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处理过的硫酸钡颗粒及其用途

阅读:931发布:2023-01-23

专利汇可以提供处理过的硫酸钡颗粒及其用途专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及处理过的 硫酸 钡颗粒、其制备工艺以及其用于制备用于膜的 聚合物 的用途,所述处理过的硫酸钡颗粒具有改进的分散性、 颜色 和聚合物的特性 粘度 (聚合物IV)。,下面是处理过的硫酸钡颗粒及其用途专利的具体信息内容。

1.硫酸钡颗粒,被至少一种通式I的聚烷处理并且至少部分地覆盖有至少一种通式I的聚硅氧烷,
其中:
-n是从10至100、优选地从20至60的整数;
-R1至R7可以相同或者不同,并且选自由以下组成的组:
CmH2m+1,其中m是≤10、优选地<6、更优选地<4并且甚至更优选地m=1、2或3,及其氟化衍生物,其中至少一个氢原子被氟取代,例如CH2CH2CF3,
(EO)x、(PO)y及其共聚物,其中EO表示氧乙烯单元,PO表示氧丙烯单元,并且x和y可以相同或者不同,并且x+y在1至50的范围内,并且
-R8是具有1个至20个原子、任选地在链中具有O的烷基基团,或者具有1个至3个碳原子的氧亚烷基基团及其聚合物,所述聚合物选自(EO)x、(PO)y及其共聚物,其中EO表示氧乙烯单元,PO表示氧丙烯单元,并且x和y可以相同或者不同,并且x+y在1至50的范围内,所述烷基基团或氧亚烷基基团具有至少一个环氧基基团。
2.根据权利要求1所述的硫酸钡颗粒,其中,在所述至少一种通式I的聚硅氧烷中,-n是从10至100、优选地从20至60的整数;
-R1至R3和R5至R7可以相同或者不同,并且选自由以下组成的组:
CmH2m+1,其中m是≤10、优选地<6、更优选地<4并且甚至更优选地m=1、2或3,及其氟化衍生物,其中至少一个氢原子被氟取代,例如CH2CH2CF3,
(EO)x、(PO)y及其共聚物,其中EO表示氧乙烯单元,PO表示氧丙烯单元,并且x和y可以相同或者不同,并且x+y在1至50的范围内,并且
-R4和R8是相同的或不同的,并且各自表示具有1个至20个碳原子、任选地在链中具有O的烷基基团,或者具有1个至3个碳原子的氧亚烷基基团及其聚合物,所述聚合物选自(EO)x、(PO)y及其共聚物,其中EO表示氧乙烯单元,PO表示氧丙烯单元,并且x和y可以相同或者不同,并且x+y在1至50的范围内,所述烷基基团或氧亚烷基基团具有至少一个环氧基基团。
3.根据权利要求1或2所述的硫酸钡颗粒,其中R4和R8是相同的或不同的,并且各自表示具有1个至20个碳原子、任选地在链中具有O的烷基基团,所述烷基基团具有至少一个具有两个至高达六个碳原子的环氧基-烷基基团或者氧亚烷基基团。
4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的硫酸钡颗粒,其中所述至少一种聚硅氧烷是具有至少一个末端缩甘油基氧基-C2-C6-烷基基团的聚二-C1-C6-烷基硅氧烷。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的硫酸钡颗粒,其中所述至少一种聚硅氧烷以基于在160℃干燥至重量恒定之后的包覆的颜料的总重量计算的所述硫酸钡颗粒的0.01wt-%和5wt-%、优选地在0.1wt-%和2wt-%之间、更优选地在0.1wt-%和1wt-%之间的量存在。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的硫酸钡颗粒,其中所述硫酸钡被无机地或有机地预处理。
7.用于生产根据权利要求1至6中任一项所述的包覆的硫酸钡颗粒的方法,包括任选地在溶剂中,优选地在环境温度至高达100℃,用至少一种通式I的聚硅氧烷处理硫酸钡颗粒的步骤,
其中n和R1至R8具有如权利要求1至6中任一项所定义的含义,
所述溶剂选自包括脂肪族C1至C6醇和醚的组。
