КАРБОНАТ ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНОГО МЕТАЛЛА, ПОВЕРХНОСТНО-МОДИФИЦИРОВАННЫЙ, ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ, ОДНИМ ПОЛИГИДРОСИЛОКСАНОМ
CARBONATE OF ALKALINE EARTH METAL, SURFACE-MODIFIED WITH, AT LEAST, ONE POLYHYDROSYLOXANE

Настоящее изобретение относится к содержащему карбонат щелочноземельного металла материалу-наполнителю, имеющему температуру начала улетучивания ≥350°C, который является, по меньшей мере, частично поверхностно-модифицированным с применением, по меньшей мере, одного полигидросилоксана с целью повышения гидрофобности и/или снижения впитывания влаги, к способу получения такого поверхностно-модифицированного содержащего карбонат щелочноземельного металла материла-наполнителя, к волокну, и/или филаменту, и/или пленке, и/или нити, и/или к проницаемой (“дышащей”) пленке, содержащей поверхностно-модифицированный содержащий карбонат щелочноземельного металла материал-наполнитель, а также к изделию, включающему в себя поверхностно-модифицированный содержащий карбонат щелочноземельного металла материал-наполнитель, и/или волокно, и/или филамент, и/или пленку, и/или нить, и/или проницаемую пленку, предпочтительно к его применению в продуктах на основе сложного полиэфира.
На практике, материалы-наполнители, и в особенности содержащие карбонат кальция материалы-наполнители, часто используются в качестве дисперсных наполнителей в продуктах на основе термопластичных полимеров, таких как волокна, филаменты, пленки и/или нити, обычно изготавливаемые из полиэтилена (PE), полипропилена (PP), полиуретана (PU), поливинилхлорида (PVC), сложного полиэфира (PES) и/или полиамида (PA). Однако для обеспечения материала-наполнителя с покрытием и для улучшения диспергируемости упомянутого материала-наполнителя в полимерной композиции, а также для возможного улучшения технологических свойств этой полимерной композиции и/или свойств продуктов конечного применения, таких как волокна, филаменты, пленки, нити, и/или проницаемые пленки, вводят добавки. Исключение таких добавок могло бы неприемлемо снизить качество получающегося в результате волокна, филамента, пленки, нити, и/или проницаемой пленки. Кроме того, следует отметить, что такие материалы-наполнители, как правило, соотносятся с присутствием летучих соединений, выделяющихся при температурах, которые достигаются во время применения таких минеральных наполнителей и/или при переработке упомянутых полимерных продуктов, содержащих такие материалы-наполнители. Такие летучие соединения могут, например, быть:
- по своей природе изначально связаны с материалом-наполнителем ("внутренние летучие соединения"), и в особенности могут представлять собой связанную воду, и/или
- введены во время обработки материала-наполнителя ("добавленные летучие соединения"), например, для получения материала-наполнителя, более хорошо диспергируемого в среде полимерного пластика, и/или
- выработаны в ходе реакции, термического разложения внутренних органических веществ и/или добавленных органических веществ и/или в ходе реакции с материалом-наполнителем; такие реакции особенно могут быть инициированы или ускорены действием температур, которые достигаются во время введения и/или переработки полимерного материала, содержащего материал-наполнитель, как, например, во время процессов экструзии или компаундирования; и/или
2
- выработаны в ходе распада внутренних органических веществ и/или добавленных органических веществ, с образованием CO, воды и, возможно, фракций этих органических веществ низкой молекулярной массы; такой распад особенно может быть инициирован или ускорен действием температур, которые достигаются во время введения и/или переработки полимерного материала, содержащего материал-наполнитель, как например, во время процессов экструзии или компаундирования.
По причине присутствия таких летучих соединений может быть затруднительным изготовление волокна, филамента, пленки, нити, и/или проницаемой пленки, не включающего(-ей) пустот, что дает в результате неровные поверхности и, следовательно, ухудшение качества конечного полимерного продукта, содержащего такой материал-наполнитель. Кроме того, летучие соединения могут приводить к снижению прочности при растяжении и на разрыв такого(-ой) волокна, филамента, пленки, нити и/или проницаемой пленки, и могут ухудшать его/ее видимые аспекты, в особенности его/ее видимую равномерность/однородность. К тому же летучие соединения могут производить избыточное вспенивание расплава наполненного материалом-наполнителем полимера во время стадии компаундирования, вызывая нежелательное наслоение продукта в ходе вакуумной экстракции и тем самым вынуждая снижать производительность.
Такие модифицированные содержащие карбонат щелочноземельного металла материалы-наполнители, как например, содержащие карбонат кальция материалы-наполнители, описаны в ряде документов. Например, международная публикация WO 00/20336 относится к ультратонкодисперсному природному карбонату кальция, который необязательно может быть обработан одной или несколькими жирными кислотами или одной или несколькими их солями или смесями, и, который используется в качестве регулятора реологических свойств полимерных композиций.
Аналогично, патент US 4407986 относится к осажденному карбонату кальция, который подвергнут поверхностной обработке диспергирующим агентом, который может включать в себя алифатические кислоты и их соли металлов, для того, чтобы ограничить введение смазочных добавок при пластицировании этого карбоната кальция с кристаллическим полипропиленом и избежать образования агрегированных частиц карбоната кальция, которые ограничивают ударную прочность полипропилена.
Патент EP 0998522 относится к наполнителю для проницаемых пленок на основе карбоната кальция, подвергнутого поверхностной обработке, с использованием жирных кислот с, по меньшей мере, 10 атомами углерода, где наполнитель до и после процесса обработки должен быть преимущественно свободен от влаги, то есть должен содержать влагу в диапазоне менее 0,1 масс. %
В патенте EP 0325114, который относится к неоседающим антикоррозийным композициям для транспортных средств на основе поливинилхлорида, который имеет улучшенные реологические и адгезионные свойства, Пример 7 раскрывает смесь аммониевой соли 12-гидроксистеариновой кислоты в комбинации с жирной кислотой (в массовом соотношении, равном 1:1), используемую для обработки минерального наполнителя.
Международная публикация WO 03/082966 относится к содержащей сшиваемый и/или сшитый нанонаполнитель композиции, которая, в необязательных вариантах осуществления, может дополнительно включать в себя наполнители, которые могут быть покрыты или могут быть не покрыты стеариновой кислотой, стеаратом, силаном, силоксаном и/или титанатом. Такие содержащие нанонаполнитель композиции используются для повышения барьерных свойств, прочности и температур тепловой деформации, что делает их полезными в применении в медицине, автомобилестроении, электротехнике, строительстве и производстве продовольствия.
Патент US 2002/0102404 описывает диспергируемые частицы карбоната кальция, покрытые по своей поверхности комбинацией насыщенных и ненасыщенных алифатических карбоновых кислот и их солей наряду с органическим соединением, таким как фталевый сложный эфир, которые используются в клеевых композициях для улучшения стабильности вязкости и адгезионных свойств.
Кроме того, патент US 2002/0102404 требует внедрения смеси насыщенных и ненасыщенных алифатических карбоновых кислот /солей. Присутствие ненасыщенных алифатических карбоновых кислот/солей повышает риск протекания in situ нежелательных побочных реакций с двойной связью во время переработки материала, содержащего любую ненасыщенную алифатическую карбоновую кислоту/соль. К тому же, присутствие ненасыщенных алифатических карбоновых кислот/солей может дать в результате обесцвечивание или вырабатывание нежелательного запаха, и, в частности, ощутимо прогорклых запахов, в материале, в который они введены.
Пункт 11 международной публикации WO 92/02587 показывает, что омыленный раствор натриевой соли, по меньшей мере, одной ненасыщенной жирной кислоты высокой молекулярной массы или комбинации, по меньшей мере, одной ненасыщенной жирной кислоты высокой молекулярной массы и, по меньшей мере, одной насыщенной жирной кислоты высокой молекулярной массы, может быть добавлен в предварительно нагретую суспензию осажденного карбоната кальция, для получения в конечном итоге желательного уровня слоя жирной кислоты на карбонате кальция до переработки на дополнительных технологических стадиях.
Реферат патента JP 54162746 раскрывает композицию, содержащую заданные относительные количества жесткой винилхлоридной смолы, обработанного жирной кислотой коллоидного карбоната кальция и стеарата бария, используемого для улучшения термостабильности винилхлоридной композиции.
Патент US 4520073 описывает минеральные материалы-наполнители с улучшенными гидрофобными покрытиями, полученные в результате нанесения покрытия под давлением на пористые минералы с использованием пара в качестве носителя для материала покрытия. Упомянутый материал покрытия может быть выбран, в числе прочих альтернативных вариантов, из длинноцепочечных алифатических жирных кислот и их солей.
3
2
m
Международная публикация WO 01/32787 описывает дисперсный продукт из материала на основе карбоната щелочноземельного металла, который имеет на своих частицах покрытие из гидрофобного материала, включающего в себя композицию, образованную из (a) первого компонента, который содержит продукт реакции карбоната щелочноземельного металла и, по меньшей мере, одной заданной алифатической карбоновой кислоты, и (b) второго компонента, имеющего температуру высвобождения карбоната, значительно превышающую соответствующую температуру первого компонента, и который содержит соединение формулы CH(CH)COOR.
Международная публикация WO 2008/077156 A2 относится к свитым кручением волокнам, содержащим, по меньшей мере, одну полимерную смолу и, по меньшей мере, один наполнитель, имеющий средний размер частиц, меньший или равный приблизительно 5 микрометрам, и/или имеющий размер частиц с максимальным содержанием, составляющий менее приблизительно 15 микрометров, где, по меньшей мере, один наполнитель присутствует в количестве, составляющем менее приблизительно 40% по массе, относительно общей массы свитых кручением волокон. Покрытие наполнителя описано, как представляющее собой, по меньшей мере, одно органическое вещество, выбираемое из жирных кислот и их солей и сложных эфиров, например, из стеариновой кислоты, стеарата, стеарата аммония и стеарата кальция.
Патент GB 2336366 A относится к наполненным термопластичным композициям, и, в частности, наполненным композициям на основе полиэтилена низкой плотности, которые должны быть превращены в продукты или изделия в результате применения процесса экструзии. Дополнительно описано, что гидрофобизирующим агентом предпочтительно является органическая карбоновая кислота или ее частично или полностью нейтрализованная соль, которая имеет, по меньшей мере, одну насыщенную или ненасыщенную углеводородную цепь, имеющую от 8 до 28 атомов углерода, если дисперсный минеральный наполнитель имеет поверхностную реакцию от нейтральной до щелочной, например, карбонат кальция.
Автору заявки также известна международная публикация WO 2011/147778, описывающая продукт на основе содержащего карбонат кальция минерального наполнителя для пленочных применений, обеспечивающий температуру начала улетучивания, по меньшей мере, 250°C, и содержащий полученный в результате обработки слой, расположенный на поверхности упомянутого минерального наполнителя и в основном состоящий из насыщенных алифатических карбоновых кислот, имеющих от 6 до 9 атомов углерода, и их солей.
2
2
Автору заявки также известна международная публикация WO 2011/147802, описывающая способ получения продукта на основе поверхностно-обработанного минерального наполнителя, для нанесения пленки при температуре начала улетучивания, по меньшей мере, 220°C, с использованием одного или более алифатического(-их) альдегида(-ов), имеющих от 6 до 14 атомов углерода, при уровне обработки, составляющем теоретическую общую массу альдегида от 0,25 мг/м до 5 мг/м на поверхности продукта на основе обработанного минерального наполнителя.
Автору заявки также известна международная публикация WO 2008/125955, описывающая способ получения продукта на основе обработанного минерального наполнителя посредством обработки сухого минерального наполнителя, по меньшей мере, одной солью металла Группы II или Группы III и C8-C24 алифатической монокарбоновой кислоты с получением промежуточного продукта на основе минерального наполнителя, с последующей обработкой этого промежуточного продукта на основе минерального наполнителя на второй стадии, по меньшей мере, одной C8-C24 алифатической монокарбоновой кислотой с получением продукта на основе обработанного минерального наполнителя, где летучие соединения при нагревании продукта от 25°С до 300°C составляют менее 0,25% по массе.
2
Автору заявки также известна международная публикация WO 2010/023144, описывающая продукт на основе обработанного по поверхности частиц минерального наполнителя, включающего полученный в результате обработки слой, состоящий из, по меньшей мере, одной насыщенной C8-C24 алифатической карбоновой кислоты и, по меньшей мере, одной соли двух- и/или трехвалентного катиона и одной или нескольких насыщенных C8-C24 алифатических карбоновых кислот, расположенный на поверхности упомянутого(-ых) минерального(-ых) наполнителя(-ей) в массовом соотношении «все упомянутые соли алифатических карбоновых кислот: все упомянутые алифатические карбоновые кислоты» от 51:49 до 75:25, и упомянутый полученный в результате обработки слой присутствует в количестве, равном, по меньшей мере, 2,5 мг/м, и общее содержание летучих соединений при температуре от 25°C до 280°C составляет менее 0,25% по массе.
Международная публикация WO 2004/031302 A2 относится к обрабатывающей композиции для нанесения на частицы наполнителя, состоящей из 5-95% по массе содержащего атом кремния агента для обработки гидрофобного типа и 5-95% по массе содержащего атом кремния агента для обработки функционального типа, в расчете на массу композиции.
Патент GB 2355453 A относится к способу получения гидрофобного карбоната кальция, включающему в себя обработку поверхности карбоната кальция агентом для обработки поверхности, который содержит циклический Si-H-содержащий силоксан или водную эмульсию Si-H-содержащего силоксана.
Международная публикация WO02/096992 (A2) относится к композиции на основе силиконового каучука, содержащей различные наполнители и полиорганосилоксан.
Международная публикация WO 2013/004621 A1 относится к гипсосодержащему строительному материалу, включающему в себя карбонат кальция и кремнийорганическое соединение.
Международная публикация WO 02/055596 A1 относится к обработке минеральных наполнителей с целью придания им гидрофобных свойств и введения их в полимеры, например, для изготовления пленок, в частности, проницаемых ("дышащих") пленок.
Патент EP 0811035 A1 относится к композиции наполнителя для термопластичных олефинов или термопластичных эластомеров. Эта композиция включает в себя не содержащий галогенов огнезащитный (пламегасящий) наполнитель, который подвергнут поверхностной обработке производными жирной кислоты и необязательно производным силоксана.
3
3
Международная публикация WO 2007/078454 A2 относится к пленке, содержащей: a) полиолефиновую базовую смолу; и b) полиолефиновую смолу-носитель, смешанную с CaCO; где CaCO и смола-носитель присутствуют в соотношении 15/85-80/20 по массе.
Патент DE 958830 C относится к способу обработки природного карбоната кальция. В частности, описано, что карбонат кальция измельчают в присутствии поверхностно-активных соединений, таких как синтетические или природные жирные кислоты, жирные аминокислоты, амиды кислот, жирные спирты, воски и смолы.
Патент US 3160598 A относится к изготовлению полиэтиленовых композиций, содержащих наполнители. Описано, что на частицы наполнителя прикрепляют сшивающие агенты посредством связующего, выполненного с возможностью получить оболочку вокруг каждой частицы наполнителя. Образующий оболочку закрепляющий агент представляет собой органическую кислоту, предпочтительно насыщенную высшую жирную кислоту.
Однако в известном уровне техники редко раскрываются поверхностно-модифицированные материалы-наполнители, содержащие карбонат щелочноземельного металла, которые подходят для полимерных композиций и, которые могли бы решить следующую многофакторную техническую проблему:
- материал-наполнитель является в достаточной мере гидрофобным для использования в соответствующих продуктах на основе волокна, филамента, пленки, нити и проницаемой пленки и, следовательно, имеет хорошую диспергируемость частиц в полимерной композиции, из которой получают соответствующие продукты на основе волокна, филамента, пленки, нити и проницаемой пленки;
- материал-наполнитель показывает повышенную температуру начала улетучивания, то есть, температуру начала улетучивания ≥350°C;
- материал-наполнитель демонстрирует ограниченное общее количество летучих соединений, выделяющихся при температуре от 25°C до 380°C;
- материал-наполнитель имеет низкую восприимчивость впитыванию влаги, так что адсорбция составляет, например, ≤1,2 мг/г;
- оказывается возможным установить агент для обработки поверхности, который позволит достигнуть вышеупомянутого вне зависимости от того, подвергается или не подвергается солевому обмену, по меньшей мере, один поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, при контакте с агентом для обработки поверхности, с образованием соответствующих солей щелочноземельных металлов на поверхности поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла;
- оказывается возможным обеспечить способ получения такого материала-наполнителя.
Таким образом, по-прежнему существует потребность в поверхностно-модифицированных материалах-наполнителях, содержащих карбонат щелочноземельного металла, которые подходят для решения вышеизложенных и описанных технических проблем и, в особенности, позволяют обеспечить поверхностно-модифицированные материалы-наполнители, содержащие карбонат щелочноземельного металла, для улучшения механических свойств продуктов конечного применения, таких как волокна, филаменты, пленки, нити и/или проницаемые пленки, включающие в себя такой поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла.
Таким образом, целью настоящего изобретения является предложение поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, имеющего улучшенные поверхностные характеристики, и, в особенности, высокую гидрофобность. Дополнительной целью является предложение поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, придающего улучшенные механические свойства продуктам конечного применения, таким как волокна, филаменты, пленки, нити и/или проницаемые пленки. Дополнительной целью является предложение поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, имеющего высокую температуру начала улетучивания, например, ≥350°C. Еще одной дополнительной целью является предложение поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, показывающего ограниченное количество всех летучих соединений, выделяющихся при температурах от 25 до 380°C. Дополнительной целью является предложение поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, демонстрирующего низкую восприимчивость к впитыванию влаги. Другой целью настоящего изобретения является предложение поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, полученного с использованием агента для обработки поверхности, с которым можно легко обращаться. Дополнительной целью является предоставление поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, полученного способом, который может быть осуществлен в эффективных по затратам и мягких условиях, то есть, с устранением интенсивной термической обработки. Дополнительные цели могут быть выявлены в последующем описании изобретения.
Вышеприведенные и другие цели достигаются с помощью предмета изобретения, заявленного в данном документе в пункте 1 формулы изобретения.
Преимущественные варианты осуществления обладающего признаками изобретения продукта, представляющего собой поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, определены в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.
Согласно одному аспекту настоящей заявки, предлагается поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеющий температуру начала улетучивания ≥350°C, где поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, включает в себя:
а) по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, и
b) полученный в результате обработки слой, расположенный на, по меньшей мере, части поверхности, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, где
i) полученный в результате обработки слой содержит, по меньшей мере, один полигидросилоксан и продукты его реакций, и
2
ii) поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, включает в себя полученный в результате обработки слой в общем количестве от 0,7 до 6,0 мг/м, в расчете на поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция.
Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что вышеприведенный поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеет высокую гидрофобность и, соответственно, придает превосходные механические свойства продуктам конечного применения, таким как волокна и/или филаменты и/или пленки и/или нити и/или проницаемые пленки. В частности, было обнаружено, что поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, согласно настоящему изобретению обеспечивает высокую гидрофобность и очень низкую восприимчивость к впитыванию влаги, а также высокую температуру начала улетучивания, равную, по меньшей мере, 350°C, ограниченное количество всех летучих соединений, выделяющихся при температурах от 25 до 380°C. Кроме того, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, может быть получен без интенсивных термических обработок и, следовательно, в эффективных по затратам и мягких условиях. В дополнение к тому, для специалиста является неожиданным тот факт, что карбонаты щелочноземельного металла, такие как карбонаты кальция, образуют стабильные связи с силановыми связывающими агентами (см. также Gelest, Inc. Morrisville, PA 19067; Product catalogue: Silane Coupling Agents- Connecting Across Boundaries; Version 2006).
Должно быть ясно, что для целей настоящего изобретения следующие термины имеют следующие значения:
Для целей настоящего изобретения, термин "материал-наполнитель" в контексте настоящего изобретения относится к веществам, добавляемым к материалам, таким как бумага, пластики, каучук, лакокрасочные материалы и адгезивные материалы, и прочим, с тем, чтобы снизить расходование более дорогих материалов, таких как связующие добавки, или улучшить технические свойства продуктов. Специалисту в данной области очень хорошо известны типичные материалы-наполнители, используемые в соответственных областях. Предпочтительно, материал-наполнитель имеет минеральное происхождение.
