СВЯЗУЮЩЕЕ ВЕЩЕСТВО И МОДИФИКАТОР РЕОЛОГИИ ДЛЯ ВОДНЫХ СУСПЕНЗИЙ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ, ПОЛУЧЕННЫЕ ГРАНУЛЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ Российский патент 2008 года по МПК C08F220/06 C08F220/16 C08F220/18 C08F220/54 C08J3/205 C09D133/08 

Настоящее изобретение относится к области техники, связанной с использованием минеральных наполнителей, в частности к сфере, связанной с краской и пластмассами, а, говоря более конкретно, к сфере, связанной с термопластами, наполненными минеральными веществами.

В первую очередь изобретение относится к сополимеру, одновременно выполняющему функцию связующего вещества и функцию модификатора реологии для водных суспензий пигментов и/или минеральных наполнителей, который можно использовать в способе получения восстанавливаемых гранул пигментов и/или минеральных наполнителей, сформированных из элементарных частиц, образованных в результате получения по мокрому либо сухому способу, для того чтобы получить восстанавливаемые гранулы пигментов и/или минеральных наполнителей, сформированные из элементарных частиц с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, находящейся в диапазоне от 0,5 до 200 м²/г, как определено в соответствии со стандартом ISO standard 9277, совместимые с термопластическими смолами, в частности, со смолами на основе ПВХ (поливинилхлоридными смолами), то есть который можно использовать при получении агломерированных пигментов и/или минеральных наполнителей, которые легко можно повторно диспергировать в упомянутых выше смолах.

Необходимо отметить, что под «модификатором реологии» заявитель понимает соединение, способное увеличивать или уменьшать определяемую на приборе Brookfield™ вязкость суспензии минерального вещества, если данное соединение добавлять к суспензии в количестве, находящемся в диапазоне от 0,1 до 10% (мас.), сухой массы в расчете на сухую массу минерального вещества.

Если определяемая на приборе Brookfield™ вязкость будет уменьшаться, то используется термин агент, понижающий вязкость, если же она будет увеличиваться, то используется термин загуститель.

Изобретение, таким образом, относится к модификатору реологии для водных суспензий пигментов и/или минеральных наполнителей, который одновременно выполняет функцию связующего вещества, который может быть использован для получения агломерированных пигментов и/или минеральных наполнителей, которые легко можно повторно диспергировать в термопластических смолах, в частности в смолах на основе ПВХ (поливинилхлоридных смолах).

Изобретение, таким образом, относится к диспергирующему веществу для водных суспензий пигментов и/или минеральных наполнителей, одновременно выполняющему функцию связующего вещества, которое может быть использовано для получения агломерированных пигментов и/или минеральных наполнителей, которые легко можно повторно диспергировать в термопластических смолах, в частности в смолах на основе ПВХ (поливинилхлоридных смолах).

Необходимо отметить, что под «диспергирующим веществом» заявитель понимает понижающее вязкость соединение, дополнительно облегчающее диспергирование, то есть облегчающее понижение крупности частиц минерального вещества в суспензии, если данное соединение добавлять в суспензию в количестве в диапазоне от 0,1 до 10% (мас.) сухой массы в расчете на сухую массу минерального вещества.

Изобретение также относится к использованию упомянутых выше сополимеров в качестве связующего вещества и модификатора реологии в способе получения восстанавливаемых гранул пигментов и/или минеральных наполнителей, сформированных из элементарных частиц, образованных в результате получения по мокрому либо сухому способу, для того чтобы получить восстанавливаемые гранулы пигментов и/или минеральных наполнителей, сформированные из элементарных частиц с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, находящейся в диапазоне от 0,5 до 200 м²/г при проведении определения в соответствии со стандартом ISO standard 9277, совместимые с термопластическими смолами, в частности со смолами на основе ПВХ (поливинилхлоридными смолами).

Изобретение также относится к восстанавливаемым гранулам пигментов и/или минеральных наполнителей, полученным с использованием упомянутого выше сополимера.

Данные восстанавливаемые гранулы пигментов и/или минеральных наполнителей должны легко диспергироваться в композициях пластмасс, когда их будут использовать в сфере, связанной с пластмассами, и в композициях красок, когда их будут использовать в сфере, связанной с красками.

Изобретение также относится к использованию данных восстанавливаемых гранул пигментов и/или минеральных наполнителей в сферах, связанных с использованием тонко измельченных порошков, в частности в сферах, связанных с краской и термопластическими смолами, в особенности в сфере, связанной со смолами на основе ПВХ.

Изобретение также относится к термопластическим смолам, в частности к смолам на основе ПВХ, полученным при использовании упомянутых выше гранул пигментов и/или минеральных наполнителей.

Изобретение, наконец, относится к изделиям, полученным по способам литья под давлением, формования или экструдирования из термопластических смол, в частности из смол на основе ПВХ, полученных при использовании упомянутых выше гранул пигментов и/или минеральных наполнителей.

Собственно говоря, в ходе получения пластмасс, в частности термопластических смол, в особенности смол на основе ПВХ, все более частым становится замещение части дорогостоящих смол более дешевыми минеральными наполнителями и/или пигментами для того, чтобы уменьшить стоимость пластмассы в то же самое время при улучшении, например, ее теплофизических либо механических свойств.

Специалист в соответствующей области техники обычно вводит в полимерную матрицу, в виде тонко измельченных порошков или маточной смеси, такие минеральные наполнители и/или пигменты, как, например, природный либо синтетический карбонат кальция, доломиты, гидроксид магния, каолин, тальк, гипс либо даже оксид титана.

Существуют различные известные патентные заявки (ЕР 0213931, ЕР 0359362, ЕР 0618258, ЕР 0628609, FR 2705353), связанные с получением микросфер, которые можно использовать в термопластических смолах, которые специалист в соответствующей области называет «свободно-текучими», то есть которые обладают высокой текучестью, но всем данным методикам свойственен недостаток, который заключается в том, что они целиком зависят от вязкости суспензии, еще называемой «взвесью», полученной с использованием связующего вещества, что, таким образом, увеличивает концентрацию воды, которую будет необходимо испарить на остальных стадиях способа получения микросфер.

Еще одну известную методику (ЕР 0418683) использовали для получения частиц, которые являлись слишком твердыми и поэтому повторное диспергирование которых чрезмерно трудоемко.

Данной методике свойственен недостаток, заключающийся в том, что она позволяет получить соединения, которые нелегко диспергировать в термопластических смолах.

Таким образом, при получении минеральных наполнителей и/или пигментов, которые обладают высокой текучестью либо с которыми легко работать, и которые легко можно диспергировать в термопластических смолах в соответствии с критериями конечного пользователя, такими, как механическая прочность и/или теплостойкость, специалист в соответствующей области или столкнется с проблемой, связанной с методикой, которая в ходе способа получения микросфер не дает возможности регулировать вязкость, тем самым делая необходимыми большие затраты энергии для удаления большого количества воды, присутствующей в ходе получения данных микросфер, либо он столкнется с методикой, которая приводит к получению частиц, легкое использование которых в термопластических смолах слишком затруднительно.

При наличии данных методик специалист в соответствующей области также столкнется с проблемой зависимости вязкости суспензии пигментов и/или минеральных наполнителей от концентрации пигментов и/или минеральных наполнителей в ней.

Поэтому специалист в соответствующей области не имеет в наличии никаких решений в отношении регулирования вязкости первоначальной суспензии при получении восстанавливаемых гранул пигментов и/или минеральных наполнителей, сформированных из элементарных частиц, которые обладают высокой текучестью и которые адаптированы для конкретного применения и совместимы с термопластическими смолами, в частности со смолами на основе ПВХ (поливинилхлоридными смолами), то есть которое можно было бы использовать для получения агломерированных пигментов и минеральных наполнителей, которые легко можно было бы повторно диспергировать в упомянутых выше смолах.

Исходя из упомянутых выше недостатков, связанных с пигментами и/или минеральными наполнителями, заявитель неожиданно обнаружил, что использование сополимера, частично состоящего из карбоксильных групп, в качестве агента, одновременно выполняющего функцию связующего вещества и функцию модификатора реологии для водных суспензий пигментов и/или минеральных наполнителей, может привести к получению агломерированных пигментов и/или минеральных наполнителей, которые легко можно повторно диспергировать в упомянутых выше смолах.

Необходимо отметить, что эффективность связывания у упомянутого выше полимера, использованного в качестве связующего вещества, модифицирующего реологические свойства водных суспензий пигментов и/или минеральных наполнителей, что очевидно с точки зрения заявителя, пропорциональна молекулярной массе упомянутого выше сополимера, что нельзя сказать об эффективности понижения вязкости или даже эффективности диспергирования.

Таким образом, на предшествующем уровне техники в основном описывают использование веществ по обработке наполнителя, которые не имеют карбоксильной функциональности (ЕР 0213931, ЕР 0359362, ЕР 0618258, ЕР 0628609, FR 2705353) и не приводят в результате к получению тонко диспергированных пигментов и/или минеральных наполнителей, либо веществ, которые имеют только карбоксильную функциональность (ЕР 0418683) и которые можно использовать только для получения пигментов и/или наполнителей, которые чрезмерно трудно получить в форме элементарных частиц, которые легко повторно диспергируют в термопластических смолах.

Таким образом, в соответствии с изобретением сополимер, одновременно выполняющий функцию связующего вещества и функцию модификатора реологии для водных суспензий пигментов и/или минеральных наполнителей, который можно использовать в способе получения восстанавливаемых гранул пигментов и/или минеральных наполнителей, сформированных из элементарных частиц, образованных при получении по мокрому и сухому способам, для того чтобы получить восстанавливаемые гранулы пигментов и/или минеральных наполнителей, сформированные из элементарных частиц с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, находящейся в диапазоне от 0,5 до 200 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, совместимые с термопластическими смолами, в частности со смолами на основе ПВХ (поливинилхлоридными смолами), отличается тем, что он состоит, при выражении в массовых процентах, из

a) от 3 до 75%, предпочтительно от 4 до 70%, по меньшей мере, одного мономера с карбоксильной функциональностью,

b) от 97 до 25%, предпочтительно от 96 до 30%, по меньшей мере, одного мономера с функциональностью сложного эфира, либо амида акрилового производного, либо винила, и

c) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного кислотного мономера, содержащего атом серы, либо атом фосфора, либо их смеси,

d) от 0 до 5% (мас.), по меньшей мере, одного сшивающегося мономера, выбираемого из числа мономеров, имеющих, по меньшей мере, две ненасыщенности этиленового типа,

при этом сумма мономеров а), b), с) и d) равняется 100%.