8.根据权利要求7所述的方法,其中用所述至少一种通式I的聚硅氧烷处理所述硫酸钡颗粒的所述步骤进行持续小于12h、优选地小于6h、更优选地小于4h、最优选地在0.25h至2h之间。
9.根据权利要求7或8中任一项所述的方法,其中处理包括喷雾、研磨和/或捏合。
10.硫酸钡颗粒,被至少一种通式I的聚硅氧烷处理并且至少部分地包覆有至少一种通式I的聚硅氧烷,通过权利要求7至9中任一项所述的方法可获得。
11.聚合物,包含根据权利要求1至6中任一项或根据权利要求10所述的硫酸钡颗粒。
12.根据权利要求11所述的聚合物,其中所述聚合物包括热塑性塑料,所述热塑性塑料选自聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚烯、聚醚、聚酯、PET,特别地聚酰胺和PET。
13.用于生产权利要求11或12所述的聚合物的方法,包括将根据权利要求1至6或10中的一项所述的硫酸钡颗粒添加至聚合物中,将所获得的聚合物-颜料组合混合以及使所获得的混合物经历塑料成形工艺、优选地注射模制工艺、压缩模制工艺、按压工艺或挤出工艺,由此获得母料或模制的物品。
14.根据权利要求13所述的方法,其中所述方法在200℃至450℃的范围内、优选地在
250℃至370℃的范围内的温度进行。
15.模制的物品,通过权利要求13或14中任一项所述的方法可获得,优选地呈PET-膜的形式,特别是呈BOPET膜的形式。

说明书全文

处理过的硫酸钡颗粒及其用途

[0001] 本发明涉及意图用于聚合物中的处理过的硫酸钡颗粒、其制备工艺及其用于制备用于膜的聚合物的用途,所述处理过的硫酸钡颗粒具有改进的分散性、颜色和聚合物的特性粘度(聚合物特性粘度-聚合物IV)。现有技术
[0002] BaSO4被用作白色BOPET(双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯-由拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的聚酯膜)膜中的空隙产生剂(void creator)。在双轴延伸期间,产生空隙(空气),并且导致白色膜。膜主要被用于LC-显示器中的最后层。
[0003] DE 10005685描述了用有机添加剂后处理(aftertreat)的并且用于膜和塑料及其他中的BaSO4。BaSO4通过用Na2SO4或H2SO4沉淀BaCl2或Ba(OH)2来产生。
[0004] 若干添加剂作为后处理化合物被提及,例如烷和硅烷,以改进分散性及其他。没有提及对聚合物的特性粘度(聚合物IV)和颜色的任何影响。
[0005] WO2012/025105描述了用于(粉末)涂层中的官能化的BaSO4。使用的添加剂的官能团包括环氧基基团、乙烯基基团或基基团。与表面的偶联通过在BaSO4的表面上后处理二氧化硅或TiO2来进行。由于这些金属氧化物的OH-基团的形成,添加剂可以结合至芯-壳颗粒。此处重点是改进最终涂层的耐磨性或其他物理化学性质。官能团可以与涂层中的粘合剂反应。
[0006] DE 102007040658描述了BaSO4和聚合物的复合材料的合成。在该申请中,BaSO4首先用无机后处理来处理,并且然后用溶液中的不同添加剂(例如硅烷,还有环氧硅烷(epoxy-silane))来处理。粒度小于350nm。该复合材料可以被用于塑料、纤维和膜。
[0007] 为了生产白色BOPET膜,硫酸钡被用作空隙构建剂(void builder)。在膜工艺中,BaSO4的颜色和分散性必须处于最优水平。分散性必须高,并且颜色特别是黄度(yellowness)必须非常低。
[0008] 此外,整个工艺受膜的聚合物的特性粘度(IV)限制。如果粘度太低,那么膜生产商遭受许多膜破裂(film breakage),并且必须重新开始整个工艺。当BaSO4被添加至聚合物中时,通常存在聚合物的特性粘度的下降,这导致较小的生产量(production through-put)。