Термин "щелочноземельный металл" в определении материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, в контексте настоящего изобретения включает в себя элементы Группы 2, то есть, бериллий (Be), магний (Mg), кальций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba) и радий (Ra). Следует дополнительно принять во внимание, что материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, включает "щелочноземельный" металл в форме катионов, имеющих степень окисления +2.
Термин "материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла" относится к материалу, который содержит, по меньшей мере, 80,0 масс. % карбоната щелочноземельного металла, предпочтительно от 85,0 до 99,99 масс. % карбоната щелочноземельного металла, в расчете на общую сухую массу материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла. Например, "материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла" относится к содержащему карбонат кальция материалу-наполнителю, включающему, по меньшей мере, 80,0 масс. %, предпочтительно от 85,0 до 99,99 масс. %, карбоната кальция, в расчете на общую сухую массу содержащего карбонат кальция материала-наполнителя. Для целей настоящего изобретения, термин "содержащий карбонат кальция материал-наполнитель" также относится к материалу, который содержит, по меньшей мере, 50,0% мольных карбоната кальция в расчете на общее количество моль, если содержащий карбонат кальция материал-наполнитель представляет собой доломит.
Термин "поверхностно-модифицированный" материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, в контексте настоящего изобретения относится к содержащему карбонат щелочноземельного металла материалу-наполнителю, который был приведен в контакт с агентом для обработки поверхности с тем, чтобы получить образующийся в результате обработки слой, расположенный на, по меньшей мере, части поверхности материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла. В соответствии с этим, термин "полученный в результате обработки слой" относится к слою, содержащему агент для обработки поверхности и продукты его реакций на, по меньшей мере, части поверхности материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла.
Термин "температура начала улетучивания" в контексте настоящей заявки относится к температуре, при которой начинают выделяться летучие соединения, в том числе летучие соединения, введенные в ходе обычно применяемых стадий приготовления материала-наполнителя, включающих измельчение, с интенсификаторами помола или без них, обогащение, с вспомогательными флотационными или другими реагентами или без них, и с другими агентами для предварительной обработки, не приведенными выше в явном виде, обнаруживаемые методом термогравиметрического анализа, описанного в дальнейшем в данном документе, что отражается на термогравиметрической (TGA) кривой, показывающей массу остающегося образца (y-ось) в зависимости от температуры (x-ось), где получение и интерпретация такой кривой определены в дальнейшем в данном документе.
Термин "полигидросилоксан" в контексте настоящего изобретения относится к соединению, включающему в себя полисилоксановую основную цепь, являющуюся замещенной алкильными заместителями, водородными и необязательными дополнительными заместителями.
Термин "продукты реакций" в контексте настоящего изобретения относится к продуктам, полученным в результате контакта, по меньшей мере, одного содержащего карбонат кальция материала-наполнителя с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном.
Автор заявки полагает, что, по меньшей мере, часть упомянутых продуктов реакций образуется из нанесенного, по меньшей мере, одного полигидросилоксана. Кроме того, также предполагается, что реакционно-способные молекулы, расположенные на поверхности, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, могут оказывать влияние на образование упомянутых продуктов реакций.
Термин "восприимчивость к впитыванию влаги" в контексте настоящего изобретения относится к количеству влаги, поглощаемой на поверхности материала-наполнителя, и определяется в мг влаги/г сухого поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, при температуре +23°C (±2°C).
"Гидрофобность" продукта-наполнителя оценивают при +23°C (±2°C) путем определения минимального соотношения воды к этанолу в единицах объем/объем с учетом смеси вода/этанол, необходимой для осаждения большей части упомянутого поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, где упомянутый материал-наполнитель откладывается на поверхности упомянутой смеси вода/этанол при прохождении через применяющееся в быту ситечко для чая. Принимаемое за основу соотношение объем/объем учитывает объемы обеих отдельно взятых жидкостей до смешения их вместе и не включает уменьшение объема смеси.
2
2
Термин "удельная площадь поверхности" (в м/г) для материала-наполнителя в контексте настоящего изобретения определяют методом БЭТ с применением азота в качестве адсорбируемого газа, который хорошо известен специалисту в данной области (ISO 9277:1995). Полную площадь поверхности (в м) материала-наполнителя затем получают переумножением удельной площади поверхности и массы (в г) материала-наполнителя до обработки.
Термин "сухой" материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, как полагают, означает материал-наполнитель, имеющий менее 0,3% по массе воды относительно массы материала-наполнителя. %-ное содержание воды (равное остаточному общему содержанию влаги) определяют согласно кулонометрическому методу измерения по Карлу Фишеру, где материал-наполнитель нагревают до 220°C, и содержание воды, высвобождаемой в виде пара и извлекаемой с помощью потока газообразного азота (при расходе 100 мл/мин), определяют в кулонометрической ячейке Карла Фишера.
50
4
2
7
Используемое в данном документе и, как правило, определяемое в данной области, значение "d" определяют, базируясь на измерениях, сделанных с использованием прибора Sedigraph™ 5100 от Micromeritics Instrument Corporation (программное обеспечение для находящегося в эксплуатации прибора, версия 1.04) определяют как размер, при котором 50% (медианная точка) объема или массы частиц приходится на частицы, имеющие диаметр, равный указанному значению. Метод и прибор известны специалисту в данной области и обычно используются для определения распределения частиц по размеру для наполнителей и пигментов. Измерение выполняют в водном растворе NaPO (0,1 масс. %). Образцы подвергают диспергированию с использованием высокоскоростного перемешивающего устройства и действия ультразвука.
В том случае, когда в описании и пунктах формулы настоящего изобретения используют термин "содержащий", он не исключает другие неуказанные элементы существенного или второстепенного функционального значения. Для целей настоящего изобретения, термин "состоящий из", как полагают, является предпочтительным вариантом осуществления термина "имеющий в составе". Если в дальнейшем в данном документе определяют, что группа содержит, по меньшей мере, некоторое число вариантов осуществления, это, как следует понимать, также раскрывает группу, которая предпочтительно состоит только из этих вариантов осуществления.
Во всех случаях, когда используют термины "включающий" или "имеющий", подразумевают, что эти термины эквивалентны термину "содержащий", который определен выше.
В том случае, когда при обращении к существительному в форме единственного числа используют неопределенный или определенный артикль, например, "a", "an" или "the", это включает в себя и форму множественного числа того существительного, если конкретно не установлено что-нибудь еще.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предоставляется способ получения поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, где способ включает в себя, по меньшей мере, стадии:
a) обеспечение, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла;
b) обеспечение, по меньшей мере, одного полигидросилоксана;
2
c) приведение в контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, из стадии a), на одной или более стадиях при температуре от 40 до 200°C, с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном из стадии b), так чтобы общее количество, по меньшей мере, одного добавляемого полигидросилоксана составляло от 0,7 до 6,0 мг/м, в расчете на, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла из стадии a),
d) приведение в контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, из стадии a) до и/или во время и/или после стадии с) приведения в контакт, на одной или более стадиях, с водой; и
e) получение образующегося во время обработки слоя, содержащего, по меньшей мере, один полигидросилоксан из стадии b) и продукты его реакций, на, по меньшей мере, части поверхности, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, стадии a), с тем, чтобы получить поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеющий температуру начала улетучивания ≥350°C.
Предпочтительно, что стадию d) приведения в контакт выполняют во время стадии с) приведения в контакт. Кроме того, предпочтительно, что, по меньшей мере, один полигидросилоксан из стадии b) обеспечивают в форме неразбавленного соединения или в форме водной эмульсии, предпочтительно водной эмульсии, содержащей, по меньшей мере, один полигидросилоксан в количестве от 20,0 до 99,0 масс. %, предпочтительно от 40,0 до 98,0 масс. % и наиболее предпочтительно от 50,0 до 95,0 масс. %, в расчете на общую массу водной эмульсии. Также предпочтительно, что, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, из стадии a) предварительно нагревают до выполнения стадии с) приведения в контакт, предпочтительно, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, из стадии a) предварительно нагревают при температуре от 40 до 200°C, более предпочтительно от 50 до 180°C, еще более предпочтительно от 60 до 150°C и наиболее предпочтительно от 60 до 120°C. Еще более предпочтительно, что стадию с) приведения в контакт выполняют при температуре от 50 до 180°C, более предпочтительно от 60 до 150°C и наиболее предпочтительно от 60 до 120°C.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения, предоставляется(-ются) волокно и/или филамент и/или пленка и/или нить и/или проницаемая пленка, включающая(-ие) в себя поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла.
Согласно еще одному дополнительному аспекту настоящего изобретения, предоставляется изделие, включающее в себя поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, и/или волокно и/или филамент и/или пленку и/или нить и/или проницаемую пленку, где изделие выбирают из группы, включающей в себя продукты гигиены, лекарственные средства и изделия медицинского назначения, фильтровальные изделия, изделия из геотекстиля, изделия для сельского хозяйства и садоводства, одежду, обувные и багажные изделия, бытовые и промышленные товары, упаковочные изделия, такие как контейнеры для напитков из полиэтилен-терефталата (PET), строительные изделия и тому подобное. Согласно еще одному дополнительному аспекту настоящего изобретения, обеспечивается применение поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, имеющего температуру начала улетучивания ≥350°C, в продуктах из сложного полиэфира, таких как продукты из полиэтилен-терефталата (PET), вторичного полиэтилен-терефталата (PET), полибутилен-терефталата (PBT) и/или поликарбоната (PC). Согласно другому аспекту настоящего изобретения, обеспечивается использование, по меньшей мере, одного полигидросилоксана для повышения гидрофобности и/или снижения восприимчивости к впитыванию влаги поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла выбирают из осажденного карбоната кальция (PCC), подобного одному или нескольким PCCs из арагонитовых, ватеритовых и кальцитовых минералогических кристаллических форм, и/или природного измельченного карбоната кальция (NGCC), подобного одному или нескольким NGCCs из мрамора, известняка, или мела, и/или доломита.
50
2
2
2
2
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеет a) весовой медианный размер частиц, диаметр d, в диапазоне от 0,3 мкм до 10,0 мкм, предпочтительно от 0,5 мкм до 5,0 мкм, более предпочтительно от 1,0 мкм до 3,0 мкм и наиболее предпочтительно от 1,5 мкм до 1,8 мкм, и/или b) удельную площадь поверхности (БЭТ) в диапазоне от 1,0 м/г до 10,0 м/g и более предпочтительно в диапазоне от 3,0 м/г до 8,0 м/г, измеряемую методом БЭТ с применением азота.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один полигидросилоксан представляет собой, по меньшей мере, одно соединение следующей Формулы I
1
2
3
4
5
6
7
где x>y, и x+y находится в диапазоне от 5 до 200; R, R, R, R, R и R представляют собой независимо друг от друга водород или насыщенную линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую 1-6 атомов углерода, и R представляет собой водород или метильную группу.
Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, демонстрирует температуру начала улетучивания ≥400°C, предпочтительно ≥450°C, и наиболее предпочтительно ≥500°C.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, демонстрирует более высокую температуру начала улетучивания, чем аналогичный материал-наполнитель, имеющий полученный в результате обработки слой, включающий в себя только, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту и солевые продукты ее реакций и/или, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид и солевые продукты его реакций и/или, по меньшей мере, один сложный эфир алкилфосфорной кислоты и солевые продукты его реакций.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеет восприимчивость к впитыванию влаги от 1,2 до 0,1 мг/г, предпочтительно от 1,1 до 0,2 мг/г, и более предпочтительно от 1,0 до 0,3 мг/г.
Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, получен способом, который описан в данном документе.
Как изложено выше, обладающий признаками изобретения поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеющий температуру начала улетучивания ≥350°C, включает в себя, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, и полученный в результате обработки слой, расположенный, на, по меньшей мере, части поверхности, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, что подробно изложено в пунктах a) и b). В дальнейшем, речь идет о дополнительных подробностях касательно настоящего изобретения и, в особенности, вышеизложенных идей в отношении обладающего признаками изобретения поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла.
В соответствии с пунктом (a) настоящего изобретения, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеющий температуру начала улетучивания ≥350°C, содержит, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла.
По меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, по настоящему изобретению предпочтительно относится к материалу-наполнителю, выбираемому из материала-наполнителя, содержащего карбонат магния, материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция и их смесей. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, представляет собой, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция.
Например, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, в контексте настоящего изобретения предпочтительно относится к материалу-наполнителю, содержащему карбонат кальция, выбираемому из природного измельченного карбоната кальция (NGCC) и/или осажденного карбоната кальция (PCC).
NGCC, как подразумевается, представляет собой встречающуюся в природе форму карбоната кальция, добытую из осадочных горных пород, таких как известняк или мел, или из метаморфических мраморных горных пород, и подвергнутую обработке, такой как измельчение, просеивание через сетчатый фильтр и/или фракционирование во влажной и/или сухой форме, например, с помощью циклонного сепаратора или классификатора. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, NGCC выбирают из группы, включающей в себя мрамор, мел, доломит, известняк и их смеси.
В противоположность тому, карбонат кальция PCC-типа включает синтетические продукты на основе карбоната кальция, полученные в результате насыщения углекислым газом (carbonation) суспензии гидроксида кальция, обычно называемые в данной области известковой кашей или известковым молоком, если получены из тонкоизмельченных частиц оксида кальция в воде, или в результате осаждения из раствора ионной соли. PCC может быть ромбоэдрическим и/или скаленоэдрическим и/или арагонитовым; где предпочтительный синтетический карбонат кальция или осажденный карбонат кальция содержит арагонитовые, ватеритовые и кальцитовые минералогические кристаллические формы или их смеси.
Выражение "по меньшей мере, один" материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, означает, что один или более типов материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, может присутствовать в обладающем признаками изобретения поверхностно-модифицированном материале-наполнителе, содержащем карбонат щелочноземельного металла.
В соответствии с вышеизложенным, следует принимать во внимание, что, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, может представлять собой смесь двух или более типов материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла. Например, если, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, представляет собой смесь двух или более материалов-наполнителей, содержащих карбонат щелочноземельного металла, то один материал-наполнитель может представлять собой материал-наполнитель, содержащий карбонат магния, тогда как второй или дополнительный материал-наполнитель может представлять собой материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция. Дополнительно или альтернативно, если, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, представляет собой, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, то, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, может представлять собой смесь двух или более материалов-наполнителей, содержащих карбонат кальция, то есть, один материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, может представлять собой мрамор, тогда как второй или дополнительный материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, может быть выбран из группы, включающей в себя мел, доломит, известняк, PCC арагонитовых, ватеритовых или кальцитовых минералогических кристаллических форм и их смесей.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, представляет собой один тип материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла. Предпочтительно, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, представляет собой, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, выбираемый из мрамора, доломитового мрамора и их смесей.
Если, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, представляет собой, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, то следует принимать во внимание, что количество карбоната кальция в, по меньшей мере, одном материале-наполнителе, содержащем карбонат кальция, составляет, по меньшей мере, 80,0 масс. %, например, по меньшей мере, 95,0 масс. %, предпочтительно от 97,0 до 100,0 масс. %, более предпочтительно от 98,5 до 99,95 масс. %, в расчете на общую сухую массу, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция.
50
50
По меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, предпочтительно находится в форме дисперсного материала, и может иметь распределение частиц по размеру, которое обычно применяется для материала(ов) в связи с типом продукта, который должен быть произведен. Как правило, предпочтительно, что, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеет весовой медианный размер частиц, диаметр d, в диапазоне от 0,3 мкм до 10,0 мкм. Например, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеет весовой медианный размер частиц, диаметр d, в диапазоне от 0,5 мкм до 5,0 мкм, более предпочтительно от 1,0 мкм до 3,0 мкм и наиболее предпочтительно от 1,5 мкм до 1,8 мкм.
98
98
Кроме того, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, может иметь диаметр частиц с максимальным содержанием 98% (d) ≤15,0 мкм. Например, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеет диаметр частиц с максимальным содержанием 98% (d) ≤12,5 мкм, предпочтительно ≤10,0 мкм и наиболее предпочтительно ≤7,5 мкм.
2
2
2
2
Дополнительно или альтернативно, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеет удельную площадь поверхности по БЭТ (BET) в диапазоне от 1,0 м/г до 10,0 м/г, измеренную методом БЭТ с применением азота согласно стандарту ISO 9277. Например, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеет удельную площадь поверхности по БЭТ (BET) в диапазоне от 3,0 м/г до 8,0 м/г, измеренную методом БЭТ с применением азота согласно стандарту ISO 9277.
50
2
2
2
2
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеет весовой медианный размер частиц, значение диаметра d, от 0,3 мкм до 10,0 мкм, предпочтительно от 0,5 мкм до 5,0 мкм и наиболее предпочтительно от 1,0 мкм до 3,0 мкм или от 1,5 мкм до 1,8 мкм, и удельную площадь поверхности (БЭТ) в диапазоне от 1,0 м/г до 10,0 м/г и более предпочтительно в диапазоне от 3,0 м/г до 8,0 м/г, измеренную методом БЭТ с применением азота и методом БЭТ согласно стандарту ISO 9277.
50
2
2
2
2
Например, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, представляет собой, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, выбираемый из мрамора, имеющего весовой медианный размер частиц, значение диаметра d, от 0,3 мкм до 10,0 мкм, предпочтительно от 0,5 мкм до 5,0 мкм и наиболее предпочтительно от 1,0 мкм до 3,0 мкм или от 1,5 мкм до 1,8 мкм. В этом случае, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, показывает удельную площадь поверхности (БЭТ) в диапазоне от 1,0 м/г до 10,0 м/г и более предпочтительно в диапазоне от 3,0 м/г до 8,0 м/г, измеренную методом БЭТ с применением азота, и методом БЭТ согласно стандарту ISO 9277.
Предпочтительно, что, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, такой как материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, представляет собой материал сухого дробления/помола, материал, подвергнутый мокрому дроблению/помолу и затем высушенный, или смесь упомянутых материалов. Как правило, стадия дробления может быть выполнена с помощью любого обычно применяемого дробительного аппарата, например, в условиях, при которых измельчение преимущественно происходит в результате соударений со вспомогательным телом, то есть, в одном или нескольких аппаратах, выбираемых из: шаровой мельницы, стержневой мельницы, вибрационной мельницы, валковой дробилки, турбинной дробилки, вертикальной бисерной мельницы, дискового истирателя, штифтовой мельницы, молотковой мельницы, пульверизатора, разрывателя, дезагрегатора, ножевого резательного станка, или другого такого оборудования, известного специалисту в данной области.
2
В случае, когда, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, такой как материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, представляет собой материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, мокрого помола, стадия дробления/помола может быть осуществлена в условиях, при которых происходит самоизмельчение, и/или с применением измельчения в горизонтальной шаровой мельнице, и/или других таких процессов, известных специалисту. Подвергнутый мокрому помолу материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, такой как материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, полученный таким образом, может быть промыт и обезвожен хорошо известными способами, например, флокуляцией, фильтрацией или принудительным упариванием перед сушкой. Последующая стадия сушки может быть выполнена в одну стадию, такую как распылительная сушка, или, по меньшей мере, в две стадии, например, с применением первой стадии нагревания материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, такого как материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, для того, чтобы снизить содержание связанной влаги до уровня, который не превышает величину приблизительно 0,5 масс. %, в расчете на общую сухую массу, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, такого как материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция. Остаточное общее содержание влаги наполнителя может быть измерено кулонометрическим методом титрования по Карлу Фишеру (KF), в результате проведения десорбции влаги в сушильной камере при 195°C и ее непрерывного пропускания в кулонометр KF (кулонометрический титратор KF C30 от Mettler Toledo, соединенный с камерой DO 0337 от Mettler) с применением сухого N при расходе 100 мл/мин в течение 10 минут. Остаточное общее содержание влаги может быть определено по калибровочной кривой, и также может быть принято во внимание 10-минутное холостое исследование газового потока без образца. Остаточное общее содержание влаги может быть дополнительно снижено с применением второй стадии нагревания, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, такого как материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция. В случае, когда упомянутую сушку выполняют в две или более стадий сушки, первая стадия может быть выполнена путем нагревания в горячем потоке воздуха, тогда как вторую и дополнительные стадии сушки предпочтительно выполняют путем непрямого нагревания, где атмосфера в соответствующем сосуде содержит агент для обработки поверхности. Также общепринятым является то, что, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, такой как материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, подвергают обработке на стадии обогащения (такой как стадия флотации, обесцвечивания или магнитного разделения) для удаления примесей.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, представляет собой материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, включающий в себя материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, сухого помола. В другом варианте осуществления, по меньшей мере, одним материалом-наполнителем, содержащим карбонат щелочноземельного металла, является материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, представляющий собой материал, который подвергнут мокрому помолу в горизонтальной шаровой мельнице, и впоследствии высушен с использованием хорошо известного процесса распылительной сушки.
