包含显示受控聚集态的碳酸钙颗粒的悬浮液制造技术

沉淀碳酸钙颗粒的水悬浮液，其满足下列要求：ｄ↓［ｐ］≤Ｄ↓［５０］≤ｑ．ｄ↓［ｐ］，其中ｄ↓［ｐ］是通过Ｌ＊ａ－Ｎｕｒｓｅ法测定的颗粒平均直径（ｎｍ），Ｄ↓［５０］是大于５０％的分布（通过沉淀技术测定）并且小于５０％的分布的颗粒直径（ｎｍ），ｑ是１．０到２０．０之间的数字，并且所述水悬浮液包含选自含有多于一个碳原子的非离子化合物的添加剂，其含量大于０．４重量％，相对于碳酸钙。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含显示受控聚集态的碳酸钙颗粒的悬浮液本专利技术涉及包含碳酸钙颗粒的水悬浮液。本专利技术更具体涉及其中碳酸钙颗粒显示受控聚集态的悬浮液、制备所述悬浮液的方法和这些悬浮液在不同应用中的用途。可使用多种方法制备水性碳酸钙悬浮液。这些悬浮液例如可以通过干研磨天然碳酸钙，然后将后者悬浮于水中而得到。所述研磨也可以直接在水中进行。但是，在这些方法中，例如通过沉淀法得到的颗粒聚集体的尺寸分布较宽。为了获得较窄的分布，可能必需经过筛分阶段。后者导致时间和能量的额外消耗。此外，这些筛分操作可能导致不希望地排出某些粒径级分，因此损失原料。还可以从包含钙化合物的溶液或悬浮液开始，通过沉淀法获得水性碳酸钙悬浮液。一般地，通过这些方法获得的聚集体的尺寸分布相当宽。在这些方法中，聚集体的组分，即组成它们的个体颗粒的数目是不可控的。具体而言，碳酸钙悬浮液一般用于涉及涂料、涂层、塑料、造纸、制药、化妆品和食品领域中的各种应用。在这些悬浮液中不同尺寸的碳酸钙聚集体的存在可能导致碳酸钙分散较差，因此导致所得到的组合物的性质劣化。在文件EP 0 459 339 A1中，实现了在甲醇存在下的石灰乳碳酸化。该方法使获得基本上不含聚集体的碳酸钙的悬浮液成为可能。但它不能获得具有可控粒径和组成的聚集体。基于上述事实，聚集体的最优粒径和最优组成随着所设想的应用类型而改变。因此，当前的问题是制备可用的碳酸钙悬浮液，其中聚集体的尺寸可以控制为从个体颗粒尺寸直至数倍尺寸以上。因此，本专利技术的目的是提供一种沉淀碳酸钙颗粒的悬浮液，其-->中所述碳酸钙颗粒显示受控的聚集态。本专利技术的目的还在于提供一种制备沉淀碳酸钙颗粒的悬浮液的方法，其中所述碳酸钙颗粒显示受控的聚集态。本专利技术的目的还在于沉淀碳酸钙颗粒的悬浮液的应用，其中所述碳酸钙颗粒显示受控的聚集态。最后，本专利技术的目的在于选自包含多于一个碳原子的非离子化合物的添加剂在制备沉淀碳酸钙颗粒的悬浮液时控制聚集态的用途。现在已经发现，通过向介质中加入给定量的包含多于一个的碳原子的非离子化合物来沉淀碳酸钙，可以控制碳酸钙悬浮液中颗粒聚集体的尺寸。因此，本专利技术涉及沉淀碳酸钙颗粒的水悬浮液，其满足下列要求：dp≤D50≤q.dp其中，dp是通过Léa-Nurse法测定的颗粒平均直径(nm)，D50是大于50％的分布(通过沉淀技术测定)并且小于50％的分布的颗粒直径(nm)，q是1.0到20.0之间的数，并且所述水悬浮液包含至少一种选自含有多于一个碳原子的非离子化合物的添加剂，其含量大于0.4重量％，相对于碳酸钙。包含在根据本专利技术的悬浮液中的沉淀碳酸钙可以从石灰乳和二氧化碳(碳酸化法)或碱性碳酸盐(腐蚀法)开始或从加入碱性碳酸盐的包含氯化钙的溶液开始通过碳酸钙的沉淀而得到。沉淀碳酸钙的悬浮液一般显示pH小于或等于9，优选小于或等于8，更特别地小于或等于7.5。沉淀碳酸钙的悬浮液一般显示pH大于或等于5，更特别地大于或等于6。非常特别地优选pH大于或等于7。沉淀碳酸钙的悬浮液一般显示钠含量小于或等于1000ppm重-->量，优选小于或等于100ppm重量，更特别地小于或等于50ppm重量。沉淀碳酸钙的悬浮液一般显示钠含量大于或等于10ppm重量，更特别地大于或等于20ppm重量。非常特别地优选钠含量大于或等于30ppm重量。根据本专利技术的上下文中优选的方法，沉淀碳酸钙是通过石灰乳的碳酸化作用沉淀的碳酸钙。该碳酸钙可以是基本无定形的或基本结晶的。术语“基本无定形”或“基本结晶”应理解为是指当通过X-射线衍射技术分析时，超过50重量％的碳酸钙处于无定形或结晶物质的形式。优选基本结晶的碳酸钙。该碳酸钙可以由方解石、球文石或文石或这些结晶物质中至少两种的混合物组成。优选方解石。碳酸钙个体颗粒的平均直径可以在大范围内变化。个体颗粒定义为可以通过电子显微镜观测到的最小的离散微晶体。但是，该直径一般小于或等于1μm。直径小于或等于200nm的颗粒是特别有利的，优选直径小于或等于90nm。直径大于或等于15nm的颗粒是非常适合的。直径大于或等于30nm的颗粒是特别适合的。通过Léa-Nurse法(Standards NFX 11-601，1974)来测定个体颗粒的平均直径。假定所有的颗粒都是球形、没有孔隙、直径相等并且忽略颗粒之间的接触面，根据由Léa和Nurse法导出的质量面积(massic area)(SM)得到dp值。