[0009] 用于该申请的一种标准产品是用聚丙烯酸酯后处理的BaSO4,其是用于膜的标准BaSO4。与此处描述的方法相比,所述标准BaSO4具有相对高的黄度,并且对聚合物的特性粘度(聚合物IV)具有不期望的影响。所述标准BaSO4的分散性也相对高。
[0010] 如上文所讨论的,存在一些文献并且存在描述用于膜的BaSO4和有机后处理的BaSO4的上文专利申请。上文关于BaSO4的专利尝试解决有关问题,但是目前的问题是寻找在生产具有高分散性、低黄度、高白度和对聚合物的特性粘度(聚合物IV)的增强的影响的BaSO4中的所有这些技术问题的解决方案。因此,对于面临技术问题的技术人员来说,以此处描述的最终解决方案结束并不明显。此外,此处描述的解决方案是非常特殊的,并且可以被用于小型市场(small niche),例如膜应用。从上文专利申请开始,在BaSO4的表面上使用环氧硅氧烷的本发明的解决方案不是明显的。
[0011] 与现有技术相比,本发明具有若干个益处:
[0012] -在一种添加剂中解决所有问题(分散性、颜色、聚合物的特性粘度(聚合物IV)),[0013] -不需要另外的添加剂或稳定剂,
[0014] -在塑料中获得关于常用的扩链剂的至少相当的性质,但是没有常用的扩链剂的负面副作用,例如毒性和进出塑料的流动性(mobility in and out of the plastic),[0015] -通过将处理过的BaSO4颗粒仅作为一种组分添加到塑料中以简单的方式实现塑料的性质,这允许更容易的处理(handling)和定量给料(dosing),
[0016] -不需要另外的无机后处理,
[0017] -添加剂导致低的黄度,
[0018] -环氧基基团可以与PET直接反应,并且通过包含环氧基基团而有助于增加聚合物的特性粘度(聚合物IV),
[0019] -在客户现场的膜工艺期间较少的膜破裂,
[0020] -硅氧烷骨架导致优良的分散性,
[0021] -稳定持续延长的时间段,
[0022] -易于生产和处理,并且无毒,
[0023] -添加剂可以作为液体使用,或者如果需要,可以在稀溶液中使用,并且易于喷雾在BaSO4的干燥粉末或滤饼上,
[0024] -不需要另外的大量干燥步骤、挥发或者除去水(过滤),
[0025] -需要少量的添加剂(0.5%),
[0026] -较低的生产成本,
[0027] -在母料中和在BOPET膜应用中的高度反应性
[0028] 本发明通过使用一种添加剂来解决所描述的技术问题,所述添加剂可以被混合或者喷雾在BaSO4的表面上。添加剂基本上由硅氧烷骨架组成,并且具有至少一个环氧基官能团。环氧基基团可以与PET链的断裂侧(breakage side)反应。这样的膜破裂可以通过释放少量的水(<25ppm)或者通过在母料加工期间聚合物链的热分解来发生。因此,硅氧烷骨架对BaSO4的分散性和颜色具有积极影响。
[0029] 因此,本发明涉及硫酸钡颗粒,所述硫酸钡颗粒被处理并且所述硫酸钡颗粒的表面至少部分地包覆有至少一种通式I的环氧基官能聚硅氧烷,
[0030]
[0031] 其中:
[0032] -n是从10至100、优选地从20至60的整数;
[0033] -R1至R7可以相同或者不同,并且选自由以下组成的组:
[0034] CmH2m+1,其中m是≤10、优选地<6、更优选地<4并且甚至更优选地m=1、2或者3,及其氟化衍生物,其中至少一个氢原子被氟取代,诸如CH2CH2CF3,
[0035] (EO)x、(PO)y及其共聚物,其中EO表示氧乙烯单元(oxyethylene unit),PO表示氧丙烯单元(oxypropylene unit),并且x和y可以是相同的或者不同的,并且x+y在1至50的范围内,并且
[0036] -R8是具有1个至20个原子、任选地在链中具有O的烷基基团,或者具有1个至3个碳原子的氧亚烷基基团(oxyalkylene group)及其聚合物,所述聚合物选自(EO)x、(PO)y及其共聚物,其中EO表示氧乙烯单元,PO表示氧丙烯单元,并且x和y可以是相同的或者不同的,并且x+y在1至50的范围内,所述烷基基团或氧亚烷基基团具有至少一个环氧基基团,例如具有高达六个碳原子的环氧基烷基官能取代基。
