副產物。所得PCC 漿體可進行機械脫水和干燥。
[0066] 在本發(fā)明的意義中,"改性碳酸鈣"(MCC)的特征可為具有內部結構改性或表面反 應產物的天然研磨或沉淀碳酸鈣。根據本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案,改性碳酸鈣是表面反 應的碳酸鈣。這種改性碳酸鈣例如通過W0 2000/039222 A1已知的。
[0067] 優(yōu)選至少一種含碳酸鈣的材料包含研磨碳酸鈣(GCC)。
[0068] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,含碳酸鈣的材料包含研磨碳酸鈣和沉淀碳酸鈣 或改性碳酸鈣的混合物。
[0069] 除了碳酸鈣之外,含碳酸鈣的材料可還包含金屬氧化物(例如二氧化鈦和/或三 氧化鋁),金屬氫氧化物(如三氫氧化鋁),金屬鹽(如硫酸鹽,硅酸鹽,如滑石和/或高嶺 土粘土和/或云母),碳酸鹽(如碳酸鎂和/或石膏)、緞光白及其混合物。
[0070] 根據本發(fā)明的一個實施方案,含碳酸鈣的材料中碳酸鈣量的為基于含碳酸鈣的材 料的總干重的至少80重量%,例如至少95重量%,優(yōu)選97重量%至100重量%,更優(yōu)選 98. 5重量%至99. 95重量%。
[0071] 本發(fā)明的具體要求為,濾餅或懸浮體的固體含量為基于水性濾餅或懸浮體的總重 量的至少45重量%。
[0072] 根據本發(fā)明的一個實施方案,濾餅或懸浮體的固體含量為基于水性濾餅或懸浮體 的總重量的50重量%至98重量%,優(yōu)選60重量%至90重量%并且更優(yōu)選70重量%至85 重量%。
[0073] 在水性懸浮體的情況下,如根據下文實施例章節(jié)中所提供的方法所測定的,固體 含量可為基于懸浮體的總重量的50重量%至98重量%,但優(yōu)選為50重量%至98重量% 或60重量%至90重量%,并且更優(yōu)選為70重量%至85重量%。
[0074] 在濾餅的情況下,固體含量基于濾餅的總重量一般為50重量%至98重量%,優(yōu)選 60重量%至90重量%并且甚至更優(yōu)選70重量%至85重量%。
[0075] 所述懸浮體可通過將以粉末形式提供的含碳酸鈣的材料懸浮于水中而形成。
[0076] 應理解,濾餅是指至少一種含碳酸鈣的材料的水性懸浮體在過濾后、離心后或在 沉降和傾析后在過濾介質上形成的餅。
[0077] 在一個優(yōu)選的實施方案中,所述懸浮體或濾餅的pH在7與10之間,更優(yōu)選pH為 7至9并且最優(yōu)選pH為8至9。
[0078] 根據本發(fā)明的一個實施方案,如通過Sedigraph 5120所測量的,含碳酸|丐的材料 的重量中值粒徑d5(l為1 μ m至100 μ m,優(yōu)選1 μ m至70 μ m,更優(yōu)選1 μ m至50 μ m,甚至更 優(yōu)選1 μ m至25 μ m并且最優(yōu)選1 μ m至10 μ m。例如,如通過Sedigraph 5120所測量的,含 碳酸鈣的材料的重量中值粒徑d5(l為2μπι至9μπι或4μπι至9μπι。
[0079] 貫穿本文件,含碳酸鈣的材料的"粒徑"由通過其粒徑分布來描述。dx值表示按重 量計X%的顆粒具有小于d x的直徑相對應的直徑。這意味著d2(l值為所有顆粒的20重量% 小于該粒徑的粒徑,并且d75值為所有粒子的75重量%小于該粒徑的粒徑。因此d5(l值為 重量中值粒徑,即所有顆粒的50重量%大于或小于該粒徑。除非另外指明,否則為了本發(fā) 明的目的,粒徑表示為重量中值粒徑d 5(l。為了測定重量中值粒粒徑d5(l值,可使用美國公司 Micromeritics的Sedigraph 5120裝置。在0· 1重量% Na4P207水溶液中進行測量。使用 高速攪拌機和超聲處理分散樣品。
[0080] 步驟a)的所述水性懸浮體或濾餅優(yōu)選地包含,基于含碳酸鈣的材料的總干重小 于0. 2重量%的聚丙烯酸酯基分散劑如聚丙烯酸酯的鹽。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案 中,步驟a)的水性懸浮體或濾餅是不含聚丙烯酸酯基的分散劑如聚丙烯酸酯的鹽。
[0081] 如果步驟a)的水性懸浮體或濾餅包含聚丙烯酸酯基分散劑,所述分散劑優(yōu)地選 自丙烯酸聚合物、丙烯酸和乙烯共聚物及其混合物。具有多個酸性位的分散劑如丙烯酸聚 合物、丙烯酸和乙烯共聚物及其混合物可部分或全部被中和。在一個優(yōu)選實施方案中,使 用包含堿金屬和/或堿土金屬的離子的中和劑,將根據本發(fā)明使用的分散劑部分或全部中 和,優(yōu)選地中和到5%至100%的程度,更優(yōu)選地中和到25%至100%的程度并且最優(yōu)選地 中和到75%至100%的程度。在一個尤其優(yōu)選的實施方案中,分散劑的酸性位使用僅含鈉 的中和劑進行中和。在另一尤其優(yōu)選的實施方案中,分散劑的酸性位使用僅含鉀的中和劑 進行中和。在另一尤其優(yōu)選的實施方案中,分散劑的酸性位使用含鈉和鉀之混合物的中和 劑進行中和。
[0082] 在另一優(yōu)選實施方案中,分散劑的酸性位被碳酸鈣水性懸浮體中所含的堿土金屬 離子部分或全部中和,例如,通過有機分散劑與懸浮體中的顆粒的原位反應中和;即將分散 劑以對應的未被中和的分散劑形式添加到所述懸浮體中并且在將其添加到碳酸鈣水性懸 浮體中之后被部分或全部中和。在這種情況下,分散劑的酸性位被堿土金屬離子部分或全 部中和,優(yōu)選到5%至100%的程度,更優(yōu)選到25%至100%的程度并且最優(yōu)選到75%至 100%的程度。在一個優(yōu)選實施方案中,分散劑的酸性位被鈣離子和/或鎂離子部分或全部 中和。
[0083] 這樣的分散劑的分子量可優(yōu)選在1000g/mol與100000g/mol之間,優(yōu)選在2000g/ mol與40000g/mol之間,更優(yōu)選在3000g/mol與35000g/mol之間。特別地,如果分散劑的 酸性位被包含堿金屬離子的中和劑部分或全部中和,則這種分散劑的分子量優(yōu)選在l〇〇〇g/ mol與100000g/mol之間,更優(yōu)選在2000g/mol與40000g/mol之間并且最優(yōu)選在3000g/mol 與35000g/mol之間。在分散劑的酸性位被包含堿土金屬離子的中和劑部分或全部中和的 情況下,這種分散劑的分子量優(yōu)選在3000g/mol與20000g/mol之間。