Говоря более конкретно, если сополимер, соответствующий изобретению, одновременно выполняет функцию связующего вещества и функцию агента, понижающего вязкость для водных суспензий пигментов и/или минеральных наполнителей, и его можно использовать при получении восстанавливаемых гранул пигментов и/или минеральных наполнителей, сформированных из элементарных частиц, образованных при получении по мокрому либо сухому способу, для того чтобы получить восстанавливаемые гранулы пигментов и/или минеральных наполнителей, сформированные из элементарных частиц с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, находящейся в диапазоне от 0,5 до 200 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, совместимые с термопластическими смолами, в частности со смолами на основе ПВХ (поливинилхлоридными смолами), то полимер, соответствующий изобретению, отличается тем, что он состоит, при выражении в массовых процентах, из

a) от 10 до 75%, по меньшей мере, одного мономера с карбоксильной функциональностью,

b) от 90 до 25%, по меньшей мере, одного мономера с группой сложного эфира, либо амида акрилового производного, либо винила,

c) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного кислотного мономера, содержащего атом серы, либо атом фосфора, либо их смеси,

d) от 0 до 5% (мас.), по меньшей мере, одного сшивающегося мономера, выбираемого из числа мономеров, имеющих, по меньшей мере, две ненасыщенности этиленового типа,

при этом сумма мономеров а), b), с) и d) равняется 100%,

и тем, что его молекулярная масса соответствует характеристической вязкости, находящейся в диапазоне от 5 до 20 мл/г, а предпочтительно от 7 до 15 мл/г.

Молекулярную массу гомополимеров либо сополимеров измеряли для формы полимера, нейтрализованного гидроксидом аммония, и в соответствии с методом (А), описанным ниже, и в остальной части настоящей заявки, а также в формуле изобретения ее будут называть характеристической вязкостью.

Для того чтобы это сделать, заявители приготовили четыре колбы, одна из которых содержала эталонный раствор соли с концентрацией 120 г/л, а три другие содержали соединение, для которого необходимо было определить характеристическую вязкость, нейтрализованное до значения рН 8 аммиаком и разбавленное до различных концентраций. Данные различные концентрации были равны 10 г/л, 20 г/л и 30 г/л в растворе соли с концентрацией 120 г/л.

После этого при использовании вискозиметра Schott AVS/500, снабженного трубкой Уббелоде (стандарт 53010/I) и константы 0,01, определяли удельную вязкость для каждого раствора и вычерчивали кривую [удельная вязкость/концентрация] в виде зависимости от концентрации.

Линейную часть кривой использовали для получения характеристической вязкости в соответствии со следующим уравнением:

Характеристическая вязкость = предел (отношения удельной вязкости к концентрации) при стремлении концентрации к нулю

(Chimie macromoleculaire II, 1972 Edition, Chapter IV, p.211 - 259).

Кроме того, говоря более конкретно, если сополимер, соответствующий изобретению, одновременно выполняет функцию связующего вещества и функцию диспергирующего вещества для водных суспензий пигментов и/или минеральных наполнителей, и его можно использовать при получении восстанавливаемых гранул пигментов и/или минеральных наполнителей, сформированных из элементарных частиц, образованных при получении по мокрому либо сухому способу, для того чтобы получить восстанавливаемые гранулы пигментов и/или минеральных наполнителей, сформированные из элементарных частиц с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, находящейся в диапазоне от 0,5 до 200 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, совместимые с термопластическими смолами, в частности со смолами на основе ПВХ (поливинилхлоридными смолами), то сополимер, соответствующий изобретению, отличается тем, что он состоит, при выражении в массовых процентах, из

a) от 30 до 75%, по меньшей мере, одного мономера с карбоксильной функциональностью,

b) от 70 до 25%, по меньшей мере, одного мономера с функциональностью сложного эфира, либо амида акрилового производного, либо винила,

c) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного кислотного мономера, содержащего атом серы, либо атом фосфора, либо их смеси,

d) от 0 до 5% (мас.), по меньшей мере, одного сшивающегося мономера, выбираемого из числа мономеров, имеющих, по меньшей мере, две ненасыщенности этиленового типа,

при этом сумма мономеров а), b), с) и d) равняется 100%,

и тем, что его молекулярная масса соответствует характеристической вязкости, находящейся в диапазоне от 5 до 20 мл/г, а предпочтительно от 7 до 15 мл/г при измерении в соответствии с методом (А).

В соответствии с изобретением все данные сополимеры, говоря более конкретно, отличаются тем, что

a) мономер (мономеры) с карбоксильной функциональностью выбирают из числа анионных мономеров с ненасыщенностью этиленового типа и монокарбоксильной функциональностью, таких, как акриловая либо метакриловая кислота, или даже сложные полуэфиры двухосновных карбоновых кислот, такие, как сложные моноэфиры с C₁-C₄ малеиновой либо итаконовой кислоты, или их смеси, или же выбирают из числа анионных мономеров с ненасыщенностью этиленового типа и дикарбоксильной, либо сульфоновой, либо фосфорно-кислотной, либо фосфоновой функциональностью или их смесей, выбирают из числа мономеров с ненасыщенностью этиленового типа и дикарбоксильной функциональностью, таких, как итаконовая, малеиновая кислота, или даже ангидридов карбоновых кислот, таких, как малеиновый ангидрид,

b) мономер (мономеры) с функциональностью сложного эфира, либо амида акрилового производного, либо винила выбирают из числа акриламида либо метакриламида, замещенных либо нет, или их производных и их смесей, или же из числа одного либо нескольких негидролизуемых мономеров, таких, как разветвленные либо линейные алкилакрилаты либо -метакрилаты, или же из числа сложных виниловых эфиров, таких, как винилацетат,

с) кислотный мономер (мономеры), содержащий атом серы, либо атом фосфора, либо их смеси, выбирают из числа мономеров с ненасыщенностью этиленового типа и сульфоновой функциональностью, таких, как акриламидометилпропансульфоновая кислота, металлилсульфонат натрия, винилсульфоновая кислота и стиролсульфоновая кислота, или же выбирают из числа мономеров с ненасыщенностью этиленового типа и фосфорно-кислотной функциональностью, таких, как фосфат этиленгликольметакрилата, фосфат пропиленгликольметакрилата, фосфат этиленгликольакрилата, фосфат пропиленгликольакрилата и их этоксилаты, или же выбирают из числа мономеров с ненасыщенностью этиленового типа и фосфоновой функциональностью, таких, как винилфосфоновая кислота, или их смесей,

d) мономер (мономеры), по меньшей мере, с двумя ненасыщенностями этиленового типа выбирают, не ограничивающим образом, из группы, состоящей из этиленгликольдиметакрилата, триметилолпропантриакрилата, аллилакрилата, аллилмалеатов, метилен-бис-акриламида, метилен-бис-метакриламида, тетрааллилоксиэтана, триаллилциануратов, простых аллиловых эфиров, получаемых из полиспиртов, таких, как пентаэритрит, сорбит, сукроза и тому подобное.

Сополимер, используемый в соответствии с изобретением, получают по известным способам радикальной сополимеризации.

Данный сополимер, полученный в кислотной форме и возможно очищенный в результате отгонки, необходимо полностью либо частично нейтрализовать, используя один либо несколько нейтрализующих агентов, содержащих одновалентную нейтрализующую функциональность или поливалентную нейтрализующую функциональность, таких, как, например, в случае моновалентной функциональности соединения, выбираемые из числа входящих в группу, состоящую из катионов щелочных металлов, в частности натрия, калия, лития, аммония, или первичных, вторичных или третичных алифатических и/или циклических аминов, таких, как, например, стеариламин, этаноламины (моно-, ди-, триэтаноламин), моно- и диэтиламин, циклогексиламин, метилциклогексиламин, или же еще лучше в случае поливалентной функциональности соединения, выбираемые из числа входящих в группу, состоящую из двухвалентных катионов щелочноземельных металлов, в частности магния и кальция, или цинка, а также трехвалентных катионов, в частности алюминия, или определяемых катионов с более высокой валентностью.

Каждый нейтрализующий агент участвует во взаимодействии в соответствии с конкретной стехиометрией функции каждой валентности.

Предпочтительно данный сополимер нейтрализуют ионом аммония.

В соответствии с еще одним вариантом сополимер, полученный в результате проведения реакции сополимеризации, возможно, до либо после реакции полной или частичной нейтрализации, может быть подвергнут обработке и разделению на несколько фаз в соответствии со статическими либо динамическими способами, известными для специалиста в соответствующей области, при использовании одного или нескольких полярных растворителей, в частности входящих в группу, состоящую из воды, метанола, этанола, пропанола, изопропанола, бутанолов, ацетона, тетрагидрофурана либо их смесей.

В таком случае одна из фаз соответствует сополимеру, используемому в соответствии с изобретением в качестве связующего вещества, модифицирующего реологические свойства минералов в водной суспензии.

Изобретение также относится к использованию упомянутых выше сополимеров в качестве модификатора реологии для водных суспензий пигментов и/или минеральных наполнителей одновременно с выполнением функции связующего вещества, которые можно использовать для того, чтобы получить гранулы пигментов и/или минеральных наполнителей, восстанавливаемые и сформированные из элементарных частиц с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, находящейся в диапазоне от 0,5 до 200 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277. Данные гранулы легко можно повторно диспергировать в термопластических смолах.

