[发明专利]研磨矿物材料的方法

说明书

本发明涉及在特定阴离子聚合物存在下研磨矿物材料来制备矿物颗粒的方法。使用的聚合物通过在次磷酸钠、三硫代碳酸二丙酸二钠和至少一种生成自由基的化合物的存在下聚合而获得。本发明还涉及含水组合物，其包含研磨的矿物材料颗粒和这种聚合物，特别是纸涂料滑动组合物。

说明书

本发明涉及通过在特定阴离子聚合物的存在下研磨矿物质来制备矿物颗粒的方法。所使用的聚合物通过在次磷酸钠、2,2’-(硫代羰基双硫代)二丙酸二钠(DPTTC)和至少一种生成自由基的化合物的存在下聚合获得。本发明还涉及含水组合物，其包含研磨的矿物质颗粒和这种聚合物，特别是纸涂料着色组合物。

文献EP 2900708和EP 3074436公开了制备具有可控分子量和多分散指数的阴离子聚合物的方法。

研磨矿物质的方法是已知的，特别是用于研磨造纸工业中使用的矿物材料。特别地，已知研磨矿物质的方法，其使用研磨助剂，尤其是衍生自包含一种或多于一种羧酸基团的不饱和单体的聚合物。这些研磨助剂在研磨操作期间控制悬浮液的流变性。通常，这些研磨助剂尽可能地减少用于研磨的矿物填料悬浮液的流动极限，同时在研磨操作期间保持足够的黏度水平。

通常，研磨矿物质的方法必须是有效的，并且可以控制获得的颗粒的粒度分布。

此外，研磨矿物质的方法必须在具有特定粒度分布和一定数量的矿物质的研磨时间方面具有高效力。事实上，为了制备一定数量的具有特定粒度分布的矿物颗粒，减少研磨设备的使用时间提高了研磨方法的总收率。

类似地，重要的是具有研磨矿物质的方法，使得可以制备低黏度矿物质颗粒的水悬浮液，其在研磨后不久稳定并且在研磨后数小时或数天也是稳定的。必须控制黏度漂移的现象，因为它们会导致制备的悬浮液凝胶化，这将使处理变得困难或不可能。这种黏度差距必须尽可能低。类似地，必须避免或强烈减缓颗粒的沉降现象。

除了控制稳定性之外，还必须控制研磨的矿物质颗粒的水悬浮液的黏度。通常，控制研磨的矿物质颗粒的水悬浮液的黏度必须使其能够获得低黏度水平。

制备具有高固体含量的矿物质颗粒的水悬浮液的可能性也是重要的。这些矿物质颗粒的水悬浮液的高固含量使得可以特别提高这些悬浮液的制备方法的生产率。

另外，从环境的角度来看，重要的是能够使用研磨助剂，研磨助剂能够制备包含较低水量的矿物质颗粒悬浮液，同时保持或增强这些悬浮液的性质。

此外，在制造涂布纸和光泽纸时，使用纸涂料颜料的含水组合物在纸张表面上沉积矿物质颗粒和黏合剂层，以改变其表面状况来改善其可印刷性、光泽或不透明性。例如，对于用于印刷的涂布纸，涂层由主要包含黏合剂和颜料的水性分散体获得，所述黏合剂和颜料仍被称为“矿物填料”。纸涂层中最常用的颜料是高岭土、碳酸钙、二氧化钛、滑石和有机颜料，特别是塑料颜料。在这些组合物中，矿物填料是颗粒形式。这种纸涂料颜料的使用显著地使得可以增强纸的物理性质，特别是改善其光学性质。

通过使用这些纸涂料颜料，还可以提高造纸方法的效力。

还应寻求改善在造纸过程中使用的不同化合物的相容性。

因此，尽管存在使用聚合物作为研磨助剂的矿物质的湿法研磨方法，但是现有技术方法并不总能为所遇到的问题提供令人满意的解决方案。因此需要用于在水中研磨矿物质的改进方法。

根据本发明的方法提供了对现有技术方法的全部或部分问题的解决方案。

因此，本发明提供了制备矿物质颗粒的方法，包括在至少一种分子量M_W(通过SEC测量)小于8000g/mol且多分散指数(PI)或多分散性指数小于3的聚合物的存在下在水中研磨至少一种矿物质，所述聚合物在水中、在高于50℃的温度下、在以下物质存在的情况下，通过包含至少一个可聚合的烯属不饱和度和羧酸基团的至少一种阴离子单体的自由基聚合反应获得：

-次磷酸钠，