[0084] 步驟b):提供至Φ-種膦酸的堿金屬鹽
[0085] 根據本發(fā)明方法的步驟b),提供至少一種膦酸的堿金屬鹽。所述至少一種膦酸的 堿金屬鹽以基于含碳酸鈣的材料的總干重0. 01重量%至5重量%的量提供。
[0086] 在一個優(yōu)選實施方案中,至少一種膦酸的堿金屬鹽以基于含碳酸鈣的材料的總干 重的0. 05重量%至2. 5重量%的量,優(yōu)選0. 05重量%至1. 5重量%的量,更優(yōu)選0. 05重 量%至1重量%的量并且最優(yōu)選0. 1重量%至1重量%的量提供。
[0087] 優(yōu)選地,所述至少一種膦酸的堿金屬鹽以水溶液的形式提供。優(yōu)選地,包含至少一 種膦酸的堿金屬鹽的水溶液的pH為10至14,更優(yōu)選10至13并且最優(yōu)選11至13。
[0088] 如果至少一種膦酸的堿金屬鹽以水溶液的形式提供,則所述水溶液包含以下量的 至少一種膦酸的堿金屬鹽:基于溶液的總重量的10重量%至80重量%,優(yōu)選為20重量% 至66重量%并且最優(yōu)選為30重量%至50重量%。
[0089] 至少一種膦酸的堿金屬鹽的堿金屬包括周期表系統(tǒng)的第一族元素。因此,至少一 種膦酸的堿金屬鹽的堿金屬一般可選自鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁及其混合物。
[0090] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,至少一種膦酸的堿金屬鹽的堿金屬選自鈉、鉀、 鋰及其混合物。例如,步驟b)的至少一種膦酸的堿金屬鹽的堿金屬為鈉??商娲兀襟E b)的至少一種膦酸的堿金屬鹽的堿金屬為鉀。
[0091] 膦酸的堿金屬鹽優(yōu)選為二膦酸的堿金屬鹽或三膦酸的堿金屬鹽。例如,膦酸的堿 金屬鹽優(yōu)選為二膦酸的堿金屬鹽。
[0092] 優(yōu)選地,二膦酸的堿金屬鹽為烷基二膦酸的堿金屬鹽,例如1-羥基乙烷1,1-二膦 酸(HEDP)的堿金屬鹽。
[0093] 可用于本發(fā)明的其他二膦酸的堿金屬鹽包括亞甲基二膦酸(MDP)的堿金屬鹽、羥 基亞甲基二膦酸(HMDP)的堿金屬鹽、羥基環(huán)亞甲基二膦酸(HCMDP)的堿金屬鹽或1-羥 基-3-氨基丙烷-1,1-二膦酸(APD)的堿金屬鹽。
[0094] 優(yōu)選地,膦酸的堿金屬鹽為1-羥基乙烷1,1-二膦酸(HEDP)的堿金屬鹽。
[0095] 如果膦酸的堿金屬鹽為三膦酸的堿金屬鹽,則所述三膦酸的堿金屬鹽可以為氨基 三(亞甲基膦酸)(ATMP)的堿金屬鹽。
[0096] 所述膦酸堿金屬鹽也可包含較高數(shù)量的膦酸基團,例如二亞乙基三胺五(亞甲基 膦酸)(DTPMP)。
[0097] 所述膦酸堿金屬鹽也可包含另外的基團,如羧酸基團。這種膦酸的堿金屬鹽的實 例為勝醜基玻拍酸(phosphonosuccinic acid,PSA)。
[0098] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,二膦酸的堿金屬鹽選自(1-羥基亞乙基)二膦 酸四鈉(Na 4HEDP)、(1-羥基亞乙基)二膦酸三鈉(Na3HEDP)和(1-羥基亞乙基)二膦酸二 鈉(Na 2HEDP)??商娲?,二膦酸的堿金屬鹽選自(1-羥基亞乙基)二膦酸四鉀(K4HEDP)、 (1-羥基亞乙基)二膦酸三鉀(K 3HEDP)和(1-羥基亞乙基)二膦酸二鉀(k2hedp)。
[0099] 例如,二膦酸的堿金屬鹽選自(1-羥基亞乙基)二膦酸四鈉(Na4HEDP)和(1-羥 基亞乙基)二膦酸四鉀(K 4HEDP)。優(yōu)選地,二膦酸的堿金屬鹽為(1-羥基亞乙基)二膦酸 四鈉(Na4HEDP)。
[0100] 步驟c):提供至Φ-種膦酸
[0101] 根據本發(fā)明方法的步驟c),提供至少一種膦酸。所述至少一種膦酸以基于含碳酸 鈣的材料的總干重的〇. 001重量%至〇. 5重量%的量提供。
[0102] 在一個優(yōu)選實施方案中,至少一種膦酸以基于含碳酸鈣的材料的總干重0.01重 量%至0. 5重量%的量,優(yōu)選0. 05重量%至0. 4重量%的量,更優(yōu)選0. 075重量%至0. 3 重量%的量并且最優(yōu)選0. 075重量%至0. 2重量%的量提供。
[0103] 優(yōu)選地,所述至少一種膦酸以水溶液的形式提供。優(yōu)選地,包含至少一種膦酸的水 性溶液的pH為0至5,更優(yōu)選0. 5至4. 5并且最優(yōu)選1至4。
[0104] 如果至少一種膦酸以水溶液的形式提供,則所述水溶液包含以下量的至少一種膦 酸:其基于溶液的總重量優(yōu)選為25重量%至75重量%,優(yōu)選35重量%至65重量%并且最 優(yōu)選45重量%至60重量%。
[0105] 至少一種膦酸優(yōu)選地選自二膦酸和三膦酸。例如,至少一種膦酸優(yōu)選為二膦酸。
[0106] 優(yōu)選地,至少一種二膦酸為烷基二膦酸,例如1-羥基乙烷1,1-二膦酸(HEDP)。
[0107] 可用于本發(fā)明的其他二膦酸包括亞甲基二膦酸(MDP)、羥基亞甲基二膦酸 (HMDP)、羥基環(huán)亞甲基二膦酸(HCMDP)或1-羥基-3-氨基丙烷-1,1-二膦酸(APD)。
[0108] 如果至少一種膦酸為三膦酸,則所述三膦酸可為氨基三(亞甲基膦酸)(ATMP)。
[0109] 所述至少一種膦酸也可包含較高數(shù)量的膦酸基團,如二亞乙基三胺五(亞甲基膦 酸)(DTPMP)。
[0110] 所述至少一種膦酸也可包含另外的基團,如羧酸基團。這種膦酸的堿金屬鹽的實 例為膦?;晁幔≒SA)。
[0111] 優(yōu)選地,至少一種膦酸為1-羥基乙烷1,1-二膦酸(HEDP)。
[0112] 步驟d) :#含碳酸鈣的材料與至Φ-種膦酸的堿金屬鹽接觸
