[发明专利]处理过的矿物填料产物的制备方法，所得到的矿物填料产物及其用途

说明书

本发明涉及矿物填料处理方法领域，特别是制备在塑料应用中、 尤其是在聚丙烯(PP)-或聚乙烯(PE)-基透气性或挤出涂膜应用中 使用的处理过的矿物填料产物。

本发明的目的是制备处理过的矿物填料产物的方法，其特征在于 所述方法包括以下步骤：

(a)用至少一种C₈～C₂₄脂族单羧酸的II族或III族盐处理至少一 种干燥的矿物填料，产生中间矿物填料产物；随后

(b)用至少一种C₈～C₂₄脂族单羧酸处理步骤(a)的中间矿物填 料产物，产生处理过的矿物填料产物。

本发明的另一个目的是通过本发明的方法获得的产物。

本发明的又一个目的是通过本发明的方法获得的产物在塑料应 用、特别是在聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氨酯(PU)和聚氯乙 烯(PVC)应用、并且更特别地在PP-或PE-基透气性或挤出涂膜应用 中的应用。

矿物填料，例如碳酸钙，常常用作聚合物产物中的颗粒填料。

在此类矿物填料的应用过程中和/或在包含此类矿物填料的产物 的加工中达到的温度下散发出的与矿物填料相伴的挥发性物质的存在 可能导致最终的包含矿物的聚合物产物的质量下降。特别在制备包含 矿物填料并且更特别在包含碳酸钙的PP-或PE-基透气性或挤出涂膜 中遇到这一问题。

此外，挥发性物质导致此类膜的拉伸强度和撕裂强度减小，并且 损害可见的外观，特别是可见的均匀性。

在复配步骤过程中，挥发性物质会使填充有矿物的聚合物熔体产 生过多的泡沫，在真空提取中导致不想要的产物的积累，并且因此迫 使产率降低。

此类挥发性物质可以是，例如：

-与所述矿物填料固有地相伴的(“固有的挥发性物质”)，并 且尤其是相伴的水，和/或

-在处理所述矿物填料过程中引入的(“加入的挥发性物质”)， 例如使所述矿物填料在塑料介质中更易分散而引入的，和/或

-通过固有的有机物质和/或加入的有机物质与矿物填料的反应 产生的，此类反应尤其可以被在引入和/或处理包含所述处理过的矿物 填料的聚合材料过程中(例如在挤出或复配过程中)所达到的温度引 发或强化；和/或

-通过固有的有机物质和/或加入的有机物质的降解(生成CO2、 水和这些有机物质的可能的低分子量片段)产生的；此类降解尤其被 在引入和/或处理包含所述处理过的矿物填料的聚合材料过程中(例如 在挤出或复配过程中)所达到的温度引发或强化。

所有挥发性物质相对于矿物填料样品质量的质量分率-包括根据 下文描述的热重分析检测出的由普通矿物填料制备步骤(包括带或不 带研磨助剂的研磨、有或没有浮选剂或其它助剂的富集)所引入的挥 发性物质，以及上文未明确列出的其它预处理试剂，在整个本说明书 和权利要求中称作“全部挥发性物质”。

为了本申请的目的，与矿物填料相伴并且在给定的温度范围内散 发出的全部挥发性物质根据在由热重(TGA)曲线上示出的该温度范围 内的所述矿物填料样品的质量损失百分率进行表征，此类热重(TGA) 曲线的制备是技术人员熟知的技术。

该分析方法提供高精度的质量损失信息，并且是公知知识；例如， 在“Principles of Instrumental analysis”，第五版，Skoog，Holler， Nieman，1998年(1992年第一版)，第31章798～800页，以及在很 多其它普遍知道的文献工作中描述了这种方法。

熟练的技术人员能够通过非常简单的常规检测，也就是通过使用 Mettler Toledo TGA 851进行热重分析(TGA)，确定所述“全部挥 发性物质”，其中所述热重分析基于500+/-50mg的样品以及扫描温度 为25～300℃，以20℃/分钟的速率在空气流量为70ml/分钟下进行。

之后使用Star^e SW9.01软件确定在如此获得TGA曲线上在给定 的温度内对应于全部挥发性物质的质量损失百分率。使用该软件，首 先使所述曲线相对于原始样品重量归一化以获得相对于原始样品的质 量损失百分率值。之后，选择温度范围为25～300℃，选择步骤水平 (德文为：“Stufe horizontal”)选项以获得所选择的温度范围内 的质量损失百分率。