[0037] 作为通式I的化合物的实例的是由Evonik公司生产的可商购的 E-Si 2330,其是缩水甘油基-氧丙基-封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS),一种聚合物有机硅化合物,即具有约30个SiO单元并且具有3-(环氧乙烷基甲氧基)丙基-末端基团(3-
(oxiranylmethoxy)propyl-terminal group)的PDMS。
[0038] 在另一种实施方案中,通式I的聚硅氧烷或其混合物可以被用于处理硫酸钡颗粒,其中R4和R8是相同的或不同的,并且R4和R8中的每个带有环氧基基团。
[0039] 更详细地,通式I的聚硅氧烷或其混合物可以被用于处理硫酸钡颗粒,其中在这样的式I中
[0040] -n是从10至100、优选地从20至60的整数;
[0041] -R1至R3和R5至R7可以相同或不同,并且选自由以下组成的组:
[0042] CmH2m+1,其中m是≤10、优选地<6、更优选地<4并且甚至更优选地m=1、2或3,及其氟化衍生物,其中至少一个氢原子被氟取代,诸如CH2CH2CF3,
[0043] (EO)x、(PO)y及其共聚物,其中EO表示氧乙烯单元,PO表示氧丙烯单元,并且x和y可以相同或者不同,并且x+y在1至50的范围内,并且
[0044] -R4和R8相同或者不同,并且各自表示具有1个至20个碳原子、任选地在链中具有O的烷基基团,或者具有1个至3个碳原子的氧亚烷基基团及其聚合物,所述聚合物选自(EO)x、(PO)y及其共聚物,其中EO表示氧乙烯单元,PO表示氧丙烯单元,并且x和y可以相同或者不同,并且x+y在1至50的范围内,所述烷基基团或氧亚烷基基团具有至少一个环氧基基团,例如具有高达六个碳原子的环氧基烷基官能取代基,例如3-(环氧乙烷基甲氧基)-C1-C6-烷基基团。
[0045] 优选地,包覆有至少一种通式I的聚硅氧烷的待被处理的硫酸钡具有通过在160℃干燥至重量恒定所确定的小于1.0wt-%、优选地小于0.5wt-%、更优选地小于0.4wt-%的残余水分含量。
[0046] 根据本发明的硫酸钡提供了表面,所述表面至少部分地覆盖有至少一种聚硅氧烷,优选地伴随有低的残余水分含量。处理导致包含这些包覆的硫酸钡颜料的塑料膜的改进的稳定性。根据本发明人,低的残余水分含量和捕获任何活性位点是导致减少的聚合物降解的原因,聚合物降解作为在挤出/模制工艺期间或者在包含硫酸钡的塑料物品的寿命期间由于热应引起的塑料的黄色和聚合物IV被测量。还将减少对由聚合物降解而损害的塑料的性质如机械强度的其他影响。
[0047] 硫酸钡可以被一种通式I的聚硅氧烷或者被不同种类的通式I的聚硅氧烷的混合物处理/包覆,如上文所示出的。
[0048] 根据本发明的硫酸钡可以是任何硫酸钡。
[0049] 在用至少一种通式I的聚硅氧烷处理之前,根据本发明的硫酸钡可以用另外的化合物来无机地或者有机地表面改性。
[0050] 根据本发明,可以使用没有表面改性的超细硫酸钡颗粒。可选择地,在特定的实施方案中,硫酸钡颗粒可以具有无机表面改性和/或有机表面改性。
[0051] 硫酸钡的无机表面改性通常由选自以下的至少一种无机化合物组成:、锑、钡、、铈、氯、钴、、磷、碳、锰、氧、硫、硅、氮、锶、、锌、和/或锆的化合物或者盐。硅酸钠、铝酸钠和硫酸铝通过实例的方式被引用。
[0052] 超细BaSO4的无机表面处理可以在含水浆料中进行。反应温度应当优选地不超过50℃。例如,使用NaOH,悬浮液的pH被设定成在高于9的范围内的pH值。然后,在剧烈地搅拌的同时,添加后处理化学品(无机化合物)、优选地水溶性无机化合物,诸如例如、铝、锑、钡、钙、铈、氯、钴、铁、磷、碳、锰、氧、硫、硅、氮、锶、钒、锌、锡和/或锆的化合物或者盐。pH和后处理化学品的量根据本发明来选择,使得后者被完全地溶解在水中。悬浮液被强烈地搅拌,使得后处理化学品被均匀分地分布在悬浮液中,优选地持续至少5分钟。在下一步中,悬浮液的pH被降低。已经证明,在剧烈地搅拌的同时缓慢地降低pH是有利的。在10分钟至90分钟内,pH被特别有利地降低至从5至8的值。根据本发明,这随后是成熟期(maturing period)、优选地约一小时的成熟期。温度应当优选地不超过50℃。然后含水悬浮液被洗涤并且干燥。用于干燥超细的表面改性的BaSO4的可能的方法包括例如喷雾干燥冷冻干燥和/或研磨干燥。取决于干燥方法,干燥的粉末的随后的研磨可以是必要的。研磨可以通过本身已知的方法来进行。