В зависимости от, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеет остаточное общее содержание влаги от 0,01 до 1,0 масс. %, предпочтительно от 0,01 до 0,2 масс. %, более предпочтительно от 0,02 до 0,15 масс. % и наиболее предпочтительно от 0,04 до 0,15 масс. %, в расчете на общую сухую массу, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла.
Например, в случае, когда используют подвергнутый мокрому помолу и распылительной сушке мрамор в качестве, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, представляющего собой материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, остаточное общее содержание влаги, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, составляет предпочтительно от 0,01 до 0,1 масс. %, более предпочтительно от 0,02 до 0,08 масс. % и наиболее предпочтительно от 0,04 до 0,07 масс. %, в расчете на общую сухую массу, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла. Если используют PCC в качестве, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, представляющего собой материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, остаточное общее содержание влаги, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, составляет предпочтительно от 0,01 до 0,2 масс. %, более предпочтительно от 0,05 до 0,17 масс. % и наиболее предпочтительно от 0,05 до 0,10 масс. %, в расчете на общую сухую массу, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла.
Согласно настоящему изобретению, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, включает полученный в результате обработки слой, расположенный, по меньшей мере, на части поверхности, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла. Одним особым требованием настоящего изобретения является то, что полученный в результате обработки слой, расположенный, по меньшей мере, на части поверхности, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, содержит, по меньшей мере, один полигидросилоксан и продукты его реакций.
Таким образом, следует принимать во внимание, что поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, включает, предпочтительно состоит из поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, и, по меньшей мере, одного полигидросилоксана и продуктов его реакций.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, включает материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, в количестве ≥90,0 масс. %, в расчете на общую сухую массу поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла. Например, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, включает, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, в количестве ≥92,5 масс. % и предпочтительно ≥95,0 масс. %, в расчете на общую сухую массу поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла.
2
2
2
Одним дополнительным требованием настоящего изобретения является то, что поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, включает полученный в результате обработки слой, содержащий, предпочтительно состоящий из, по меньшей мере, одного полигидросилоксана и продуктов его реакций, в общем количестве от 0,7 до 6,0 мг/м, в расчете на поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла. Например, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, включает полученный в результате обработки слой, содержащий, предпочтительно состоящий из, по меньшей мере, одного полигидросилоксана и продуктов его реакций, в общем количестве от 0,7 до 5,0 мг/м или от 1,0 до 4,0 мг/м, в расчете на поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, включает полученный в результате обработки слой, содержащий, предпочтительно состоящий из, по меньшей мере, одного полигидросилоксана и продуктов его реакций, в количестве от 0,1 до 6,0 масс. %, в расчете на общую сухую массу поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла. Например, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, включает полученный в результате обработки слой, содержащий, предпочтительно состоящий из, по меньшей мере, одного полигидросилоксана и продуктов его реакций, в количестве от 0,2 до 5,0 масс. % и предпочтительно от 0,3 до 4,5 масс. %, в расчете на общую сухую массу поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла.
В этой связи, следует принимать во внимание, что поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, включает, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, в количестве ≥90,0 масс. % и полученный в результате обработки слой, содержащий, предпочтительно состоящий из, по меньшей мере, одного полигидросилоксана и продуктов его реакций, в количестве от 0,1 до 6,0 масс. %, в расчете на общую сухую массу поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла. Альтернативно, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, включает материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, в количестве ≥92,5 масс. % и полученный в результате обработки слой, содержащий, предпочтительно состоящий из, по меньшей мере, одного полигидросилоксана и продуктов его реакций, в количестве от 0,2 до 5,0 масс. %, в расчете на общую сухую массу поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла. Альтернативно, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, включает, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, в количестве ≥95,0 масс. % и полученный в результате обработки слой, содержащий, предпочтительно состоящий из, по меньшей мере, одного полигидросилоксана и продуктов его реакций, в количестве от 0,3 до 4,5 масс. %, в расчете на общую сухую массу поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла.
По меньшей мере, часть поверхности, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, имеет полученный в результате обработки слой, по меньшей мере, одного полигидросилоксана и продуктов его реакций.
Следует принимать во внимание, что выражение "по меньшей мере один" полигидросилоксан означает, что один или более типов полигидросилоксана может присутствовать в полученном в результате обработки.
В связи с этим, следует отметить, что, по меньшей мере, один полигидросилоксан может представлять собой один тип полигидросилоксана. Альтернативно, по меньшей мере, один полигидросилоксан может представлять собой смесь двух или более типов полигидросилоксана. Например, по меньшей мере, один полигидросилоксан представляет собой смесь двух или трех типов полигидросилоксана, как например, двух типов, по меньшей мере, одного полигидросилоксана.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один полигидросилоксан представляет собой один тип полигидросилоксана.
Следует принимать во внимание, что, по меньшей мере, один полигидросилоксан предпочтительно представляет собой, по меньшей мере, одно соединение следующей Формулы I
1
2
3
4
5
6
7
где x>y, и x+y находится в диапазоне от 5 до 200; R, R, R, R, R и R представляют собой независимо друг от друга водород или насыщенную линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую 1-6 атомов углерода, и R означает водород или метильную группу.
Например, по меньшей мере, один полигидросилоксан представляет собой, по меньшей мере, одно соединение Формулы I, где x+y находится в диапазоне от 10 до 100.
Следует принимать во внимание, что x и y представляют собой положительные целые числа, где x находится в диапазоне от 1 до 200, и y находится в диапазоне от 0 до 200.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, y≥0. Например, y равен 0. Таким образом, следует принимать во внимание, что x имеет значение предпочтительно >0, более предпочтительно >3 и наиболее предпочтительно >5. Например, x имеет значение от 5 до 200 или от 10 до 100.
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, R, R, R, R, R и R представляют собой независимо друг от друга насыщенную линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую 1-6 атомов углерода. Например, R, R, R, R, R и R представляют собой независимо друг от друга насыщенную линейную алкильную группу, имеющую 1-6 атомов углерода. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, R, R, R, R, R и R представляют собой независимо друг от друга метильные или этильные группы, как например, метильные группы.
7
Дополнительно или альтернативно, R представляет собой метильную группу.
1
2
3
4
5
6
7
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один полигидросилоксан представляет собой, по меньшей мере, одно соединение Формулы I, где x>y; x+y находится в диапазоне от 5 до 200, как например, от 10 до 100, и R, R, R, R, R, R и R представляют собой метильные группы.
1
2
3
4
5
6
7
В другом варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один полигидросилоксан представляет собой, по меньшей мере, одно соединение Формулы I, где x>y; x+y находится в диапазоне от 5 до 200, как например, от 10 до 100, R, R, R, R, R и R представляют собой метильные группы, и R представляет собой водород.
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
Например, по меньшей мере, один полигидросилоксан представляет собой, по меньшей мере, одно соединение Формулы I, где x>y; y имеет значение 0, и x+y находится в диапазоне от 5 до 200, как например, от 10 до 100, и R, R, R, R, R и R представляют собой метильные группы. В соответствии с этим, по меньшей мере, один полигидросилоксан предпочтительно представляет собой, по меньшей мере, одно соединение Формулы I, где y имеет значение 0, и x находится в диапазоне от 5 до 200, как например, от 10 до 100, и R, R, R, R, R и R представляют собой метильные группы.
n
n
n
Также следует принимать во внимание, что, по меньшей мере, один полигидросилоксан может иметь среднечисловую молекулярную массу (M) от 1000 до 10000 г/моль. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один полигидросилоксан имеет среднечисловую молекулярную массу (M) от 1500 до 5000 г/моль и предпочтительно от 1500 до 3500 г/моль. Например, по меньшей мере, один полигидросилоксан имеет среднечисловую молекулярную массу (M) от 1700 до 3200 г/моль.
Следует принимать во внимание, что полученный в результате обработки слой поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, включает продукты реакций, получающиеся в результате контакта, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, по меньшей мере, с одним полигидросилоксаном. В таком случае, полученный в результате обработки слой поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, предпочтительно включает продукты реакций, такие как один или более сшитых продуктов реакций и/или один или более гидроксилированных продуктов реакций, по меньшей мере, одного полигидросилоксана.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, полученный в результате обработки слой поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, может дополнительно включать a), по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту и солевые продукты ее реакций, и/или b), по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид и солевые продукты его реакций, и/или c), по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты и солевые продукты его реакций. Например, полученный в результате обработки слой поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, дополнительно включает a), по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту и солевые продукты ее реакций, или b), по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид и солевые продукты его реакций, или c), по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты и солевые продукты его реакций.
Термин "солевые продукты реакций" в контексте настоящего изобретения относится к продуктам, получающимся в результате контакта, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, по меньшей мере, с одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислотой и/или, по меньшей мере, с одним моно-замещенным янтарным ангидридом и/или, по меньшей мере, с одним сложным эфиром алкил-фосфорной кислоты. Упомянутые продукты реакций образуются между нанесенной(-ым), по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислотой и/или, по меньшей мере, одним моно-замещенным янтарным ангидридом и/или, по меньшей мере, одним сложным эфиром алкил-фосфорной кислоты и реакционно-способными молекулами, расположенными на поверхности, по меньшей мере, одного, материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, полученный в результате обработки слой поверхностно-обработанного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, включает a) по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту и солевые продукты ее реакций.
Следует принимать во внимание, что выражение "по меньшей мере, одна" насыщенная алифатическая линейная или разветвленная карбоновая кислота означает, что один или более типов насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты и соответствующих солевых продуктов ее реакций может/могут присутствовать в полученном в результате обработки слое обладающего признаками изобретения поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла.
В соответствии с этим, следует отметить, что, по меньшей мере, одна насыщенная алифатическая линейная или разветвленная карбоновая кислота может представлять собой один тип насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты. Альтернативно, по меньшей мере, одна насыщенная алифатическая линейная или разветвленная карбоновая кислота может представлять собой смесь двух или более типов насыщенных алифатических линейных или разветвленных карбоновых кислот. Например, по меньшей мере, одна насыщенная алифатическая линейная или разветвленная карбоновая кислота может представлять собой смесь двух или трех типов насыщенных алифатических линейных или разветвленных карбоновых кислот, например, двух типов насыщенных алифатических линейных или разветвленных карбоновых кислот.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одна насыщенная алифатическая линейная или разветвленная карбоновая кислота представляет собой один тип насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты.
По меньшей мере, одна насыщенная алифатическая линейная или разветвленная карбоновая кислота представляет собой предпочтительно, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную карбоновую кислоту, более предпочтительно, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную карбоновую кислоту, имеющую от 5 до 24 атомов углерода. Предпочтительно, по меньшей мере, одна насыщенная алифатическая линейная карбоновая кислота представляет собой монокарбоновую кислоту, то есть, по меньшей мере, одна насыщенная алифатическая линейная карбоновая кислота характеризуется тем, что присутствует одна карбоксильная группа. Упомянутая карбоксильная группа расположена на конце углеродного скелета.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную карбоновую кислоту выбирают из группы карбоновых кислот, состоящей из пентановой кислоты, гексановой кислоты, гептановой кислоты, октановой кислоты, нонановой кислоты, декановой кислоты, ундекановой кислоты, лауриновой кислоты, тридекановой кислоты, миристиновой кислоты, пентадекановой кислоты, пальмитиновой кислоты, гептадекановой кислоты, стеариновой кислоты, нонадекановой кислоты, арахидиновой кислоты, генэйкозановой кислоты, бегеновой кислоты, трикозановой кислоты, лигноцериновой кислоты и их смесей.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную карбоновую кислоту выбирают из группы, состоящей из октановой кислоты, декановой кислоты, лауриновой кислоты, миристиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, стеариновой кислоты, арахидиновой кислоты и их смесей. Предпочтительно, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную карбоновую кислоту выбирают из группы, состоящей из миристиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, стеариновой кислоты и их смесей.
Например, по меньшей мере, одна насыщенная алифатическая линейная карбоновая кислота представляет собой стеариновую кислоту.
Если полученный в результате обработки слой поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, включает, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту, то полученный в результате обработки слой дополнительно включает солевые продукты ее реакций, получающиеся в результате контакта, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, по меньшей мере, с одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислотой. В таком случае, полученный в результате обработки слой поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, предпочтительно включает солевые продукты реакций, такие как одна или более кальциевых и/или магниевых солей, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты.
Дополнительно или альтернативно, полученный в результате обработки слой поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, дополнительно включает a) по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид и солевые продукты его реакций.
Следует принимать во внимание, что выражение "по меньшей мере один" моно-замещенный янтарный ангидрид означает, что один или более типов моно-замещенного янтарного ангидрида и соответствующих солевых продуктов его реакций может/могут присутствовать в полученном в результате обработки слое обладающего признаками изобретения поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла.
В связи с этим, следует отметить, что, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид может представлять собой один тип моно-замещенного янтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид может представлять собой смесь двух или более типов моно-замещенных янтарных ангидридов. Например, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид может представлять собой смесь двух или трех типов моно-замещенного янтарного ангидрида, например, двух типов моно-замещенных янтарных ангидридов.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой один тип моно-замещенного янтарного ангидрида.
Следует принимать во внимание, что, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид состоит из янтарного ангидрида, моно-замещенного группой, выбранной из любой линейной, разветвленной, алифатической и циклической группы, имеющей общее количество атомов углерода от C2 до C30 в заместителе.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид состоит из янтарного ангидрида, моно-замещенного группой, выбранной из линейной, разветвленной, алифатической и циклической группы, имеющей общее количество атомов углерода от C3 до C20 в заместителе. Например, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид состоит из янтарного ангидрида, моно-замещенного группой, выбранной из линейной, разветвленной, алифатической и циклической группы, имеющей общее количество атомов углерода от C4 до C18 в заместителе.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид состоит из янтарного ангидрида, моно-замещенного одной группой, являющейся линейной и алифатической группой, имеющей общее количество атомов углерода от C2 до C30, предпочтительно от C3 до C20 и наиболее предпочтительно от C4 до C18 в заместителе. Дополнительно или альтернативно, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид состоит из янтарного ангидрида, моно-замещенного одной группой, являющейся разветвленной и алифатической группой, имеющей общее количество атомов углерода от C2 до C30, предпочтительно от C3 до C20 и наиболее предпочтительно от C4 до C18 в заместителе.
Таким образом, предпочтительно, что, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид состоит из янтарного ангидрида, моно-замещенного одной группой, являющейся линейной или разветвленной, алкильной группой, имеющей общее количество атомов углерода от C2 до C30, предпочтительно от C3 до C20 и наиболее предпочтительно от C4 до C18 в заместителе.
Например, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид состоит из янтарного ангидрида, моно-замещенного одной группой, являющейся линейной алкильной группой, имеющей общее количество атомов углерода от C2 до C30, предпочтительно от C3 до C20 и наиболее предпочтительно от C4 до C18 в заместителе. Дополнительно или альтернативно, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид состоит из янтарного ангидрида, моно-замещенного одной группой, являющейся разветвленной алкильной группой, имеющей общее количество атомов углерода от C2 до C30, предпочтительно от C3 до C20 и наиболее предпочтительно от C4 до C18 в заместителе.
Термин "алкил" в контексте настоящего изобретения относится к линейному или разветвленному, насыщенному органическому соединению, состоящему из углерода и водорода. Иными словами, "моно-алкил-замещенные янтарные ангидриды" состоят из линейных или разветвленных, насыщенных углеводородных цепей, содержащих концевую группу янтарного ангидрида.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой, по меньшей мере, один моно-алкил-замещенный янтарный ангидрид.
Предпочтительно, по меньшей мере, один моно-алкил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой, по меньшей мере, один линейный или разветвленный моно-алкил-замещенный янтарный ангидрид. Например, по меньшей мере, один моно-алкил-замещенный янтарный ангидрид выбирают из группы, включающей в себя этилянтарный ангидрид, пропилянтарный ангидрид, бутилянтарный ангидрид, триизобутил-янтарный ангидрид, пентилянтарный ангидрид, гексилянтарный ангидрид, гептилянтарный ангидрид, октилянтарный ангидрид, нонилянтарный ангидрид, децил-янтарный ангидрид, додецил-янтарный ангидрид, гексадеканил-янтарный ангидрид, октадеканил-янтарный ангидрид и их смеси.
В соответствии с этим, следует принимать во внимание, что, например, термин "бутилянтарный ангидрид" включает в себя линейный(-ые) и разветвленный(-ые) бутилянтарный(-ые) ангидрид(-ы). Одним конкретным примером линейного(-ых) бутилянтарного(-ых) ангидрида(-ов) является н-бутилянтарный ангидрид. Конкретными примерами разветвленного(-ых) бутилянтарного(-ых) ангидрида(-ов) являются изо-бутилянтарный ангидрид, втор-бутилянтарный ангидрид и/или трет-бутилянтарный ангидрид.
Кроме того, следует принимать во внимание, что, например, термин "гексадеканил-янтарный ангидрид" включает в себя линейный(-ые) и разветвленный(-ые) гексадеканил-янтарный(-ые) ангидрид(-ы). Одним конкретным примером линейного(-ых) и разветвленного(-ых) гексадеканил-янтарного(-ых) ангидрида(-ов) является н-гексадеканил-янтарный ангидрид. Конкретные примеры разветвленного(-ых) гексадеканил-янтарного(-ых) ангидрида(-ов) включают 14-метилпентадеканил-янтарный ангидрид, 13-метилпентадеканил-янтарный ангидрид, 12-метилпентадеканил-янтарный ангидрид, 10-метилпентадеканил-янтарный ангидрид, 9-метилпентадеканил-янтарный ангидрид, 8-метилпентадеканил-янтарный ангидрид, 7-метилпентадеканил-янтарный ангидрид, 6-метилпентадеканил-янтарный ангидрид, 5-метилпентадеканил-янтарный ангидрид, 4-метилпентадеканил-янтарный ангидрид, 3-метилпентадеканил-янтарный ангидрид, 2-метилпентадеканил-янтарный ангидрид, 1-метилпентадеканил-янтарный ангидрид, 13-этилбутадеканил-янтарный ангидрид, 12-этилбутадеканил-янтарный ангидрид, 11-этилбутадеканил-янтарный ангидрид, 10-этилбутадеканил-янтарный ангидрид, 9-этилбутадеканил-янтарный ангидрид, 8-этилбутадеканил-янтарный ангидрид, 7-этилбутадеканил-янтарный ангидрид, 6-этилбутадеканил-янтарный ангидрид, 5-этилбутадеканил-янтарный ангидрид, 4- этилбутадеканил-янтарный ангидрид, 3-этилбутадеканил-янтарный ангидрид, 2-этилбутадеканил-янтарный ангидрид, 1- этилбутадеканил-янтарный ангидрид, 2-бутилдодеканил-янтарный ангидрид, 1-гексилдеканил-янтарный ангидрид, 1-гексил-2-деканил-янтарный ангидрид, 2-гексилдеканил-янтарный ангидрид, 6,12-диметилбутадеканил-янтарный ангидрид, 2,2-диэтилдодеканил-янтарный ангидрид, 4,8,12-триметилтридеканил-янтарный ангидрид, 2,2,4,6,8-пентаметилундеканил-янтарный ангидрид, 2-этил-4-метил-2-(2-метилпентил)-гептил-янтарный ангидрид и/или 2-этил-4,6-диметил-2-пропилнонил-янтарный ангидрид.