dp和SM的关系如下：dp＝6/(ρSM)其中ρ是碳酸钙的质量密度。个体碳酸钙颗粒聚集体的平均直径可以在大范围内变化。但是该直径一般小于或等于20μm，优选小于或等于4μm。直径小于或等于600nm的聚集体是特别有利的，优选直径小于或等于100nm。直径大于或等于15nm是非常适合的。直径大于或等于60nm的聚集体是特别适合的。聚集体的平均直径是基于利用Micromeritics-->SediGraph 5 100测定装置对0.1到300μm的尺寸范围(standardISO 13317-3)和用Horiba CAPA 700测定装置对0.1到300μm的尺寸范围(standard ISO 13318-2)通过沉淀法确定的颗粒尺寸分布获得的。它是大于50％的分布(重量，通过沉淀技术测定)并且小于50％的分布的个体颗粒聚集体的直径(D50)。不限于任何理论，相信聚集体的尺寸限定了作为测量方法的基础的沉淀现象。通过上述方法中的一种获得的尺寸分布曲线的宽度可以在大范围内变化。该宽度通过以下SPAN数定义：SPAN＝(D90-D10)/D50其中D90是大于90％的分布(重量，通过沉淀技术测定)并且小于10％的分布的聚集体的直径，D50是大于50％的分布(重量，通过沉淀技术测定)并且小于50％的分布的聚集体的直径，和D10是大于10％的分布(重量，通过沉淀技术测定)并且小于90％的分布的聚集体的直径。SPAN数一般大于或等于0.01，通常大于或等于0.1，常常大于或等于0.5。该数一般小于或等于1.4，优选小于或等于1.2，特别优选小于或等于0.75。在根据本专利技术的悬浮液中，聚集体的平均直径(D50)一般在个体颗粒的平均直径(dp)和该直径的q倍(q.dp)之间。该倍数通常是小于或等于20.0的数，特别是小于或等于17.0，更特别地小于或等于14.0，非常特别地小于或等于11.0。该倍数通常是大于或等于1.0的数字，优选大于1.0，特别优选大于或等于3.0，非常特别优选大于或等于5.0。大于或等于8.0的值得到特别好的结果。术语“沉淀碳酸钙颗粒的聚集态的控制”应当理解为是指：由如上定义的平均直径D50表征的所述颗粒聚集体尺寸的控制、由如上定义的SPAN数表征的聚集体尺寸分布的控制、和由组成它们的个体颗粒的数目表征的和由如上定义的数字q表征的聚集体组成的控制。-->包含在根据本专利技术的悬浮液中的碳酸钙一般显示比表面积大于或等于5m2/g，有利地大于或等于10m2/g。比表面积更有利地大于或等于20m2/g。大于或等于50m2/g的比表面积是特别推荐的。比表面积一般小于或等于100m2/g，优选小于或等于90m2/g，比表面积值小于或等于70m2/g是非常特别优选的。比表面积通过标准化BET法(Standard本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沉淀碳酸钙颗粒的水悬浮液，其满足下列要求：ｄ↓［ｐ］≤Ｄ↓［５０］≤ｑ．ｄ↓［ｐ］其中，ｄ↓［ｐ］是通过Ｌ＊ａ－Ｎｕｒｓｅ法测定的颗粒平均直径（ｎｍ），Ｄ↓［５０］是大于５０％的分布（通过沉淀技术测定）并 且小于５０％的分布的颗粒直径（ｎｍ），ｑ是１．０到２０．０之间的数，并且所述水悬浮液包含至少一种添加剂，所述添加剂选自含有多于一个碳原子的非离子化合物，所述至少一种添加剂的含量大于０．４重量％，相对于碳酸钙。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2004-10-25 04/113781.一种沉淀碳酸钙颗粒的水悬浮液，其满足下列要求：dp≤D50≤q.dp其中，dp是通过Léa-Nurse法测定的颗粒平均直径(nm)，D50是大于50％的分布(通过沉淀技术测定)并且小于50％的分布的颗粒直径(nm)，q是1.0到20.0之间的数，并且所述水悬浮液包含至少一种添加剂，所述添加剂选自含有多于一个碳原子的非离子化合物，所述至少一种添加剂的含量大于0.4重量％，相对于碳酸钙。2.根据权利要求1的悬浮液，其中所述添加剂选自环氧烷烃与醇的缩合物和聚亚烷基二醇。3.根据权利要求2的悬浮液，其中所述添加剂是基于环氧乙烷和环氧丙烷的三嵌段共聚物或下式的化合物R-(OCH2CH2)pOH其中p是1到50的数，和R代表碳原子数为1到30的烷基、芳基、烷芳基或芳烷基。4.根据权利要求1到3中任一项的悬浮液，其中所述添加剂的含量小于或等于4重量％，相对于碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：米里昂里科，卡里纳卡瓦利耶，罗伯托罗萨，弗朗西斯拉尔谢，
申请(专利权)人：索尔维公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]