[0053] 根据本发明,有机地表面改性的硫酸钡颗粒任选地具有一个或更多个官能团,例如一个或更多个羟基基团、氨基基团、羧基基团、环氧基基团、乙烯基基团、甲基丙烯酸酯基团和/或异氰酸酯基团、硫醇基团、烷基硫代羧酸酯基团、二硫化物基团和/或多硫化物基团。
[0054] 表面改性剂可以被化学地和/或物理地结合至颗粒表面。化学键可以是共价的或离子的。偶极-偶极键或者范德华键(van der Waals bond)作为物理键是可能的。表面改性剂优选地通过共价键或物理偶极-偶极键被结合。
[0055] 根据本发明,表面改性的硫酸钡颗粒具有经由表面改性剂和通式I的硅氧烷与聚合物基质形成部分或完全化学键和/或物理键的能力。共价键和离子键适合作为化学键类型。偶极-偶极键和范德华键适合作为物理键类型。
[0056] 根据本发明,硫酸钡还可以用醇诸如TMP(三羟甲基丙烷)或者用具有反应性Si-H部分的反应性硅烷或者具有Si-OR部分的其他反应性聚硅氧烷来预处理,以便另外地对颜料颗粒的表面改性并且增加颗粒的分散性。
[0057] 在一个示例性的实施方案中,硫酸钡是颜料,所述颜料用二氧化硅和/或氧化铝的水合无机前体处理,任选地被干燥至重量恒定,并且然后用至少一种通式I的聚硅氧烷处理。
[0058] 因此,本发明还提供了一种用于生产根据本发明的包覆的硫酸钡的方法,所述方法包括以下步骤:
[0059] 用至少一种通式I的聚硅氧烷或其混合物来处理硫酸钡颗粒,
[0060]
[0061] 其中:
[0062] -n是从10至100、优选地从20至60的整数;
[0063] -R1至R7可以相同或者不同,并且选自由以下组成的组:
[0064] CmH2m+1,其中m是≤10、优选地<6、更优选地<4并且甚至更优选地m=1、2或3,及其氟化衍生物,其中至少一个氢原子被氟取代,诸如CH2CH2CF3,
[0065] (EO)x、(PO)y及其共聚物,其中EO表示氧乙烯单元,PO表示氧丙烯单元,并且x和y可以相同或者不同,并且x+y在1至50的范围内,并且
[0066] -R8是具有1个至20个碳原子、任选地在链中具有O的烷基基团,或者具有1个至3个碳原子的氧亚烷基基团及其聚合物,所述聚合物选自(EO)x、(PO)y及其共聚物,其中EO表示氧乙烯单元,PO表示氧丙烯单元,并且x和y可以相同或者不同,并且x+y在1至50的范围内,所述烷基基团或氧亚烷基基团具有至少一个环氧基基团,例如具有高达六个碳原子的环氧基烷基官能的取代基,或者
[0067] 通过用至少一种通式I的聚硅氧烷处理硫酸钡颗粒,其中R4和R8相同或者不同,并且R4和R8中的每个带有环氧基基团。
[0068] 处理步骤优选地在环境温度进行,但是还可以在高达100℃的范围内的高温进行。由于高温,任何另外的水被从硫酸钡中排出,并且硫酸钡的具有其活性位点的表面被至少一种聚硅氧烷覆盖。
[0069] 处理步骤还可以作为两步工艺或者多步工艺进行,其中至少一种通式I的聚硅氧烷在若干步骤中被添加至颜料中,若干步骤的阶段可以各自被研磨步骤或捏合步骤中断。常规的分散方法,特别是使用熔融挤出机、高速混合机、三辊磨机球磨机、珠磨机、子磨机(submill)、超声或捏合机的常规分散方法,还可以被用于将硫酸钡分散在母料中或者分散在有机物质中。使用具有d<1.5mm的珠直径的子磨机或珠磨机是特别有利的。
[0070] 在一种实施方案中,硫酸钡以预干燥的形式使用,所述预干燥的形式具有通过在160℃干燥至重量恒定所确定的小于1wt-%、优选地小于0.5wt-%、更优选地小于0.4wt-%的残余水分含量。在预干燥的硫酸钡的情况下,在用至少一种通式I的聚硅氧烷处理硫酸钡期间的高温不是强制的。因此,根据本发明,可以热处理硫酸钡,直到实现通过在160℃干燥至重量恒定所确定的小于1.0wt-%、优选地小于0.5wt-%、更优选地小于0.4wt-%的残余水分含量,随后用至少一种通式I的聚硅氧烷处理获得的硫酸钡。