Кроме того, следует принимать во внимание, что, например, термин "октадеканил-янтарный ангидрид" включает в себя линейный(-ые) и разветвленный(-ые) октадеканил-янтарный(-ые) ангидрид(-ы). Одним конкретным примером линейного(-ых) октадеканил-янтарного(-ых) ангидрида(-ов) является н-октадеканил-янтарный ангидрид. Конкретными примерами разветвленного(-ых) гексадеканил-янтарного(-ых) ангидрида(-ов) являются 16-метилгептадеканил-янтарный ангидрид, 15-метилгептадеканил-янтарный ангидрид, 14-метилгептадеканил-янтарный ангидрид, 13-метилгептадеканил-янтарный ангидрид, 12-метилгептадеканил-янтарный ангидрид, 11-метилгептадеканил-янтарный ангидрид, 10-метилгептадеканил-янтарный ангидрид, 9-метилгептадеканил-янтарный ангидрид, 8-метилгептадеканил-янтарный ангидрид, 7-метилгептадеканил-янтарный ангидрид, 6-метилгептадеканил-янтарный ангидрид, 5-метилгептадеканил-янтарный ангидрид, 4-метилгептадеканил-янтарный ангидрид, 3- метилгептадеканил-янтарный ангидрид, 2-метилгептадеканил-янтарный ангидрид, 1-метилгептадеканил-янтарный ангидрид, 14-этилгексадеканил-янтарный ангидрид, 13-этилгексадеканил-янтарный ангидрид, 12-этилгексадеканил-янтарный ангидрид, 11-этилгексадеканил-янтарный ангидрид, 10-этилгексадеканил-янтарный ангидрид, 9-этилгексадеканил-янтарный ангидрид, 8-этилгексадеканил-янтарный ангидрид, 7-этилгексадеканил-янтарный ангидрид, 6-этилгексадеканил-янтарный ангидрид, 5- этилгексадеканил-янтарный ангидрид, 4-этилгексадеканил-янтарный ангидрид, 3-этилгексадеканил-янтарный ангидрид, 2-этилгексадеканил-янтарный ангидрид, 1-этилгексадеканил-янтарный ангидрид, 2-гексилдодеканил-янтарный ангидрид, 2-гептилундеканил-янтарный ангидрид, изо-октадеканил-янтарный ангидрид и/или 1-октил-2-деканил-янтарный ангидрид.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один моно-алкил-замещенный янтарный ангидрид выбирают из группы, включающей в себя бутил-янтарный ангидрид, гексил-янтарный ангидрид, гептил-янтарный ангидрид, октил-янтарный ангидрид, гексадеканил-янтарный ангидрид, октадеканил-янтарный ангидрид, и их смеси.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один моно-алкил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой один тип моно-алкил-замещенного янтарного ангидрида. Например, один моно-алкил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой бутил-янтарный ангидрид. Альтернативно, один моно-алкил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой гексил-янтарный ангидрид. Альтернативно, один моно-алкил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой гептил-янтарный ангидрид или октил-янтарный ангидрид. Альтернативно, один моно-алкил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой гексадеканил-янтарный ангидрид. Например, один моно-алкил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой линейный гексадеканил-янтарный ангидрид, такой как н-гексадеканил-янтарный ангидрид, или разветвленный гексадеканил-янтарный ангидрид, такой как 1-гексил-2-деканил-янтарный ангидрид. Альтернативно, один моно-алкил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой октадеканил-янтарный ангидрид. Например, один моно-алкил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой линейный октадеканил-янтарный ангидрид, такой как н-октадеканил-янтарный ангидрид, или разветвленный октадеканил-янтарный ангидрид, такой как изо-октадеканил-янтарный ангидрид или 1-октил-2-деканил-янтарный ангидрид.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, один моно-алкил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой бутил-янтарный ангидрид, такой как н-бутил-янтарный ангидрид.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более типов моно-алкил-замещенных янтарных ангидридов. Например, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или трех типов моно-алкил-замещенных янтарных ангидридов.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид включает в себя янтарный ангидрид, моно-замещенный одной группой, являющейся линейной или разветвленной алкенильной группой, имеющей общее количество атомов углерода от C2 до C30, предпочтительно от C3 до C20 и наиболее предпочтительно от C4 до C18 в заместителе.
Термин "алкенил" в контексте настоящего изобретения относится к линейному или разветвленному, ненасыщенному органическому соединению, состоящему из углерода и водорода. Упомянутое органическое соединение дополнительно содержит, по меньшей мере, одну двойную связь в заместителе, предпочтительно одну двойную связь. Иными словами, "моно-алкенил-замещенные янтарные ангидриды" состоят из линейных или разветвленных, ненасыщенных углеводородных цепей, содержащих концевую группу янтарного ангидрида. Следует принимать во внимание, что термин "алкенил" в контексте настоящего изобретения включает цис- и транс-изомеры.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой, по меньшей мере, один линейный или разветвленный моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид. Например, по меньшей мере, один моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид выбирают из группы, включающей в себя этенил-янтарный ангидрид, пропенил-янтарный ангидрид, бутенил-янтарный ангидрид, триизобутенил-янтарный ангидрид, пентенил-янтарный ангидрид, гексенил-янтарный ангидрид, гептенил-янтарный ангидрид, октенил-янтарный ангидрид, ноненил-янтарный ангидрид, деценил-янтарный ангидрид, додеценил-янтарный ангидрид, гексадеценил-янтарный ангидрид, октадеценил-янтарный ангидрид, и их смеси.
В соответствии с этим, следует принимать во внимание, что, например, термин "гексадеценил-янтарный ангидрид" охватывает линейный(-ые) и разветвленный(-ые) гексадеценил-янтарный(-ые) ангидрид(-ы). Одним конкретным примером линейного(-ых) гексадеценил-янтарного(-ых) ангидрида(-ов) является н-гексадеценил-янтарный ангидрид, такой как 14-гексадеценил-янтарный ангидрид, 13-гексадеценил-янтарный ангидрид, 12-гексадеценил-янтарный ангидрид, 11-гексадеценил-янтарный ангидрид, 10-гексадеценил-янтарный ангидрид, 9-гексадеценил-янтарный ангидрид, 8-гексадеценил-янтарный ангидрид, 7-гексадеценил-янтарный ангидрид, 6-гексадеценил-янтарный ангидрид, 5-гексадеценил-янтарный ангидрид, 4-гексадеценил-янтарный ангидрид, 3-гексадеценил-янтарный ангидрид и/или 2-гексадеценил-янтарный ангидрид. Конкретными примерами разветвленного(-ых) гексадеценил-янтарного(-ых) ангидрида(-ов) являются 14-метил-9-пентадеценил-янтарный ангидрид, 14-метил-2-пентадеценил-янтарный ангидрид, 1-гексил-2-деценил-янтарный ангидрид и/или изо-гексадеценил-янтарный ангидрид.
Кроме того, следует принимать во внимание, что, например, термин "октадеценил-янтарный ангидрид" охватывает линейный(-ые) и разветвленный(-ые) октадеценил-янтарный(-ые) ангидрид(-ы). Одним конкретным примером линейного(-ых) октадеценил-янтарного(-ых) ангидрида(-ов) является н-октадеценил-янтарный ангидрид, такой как 16-октадеценил-янтарный ангидрид, 15-октадеценил-янтарный ангидрид, 14-октадеценил-янтарный ангидрид, 13-октадеценил-янтарный ангидрид, 12-октадеценил-янтарный ангидрид, 11-октадеценил-янтарный ангидрид, 10-октадеценил-янтарный ангидрид, 9-октадеценил-янтарный ангидрид, 8-октадеценил-янтарный ангидрид, 7-октадеценил-янтарный ангидрид, 6-октадеценил-янтарный ангидрид, 5-октадеценил-янтарный ангидрид, 4-октадеценил-янтарный ангидрид, 3-октадеценил-янтарный ангидрид и/или 2-октадеценил-янтарный ангидрид. Конкретными примерами разветвленного(-ых) октадеценил-янтарного(-ых) ангидрида(-ов) являются 16-метил-9-гептадеценил-янтарный ангидрид, 16-метил-7-гептадеценил-янтарный ангидрид, 1-октил-2-деценил-янтарный ангидрид и/или изо-октадеценил-янтарный ангидрид.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид выбирают группы, включающей в себя гексенил-янтарный ангидрид, октенил-янтарный ангидрид, гексадеценил-янтарный ангидрид, октадеценил-янтарный ангидрид, и их смеси.
алкенил
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой один моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид. Например, один моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой гексенил-янтарный ангидрид. Альтернативно, один моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой октенил-янтарный ангидрид. Альтернативно, один моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой гексадеценил-янтарный ангидрид. Например, один моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой линейный гексадеценил-янтарный ангидрид, такой как н-гексадеценил-янтарный ангидрид, или разветвленный гексадеценил-янтарный ангидрид, такой как 1-гексил-2-деценил-янтарный ангидрид. Альтернативно, один моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой октадеценил-янтарный ангидрид. Например, один моно--замещенный янтарный ангидрид представляет собой линейный октадеценил-янтарный ангидрид, такой как н-октадеценил-янтарный ангидрид, или разветвленный октадеценил-янтарный ангидрид, такой как изо-октадеценил-янтарный ангидрид, или 1-октил-2-деценил-янтарный ангидрид.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, один моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой линейный октадеценил-янтарный ангидрид, такой как н-октадеценил-янтарный ангидрид. В другом варианте осуществления настоящего изобретения, один моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой линейный октенил-янтарный ангидрид, такой как н-октенил-янтарный ангидрид.
Если, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой один моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид, то следует принимать во внимание то, что один моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид присутствует в количестве ≥95,0 масс. % и предпочтительно ≥96,5 масс. %, в расчете на общую массу, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более типов моно-алкенил-замещенных янтарных ангидридов. Например, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или трех типов моно-алкенил-замещенных янтарных ангидридов.
Если по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более типов моно-алкенил-замещенных янтарных ангидридов, то один моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой линейный или разветвленный октадеценил-янтарный ангидрид, тогда как каждый дополнительный моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид выбирают из этенил-янтарного ангидрида, пропенил-янтарного ангидрида, бутенил-янтарного ангидрида, пентенил-янтарного ангидрида, гексенил-янтарного ангидрида, гептенил-янтарного ангидрида, ноненил-янтарного ангидрида, гексадеценил-янтарного ангидрида и их смесей. Например, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более типов моно-алкенил-замещенных янтарных ангидридов, где один моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой линейный октадеценил-янтарный ангидрид, и каждый дополнительный моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид выбирают из этенил-янтарного ангидрида, пропенил-янтарного ангидрида, бутенил-янтарного ангидрида, пентенил-янтарного ангидрида, гексенил-янтарного ангидрида, гептенил-янтарного ангидрида, ноненил-янтарного ангидрида, гексадеценил-янтарного ангидрида и их смесей. Альтернативно, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более типов моно-алкенил-замещенных янтарных ангидридов, где один моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид представляет собой разветвленный октадеценил-янтарный ангидрид, и каждый дополнительный моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид выбирают из этенил-янтарного ангидрида, пропенил-янтарного ангидрида, бутенил-янтарного ангидрида, пентенил-янтарного ангидрида, гексенил-янтарного ангидрида, гептенил-янтарного ангидрида, ноненил-янтарного ангидрида, гексадеценил-янтарного ангидрида и их смесей.
Например, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более типов моно-алкенил-замещенных янтарных ангидридов, включающих один или более гексадеценил-янтарных ангидридов, таких как линейный(-ые) или разветвленный(-ые) гексадеценил-янтарный(-ые) ангидрид(-ы), и один или более октадеценил-янтарных ангидридов, таких как линейный(-ые) или разветвленный(-ые) октадеценил-янтарный(-ые) ангидрид(-ы).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более типов моно-алкенил-замещенных янтарных ангидридов, включающих линейный(-ые) гексадеценил-янтарный(-ые) ангидрид(-ы) и линейный(-ые) октадеценил-янтарный(-ые) ангидрид(-ы). Альтернативно, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более типов моно-алкенил-замещенных янтарных ангидридов, включающих разветвленный(-ые) гексадеценил-янтарный(-ые) ангидрид(-ы) и разветвленный(-ые) октадеценил-янтарный(-ые) ангидрид(-ы). Например, один или более гексадеценил-янтарных ангидридов представляют собой линейный гексадеценил-янтарный ангидрид, такой как н-гексадеценил-янтарный ангидрид, и/или разветвленный гексадеценил-янтарный ангидрид, такой как 1-гексил-2-деценил-янтарный ангидрид. Дополнительно или альтернативно, один или более октадеценил-янтарных ангидридов представляют собой линейный октадеценил-янтарный ангидрид, такой как н-октадеценил-янтарный ангидрид, и/или разветвленный октадеценил-янтарный ангидрид, такой как изо-октадеценил-янтарный ангидрид и/или 1-октил-2-деценил-янтарныцый ангидрид.
Если, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более типов моно-алкенил-замещенных янтарных ангидридов, то следует принимать во внимание, что один моно-алкенил-замещенный янтарный ангидрид присутствует в количестве от 20,0 до 60,0 масс. % и предпочтительно от 30,0 до 50,0 масс. %, в расчете на общую массу, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида.
октадеценил
Например, если, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более типов моно-алкенил-замещенных янтарных ангидридов, включающих один или более гексадеценил-янтарных ангидридов, таких как линейный(-ые) или разветвленный(-ые) гексадеценил-янтарный(-ые) ангидрид(ы), и один или более октадеценил-янтарных ангидридов, таких как линейный(-ые) или разветвленный(-ые) -янтарный(-ые) ангидрид(ы), то предпочтительно, что один или более октадеценил-янтарный(-ых) ангидрид(-ов) присутствует(-ют) в количестве от 20,0 до 60,0 масс. % и предпочтительно от 30,0 до 50,0 масс. %, в расчете на общую массу, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида.
Также следует принимать во внимание, что, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид может представлять собой смесь, по меньшей мере, одного моно-алкил-замещенного янтарного ангидрида и, по меньшей мере, одного моно-алкенил-замещенного янтарного ангидрида.
Если, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь, по меньшей мере, одного моно-алкил-замещенного янтарного ангидрида и, по меньшей мере, одного моно-алкенил-замещенного янтарного ангидрида, то следует принимать во внимание, что алкильный заместитель, по меньшей мере, одного моно-алкил-замещенного янтарного ангидрида и алкенильный заместитель, по меньшей мере, одного моно-алкенил-замещенного янтарного ангидрида предпочтительно являются одинаковыми. Например, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь этил-янтарного ангидрида и этенил-янтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь пропил-янтарного ангидрида и пропенил-янтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь бутил-янтарного ангидрида и бутенил-янтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь триизобутил-янтарного ангидрида и триизобутенил-янтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь пентил-янтарного ангидрида и пентенил-янтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь гексил-янтарного ангидрида и гексенил-янтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь гептил-янтарного ангидрида и гептенил-янтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь октил-янтарного ангидрида и октенил-янтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь нонил-янтарного ангидрида и ноненил-янтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь децил-янтарного ангидрида и деценил-янтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь додецил-янтарного ангидрида и додеценил-янтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь гексадеканил-янтарного ангидрида и гексадеценил-янтарного ангидрида. Например, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь линейного гексадеканил-янтарного ангидрида и линейного гексадеценил-янтарного ангидрида или смесь разветвленного гексадеканил-янтарного ангидрида и разветвленного гексадеценил-янтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь октадеканил-янтарного ангидрида и октадеценил-янтарного ангидрида. Например, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь линейного октадеканил-янтарного ангидрида и линейного октадеценил-янтарного ангидрида или смесь разветвленного октадеканил-янтарного ангидрида и разветвленного октадеценил-янтарного ангидрида.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь нонил-янтарного ангидрида и ноненил-янтарного ангидрида.
Если полученный в результате обработки слой поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, включает, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид, то полученный в результате обработки слой дополнительно включает солевые продукты реакций, получающиеся в результате контакта, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, по меньшей мере, с одним моно-замещенным янтарным ангидридом. В таком случае, полученный в результате обработки слой поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, предпочтительно включает солевые продукты реакций, такие как одна или более кальциевых и/или магниевых солей, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида.
Дополнительно или альтернативно, полученный в результате обработки слой поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, может дополнительно включать, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты и солевые продукты его реакций.
Следует принимать во внимание, что выражение "по меньшей мере один" сложный эфир алкил-фосфорной кислоты означает, что один или более типов сложного эфира алкил-фосфорной кислоты и соответствующих солевых продуктов его реакций может/могут присутствовать в полученном в результате обработки слое обладающего признаками изобретения поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла.
В связи с этим, следует отметить, что, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты может представлять собой один тип сложного эфира алкил-фосфорной кислоты. Альтернативно, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты может представлять собой смесь двух или более типов сложных эфиров алкил-фосфорной кислоты. Например, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты может представлять собой смесь двух или трех типов сложного эфира алкил-фосфорной кислоты, например, двух типов сложного эфира алкил-фосфорной кислоты.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты представляет собой один тип сложного эфира алкил-фосфорной кислоты.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты представляет собой смесь сложных эфиров алкил-фосфорной кислоты. Например, смесь сложных эфиров алкил-фосфорной кислоты включает один или более сложных моно-эфиров фосфорной кислоты и/или один или более сложных ди-эфиров фосфорной кислоты и/или один или более сложных три-эфиров фосфорной кислоты и необязательно фосфорную кислоту.
Следует принимать во внимание, что выражение "один или более" сложных моно-эфиров фосфорной кислоты означает, что один или более типов сложных моно-эфиров фосфорной кислоты может/могут присутствовать в полученном в результате обработки слое обладающего признаками изобретения поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, и/или в смеси сложных эфиров фосфорной кислоты.
В соответствии с этим, следует отметить, что один или более сложных моно-эфиров фосфорной кислоты может представлять собой один тип сложного моно-эфира фосфорной кислоты. Альтернативно, один или более сложных моно-эфиров фосфорной кислоты может представлять собой смесь двух или более типов сложного моно-эфира фосфорной кислоты. Например, один или более сложных моно-эфиров фосфорной кислоты может/могут представлять собой смесь двух или трех типов сложного моно-эфира фосфорной кислоты, например, двух типов сложного моно-эфира фосфорной кислоты.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, один или более сложных моно-эфиров фосфорной кислоты состоит(-ят) из молекулы орто-фосфорной кислоты, этерифицированной (превращенной в сложный эфир) посредством одного спирта, выбранного из ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, имеющих общее количество атомов углерода от C6 до C30 в спиртовом заместителе. Например, один или более сложных моно-эфиров фосфорной кислоты состоит(-ят) из молекулы орто-фосфорной кислоты, этерифицированной посредством одного спирта, выбранного из ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, имеющих общее количество атомов углерода от C8 до C22, более предпочтительно от С8 до С20 и наиболее предпочтительно от С8 до С18 в спиртовом заместителе.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, один или более сложных моно-эфиров фосфорной кислоты выбирают из группы, включающей в себя сложный моно-эфир гексил-фосфорной кислоты, сложный моно-эфир гептил-фосфорной кислоты, сложный моно-эфир октил-фосфорной кислоты, сложный моно-эфир 2-этилгексил-фосфорной кислоты, сложный моно-эфир нонил-фосфорной кислоты, сложный моно-эфир децил-фосфорной кислоты, сложный моно-эфир ундецил-фосфорной кислоты, сложный моно-эфир додецил-фосфорной кислоты, сложный моно-эфир тетрадецил-фосфорной кислоты, сложный моно-эфир гексадецил-фосфорной кислоты, сложный моно-эфир гептилнонил-фосфорной кислоты, сложный моно-эфир октадецил-фосфорной кислоты, сложный моно-эфир 2-октил-1-децил-фосфорной кислоты, сложный моно-эфир 2-октил-1-додецил-фосфорной кислоты и их смеси.
Например, один или более сложных моно-эфиров фосфорной кислоты выбирают из группы, включающей в себя включающей в себя сложный моно-эфир 2-этилгексил-фосфорной кислоты, сложный моно-эфир гексадецил-фосфорной кислоты, сложный моно-эфир гептилнонил-фосфорной кислоты, сложный моно-эфир октадецил-фосфорной кислоты, сложный моно-эфир 2-октил-1-децил-фосфорной кислоты, сложный моно-эфир 2-октил-1-додецил-фосфорной кислоты и их смеси. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, один или более сложных моно-эфиров фосфорной кислоты представляет(-ют) собой сложный моно-эфир 2-октил-1-додецил-фосфорной кислоты.
