[发明专利]自粘结性颜料混体

说明书

背景技术

粘结剂及矿物材料为油漆及纸涂颜料的主要成分。前者通常基于胶乳且呈水性悬浮液或分散体形式，提供对载体的必需粘着性及在形成待生产物品的组件之间提供内聚力，该物品例如是油漆或纸张以及诸如农业肥料。后者一般为碳酸钙，可例如在纸张及油漆质量及农业性能（尤其涉及其光学性能）方面提供改善。自粘结性颜料粒子的概念为行业已知：其是指由矿物材料及粘结剂彼此紧密粘结所形成的独特固体粒子。内聚力使自粘结性颜料粒子具有优良机械稳定性。这种粒子可直接用于各种应用中。

使用自粘结性颜料粒子避免了分别处理矿物材料及粘结剂的后勤困难，且进一步避免了矿物质与粘结剂的类似混合物中出现的不希望有的物理及化学相互作用。

自粘结性颜料粒子通过实施至少一个在粘结剂存在下研磨矿物材料的步骤的方法来制备，其中研磨是指使粒子尺寸减小的操作；自粘结性颜料粒子中的矿物材料具有比用于其生产的初始矿物材料小的直径。这种自粘结性颜料粒子描述于许多文献中，其中包括WO2006/008657、WO2006/128814及WO2008/139292。

然而，本领域中已知的制备自粘结性矿物颜料粒子的方法局限于制备或共研磨具有低固含量的悬浮液。高固含量悬浮液仅可在添加相应分散剂的情况下处理，如EP 1 747 252中所提及，其涉及生产具有所需粒子尺寸的经表面改性的无机填料或颜料的方法。

所述方法的特征在于：使用聚合物分散体以及研磨助剂和/或分散剂，在压缩力及剪切力的作用下，将无机填料或颜料的填料或颜料浆液研磨成所需粒子尺寸。然而，分散剂的添加尤其在共研磨期间影响粘结剂对粒子的吸附。

另一方面，低固含量悬浮液的制备具有以下缺陷：所获得的研磨产物必须在运送至其它设施进行进一步处理之前浓缩。在耗费时间及能量的浓缩步骤期间，经常观察到不希望有的聚合物粘结剂的损失并且另外还形成不希望有的粘聚物。此外，现有技术方法常常产生具有研磨悬浮液水性相的高总有机含量的悬浮液。

鉴于上文，改善自粘结性颜料粒子生产方法仍为本领域技术人员所关注。尤其希望提供一种制造自粘结矿物颜料粒子的方法，所述自粘结矿物颜料粒子可应用于具有高固含量的矿物颜料悬浮液，由此避免了耗费能量及时间的增浓步骤及例如形成大量不希望有的粘聚物。

本发明的另一目标为尽量遵循京都议定书（Kyoto protocol）减少或除去基于化石燃料的粘结剂原料，以便在制成品燃烧期间减少大气的化石燃料CO₂污染。

京都议定书是与联合国气候变化框架公约有关的国际协议。京都议定书的主要特征是其为37个工业化国家及欧洲共同体设定减少温室气体（GHG）排放的约束目标。其历时2008年至2012年的五年时间达到相对于1990年水平的平均5%。京都议定书于1997年12月11日在日本京都正式通过且于2005年2月16日开始生效。

申请人知道，作为解决方案，未公开的欧洲专利申请案第11160900.4号描述用于制备自粘结性颜料粒子的方法，该方法包括下列步骤：a)提供水性矿物颜料悬浮液；b)提供至少一种聚合物粘结剂，其中该粘结剂包含至少一种羧甲基纤维素，该羧甲基纤维素具有范围在0.4至2.0间的羧化度并具有范围在3ml/g至300ml/g间的固有粘度；c)将步骤b)的粘结剂与步骤a)的水性矿物颜料材料悬浮液混合，并调节所获得悬浮液的固含量，以使该固含量基于悬浮液总重量计为45重量%至80重量%；及d)研磨步骤c)的水性矿物材料悬浮液，以及未公开的欧洲专利申请案第11 160926.9号描述用于制备自粘结性颜料粒子的方法，该方法包括下列步骤：a)提供水性矿物颜料悬浮液；b)提供至少一种聚合物粘结剂，其中该粘结剂包含至少一种改性多糖，该多糖具有范围在0.4至2.0间的羧化度并具有范围在3ml/g至300ml/g间的固有粘度，其中该粘结剂的碳显示粘结剂中每克碳每小时900至920次转变的¹⁴C至¹²C核转变速率；c)将步骤b)的粘结剂与步骤a)的水性矿物颜料材料悬浮液混合，并调节所获得悬浮液的固含量，以使该固含量基于悬浮液总重量计为45重量%至80重量%；及d)研磨步骤c)的水性矿物材料悬浮液直到具有小于1μm的粒子尺寸的自粘结性颜料粒子的分率基于颜料粒子总重量计为大于5重量%，但前述及其它目标通过在本文中在独立权利要求中限定的主题来解决。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供用于制备自粘结性颜料粒子的方法，该方法包括下列步骤：

a)提供水性矿物颜料材料悬浮液；