[0113] 根據本發(fā)明方法的步驟d),使步驟a)的含碳酸鈣的材料與步驟b)的至少一種膦 酸的堿金屬鹽接觸。進行所述接觸以便獲得pH為10至14的懸浮體。
[0114] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,步驟d)獲得的含碳酸鈣的水性懸浮體的pH為 9至12,優(yōu)選10至12并且更優(yōu)選約11。
[0115] 應理解,選擇根據本發(fā)明步驟b)的至少一種膦酸的堿金屬鹽的量,使得其在步驟 a)的含碳酸鈣的材料中為足夠的,即步驟d)獲得的含碳酸鈣的懸浮體的pH為10至14。
[0116] 為了落入所述步驟d)的最終懸浮體pH范圍中,將步驟b)的至少一種膦酸的堿金 屬鹽添加到步驟a)含碳酸鈣的材料中,添加的量為基于含碳酸鈣的材料的總干重的0. 01 重量%至5重量%。
[0117] 例如,將步驟b)的至少一種膦酸的堿金屬鹽添加到步驟a)含碳酸鈣的材料中,添 加的量為基于含碳酸鈣的材料的總干重的〇. 05重量%至2. 5重量%,優(yōu)選0. 05重量%至 1. 5重量%,更優(yōu)選量為0. 05重量%至1重量%并且最優(yōu)選量為0. 1重量%至1重量%。
[0118] 在一個優(yōu)選實施方案中,進行步驟a)的含碳酸鈣的材料與步驟b)的至少一種膦 酸的堿金屬鹽的接觸,其中含碳酸鈣的材料與膦酸的堿金屬鹽的重量比為600:1至20:1, 更優(yōu)選400:1至50:1,甚至更優(yōu)選300:1至100:1并且最優(yōu)選250:1至150:1。
[0119] 步驟a)的含碳酸鈣的材料可以以任何適當?shù)男问剑ɡ缢芤夯蚋稍锊牧系男?式)與步驟b)的至少一種膦酸的堿金屬鹽混合。優(yōu)選地,步驟b)的至少一種膦酸的堿金 屬鹽為水溶液的形式。在一個優(yōu)選實施方案中,步驟b)的至少一種膦酸的堿金屬鹽為水溶 液的形式,其包含至少一種膦酸的堿金屬鹽,其量為基于溶液的總重量的10重量%至80重 量%,優(yōu)選20重量%至66重量%并且最優(yōu)選30重量%至50重量%。
[0120] 另外地或可替代地,步驟d)獲得的懸浮體的固體含量為基于水性懸浮體的總重 量的50重量%至88重量%,優(yōu)選55重量%至88重量%,更優(yōu)選65重量%至86重量%, 甚至更優(yōu)選68重量%至84重量%并且最優(yōu)選72重量%至82重量%。
[0121] 懸浮體的固體含量可通過技術人員已知的方法進行調節(jié)。為了調節(jié)含碳酸鈣的懸 浮體的固體含量,可通過過濾、離心或熱分離方法使懸浮體部分或全部脫水。例如,懸浮體 可通過過濾方法如納米過濾或者熱分離方法如蒸發(fā)方法部分或完全脫水??商娲?,可以 將水添加到含碳酸鈣的懸浮體的顆粒材料(例如由過濾得到)中,直到得到期望的固體含 量。另外地或可替代地,可將具有適當較低固體顆粒含量的含碳酸鈣的懸浮體添加到含碳 酸鈣的水性懸浮體的顆粒材料中,直到得到所期望的固體含量。
[0122] 在本發(fā)明一個優(yōu)選實施方案中,調節(jié)步驟d)獲得懸浮體的固體含量,其中用水將 其稀釋到固體含量為基于懸浮體的總重量的40重量%至90重量%,優(yōu)選50重量%至80 重量%并且更優(yōu)選60重量%至75重量%。
[0123] 優(yōu)選地,添加步驟b)的至少一種膦酸的堿金屬鹽和用水稀釋同時進行。例如,調 節(jié)步驟d)獲得的懸浮體的固體含量,其中將步驟b)的至少一種膦酸的堿金屬鹽的水溶液 添加到步驟a)的含碳酸鈣的材料中。
[0124] 優(yōu)選地在混合下進行步驟d)的接觸。
[0125] 在本發(fā)明方法中,可通過技術人員已知的任何常規(guī)混合方式使步驟a)的含碳酸 鈣的材料與步驟b)的至少一種膦酸的堿金屬鹽混合。
[0126] 將步驟b)的至少一種膦酸的堿金屬鹽添加到步驟a)的含碳酸鈣的材料中不是關 鍵的,只要所得懸浮體的pH為10至14即可。因此,步驟b)所述添加的至少一種膦酸的堿 金屬鹽可一次進行或以若干部分進行。如果將步驟b)的至少一種膦酸的堿金屬鹽添加到 步驟a)的含碳酸鈣的材料中以若干部分進行,則所述部分可包含等量的步驟b)的至少一 種膦酸的堿金屬鹽??商娲兀霾糠挚砂坏攘康牟襟Eb)的至少一種膦酸的堿金屬 鹽。
[0127] 另外地外或可替代地,如果將步驟b)的至少一種膦酸的堿金屬鹽添加到步驟a) 的含碳酸鈣的材料中以若干部分進行,則優(yōu)選地使得懸浮體的pH在添加一部分之后并且 在添加下一部分之前能夠穩(wěn)定。
[0128] 步驟d)獲得的含碳酸鈣的水性懸浮體的布魯克菲爾德粘度為在23 °C下為 50mPa · s 至 5000mPa · s,優(yōu)選在 23°C 下為 60mPa · s 至 3000mPa · s,更優(yōu)選在 23°C 下為 lOOmPa · s 至 lOOOmPa · s 并且最優(yōu)選在 23°C下為 50mPa · s 至 900mPa · s。
[0129] 根據本發(fā)明,布魯克菲爾德粘度在攪拌1分鐘后通過使用RVT型號的布魯克菲爾 德DVII+?粘度計在約23°C的溫度以及l(fā)OOrpm(每分鐘轉數(shù))的轉速下利用適當?shù)腘° 1 至5轉針進行測量。
[0130] 步驟e) :#所得懸浮體與至Φ-種膦酸接觸
[0131] 根據本發(fā)明方法的步驟e),使步驟d)的懸浮體與步驟c)的至少一種膦酸接觸。 進行所述接觸以便獲得pH為8至10的懸浮體。
[0132] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,步驟e)獲得的含碳酸鈣的水性懸浮體的pH為 9至10并且優(yōu)選約9. 4。
[0133] 應理解,選擇根據本發(fā)明步驟c)的至少一種膦酸的量,使得其在步驟d)后提供的 含碳酸鈣的材料中是足夠的,即步驟e)的含碳酸鈣的懸浮體的pH為8至10。
[0134] 為了獲得步驟e)的pH為8至10的含碳酸鈣的懸浮體,將步驟c)的至少一種膦酸 添加到步驟d)獲得的懸浮體中,添加的量為基于含碳酸鈣的材料的總干重的0.001重量% 至0. 5重量%。