Следует принимать во внимание, что выражение "один или более" сложных ди-эфиров фосфорной кислоты означает, что один или более типов сложного ди-эфира фосфорной кислоты может присутствовать в полученном в результате обработки слое обладающего признаками изобретения поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, и/или в смеси сложных эфиров фосфорной кислоты.
В соответствии с этим, следует отметить, что один или более сложных ди-эфиров фосфорной кислоты может представлять собой один тип сложного ди-эфира фосфорной кислоты. Альтернативно, один или более сложных ди-эфиров фосфорной кислоты может представлять собой смесь двух или более типов сложного ди-эфира фосфорной кислоты. Например, один или более сложных ди-эфиров фосфорной кислоты может/могут представлять собой смесь двух или трех типов сложного ди-эфира фосфорной кислоты, например, двух типов сложного ди-эфира фосфорной кислоты.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, один или более сложных ди-эфиров фосфорной кислоты состоит(-ят) из молекулы орто-фосфорной кислоты, этерифицированной посредством двух спиртов, выбранных из ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, имеющих общее количество атомов углерода от C6 до C30 в спиртовом заместителе. Например, один или более сложных ди-эфиров фосфорной кислоты состоит(-ят) из молекулы орто-фосфорной кислоты, этерифицированной посредством двух жирных спиртов, выбранных из ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, имеющих общее количество атомов углерода от C8 до C22, более предпочтительно от С8 до С20 и наиболее предпочтительно от С8 до С18 в спиртовом заместителе.
Следует принимать во внимание, что два спирта, используемые для превращения фосфорной кислоты в сложный эфир, могут быть независимо выбраны из одинаковых или различных, ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, имеющих общее количество атомов углерода от C6 до C30 в спиртовом заместителе. Иными словами, один или более сложных ди-эфиров фосфорной кислоты может/могут иметь два заместителя, получаемые от одинаковых спиртов, или молекула сложного ди-эфира фосфорной кислоты может иметь два заместителя, получаемые от различных спиртов.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, один или более сложных ди-эфиров фосфорной кислоты выбирают из группы, включающей в себя сложный ди-эфир гексил-фосфорной кислоты, сложный ди-эфир гептил-фосфорной кислоты, сложный ди-эфир октил-фосфорной кислоты, сложный ди-эфир 2-этилгексил-фосфорной кислоты, сложный ди-эфир нонил-фосфорной кислоты, сложный ди-эфир децил-фосфорной кислоты, сложный ди-эфир ундецил-фосфорной кислоты, сложный ди-эфир додецил-фосфорной кислоты, сложный ди-эфир тетрадецил-фосфорной кислоты, сложный ди-эфир гексадецил-фосфорной кислоты, сложный ди-эфир гептилнонил-фосфорной кислоты, сложный ди-эфир октадецил-фосфорной кислоты, сложный ди-эфир 2-октил-1-децил-фосфорной кислоты, сложный ди-эфир 2-октил-1-додецил-фосфорной кислоты и их смеси.
Например, один или более сложных ди-эфиров фосфорной кислоты выбирают из группы, включающей в себя включающей в себя сложный ди-эфир 2-этилгексил-фосфорной кислоты, сложный ди-эфир гексадецил-фосфорной кислоты, сложный ди-эфир гептилнонил-фосфорной кислоты, сложный ди-эфир октадецил-фосфорной кислоты, сложный ди-эфир 2-октил-1-децил-фосфорной кислоты, сложный ди-эфир 2-октил-1-додецил-фосфорной кислоты и их смеси. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, один или более сложных ди-эфиров фосфорной кислоты представляет(-ют) собой сложный ди-эфир 2-октил-1-додецил-фосфорной кислоты.
Термин "сложный три-эфир фосфорной кислоты" в контексте настоящего изобретения относится к молекуле орто-фосфорной кислоты, трижды этерифицированной посредством трех молекул спирта, выбранного из одинаковых или различных, ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, имеющих общее количество атомов углерода от C6 до C30, предпочтительно от C8 до C22, более предпочтительно от C8 до C20 и наиболее предпочтительно от C8 до C18 в спиртовом заместителе.
Следует принимать во внимание, что выражение "один или более" сложных три-эфиров фосфорной кислоты означает, что один или более типов сложного три-эфира фосфорной кислоты может/могут присутствовать в смеси сложных эфиров фосфорной кислоты и/или в полученном в результате обработки слое обладающего признаками изобретения поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла.
В соответствии с этим, следует отметить, что один или более сложных три-эфиров фосфорной кислоты может/могут представлять собой один тип сложного три-эфира фосфорной кислоты. Альтернативно, один или более сложных три-эфиров фосфорной кислоты может/могут представлять собой смесь двух или более типов сложного три-эфира фосфорной кислоты. Например, один или более сложных три-эфиров фосфорной кислоты может/могут представлять собой смесь двух или трех типов сложного три-эфира фосфорной кислоты, например, двух типов сложного три-эфира фосфорной кислоты.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, один или более сложных три-эфиров фосфорной кислоты состоит(-ят) из молекулы орто-фосфорной кислоты, этерифицированной посредством трех спиртов, выбранных из одинаковых или различных, ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, имеющих общее количество атомов углерода от C6 до C30 в спиртовом заместителе. Например, один или более сложных три-эфиров фосфорной кислоты состоит(-ят) из молекулы орто-фосфорной кислоты, этерифицированной посредством трех спиртов, выбранных из одинаковых или различных, ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических жирных спиртов, имеющих общее количество атомов углерода от C8 до C22, более предпочтительно от С8 до С20 и наиболее предпочтительно от С8 до С18 в спиртовом заместителе.
Следует принимать во внимание, что три спирта, используемые для этерификации фосфорной кислоты, могут быть независимо выбраны из ненасыщенных или насыщенных, разветвленных или линейных, алифатических или ароматических спиртов, имеющих общее количество атомов углерода от C6 до C30 в спиртовом заместителе. Иными словами, молекула одного или более сложных три-эфиров фосфорной кислоты может иметь три заместителя, получаемые от одинаковых спиртов, или молекула сложного три-эфира фосфорной кислоты может иметь три заместителя, получаемые от различных спиртов.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, один или более сложных три-эфиров фосфорной кислоты состоит/состоят из молекулы орто-фосфорной кислоты, этерифицированной посредством трех спиртов, выбранных из одинаковых или различных, насыщенных и линейных или разветвленных и алифатических спиртов, имеющих общее количество атомов углерода от C6 до C30 в спиртовом заместителе. Например, один или более сложных три-эфиров фосфорной кислоты состоит(-ят) из молекулы орто-фосфорной кислоты, этерифицированной посредством трех спиртов, выбранных из одинаковых или различных, насыщенных и линейных или разветвленных и алифатических спиртов, имеющих общее количество атомов углерода от C8 до C22, более предпочтительно от С8 до С20 и наиболее предпочтительно от С8 до С18 в спиртовом заместителе.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, один или более сложных три-эфиров фосфорной кислоты состоит(-ят) из молекулы орто-фосфорной кислоты, этерифицированной посредством трех спиртов, выбранных из насыщенных и линейных и алифатических спиртов, имеющих общее количество атомов углерода от C6 до C30, предпочтительно от С8 до С22, более предпочтительно от С8 до С20 и наиболее предпочтительно от С8 до С18 в спиртовом заместителе. Альтернативно, один или более сложных три-эфиров фосфорной кислоты состоит(-ят) из молекулы орто-фосфорной кислоты, этерифицированной посредством трех спиртов, выбранных из насыщенных и разветвленных и алифатических спиртов, имеющих общее количество атомов углерода от C6 до C30, предпочтительно от С8 до С22, более предпочтительно от С8 до С20 и наиболее предпочтительно от С8 до С18 в спиртовом заместителе.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, один или более сложных три-эфиров фосфорной кислоты выбирают из группы, включающей в себя сложный три-эфир гексил-фосфорной кислоты, сложный три-эфир гептил-фосфорной кислоты, сложный три-эфир октил-фосфорной кислоты, сложный три-эфир 2-этилгексил-фосфорной кислоты, сложный три-эфир нонил-фосфорной кислоты, сложный три-эфир децил-фосфорной кислоты, сложный три-эфир ундецил-фосфорной кислоты, сложный три-эфир додецил-фосфорной кислоты, сложный три-эфир тетрадецил-фосфорной кислоты, сложный три-эфир гексадецил-фосфорной кислоты, сложный три-эфир гептилнонил-фосфорной кислоты, сложный три-эфир октадецил-фосфорной кислоты, сложный три-эфир 2-октил-1-децил-фосфорной кислоты, сложный три-эфир 2-октил-1-додецил-фосфорной кислоты и их смеси.
Например, один или более сложных три-эфиров фосфорной кислоты выбирают из группы, включающей в себя сложный три-эфир 2-этилгексил-фосфорной кислоты, сложный три-эфир гексадецил-фосфорной кислоты, сложный три-эфир гептилнонил-фосфорной кислоты, сложный три-эфир октадецил-фосфорной кислоты, сложный три-эфир 2-октил-1-децил-фосфорной кислоты, сложный три-эфир 2-октил-1-додецил-фосфорной кислоты и их смеси.
Если полученный в результате обработки слой в поверхностно-модифицированном материале-наполнителе, содержащем карбонат щелочноземельного металла, включает, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты, то полученный в результате обработки слой дополнительно включает солевые продукты реакций, получающиеся в результате контакта, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, по меньшей мере, с одним сложным эфиром алкил-фосфорной кислоты. В таком случае, полученный в результате обработки слой в поверхностно-модифицированном материале-наполнителе, содержащем карбонат щелочноземельного металла, предпочтительно включает солевые продукты реакций, такие как одна или более кальциевых и/или магниевых солей, по меньшей мере, одного сложного эфира алкил-фосфорной кислоты.
Например, если, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты представляет собой смесь сложных эфиров алкил-фосфорной кислоты, включающую в себя один или более сложных моно-эфиров фосфорной кислоты и/или один или более сложных ди-эфиров фосфорной кислоты и/или один или более сложных три-эфиров фосфорной кислоты и необязательно фосфорную кислоту, то полученный в результате обработки слой в поверхностно-модифицированном материале-наполнителе, содержащем карбонат щелочноземельного металла, предпочтительно включает солевые продукты реакций, такие как одна или более кальциевых и/или магниевых солей одного или более сложного моно-эфира фосфорной кислоты и/или одна или более кальциевых и/или магниевых солей одного или более сложного ди-эфира фосфорной кислоты и/или необязательно одна или более кальциевых и/или магниевых солей фосфорной кислоты.
Если полученный в результате обработки слой в поверхностно-модифицированном материале-наполнителе, содержащем карбонат щелочноземельного металла, включает, в дополнение к, по меньшей мере, одному полигидросилоксану и продуктам его реакций, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту и солевые продукты ее реакций, и/или, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид и солевые продукты его реакций, и/или, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты и солевые продукты его реакций, то массовое соотношение полигидросилоксана и продуктов его реакций к, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоте и солевым продуктам ее реакций и/или к, по меньшей мере, одному моно-замещенному янтарному ангидриду и солевым продуктам его реакций, и/или к, по меньшей мере, одному сложному эфиру алкил-фосфорной кислоты и солевым продуктам его реакций составляет от 100:1 до 100:30.
Например, массовое соотношение полигидросилоксана и продуктов его реакций к, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоте и солевым продуктам ее реакций и/или к, по меньшей мере, одному моно-замещенному янтарному ангидриду и солевым продуктам его реакций, и/или к, по меньшей мере, одному сложному эфиру алкил-фосфорной кислоты и солевым продуктам его реакций составляет от 80:1 до 100:30, например, от 80:10 до 75:20.
2
2
Кроме того, общее количество, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты и солевых продуктов ее реакций и/или, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида и солевых продуктов его реакций, и/или, по меньшей мере, одного сложного эфира алкил-фосфорной кислоты и солевых продуктов его реакций в полученном в результате обработки слое в поверхностно-модифицированном материале-наполнителе, содержащем карбонат щелочноземельного металла, составляет от 0,2 до 0,7 мг/м, в расчете на поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла. Например, общее количество, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты и солевых продуктов ее реакций и/или, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида и солевых продуктов его реакций, и/или, по меньшей мере, одного сложного эфира алкил-фосфорной кислоты и солевых продуктов его реакций в полученном в результате обработки слое в поверхностно-модифицированном материале-наполнителе, содержащем карбонат щелочноземельного металла, составляет от 0,3 до 0,6 мг/м, в расчете на поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, содержит, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту и солевые продукты ее реакций, и/или, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид и солевые продукты его реакций, и/или, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты и солевые продукты его реакций, в полученном в результате обработки слое в количестве от 0,02 до 0,6 масс. %, в расчете на общую сухую массу поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла. Например, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, содержит, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту и солевые продукты ее реакций, и/или, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид и солевые продукты его реакций, и/или, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты и солевые продукты его реакций, в полученном в результате обработки слое в количестве от 0,02 до 0,5 масс. % и предпочтительно от 0,05 до 0,4 масс. %, в расчете на общую сухую массу поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла.
2
2
2
Полученный в результате обработки слой, включающий, предпочтительно состоящий из, по меньшей мере, одного полигидросилоксана и продуктов его реакций, и необязательных, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты и солевых продуктов ее реакций, и/или, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида и солевых продуктов его реакций, и/или, по меньшей мере, одного сложного эфира алкил-фосфорной кислоты и солевых продуктов его реакций, предпочтительно присутствует так, что общее количество упомянутого полученного в результате обработки слоя, расположенного на, по меньшей мере, части поверхности, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, составляет от 0,7 до 6,0 мг/м, предпочтительно от 0,7 до 5,0 мг/м или от 1,0 до 4,0 мг/м, в расчете на поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла.
Дополнительно или альтернативно, полученный в результате обработки слой, включающий, предпочтительно состоящий из, по меньшей мере, одного полигидросилоксана и продуктов его реакций, и необязательных, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты и солевых продуктов ее реакций, и/или, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида и солевых продуктов его реакций, и/или, по меньшей мере, одного сложного эфира алкил-фосфорной кислоты и солевых продуктов его реакций, предпочтительно присутствует так, что общее количество упомянутого полученного в результате обработки слоя, расположенного на, по меньшей мере, части поверхности, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, составляет от 0,1 до 6,0 масс. %, в расчете на общую сухую массу поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла. Например, полученный в результате обработки слой, включающий, предпочтительно состоящий из, по меньшей мере, одного полигидросилоксана и продуктов его реакций, и необязательных, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты и солевых продуктов ее реакций, и/или, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида и солевых продуктов его реакций, и/или, по меньшей мере, одного сложного эфира алкил-фосфорной кислоты и солевых продуктов его реакций, предпочтительно присутствует так, что общее количество упомянутого полученного в результате обработки слоя, расположенного на, по меньшей мере, части поверхности, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, составляет от 0,2 до 5,0 масс. % и предпочтительно от 0,3 до 4,5 масс. %, в расчете на общую сухую массу поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла.
Кроме того, следует принимать во внимание, что поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеет особые характеристики.
В частности, одним требованием настоящего изобретения является то, что поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеет температуру начала улетучивания ≥350°C. Например, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, показывает температуру начала улетучивания ≥400°C, предпочтительно ≥450°C и наиболее предпочтительно ≥500°C.
Дополнительно или альтернативно, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, демонстрирует общее количество летучих соединений при температуре от 25 до 380°C, составляющее менее 0,25%, и предпочтительно менее 0,23% по массе, например, от 0,04 до 0,21% по массе, предпочтительно от 0,08 до 0,15% по массе, более предпочтительно от 0,1 до 0,12% по массе.
В отношении температуры начала улетучивания, следует отметить, что поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, предпочтительно показывает более высокую температуру начала улетучивания, чем аналогичный материал-наполнитель, включающий полученный в результате обработки слой, состоящий только из, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты и солевых продуктов ее реакций и/или, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида и солевых продуктов его реакций, и/или, по меньшей мере, одного сложного эфира алкил-фосфорной кислоты и солевых продуктов его реакций. Иначе говоря, обладающий признаками изобретения поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, предпочтительно демонстрирует более высокую температуру начала улетучивания, если поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, включает, предпочтительно состоит из, по меньшей мере, одного полигидросилоксана и продуктов его реакций.
Дополнительно или альтернативно, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, демонстрирует низкую восприимчивость к впитыванию влаги. Предпочтительно, что восприимчивость к впитыванию влаги поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, является такой, что его общая восприимчивость к впитыванию влаги составляет ≤1,2 мг/г сухого поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, при температуре приблизительно +23°C (±2°C). Например, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеет восприимчивость к впитыванию влаги от 1,2 до 0,1 мг/г, предпочтительно от 1,1 до 0,2 мг/г, и более предпочтительно от 1,0 до 0,3 мг/г сухого поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, при температуре +23°C (±2°C).
К тому же, следует принимать во внимание, что поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеет гидрофобность, выраженную через объемное соотношение вода : этанол, выше 8:2, измеренную при +23°C (±2°C) седиментационным методом. Например, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеет гидрофобность, выраженную через объемное соотношение вода : этанол, ниже 7:3, измеренную при +23°C (±2°C) седиментационным методом.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, такой как поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, получен способом, который описан ниже.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предоставляется способ получения поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, который определен выше. Способ включает в себя, по меньшей мере, стадии:
а) обеспечение, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла;
b) обеспечение, по меньшей мере, одного полигидросилоксана;
2
c) приведение в контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, из стадии a), на одной или более стадиях при температуре от 40 до 200°C, с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном из стадии b), так чтобы общее количество, по меньшей мере, одного добавляемого полигидросилоксана составляло от 0,7 до 6,0 мг/м, в расчете на, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла из стадии a),
d) приведение в контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, из стадии a) до и/или во время и/или после стадии с) приведения в контакт, на одной или более стадиях, с водой; и
e) получение образующегося во время обработки слоя, содержащего, по меньшей мере, один полигидросилоксан из стадии b) и продукты его реакций, на, по меньшей мере, части поверхности, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, стадии a), с тем, чтобы получить поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеющий температуру начала улетучивания ≥350°C.
В отношении поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, получаемого данным способом, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, обеспечиваемого на стадии a), по меньшей мере, одного полигидросилоксана, обеспечиваемого на стадии b), и продуктов реакций, по меньшей мере, одного полигидросилоксана, которые образуются в получаемом в результате обработки слое на стадии e), речь идет об определениях, изложенных выше при определении поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, и, по меньшей мере, одного полигидросилоксана и продуктов его реакций.
2
2
2
Одним требованием настоящего изобретения является то, что по меньшей мере, один полигидросилоксан на стадии b) обеспечивают так, чтобы общее количество, по меньшей мере, одного полигидросилоксана, добавляемого на стадии с) приведения в контакт, составляло от 0,7 до 6,0 мг/м, в расчете на, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, из стадии a). В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один полигидросилоксан на стадии b) обеспечивают так, чтобы общее количество, по меньшей мере, одного полигидросилоксана, добавляемого на стадии с) приведения в контакт, составляло от 0,7 до 5,0 мг/м или от 1,0 до 4,0 мг/м, в расчете на, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, стадии a).
Стадия приведения в контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, обеспечиваемого на стадии a), на одной или более стадиях, с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном стадии b) предпочтительно происходит в условиях смешивания. Специалист подберет эти условия смешивания (такие как форма смешивающих лопаток и скорость смешивания) в соответствии с его технологическим оборудованием.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, способ может представлять собой непрерывный процесс. В этом случае, можно осуществлять контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, из стадии a) с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном стадии b) в постоянном потоке, благодаря чему во время стадии приведения в контакт обеспечивается постоянная концентрация, по меньшей мере, одного полигидросилоксана.
Альтернативно, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, из стадии a) приводят в контакт с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном стадии b) на одной стадии, где упомянутый, по меньшей мере, один полигидросилоксан предпочтительно добавляют одной порцией.
В другом варианте осуществления, обладающий признаками изобретения способ может представлять собой периодический процесс, то есть, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, из стадии a) приводят в контакт с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном стадии b) на двух или более стадиях, где упомянутый, по меньшей мере, один полигидросилоксан предпочтительно добавляют приблизительно равными порциями. Альтернативно, также можно добавлять, по меньшей мере, один полигидросилоксан неравными порциями к, по меньшей мере, одному материалу-наполнителю, содержащему карбонат щелочноземельного металла, то есть, большими и меньшими порциями.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, стадию приведения в контакт (c) выполняют периодическим или непрерывным способом в течение периода времени от 0,1 до 1000 секунд. Например, стадия с) приведения в контакт представляет собой непрерывный процесс и включает одну или несколько стадий приведения в контакт, и общее время контакта составляет от 0,1 до 20 секунд, предпочтительно от 0,5 до 15 секунд и наиболее предпочтительно от 1 до 10 секунд.
