【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
技術介紹
1、礦物填料，并且尤其是含有碳酸鈣的礦物填料經常用作添加到樹脂或粘合劑、油漆或紙中的顆粒填料，并且可改進特定性質，例如不透明度、亮度、穩定性、粘度、強度或勁度，并且可使產品更便宜，或者二者的混合。
2、ep2997833涉及經表面反應的碳酸鈣作為抗結塊劑的用途，其中經表面反應的碳酸鈣是天然研磨或沉淀碳酸鈣與二氧化碳和至少一種酸在水性介質中的反應產物，其中所述至少一種酸選自鹽酸、硫酸、亞硫酸、磷酸、檸檬酸、草酸、乙酸、甲酸和它們的混合物，其中二氧化碳通過酸處理原位形成和/或從外部來源供應，并且其中經表面反應的碳酸鈣顆粒具有0.1-50mm的體積中值粒徑d50。
3、ep2926797涉及一種用于牙齒再礦化和/或美白的口腔護理組合物，包含經表面反應的碳酸鈣，其中經表面反應的碳酸鈣是天然或合成碳酸鈣與二氧化碳和至少一種酸的反應產物。
4、ep20186219.0涉及包含可交聯含氟聚合物及經表面反應的碳酸鈣(作為填料)的可固化氟聚合物組合物。
5、除此之外，通常添加另外的顏料和顆粒，其向填料組合物添加進一步的有利特征。顏料或顆粒通常已知為由于波長選擇性吸收而改變反射或透射光顏色的材料。這種物理過程不同于熒光、磷光和其他形式的發光，在其中材料發射光。顏料用于著色，例如油漆、墨、塑料、織物、化妝品、食品和其他材料。使用的大多數顏料是干著色劑，通常磨成細粉。
6、白色顏料因其產業關聯性而在顏料領域占有特殊地位。例如，歐洲造紙工業每年使用多于1000萬噸白色顏料。白色顏料也
7、已知的白色顏料是二氧化鈦，也稱為鈦白、顏料白6(pw6)、ci?77891或e編號e171。通常，其來源于鈦鐵礦、金紅石、和銳鈦礦或它們的混合物。它有廣泛的應用，尤其是作為紙和塑料材料以及油漆中的白色顏料。另外，由于其白顏色，它也用作食品著色或化妝品應用。此外，二氧化鈦能夠吸收紫外線，并因此經常用于防曬劑和防曬應用。
8、ep0634462涉及含有非常細碎的tio2的涂料組合物，包含0.5-30.0體積％的彩色顏料和/或炭黑、55.0-98.5體積％的粘合劑固體和0.3-15.0體積％的非常細碎的tio2，其顆粒尺寸為5-40nm，并具有高的總反射率(亮度)和強烈的顏色深度。
9、ep2188125涉及一種自清潔、去污染油漆，包含：以體積計約5％-約40％的基本上純銳鈦礦形式的光催化二氧化鈦，所述光催化二氧化鈦特征在于平均微晶尺寸在約5nm和約30nm之間并在可見光存在下具有光催化活性；一種或多種額外的顏料，和苯乙烯丙烯酸類共聚物粘合劑。
10、us7476704涉及一種包含聚合物樹脂、閃蒸煅燒高嶺土粘土填料和二氧化鈦填料的聚合物組合物。二氧化鈦具有在約0.2-0.35μm的范圍內的平均骨料尺寸。
11、au630406涉及具有平均一次顆粒尺寸小于100nm的二氧化鈦顆粒，所述顆粒中的每個基本上涂覆有磷脂。磷脂涂覆的二氧化鈦顆粒可并入水包油和油包水乳液中，以提供具有優異紫外線屏蔽效率、長期穩定性和耐水性質的新型防曬組合物。
12、ep3360601涉及具有uv-a和/或uv-b保護的化妝品組合物，包含至少一種無機uv過濾劑和具有體積中值顆粒尺寸d50為0.1-90μm的經表面反應的碳酸鈣，其中該表面反應的碳酸鈣是天然研磨碳酸鈣或沉淀碳酸鈣與二氧化碳和一種或多種h3o+離子供體的反應產物，其中該二氧化碳由h3o+離子供體處理原位形成和/或由外部來源供應。然而，在該專利申請中，僅提供無機uv過濾劑和經表面反應的碳酸鈣的混合物，但未修改經表面反應的碳酸鈣的結構。
13、ep3517176涉及具有體積中值顆粒尺寸d50為0.1-90μm的經表面反應的碳酸鈣作為化妝品和/或皮膚護理組合物中皮膚外觀調節劑的用途，其中該經表面反應的碳酸鈣是天然研磨碳酸鈣或沉淀碳酸鈣與二氧化碳和一種或多種h3o+離子供體的反應產物，其中該二氧化碳由h3o+離子供體處理原位形成和/或由外部來源供應。ep3517178涉及經表面反應的碳酸鈣在化妝品和/或皮膚護理組合物中作為改變皮膚的生物力學性質的試劑的用途，其中經表面反應的碳酸鈣具有體積中值顆粒尺寸d50為0.1-90μm，并且其中該經表面反應的碳酸鈣是天然研磨碳酸鈣或沉淀碳酸鈣與二氧化碳和一種或多種h3o+離子供體的反應產物，其中該二氧化碳由h3o+離子供體處理原位形成和/或由外部來源供應。化妝品和/或皮膚護理組合物可包含另外的添加劑，例如無機uv過濾劑，例如二氧化鈦。然而，這些文件也僅涉及無機uv過濾劑和經表面反應的碳酸鈣的混合物，但未修改經表面反應的碳酸鈣的結構。
14、然而，在一些應用中，二氧化鈦以包含亞微米或納米尺寸的二氧化鈦顆粒的粉末形式使用。這是不利的，因為亞微米和/或納米尺寸的tio2粉末由于這樣小的二氧化鈦顆粒的潛在致癌方面而成問題。由于這種潛在的致癌性，歐盟試圖至少在食品和化妝品應用中禁止這樣的顆粒。
