【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及含碳酸鈣材料，該含碳酸鈣材料具有根據din?en?16640:2017確定的基于該材料中的總碳重量計為至少50％重量的生物基碳含量；用于制備該含碳酸鈣材料的方法；包含該含碳酸鈣材料的聚合物配制劑；由該聚合物配制劑形成的制品；用于制備該制品的方法以及該含碳酸鈣材料在聚合物配制劑中的用途。
技術介紹
1、在本領域中常見的是將某些填料添加到聚合物組合物中。例如，將諸如含碳酸鈣材料的填料添加到聚合物產品中以提高其機械性能。例如，ep3192837?a1涉及利用酸酐或酸或其鹽進行表面處理的表面改性的碳酸鈣，并建議其特別在聚合物組合物、造紙、油漆、粘合劑、密封劑、藥物應用、橡膠交聯、聚烯烴、聚氯乙烯、不飽和聚酯和醇酸樹脂中的用途。ep2554358?a1涉及一種可生物降解的透濕且防水的膜，其包含聚乳酸和無機填料。該無機填料選自碳酸鈣、碳酸鋇、硫酸鈣、硫酸鋇、氫氧化鎂、氫氧化鋁、氫氧化鈣、氧化鎂、氧化鈦、氧化鋅、氧化硅和滑石。wo2009/152427?a1涉及一種雙軸取向的層壓膜，該層壓膜包含芯層，該芯層包含結晶聚乳酸聚合物和無機防粘連粒子的共混物。ep1254766?a1涉及多層膜，所述多層膜包括含有熱塑性聚合物如脂族-芳族共聚酯(aape)的具有或不具有填料的層，以及含有填料填充的熱塑性聚合物的層。
2、然而，當將諸如碳酸鈣的填料添加到聚合物中時，其根據en?16640的生物基碳含量通常降低，因為例如碳酸鈣不被認為是生物基的。對于不斷增長的生物基聚合物市場來說，上述情況更為明顯。但是對于實現產品的所需機械性能或
3、因此，持續需要一種提供高生物基碳含量的含碳酸鈣材料，其尤其適合在聚合物中使用。
技術實現思路
1、因此，本專利技術的目的在于提供一種具有高生物基碳含量的含碳酸鈣材料。此外，希望該具有高生物基碳含量的含碳酸鈣材料可被用在聚合物中，特別是生物基聚合物中。此外，希望該具有高生物基碳含量的含碳酸鈣材料提供足夠的性能如機械性能、流變性能和加工穩定性，以用于在這些高要求的應用中使用。
2、上述目的以及其他目的通過獨立權利要求中定義的主題來解決。本專利技術的有利實施方案在相應的從屬權利要求中定義。
3、根據本專利技術的一個方面，提供一種含碳酸鈣材料，其具有
4、-重量中值粒子尺寸d50≤60μm，
5、-頂切粒子尺寸d98≤500μm，并且
6、-殘余總水分含量≤1.0％重量，基于該含碳酸鈣材料的總干重計，
7、其中該含碳酸鈣材料具有根據din?en?16640:2017確定的基于該材料中的總碳重量計為至少50％重量的生物基碳含量。
8、根據一種實施方案，該含碳酸鈣材料具有
9、-重量中值粒子尺寸d50≤20μm，優選≤6μm，更優選≤3μm，最優選≤2μm，和/或
10、-頂切粒子尺寸d98≤200μm，優選≤20μm，更優選≤10μm，最優選≤8μm，和/或
11、-比表面積(bet)為1-50m2/g，優選2.5-15m2/g，最優選3-9m2/g，根據iso?9277使用氮氣和bet法測量，和/或
12、-殘余總水分含量≤0.5％重量，優選≤0.3％重量，最優選≤0.2％重量，基于該含碳酸鈣材料的總干重計；和/或
13、-根據din?en?16640:2017確定的基于該含碳酸鈣材料中的總碳重量計的生物基碳含量為至少60％重量，更優選至少70％重量，最優選至少80％重量。
14、根據另一種實施方案，該含碳酸鈣材料基于蛋殼、海貝殼(seashells)和/或牡蠣殼。
15、根據又另一種實施方案，該含碳酸鈣材料是經處理的含碳酸鈣材料，該經處理的含碳酸鈣材料包含在該含碳酸鈣材料的表面上的處理層，優選地，該處理層包含表面處理劑，該表面處理劑選自：