Данное использование отличается тем, что упомянутый выше агент состоит, при выражении в массовых процентах, из

a) от 3 до 75%, предпочтительно от 4 до 70%, по меньшей мере, одного мономера с карбоксильной функциональностью,

b) от 97 до 25%, предпочтительно от 96 до 30%, по меньшей мере, одного мономера с функциональностью сложного эфира, либо амида акрилового производного, либо винила,

c) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного кислотного мономера, содержащего атом серы, либо атом фосфора, или их смеси,

d) от 0 до 5% (мас.), по меньшей мере, одного сшивающегося мономера, выбираемого из числа мономеров, имеющих, по меньшей мере, две ненасыщенности этиленового типа,

при этом сумма мономеров а), b), с) и d) равняется 100%,

отличается тем, что упомянутый выше сополимер используют в количестве в диапазоне от 0,1 до 10% (мас.) сухой массы в расчете на сухую массу пигментов и/или минеральных наполнителей и

отличается тем, что агломерированные гранулы можно повторно диспергировать в термопластических смолах, в частности, с использованием смол на основе ПВХ (поливинилхлоридных смол), то есть в связи с тем, что в испытании на повторное диспергирование на основе протокола измерений способности к диспергированию у микрогранул в смолах на основе ПВХ наблюдают, по меньшей мере, 3 гранулы с диаметром, превосходящим либо равным 0,2 мм.

Изобретение также относится к применению упомянутых выше сополимеров в качестве агента, понижающего вязкость для водных суспензий пигментов и/или минеральных наполнителей одновременно с выполнением функции связующего вещества.

Данное применение отличается тем, что упомянутый выше агент состоит, при выражении в массовых процентах, из

a) от 10 до 75%, по меньшей мере, одного мономера с карбоксильной функциональностью,

b) от 90 до 25%, по меньшей мере, одного мономера с функциональностью сложного эфира, либо амида акрилового производного, либо винила,

c) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного кислотного мономера, содержащего атом серы, либо атом фосфора, либо их смеси,

d) от 0 до 5% (мас.), по меньшей мере, одного сшивающегося мономера, выбираемого из числа мономеров, имеющих, по меньшей мере, две ненасыщенности этиленового типа,

при этом сумма мономеров а), b), с) и d) равняется 100%,

отличается тем, что упомянутый выше сополимер используют в количестве в диапазоне от 0,1 до 10% (мас.) сухой массы в расчете на сухую массу пигментов и/или минеральных наполнителей

и отличается тем, что его молекулярная масса соответствует характеристической вязкости, находящейся в диапазоне от 5 до 20 мл/г, а предпочтительно от 7 до 15 мл/г при измерении в соответствии с методом (А).

Наконец, изобретение относится к применению упомянутых выше сополимеров в качестве диспергирующего вещества одновременно с выполнением функции связующего вещества.

Данное применение отличается тем, что упомянутый выше агент состоит, при выражении в массовых процентах, из

a) от 30 до 75%, по меньшей мере, одного мономера с карбоксильной функциональностью,

b) от 70 до 25%, по меньшей мере, одного мономера с функциональностью сложного эфира, либо амида акрилового производного, либо винила,

c) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного кислотного мономера, содержащего атом серы, либо атом фосфора, либо их смеси,

d) от 0 до 5% (мас.), по меньшей мере, одного сшивающегося мономера, выбираемого из числа мономеров, имеющих, по меньшей мере, две ненасыщенности этиленового типа,

при этом сумма мономеров а), b), с) и d) равняется 100%,

отличается тем, что упомянутый выше сополимер используют в количестве в диапазоне от 0,1 до 10% (мас.) сухой массы в расчете на сухую массу пигментов и/или минеральных наполнителей и

отличается тем, что его молекулярная масса соответствует характеристической вязкости, находящейся в диапазоне от 5 до 20 мл/г, а предпочтительно от 7 до 15 мл/г при измерении в соответствии с методом (А).

Изобретение также относится к восстанавливаемым гранулам пигментов и/или минеральных наполнителей, полученным при использовании упомянутого выше сополимера.

Данные восстанавливаемые гранулы пигментов и/или минеральных наполнителей отличаются тем, что они содержат от 0,1 до 10% (мас.), в расчете на сухую массу пигментов и/или минеральных наполнителей, сополимера, соответствующего изобретению.

Данные восстанавливаемые гранулы пигментов и/или минеральных наполнителей, говоря более конкретно, отличаются тем, что наполнитель и/или пигмент выбирают из числа материалов, представленных природным карбонатом кальция, в частности известковым шпатом, мелом либо мрамором, синтетическим карбонатом кальция, еще называемым осажденным карбонатом кальция, доломитами, гидроксидом магния, каолином, тальком, гипсом, оксидом титана, либо гидроталькитом, либо их смесями, или же любым другим наполнителем и/или пигментом, обычно используемым в сфере, связанной с красками и/или пластмассами.

Изобретение также относится к применению данных восстанавливаемых гранул пигментов и/или минеральных наполнителей в сферах, связанных с использованием тонко измельченных порошков, в частности в сферах, связанных с красками и/или термопластическими смолами, в особенности в сфере, связанной со смолами на основе ПВХ и полиолефиновыми смолами.

Изобретение также относится к термопластическим смолам, в частности к смолам на основе ПВХ и полиолефиновым смолам, полученным при использовании упомянутых выше гранул пигментов и/или минеральных наполнителей.

Данные смолы отличаются тем, что они содержат, в расчете на полную массу смолы, от 1 до 85% (мас.) сухой массы, предпочтительно от 2 до 40% (мас.) сухой массы гранул пигментов и/или минеральных наполнителей.

Наконец, изобретение относится к изделиям, полученным по способам литья под давлением, формования либо экструдирования из термопластических смол, в частности из смол на основе ПВХ, полученных при использовании упомянутых выше гранул пигментов и/или минеральных наполнителей.

На практике в соответствии с изобретением первая фаза операции по получению агломерированных гранул заключается в получении суспензии пигментов и/или минеральных наполнителей, включающей пигмент и/или минеральный наполнитель, сополимер, используемый в соответствии с изобретением, и, кроме этого, различные добавки, такие, как смазки, выбираемые из числа эмульсий либо суспензий кислоты, содержащей от 8 до 30 насыщенных либо ненасыщенных атомов углерода, таких, как, в частности, эмульсии либо суспензии стеариновой, бегеновой, пальмитиновой либо других кислот, суспензии солей жирных кислот, таких, как, в частности, суспензии стеарата кальция либо аммония, эмульсии окисленных полиэтиленовых восков либо являющихся кислотой сополимеров акриловое производное - этилен; таких, как термостабилизаторы или стабилизаторы УФ-излучения, в настоящее время используемые в отрасли промышленности, связанной с ПВХ, то есть соли тяжелых металлов, в том числе свинца, или же природные либо синтетические компоненты, полученные из кальция, цинка, алюминия, магния, бария и тому подобного; такие, как красители либо окрашенные пигменты, модифицирующие добавки, увеличивающие ударную прочность, либо «технологические добавки», в настоящее время используемые в сфере, связанной с пластмассами, возможно присутствующие в форме эмульсии.

На второй фазе полученную суспензию высушивали в соответствии с классической методикой высушивания, такой, как атомизация или распыление.

Данную фазу высушивания можно провести в виде одной либо двух, более или менее поступательных, стадий.

В конечном счете данные агломерированные гранулы, свободно-текучие и легко повторно диспергируемые в термопластических смолах, перед их использованием в термопластических смолах можно разбавить различными компонентами, такими, как смазки, минеральные стеараты и другие компоненты, обычно используемые в сфере, связанной с пластмассами.

Ценность изобретения будет понята лучше при помощи следующих не ограничивающих объем притязаний примеров.

ПРИМЕР 1

Данный пример относится к определению способности к модифицированию реологии у связующего вещества, используемого в соответствии с изобретением.

По данной причине для каждого из следующих далее испытаний, проводимых для водной суспензии карбоната кальция, до и после добавления связующего вещества измеряли определяемую на приборе Brookfield™ вязкость суспензии.

Образец подвергаемой испытанию суспензии карбоната кальция вводили в колбу и после встряхивания в течение 10 минут измеряли вязкость, определяемую на приборе Brookfield™, при помощи вискозиметра HBD-VI Brookfield™ при температуре 25°С и скорости вращения 10 и 100 об/мин при подходящем шпинделе. В результате получали определяемую на приборе Brookfield™ вязкость суспензии до добавления связующего вещества - модификатора реологии.

После того как данное показание снимали, добавляли связующее вещество - модификатор реологии.

По истечении 10 минут встряхивания получали суспензию карбоната кальция, содержащую связующее вещество, и при использовании вискозиметра HBD-VI Brookfield™ при температуре 25°С и скорости вращения 10 и 100 об/мин при подходящем шпинделе измеряли вязкость, определяемую на приборе Brookfield™. В результате получали определяемую на приборе Brookfield™ вязкость суспензии после добавления связующего вещества - модификатора реологии.

Данные различающиеся показания снимали для следующих далее испытаний.

Испытание №1

В данном испытании, иллюстрирующем предшествующий уровень техники, использовали водную суспензию мела с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 4,5 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, где концентрация в расчете на сухое вещество была равна 69,1% и где гранулометрический состав был таков, что диаметр 61,8% частиц не превышал 2 мм, а диаметр 21,7% частиц не превышал 1 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100, и 1,0% (мас.) сухой массы метилполиметакрилата.

Испытание №2

В данном испытании, иллюстрирующем предшествующий уровень техники, использовали водную суспензию мела с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 4,5 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, где концентрация в расчете на сухое вещество была равна 69,1% и где гранулометрический состав был таков, что диаметр 61,8% частиц не превышал 2 мм, а диаметр 21,7% частиц не превышал 1 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100, и 1,0% (мас.) сухой массы полвинилацетата, продаваемого под наименованием Mowilith™ LDM компанией Clariant.

Испытание №3

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, использовали водную суспензию мела с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 4,5 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, где концентрация в расчете на сухое вещество была равна 69,1% и где гранулометрический состав был таков, что диаметр 61,8% частиц не превышал 2 мм, а диаметр 21,7% частиц не превышал 1 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100, и 1,0% (мас.) сухой массы сополимера, нейтрализованного на 100% (мол.) аммиаком и состоящего из

a) 15,0% (мас.) акриловой кислоты в качестве мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 10,0% (мас.) метилметакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного;

c) 40,0% (мас.) этилакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного;

d) 35,0% (мас.) винилацетата в качестве мономера с функциональностью винилового сложного эфира.