[0135] 例如,將步驟c)的至少一種膦酸添加到步驟d)獲得的懸浮體中,添加的量為基于 含碳酸鈣的材料的總干重的〇. 01重量%至〇. 5重量%,優(yōu)選0. 05重量%至0. 4重量%,更 優(yōu)選量為〇. 075重量%至0. 3重量%并且最優(yōu)選量為0. 075重量%至0. 2重量%。
[0136] 在一個優(yōu)選實施方案中,進行步驟d)的含碳酸鈣的懸浮體與步驟c)的至少一種 膦酸的接觸,其中所述懸浮體中含碳酸鈣的材料與膦酸的重量比為5000:1至200:1,更優(yōu) 選4000:1至400:1,甚至更優(yōu)選3000:1至500:1并且最優(yōu)選2000:1至750:1。
[0137] 步驟d)獲得的含碳酸鈣的懸浮體可與任何適當形式(例如水溶液或干燥材料的 形式)的步驟c)的至少一種膦酸混合。優(yōu)選地,步驟c)的至少一種膦酸為水溶液的形式。 在一個優(yōu)選實施方案中,步驟C)的至少一種膦酸為水溶液形式,其包含至少一種膦酸,其 量為基于溶液的總重量的25重量%至75重量%,優(yōu)選35重量%至65重量%并且最優(yōu)選 45重量%至60重量%。
[0138] 另外地或可替代地,步驟e)獲得的懸浮體的固體含量優(yōu)選為基于懸浮體的總重 量的50重量%至85重量%,優(yōu)選55重量%至60重量%,更優(yōu)選65重量%至80重量%, 甚至更優(yōu)選68重量%至78重量%并且最優(yōu)選68重量%至75重量%。
[0139] 優(yōu)選地在混合下進行步驟e)的接觸。
[0140] 在本發(fā)明方法中,可通過技術人員已知的任何常規(guī)混合方式使步驟d)獲得的含 碳酸鈣的懸浮體與步驟c)的至少一種膦酸混合。
[0141] 將步驟c)的至少一種膦酸添加到步驟d)獲得的含碳酸鈣的懸浮體中不是關鍵 的,只要所得懸浮體的pH為8至10。因此,所述添加可以以一次或若干部分進行。如果將 步驟c)的至少一種膦酸添加到步驟d)獲得的含碳酸鈣的懸浮體以若干部分進行,則所述 部分包含等量的步驟c)的至少一種膦酸??商娲?,所述部分可包含不等量的步驟c)的 至少一種膦酸。
[0142] 另外地或可替代地,如果將步驟c)的至少一種膦酸添加到步驟d)獲得的含碳酸 鈣的懸浮體以若干部分進行,則優(yōu)選使得懸浮體的pH在添加一部分之后并且在添加下一 部分之前能夠穩(wěn)定。
[0143] 步驟e)獲得的含碳酸鈣的水性懸浮體的布魯克菲爾德粘度優(yōu)選在23°C下為 10mPa · s 至 4900mPa · s,優(yōu)選在 23°C 下為 40mPa · s 至 3000mPa · s,更優(yōu)選在 23°C 下為 70mPa · s 至 lOOOmPa · s 并且最優(yōu)選在 23°C下為 lOOmPa · s 至 800mPa · s。
[0144] 根據本發(fā)明,布魯克菲爾德粘度為在攪拌1分鐘后通過使用RVT型號的布魯克菲 爾德DVII+?粘度計在約23°C的溫度以及l(fā)OOrpm(每分鐘轉數(shù))的轉速下并且利用適當 N° 1至5號轉針進行測量。
[0145] 步驟f):仵詵地研磨所得懸浮體
[0146] 根據本發(fā)明方法的任選步驟f),研磨步驟e)的懸浮體。
[0147] 研磨步驟可通過本領域的技術人員公知的用于濕式研磨的技術和研磨機來進行。 研磨步驟可用任何常規(guī)的研磨裝置來進行,例如,在使得細化主要來自輔助體的沖擊的條 件下進行,即在球磨機、棒磨機、振動研磨機、離心沖擊研磨機、垂直珠磨機、磨碎機或技術 人員已知的其他這種設備中的一種或多種中進行。研磨步驟f)可批次或連續(xù)地進行,優(yōu)選 連續(xù)地進行。
[0148] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,將研磨步驟e)的含碳酸鈣的懸浮體。因此,步 驟f)的研磨優(yōu)選在步驟e)之后進行。
[0149] 優(yōu)選地,待研磨的步驟e)的含碳酸鈣的懸浮體的pH為8至10,優(yōu)選9至10并且 更優(yōu)選約9. 4。
[0150] 另外地或可替代地,研磨后獲得的含碳酸鈣的懸浮體的pH為8至10并且優(yōu)選9 至10。
[0151] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,研磨步驟f)在10°C至110°C,優(yōu)選20°C至90°C 并且最優(yōu)選20°C至70°C的溫度下進行。
[0152] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,進行研磨步驟f)直到粒徑小于2 μ m的含碳酸 鈣的材料的部分為基于含碳酸鈣的材料的總重量的50重量%至98重量%,優(yōu)選60重量% 至98重量%,更優(yōu)選70重量%至98重量%并且最優(yōu)選75重量%至98重量%,如通過 Sedigraph 5120 所測量的。
[0153] 另外地或可替代地,進行研磨步驟f)直到粒徑小于2 μ m的含碳酸鈣的材料的部 分為基于含碳酸I丐的材料的總重量大于50重量%,優(yōu)選大于60重量%,更優(yōu)選大于70重 量%,更優(yōu)選大于75重量%并且最優(yōu)選約80重量%,如通過Sedigraph 5120所測量的。
[0154] 另外地或可替代地,本發(fā)明方法的步驟f)獲得的含碳酸鈣的材料的懸浮體根據 沉降方法測量的重量中值粒徑d 5(l可在0. 01 μ m至10 μ m,優(yōu)選0. Ιμπι至7μηι并且最優(yōu)選 0· 1 μ m至5 μ m,例如0· Ιμπι至4μηι的范圍中。
[0155] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,步驟f)的所得懸浮體的固體含量為基于懸浮 體的總重量的至少20重量%,優(yōu)選20重量%至90重量%,更優(yōu)選30重量%至88重量%, 甚至更優(yōu)選40重量%至86重量%并且最優(yōu)選50重量%至84重量%。例如,步驟f)的所 得懸浮體的固體含量為基于懸浮體總的重量的65重量%至82重量%或68重量%至80重 量%。