16、i)一種或多種磷酸單酯和/或其鹽和/或其反應產物和/或一種或多種磷酸二酯和/或其鹽和/或其反應產物的磷酸酯共混物，或者
17、ii)至少一種飽和或不飽和的脂族線性或支化羧酸和/或其鹽和/或其反應產物，優選至少一種碳原子總量為c4至c24的脂族羧酸和/或其鹽和/或其反應產物，更優選至少一種碳原子總量為c12至c20的脂族羧酸和/或其鹽和/或其反應產物，最優選至少一種碳原子總量為c16至c18的脂族羧酸和/或其鹽和/或其反應產物，或者
18、iii)至少一種單取代琥珀酸酐和/或其鹽和/或其反應產物，其中該單取代琥珀酸酐由利用選自在取代基中的碳原子總量為至少c2至c30的線性、支化、脂族和環狀基團的基團單取代的琥珀酸酐組成，和/或
19、iv)至少一種聚二烷基硅氧烷，和/或
20、v)至少一種包含至少兩種官能團的可交聯化合物，其中至少一種官能團適合于交聯聚合物樹脂，并且其中至少一種官能團適合于與該含碳酸鈣材料反應，和/或
21、vi)至少一種接枝的聚合物和/或其鹽和/或其反應產物，該接枝的聚合物包含至少一個通過將馬來酸酐接枝到包含丁二烯單元和任選的苯乙烯單元的均聚物或共聚物上而獲得的琥珀酸酐基團，或者
22、vii)一種或多種根據i)至vi)的材料的混合物，
23、更優選地，該處理層包含表面處理劑，該表面處理劑選自至少一種單取代琥珀酸酐和/或其鹽和/或其反應產物，其中該單取代琥珀酸酐由利用選自在取代基中的碳原子總量為至少c2至c30的線性、支化、脂族和環狀基團的基團單取代的琥珀酸酐組成。
24、根據一種實施方案，該經處理的含碳酸鈣材料包含處理層，該處理層的量基于該經處理的含碳酸鈣材料的總重量計為0.1-3％重量，優選0.1-1.2％重量，和/或該處理層的量為0.2-5.0mg/m2的該含碳酸鈣材料的bet比表面積，優選0.5-3.0mg/m2的該含碳酸鈣材料的bet比表面積。
25、根據另一種實施方案，該經處理的含碳酸鈣材料具有
26、-殘余總水分含量≤0.7％重量，優選≤0.5％重量、更優選≤0.3％重量，最優選≤0.2％重量，基于該經處理的含碳酸鈣材料的總干重計；和/或
27、-水分吸取敏感性(moisture?pick-up?susceptibility)≤6mg/g，優選≤3mg/g，更優選≤2mg/g，最優選≤1.5mg/g，基于該經處理的含碳酸鈣材料的總干重計。
28、根據另一個方面，提供一種用于制備如本文定義的含碳酸鈣材料的方法，該方法包括以下步驟：
29、a)提供含碳酸鈣材料，該含碳酸鈣材料具有根據din?en?16640:2017確定的基于該材料中的總碳重量計的生物基碳含量為至少50％重量，優選至少60％重量，更優選至少70％重量，最優選至少80％重量，優選地，該含碳酸鈣材料基于蛋殼、海貝殼和/或牡蠣殼，以及
30、b)將步驟a)的含碳酸鈣材料研磨到
【技術保護點】
1.含碳酸鈣材料，其具有
2.根據權利要求1所述的含碳酸鈣材料，其中該含碳酸鈣材料具有
3.根據權利要求1或2所述的含碳酸鈣材料，其中該含碳酸鈣材料基于蛋殼、海貝殼和/或牡蠣殼。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的含碳酸鈣材料，其中該含碳酸鈣材料是經處理的含碳酸鈣材料，該經處理的含碳酸鈣材料包含在該含碳酸鈣材料的表面上的處理層，優選地，該處理層包含表面處理劑，該表面處理劑選自：
5.根據權利要求4所述的含碳酸鈣材料，其中該經處理的含碳酸鈣材料包含處理層，該處理層的量基于該經處理的含碳酸鈣材料的總重量計為0.1-3％重量，優選0.1-1.2％重量，和/或該處理層的量為0.2-5.0mg/m2的該含碳酸鈣材料的BET比表面積，優選0.5-3.0mg/m2的該含碳酸鈣材料的BET比表面積。
6.根據權利要求4或5所述的含碳酸鈣材料，其中該經處理的含碳酸鈣材料具有