Испытание №4

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, использовали водную суспензию мела с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 4,5 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, где концентрация в расчете на сухое вещество была равна 69,1% и где гранулометрический состав был таков, что диаметр 61,8% частиц не превышал 2 мм, а диаметр 21,7% частиц не превышал 1 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100, и 1,0% (мас.) сухой массы сополимера, нейтрализованного на 100% (мол.) аммиаком и состоящего из

а) 30,0% (мас.) акриловой кислоты в качестве мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 70,0% (мас.) этилакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного.

Испытание №5

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, использовали водную суспензию мела с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 4,5 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, где концентрация в расчете на сухое вещество была равна 69,1% и где гранулометрический состав был таков, что диаметр 61,8% частиц не превышал 2 мм, а диаметр 21,7% частиц не превышал 1 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100, и 1,0% (мас.) сухой массы сополимера, нейтрализованного на 100% (мол.) аммиаком и состоящего из

a) 15,0% (мас.) метакриловой кислоты в качестве мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 10,0% (мас.) метилметакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного;

c) 75,0% (мас.) этилакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного.

Испытание №6

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, использовали водную суспензию мела с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 4,5 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, где концентрация в расчете на сухое вещество была равна 69,1% и где гранулометрический состав был таков, что диаметр 61,8% частиц не превышал 2 мм, а диаметр 21,7% частиц не превышал 1 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100, и 1,0% (мас.) сухой массы сополимера, нейтрализованного на 80% (мол.) карбонатом натрия и состоящего из

a) 4,0% (мас.) акриловой кислоты в качестве мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 96,0% (мас.) метилметакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного.

Испытание №7

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, использовали водную суспензию мела с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 4,5 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, где концентрация в расчете на сухое вещество была равна 69,1% и где гранулометрический состав был таков, что диаметр 61,8% частиц не превышал 2 мм, а диаметр 21,7% частиц не превышал 1 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100, и 1,0% (мас.) сухой массы сополимера, нейтрализованного на 100% (мол.) аммиаком и состоящего из

a) 71,3% (мас.) акриловой кислоты в качестве мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 28,7% (мас.) бутилакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного.

Все данные экспериментальные результаты представлены в таблице.

  Предшествующий уровень техникиПредшествующий уровень техникиИзобретениеИзобретениеИзобретениеИзобретениеИзобретение№ ИСПЫТАНИЯ1234567Метилметакрилат%100%-10-1096-Бутилакрилат%------28,7Этилакрилат%--407075--Винилацетат%-100%35----Акриловая кислота%--1530-471,3Метакриловая кислота ----15--Сухое диспергирующее вещество%1111111Концентрация взвеси%69,169,169,169,169,169,169,1Вязкость по Брукфильду при 25°С до добавления сополимера1016000200001600020000200001120011200об/мин       100 об/мин3800400040004000400024002400Вязкость по Брукфильду при 25°С после добавления сополимера10 об/мин180001800060033005001300610100 об/мин66004000200540150240110

Таблица демонстрирует использование сополимера, соответствующего изобретению, в качестве модификатора реологии либо в качестве агента, понижающего вязкость в случае, когда его молекулярная масса соответствует характеристической вязкости, находящейся в диапазоне от 5 до 20 мл/г, а предпочтительно от 7 до 15 мл/г при измерении в соответствии с описанным ранее методом (А).

ПРИМЕР 2

Назначением данного примера является иллюстрация использования сополимера, соответствующего изобретению, одновременно выполняющего функции связующего вещества и диспергирующего вещества, в том, что касается диспергирования суспензии природного карбоната кальция, а, говоря более конкретно, мела из Шампани с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 2,6 м²/г при проведении определения в соответствии со стандартом ISO standard 9277, где диаметр 36% частиц не превышал 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100, для того, чтобы при измельчении получить суспензию микрочастиц.

Для данной цели в каждом испытании в водную суспензию с 60%-ным содержанием сухого вещества в виде мела из Шампани, где диаметр 36% частиц не превышал 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100, вводили испытываемое диспергирующее вещество, соответствующее изобретению.

Суспензия циркулировала в дробилке для тонкого измельчения Dyno-Mill™ с фиксированным барабаном и вращающимся пульсатором, где дробилка для тонкого измельчения состояла из изготовленных из корунда шаров с диаметром, находящимся в диапазоне от 0,6 миллиметра до 1 миллиметра.

Совокупный объем, занимаемый дробилкой для тонкого измельчения, составлял 1150 см³, тогда как масса ее была равна 2900 г.

Объем дробильной камеры составлял 1400 см³.

Окружная скорость в дробилке для тонкого измельчения составляла 10 метров в секунду.

Рециркуляцию суспензии карбоната кальция проводили при скорости 18 л/час.

Выпускное отверстие из установки Dyno-Mill™ было снабжено сеточным сепаратором с размером ячеек 200 мкм, который использовали для разделения суспензии, получающейся в результате диспергирования в дробилке для тонкого измельчения.

Температуру в ходе каждого испытания на диспергирование выдерживали равной приблизительно 60°С.

По завершении диспергирования (Т_о) образец суспензии пигмента собирали в колбе. Гранулометрический состав данной суспензии (% частиц с размерами менее 2 мкм и 1 мкм) измеряли на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100, изготовленном компанией Micrometrics.

Определяемую на приборе Brookfield™ вязкость суспензии измеряли с использованием вискозиметра Brookfield™ RVT при температуре 23°С и скорости вращения 10 и 100 об/мин при подходящем шпинделе.

Поэтому проводили испытания для следующих диспергирующих веществ.

Испытание №8

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, использовали 0,20% (мас.) сухой массы, в расчете на сухую массу мела, полимера, нейтрализованного на 100% аммиаком, с характеристической вязкостью, равной 8,1 мл/г, при измерении в соответствии с упомянутым выше методом (А), и состоящего из

a) 30,0% (мас.) акриловой кислоты в качестве анионного мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 70% (мас.) этилакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного.

Таким образом, измельченная водная суспензия мела отличалась следующими характеристиками:

- концентрация мела из Шампани 56,2%;

- вязкость, определяемая на приборе Brookfield™ при 10 об/мин, 100 мПа·сек;

- вязкость, определяемая на приборе Brookfield™ при 100 об/мин, 70 мПа·сек;

- % частиц с размером, не превышающим 2 мкм, 89,4%;

- % частиц с размером, не превышающим 1 мкм, 45,2%;

- площадь удельной поверхности, определяемая по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равная 6,4 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277.

Испытание №9

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, использовали 0,15% (мас.) сухой массы, в расчете на сухую массу мела, полимера, нейтрализованного на 100% аммиаком, с характеристической вязкостью, равной 11,2 мл/г, при измерении в соответствии с упомянутым выше методом (А), и состоящего из

a) 71,3% (мас.) акриловой кислоты в качестве анионного мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 28,7% (мас.) бутилакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного.

Таким образом, измельченная водная суспензия мела отличалась следующими характеристиками:

- концентрация мела из Шампани 58,8%;

- вязкость, определяемая на приборе Brookfield™ при 10 об/мин, 125 мПа·сек;

- вязкость, определяемая на приборе Brookfield™ при 100 об/мин, 70 мПа·сек;

- % частиц с размером, не превышающим 2 мкм, 91,3%;

- % частиц с размером, не превышающим 1 мкм, 62%;

- площадь удельной поверхности, определяемая по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равная 6,5 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277.

Испытание А

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, использовали 0,15% (мас.) сухой массы, в расчете на сухую массу мела, полимера, нейтрализованного на 100% аммиаком, с характеристической вязкостью, равной 11,0 мл/г, при измерении в соответствии с упомянутым выше методом (А), и состоящего из

a) 72,0% (мас.) акриловой кислоты в качестве анионного мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 26,0% (мас.) бутилакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного;

c) 2,0% (мас.) акриламидометилпропансульфоновой кислоты в качестве кислотного мономера.

Таким образом, измельченная водная суспензия мела отличалась следующими характеристиками:

- концентрация мела из Шампани 57,8%;

- вязкость, определяемая на приборе Brookfield™ при 10 об/мин, 135 мПа·сек;

- вязкость, определяемая на приборе Brookfield™ при 100 об/мин, 75 мПа·сек;

- % частиц с размером, не превышающим 2 мкм, 90,7%;

- % частиц с размером, не превышающим 1 мкм, 61%;

- площадь удельной поверхности, определяемая по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равная 6,5 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277.

Испытание В

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, использовали 0,15% (мас.) сухой массы, в расчете на сухую массу мела, полимера, нейтрализованного на 100% аммиаком, с характеристической вязкостью, равной 12,4 мл/г, при измерении в соответствии с упомянутым выше методом (А), и состоящего из

а) 73,0% (мас.) акриловой кислоты в качестве анионного мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 26,0% (мас.) бутилакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного;

c) 1,0% (мас.) фосфата этиленгликольметакрилата в качестве кислотного мономера.

Таким образом, измельченная водная суспензия мела отличалась следующими характеристиками:

- концентрация мела из Шампани 57,4%;

- вязкость, определяемая на приборе Brookfield™ при 10 об/мин, 135 мПа·сек;

- вязкость, определяемая на приборе Brookfield™ при 100 об/мин, 80 мПа·сек;

- % частиц с размером, не превышающим 2 мкм, 90,4%;

- % частиц с размером, не превышающим 1 мкм, 60%;

- площадь удельной поверхности, определяемая по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равная 6,4 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277.

Испытание С

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, использовали 0,15% (мас.) сухой массы, в расчете на сухую массу мела, полимера, нейтрализованного на 100% аммиаком, с характеристической вязкостью, равной 12,4 мл/г, при измерении в соответствии с упомянутым выше методом (А), и состоящего из

a) 76,0% (мас.) акриловой кислоты в качестве анионного мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 23,0% (мас.) бутилакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного;

d) 1,0% (мас.) этиленгликольдиметакрилата в качестве мономера, по меньшей мере, с двумя ненасыщенностями этиленового типа.