[0156] 步驟f)獲得的含碳酸鈣的水性懸浮體的布魯克菲爾德粘度優(yōu)選地在23°C下為 ImPas至5000mPas的范圍中,優(yōu)選在23°C下為lOmPas至4000mPas的范圍中,更優(yōu)選在23°C 下為20mPas至3000mPas的范圍中并且最優(yōu)選在23°C下為30mPas至lOOOmPas的范圍中。
[0157] 根據本發(fā)明,布魯克菲爾德粘度為在攪拌1分鐘后通過使用RVT型號的布魯克菲 爾德DVII+?粘度計在約23°C的溫度以及l(fā)OOrpm(每分鐘轉數(shù))的轉速下并且利用適當 N° 1至5號轉針進行測量。
[0158] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,所述方法還包括濃縮所得的含碳酸鈣的懸浮體 的步驟g)。
[0159] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,在步驟f)之前或之后進行濃縮步驟g)。
[0160] 例如,在步驟f)之前進行濃縮步驟g)??商娲?,在步驟f)之后進行濃縮步驟 g)。優(yōu)選地,在步驟f)之后進行濃縮步驟g)。
[0161] 如果在本發(fā)明方法中實施步驟g),調節(jié)所得懸浮體中的固體含量,使得其量為基 于懸浮體的總重量的至少60重量%,優(yōu)選60重量%至88重量%,更優(yōu)選65重量%至86 重量%,甚至更優(yōu)選70重量%至84重量%并且最優(yōu)選75重量%至82重量%。
[0162] 所得懸浮體的固體含量可通過技術人員已知的濃縮方法進行調節(jié)。相應的含碳酸 鈣的懸浮體的濃縮可通過熱方法來完成,例如在蒸發(fā)器中或通過機械方法,例如在壓濾機 和/或離心機中完成。
[0163] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,所述方法包括濃縮所得的含碳酸鈣的懸浮體的 步驟g),使得所得懸浮體中的固體含量為基于懸浮體的總重量的至少60重量%,更優(yōu)選至 少65重量%并且最優(yōu)選至少70重量%。例如,所述方法包括濃縮所得的含碳酸鈣的懸浮 體的步驟g),使得所得懸浮體中的固體含量為基于懸浮體的總重量的至少75重量%,例如 75重量%至82重量%。
[0164] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,所述方法包括濃縮所得的含碳酸鈣的懸浮體的 步驟g),使得獲得干燥產物。
[0165] 應理解術語"干燥產物"是指這樣的含碳酸鈣的材料,其總表面水分含量為基于含 碳酸鈣的材料的總重量小于〇. 5重量%,優(yōu)選小于0. 2重量%并且更優(yōu)選小于0. 1重量%。
[0166] 如果本發(fā)明方法還包括濃縮所得的含碳酸鈣的懸浮體的步驟g),使得獲得這樣的 干燥產物或懸浮體,其固體含量為基于含碳酸鈣的懸浮體的總重量的至少60重量%,該干 燥產物或懸浮體可以再稀釋。如果將干燥產物或懸浮體再稀釋,則調節(jié)所得懸浮體中的固 體含量,使得其為基于懸浮體的總重量的至少1重量%,優(yōu)選1重量%至88重量%,更優(yōu) 選5重量%至86重量%,甚至更優(yōu)選10重量%至84重量%并且最優(yōu)選15重量%至82重 量%。
[0167] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,所述方法還包括步驟h),其使步驟f)和/或步 驟g)獲得的包括含碳酸鈣的材料的懸浮體與硅酸鈉和/或氫氧化鈉接觸。
[0168] 優(yōu)選地,所述方法還包括步驟h),其使步驟f)獲得的包括含碳酸鈣的材料的懸浮 體與硅酸鈉和/或氫氧化鈉接觸。可替代地,所述方法還包括步驟h),其使步驟g)獲得的 包括含碳酸鈣的材料的懸浮體與硅酸鈉和/或氫氧化鈉接觸。
[0169] 優(yōu)選地,使步驟g)獲得的含碳酸鈣的懸浮體與硅酸鈉接觸??商娲?,使步驟g) 獲得的含碳酸鈣的懸浮體與氫氧化鈉接觸。
[0170] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,進行步驟h)的接觸,其中將硅酸鈉和/或氫氧 化鈉添加到步驟f)和/或步驟g)獲得的含碳酸鈣的懸浮體中,優(yōu)選地添加到步驟g)獲得 的含碳酸鈣的懸浮體中,添加的量為基于含碳酸鈣的材料的總干重的大于〇. 001重量%, 優(yōu)選0. 01重量%至10重量%,更優(yōu)選0. 05重量%至5重量%并且最優(yōu)選0. 1重量%至4 重量%。
[0171] 如果在本發(fā)明方法中實施方法步驟h),則所得的含碳酸鈣的懸浮體優(yōu)選pH大于 9. 5。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,所得的含碳酸鈣的懸浮體的pH為9. 5至14。
[0172] 鑒于如以上所限定的用于制備含碳酸鈣的水性懸浮體的方法非常優(yōu)良的結果,本 發(fā)明的另一個方面涉及包括含碳酸鈣的材料的懸浮體,其可通過根據本發(fā)明的方法獲得。 這種懸浮體包含高固體含量的碳酸鈣材料,并且優(yōu)選地不含乳膠基粘合劑。此外,這種懸 浮體的特征為流變性隨時間的變化穩(wěn)定,并且優(yōu)選的特征為在硅酸鈉和/或氫氧化鈉存 在下流變性隨時間的變化穩(wěn)定。例如,在懸浮體與硅酸鈉和/或氫氧化鈉接觸之后24小 時測量,通過本發(fā)明方法獲得的含碳酸鈣的懸浮體的布魯克菲爾德粘度在23°C下為低于 2500mPas。優(yōu)選地,在懸浮體與硅酸鈉和/或氫氧化鈉接觸之后24小時測量,通過本發(fā)明方 法獲得的含碳酸鈣的懸浮體的布魯克菲爾德粘度在23°C下低于2000mPas,更優(yōu)選在23°C 下低于1500mPas并且最優(yōu)選在23°C下低于lOOOmPas。
[0173] 根據本發(fā)明另一個方面,提供了可通過干燥懸浮體獲得的含碳酸鈣的材料。
[0174] 發(fā)現(xiàn)所得懸浮體或干燥產物可應用于紙張、紙張涂層、塑料和/或涂料應用。優(yōu)選 地,發(fā)現(xiàn)所得懸浮體或干燥產物可應用于紙張涂層應用。