7.制備根據權利要求1-6中任一項所述的含碳酸鈣材料的方法，該方法包括以下步驟：
8.根據權利要求7所述的方法，其中該研磨在不存在分散劑的情
9.根據權利要求7或8所述的方法，其中該研磨是干研磨或濕研磨，優選地是在固體含量為1-40％重量、優選2-35％重量下的濕研磨。
10.根據權利要求7-9中任一項所述的方法，包括步驟c)：表面處理該含碳酸鈣材料，其中該含碳酸鈣材料在一個或多個步驟中與表面處理劑在混合下接觸，使得在該含碳酸鈣材料的表面上形成包含該表面處理劑和/或其鹽和/或其反應產物的處理層。
11.根據權利要求10所述的方法，其中步驟c)在比該表面處理劑的熔點高至少2℃、優選5℃的溫度下和/或在范圍為50-130℃、優選60-120℃的溫度下進行。
12.根據權利要求7-11中任一項所述的方法，進一步包括
13.聚合物配制劑，其包含
14.根據權利要求13所述的聚合物配制劑，其中該聚合物樹脂選自聚酯，聚烯烴，聚酰胺及其混合物，優選聚乙烯，聚丙烯，聚乳酸，聚乳酸基聚合物，聚羥基烷酸酯(PHA)如聚羥基丁酸酯(PHB)，聚-3-羥基丁酸酯(P3HB)，聚3-羥基丁酸酯-共聚-3-羥基己酸酯(PHBH)，聚羥基戊酸酯，聚羥基丁酸酯-聚羥基戊酸酯共聚物，聚(3-羥基丁酸酯-共聚-3-羥基戊酸酯)(PHBV)；聚對苯二甲酸-己二酸丁二酯(PBAT)，聚葡糖酸酯，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚碳酸酯(PC)，聚(二氧雜環己酮)，聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)，聚己內酯(PCL)，聚己內酯-聚(乙二醇)共聚物，聚己內酯-聚乳酸共聚物，聚乙烯醇(PVA)，聚(琥珀酸乙二醇酯)(PES)，聚(琥珀酸丙二醇酯)(PPS)，以及其混合物，更優選聚乳酸，聚乳酸基聚合物，聚(3-羥基丁酸酯-共聚-3-羥基戊酸酯)(PHBV)，聚羥基烷酸酯(PHA)，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，以及其混合物，或者該聚合物樹脂是彈性體樹脂，優選如下的彈性體樹脂：該彈性體樹脂選自天然或合成橡膠，更優選選自丙烯酸類橡膠，丁二烯橡膠，丙烯腈-丁二烯橡膠，表氯醇橡膠，異戊二烯橡膠，乙烯-丙烯橡膠，乙烯-丙烯-二烯單體橡膠，丁腈橡膠，丁基橡膠，苯乙烯-丁二烯橡膠，聚異戊二烯，氫化丁腈橡膠，羧化丁腈橡膠，氯丁二烯橡膠，異戊二烯-異丁烯橡膠，氯-異丁烯-異戊二烯橡膠，溴化異丁烯-異戊二烯橡膠，有機硅橡膠，氟碳橡膠，聚氨酯橡膠，聚硫橡膠，熱塑性橡膠，熱塑性淀粉(TPS)，以及其混合物。
15.根據權利要求13或14所述的聚合物配制劑，其中該聚合物配制劑包含基于該配制劑的總重量計為3-85％重量、優選3-82％重量的量的該含碳酸鈣材料。
16.根據權利要求13-15中任一項所述的聚合物配制劑，其中該聚合物樹脂是生物基聚合物樹脂，優選生物基聚烯烴，熱塑性淀粉或聚酯樹脂或其混合物，最優選生物基聚酯。
17.根據權利要求13-16中任一項所述的聚合物配制劑，其中該配制劑進一步包含添加劑，例如著色顏料，纖維，例如纖維素，玻璃或木纖維，染料，蠟，潤滑劑，氧化-和/或UV-穩定劑，抗氧化劑和其他填料，例如炭黑，TiO2，云母，粘土，沉淀二氧化硅，滑石或煅燒高嶺土。
18.由根據權利要求13-17中任一項所述的聚合物配制劑形成的制品，優選地，該制品選自衛生產品、醫療和保健產品、過濾產品、土工織物產品、農業和園藝產品、服裝、鞋類和行李產品、家用和工業產品、包裝產品、構造產品、汽車部件、瓶子、杯子、袋子、吸管、地板產品等。
19.制備如權利要求18中定義的制品的方法，其中該方法包括以下步驟：
20.如權利...
