[發(fā)明專利]生產(chǎn)包含羧甲基纖維素基分散劑的高固體顏料懸浮液的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480060438.7
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號: CN105683300B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·潤特施;M·布里;F·埃伯利多;P·A·C·加內(nèi)
• 申請（專利權(quán)）人: OMYA國際股份公司
• 主分類號: C09C3/04
• 分類號: C09C3/04
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 張力更

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦物顏料材料的水性懸浮液。特別地，本發(fā)明涉及含有基于可再生來源的添加劑的礦物顏料懸浮液及用于制備這類懸浮液的方法。本發(fā)明還涉及含有基于可再生來源的添加劑的高固體礦物顏料懸浮液及用于制備這類懸浮液的方法。

背景技術(shù)

礦物材料為油漆、塑料、化妝品、紙或紙涂布色料中的主要成分。諸如碳酸鈣的礦物材料可例如在紙及油漆品質(zhì)及農(nóng)業(yè)性能或牙膏方面提供改善，尤其是相對于它們的物理性能如光學(xué)和/或磨料性能提供改善。

出于適用性、泵送、運輸、儲存及干燥成本的原因，生產(chǎn)呈高固體懸浮液(亦即其中相對于懸浮液總重量來說水占少數(shù)的懸浮液)形式的礦物材料是尤其有用的。這類高固體懸浮液通常需要添加分散劑或助磨劑以便維持懸浮液穩(wěn)定，易于泵送且允許通過研磨這類懸浮液來細(xì)分礦物顆粒。

對于這類高固體礦物顏料材料懸浮液的生產(chǎn)及穩(wěn)定化來說有效的常用分散劑或助磨劑主要為石油化學(xué)基聚合物，例如聚羧酸的鹽，例如聚丙烯酸鈉。然而，從環(huán)境的角度來看，這類石油來源的產(chǎn)物的使用并不是所希望的。特別地，為了遵循京都議定書(Kyoto protocol)并且為了減少最終制品燃燒期間大氣的化石CO₂污染，作為目標(biāo)的是從石油化學(xué)基聚合物轉(zhuǎn)換為具有較低二氧化碳足跡的聚合物，例如轉(zhuǎn)換為來源于天然或可再生資源的聚合物。

FR 2 939 055描述了基于丙烯酸的均聚物或共聚物的分散劑和/或助磨劑，其中該丙烯酸獲自丙三醇。FR 2 932 804描述了基于丙烯醛的聚合物和丙烯醛/丙烯酸共聚物，其中該丙烯醛獲自丙三醇。然而，自丙三醇生產(chǎn)丙烯醛和丙烯酸的方法非常復(fù)雜和昂貴。此外，在制備這類生物基不飽和單體的過程中會產(chǎn)生有害中間體和副產(chǎn)物。還熟知諸如丙烯酸系不飽和單體的單體的儲存，尤其是丙烯醛儲存以及聚合過程需要重要的安全防范，因為所述單體是高度反應(yīng)性的，且不受控聚合反應(yīng)可導(dǎo)致人及設(shè)備的嚴(yán)重事件。

出于完整性的考慮，申請人愿意提及申請?zhí)枮?2 167 664.7的未公布?xì)W洲專利申請，其涉及包含改性多糖的水性懸浮液。

因此需要可來源于可再生低毒性資源并且其起始材料及生產(chǎn)過程具有較小安全問題的分散劑和助磨劑。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目標(biāo)為提供至少部分來源于可再生天然聚合物資源的分散劑和助磨劑。此外，希望的是提供可在無任何安全防范的情況下儲存且不需要復(fù)雜制備方法的離析物以及最終聚合分散劑和助磨劑。還希望提供可在不產(chǎn)生有害副產(chǎn)物或中間產(chǎn)物的情況下產(chǎn)生的分散劑和助磨劑。還希望提供能夠以高固體濃度形式產(chǎn)生以避免能量密集濃縮步驟(如熱濃縮)的分散劑和助磨劑。

本發(fā)明的目標(biāo)還在于提供礦物顏料材料的高固體水性懸浮液，其為液體，但僅含低量的石油化學(xué)基分散劑或研磨劑或完全不含石油化學(xué)基分散劑或研磨劑。

本發(fā)明的目標(biāo)還在于提供一種用于制備水性懸浮液的方法，其中分散劑或助磨劑直接以高度濃縮溶液形式產(chǎn)生以便避免能量消耗濃縮步驟，例如熱濃縮。

本發(fā)明的另一目標(biāo)在于減少或去除化石基分散劑或研磨劑以最好遵循京都議定書，京都議定書旨在減少最終制品燃燒期間大氣的化石CO₂污染。京都議定書是與聯(lián)合國氣候變化框架公約相關(guān)的國際協(xié)議。京都議定書的主要特征為其對37個工業(yè)化國家及歐洲共同體設(shè)定減少溫室氣體(GHG)排放的綁定目標(biāo)。這意味著在2008年至2012年的五年時間段內(nèi)排放量平均為1990水平的百分之五。京都議定書在1997年12月11日在日本京都正式通過并且在2005年2月16日生效。

上述目標(biāo)以及其它目標(biāo)通過如本文獨立權(quán)利要求中所定義的主題得以解決。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于制備水性懸浮液的方法，包括以下步驟

a)提供礦物顏料材料，

b)提供經(jīng)解聚羧甲基纖維素，其羧化度在0.2至2.2范圍內(nèi)，分子量在5000g/mol至40000g/mol范圍內(nèi)且多分散性指數(shù)在2至10范圍內(nèi)，

其中通過使高分子量羧甲基纖維素在包括以下步驟的方法中解聚來制備該經(jīng)解聚羧甲基纖維素：

i)提供分子量大于40000g/mol且羧化度在0.2至2.0范圍內(nèi)的高分子量羧甲基纖維素，

ii)提供選自過氧化氫和/或其堿金屬鹽的過氧化物，

iii)提供催化劑，

iv)在50℃至85℃的反應(yīng)溫度下，按任何順序混合至少一部分步驟i)的高分子量羧甲基纖維素和/或至少一部分步驟ii)的過氧化物和/或至少一部分步驟iii)的催化劑以及水，并且