[0071] 因此,在用至少一种通式I的聚硅氧烷处理硫酸钡的步骤在高温进行的情况下,可以使用硫酸钡作为具有较高水分含量的起始材料。高温导致水的蒸发,水被至少一种聚硅氧烷直接替代。
[0072] 根据本发明,用所述至少一种通式I的聚硅氧烷处理硫酸钡的步骤进行持续小于12h、优选地小于6h、更优选地小于4h、最优选地在0.25h至2h之间。处理可以包括与至少一种通式I的硅氧烷接触的硫酸钡颗粒的喷雾、研磨和/或捏合。
[0073] 如此获得的硫酸钡颗粒适合于用作热塑性聚合物的添加剂,所述热塑性聚合物优选地选自聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚烯(polyalkylenes)、聚醚、聚酯、PET。为此目的,处理过的硫酸钡颗粒以固体形式、半固体形式或者液体/熔融形式被添加至聚合物中,任选地混合并且经历塑料成形工艺、优选地注射模制工艺、压缩模制工艺、按压工艺或挤出工艺,由此获得母料或模制的物品。
[0074] 根据本发明的聚合物可以包含具有0.1wt.%至70wt.%的硫酸钡颗粒的聚合物基质,其中平均粒度从40nm至1.5μm。根据本发明,硫酸钡颗粒可以是表面改性的和非表面改性的两者。
[0075] 根据本发明的聚合物还可以包含本领域技术人员本身已知的组分,例如矿物填充剂、玻璃纤维、稳定剂、工艺添加剂(process additive)(还被称为保护体系,例如分散助剂、脱模剂、抗氧化剂、抗臭氧剂(anti-ozonant)等)、颜料、阻燃剂(例如氢氧化铝、三氧化二锑、氢氧化镁等)、硫化促进剂、硫化阻滞剂(vulcanisation retarder)、氧化锌、硬脂酸、硫、过氧化物和/或增塑剂
[0076] 通常,处理过的颗粒以相对于最终聚合物产物的总重量的0.1wt.-%至70wt.-%、优选地10wt.-%至60wt.-%的重量比率被添加至聚合物中。塑料成形工艺通常在200℃至450℃的范围内、优选地在250℃至370℃的范围内的温度进行。使用本发明的工艺,具有改进的性质例如改进的分散性、颜色和特性粘度的模制的物品是可获得的,优选地呈具有减少的膜破裂的PET-膜的形式。
[0077] 常规的分散方法,特别是使用熔融挤出机、高速混合机、三辊磨机、球磨机、珠磨机、子磨机、超声或捏合机的常规分散方法,还可以被用于将硫酸钡分散在母料中或者分散在有机物质中。使用具有d<1.5mm的珠直径的子磨机或珠磨机是特别有利的。
[0078] 实验部分
[0079] 聚合物特性粘度(IV)的确定是用于测量分子大小的粘度法。IV基于聚合物溶液通过窄毛细管的流动时间相对于纯溶剂通过该毛细管的流动时间。IV的单位通常以分升每克(dL/g)被报告。聚合物IV获得简单且便宜并且在不同的实验室之间可再现。
[0080] 材料的特性粘度通过将以分升每克(dL/g)测量的浓度外推至相对粘度的零浓度而得到的。特性粘度取决于其聚合物链的长度,但是由于被外推至零浓度而没有单位。聚合物链越长,链之间的缠结越多,并且因此粘度越高。特定批次的树脂的平均链长度可以在缩聚期间被控制。
[0081] 本发明的硫酸钡的粒度通过Mastersizer MS 2000经由激光衍射粒度分析来确定。
[0082] BaSO4的测量:
[0083] 在超声浴中搅拌下,将1g的粉末用50ml 1g/l的Calgon溶液分散持续10min。将悬浮液引入到填充有水的测量室中,直到合适的光学浓度。在另一个10s超声浴之后进行测量。根据Fraunhofer进行评估。粒度被指定为x10、x50和x90。
[0084] 当混合用至少一种通式I的聚硅氧烷处理的硫酸钡颗粒和用于生产PET膜的PET聚合物时,进行以下观察。与膜市场的标准产品相比,本发明产品“新等级”带来以下改进:
[0085]
