[發明專利](甲基)丙烯酸類聚合物在碳酸鈣的水性懸浮液的制造方法中的用途

有效

• 申請號: 200980126510.0
• 申請日: 2009-06-16
• 公開（公告）號: CN102089391A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 雅克·蒙戈安;克里斯蒂安·雅克梅;讓-馬克·蘇奧
• 申請（專利權）人: 可泰克斯有限合伙公司
• 主分類號: C09C1/02
• 分類號: C09C1/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;蔡勝有

重質天然碳酸鈣或GCC是通常用于涂料中旨在覆蓋紙張并為其提供一定光學特性如不透明性的礦物顏料。這種碳酸鈣起初以水性懸浮液的形式使用，這種形式比干燥粉末更易于運輸、處理和傾析。之后，所述懸浮液被用于涂覆紙張的紙涂料的組合物中。

制造這種懸浮液的方法包括在水中在研磨助劑的存在下研磨所述碳酸鈣，直至獲得一定的粒度，即，一定的粒徑分布。在該步驟的過程中，使用被稱作“研磨助劑”的試劑，其功能是有助于機械研磨作用。其通常為通過傳統的乳液聚合法或溶液聚合法獲得的丙烯酸的均聚物或共聚物(特別參見文獻FR?2?539?137、FR?2?683?536、FR?2?683?537、FR?2?683?538、FR?2?683?539、FR?2?683?532和FR?2?683?533)。

因此，通過排出水而增加該懸浮液中的干提取物(或相對于懸浮液總重量的碳酸鈣干重的量)：該步驟的目的是形成盡可能富含礦物質的最終產物而對碳酸鈣的粒度并無影響。

因此，重要的是隨著時間的推移仍保留充足流動性的礦物質的水性懸浮液。研磨之后以及隨后的8天之后，可以通過測量懸浮液的Brookfield^TM粘度而非常簡單地理解該性能，條件是不攪拌該介質。通過這種方法展現出本領域技術人員試圖避免的可能的粘度不一致性：這是本發明要解決的部分技術問題。

納入本發明的另一限制是獲得導致盡可能高的不透明度的碳酸鈣懸浮液，該性能尋求用于涂布紙張。長期以來，已知不透明度與水性懸浮液中碳酸鈣的某一單獨粒徑分布相關。該分布必須盡可能的“集中”，對于所得曲線(具有給定直徑的顆粒的重量百分比作為直徑的函數)的形狀也稱作“垂直”粒度分布。

粒徑分布的“垂直度”和“集中度”由本領域技術人員公知的參數“斜率因子”f反映。該斜率因子等于直徑小于直徑d₁的顆粒的重量百分比與直徑小于另一直徑d₂的顆粒的重量百分比之間的比值，即：

f＝(d₁/d₂)＊100

斜率因子越高，粒徑分布越“集中”，最終涂布紙的不透明度越好。該觀點得到文獻“Pigment?concepts?for?improved?paper?and?printproperties”(P.Burri，ATIP研討會，2000年6月23日巡演(Tour))(特別是第4頁)的高度支持。

也可引用文獻WO?03/089524，雖然其涉及高嶺土的水性懸浮液，但是其指出斜率因子100＊(d₃₀/d₇₀)至少等于39，這導致用所述高嶺土制備的涂料涂布的紙具有改善的光學特性。

相似地，文獻EP?0?894?836描述了GCC的水性懸浮液，其特征之一在于斜率因子(d₅₀/d₂₀)為1.5至2，優選1.5至1.75。考慮到斜率因子的特殊定義，本發明實際上集中指向窄的粒徑分布：也指出最終產品的不透明度因此改善。

文獻EP?1?579?070描述了兩種碳酸鹽顏料的混合物，其中至少一種碳酸鹽顏料為斜率因子100＊(d₃₀/d₇₀)為30至45，優選35至45，非常優選37至45的GCC；包含這些混合物的涂布紙的不透明度因此而改善(參見表5)。

最后，文獻WO?2007/031870描述了在水性介質中研磨沉淀碳酸鈣或PCC與GCC，其中得到斜率因子100＊(d₃₀/d₇₀)超過30，優選40，非常優選45的共研磨顏料；最終紙的不透明度因此而升高(參見表2)。

起初需要研磨碳酸鈣以獲得高斜率因子，與此同時，本領域技術人員試圖通過排出水的第二步驟最大化最終干提取物；該后述步驟特別耗費能量。理想地，因此需要研磨碳酸鈣直至獲得盡可能多的干提取物，從而最小化水蒸發步驟，同時保持高的斜率因子以提高(doping)涂布紙的不透明度。遺憾的是，這兩種需求相互矛盾。

事實上，越多的碳酸鈣被研磨成干提取物，斜率因子下降越多。這在文獻WO?2004/026973中有清楚地記載，該文獻指出(第2頁，第6-8行)獲得窄的GCC粒徑分布與高的干提取物研磨相對立，因為后者明顯導致細粒分數的增加，并因此使粒徑分布變寬。試圖不僅最小化最終濃縮步驟(即，初始研磨至盡可能高的濃度)同時最終還試圖獲得改善的不透明性(通過未因研磨至過高濃度而降低的高斜率因子)的本領域技術人員因此面臨著不令人滿意的折中情形。