Следует принимать во внимание, что температуру во время стадии с) приведения в контакт предпочтительно доводят до значения, при котором, по меньшей мере, один полигидросилоксан стадии b) является жидким.
"Жидкое" состояние в контексте настоящего изобретения определяют как состояние, в котором материал является полностью жидким, иными словами, является полностью расплавленным. Ввиду того, что явление плавления происходит при постоянной температуре при подведении энергии, вещество считают расплавленным на момент, следующий за плавлением, когда начинает повышаться температура, что можно увидеть на кривой, показывающей зависимость температуры от подводимой энергии, полученной с применением динамической сканирующей калориметрии, DSC, (DIN 51005: 1983-11).
Жидкое состояние, по меньшей мере, одного полигидросилоксана является преимущественным, поскольку он может быть более равномерно размещен на, по меньшей мере, части поверхности, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, из стадии a). Таким образом, одним требованием настоящего изобретения является то, что контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, из стадии a) с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном стадии b) на одной или более стадиях выполняют при температуре от 40 до 200°C. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, стадию с) приведения в контакт выполняют при температуре от 50 до 180°C, более предпочтительно от 60 до 150°C и наиболее предпочтительно от 60 до 120°C. Например, стадию с) приведения в контакт выполняют при температуре от>100 до 120°C, например, от 105 до 120°C.
Продолжительность обработки по осуществлению контакта, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, из стадии a) с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном стадии b) составляет период времени 1000 сек или менее, предпочтительно период времени 500 сек или менее, более предпочтительно период времени 250 сек или менее и наиболее предпочтительно от 0,1 до 1000 сек. Например, стадию с) приведения в контакт выполняют в течение периода времени от 0,1 до 20 сек, предпочтительно от 0,5 до 15 сек и наиболее предпочтительно от 1 до 10 сек. Как правило, продолжительность контакта, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, стадии a) с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном стадии b) определяется температурой обработки, применяемой во время упомянутого контакта. Например, в том случае, когда применяют температуру обработки, равную приблизительно 200°C, продолжительность обработки находится в пределах, например, приблизительно 0,1 сек. Если применяют температуру обработки, равную приблизительно 90°C, то продолжительность обработки может находиться в пределах, например, приблизительно 1000 сек.
Дополнительным требованием способа настоящего изобретения является то, что способ дополнительно включает в себя приведение в контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, стадии a) до и/или во время и/или после стадии с) приведения в контакт, на одной или более стадиях, с водой. Эта стадия d) приведения в контакт требуется, поскольку только приведение в контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, стадии a) до и/или во время и/или после стадии с) приведения в контакт, с водой дает в результате поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, имеющий температуру начала улетучивания ≥350°C. Иначе говоря, контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном в отсутствии воды дает в результате поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, не обладающий или обладающий лишь очень небольшой гидрофобностью.
Например, стадию d) приведения в контакт выполняют до и после приведения в контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, стадии a) с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном стадии b). Альтернативно, стадию d) приведения в контакт предпочтительно выполняют до или после приведения в контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, стадии a) с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном стадии b).
Если контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, стадии a) с водой осуществляют до и/или после контакта, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном, то, по меньшей мере, один полигидросилоксан стадии b) предпочтительно обеспечивают в форме неразбавленного соединения. Иначе говоря, по меньшей мере, один полигидросилоксан стадии b) и воду добавляют по отдельности.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, стадию d) приведения в контакт выполняют во время стадии с) приведения в контакт.
Если контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, из стадии a) с водой осуществляют во время контакта, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном, то, по меньшей мере, один полигидросилоксан стадии b) предпочтительно обеспечивают в форме водной эмульсии. Иначе говоря, по меньшей мере, один полигидросилоксан стадии b) и воду добавляют вместе на стадии с) приведения в контакт.
Например, водная эмульсия, обеспечиваемая и добавляемая во время стадии с) приведения в контакт, содержит, по меньшей мере, один полигидросилоксан в количестве от 20,0 до 99,0 масс. %, в расчете на общую массу водной эмульсии. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, водная эмульсия, обеспечиваемая во время стадии с) приведения в контакт, содержит, по меньшей мере, один полигидросилоксан в количестве от 40,0 до 98,0 масс. % и наиболее предпочтительно от 50,0 до 95,0 масс. %, в расчете на общую массу водной эмульсии.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, обладающий признаками изобретения способ дополнительно включает приведение в контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, стадии a) до и/или во время и/или после стадии с) приведения в контакт и/или стадии d) приведения в контакт, на одной или более стадиях, с, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислотой, и/или, по меньшей мере, одним моно-замещенным янтарным ангидридом, и/или, по меньшей мере, одним сложным эфиром алкил-фосфорной кислоты.
Что касается, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида, по меньшей мере, одного сложного эфира алкил-фосфорной кислоты, то следует обратиться к определениям, изложенным выше при определении, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида, и, по меньшей мере, одного сложного эфира алкил-фосфорной кислоты.
Предпочтительно, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты, добавляют в форме чистого соединения, то есть, в неразбавленной форме.
В случае, если обладающий признаками изобретения способ дополнительно включает приведение в контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, стадии a) с, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислотой, и/или, по меньшей мере, одним моно-замещенным янтарным ангидридом, и/или, по меньшей мере, одним сложным эфиром алкил-фосфорной кислоты, то такой контакт предпочтительно осуществляют до и/или после контакта, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, стадии a) с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном стадии b). В одном варианте осуществления настоящего изобретения, такой контакт с, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислотой, и/или, по меньшей мере, одним моно-замещенным янтарным ангидридом, и/или, по меньшей мере, одним сложным эфиром алкил-фосфорной кислоты, осуществляют до или после контакта, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, с, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислотой, и/или, по меньшей мере, одним моно-замещенным янтарным ангидридом, и/или, по меньшей мере, одним сложным эфиром алкил-фосфорной кислоты, предпочтительно осуществляют до приведения в контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, стадии а) с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном стадии b). Альтернативно, контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, с, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислотой, и/или, по меньшей мере, одним моно-замещенным янтарным ангидридом, и/или, по меньшей мере, одним сложным эфиром алкил-фосфорной кислоты, предпочтительно осуществляют после приведения в контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, стадии а) с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном стадии b).
Предпочтительно, контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, с, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислотой, и/или, по меньшей мере, одним моно-замещенным янтарным ангидридом, и/или, по меньшей мере, одним сложным эфиром алкил-фосфорной кислоты, осуществляют во время приведения в контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, стадии а) с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном стадии b). Иначе говоря, по меньшей мере, один полигидросилоксан стадии b) и, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту, и/или, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид, и/или, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты, добавляют вместе на стадии с) приведения в контакт.
Если, по меньшей мере, один полигидросилоксан стадии b) и, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту, и/или, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид, и/или, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты и воду добавляют вместе на стадии с) приведения в контакт, то, по меньшей мере, один полигидросилоксан стадии b) предпочтительно обеспечивают в форме водной эмульсии, тогда как, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту, и/или, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид, и/или, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты добавляют в форме чистого соединения.
Следует принимать во внимание, что массовое соотношение, по меньшей мере, одного полигидросилоксана к, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоте и/или, по меньшей мере, одному алкил-янтарному ангидриду, и/или сложному эфиру алкил-фосфорной кислоты, добавляемой(-ому) до и/или во время и/или после стадии с) приведения в контакт и/или стадии d) приведения в контакт составляет предпочтительно от 100:1 до 100:30. Например, массовое соотношение, по меньшей мере, одного полигидросилоксана к, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоте и/или, по меньшей мере, одному алкил-янтарному ангидриду, и/или сложному эфиру алкил-фосфорной кислоты, добавляемой(-ому) до и/или во время и/или после стадии с) приведения в контакт и/или стадии d) приведения в контакт составляет предпочтительно от 80:1 до 100:30, например, от 80:10 до 75:20.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, массовое соотношение, по меньшей мере, одного полигидросилоксана к, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоте, добавляемой до и/или во время и/или после стадии с) приведения в контакт и/или стадии d) приведения в контакт составляет предпочтительно от 100:1 до 100:30, более предпочтительно от 80:1 до 100:30, например, от 80:10 до 75:20.
2
2
Кроме того, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту, и/или, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид, и/или, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты обеспечивают в таком количестве, чтобы общее количество, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты, и/или, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида, и/или, по меньшей мере, одного сложного эфира алкил-фосфорной кислоты, добавляемой(-ого) до и/или во время и/или после стадии с) приведения в контакт и/или стадии d) приведения в контакт составляло от 0,2 до 0,7 мг/м, в расчете на, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, стадии a). В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту, и/или, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид, и/или, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты обеспечивают в таком количестве, чтобы общее количество, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты, и/или, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида, и/или, по меньшей мере, одного сложного эфира алкил-фосфорной кислоты, добавляемой(-ого) до и/или во время и/или после стадии с) приведения в контакт и/или стадии d) приведения в контакт составляло от 0,3 до 0,6 мг/м, в расчете на, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, стадии a).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту, и/или, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид, и/или, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты обеспечивают в смеси вместе с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном.
Дополнительный контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, обеспечиваемого на стадии a), на одной или более стадиях, с, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислотой, и/или, по меньшей мере, одним моно-замещенным янтарным ангидридом, и/или, по меньшей мере, одним сложным эфиром алкил-фосфорной кислоты предпочтительно происходит в условиях смешивания. Специалист подберет эти условия смешивания (такие как форма смешивающих лопаток и скорость смешивания) в соответствии со своим технологическим оборудованием.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, можно осуществлять контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, из стадии a) с, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислотой, и/или, по меньшей мере, одним моно-замещенным янтарным ангидридом, и/или, по меньшей мере, одним сложным эфиром алкил-фосфорной кислоты, до и/или во время и/или после стадии с) приведения в контакт и/или стадии d) приведения в контакт в постоянном потоке, благодаря чему обеспечивается постоянная концентрация, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты, и/или, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида, и/или, по меньшей мере, одного сложного эфира алкил-фосфорной кислоты до и/или во время и/или после стадии с) приведения в контакт и/или стадии d) приведения в контакт.
Альтернативно, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, из стадии a) приводят в контакт с, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислотой, и/или, по меньшей мере, одним моно-замещенным янтарным ангидридом, и/или, по меньшей мере, одним сложным эфиром алкил-фосфорной кислоты, до и/или во время и/или после стадии с) приведения в контакт и/или стадии d) приведения в контакт, на одной стадии, где упомянутые(-ую,-ый), по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту, и/или, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид, и/или, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты, предпочтительно добавляют одной порцией.
В другом варианте осуществления, обладающий признаками изобретения способ может представлять собой периодический процесс, то есть, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, из стадии a) приводят в контакт с, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислотой, и/или, по меньшей мере, одним моно-замещенным янтарным ангидридом, и/или, по меньшей мере, одним сложным эфиром алкил-фосфорной кислоты, до и/или во время и/или после стадии с) приведения в контакт и/или стадии d) приведения в контакт, на двух или более стадиях, где упомянутые(-ую,-ый), по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту, и/или, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид, и/или, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты, предпочтительно добавляют приблизительно равными порциями. Альтернативно, также можно добавлять, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту, и/или, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид, и/или, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты, до и/или во время и/или после стадии с) приведения в контакт и/или стадии d) приведения в контакт, неравными порциями к, по меньшей мере, одному материалу-наполнителю, содержащему карбонат щелочноземельного металла, то есть, большими и меньшими порциями.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, стадии a) предварительно нагревают, то есть, активируют, до выполнения стадии с) приведения в контакт. Иначе говоря, по меньшей мере, один материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, стадии a) обрабатывают при температуре от 40 до 200°C, предпочтительно от 50 до 180°C, более предпочтительно от 60 до 150°C и наиболее предпочтительно от 60 до 120°C до выполнения стадии с) приведения в контакт.
Продолжительность обработки по осуществлению предварительной обработки, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, из стадии a) составляет период времени 30 мин или менее, предпочтительно период времени 20 мин или менее и более предпочтительно период времени 15 мин или менее.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, предварительное нагревание, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, из стадии a) проводят при температуре, которая приблизительно равна температуре, обеспечиваемой во время стадии с) приведения в контакт.
Термин "равная" температура в контексте настоящего изобретения относится к температуре предварительного нагревания, которая имеет значение не более 20°C, предпочтительно не более 15°C, более предпочтительно 10°C и наиболее предпочтительно не более 5°C, ниже или выше температуры, обеспечиваемой во время стадии с) приведения в контакт.
Таким образом, следует принимать во внимание то, что образующийся в результате обработки слой, полученный на, по меньшей мере, части поверхности, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, на технологической стадии е), с тем, чтобы получить в результате поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, который включает, по меньшей мере, один полигидросилоксан, обеспечиваемый на стадии b), и продукты его реакций, и необязательные(-ую,-ый), по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту и солевые продукты ее реакций, и/или, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид и солевые продукты его реакций, и/или, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты и солевые продукты его реакций, необязательно дополнительно добавляемые(-ую,-ый) до и/или во время и/или после стадии с) приведения в контакт и/или стадии d) приведения в контакт, получают в результате приведения в контакт, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, с, по меньшей мере, одним полигидросилоксаном и необязательными(-ой,-ым), по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислотой и/или, по меньшей мере, одним моно-замещенным янтарным ангидридом и/или, по меньшей мере, одним сложным эфиром алкил-фосфорной кислоты. В таком случае, полученный в результате обработки слой поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, предпочтительно включает продукт(-ы) реакций, по меньшей мере, одного полигидросилоксана и необязательно солевые продукты реакций, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты и/или, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида и/или, по меньшей мере, одного сложного эфира алкил-фосфорной кислоты. Например, полученный в результате обработки слой поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, предпочтительно включает продукты реакций, такие как один или более сшитых продуктов реакций и/или один или более гидроксилированных продуктов реакций, по меньшей мере, одного полигидросилоксана, и необязательно солевой(-ые) продукт(-ы) реакций, такой(-ие) как одна или более кальциевых солей и/или магниевых солей, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты и/или, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида и/или, по меньшей мере, одного сложного эфира алкил-фосфорной кислоты.
Что касается продуктов реакций, по меньшей мере, одного полигидросилоксана и солевого(-ых) продукта(-ов) реакций необязательных(-ой,-ого), по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты и/или, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида, и/или, по меньшей мере, одного сложного эфира алкил-фосфорной кислоты, которые образуются в полученном в результате обработки слое на стадии е), то следует обратиться к определениям, изложенным выше при определении, по меньшей мере, одного полигидросилоксана и продуктов его реакций, по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты и солевых продуктов ее реакций, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида и солевых продуктов его реакций, и, по меньшей мере, одного сложного эфира алкил-фосфорной кислоты и солевых продуктов его реакций.
Таким образом, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, полученный на технологической стадии e), то есть, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, включает в себя, предпочтительно состоит из, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, и полученного в результате обработки слоя, содержащего, по меньшей мере, один полигидросилоксан и продукты его реакций и необязательно, по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту и солевые продукты ее реакций, и/или, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид и солевые продукты его реакций, и/или, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты и солевые продукты его реакций. Образующийся в результате обработки слой получают на технологической стадии e) на поверхности упомянутого, по меньшей мере, одного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, из стадии a). Следует принимать во внимание, что предпочтительно вода не может быть обнаружена на поверхностно-модифицированном материале-наполнителе, содержащем карбонат щелочноземельного металла, полученном на стадии e) обладающего признаками изобретения способа.
2
2
2
Полученный в результате обработки слой предпочтительно характеризуется тем, что общая масса, по меньшей мере, одного полигидросилоксана и продуктов его реакций и необязательных(-ой,-ого), по меньшей мере, одной насыщенной алифатической линейной или разветвленной карбоновой кислоты и солевых продуктов ее реакций, и/или, по меньшей мере, одного моно-замещенного янтарного ангидрида и солевых продуктов его реакций, и/или, по меньшей мере, одного сложного эфира алкил-фосфорной кислоты и солевых продуктов его реакций, на поверхности поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, составляет от 0,7 до 6,0 мг/м или от 0,7 до 5,0 мг/м или от 1,0 до 4,0 мг/м, в расчете на поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла.
Кроме того, полученный в результате обработки слой содержит, по меньшей мере, один полигидросилоксан и продукты его реакций и необязательные(-ую,-ый), по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту и солевые продукты ее реакций, и/или, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид и солевые продукты его реакций, и/или, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты и солевые продукты его реакций, на поверхности поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, в количестве от 0,1 до 6,0 масс. %, в расчете на общую сухую массу поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла. Например, полученный в результате обработки слой содержит, по меньшей мере, один полигидросилоксан и продукты его реакций и необязательные(-ую,-ый), по меньшей мере, одну насыщенную алифатическую линейную или разветвленную карбоновую кислоту и солевые продукты ее реакций, и/или, по меньшей мере, один моно-замещенный янтарный ангидрид и солевые продукты его реакций, и/или, по меньшей мере, один сложный эфир алкил-фосфорной кислоты и солевые продукты его реакций, на поверхности данного поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, в количестве от 0,2 до 5,0 масс. % и предпочтительно от 0,3 до 4,5 масс. %, в расчете на общую сухую массу данного поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла.
Ввиду очень хороших результатов способа для получения поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, определяемого выше, дополнительный аспект настоящего изобретения относится к поверхностно-модифицированному материалу-наполнителю, содержащему карбонат щелочноземельного металла, который можно получить способом согласно настоящему изобретению.
Поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, согласно настоящему изобретению придает превосходные механические свойства продуктам конечного применения, таким как волокна и/или филаменты и/или пленки и/или нити и/или проницаемые пленки. В частности, поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, придает превосходные механические свойства продуктам конечного применения, таким как волокна и/или филаменты и/или пленки и/или нити и/или проницаемые пленки, в том случае, когда поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, присутствует в полимерной композиции.
Таким образом, настоящее изобретение относится в дополнительном аспекте к волокну и/или филаменту и/или пленке и/или нитям и/или проницаемой пленке, содержащим(-ем,-ей) поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, определяемый выше.
Термин "волокно" в контексте настоящего изобретения относится к линейной структуре, образующей текстильные полотна, такие как нетканые материалы, которые обычно состоят из волокнистых тканей, связанных вместе, например, механическими способами. В соответствии с этим, термин "волокно", как подразумевается, относится к конечной структуре.
Термин "нить" в контексте настоящего изобретения относится к линейной структуре, образующей текстильные полотна, такие как нетканые материалы, которые обычно состоят из нитяных тканей, связанных вместе, например, механическими способами. В соответствии с этим, термин "нить", как подразумевается, относится к конечной структуре. Нить может изготавливаться в форме моно-, би- или мультинити. Если присутствует би- или мультинить, то композиция одиночной нити может быть в значительной мере схожей. Иначе говоря, композиции одиночных нитей содержат в значительной мере похожие компоненты, то есть, по меньшей мере, одну полимерную смолу и поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, в сходных количествах. Альтернативно, композиция одиночных нитей может быть различной. Иначе говоря, композиции одиночных нитей могут содержать одинаковые компоненты, то есть, по меньшей мере, одну полимерную смолу и поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, в различающихся количествах, или композиции одиночных нитей могут содержать разные компоненты, то есть, по меньшей мере, одна полимерная смола и/или поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, могут/может быть другими(-ой,-им), в одинаковых количествах, или композиция одиночных нитей может содержать разные компоненты, то есть, по меньшей мере, одна полимерная смола и/или поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, могут/может быть другими(-ой,-им), в различающихся количествах.