15、另一缺點在于當兩種化合物(經表面反應的碳酸鈣和二氧化鈦)以干燥產品的形式混合時，這可導致浮塵，其可引起健康問題，尤其是被吸入時。此外，當兩種化合物(經表面反應的碳酸鈣和含鈦材料(例如二氧化鈦)以干燥產品的形式混合時，由于psd(顆粒尺寸分布)和密度差異，在運輸過程中經常發生顆粒分離。
16、鑒于上述情況，持續需要包含經表面反應的碳酸鈣以及鈦物質并且鑒于其顏色、其uv吸光度以及鑒于其機械和顆粒性質而具有優異性質的顆粒或填料。
17、因此，本專利技術的目的是提供一種改進的填料或改進的顆粒，其包含經表面反應的碳酸鈣，并且可用于聚合物應用、紙涂料應用、造紙，尤其是在制造裝飾紙、油漆、涂料、密封劑、膠黏劑、飼料、藥品、混凝土、水泥、化妝品、水處理、工程木材應用、石膏板應用、包裝應用、催化、氣體處理應用和/或農業應用中。填料或顆粒應具有白色外觀，使得它們尤其可用于油漆和紙中，且沒有向這樣的應用增加不需要的顏色。
18、此外，期望提供具有uv吸收性質且可用于醫藥或化妝品，尤其是在防曬劑和防曬應用中的填料或顆粒。填料或顆粒應對人無毒，不會對環境造成有害影響，并可用于化妝品應用。尤其是，填料或顆粒應不含亞微米和/或納米尺寸范圍的二氧化鈦，以便避免健康問題，尤其是此類產品的致癌性。
19、此外，期望鈦物質不能僅通過洗滌或在液體組合物中就從表面反應的碳酸鈣分離。
20、本專利技術的另一目的在于填料或顆粒應容易且快速地生產、可負擔并尤其是易于處理。
技術實現思路
1、通過如在獨立權利要求中限定的主題解決前述和其他目的。
2、根據本專利技術的一方面，提供了用于生產白色的吸收uv的用鈦物質摻雜的經表面反應的碳酸鈣的方法，包括以下步驟：
3、a)提供包含碳酸鈣的材料，
4、b)提供至少一種h3o+離子供體，
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1.用于生產白色的吸收UV的用鈦物質摻雜的經表面反應的碳酸鈣的方法，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述包含碳酸鈣的材料是天然研磨碳酸鈣和/或沉淀碳酸鈣，優選所述天然研磨碳酸鈣選自大理石、白堊、石灰石和它們的混合物，和/或所述沉淀碳酸鈣選自具有霰石、球霰石或方解石晶形的沉淀碳酸鈣和它們的混合物。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述包含碳酸鈣的材料處于顆粒形式，所述顆粒具有0.05-10μm、優選0.2-5.0μm、更優選0.4-3.0μm且最優選0.6-1.2μm的重量中值顆粒尺寸d50(重量)，和/或0.15-55μm、優選1-40μm、更優選2-25μm且最優選3-15μm的重量頂切顆粒尺寸d98(重量)。
4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述至少一種H3O+離子供體選自磷酸、檸檬酸、酸式鹽、酒石酸和它們的混合物，優選地所述至少一種H3O+離子供體選自磷酸、通過選自Li+、Na+和/或K+的陽離子至少部分中和的H2PO4-、通過選自Li+、Na+、K+、Mg2+和/或Ca2+的陽離子至少部分中和的HPO
5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述至少一種H3O+離子供體與所述包含碳酸鈣的材料的摩爾比為0.01-4、優選0.02-2、更優選0.05-1且最優選0.1-0.58。
6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述至少一種包含鈦的物質選自鈦鹽、氫氧化鈦、二氧化鈦和它們的混合物，優選所述包含鈦的物質選自溴化鈦、氟化鈦、碘化鈦、氯化鈦、硫酸氧鈦、氫氧化鈦、二氧化鈦和它們的混合物且最優選所述包含鈦的物質選自溴化鈦、氟化鈦、碘化鈦、氯化鈦、硫酸氧鈦和它們的混合物。
7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中以0.1-20重量％鈦元素的量提供所述至少一種包含鈦的物質，基于所述包含碳酸鈣的材料的總干重量計，優選0.5-15重量％、更優選1.0-10重量％且最優選2.5-7.5重量％。
8.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中在步驟d)中，將所述包含碳酸鈣的材料用包含步驟b)的所述至少一種H3O+離子供體和步驟c)的所述至少一種包含鈦的物質的溶液處理。
9.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中在步驟d)中，所獲得的經表面反應的碳酸鈣的水性懸浮液的pH值為4.5-11、優選5.5-10且最優選6.0-8.0。