[0086]
[0087] 聚合物的特性粘度(聚合物IV)似乎仅是测量值的小的差异,但是这样的差异是巨大的,并且导致膜生产工艺的高的改进。此外,具有新等级的聚合物的黄度低得多。
[0088] 作为替代方案,如现有技术中已知的,将扩链剂添加至整个膜母料中导致增加的生产成本,并且由于扩链剂本身,还经常给获得的产品带来高毒性。还需要其中必须检查剂量(dosage)的另外的生产步骤。
[0089] 黄度对于膜生产是重要的。膜被用作用于TV的LCD中的反射膜(reflector film)。如果黄度太高,那么反射率太低。在标准BaSO4的情况下,可以达到高达98%的反射率,其中*
新等级为99%或甚至更高,因为与标准BaSO4相比,L也更高(在下表中看出)。鉴于改进的颜色值,对任何颜色变化和失真的影响被减小。
[0090] 另外的益处是添加剂在生产期间不导致任何气味。通常游离的硫化物离子是导致气味的原因。硅氧烷涂层可以捕获这些硫化物离子。这样的游离的硫化物离子通常是来自BaSO4生产的起始材料的残余物。BaSO4通常由BaS来沉淀。非常少量的硫化物离子可以保留在BaSO4的表面上。通过添加至少一种通式I的聚硅氧烷,本发明的颗粒或由其制造的任何产品不遭受任何令人不安的气味。
[0091] 有利地,本发明的新等级可以在与标准BaSO4相同的生产线上生产,而没有任何生产步骤改变。
[0092] 用于生产的实例:
[0093] 在室温,将呈干燥的粉末的形式的BaSO4用0.5wt.-%-1.0wt.-%环氧硅氧烷(Evonik E-SI 2330)喷雾。将混合的产物蒸气喷射研磨并且包装
[0094] 在应用实验室中,制备具有该产物的PET的母料(来自Invista Resin&Fibers GmbH的Typ RT6020)。分散性通过内部DF测试(压力过滤器测试)来验证,并且所得的PET母料碎片(masterbatch chip)通过颜色指数(实验室颜色测试)和粘度测试来分析,以确定聚合物的特性粘度(聚合物IV)。
[0095] 压力过滤器测试
[0096] 根据DIN 13900-5,用压力过滤器测试来进行控制如所制备的母料碎片的分散。在约280℃的温度,在恒定压力(50巴)下,通过双螺杆挤出机以40rpm,将材料按压通过支撑织物上的17μm过滤器。在50min控制期间,测量由于未通过材料引起的压力增加。在不充分分散的情况下,较多的团聚物保留在过滤器上,从而导致压力增加。在理想分散的情况下,在整个测试中,压力增加可以不高于20巴每5kg母料(MB)。
[0097] 颜色测量
[0098] 物体的颜色可以通过实验室颜色空间系统来评估。实验室颜色空间在数学上描述三维中所有可感知的颜色,对于亮度,为L,并且对于颜色对抗绿-红和蓝-黄,为a和b。测量根据EN ISO 11664-4“Colorimetry–第四部分4:CIE 1976L*a*b*Colour space”,以前为DIN 6174进行。作为光源,使用标准光(normed light)D65,并且母料碎片应当具有大于90的L*-值、在-1.0和-0.5之间的a*-值以及显著低于15的b*-值。
[0099] 结果在下表1中给出:
[0100]
[0101] 已经进行另外的实施例。对于所述实施例和比较实施例,聚合物已经以不同的量与具有0.5wt.-%具有通式I的硅氧烷的根据本发明的硫酸钡颗粒、和根据现有技术的硫酸钡颗粒(在这种情况下为不同量的标准BaSO4)混合。如可以从以下表2和表3中可以看出的,包含本发明的硫酸钡颗粒的聚合物示出关于颜色值、分散性和聚合物的特性粘度的优异的总体性质,特别是在长时间储存之后。在4个月、6个月和12个月之后,将本发明材料的一个样品分批次到PET中,并且检查颜色数据、压力过滤器测试数据(DF)和聚合物IV。
[0102] 表2-本发明的BaSO4的性质
[0103]
[0104] 表3-本发明的BaSO4和标准BaSO4的比较
[0105]
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