Таким образом, измельченная водная суспензия мела отличалась следующими характеристиками:

- концентрация мела из Шампани 57,2%;

- вязкость, определяемая на приборе Brookfield™ при 10 об/мин, 140 мПа·сек;

- вязкость, определяемая на приборе Brookfield™ при 100 об/мин, 85 мПа·сек;

- % частиц с размером, не превышающим 2 мкм, 90,0%;

- % частиц с размером, не превышающим 1 мкм, 60%;

- площадь удельной поверхности, определяемая по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равная 6,4 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277.

Рассмотрение результатов различных испытаний в примере демонстрирует использование сополимера, соответствующего изобретению, в качестве диспергирующего вещества в случае, когда его молекулярная масса соответствует характеристической вязкости, находящейся в диапазоне от 5 до 20 мл/г, а предпочтительно от 7 до 15 мл/г при измерении в соответствии с описанным выше методом (А).

ПРИМЕР 3

Назначение данного примера заключается в иллюстрации того, что агломерированные гранулы, соответствующие изобретению, могут быть повторно диспергированы в термопластических смолах, в частности в смолах на основе ПВХ.

Для того чтобы это сделать, каждую из суспензий в предшествующих испытаниях высушивали в форме восстанавливаемых гранул с использованием распылителя, производимого в коммерческих масштабах компанией Sacmi (Италия), и для испытания в форме восстанавливаемых гранул получали смесь, образованную из 80 массовых частей композиции на основе ПВХ и из 20 массовых частей минерального наполнителя.

Использованная композиция на основе ПВХ на 100 частей смолы на основе ПВХ, производимой в коммерческих масштабах под наименованием Evipol SH 6530 компанией European Vinyls Corp.(Италия), содержала следующее:

- 1,5 части трехосновного сульфата свинца;

- 1,3 части двухосновного стеарата свинца;

- 0,6 части стеарата кальция;

- 0,05 части воска Е, производимого в коммерческих масштабах компанией Clariant GmbH.

Данную смесь получали, а после этого экструдировали с использованием аппарата Rheomex™, снабженного двухчервячным экструдером без смесительного элемента (стандарт 557-2211 от компании Haake), при следующих параметрах для установки:

- скорость вращения червяка 30 об/мин;

- температура в зоне экструдирования 1 160°С;

- температура в зоне экструдирования 2 170°С;

- температура в зоне экструдирования 3 180°С;

- температура в экструзионной головке 1 180°С;

при охлаждении питательного бункера за счет циркуляции воды и при ручной подаче червяка.

После этого экструдат на выпускном отверстии представлял собой плоскую ленту с шириной 40 мм, направляемую каландром с индексом «волочильного станка», равным 120.

Диспергирование восстанавливаемых гранул считали хорошим, если на длине ленты в 20 см обнаруживали менее 3 агломератов с диаметром, превышающим 0,2 мм. И диспергирование считали плохим, если на 20 см наблюдали, по меньшей мере, 3 агломерата данного диаметра.

Различными испытаниями и полученными результатами были следующие.

Испытание №10

Данное испытание иллюстрирует предшествующий уровень техники и использует суспензию карбоната кальция, полученную при использовании гомополимера акриловой кислоты с характеристической вязкостью 8 мл/г.

На 20 см ленты наблюдали неисчислимое количество агломератов с диаметром, превышающим 0,2 мм.

Также можно было отметить и плохой внешний вид поверхности. Диспергирование считали плохим.

Испытание №11

Данное испытание иллюстрирует изобретение и использует гранулы, восстанавливаемые из водной суспензии в испытании №3.

На 20 см ленты ни одного агломерата не обнаружили. Диспергирование считали хорошим.

Испытание №12

Данное испытание иллюстрирует изобретение и использует гранулы, восстанавливаемые из водной суспензии в испытании №4.

На 20 см ленты ни одного агломерата не обнаружили. Диспергирование считали хорошим.

Испытание №13

Данное испытание иллюстрирует изобретение и использует гранулы, восстанавливаемые из водной суспензии в испытании №5.

На 20 см ленты ни одного агломерата не обнаружили. Диспергирование считали хорошим.

Испытание №14

Данное испытание иллюстрирует изобретение и использует гранулы, восстанавливаемые из водной суспензии в испытании №6.

На 20 см ленты ни одного агломерата не обнаружили. Диспергирование считали хорошим.

Испытание №15

Данное испытание иллюстрирует изобретение и использует гранулы, восстанавливаемые из водной суспензии в испытании №7.

На 20 см ленты ни одного агломерата не обнаружили. Диспергирование считали хорошим.

Испытание №16

Данное испытание иллюстрирует изобретение и использует гранулы, восстанавливаемые из водной суспензии в испытании №8.

На 20 см ленты ни одного агломерата не обнаружили. Диспергирование считали хорошим.

Испытание №17

Данное испытание иллюстрирует изобретение и использует гранулы, восстанавливаемые из водной суспензии в испытании №9.

На 20 см ленты ни одного агломерата не обнаружили. Диспергирование считали хорошим.

Испытание D

Данное испытание иллюстрирует изобретение и использует гранулы, восстанавливаемые из водной суспензии, описанной в настоящем документе далее.

Водную суспензию получали в соответствии с методом, описанным в примере 1. Это была водная суспензия мела с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 4,5 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, где концентрация в расчете на сухое вещество была равна 69,1% и где гранулометрический состав был таков, что диаметр 61,8% частиц не превышал 2 мм, а диаметр 21,7% частиц не превышал 1 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100, и 1,0% (мас.) сухой массы сополимера, нейтрализованного на 100% аммиаком, с характеристической вязкостью, равной 11,0 мл/г, при измерении в соответствии с упомянутым выше методом (А), и состоящего из

a) 74,0% (мас.) акриловой кислоты в качестве анионного мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 25,0% (мас.) бутилакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного;

c) 1,0% (мас.) акриламидометилпропансульфоновой кислоты в качестве кислотного мономера.

Для гранул, восстанавливаемых из водной суспензии, описанной в настоящем документе ранее, на 20 см ленты ни одного агломерата не обнаружили. Диспергирование считали хорошим.

Испытание D

Данное испытание иллюстрирует изобретение и использует гранулы, восстанавливаемые из водной суспензии, описанной в настоящем документе далее.

Водную суспензию получали в соответствии с методом, описанным в примере 1. Это была водная суспензия мела с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 4,5 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, где концентрация в расчете на сухое вещество была равна 69,1% и где гранулометрический состав был таков, что диаметр 61,8% частиц не превышал 2 мм, а диаметр 21,7% частиц не превышал 1 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100, и 1,0% (мас.) сухой массы сополимера, нейтрализованного на 100% аммиаком, с характеристической вязкостью, равной 12,4 мл/г, при измерении в соответствии с упомянутым выше методом (А), и состоящего из

a) 74,0% (мас.) акриловой кислоты в качестве анионного мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 25,0% (мас.) бутилакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного;

d) 1,0% (мас.) этиленгликольдиметакрилата в качестве мономера, по меньшей мере, с двумя ненасыщенностями этиленового типа.

Для гранул, восстанавливаемых из водной суспензии, описанной в настоящем документе ранее, на 20 см ленты ни одного агломерата не обнаружили. Диспергирование считали хорошим.

Тщательное рассмотрение результатов для различных испытаний из примера свидетельствует о том, что агломерированные гранулы, соответствующие изобретению, можно повторно диспергировать в термопластических смолах, в частности в смолах на основе ПВХ.

ПРИМЕР 4

Назначение данного примера заключается в иллюстрации механических свойств, полученных для смолы на основе ПВХ, содержащей гранулы восстанавливаемого минерального наполнителя, соответствующие изобретению.

Для данной цели провели следующие испытания.

Испытание №18

В данном контрольном испытании использовали 15% мела из Шампани, обработанного стеариновой кислотой промышленного качества. Перед проведением обработки площадь удельной поверхности, определяемая по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, для данного мела была равна 5 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, а гранулометрический состав был таков, что диаметр 60% частиц не превышал 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100.

Ударную прочность по Шарпи определяли при получении смеси, состоящей из композиции на основе ПВХ и испытываемого минерального наполнителя.

Использованная композиция на основе ПВХ на 100 частей смолы на основе ПВХ, производимой в коммерческих масштабах под наименованием Evipol SH 6530 компанией European Vinyls Corp.(Италия), содержала следующее:

- 1,5 части трехосновного сульфата свинца;

- 1,3 части двухосновного стеарата свинца;

- 0,6 части стеарата кальция;

- 0,05 части воска Е, производимого в коммерческих масштабах компанией Clariant GmbH;

- 15 частей испытываемого минерального наполнителя.

Данную смесь получали в высокоскоростном смесителе Papenmeier™ объемом 14 л при скорости 2200 об/мин, соответствующей окружной скорости 25 м/сек, при температуре 100-105°С в течение первых 5 минут, а после этого температуру уменьшали до 50°С при перемешивании при 600 об/мин, соответствующих окружной скорости 7 м/сек.

После этого отбирали 200 см³ смеси для гелеобразования.

Гелеобразование проводилось в двухбарабанном смесителе Collin™ (диаметр барабана был равен 150 мм, а ширина была равна 400 мм) при скорости барабана, приблизительно равной величине в диапазоне от 20 до 24 об/мин, и температуре системы обогрева, выставленной на 195°С.

Как только гелеобразование завершалось, получали лист с толщиной 0,55 мм.

После этого прессовали пластину в форме в прессе для прямого прессования при 190°С в течение 2 минут при 10 кН и в течение 3 минут при 300 кН для того, чтобы получить пластину, на которой раззенковывали образец. Ударную прочность при 23°С определяли в соответствии со стандартом DIN standard 53453.

Значение, полученное для ударной прочности по Шарпи, было равно 5,3 кДж/м².

Испытание №19

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, мел из Шампани с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 2,2 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, и гранулометрическим составом, таким, что диаметр 32,5% частиц не превышал 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100, сначала диспергировали в соответствии с той же самой методикой, что и использованная в примере 2, при введении 0,2% (мас.) сухой массы, в расчете на сухую массу мела, полимера, использованного в испытании №7.