Термин "филамент" в контексте настоящего изобретения относится к структуре, которая отличается от волокон длиной своей структуры. В соответствии с этим, термин "филамент", как подразумевается, относится к бесконечным волокнам. Кроме того, следует принимать во внимание, что филамент может быть изготовлен в форме моно-, би- или мультифиламента. Если присутствует би- или мультифиламент, то композиция одиночных филаментов может в значительной мере совпадать. Иначе говоря, композиции одиночных филаментов содержат в значительной мере похожие компоненты, то есть, по меньшей мере, одну полимерную смолу и поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, в одинаковых количествах. Альтернативно, композиция одиночных филаментов может различаться. Иначе говоря, композиции одиночных филаментов могут содержать одинаковые компоненты, то есть, по меньшей мере, одну полимерную смолу и поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, в различающихся количествах, или композиции одиночных филаментов могут содержать разные компоненты, то есть, по меньшей мере, одна полимерная смола и/или поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, могут/может быть другими(-ой,-им), в одинаковых количествах, или композиция одиночных филаментов может содержать разные компоненты, то есть, по меньшей мере, одна полимерная смола и/или поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, могут/может быть другими(-ой,-им), в различающихся количествах.
Поперечный срез филаментов и/или волокон и/или нитей может иметь большое разнообразие форм. Предпочтительно, что форма поперечного среза филаментов и/или волокон и/или нитей может быть круглой, овальной или n-угольной, где n имеет значение ≥3, например, n равно 3. Например, форма поперечного среза филаментов и/или волокон и/или нитей является круглой или трехлопастной, например, круглой. Дополнительно или альтернативно, форма поперечного среза филаментов и/или волокон и/или нитей является полой.
Следует принимать во внимание, что филаменты и/или волокна и/или нити могут быть получены с применением всех известных в данной области технологий, используемых для получения таких филаментов и/или волокон и/или нитей. Например, филаменты и/или волокна и/или нити по настоящему изобретению могут быть получены по хорошо известным технологиям аэродинамического распыления расплава, «спанбонд» или производства штапельного волокна.
Термины "пленка" и "проницаемая пленка" в контексте настоящего изобретения относится к структуре, которая отличается от филаментов и/или волокон своей пространственной структурой. В соответствии с этим, термины "пленка" и "проницаемая пленка", как подразумевается, относятся к листу.
Следует принимать во внимание, что пленки и/или проницаемые пленки могут быть получены с применением всех известных в данной области технологий, используемых для приготовления таких пленок. Например, пленки настоящего изобретения могут быть получены с применением хорошо известных технологий, используемых для получения растягивающихся/ориентированных пленок и предпочтительно пленок, наносимых экструзией, пленок, получаемых экструзией с раздувом, технических пленок, получаемых экструзией с раздувом, монолент, поливных пленок и тому подобных.
В соответствии с вышеизложенным, волокна и/или филаменты и/или пленки и/или нити и/или проницаемые пленки согласно настоящему изобретению отличаются тем, что они содержат обладающий признаками изобретения поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, и тем, что они имеют улучшенные свойства материала, такие как улучшенные механические свойства.
В соответствии с этим, обладающий признаками изобретения поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, таким образом, преимущественно внедряют в полимерную композицию, содержащую, по меньшей мере, одну полимерную смолу и от 1,0 до 85,0 масс. % поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, в расчете на общую массу полимерной композиции.
Полимерная композиция содержит, по меньшей мере, одну полимерную смолу. Полимерная смола составляет основу композиции и обеспечивает прочность, упругость, ударную вязкость и долговечность конечному(-ой) волокну и/или филаменту и/или пленке и/или нити и/или проницаемой пленке.
Следует принимать во внимание, что, по меньшей мере, одну полимерную смолу не ограничивают материалом конкретной смолы, если полимерная композиция подходит для получения волокон и/или филаментов и/или пленок и/или нитей и/или проницаемых пленок.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одна полимерная смола представляет собой, по меньшей мере, один термопластичный полимер. Таким образом, предпочтительно, что, по меньшей мере, одна полимерная смола является термопластичным полимером, выбираемым из группы, состоящей из гомополимеров и/или сополимеров полиолефинов, полиамидов, галогенсодержащих полимеров и/или сложных полиэфиров.
Например, если, по меньшей мере, одна полимерная смола представляет собой полиамид, то предпочтительно, по меньшей мере, одна полимерная смола является нейлоном.
Дополнительно или альтернативно, по меньшей мере, одна полимерная смола является гомополимером и/или сополимером полиолефина. Например, по меньшей мере, одна полимерная смола является гомополимером и сополимером полиолефина. Альтернативно, по меньшей мере, одна полимерная смола является гомополимером или сополимером полиолефина.
Следует принимать во внимание, что, по меньшей мере, одна полимерная смола предпочтительно является гомополимером полиолефина.
Например, полиолефин может представлять собой полиэтилен и/или полипропилен и/или полибутилен. В соответствии с этим, если полиолефин представляет собой полиэтилен, то полиолефин выбирают из группы, включающей гомополимеры и/или сополимеры полиэтилена, такие как полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен средней плотности (MDPE), полиэтилен низкой плотности (LDPE), полиэтилен очень низкой плотности (VLDPE), линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE).
Например, полиолефин представляет собой гомополимер и/или сополимер полиэтилена.
Выражение гомополимер полиэтилена, используемое в настоящем изобретении, относится к полиэтилену, включающему полиэтилен, который состоит в основном, например, на более 99,7 масс. %, еще более предпочтительно, по меньшей мере, на 99,8 масс. %, в расчете на общую массу полиэтилена, из этиленовых звеньев. Например, только этиленовые звенья можно обнаружить в гомополимере полиэтилена.
3
10
В случае, если, по меньшей мере, одна полимерная смола полимерной композиции включает сополимер полиэтилена, то следует принимать во внимание, что полиэтилен содержит звенья, получаемые от этилена, в качестве основных компонентов. Соответственно, сополимер полиэтилена содержит, по меньшей мере, 55,0 масс. % звеньев, получаемых от этилена, более предпочтительно, по меньшей мере, 60,0 масс. % звеньев, получаемых от этилена, в расчете на общую массу полиэтилена. Например, сополимер полиэтилена содержит 60,0-99,5 масс. %, более предпочтительно 90,0-99,0 масс. %, звеньев, получаемых от этилена, в расчете на общую массу полиэтилена. Сомономеры, присутствующие в таком сополимере полиэтилена, представляют собой C-C α-олефины, предпочтительно 1-бутен, 1-гексен и 1-октен, где последний особенно предпочтителен.
Дополнительно или альтернативно, полиолефин представляет собой гомополимер и/или сополимер полипропилена.
Выражение гомополимер полипропилена, используемое по всему описанию настоящего изобретения, относится к полипропилену, который состоит в основном, например, на более 99,0 масс. %, еще более предпочтительно, по меньшей мере, на 99,5 масс. %, например, по меньшей мере, на 99,8 масс. %, в расчете на общую массу полипропилена, из пропиленовых звеньев. В предпочтительном варианте осуществления, только пропиленовые звенья можно обнаружить в гомополимере полипропилена.
2
4
10
2
4
10
В случае, если, по меньшей мере, одна полимерная смола полимерной композиции включает сополимер полипропилена, то полипропилен предпочтительно содержит звенья, получаемые от пропилена, в качестве основных компонентов. Сополимер полипропилена предпочтительно содержит, предпочтительно состоит из звеньев, получаемых от пропилена, и С и/или, по меньшей мере, одного С-С α-олефина. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, сополимер полипропилена содержит, предпочтительно состоит из звеньев, получаемых от пропилена и, по меньшей мере, одного α-олефина, выбираемого из группы, состоящей из этилена, 1-бутена, 1-пентена, 1-гексена и 1-октена. Например, сополимер полипропилена содержит, предпочтительно состоит из звеньев, получаемых от пропилена и этилена. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, звенья, получаемые от пропилена, составляют основную часть полипропилена, то есть, по меньшей мере, 60,0 масс. %, предпочтительно, по меньшей мере, 70,0 масс. %, более предпочтительно, по меньшей мере, 80,0 масс. %, еще более предпочтительно от 60 до 99,0 масс. %, еще более предпочтительно от 70,0 до 99,0 масс. % и наиболее предпочтительно от 80,0 до 99,0 масс. %, в расчете на общую массу полипропилена. Количество звеньев, получаемых от С и/или, по меньшей мере, одного С-С α-олефина, в сополимере полипропилена находится в диапазоне 1,0-40,0 масс. %, более предпочтительно в диапазоне 1,0-30,0 масс. % и наиболее предпочтительно в диапазоне 1,0-20,0 масс. %, в расчете на общую массу сополимера полипропилена.
Если сополимер полипропилена содержит только звенья, получаемые от пропилена и этилена, то количество этилена находится предпочтительно в диапазоне 1,0-20,0 масс. %, предпочтительно в диапазоне 1,0-15,0 масс. % и наиболее предпочтительно в диапазоне 1,0-10,0 масс. %, в расчете на общую массу сополимера полипропилена. В соответствии с этим, количество пропилена находится предпочтительно в диапазоне 80,0-99,0 масс. %, предпочтительно в диапазоне 85,0-99,0 масс. % и наиболее предпочтительно в диапазоне 90,0-99,0 масс. %, в расчете на общую массу сополимера полипропилена.
Дополнительно или альтернативно, полиолефин представляет собой гомополимер и/или сополимер полибутилена.
Выражение гомополимер полибутилена, используемое по всему описанию настоящего изобретения, относится к полибутилену, который состоит в основном, например, на более 99,0 масс. %, еще более предпочтительно, по меньшей мере, на 99,5 масс. %, например, по меньшей мере, на 99,8 масс. %, в расчете на общую массу полибутилена, из бутиленовых звеньев. В предпочтительном варианте осуществления, только бутиленовые звенья можно обнаружить в гомополимере полибутилена.
2
3
5
10
2
3
5
10
В случае, если, по меньшей мере, одна полимерная смола полимерной композиции включает сополимер полибутилена, то полибутилен предпочтительно содержит звенья, получаемые от бутилена, в качестве основных компонентов. Сополимер полибутилена предпочтительно содержит, предпочтительно состоит из звеньев, получаемых от бутилена, и С и/или С и/или, по меньшей мере, одного С-С α-олефина. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, сополимер полибутилена содержит, предпочтительно состоит из звеньев, получаемых от бутилена и, по меньшей мере, одного α-олефина, выбираемого из группы, состоящей из этилена, 1-пропена, 1-пентена, 1-гексена и 1-октена. Например, сополимер полибутилена содержит, предпочтительно состоит из звеньев, получаемых от бутилена и этилена. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, звенья, получаемые от бутилена, составляют основную часть полибутилена, то есть, по меньшей мере, 60,0 масс. %, предпочтительно, по меньшей мере, 70,0 масс. %, более предпочтительно, по меньшей мере, 80,0 масс. %, еще более предпочтительно от 60 до 99,0 масс. %, еще более предпочтительно от 70,0 до 99,0 масс. % и наиболее предпочтительно от 80,0 до 99,0 масс. %, в расчете на общую массу полибутилена. Количество звеньев, получаемых от С и/или С и/или, по меньшей мере, одного С-С α-олефина, в сополимере полибутилена находится в диапазоне 1,0-40,0 масс. %, более предпочтительно в диапазоне 1,0-30,0 масс. % и наиболее предпочтительно в диапазоне 1,0-20,0 масс. %, в расчете на общую массу сополимера полибутилена.
Если, по меньшей мере, одна полимерная смола представляет собой гомополимер и/или сополимер галогенсодержащего полимера, то, по меньшей мере, одну полимерную смолу предпочтительно выбирают из поливинилхлорида (PVC), поливинилиденхлорида (PVDC), поливинилиденфторида (PVDF) и политетрафторэтилена (PTFE).
Если, по меньшей мере, полимерная смола представляет собой гомополимер и/или сополимер сложного полиэфира, то, по меньшей мере, одну полимерную смолу предпочтительно выбирают из полиэтилентерефталата (PET), политриметилентерефталата (PTT), вторичного полиэтилентерефталата (rPET), полибутилентерефталата (PBT), полиэтиленнафталата (PEN), поликарбоната (PC), и также из (био)разлагаемых сложных полиэфиров, таких как полимолочная кислота (полилактид, PLA).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одна полимерная смола представляет собой гомополимер полиэтилена и/или полипропилена и/или полибутилена. Например, по меньшей мере, одна полимерная смола представляет собой гомополимер полиэтилена и полипропилена. Альтернативно, по меньшей мере, одна полимерная смола представляет собой гомополимер полиэтилена или полипропилена. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одна полимерная смола представляет собой гомополимер полипропилена.
Выражение "по меньшей мере одна" полимерная смола означает то, что в полимерной композиции может присутствовать один или более типов полимерной смолы.
В соответствии с этим, следует принимать во внимание, что, по меньшей мере, одна полимерная смола может представлять собой смесь двух или более типов полимерных смол. Например, если, по меньшей мере, одна полимерная смола представляет собой смесь двух или более полимерных смол, то одна смола представляет собой гомополимер или сополимер полипропилена, тогда как вторую или дополнительную полимерную смолу выбирают из группы, содержащей гомополимеры и/или сополимеры полиэтилена, полибутилена, полиамидов, сложных полиэфиров, галогенсодержащих полимеров, и их смеси.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одна полимерная смола представляет собой один тип полимерой смолы. Предпочтительно, по меньшей мере, одна полимерная смола представляет собой сложный полиэфир, такой как полиэтилентерефталат (PET), вторичный полиэтилентерефталат (rPET), полибутилентерефталат (PBT) и/или поликарбонат (PC).
Дополнительным важным компонентом полимерной композиции является поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла. Что касается определения поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, и предпочтительных вариантов его осуществления, то дается ссылка на комментарии, предоставляемые выше при рассмотрении поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла.
Следует принимать во внимание, что полимерная композиция предпочтительно содержит поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, в количестве 1,0-85,0 масс. %, в расчете на общую массу полимерной композиции.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, полимерная композиция содержит поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, в количестве от 5,0 до 85,0 масс. % и предпочтительно от 10,0 до 85,0 масс. %, в расчете на общую массу полимерной композиции. Например, полимерная композиция содержит поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, в количестве от 15,0 до 80,0 масс. %, в расчете на общую массу полимерной композиции.
Ввиду очень хороших результатов, полученных в отношении температуры начала улетучивания поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, который определен выше, дополнительный аспект настоящего изобретения относится к применению поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, имеющего температуру начала улетучивания ≥350°C, который определен выше, в продуктах на основе сложного полиэфира, таких как продукты из полиэтилентерефталата (PET), вторичного полиэтилентерефталата (rPET), полибутилентерефталата (PBT) и/или поликарбоната (PC). Вместе с тем дополнительный аспект настоящего изобретения относится к применению, по меньшей мере, одного полигидросилоксана для повышения гидрофобности и/или снижения восприимчивости к впитыванию влаги поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла. В отношении, по меньшей мере, одного полигидросилоксана, дается ссылка на определения, изложенные выше при определении, по меньшей мере, одного полигидросилоксана. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один полигидросилоксан используют для повышения гидрофобности и снижения восприимчивости к впитыванию влаги поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла.
Другой аспект настоящего изобретения относится к изделию, включающему поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат щелочноземельного металла, и/или волокну и/или филаменту и/или пленке и/или нити и/или проницаемой пленке, что определено выше. Изделие предпочтительно выбирают из группы, включающей в себя средства гигиены, лекарственные средства и изделия медицинского назначения, фильтровальные изделия, изделия из геотекстиля, изделия для сельского хозяйства и садоводства, одежду, обувные и багажные изделия, бытовые и промышленные товары, упаковочные изделия, такие как контейнеры для напитков из PET, строительные изделия и тому подобное.
Предпочтительно, средства гигиены выбирают из группы, включающей впитывающие средства гигиены, такие как детские памперсы или подгузники, средства гигиены для женщин, продукция для взрослых больных с недержанием, полоски для удаления волос, перевязочные материалы и раневые повязки, одноразовые банные и личные полотенца, одноразовые тапки и обувь, защитные листы или обложечные материалы, предохранительные маски, манжеты, поглощающие/ распределяющие слои, изолирующие слои между срединным и верхним слоем, задние слои, растягивающие зажимы, контактные участки, распыляющиеся слои и системы скрепления; и салфетки, такие как влажные салфетки, салфетки для ухода за кожей, салфетки для малышей, салфетки для лица, очищающие салфетки, салфетки для рук и гигиенические салфетки, антибактериальные салфетки и салфетки медицинского назначения.
Предпочтительно, лекарственные средства и изделия медицинского назначения выбирают из группы, включающей в себя лекарственные препараты, которые могут быть стерилизованы, упаковку лекарственных препаратов, колпаки/шапки, как например, операционные одноразовые шапочки, защитную одежду, операционные медицинские халаты, операционные маски и предохранительные маски, одежду медиков для проведения хирургической операции, операционные чехлы, хирургические простыни/салфетки, изделия для обертывания, упаковочные средства, губки, повязки, салфетки, постельное белье, медицинские халаты службы контроля загрязненности/стерильности, медицинские халаты для проведения обследования, лабораторные халаты, халаты для персонала инфекционных отделений, системы трансдермальной доставки лекарства, простыни для обертывания, впитывающие пеленки, наборы для выполнения процедуры, наборы для обогревания, подкладки калоприемника, фиксационные ленты, термостабилизирующий матрас, упаковку для стерилизации (упаковка CSR), средства по уходу за раной, средства для холодного/теплого компресса, системы доставки лекарственного средства, как например, пластыри.
Предпочтительно, фильтровальные изделия выбирают из группы, включающей в себя бензиновые фильтры, нефтяные фильтры, воздушные фильтры, водяные фильтры, кофейные фильтры, чайные пакеты, фильтры для фармацевтической промышленности, обогатительные фильтры, жидкостные фильтрующие элементы и мешочные фильтры, вакуумные мешки, мембраны для проведения микроанализа на аллергены и многослойные материалы с неткаными слоями.
Предпочтительно, изделия из геотектстиля выбирают из группы, включающей в себя материалы для стабилизации грунта и материалы для подстилающего слоя дорожного полотна, материалы-стабилизаторы фундаментов, материалы для борьбы с эрозией, материалы для сооружения канализации, дренажные системы, материалы для геомембранной защиты, материалы для защиты от замерзания, мульчирующие покрытия, применяемые в сельском хозяйстве, материалы для водных преград прудов и каналов, инфильтрационные преграды из песка для гончарной дренажной трубы и изоляционные покрытия полигонов.
Предпочтительно, изделия для сельского хозяйства и садоводства выбирают из группы, включающей в себя покрывные изделия для сельскохозяйственных культур, материалы для защиты растений, покрытия для семян, ткани для борьбы с сорняками, материалы для затемнения теплиц, мешки, обеспечивающие предупреждение неконтролируемого роста корневой системы деревьев, биоразлагаемые горшки для растений, материалы для упрочнения системы капилляров почвы, и агроткани.
Предпочтительно, одежду, обувные и багажные изделия, выбирают из группы, включающей в себя подкладочные/прокладочные материалы, как например, лицевые стороны верхней одежды, воротников, кантов, поясов, лацканов и прочего, одноразовое нижнее белье, обувные детали, как например, упрочняющий элемент отверстия для шнурков, упрочняющий элемент для спортивной обуви и сандалий, и подкладка стельки и тому подобное, детали сумок, склеивающие вещества, ярлыки с памяткой о составе и по (стирке) уходу за изделием.
Предпочтительно, упаковочные изделия выбирают из группы, включающие в себя подкладочные/прокладочные материалы, как например, упаковки с влагопоглотителем, упаковки с сорбентом, подарочные коробки, коробки для архивного хранения документов, нетканые мешки, книжные обложки, конверты для отправки по почте, конверты для отправки экспресс-почтой, курьерские мешки и тому подобное. В качестве еще одного примера, упаковочные продукты могут представлять собой контейнеры для напитков из PET.