[0175] 此外,所得懸浮體可以用于穩(wěn)定用于紙張應用的涂料制劑的流變性,其中涂料制 劑包含硅酸鈉和/或氫氧化鈉。
[0176] 應理解,以上關于本發(fā)明用于制備含碳酸鈣的水性懸浮體的方法描述的有利實施 方案也可用于制備或限定本發(fā)明懸浮體、含碳酸鈣的材料及其用途。換句話說,上述的優(yōu) 選實施方案和這些實施方案的任意組合也可適用于本發(fā)明懸浮體、含碳酸鈣的材料及其用 途。
[0177] 基于以下實施例將更好地理解本發(fā)明的范圍和利益,所述實施例旨在說明本發(fā)明 的特定實施方案并且是非限制性的。 實施例
[0178] 方法和材料
[0179] 下文中描述了實施例中所用的材料和測量方法。
[0180] 水性懸浮體的固體含量
[0181] 懸浮體的固體含量(也被稱為"干燥重量")使用水分分析器HR73(來自瑞士的 Mettler-Toledo公司)進行測量,其設定為:溫度120°C,自動關機(automatic switch off) 3,標準干燥,5至20克懸浮體。
[0182] 水性懸浮體或溶液的pH
[0183] 水性懸浮體或溶液的pH在約22°C的室溫下使用標準pH-計進行測量。
[0184] 顆粒材料的粒徑分布(具有直徑〈X的質量%粒子)和重量中值粒徑(d5Q)
[0185] 顆粒材料的重量中值粒徑和粒徑質量分布經由沉降方法(即在重力場內的沉降 行為的分析)進行測量。測量使用Sedigraph? 5120進行。
[0186] 該方法和設備是技術人員已知的并且常被用于測定填料和顏料的粒徑。測量在 0. 1重量% Na4P207的水溶液中進行。使用高速攪拌器和超聲處理將樣品分散。
[0187] 布魯克菲爾德粘度
[0188] 布魯克菲爾德粘度在攪拌1分鐘后通過使用RVT型號的布魯克菲爾德DVII+?粘 度計在約23°C的溫度以及l(fā)OOrpm(每分鐘轉數(shù))的轉速下并利用適當N° 1至5號轉針進 行測量。
[0189] 材料
[0190] Hydrocarb 75ME (懸浮體形式,其固體含量為基于懸浮體的總重量的78重量% ) 是來自Omya的市售碳酸鈣。該碳酸鈣用聚丙烯酸鹽分散。
[0191] 粉末形式的Omyacarb 10AV (固體含量為98重量% )得自于Omya。Omyacarb 10AV 的重量中值粒徑d5(l值為10 μ m,頂級分(top cut) d98為50 μ m并且d21值為2 μ m。
[0192] 粉末形式的Omyacarb 2AV (固體含量為98重量% )得自于Omya。Omyacarb 2AV 的重量中值粒徑d5(l值為2. 6 μ m,頂級分d98為15 μ m并且d38值為2 μ m。
[0193] 來自Molde (挪威)的CaC03 (本文稱為CaC03Molde)為濾餅形式,固體含量為基于 濾餅總重量的83重量%,得自于Omya。CaC0 3Molde的重量中值粒徑d5(l值為7 μ m,頂級分 d98為50 μ m并且重量中值粒徑d23值為2 μ m。
[0194] 來自Molde (挪威)的CaC03楽體(本文稱為CaC03Molde SL)為懸浮體形式,固 體含量為基于濾餅總重量的74重量%,得自于Omya。CaC03Molde的重量中值粒徑d 5(l值為 7 μ m,頂級分d98為50 μ m并且重量中值粒徑d23值為2 μ m。其用lOOOppm的聚丙烯酸酯分 散。
[0195] 顆粒形式的氫氧化鈉(NaOH)得自于Fluka。
[0196] 按干重計56%的水溶液形式的1-羥基乙烷-1,1_二膦酸(HEDP)得自于 Chemische Fabrik Budenheim。
[0197] 按干重計32%的水溶液形式的(1-羥基亞乙基)二膦酸四鈉(Na4HEDP)得自于 Thermophos。
[0198] (1-羥基亞乙基)二膦酸四鉀(K4HEDP)通過將90克Κ0Η添加到先前在攪拌下將 200克水添加到108克60重量%的HEDP水溶液中所形成的HEDP水溶液中來合成。所得澄 清溶液的pH為12并且濃度為33. 5克K4HEDP/100克水。
[0199] 娃酸鈉得自于 PQ Corporation,商標名為 Crystall 0075。
[0200] 實施例1 (發(fā)明實施例)
[0201] 該實施例說明了本發(fā)明用于制備含碳酸鈣的水性懸浮體的方法。
[0202] 用水將5. 42kg的CaC03Molde稀釋至固體含量為基于懸浮體總重量的74重量%。 將0. 6重量% Na4HEDP (基于含碳酸鈣的材料總干重)以32重量%水溶液(基于溶液總重 量)的形式和83g水添加到經稀釋的含碳酸鈣的懸浮體中。使用配備有鋸盤攪拌板(saw disk stirring plate) (100毫米)的溶解攪拌器在4000rpm下使所得的含碳酸|丐的懸浮體 混合。所得的含碳酸鈣的懸浮體的固體含量為基于懸浮體總重量的72重量%。在混合30 分鐘后,l〇〇rpm下的布魯克菲爾德粘度顯示為280mPas的值并且pH為11. 1。
[0203] 然后,通過添加基于溶液總重量56重量%的HEDP水溶液將含碳酸鈣的懸浮體的 pH調節(jié)至9. 4,并且將懸浮體攪拌另外10分鐘。所得懸浮體在lOOrpm下的布魯克菲爾德 粘度為130mPas,固體含量為基于懸浮體總重量的72重量%。
[0204] 隨后,研磨所得的含碳酸鈣的懸浮體直到含碳酸鈣的材料的重量中值粒徑d75值 為2 μ m,即研磨約60分鐘。對于研磨而言,在約室溫下使用來自W. Bachofen AG的Dynomill Multilab進行,其填充有1070g熔化熔融研磨珠,其由基于研磨珠總重量68重量%的斜鋯 石(baddeleyit)和32重量%的無定形二氧化娃(0. 6mm至1. 0mm)組成。研磨室的總體積 為600cm3。研磨速度設定為2500rpm并且流量設定為SOOcnAiirf 1。
[0205] 將研磨后獲得的懸浮體在熱蒸發(fā)和攪拌下濃縮至固體含量為基于懸浮體總重量 的77. 1重量%。所得懸浮體的pH為9. 7并且lOOrprn下的布魯克菲爾德粘度為160mPas。