Водная суспензия мела, полученная при измельчении таким образом, характеризовалась концентрацией в расчете на сухую массу мела 60% (мас.), площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 5,0 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, и гранулометрическим составом, таким, что диаметр 60,0% частиц не превышал 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100.

После этого добавляли 0,2% (мас.) сухой массы, в расчете на сухую массу мела, того же самого полимера, а также 1% (мас.) сухой массы, в расчете на сухую массу мела, водной суспензии стеарата кальция с содержанием сухого вещества 50%.

После гомогенизации среды в течение 5 минут суспензию высушивали в форме восстанавливаемых гранул с использованием штангового распылителя, производимого в коммерческих масштабах компанией Sacmi (Италия). После этого измеряли ударную прочность по Шарпи при использовании той же самой методики, что и использованная в испытании №18.

Полученное значение ударной прочности по Шарпи было равно 6,4 кДж/м².

Испытание №20

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, мел из Шампани с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 2,2 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, и гранулометрическим составом, таким, что диаметр 32,5% частиц не превышал 2 микрометра в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100, сначала диспергировали в соответствии с той же самой методикой, что и использованная в примере 2, при введении 0,2% (мас.) сухой массы, в расчете на сухую массу мела, полимера, использованного в испытании №7.

Водная суспензия мела, полученная при измельчении таким образом, характеризовалась концентрацией в расчете на сухую массу мела 60% (мас.), площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 5,0 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, и гранулометрическим составом, таким, что диаметр 60,0% частиц не превышал 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100.

После этого добавляли 0,4% (мас.) сухой массы, в расчете на сухую массу мела, того же самого полимера, а также 1% (мас.) сухой массы, в расчете на сухую массу мела, водной суспензии стеарата кальция с содержанием сухого вещества 50%.

После гомогенизации среды в течение 5 минут суспензию высушивали в форме восстанавливаемых гранул с использованием штангового распылителя, производимого в коммерческих масштабах компанией Sacmi (Италия). После этого измеряли ударную прочность по Шарпи при использовании той же самой методики, что и использованная в испытании №18.

Полученное значение ударной прочности по Шарпи было равно 6,3 кДж/м².

Испытание №21

В данном контрольном испытании для мела из Шампани с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 8,5 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, и гранулометрическим составом, таким, что диаметр 90% частиц не превышал 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100, определяли ударную прочность по Шарли при использовании той же самой методики, что и использованная в испытании №18.

Полученное значение ударной прочности по Шарпи было равно 5,8 кДж/м².

Испытание №22

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, мел из Шампани с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 2,2 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, и гранулометрическим составом, таким, что диаметр 32,5% частиц не превышал 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100, сначала диспергировали в соответствии с той же самой методикой, что и использованная в примере 2, при введении 0,4% (мас.) сухой массы, в расчете на сухую массу мела, полимера, использованного в испытании №7.

Водная суспензия мела, полученная при измельчении таким образом, характеризовалась концентрацией в расчете на сухую массу мела 50% (мас.), площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 8,6 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, и гранулометрическим составом, таким, что диаметр 90,0% частиц не превышал 2 микрометра в соответствии с определением на гранулометре Sedigraph™ 5100.

После этого добавляли 0,2% (мас.) сухой массы, в расчете на сухую массу мела, того же самого полимера.

После гомогенизации среды в течение 5 минут суспензию высушивали в форме восстанавливаемых гранул с использованием штангового распылителя, производимого в коммерческих масштабах компанией Sacmi (Италия). После этого измеряли ударную прочность по Шарпи при использовании той же самой методики, что и использованная в испытании №18.

Полученное значение ударной прочности по Шарпи было равно 6,8 кДж/м².

Испытание №23

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, мел из Шампани с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 2,2 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, и гранулометрическим составом, таким, что диаметр 32,5% частиц не превышал 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100, сначала диспергировали в соответствии с той же самой методикой, что и использованная в примере 2, при введении 0,4% (мас.) сухой массы, в расчете на сухую массу мела, полимера, использованного в испытании №7.

Водная суспензия мела, полученная при измельчении таким образом, характеризовалась концентрацией в расчете на сухую массу мела 50% (мас.), площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 8,6 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, и гранулометрическим составом, таким, что диаметр 90,0% частиц не превышал 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре Sedigraph™ 5100.

После этого добавляли 0,4% (мас.) сухой массы, в расчете на сухую массу мела, того же самого полимера.

После гомогенизации среды в течение 5 минут суспензию высушивали в форме восстанавливаемых гранул с использованием штангового распылителя, производимого в коммерческих масштабах компанией Sacmi (Италия). После этого измеряли ударную прочность по Шарли при использовании той же самой методики, что и использованная в испытании №18.

Полученное значение ударной прочности по Шарпи было равно 6,6 кДж/м².

Испытание №24

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, мел из Шампани с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 2,2 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, и гранулометрическим составом, таким, что диаметр 32,5% частиц не превышал 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре Sedigraph™ 5100, сначала диспергировали в соответствии с той же самой методикой, что и использованная в примере 2, при введении 0,4% (мас.) сухой массы, в расчете на сухую массу мела, полимера, использованного в испытании №7.

Водная суспензия мела, полученная при измельчении таким образом, характеризовалась концентрацией в расчете на сухую массу мела 50% (мас.), площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 8,6 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, и гранулометрическим составом, таким, что диаметр 90,0% частиц не превышал 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре, относящемся к типу Sedigraph™ 5100.

После этого добавляли 0,6% (мас.) сухой массы, в расчете на сухую массу мела, того же самого полимера.

После гомогенизации среды в течение 5 минут суспензию высушивали в форме восстанавливаемых гранул с использованием штангового распылителя, производимого в коммерческих масштабах компанией Sacmi (Италия). После этого измеряли ударную прочность по Шарпи при использовании той же самой методики, что и использованная в испытании №18.

Полученное значение ударной прочности по Шарпи было равно 7,0 кДж/м².

ПРИМЕР 5

Назначение данного примера заключается в демонстрации того, что агломерированные гранулы, соответствующие изобретению, можно повторно диспергировать в полиолефиновых смолах, в частности в полиэтиленовых смолах.

Для того чтобы это сделать, после высушивания каждой из следующих испытываемых суспензий с № от 25 до 27 в форме восстанавливаемых гранул с использованием распылительного пистолета, представленного на рынке компанией Sacmi (Италия), получали смесь с 0,15 части термостабилизатора, продаваемого компанией Ciba-Geigy под наименованием Irganox™ 1010, 50 массовыми частями смолы на основе полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП), представленного на рынке под наименованием Dowlex™ SC 2107 компанией Dow, и 50 массовыми частями минерального наполнителя, испытываемого в форме восстанавливаемых гранул.

Данную смесь получали при использовании аппарата Buss™ PR 46, снабженного двухчервячным экструдером, после этого ее вводили в упомянутую выше полиэтиленовую смолу до уровня наполнения 25% и экструдировали на лабораторной одночервячной установке при следующих параметрах:

- скорость вращения червяка 80 об/мин;

- температура в зоне экструдирования 1 180°С;

- температура в зоне экструдирования 2 190°С;

- температура в зонах экструдирования от 3 до 9 200°С.

Таким образом, диспергирование восстанавливаемых гранул считали хорошим, если на длине пленки в 20 см не наблюдали ни одного агломерата с диаметром 0,2 мм или более. И его считали плохим, если на участке до 20 см наблюдали, по меньшей мере, один агломерат с данным диаметром.

Заявитель рассматривает данное испытание на диспергирование в полиэтиленовых смолах как эквивалентное испытанию на диспергирование в приведенных ранее в качестве примеров смолах на основе ПВХ, при этом целью является демонстрация того, что агломерированные гранулы, соответствующие изобретению, можно повторно диспергировать в полиолефиновых смолах и, помимо прочего, в полиэтиленовых смолах.

Различными испытаниями и полученными результатами были следующие.

Испытание №25

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, использовали водную суспензию мела с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 3 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, концентрация сухого вещества в которой была равна 35% при определяемой на приборе Brookfield™ вязкости, равной 225 мПа·сек при 100 об/мин, и гранулометрический состав которой был таков, что 50% частиц имели диаметр, меньший 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре Sedigraph™ 5100, и 0,5% (мас.) сухой массы сополимера, нейтрализованного на 80% (мол.) карбонатом натрия и состоящего из

а) 4,0% (мас.) акриловой кислоты в качестве мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 96,0% (мас.) метилметакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного.

Диспергирование в полиэтилене ЛПЭНП в соответствии с критериями, описанными выше, было хорошим.

Испытание №25

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, использовали водную суспензию мела с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 3 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, концентрация сухого вещества в которой была равна 30% при определяемой на приборе Brookfield™ вязкости, равной 166 мПа·сек при 100 об/мин, и гранулометрический состав которой был таков, что 50% частиц имели диаметр, меньший 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре Sedigraph™ 5100, и 0,8% (мас.) сухой массы сополимера, нейтрализованного на 80% (мол.) карбонатом натрия и состоящего из

a) 4,0% (мас.) акриловой кислоты в качестве мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 96,0% (мас.) метилметакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного.

Диспергирование в полиэтилене ЛПЭНП в соответствии с критериями, описанными выше, было хорошим.

Тщательное рассмотрение результатов для различных испытаний из примера свидетельствует о том, что агломерированные гранулы, соответствующие изобретению, можно повторно диспергировать в термопластических смолах, в частности в полиэтиленовых смолах.

ПРИМЕР 6

Данный пример включает выявление у связующего вещества, использованного для различных минеральных наполнителей, способности к понижению вязкости и установление того, что агломерированные гранулы, соответствующие изобретению, можно повторно диспергировать в термопластических смолах, в особенности в смолах на основе ПВХ.

Для данной цели для каждого из следующих испытаний, проводимых для водной суспензии испытываемого минерального наполнителя, до и после добавления связующего вещества измеряли определяемую на приборе Brookfield™ вязкость суспензии. Определяемую на приборе Brookfield™ вязкость измеряли в данном случае при использовании того же самого оборудования и в соответствии с той же самой методикой, как и в случае примера 1.

