Поверхностно-обработанные наполнители для дышащих пленок - RU2682545C2

Описание

Настоящее изобретение относится к области дышащих пленок, а более конкретно, к дышащей пленке, содержащей термопластичный полимер и поверхностно-обработанный наполнитель, к ее применению и к способу получения указанной дышащей пленки, а также к применению поверхностно-обработанных наполнителей в дышащих пленках.

Первые дышащие пленки для продуктов личной гигиены разработали еще в 1983 году в Японии. Производство дышащих пленок началось в США в средине 1990-х годов, а позже, и в Европе, где они быстро заняли большую долю рынка. В настоящее время, дышащие пленки имеют две главных области применения: продукты личной гигиены, такие как подгузники для младенцев, женские гигиенические прокладки (прокладки, прокладки на каждый день) или продукты для взрослых с недержанием, и строительная промышленность, например, мембраны для гидроизоляции кровли, ветрозащитные пленки или стеновые покрытия. Однако конкретные свойства проницаемости этих пленок также находят применения в других областях промышленности, таких как одноразовая одежда для медицинских и промышленных применений.

Дышащие пленки, как правило, содержат смесь термопластичных полимеров и неорганического наполнителя, такого как карбонат кальция, и изготавливаются посредством формования пленки из указанной смеси посредством плоскощелевой головки или выдувания с последующим растяжением пленки. Процесс растяжения деламинирует полимер с поверхности частиц неорганического наполнителя, что дает микропоры, часто упоминаемые как ʺпустотыʺ, в поперечном сечении пленки, это дает возможность для прохождения паров воды во время конечного использования.

При использовании неорганических минеральных наполнителей в присутствии летучих веществ, ассоциированных с минеральными наполнителями, возникает проблема. Такие летучие вещества могут выделяться при температурах, достигаемых во время применения наполнителей, и могут приводить к деградации качества конечного полимерного продукта, содержащего минералы, во время обработки таких продуктов, содержащих минеральный наполнитель. Кроме того, такие ассоциированные летучие вещества могут приводить к понижению прочности на растяжение и на разрыв у дышащей пленки, и могут деградировать ее видимые аспекты, в частности, ее видимую однородность. Летучие вещества могут также генерировать избыточное пенообразование расплава полимера с наполнением из минерала в ходе стадии компаундирования, вызывая нежелательное загрязнениепродукта при вакуумном извлечении и, следовательно, вызывая уменьшение производительности.

Указанные летучие вещества могут, например, изначально ассоциироваться с минеральным наполнителем (ʺизначальные летучие веществаʺ), и в частности, представляют собой ассоциированную воду, и/или они могут вводиться во время обработки минерального наполнителя (ʺдобавленные летучие веществаʺ), например, чтобы сделать минеральный наполнитель более диспергируемым в среде пластика. Кроме того, летучие вещества могут генерироваться посредством взаимодействия изначальных органических материалов и/или добавленных органических материалов с минеральным наполнителем, при этом такие реакции могут в частности вызываться или усиливаться температурами, достигаемыми во время введения и/или обработки полимерного материала с наполнителем, например, в процессе экструзии или компаундирования. Указанные летучие вещества могут также генерироваться посредством деградации изначальных органических материалов и/или добавленных органических материалов, с образованием CO₂, воды и, возможно, низкомолекулярных фракций этих органических материалов. Такая деградация может, в частности, вызываться или усиливаться температурами, достигаемыми во время введения и/или обработки полимерного материала, содержащего обработанный минеральный наполнитель, например, в ходе процесса экструзии или компаундирования.

Одно из очевидных средств увеличения температуры появления летучести и ограничения количества летучих веществ, ассоциированных с минеральным наполнителем, заключается в исключении или ограничении использования определенных распространенных добавок для обработки наполнителя.

Однако, часто, как в случае, когда минеральный наполнитель применяется при применении пластика, такие добавки должны обеспечивать и другие функции. Например, для получения однородного распределения барьерных свойств пленки и свойств прохождения паров через пленку необходимо иметь наполнитель, распределенный по всей пленке настолько равномерно, насколько это возможно. По этой причине, обычно вводятся добавки для получения минерального наполнителя с гидрофобным покрытием и для улучшения диспергируемости минерального наполнителя в материале предшественнике пленки, а также, настолько, насколько это возможно, улучшить технологичность этого материала предшественника пленки и/или свойства продуктов для конечного применения. Исключение таких добавок неприемлемо ослабило бы качество полученной в результате пленки.