10.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中在20-95℃、優選30-85℃、更優選40-80℃、甚至更優選50-75℃且最優選65-73℃的溫度下進行步驟d)。
11.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述方法還包括將白色的吸收UV的用鈦物質摻雜的經表面反應的碳酸鈣從步驟d)中獲得的所述水性懸浮液分離的步驟e)，并且優選地步驟e)通過溶劑蒸發和/或壓濾完成，和/或
12.白色的吸收UV的用鈦物質摻雜的經表面反應的碳酸鈣，包含方解石和羥磷灰石并具有15m2/g-200m2/g的比表面積，其使用氮氣和根據ISO?9277:2010的BET方法測量，
13.根據權利要求12所述的用鈦物質摻雜的經表面反應的碳酸鈣，其中所述用鈦物質摻雜的經表面反應的碳酸鈣具有
14.根據權利要求12或13所述的用鈦物質摻雜的經表面反應的碳酸鈣，
15.根據權利要求12至14中任一項的白色的吸收UV的用鈦物質摻雜的經表面反應的碳酸鈣在聚合物應用、紙涂料應用、造紙中，尤其是在制造裝飾紙、油漆、涂料、密封劑、膠黏劑、飼料、藥品、混凝土、水泥、化妝品、水處理、工程木材應用、石膏板應用、包裝應用、催化、氣體處理應用和/或農業應用中的用途。
16.根據權利要求12至14中任一項的白色的吸收UV的用鈦物質摻雜的經表面反應的碳酸鈣用于植物及其部分的防曬或用于化妝品制劑中的化學和物理防曬的用途。
17.制品，包含根據權利要求12至14中任一項的白色的吸收UV的用鈦物質摻雜的經表面反應的碳酸鈣，其中所述制品選自紙產品、工程木材產品、石膏板產品、聚合物產品、衛生產品、醫療產品、保健產品、過濾產品、織造材料、非織造材料、土工織物產品、農產品、園藝產品、衣服、鞋類產品、行李產品、家用產品、工業產品、包裝產品、建筑產品和構造產品。
...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.用于生產白色的吸收uv的用鈦物質摻雜的經表面反應的碳酸鈣的方法，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述包含碳酸鈣的材料是天然研磨碳酸鈣和/或沉淀碳酸鈣，優選所述天然研磨碳酸鈣選自大理石、白堊、石灰石和它們的混合物，和/或所述沉淀碳酸鈣選自具有霰石、球霰石或方解石晶形的沉淀碳酸鈣和它們的混合物。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述包含碳酸鈣的材料處于顆粒形式，所述顆粒具有0.05-10μm、優選0.2-5.0μm、更優選0.4-3.0μm且最優選0.6-1.2μm的重量中值顆粒尺寸d50(重量)，和/或0.15-55μm、優選1-40μm、更優選2-25μm且最優選3-15μm的重量頂切顆粒尺寸d98(重量)。
4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述至少一種h3o+離子供體選自磷酸、檸檬酸、酸式鹽、酒石酸和它們的混合物，優選地所述至少一種h3o+離子供體選自磷酸、通過選自li+、na+和/或k+的陽離子至少部分中和的h2po4-、通過選自li+、na+、k+、mg2+和/或ca2+的陽離子至少部分中和的hpo42-、檸檬酸和它們的混合物，更優選地所述至少一種h3o+離子供體選自磷酸、檸檬酸或它們的混合物，且最優選所述至少一種h3o+離子供體是磷酸。
5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述至少一種h3o+離子供體與所述包含碳酸鈣的材料的摩爾比為0.01-4、優選0.02-2、更優選0.05-1且最優選0.1-0.58。
6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述至少一種包含鈦的物質選自鈦鹽、氫氧化鈦、二氧化鈦和它們的混合物，優選所述包含鈦的物質選自溴化鈦、氟化鈦、碘化鈦、氯化鈦、硫酸氧鈦、氫氧化鈦、二氧化鈦和它們的混合物且最優選所述包含鈦的物質選自溴化鈦、氟化鈦、碘化鈦、氯化鈦、硫酸氧鈦和它們的混合物。
7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中以0.1-20重量％鈦元素的量提供所述至少一種包含鈦的物質，基于所述包含碳酸鈣的材料的總干重量計，優選0.5-15重量％、更優選1.0-10重量％且最優選2.5-7.5重量％。
8.根據前述權利要求中任一項所述的方...
【專利技術屬性】
技術研發人員：J·弗托尼，D·E·杰勒德，
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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