处理过的硫酸钡颗粒及其用途制造技术

本发明专利技术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)。

Treated barium sulfate particles and their application

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】处理过的硫酸钡颗粒及其用途本专利技术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(voidcreator)。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。DE10005685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。若干添加剂作为后处理化合物被提及，例如硅烷和硅氧烷，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。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、乙烯基基团或氨基基团。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。DE102007040658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，并且然后用水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。为了生产白色BOPET膜，硫酸钡被用作空隙构建剂(voidbuilder)。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。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(filmbreakage)，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(productionthrough-put)。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。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(smallniche)，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专利技术的解决方案不是明显的。与现有技术相比，本专利技术具有若干个益处：-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))，-不需要另外的添加剂或稳定剂，-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(mobilityinandoutoftheplastic)，-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)，-不需要另外的无机后处理，-添加剂导致低的黄度，-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)，-在客户现场的膜工艺期间较少的膜破裂，-硅氧烷骨架导致优良的分散性，-稳定持续延长的时间段，-易于生产和处理，并且无毒，-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，-不需要另外的大量干燥步骤、挥发或者除去水(过滤)，-需要少量的添加剂(0.5％)，-较低的生产成本，-在母料中和在BOPET膜应用中的高度反应性。本专利技术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(breakageside)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。因此，本专利技术涉及硫酸钡颗粒，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，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，(EO)x、(PO)y及其共聚物，其中EO表示氧乙烯单元(oxyethyleneunit)，PO表示氧丙烯单元(oxypropyleneunit)，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-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(oxyalkylenegroup)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。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-Si2330，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-terminalgroup)的PDMS。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。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-n是从10至100、优选地从20至60的整数；-R1至R3和R5至R7可以相同或不同，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.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覆盖有至少一种通式I的聚硅氧烷，/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170705 EP 17179878.81.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。


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...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·罗厄，
申请(专利权)人：威纳特德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE