RU2018120243A

RU2018120243A - Обработка карбоната кальция с модифицированной поверхностью

Info

Publication number: RU2018120243A
Application number: RU2018120243A
Authority: RU
Inventors: Самуэль РЕНЧ; Маттиас ВЕЛЬКЕР; Патрик А.К. ГАНЕ
Original assignee: Омиа Интернэшнл Аг
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2017-01-05
Publication date: 2020-02-14
Also published as: EP3402846B1; MX380920B; AU2017206539B2; KR20180103068A; MY188402A; BR112018014180B1; JP7213093B2; US11753548B2; BR112018014180A2; CN108463513A; US20180355183A1; KR102706752B1; WO2017121675A1; MX2018008655A; EP3402846A1; RU2731914C2; JP2019509958A; AU2017206539A1; TW201726551A; ES2761906T3

Claims

1. Способ обработки карбоната кальция с модифицированной поверхностью, включающий следующие стадии:

a) обеспечение карбоната кальция с модифицированной поверхностью, причем указанный карбонат кальция с модифицированной поверхностью представляет собой продукт реакции природного измельченного карбоната кальция или осажденного карбоната кальция с диоксидом углерода и одним или более донорами ионов Н₃О⁺, при этом указанный диоксид углерода образуется in situ при обработке донором ионов Н₃О⁺ и/или поступает из внешнего источника;

b) обеспечение агента для обработки, выбранного из группы, состоящей из аскорбиновой кислоты и/или ее солей, галловой кислоты и/или ее солей, ненасыщенных жирных кислот и/или их солей, элементарного железа, солей железа(II), оксидов, содержащих железо(II), оксидов, содержащих железо(II, III), и их смесей, и

c) объединение карбоната кальция с модифицированной поверхностью со стадии а) с агентом для обработки со стадии b) за одну или более стадий при температуре от 10 до 200°С при перемешивании, так чтобы общая масса добавленного агента для обработки составляла от 0,01 до 40 мг/м² относительно карбоната кальция с модифицированной поверхностью со стадии а).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный природный измельченный карбонат кальция выбран из содержащих карбонат кальция минералов, выбранных из группы, включающей мрамор, мел, доломит, известняк и их смеси; и осажденный карбонат кальция выбран из группы, включающей осажденные карбонаты кальция, имеющие арагонитовую, ватеритовую или кальцитовую минералогическую кристаллическую форму, или их смеси.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что указанный карбонат кальция с модифицированной поверхностью имеет

i) удельную площадь поверхности от 15 м²/г до 200 м²/г, предпочтительно от 27 м²/г до 180 м²/г, более предпочтительно от 30 м²/г до 160 м²/г и наиболее предпочтительно от 30 м²/г до 150 м²/г при измерении с помощью азота методом БЭТ согласно ISO 9277, и/или

ii) объемный медианный диаметр зерна d₅₀ от 1 до 75 мкм, предпочтительно от 2 до 50 мкм, более предпочтительно от 3 до 40 мкм, еще более предпочтительно от 4 до 30 мкм и наиболее предпочтительно от 5 до 15 мкм, и/или

iii) размер внутричастичных пор в диапазоне от 0,004 до 1,6 мкм, предпочтительно в диапазоне от 0,005 до 1,3 мкм, особенно предпочтительно от 0,006 до 1,15 мкм и наиболее предпочтительно от 0,007 до 1,0 мкм, определенный при измерении методом ртутной порометрии, и/или

iv) удельный объем заполненных внутричастичных пор в диапазоне от 0,1 до 2,3 см³/г, предпочтительно от 0,2 до 2,0 см³/г, более предпочтительно от 0,4 до 1,8 см³/г и наиболее предпочтительно от 0,6 до 1,6 см³/г, рассчитанный при измерении методом ртутной порометрии.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанный агент для обработки

a) представляет собой жидкость при 25°С и атмосферном давлении, или

b) находится в форме расплава, и/или

c) растворен в растворителе, где предпочтительно растворитель выбран из группы, включающей воду, метанол, этанол, н-бутанол, изопропанол, н-пропанол и их смеси, и предпочтительно представляет собой воду, или

d) диспергирован в суспензии.

5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что общая масса агента для обработки со стадии b), добавляемого на стадии с), составляет от 0,1 до 40 мг/м², предпочтительно от 0,5 до 20 мг/м² и наиболее предпочтительно от 0,7 до 15 мг/м²относительно карбоната кальция с модифицированной поверхностью со стадии а).

6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что агент для обработки со стадии b) добавляют на стадии с) в количестве от 0,01 до 80,0 масс. %, предпочтительно от 0,1 до 70,0 масс. %, более предпочтительно от 0,5 до 60,0 масс. % и наиболее предпочтительно от 1,0 до 40,0 масс. % относительно общей массы сухого карбоната кальция с модифицированной поверхностью со стадии а).

7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что указанная ненасыщенная жирная кислота выбрана из группы, состоящей из олеиновой кислоты, линолевой кислоты, линоленовой кислоты, кротоновой кислоты, миристолеиновой кислоты, пальмитолеиновой кислоты, сапиеновой кислоты, элаидиновой кислоты, вакценовой кислоты, гадолеиновой кислоты, эруковой кислоты, нервоновой кислоты, эйкозадиеновой кислоты, докозадиеновой кислоты, пиноленовой кислоты, элеостеариновой кислоты, мидовой кислоты, дигомо-γ-линоленовой кислоты, эйкозатриеновой кислоты, стеаридоновой кислоты, арахидоновой кислоты, эйкозатетраеновой кислоты, адреновой кислоты, боссеопентаеновой кислоты, эйкозапентаеновой кислоты, кислоты Осбонда, клупанодоновой кислоты, тетракозапентаеновой кислоты, докозагексаеновой кислоты, низиновой кислоты, солей этих кислот и их смесей, и предпочтительно указанная ненасыщенная жирная кислота представляет собой олеиновую кислоту или линолевую кислоту.

8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что указанное элементарное железо представляет собой дисперсный порошок железа с объемным медианным размером частиц d₅₀ в диапазоне от 5 нм до 10 мкм, предпочтительно от 10 нм до 2 мкм, и более предпочтительно от 30 нм до 500 нм.

9. Способ по любому из пп. 1-8, включающий дополнительную стадию d) обработки карбоната кальция с модифицированной поверхностью, полученного на стадии с), по меньшей мере одним вспомогательным агентом, представляющим собой гидрофобизирующий агент, где предпочтительно гидрофобизирующий агент выбран из группы, состоящей из алифатической карбоновой кислоты с общим количеством атомов углерода от С₄ до С₂₄, однозамещенного янтарного ангидрида, состоящего из янтарного ангидрида, замещенного одной группой, выбранной из линейной, разветвленной, алифатической и циклической группы, где общее количество атомов углерода в заместителе составляет от по меньшей мере С₂ до С₃₀, смеси сложных эфиров фосфорной кислоты из одного или более сложного моноэфира фосфорной кислоты и одного или более сложного диэфира фосфорной кислоты, полигидросилоксана, инертного силиконового масла, предпочтительно полидиметилсилоксана, алифатического жирного альдегида и их смесей.

10. Способ по любому из пп. 1-9, включающий дополнительную стадию е) инкапсулирования карбоната кальция с модифицированной поверхностью, полученного на стадии с) или d), предпочтительно с помощью воска, более предпочтительно с помощью парафинового воска.