[0206] 實施例2
[0207] 相比于其中碳酸鈣由聚丙烯酸酯的鹽分散的現(xiàn)有技術懸浮體,該實施例涉及將通 過本發(fā)明方法制備的含碳酸鈣的懸浮體與硅酸鈉接觸。
[0208] 實施例2a (比較例)
[0209] 在該實施例中,示出了現(xiàn)有技術的含碳酸鈣的懸浮體與硅酸鈉的接觸。
[0210] 用水將Hydrocarb 75ME-78%稀釋至固體含量基于為懸浮體總重量的68重 量%。在攪拌下添加基于含碳酸鈣的材料的總干重3重量%的硅酸鈉。在lOOrpm下測量 所得懸浮體的布魯克菲爾德粘度并且將樣品儲存于40°C的氣密燒杯中4小時。4小時后將 樣品攪拌2分鐘,并且在lOOrpm下測量懸浮體的布魯克菲爾德粘度。再將樣品儲存在40°C 的氣密燒杯中另外的20小時??倳r間到24小時后,將樣品攪拌2分鐘并且在lOOrprn下再 次測量懸浮體的布魯克菲爾德粘度。
[0211] 關于隨后懸浮體經硅酸鈉處理以及在4小時和24小時后的布魯克菲爾德粘度的 細節(jié)分別歸納于表1中。
[0212] 實施例2b (本發(fā)明實施例)
[0213] 在該實施例中,示出了硅酸鈉與根據本發(fā)明方法制備的含碳酸鈣的懸浮體的接 觸。
[0214] 用水將實施例1中獲得的懸浮體稀釋至固體含量為基于懸浮體總重量的68重 量%,在攪拌下添加基于含碳酸鈣的材料的總干重3重量%的硅酸鈉。在lOOrpm下測量懸 浮體的布魯克菲爾德粘度并且將樣品儲存于40°C的氣密燒杯中保持4小時。4小時后將樣 品攪拌2分鐘,并且在lOOrpm下測量懸浮體的布魯克菲爾德粘度。再將樣品儲存在40°C的 氣密燒杯中另外的20小時??倳r間到24小時后,將樣品攪拌2分鐘并且在lOOrpm下再次 測量懸浮體的布魯克菲爾德粘度。
[0215] 關于隨后懸浮體經硅酸鈉處理以及在4小時和24小時后的布魯克菲爾德粘度的 細節(jié)分別歸納于表1中。
[0216] 表1:
[0217]
【權利要求】
1. 一種用于制備含碳酸鈣的水性懸浮體的方法,其包括以下步驟: a) 提供水性濾餅或懸浮體形式的含碳酸鈣的材料,其固體含量為基于所述水性濾餅或 懸浮體的總重量的至少45重量% ; b) 以基于所述含碳酸鈣的材料的總干重的0. 01重量%至5重量%的量提供至少一種 膦酸的堿金屬鹽; c) 以基于所述含碳酸鈣的材料的總干重的0. 001重量%至0. 5重量%的量提供至少一 種勝酸; d) 使步驟a)的所述含碳酸鈣的材料與步驟b)的所述至少一種膦酸的堿金屬鹽接觸, 以獲得pH為10至14的懸浮體; e) 使步驟d)的所述懸浮體與步驟c)的所述至少一種膦酸接觸,以獲得pH為8至10 的懸浮體;以及 f) 任選地研磨步驟e)獲得的所述懸浮體。
2. 根據權利要求1所述的方法,其中步驟a)的所述含碳酸鈣的材料是研磨碳酸鈣、沉 淀碳酸鈣、改性碳酸鈣或其混合物。
3. 根據權利要求1或2所述的方法,其中步驟a)的所述濾餅或懸浮體的固體含量為基 于所述水性濾餅或懸浮體的總重量的50重量%至98重量%,優(yōu)選60重量%至90重量% 并且更優(yōu)選70重量%至85重量%。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的方法,其中步驟a)的所述含碳酸鈣的材料的重 量中值粒徑d5(l為1 μ m至100 μ m,優(yōu)選1 μ m至70 μ m,更優(yōu)選1 μ m至50 μ m,甚至更優(yōu)選 1 μ m Μ 25 μ m 1 μ m Μ 10 μ m。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的方法,其中步驟b)的所述至少一種膦酸的堿金 屬鹽的堿金屬選自鈉、鉀、鋰及其混合物,優(yōu)選地,步驟b)的所述至少一種膦酸的堿金屬鹽 的所述堿金屬為鈉。
6. 根據權利要求1至5中任一項所述的方法,其中步驟b)的所述至少一種膦酸的堿金 屬鹽選自二膦酸的堿金屬鹽和三膦酸的堿金屬鹽,優(yōu)選地,所述至少一種膦酸的堿金屬鹽 為二膦酸的堿金屬鹽。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的方法,其中步驟b)的所述至少一種膦酸的堿 金屬鹽為二膦酸的堿金屬鹽,所述二膦酸選自1-羥基乙烷1,1-二膦酸(HEDP)、亞甲基二膦 酸(MDP)、羥基亞甲基二膦酸(HMDP)、羥基環(huán)亞甲基二膦酸(HCMDP)和1-羥基-3-氨基丙 烷-1,1-二膦酸(APD),優(yōu)選1-羥基乙烷1,1-二膦酸(HEDP)。
8. 根據權利要求1至7中任一項所述的方法,其中所述步驟b)的所述二膦酸的堿金屬 鹽選自(1-羥基亞乙基)二膦酸四鈉(Na 4HEDP)、(l-羥基亞乙基)二膦酸三鈉(Na3HEDP)、 (1-羥基亞乙基)二膦酸二鈉(Na 2HEDP)、(l-羥基亞乙基)二膦酸四鉀(K4HEDP)、(1-羥基 亞乙基)二膦酸三鉀(K 3HEDP)和(1-羥基亞乙基)二膦酸二鉀(K2HEDP),優(yōu)選地,步驟b) 的所述二膦酸的堿金屬鹽為(1-羥基亞乙基)二膦酸四鈉(Na 4HEDP)。
9. 根據權利要求1至8中任一項所述的方法,其中步驟b)的所述至少一種膦酸的堿 金屬為水溶液形式,優(yōu)選為包含所述至少一種膦酸的堿金屬鹽的水溶液,所述至少一種膦 酸的堿金屬鹽的量為基于所述溶液的總重量的10重量%至80重量%,優(yōu)選20重量%至66 重量%并且最優(yōu)選30重量%至50重量%。
10. 根據權利要求1至9中任一項所述的方法,其中步驟C)的所述至少一種膦酸選自 二膦酸和三膦酸,優(yōu)選地,所述至少一種膦酸為二膦酸。
11. 根據權利要求1至10中任一項所述的方法,其中步驟c)的所述至少一種膦酸是 二膦酸,其選自1-羥基乙烷1,1-二膦酸(HEDP)、亞甲基二膦酸(MDP)、羥基亞甲基二膦酸 (HMDP)、羥基環(huán)亞甲基二膦酸(HCMDP)和1-羥基-3-氨基丙烷-1,1-二膦酸(APD),優(yōu)選 地,步驟c)的所述至少一種膦酸為1-羥基乙烷1,1-二膦酸(HEDP)。