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.含碳酸鈣材料，其具有
2.根據權利要求1所述的含碳酸鈣材料，其中該含碳酸鈣材料具有
3.根據權利要求1或2所述的含碳酸鈣材料，其中該含碳酸鈣材料基于蛋殼、海貝殼和/或牡蠣殼。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的含碳酸鈣材料，其中該含碳酸鈣材料是經處理的含碳酸鈣材料，該經處理的含碳酸鈣材料包含在該含碳酸鈣材料的表面上的處理層，優選地，該處理層包含表面處理劑，該表面處理劑選自：
5.根據權利要求4所述的含碳酸鈣材料，其中該經處理的含碳酸鈣材料包含處理層，該處理層的量基于該經處理的含碳酸鈣材料的總重量計為0.1-3％重量，優選0.1-1.2％重量，和/或該處理層的量為0.2-5.0mg/m2的該含碳酸鈣材料的bet比表面積，優選0.5-3.0mg/m2的該含碳酸鈣材料的bet比表面積。
6.根據權利要求4或5所述的含碳酸鈣材料，其中該經處理的含碳酸鈣材料具有
7.制備根據權利要求1-6中任一項所述的含碳酸鈣材料的方法，該方法包括以下步驟：
8.根據權利要求7所述的方法，其中該研磨在不存在分散劑的情況下進行。
9.根據權利要求7或8所述的方法，其中該研磨是干研磨或濕研磨，優選地是在固體含量為1-40％重量、優選2-35％重量下的濕研磨。
10.根據權利要求7-9中任一項所述的方法，包括步驟c)：表面處理該含碳酸鈣材料，其中該含碳酸鈣材料在一個或多個步驟中與表面處理劑在混合下接觸，使得在該含碳酸鈣材料的表面上形成包含該表面處理劑和/或其鹽和/或其反應產物的處理層。
11.根據權利要求10所述的方法，其中步驟c)在比該表面處理劑的熔點高至少2℃、優選5℃的溫度下和/或在范圍為50-130℃、優選60-120℃的溫度下進行。
12.根據權利要求7-11中任一項所述的方法，進一步包括
13.聚合物配制劑，其包含
14.根據權利要求13所述的聚合物配制劑，其中該聚合物樹脂選自聚酯，聚烯烴，聚酰胺及其混合物，優選聚乙烯，聚丙烯，聚乳酸，聚乳酸基聚合物，聚羥基烷酸酯(pha)如聚羥基丁酸酯(phb)，聚-3-羥基丁酸酯(p3hb)，聚3-羥基丁酸酯-共聚-3-羥基己酸酯(phbh)，聚羥基戊酸酯，聚羥基丁酸酯-聚羥基戊酸酯共聚物，聚(3-羥基丁酸酯-共聚-3-羥基戊酸酯)(phbv)；聚對苯二甲酸-己二酸丁二酯(pbat)，聚葡糖酸酯，聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)，聚碳酸酯(pc)，聚(二氧雜環己酮)，聚琥珀酸丁二醇酯(pbs)，聚己內酯(pcl)，聚己內酯-聚(乙二醇)共聚物，聚己內酯-聚乳酸共聚物，聚乙烯醇(pva)，聚(琥珀酸乙二醇酯)(pes)，聚(琥珀酸丙二醇酯)(pps)，以及其混合物，更優選聚乳酸，聚乳酸基聚合物，聚(3-羥基丁酸酯-共聚-3-羥基戊酸酯)(phbv)，聚羥基烷酸酯(pha)，聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)，以及其混合物，或者該聚合物樹脂是彈性體樹脂，優選如下的彈性體樹脂：該彈性體樹脂選自天然或合成橡膠，更優選選自丙烯酸類橡膠，丁二烯橡膠，丙烯腈-丁二烯橡膠，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：M·韋爾克，J·巴蘭格，K·U·舒爾茨，T·福爾納，L·佩德羅索，
申請(專利權)人：OMYA國際股份公司，
類型：發明
國別省市：
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