11. Обработанный карбонат кальция с модифицированной поверхностью, содержащий

a) карбонат кальция с модифицированной поверхностью, причем указанный карбонат кальция с модифицированной поверхностью представляет собой продукт реакции природного измельченного карбоната кальция или осажденного карбоната кальция с диоксидом углерода и одним или более донорами ионов Н₃О⁺, при этом диоксид углерода образован in situ при обработке донором ионов Н₃О⁺ и/или представляет собой диоксид углерода из внешнего источника, или как определено в п. 2 или п. 3, и

b) агент для обработки расположен в виде слоя обработки на по меньшей мере части поверхности карбоната кальция с модифицированной поверхностью, и/или агент для обработки заполнен в по меньшей мере часть пор в качестве наполнителя пор карбоната кальция с модифицированной поверхностью, где

iii) слой обработки или наполнитель для пор состоит из агента для обработки, выбранного из группы, состоящей из аскорбиновой кислоты и/или ее солей, галловой кислоты и/или ее солей, ненасыщенных жирных кислот и/или их солей, элементарного железа, солей железа(II), оксидов, содержащих железо(II), оксидов, содержащих железо(II, III), и их смесей, или как определено в п. 7 или п. 8, и/или продуктов их реакций, и

iv) общая масса агента для обработки на всей площади поверхности или в порах карбоната кальция с модифицированной поверхностью составляет от 0,01 до 40 мг/м² относительно карбоната кальция с модифицированной поверхностью со стадии а).

12. Обработанный карбонат кальция с модифицированной поверхностью по п. 11, отличающийся тем, что общая масса указанного агента для обработки на всей площади поверхности или в порах карбоната кальция с модифицированной поверхностью составляет от 0,01 до 40 мг/м², предпочтительно от 0,1 до 20 мг/м² и наиболее предпочтительно от 0,2 до 15 мг/м².

13. Обработанный карбонат кальция с модифицированной поверхностью по п. 11 или 12, имеющий склонность к поглощению влаги в диапазоне от 0,05 до 100 мг/г, предпочтительно от 0,1 до 60 мг/г и более предпочтительно от 0,2 до 40 мг/г.

14. Обработанный карбонат кальция с модифицированной поверхностью по любому из пп. 11-13, содержащий по меньшей мере один вспомогательный агент, представляющий собой гидрофобизирующий агент, по меньшей мере частично покрывающий обработанный карбонат кальция с модифицированной поверхностью или заполненный в по меньшей мере часть пор обработанного карбоната кальция с модифицированной поверхностью, где предпочтительно гидрофобизирующий агент выбран из группы, состоящей из алифатической карбоновой кислоты с общим количеством атомов углерода от С₄ до С₂₄, и/или солевых продуктов ее реакции, однозамещенного янтарного ангидрида, состоящего из янтарного ангидрида, замещенного одной группой, выбранной из линейной, разветвленной, алифатической и циклической группы, где общее количество атомов углерода в заместителе составляет от по меньшей мере С₂ до С₃₀, и/или солевых продуктов его реакции, смеси сложных эфиров фосфорной кислоты из одного или более сложного моноэфира фосфорной кислоты и/или продуктов его реакции и одного или более сложного диэфира фосфорной кислоты и/или солевых продуктов его реакции, полигидросилоксана и солевых продуктов его реакции, инертного силиконового масла, предпочтительно полидиметилсилоксана, алифатического жирного альдегида и/или солевых продуктов его реакции, и их смесей.

15. Обработанный карбонат кальция с модифицированной поверхностью по п. 14, отличающийся тем, что общая масса по меньшей мере одного гидрофобизирующего агента на всей площади поверхности или в порах обработанного карбоната кальция с модифицированной поверхностью составляет от 0,001 до 10 мг/м².

16. Применение обработанного карбоната кальция с модифицированной поверхностью, определенного в любом из пп. 11-15, в качестве поглотителя кислорода.

17. Применение по п. 16 в полимерных композициях, покрытиях, предпочтительно бумажных или полимерных покрытиях, более предпочтительно в бумажных покрытиях, в области продуктов питания, области фильтрации и/или косметических продуктов, предпочтительно в области продуктов питания, и более предпочтительно в области упаковки продуктов питания.