12. 根據權利要求1至11中任一項所述的方法,其中步驟c)的所述至少一種膦酸為水 溶液形式,優(yōu)選為包含所述至少一種膦酸的水溶液,所述至少一種膦酸的量為基于所述溶 液的總重量的25重量%至75重量%,優(yōu)選35重量%至65重量%并且最優(yōu)選45重量%至 60重量%。
13. 根據權利要求1至12中任一項所述的方法,其中所述步驟b)的所述至少一種膦酸 的堿金屬鹽為1-羥基乙烷1,1-二膦酸的鈉鹽(Na 4HEDP),并且步驟c)的所述至少一種膦 酸為1-羥基乙烷1,1-二膦酸(HEDP)。
14. 根據權利要求1至13中任一項所述的方法,其中進行步驟d),其中將步驟b)的所 述至少一種膦酸的堿金屬鹽以基于所述含碳酸鈣的材料的總干重的0. 05重量%至2. 5重 量%,優(yōu)選其量為〇. 05重量%至1. 5重量%,更優(yōu)選其量為0. 05重量%至1重量%并且最 優(yōu)選其量為〇. 1重量%至1重量%的量添加到步驟a)的所述含碳酸鈣的材料中。
15. 根據權利要求1至14中任一項所述的方法,其中步驟d)獲得的所述懸浮體的pH 為9至12,優(yōu)選10至12并且最優(yōu)選約11。
16. 根據權利要求1至15中任一項所述的方法,其中用水將步驟d)獲得的所述懸浮 體稀釋至固體含量為基于所述懸浮體的總重量的40重量%至90重量%,優(yōu)選50重量%至 80重量%并且更優(yōu)選60重量%至75重量%。
17. 根據權利要求1至16中任一項所述的方法,其中步驟d)獲得的所述懸浮體的固 體含量為基于所述懸浮體的總重量的50重量%至88重量%,優(yōu)選55至88重量%,更優(yōu)選 65重量%至86重量%,甚至更優(yōu)選為68重量%至84重量%并且最優(yōu)選72重量%至82重 量%。
18. 根據權利要求1至17中任一項所述的方法,其中步驟d)獲得的所述懸浮體的 布魯克菲爾德粘度在23°C下為50mPa · s至5000mPa · s,優(yōu)選在23°C下為60mPa · s至 3000mPa *s,更優(yōu)選在23°C下為lOOmPa *s至lOOOmPa *s并且最優(yōu)選在23°C下為150mPa *s 至 900mPa · s。
19. 根據權利要求1至18中任一項所述的方法,其中進行步驟e),其中將步驟c)的所 述至少一種膦酸以基于所述含碳酸鈣的材料的總干重的0. 01重量%至0. 5重量%,優(yōu)選其 量為0. 05重量%至0. 4重量%,更優(yōu)選其量為0. 075重量%至0. 3重量%并且最優(yōu)選其量 為0. 075重量%至0. 2重量%的量添加到步驟d)獲得的所述懸浮體中。
20. 根據權利要求1至19中任一項所述的方法,其中步驟e)獲得的所述懸浮體的pH 為9至10并且最優(yōu)選約9.4。
21. 根據權利要求1至20中任一項所述的方法,其中步驟e)獲得的所述懸浮體的 布魯克菲爾德粘度在23°C下為10mPa · s至4900mPa · s,優(yōu)選在23°C下為40mPa · s至 3000mPa .s,更優(yōu)選在23°C下為70mPa .s至lOOOmPa .s并且最優(yōu)選在23°C下為100mPa *s 至 800mPa · s。
22. 根據權利要求1至21中任一項所述的方法,其中在步驟e)之后進行研磨步驟f)。
23. 根據權利要求1至22中任一項所述的方法,其中在10°C至110°C,優(yōu)選20°C至90°C 并且最優(yōu)選20°C至70°C的溫度下進行研磨步驟f)。
24. 根據權利要求1至23中任一項所述的方法,其中進行研磨步驟f)直到粒徑小于 2 μ m的含碳酸鈣的材料的部分為基于所述含碳酸鈣的材料的總重量的50重量%至98重 量%,優(yōu)選60重量%至98重量%,更優(yōu)選70重量%至98重量%并且最優(yōu)選75重量%至 98重量%。
25. 根據權利要求1至24中任一項所述的方法,其中步驟f)獲得的所述懸浮體的布魯 克菲爾德粘度在23°C下在ImPa · s至5000mPa · s的范圍中,優(yōu)選在23°C下在10mPa · s至 4000mPa · s的范圍中,更優(yōu)選在23°C下在20mPa · s至3000mPa · s的范圍中并且最優(yōu)選在 23°C下在30mPa · s至lOOOmPa · s的范圍中。
26. 根據權利要求1至25中任一項所述的方法,其中所述方法還包括濃縮所得的包括 含碳酸鈣的材料的懸浮體的步驟g),使得所述懸浮體中的固體含量為基于所述懸浮體的總 重量的至少60重量%,優(yōu)選60重量%至88重量%,更優(yōu)選65重量%至86重量%,甚至更 優(yōu)選70重量%至84重量%并且最優(yōu)選75重量%至82重量%。
27. 根據權利要求26所述的方法,其中在步驟f)之后進行濃縮步驟g)。
28. 根據權利要求1至27中任一項所述的方法,其中所述方法還包括步驟h),其使步 驟f)和/或步驟g)中所得的所述含有含碳酸鈣的材料的所述懸浮體接觸硅酸鈉和/或氫 氧化鈉。
29. 根據權利要求28所述的方法,其中進行步驟h)的所述接觸,其中以基于所述含碳 酸鈣的材料的總干重大于〇. 001重量%,優(yōu)選〇. 01重量%至10重量%,更優(yōu)選〇. 05重量% 至5重量%并且最優(yōu)選0. 1重量%至4重量%的量添加娃酸鈉和/或氫氧化鈉。
30. -種懸浮體,其包含可通過根據權利要求1至29中任一項所述的方法獲得的含碳 酸鈣的材料。
31. -種含碳酸鈣的材料,其可通過干燥根據權利要求30所述的懸浮體獲得。
32. 根據權利要求30所述的懸浮體或根據權利要求31所述的含碳酸鈣的材料在紙張、 紙張涂層、塑料和/或涂料應用中的用途。
33. 根據權利要求30所述的懸浮體用于在紙張應用中穩(wěn)定涂料制劑的流變性的用途, 其中所述涂料制劑包含硅酸鈉和/或氫氧化鈉。
【文檔編號】C09C1/02GK104203827SQ201380017099
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年3月26日 優(yōu)先權日:2012年3月30日
【發(fā)明者】帕特里克·A·C·加納, 丹尼爾·甘滕拜因 申請人:歐米亞國際集團