После того, как выполняли данные измерения определяемой на приборе Brookfield™ вязкости, проводили испытание на повторное диспергирование, выполняя диспергирование агломерированных гранул, полученных в смолах на основе ПВХ, в соответствии с той же самой методикой и при использовании того же самого оборудования, как и в случае примера 3.

Данные различные измерения проводили для следующих испытаний.

Испытание №27

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, использовали водную суспензию известкового шпата с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 1 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, концентрация сухого вещества в которой была равна 64%, и гранулометрический состав которой был таков, что 25% частиц имели диаметр, меньший 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре Cilas™ 920, и 10,0% (мас.) сухой массы сополимера, нейтрализованного на 100% (мол.) аммиаком, с характеристической вязкостью 8,1 мл/г, измеренной в соответствии с упомянутым выше методом (А), и состоящего из

a) 30,0% (мас.) акриловой кислоты в качестве мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 70,0% (мас.) этилакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного.

Значениями определяемой на приборе Brookfield™ вязкости, полученными в соответствии с упомянутой выше методикой, были следующими.

До добавления связующего веществаОпределяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 10 об/мин = 1712 мПа·сек Определяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 100 об/мин = 298 мПа·секПосле добавления связующего веществаОпределяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 10 об/мин = 32 мПа·сек Определяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 100 об/мин = 58 мПа·сек 

Диспергирование в ПВХ в соответствии с критериями, описанными выше, было хорошим.

Испытание №28

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, использовали водную суспензию мрамора с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 3,3 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, концентрация сухого вещества в которой была равна 55%, и гранулометрический состав которой был таков, что 40% частиц имели диаметр, меньший 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре Malvern Mastersizer™ X, и 1,0% (мас.) сухой массы сополимера, нейтрализованного на 100% (мол.) аммиаком, с характеристической вязкостью 8,1 мл/г, измеренной в соответствии с упомянутым выше методом (А), и состоящего из

a) 30,0% (мас.) акриловой кислоты в качестве мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 70,0% (мас.) этилакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного.

Значениями определяемой на приборе Brookfield™ вязкости, полученными в соответствии с упомянутой выше методикой, были следующими.

До добавления связующего веществаОпределяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 10 об/мин = 8352 мПа·сек Определяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 100 об/мин = 1350 мПа·сек После добавления связующего веществаОпределяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 10 об/мин = 96 мПа·сек Определяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 100 об/мин = 70 мПа·сек 

Диспергирование в ПВХ в соответствии с критериями, описанными выше, было хорошим.

Испытание №29

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, использовали водную суспензию осажденного карбоната кальция с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 10 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, концентрация сухого вещества в которой была равна 55%, и срединный диаметр частиц которой составлял 0,18 мкм при определении по проницаемости, и 1,0% (мас.) сухой массы сополимера, нейтрализованного на 100% (мол.) аммиаком, с характеристической вязкостью 8,1 мл/г, измеренной в соответствии с упомянутым выше методом (А), и состоящего из

a) 30,0% (мас.) акриловой кислоты в качестве мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 70,0% (мас.) этилакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного.

Значениями определяемой на приборе Brookfield™ вязкости, полученными в соответствии с упомянутой выше методикой, были следующие.

До добавления связующего веществаОпределяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 10 об/мин = 3744 мПа·сек Определяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 100 об/мин = 1434 мПа·секПосле добавления связующего веществаОпределяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 10 об/мин = 32 мПа·сек Определяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 100 об/мин = 12,8 мПа·сек

Диспергирование в ПВХ в соответствии с критериями, описанными выше, было хорошим.

Испытание №30

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, использовали водную суспензию талька, концентрация сухого вещества в которой была равна 43% и 21% частиц которой имели диаметр, меньший 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре Sedigraph™ 5100, и 1,0% (мас.) сухой массы сополимера, нейтрализованного на 100% (мол.) аммиаком, с характеристической вязкостью 8,1 мл/г, измеренной в соответствии с упомянутым выше методом (А), и состоящего из

а) 30,0% (мас.) акриловой кислоты в качестве мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 70,0% (мас.) этилакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного.

Значениями определяемой на приборе Brookfield™ вязкости, полученными в соответствии с упомянутой выше методикой, были следующие.

До добавления связующего веществаОпределяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 10 об/мин = 9152 мПа·сек Определяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 100 об/мин = 2122 мПа·секПосле добавления связующего веществаОпределяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 10 об/мин = 160 мПа·сек Определяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 100 об/мин = 233 мПа·сек

Диспергирование в ПВХ в соответствии с критериями, описанными выше, было хорошим.

Испытание №31

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, использовали водную суспензию известкового шпата с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 15 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, концентрация сухого вещества в которой была равна 50%, и гранулометрический состав которой был таков, что 80% частиц имели диаметр, меньший 1 мкм в соответствии с определением на гранулометре Sedigraph™ 5100, и 1,0% (мас.) сухой массы сополимера, нейтрализованного на 100% (мол.) аммиаком, с характеристической вязкостью 8,1 мл/г, измеренной в соответствии с упомянутым выше методом (А), и состоящего из

a) 30,0% (мас.) акриловой кислоты в качестве мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 70,0% (мас.) этилакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного.

Значениями определяемой на приборе Brookfield™ вязкости, полученными в соответствии с упомянутой выше методикой, были следующие.

До добавления связующего веществаОпределяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 10 об/мин = 9000 мПа·сек Определяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 100 об/мин = 3000 мПа·секПосле добавления связующего веществаОпределяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 10 об/мин = 750 мПа·сек Определяемая на приборе Brookfield™ вязкость при 100 об/мин = 500 мПа·сек

Диспергирование в ПВХ в соответствии с критериями, описанными выше, было хорошим.

Тщательное рассмотрение результатов для различных испытаний в примере свидетельствует о том, что использование сополимера, соответствующего изобретению, в качестве агента, понижающего вязкость в том случае, если его молекулярная масса соответствует характеристической вязкости, находящейся в диапазоне от 5 до 20 мл/г, а предпочтительно от 7 до 15 мл/г при измерении в соответствии с методом (А), описанным выше.

ПРИМЕР 7

Данный пример включает выявление у связующего вещества, использованного для различных минеральных наполнителей, свойств модификатора реологии и установление того, что агломерированные гранулы, соответствующие изобретению, можно повторно диспергировать в термопластических смолах, в особенности в полипропиленовых смолах.

В соответствии с этим, для следующего испытания, проводимого для водной суспензии испытываемого минерального наполнителя, до и после добавления связующего вещества измеряли определяемую на приборе Brookfield™ вязкость суспензии. Определяемую на приборе Brookfield™ вязкость измеряли в данном случае при использовании того же самого оборудования и в соответствии с той же самой методикой, как и в случае примера 1.

После того как выполняли данные измерения определяемой на приборе Brookfield™ вязкости, проводили испытание на повторное диспергирование, выполняя диспергирование агломерированных гранул, полученных в полипропиленовых смолах, в соответствии с методом, описанным ниже.

После высушивания суспензии из следующего далее испытания №32 в форме восстанавливаемых гранул с использованием распылительного пистолета, представленного на рынке компанией Sacmi (Италия), получали смесь с 80 массовыми частями полипропиленовой смолы, представленной на рынке под наименованием Atofina PPH 3060 компанией Atofina, и 20 массовыми частями минерального наполнителя, испытываемого в форме восстанавливаемых гранул.

Данную полученную смесь после этого экструдировали при использовании аппарата Buss™ PR46-11D, снабженного экструдером с двумя червяками диаметром 30 мм, при следующих параметрах для установки:

- скорость вращения червяка 80 об/мин;

- температура в зоне экструдирования 1 175°С;

- температура в зоне экструдирования 2 190°С.

Экструдат на выходе после этого преобразовывали в пленку при прессовании с усилием в 10 тонн при использовании аппарата Collin.

Таким образом, диспергирование восстанавливаемых гранул считали хорошим, если на длине пленки в 20 см не наблюдали ни одного агломерата с диаметром 0,2 мм или более. И его считали плохим, если на участке до 20 см наблюдали, по меньшей мере, один агломерат с данным диаметром.

Заявитель рассматривает данное испытание на диспергирование в полипропиленовых смолах как эквивалентное испытанию на диспергирование в приведенных ранее в качестве примеров смолах на основе ПВХ, при этом целью является демонстрация того, что агломерированные гранулы, соответствующие изобретению, можно повторно диспергировать в полиолефиновых смолах и, помимо прочего, в полипропиленовых смолах.

Данные различные измерения проводили для следующего испытания.

Испытание №32

В данном испытании, иллюстрирующем изобретение, использовали водную суспензию смеси талька и карбоната кальция с массовым соотношением 50/50 с использованием талька с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 10 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, и гранулометрическим составом, таким, что 41% частиц имели диаметр, меньший 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре Sedigraph™ 5100, и с использованием карбоната кальция с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, равной 5 м²/г при определении в соответствии со стандартом ISO standard 9277, и гранулометрическим составом, таким, что 65% частиц имели диаметр, меньший 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре Sedigraph™ 5100. Для данной суспензии концентрация сухого вещества составляла 20%, а ее гранулометрический состав был таков, что 60% частиц имели диаметр, меньший 2 мкм в соответствии с определением на гранулометре Sedigraph™ 5100, и она содержала 1,0% (мас.) сухой массы сополимера, нейтрализованного на 100% (мол.) аммиаком, с характеристической вязкостью 8,1 мл/г, измеренной в соответствии с упомянутым выше методом (А), и состоящего из

a) 30,0% (мас.) акриловой кислоты в качестве мономера с карбоксильной функциональностью;

b) 70,0% (мас.) этилакрилата в качестве мономера с функциональностью сложного эфира акрилового производного.

Значения вязкости, определяемой на приборе Brookfield™ при 100 об/мин, полученные по упомянутой выше методике, были равны до добавления связующего вещества 695 мПа·сек, а после добавления связующего вещества 25 мПа·сек.

Диспергирование в полипропилене в соответствии с критериями, описанными выше, было хорошим.