Предпочтительно, бытовые и промышленные товары выбирают из группы, включающей в себя абразивные материалы, бельевую ткань, как например, разделенную на ячейки ткань для пружинных блоков, разделительный слой, кожух пружины, верхнюю крышку, стеганую прокладку, пуховые накидки, наволочки для подушки и прочее, наглазники/занавески, ковры/основы коврового покрытия, как например, коврики, ковровые плитки, коврики для ванн и прочее, облицовочные и сепарационные материалы, пакеты для моющего средства, пластины c мягчителем ткани, напольное покрытие, фурнитуру/материалы для обивки мебели, как например, внутреннюю облицовку, расположенную сзади ткань для подушек, пылезащитный чехол, систему пружинных чехлов, отрывные ленты и прочее, половые тряпки, столовое белье, чайные и кофейные пакетики, вакуумные очистные мешки, отделочное покрытие стен, салфетки, как например, салфетки для ухода по дому, салфетки для ухода за полом, чистящие салфетки, салфетки для ухода за домашними животными и прочее, дом на колесах, покрытие кабеля, строительную технику, сменные элементы фильтра, спецодежду, первичную и вторичную основу коврового покрытия, композиционные материалы, многослойные материалы морского парусного судна, многослойные материалы для скатерти, маты из рубленого стекловолокна, основу/стабилизатор для машинного вышивания, упаковку, где необходима пористость, изоляционные материалы, как например, стекловолоконный ватин, прокладки, подушки, набивочный/подкладочный материал, как например, обивочный материал, ватин в пикейных покрывалах или стеганых одеялах, предохранительные маски общего и медицинского назначения, конверты для отправки почтой, брезентовые специальные материалы, оберточные материалы для организации покрытия под навесом и транспортировки (пиломатериалов, стали), одноразовую одежду, как например, чехлы/бахилы для обуви и специальную защитную одежду, и стойкие к действию атмосферных воздействий ветрозащитные пленочные изделия.
Предпочтительно, строительные изделия выбирают и группы, включающей в себя ветрозащитную пленку, асфальтовый верхний слой, дорожное и железнодорожное полотна, корты для гольфа и тенниса, основы обоев, звукоизолирующие отделочные покрытия стен, кровельные материалы и керамическую стяжку, материалы для стабилизации грунта и материалы основания дорожного полотна, материалы-стабилизаторы фундамента, материалы для борьбы с эрозией, материалы для канализационного устройства, дренажные системы, материалы для геомембранной защиты, материалы для защиты от замерзания, мульчирующие покрытия, применяемые в сельском хозяйстве, материалы для водных преград прудов и каналов, инфильтрационные преграды из песка для гончарной дренажной трубы.
Приведенные ниже примеры могут дополнительно проиллюстрировать данное изобретение, но, как подразумевается, не ограничивают изобретение приведенными в качестве примера вариантами осуществления. Примеры, представленные ниже, показывают повышенную температуру начала улетучивания и сниженную восприимчивость к впитыванию влаги поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат щелочноземельного металла, согласно настоящему изобретению:
ПРИМЕРЫ
Методы Измерения
Следующие методы измерения используют для оценивания параметров, приведенных в примерах и пунктах формулы изобретения.
Измерение общего количества летучих соединений
Для целей заявки настоящего изобретения, “общее количество летучих соединений”, связанных с материалами-наполнителями и выделяющихся в диапазоне температур от 25 до 350°C, характеризуют соответственно выраженной в %-х потере массы образца материала-наполнителя в диапазоне температур, которая считывается на термогравиметрической (TGA) кривой.
Аналитические методы TGA предоставляют информацию, касающуюся потерь массы и температур начала улетучивания, с большой точностью, и являющуюся общедоступными сведениями; это описано, например, в "Principles of Instrumental analysis", пятое издание, Skoog, Holler, Nieman, 1998 (первое издание 1992) в Главе 31, на страницах 798-800, и во многих других общеизвестных справочниках. В настоящем изобретении, термогравиметрический анализ (TGA) проводят на приборе TGA 851 от Mettler Toledo с использованием образца массой 500±50 мг и температур сканирования от 25 до 980°C при скорости 20°C/минуту в потоке воздуха с расходом 80 мл/мин.
Специалист в данной области сможет определить "температуру начала улетучивания" в результате проведения анализа кривой TGA следующим образом: получают первую производную кривой TGA, и определяют точки перегиба кривой в диапазоне от 150 до 600°C. Из точек перегиба, имеющих значение тангенса угла наклона более 45° относительно горизонтальной линии, выявляют точку, имеющую самую низкую соответствующую температуру, выше 200°C. Значение температуры, соответствующее этой точке перегиба с самой низкой температурой на кривой первой производной, принимают за "температуру начала улетучивания".
"Общее количество летучих соединений", выделяющихся и регистрируемых на кривой TGA, определяют с использованием программного обеспечения Stare SW 9.01. С помощью этого программного обеспечения, кривую сначала нормализуют относительно первоначальной массы образца для того, чтобы получить потери массы, выраженные в %-х, относительно первоначального образца. После этого выбирают диапазон температур от 25 до 350°C, и выбирают пошаговый горизонтальный (по-немецки: "Ступенчатый горизонтальный") параметр для того, чтобы получить потерю массы, выраженную в %-х, в выбранном диапазоне температур.
X
50
Распределение частиц по размеру (%-ное содержание по массе частиц с диаметром <) и весовой медианный диаметр (d) дисперсного материала
50
TM
Используемое в данном документе и обычно определяемое в данной области, значение "d" определяют на основании измерений, сделанных на приборе Sedigraph 5100 от Micromeritics Instrument Corporation (операционное программное обеспечение прибора версия 1.04), и определяют как размер, при котором 50% (медианная точка) объема или массы частиц приходятся на частицы, имеющие диаметр, равный заданному значению.
4
2
7
Метод и прибор известны специалисту в данной области и, как правило, используются для определения распределения частиц по размеру для наполнителей и пигментов. Измерение проводят в водном растворе с 0,1 масс. % NaPO и 0,05 масс. % полиакрилата натрия низкой молекулярной массы в качестве диспергирующего агента. Образцы подвергают диспергированию с помощью высокоскоростной мешалки и ультразвукового воздействия.
Удельная площадь поверхности материала по БЭТ
2
2
адсорбированного
На всем протяжении настоящего документа, удельную площадь поверхности (в м/г) материала-наполнителя определяют с использованием метода БЭТ (посредством азота в качестве  газа), который хорошо известен специалисту в данной области (ISO 9277:1995). Общую площадь поверхности (в м) материала-наполнителя затем получают умножением удельной площади поверхности на массу (в г) материала-наполнителя до обработки.
Впитывание влаги
Термин "восприимчивость к впитыванию влаги" в контексте настоящего изобретения относится к количеству влаги, поглощенной на поверхности материала-наполнителя, и определяется в мг влаги /г сухого обработанного продукта на основе материала-наполнителя после подвергания воздействию атмосферы с 10 и 85%-ой относительной влажностью, соответственно, в течение 2,5 часов при температуре +23°C (±2°C). Обработанный продукт на основе материала-наполнителя сначала выдерживают в атмосфере с 10%-ой относительной влажностью в течение 2,5 часов, затем относительную влажность атмосферы доводят до 85%, где образец выдерживают в течение дополнительных 2,5 часов. Увеличение массы при сравнении массы образца, выдерживаемого в атмосфере с 10%-ой и 85%-ой относительной влажностью, затем используют для вычисления величины впитывания влаги в мг влаги / г сухого обработанного продукта на основе материала-наполнителя.
Гидрофобность
"Гидрофобность" продукта на основе материала-наполнителя оценивают при +23°С путем определения минимального соотношения воды к этанолу в единицах объем/объем с учетом смеси вода/этанол, необходимой для осаждения большей части упомянутого продукта материала-наполнителя, где упомянутый продукт на основе материала-наполнителя откладывается на поверхности упомянутой смеси вода/этанол при прохождении через применяющееся в быту ситечко для чая. Принимаемое за основу соотношение объем/объем учитывает объемы обеих отдельно взятых жидкостей до смешения их вместе и не включает уменьшение объема смеси. Оценивание при +23°C относится к температуре +23°C ±1°C.
Объемное соотношение 8:2 для смеси вода/этанол дает обычно поверхностное натяжение 41 мН/м, и объемное соотношение 6:4 для смеси вода/этанол дает обычно поверхностное натяжение 26 мН/м, измеряемое при +23°C, как описано в "Handbook of Chemistry and Physics", 84-ое издание, David R. Lide, 2003 (первое издание 1913).
Измерение остаточного общего содержания влаги в материале-наполнителе, содержащем карбонат кальция
2
Остаточное общее содержание влаги в материале-наполнителе, содержащем карбонат щелочноземельного металла, измеряют согласно кулонометрическому методу титрования по Карлу Фишеру, с десорбированием влаги в сушильной камере при 220°C, и с непрерывным пропусканием ее в кулометр KF (кулонометрический титратор KF C30 от Mettler Toledo, соединенный с сушильной камерой DO 0337 от Mettler) с использованием сухого Nпри расходе 100 мл/мин в течение 10 минут. Необходимо сделать калибровочную кривую с использованием воды, и необходимо учитывать 10-минутный холостой прогон потока газа без образца.
Пример 1
Этот пример относится к получению поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, согласно способу настоящего изобретения.
50
98
2
Для получения продукта на основе материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, согласно способу настоящего изобретения, мрамор из Каррары (Италия) подвергают мокрому помолу при его содержании в водопроводной воде 25 масс. % в горизонтальной шаровой мельнице (Dynomill) и подвергают распылительной сушке. Полученный материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, показывает d приблизительно 1,7 микрометров, диаметр частиц с максимальным содержанием 98% (d) 5,0 мкм и удельную площадь поверхности 4,1 м/г и остаточное содержание влаги 0,06 масс. %
Полученный подвергнутый распылительной сушке материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, подвергают дополнительной обработке, что изложено в последующих испытаниях:
Водную эмульсию полигидросилоксана, которая описана в приведенных ниже примерах, получают непосредственно перед использованием. Перед добавлением к карбонату эмульсию интенсивно смешивают встряхиванием.
Испытание 1 (Известный уровень техники; образец PA1)
500 г подвергнутого распылительной сушке материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, добавляют в Смеситель MTI (доступный для приобретения в MTI Mischtechnik International GmbH), и образец активируют в течение 10 минут при 120°C и при 3000 оборотах в минуту (rpm). После этого, смесь 1:1 (по массе) сухой стеариновой кислоты и сухой пальмитиновой кислоты в форме порошка вводят в смеситель в количестве, таком, как например, указано в Таблице 1. Содержимое смесителя смешивают при 120°C при скорости перемешивания 3000 оборотов в минуту (rpm) в течение периода времени 10 минут.
Полученный поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, хранят в закрытом пластиковом пакете. Для целей проведения анализа образец вынимают из закрытого пластикового пакета и сразу же анализируют. Результаты представлены в таблице 2.
Испытание 2 (Известный уровень техники; образец PA2)
500 г подвергнутого распылительной сушке материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, нагревают в течение ночи в сушильной камере при 150°С и непосредственно добавляют в Смеситель MTI (доступный для приобретения в MTI Mischtechnik International GmbH), и этот образец активируют в течение 10 минут при 120°C и при 3000 оборотах в минуту (rpm). После этого смесь алкенил-янтарных ангидридов, имеющих чистоту ≥96,5 % (номер Cas 68784-12-3; Hydrores AS 1000 of Kemira Oyj, Finland вводят в смеситель в количестве, таком, как например, указано в Таблице 1. Содержимое смесителя смешивают при 120°C при скорости перемешивания 3000 оборотов в минуту (rpm) в течение периода времени 10 минут.
Полученный поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, хранят в закрытом пластиковом пакете. Для целей проведения анализа образец вынимают из закрытого пластикового пакета и сразу же анализируют. Результаты представлены в таблице 2.
Испытание 3 (Известный уровень техники; образец PA3)
500 г подвергнутого распылительной сушке материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, добавляют в Смеситель MTI (доступный для приобретения в MTI Mischtechnik International GmbH), и образец активируют в течение 10 минут при 120°C и при 3000 оборотах в минуту (rpm). После этого, смесь сложного моно-эфира 2-октил-1-додекан-фосфорной кислоты и сложного ди-эфира 2-октил-1-додекан-фосфорной кислоты (соотношение между сложным моно-эфиром и сложным ди-эфиром составляет 45% моль.: 55% моль.) вводят в смеситель в количестве, таком, как например, указано в Таблице 1. Содержимое смесителя смешивают при 120°C при скорости перемешивания 3000 оборотов в минуту (rpm) в течение периода времени 10 минут.
Полученный поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, хранят в закрытом пластиковом пакете. Для целей проведения анализа образец вынимают из закрытого пластикового пакета и сразу же анализируют. Результаты представлены в таблице 2.
Испытание 4 (Известный уровень техники; образец PA4)
500 г подвергнутого распылительной сушке материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, добавляют в Смеситель MTI (доступный для приобретения в MTI Mischtechnik International GmbH). После этого, октановую кислоту (SIGMA-Aldrich порядковый номер O3907) вводят в смеситель в количестве, таком, как например, указано в Таблице 1. Содержимое смесителя смешивают при 120°C при скорости перемешивания 3000 оборотов в минуту (rpm) в течение периода времени 10 минут.
Полученный поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, хранят в закрытом пластиковом пакете. Для целей проведения анализа образец вынимают из закрытого пластикового пакета и сразу же анализируют. Результаты представлены в таблице 2.
Испытания 5, 6 и 10 (Изобретение; образцы IE1, IE2, IE6)
Для каждого испытания, 500 г подвергнутого распылительной сушке материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, добавляют в Смеситель MTI (доступный для приобретения в MTI Mischtechnik International GmbH), и образец активируют в течение 10 минут при 120°C и при 3000 оборотах в минуту (rpm). После этого, водную эмульсию с 80% по масс. полиметилгидросилоксана (номер CAS 63148-57-2 или 9004-73-3, доступного для приобретения как SILRES BS-94 в Wacker Chemie AG, Germany), в расчете на общую массу эмульсии, вводят в смеситель в количестве, таком, как, например, указано в Таблице 1. Содержимое смесителя смешивают при 120°C при скорости перемешивания 3000 оборотов в минуту (rpm) в течение периода времени 10 минут.
Полученный поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, хранят в закрытом пластиковом пакете. Для целей проведения анализа образец вынимают из закрытого пластикового пакета и сразу же анализируют. Результаты представлены в таблице 2.
Испытание 7 (Изобретение; образец IE3)
500 г подвергнутого распылительной сушке материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, добавляют в Смеситель MTI (доступный для приобретения в MTI Mischtechnik International GmbH). После этого, водную эмульсию с 50% по масс. полиметилгидросилоксана (доступного для приобретения как SILRES BS-94 в Wacker Chemie AG, Germany), в расчете на общую массу эмульсии, вводят в смеситель в количестве, таком, как например, указано в Таблице 1. Содержимое смесителя смешивают при 100°C при скорости перемешивания 3000 оборотов в минуту (rpm) в течение периода времени 10 минут.
Полученный поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, хранят в закрытом пластиковом пакете. Для целей проведения анализа образец вынимают из закрытого пластикового пакета и сразу же анализируют. Результаты представлены в таблице 2.
Испытание 8 (Изобретение; образец IE4)
500 г подвергнутого распылительной сушке материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, добавляют в Смеситель MTI (доступный для приобретения в MTI Mischtechnik International GmbH), и образец активируют в течение 5 минут при 120°C и при 3000 оборотах в минуту (rpm). После этого, водную эмульсию с 98% по масс. полиметилгидросилоксана (доступного для приобретения как SILRES BS-94 в Wacker Chemie AG, Germany), в расчете на общую массу эмульсии, вводят в смеситель в количестве, таком, как например, указано в Таблице 1. Содержимое смесителя смешивают при 120°C при скорости перемешивания 3000 оборотов в минуту (rpm) в течение периода времени 10 минут. После этого добавляют 500 миллионных долей (ppm) полидиметилсилоксана (Dow Corning 200 Fluid 1000 CS), и содержимое дополнительно смешивают в течение 5 минут при 120°C и 3000 оборотах в минуту (rpm).
Полученный поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, хранят в закрытом пластиковом пакете. Для целей проведения анализа образец вынимают из закрытого пластикового пакета и сразу же анализируют. Результаты представлены в таблице 2.
Испытание 9 (Изобретение; образец IE5)
500 г подвергнутого распылительной сушке материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, добавляют в Смеситель MTI (доступный для приобретения в MTI Mischtechnik International GmbH), и образец активируют в течение 10 минут при 120°C и при 3000 оборотах в минуту (rpm). После этого, водную эмульсию с 80% по масс. полиметилгидросилоксана (доступного для приобретения в Sigma Aldrich под порядковым номером 81330, номер CAS 63148-57-2; Вязкость 15-40 мПа⋅сек при 20°C), в расчете на общую массу эмульсии, вводят в смеситель в количестве, таком, как например, указано в Таблице 1. Содержимое смесителя смешивают при 120°C при скорости перемешивания 3000 оборотов в минуту (rpm) в течение периода времени 10 минут.
Полученный поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, хранят в закрытом пластиковом пакете. Для целей проведения анализа образец вынимают из закрытого пластикового пакета и сразу же анализируют. Результаты представлены в таблице 2.
Испытание 11 (Изобретение; образец IE7)
500 г подвергнутого распылительной сушке материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, добавляют в Смеситель MTI (доступный для приобретения в MTI Mischtechnik International GmbH). После этого, водную эмульсию с 80% по масс. полиметилгидросилоксана (доступного для приобретения как SILRES BS-94 в Wacker Chemie AG, Germany), в расчете на общую массу эмульсии, вводят в смеситель в количестве, таком, как например, указано в Таблице 1. Содержимое смесителя смешивают при 150°C при скорости перемешивания 3000 оборотов в минуту (rpm) в течение периода времени 10 минут.
Полученный поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, хранят в закрытом пластиковом пакете. Для целей проведения анализа образец вынимают из закрытого пластикового пакета и сразу же анализируют. Результаты представлены в таблице 2.
Испытание 12 (Изобретение; образец IE8)
500 г подвергнутого распылительной сушке материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, добавляют в Смеситель MTI (доступный для приобретения в MTI Mischtechnik International GmbH), и образец активируют в течение 10 минут при 120°C и при 3000 оборотах в минуту (rpm). После этого, водную эмульсию с 80% по масс. полиметилгидросилоксана (номер CAS 63148-57-2 или 9004-73-3, доступного для приобретения как SILRES BS-94 в Wacker Chemie AG, Germany) и октановую кислоту (доступную для приобретения в SIGMA-Aldrich под порядковым номером O3907) вводят в смеситель в количестве, таком, как например, указано в Таблице 1. Содержимое смесителя смешивают при 120°C при скорости перемешивания 3000 оборотов в минуту (rpm) в течение периода времени 10 минут.
Полученный поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, хранят в закрытом пластиковом пакете. Для целей проведения анализа образец вынимают из закрытого пластикового пакета и сразу же анализируют. Результаты представлены в таблице 2.
<b>Таблица 1</b>
PPA1
PPA2
PPA3
PPA4
IIE1
IIE2
IIE3
IIE4
IIE5
IIE6
IIE7
IIE8
Испытание
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Уровень обработки [масс. %]
11,0
00,5
00,8
11,0
00,5
00,6
11,5
11,2
11,1
33,0
11,2
00,5<sup>*</sup>00,1<sup>#</sup>
Продолжительность<sup>+</sup>/температура обработки ([мин]/[°C])
110/1120
110/1120
110/1120
110/1120
110/1120
110/1120
110/1100
15/1120
110/1120
110/1120
110/1150
110/1120
<sup>+</sup> относится к общей продолжительности обработки материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, полигидросилоксаном* относится к количеству полигидросилоксана.# относится к количеству и октановой кислоты.
Результаты анализа поверхностно-модифицированного материала-наполнителя, содержащего карбонат кальция, описываемого выше, приведены в таблице 2.
<b>Таблица 2 </b>
PPA1
PPA2
PPA3
PPA4
IIE1
IIE2
IIE3
IIE4
IIE5
IIE6
IIE7
IIE8
Испытание
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Впитывание Влаги [мг/г]
00,4
00,4
00,6
00,3
11,0
11,0
00,8
00,6
00,9
00,8
00,9
00,9
Температура начала улетучивания [°C]
2293
3302
2278
2278
>>500
>>500
>>500
>>500
>>500
>>500
>>500
>>500
Гидрофобность[% объем/объем]
550
775
665
-
775
660
770
-
555
550
550
550
На основании данных, приведенных в Таблице 2, можно сделать вывод, что поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, по настоящему изобретению показывает превосходные свойства. В частности, показано, что поверхностно-модифицированный материал-наполнитель, содержащий карбонат кальция, по настоящему изобретению имеет температуру начала улетучивания ≥350°C и низкую восприимчивость к впитыванию влаги, составляющую менее 1,2 мг/г при высокой гидрофобности.