Изобретение относится к сополимеру, одновременно выполняющему функцию связующего вещества и функцию модификатора реологии для водных суспензий пигментов и/или минеральных наполнителей, используему для того, чтобы получить гранулы пигментов и/или минеральных наполнителей, восстанавливаемые и сформированные из элементарных частиц с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, находящейся в диапазоне от 0,5 до 200 м²/г, как определено в соответствии со стандартом ISO standart 9277, гранулы, которые легко повторно диспергировать в термопластических смолах, состоящих из мономерных звеньев а), b), с) и d), сумма которых равняется 100 массовых процентов. Настоящее изобретение также относится к модификатору реологии для водных суспензий пигментов и/или минеральных наполнителей, одновременно выполняющему функцию связующего вещества, к агенту, понижающему вязкость для водных суспензий пигментов и/или минеральных наполнителей, одновременно выполняющему функцию связующего вещества, к диспергирующему веществу, одновременно выполняющему функцию связующего вещества, к применению заявленного сополимера, к гранулам пигментов и/или минеральных наполнителей, к применению таких гранул и/или минеральных наполнителей в сферах, связанных с использованием тонко измельченных порошков, к наполненной термопластической смоле, к смоле на основе ПВХ и полиолефиновой смоле, полученным с использованием таких гранул и/или минеральных наполнителей, а также к изделию из таких смол. Использование настоящего сополимера позволяет регулировать вязкость первоначальной суспензии при получении агломерированных пигментов и/или минеральных наполнителей, которые легко можно повторно диспергировать в термопластических смолах, в частности в смолах на основе ПВХ. Восстанавливаемые гранулы пигментов и/или минеральных наполнителей, полученные с использованием заявленного сополимера, легко диспергируются в композициях пластмасс, а также в композициях красок. В результате использования таких гранул пигментов и/или минеральных наполнителей в ходе получения пластмасс, в частности термопластических смол, в особенности смол на основе ПВХ, уменьшается стоимость пластмассы, в то же время улучшаются их механическая прочность и теплостойкость. 10 н. и 26 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Сополимер, одновременно выполняющий функцию связующего вещества и функцию модификатора реологии для водных суспензий пигментов и/или минеральных наполнителей, используемый для того, чтобы получить гранулы пигментов и/или минеральных наполнителей, восстанавливаемые и сформированные из элементарных частиц с площадью удельной поверхности, определяемой по методу Брунауэра-Эммета-Теллера, от 0,5 до 200 м²/г, как определено в соответствии со стандартом ISO standart 9277, гранулы, которые легко повторно диспергировать в термопластических смолах, отличающийся тем, что он состоит, при выражении в мас.%, из:

a) от 3 до 75%, предпочтительно от 4 до 70%, по меньшей мере, одного мономера с карбоксильной функциональностью,

b) от 97 до 25%, предпочтительно от 96 до 30%, по меньшей мере, одного мономера с функциональностью сложного эфира, или амида акрилового производного, или винила, и

c) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного кислотного мономера, содержащего атом серы, или атом фосфора, либо их смеси,

d) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного сшивающегося мономера, выбираемого из числа мономеров, имеющих, по меньшей мере, две ненасыщенности этиленового типа,

при этом сумма мономеров а), b), с) и d) равняется 100%.

a) от 10 до 75%, по меньшей мере, одного мономера с карбоксильной функциональностью,

b) от 90 до 25%, по меньшей мере, одного мономера с функциональностью сложного эфира, или амида акрилового производного, либо винила,

c) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного кислотного мономера, содержащего атом серы, или атом фосфора, либо их смеси,

d) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного сшивающегося мономера, выбираемого из числа мономеров, имеющих, по меньшей мере, две ненасыщенности этиленового типа,

при этом сумма мономеров а), b), с) и d) равняется 100%,

и тем, что его молекулярная масса соответствует характеристической вязкости от 5 до 20 мл/г, а предпочтительно от 7 до 15 мл/г, как измерено в соответствии с методом (А).

a) от 30 до 75%, по меньшей мере, одного мономера с карбоксильной функциональностью,

b) от 70 до 25%, по меньшей мере, одного мономера с функциональностью сложного эфира, или амида акрилового производного, или винила,

c) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного кислотного мономера, содержащего атом серы, или атом фосфора, либо их смеси,

d) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного сшивающегося мономера, выбираемого из числа мономеров, имеющих, по меньшей мере, две ненасыщенности этиленового типа,

при этом сумма мономеров а), b), с) и d) равняется 100%,

и тем, что его молекулярная масса соответствует характеристической вязкости от 5 до 20 мл/г, а предпочтительно от 7 до 15 мл/г при измерении в соответствии с методом (А).

a) от 3 до 75%, предпочтительно от 4 до 70%, по меньшей мере, одного мономера с карбоксильной функциональностью,

b) от 97 до 25%, предпочтительно от 96 до 30%, по меньшей мере, одного мономера с функциональностью акрилового производного, или винилового сложного эфира, либо амида,

c) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного кислотного мономера, содержащего атом серы, или атом фосфора, или их смеси, и

d) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного сшивающегося мономера, выбираемого из числа мономеров, имеющих, по меньшей мере, две ненасыщенности этиленового типа,

при этом сумма мономеров а), b), с) и d) равняется 100%.

а) от 10 до 75%, по меньшей мере, одного мономера с карбоксильной функциональностью,

b) от 90 до 25%, по меньшей мере, одного мономера с функциональностью акрилового производного, или винилового сложного эфира, или амида,

c) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного кислотного мономера, содержащего атом серы, или атом фосфора, или их смеси, и

d) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного сшивающегося мономера, выбираемого из числа мономеров, имеющих, по меньшей мере, две ненасыщенности этиленового типа,

при этом сумма мономеров а), b), с) и d) равняется 100%,

и тем, что его молекулярная масса соответствует характеристической вязкости от 5 до 20 мл/г, а предпочтительно от 7 до 15 мл/г при измерении в соответствии с методом (А).

а) от 30 до 75%, по меньшей мере, одного мономера с карбоксильной функциональностью,

b) от 70 до 25%, по меньшей мере, одного мономера с функциональностью акрилового производного, или винилового сложного эфира, или амида,

c) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного кислотного мономера, содержащего атом серы, или атом фосфора, или их смеси,

d) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного сшивающегося мономера, выбираемого из числа мономеров, имеющих, по меньшей мере, две ненасыщенности этиленового типа,

при этом сумма мономеров а), b), с) и d) равняется 100%,

и тем, что его молекулярная масса соответствует характеристической вязкости, от 5 до 20 мл/г, а предпочтительно от 7 до 15 мл/г при измерении в соответствии с методом (А).

a) от 3 до 75%, предпочтительно от 4 до 70%, по меньшей мере, одного мономера с карбоксильной функциональностью,

b) от 97 до 25%, предпочтительно от 96 до 30%, по меньшей мере, одного мономера с функциональностью сложного эфира, или амида акрилового производного, либо винилового сложного эфира, либо амида,

c) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного кислотного мономера, содержащего атом серы, либо атом фосфора, либо их смеси, и

d) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного сшивающегося мономера, выбираемого из числа мономеров, имеющих, по меньшей мере, две ненасыщенности этиленового типа,

при этом сумма мономеров а), b), с) и d) равняется 100%,

отличающееся тем, что упомянутый выше сополимер используют в количестве от 0,1 до 10 мас.% сухой массы в расчете на сухую массу пигментов и/или минеральных наполнителей,

и тем, что агломерированные гранулы пигментов и/или минеральных наполнителей можно повторно диспергировать в смолах на основе ПВХ, то есть тем, что в испытании на повторное диспергирование на основе протокола измерений способности к диспергированию у микрогранул в смолах на основе ПВХ наблюдают менее 3 гранул с диаметром, равным либо большим 0,2 мм.

a) от 10 до 75%, по меньшей мере, одного мономера с карбоксильной функциональностью,

b) от 90 до 25%, по меньшей мере, одного мономера с функциональностью акрилового производного, либо винилового сложного эфира, либо амида,

c) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного кислотного мономера, содержащего атом серы, либо атом фосфора, либо их смеси,

d) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного сшивающегося мономера, выбираемого из числа мономеров, имеющих, по меньшей мере, две ненасыщенности этиленового типа,

при этом сумма мономеров а), b), с) и d) равняется 100%,

отличающееся тем, что упомянутый выше сополимер используют в количестве от 0,1 до 10 мас.% сухой массы в расчете на сухую массу пигментов и/или минеральных наполнителей,

и тем, что его молекулярная масса соответствует характеристической вязкости от 5 до 20 мл/г, а предпочтительно от 7 до 15 мл/г при измерении в соответствии с методом (А),

и тем, что агломерированные гранулы пигментов и/или минеральных наполнителей можно повторно диспергировать в смолах на основе ПВХ, то есть тем, что в испытании на повторное диспергирование на основе протокола измерений способности к диспергированию у микрогранул в смолах на основе ПВХ наблюдают менее 3 гранул с диаметром, равным или большим 0,2 мм.

a) от 30 до 75%, по меньшей мере, одного мономера с карбоксильной функциональностью,

b) от 70 до 25%, по меньшей мере, одного мономера с функциональностью акрилового производного, или винилового сложного эфира, либо амида,

c) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного кислотного мономера, содержащего атом серы, либо атом фосфора, либо их смеси,

d) от 0 до 5%, по меньшей мере, одного сшивающегося мономера, выбираемого из числа мономеров, имеющих, по меньшей мере, две ненасыщенности этиленового типа,

при этом сумма мономеров а), b), с) и d) равняется 100%,

отличающееся тем, что упомянутый выше сополимер используют в количестве от 0,1 до 10 мас.% сухой массы в расчете на сухую массу пигментов и/или минеральных наполнителей,

и тем, что его молекулярная масса соответствует характеристической вязкости от 5 до 20 мл/г, а предпочтительно от 7 до 15 мл/г при измерении в соответствии с методом (А),

и тем, что агломерированные гранулы пигментов и/или минеральных наполнителей можно повторно диспергировать в смолах на основе ПВХ, то есть тем, что в испытании на повторное диспергирование на основе протокола измерений способности к диспергированию у микрогранул в смолах на основе ПВХ наблюдают менее 3 гранул с диаметром, равным или большим 0,2 мм.