В данной области, предпринималось несколько попыток улучшения применимости материалов минеральных наполнителей, и в частности, материалов минеральных наполнителей, содержащих карбонат кальция, например, посредством обработки таких материалов минеральных наполнителей алифатическими карбоновыми кислотами и солями алифатических карбоновых кислот, которые в некоторых случаях могут также упоминаться как жирные кислоты и соли жирных кислот. Например, WO 00/20336 относится к ультрамелкодисперсному природному карбонату кальция, который необязательно может обрабатываться одной или несколькими жирными кислотами или одной или несколькими их солями или смесями, и который используется в качестве регулятора реологии для полимерных композиций.

Подобным же образом, US 4407986A относится к преципитированному карбонату кальция, который является поверхностно-обработанным дисперсантом, который может содержать высшие алифатические кислоты и их соли с металлами, для ограничения добавления смазывающих добавок при замешивании этого карбоната кальция с кристаллическим полипропиленом и для устранения образования агрегатов карбоната кальция, которые ограничивают ударную прочность полипропилена.

EP 0998522 A1 относится к поверхностно-обработанному наполнителю на основе карбоната кальция для дышащих пленок, с использованием жирных кислот, по меньшей мере, с 10 атомами углерода, где наполнитель до и после процесса обработки должен в основном не содержать влажности, влажность должна находиться в пределах 0,1% массили ниже. Однако для достижения и поддержания такого низкого содержания влажности, необходимы большое потребление энергии и большие затраты. Таким образом, такое низкое содержание влажности не является идеальным параметром для оказания влияния на реакцию поверхности твердого минерала с добавками для обработки и для ее контроля, с целью достижения хорошего качества продукта материала поверхностно-обработанного наполнителя при низких затратах на энергию.

DeArmitt et al., Improved thermoplastic composites by optimized surface treatment of the mineral fillers, Institute for Surface Chemistry, August 2000, описывают способ влажной обработки, при котором загрузка суспензии, содержащая материал минерального наполнителя, приводится в контакт с дисперсантом при комнатной температуре в течение одного часа. Однако такой способ влажной обработки имеет тот недостаток, что смачивание сухого продукта для обработки и его последующая сушка является энерго- и капиталоемкой.

US 2002/0102404 A1 описывает диспергируемые частицы карбоната кальция, на поверхность которых наносится покрытие из сочетания насыщенных и ненасыщенных жирных карбоновых кислот и их солей вместе с органическим соединением, таким как сложный фталевый эфир, которые используются в композициях адгезивов, для улучшения стабильности вязкости и адгезионных свойств. Однако US 2002/0102404 требует применения смеси насыщенных и ненасыщенных алифатических карбоновых кислот/солей. Присутствие ненасыщенных алифатических карбоновых кислот/солей повышает риск нежелательных побочных реакций in situ с двойной связью во время обработки любого материала, содержащего ненасыщенную алифатическую карбоновую кислоту/соль. В дополнение к этому, присутствие ненасыщенных алифатических карбоновых кислот/солей может привести в результате к изменению цвета или к возникновению нежелательного запаха, а именно затхлых запахов, в материале, в котором они применяются.

US 4520073A описывает материалы минеральных наполнителей с улучшенными гидрофобными покрытиями, полученными посредством нанесения покрытий под давлением на пористые минералы, с использованием водяного пара в качестве носителя, для материала покрытия. Указанный материал покрытия может выбираться, среди других возможностей, из длинноцепных алифатических жирных кислот и их солей.

WO 01/32787 A1 описывает продукт материала карбоната щелочноземельного металла в виде частиц, который имеет на своих частицах покрытие из гидрофобного материала, содержащее композицию, сформированную (a) из первого компонента, который содержит продукт реакции карбоната щелочноземельного металла и, по меньшей мере, одной данной алифатической карбоновой кислоты, и (b) из второго компонента, имеющего температуру высвобождения карбоната существенно более высокую, чем у первого компонента, он содержит соединение формулы CH₃(CH₂)_mCOOR.

WO 2008/077156 A2 относится к волокнамспанлейд, содержащим, по меньшей мере, одну полимерную смолу и, по меньшей мере, один наполнитель, имеющий средний размер частиц равный или меньший, примерно, чем 5 микрометров и/или, имеющий максимальный размер меньше примерно, чем 15 микрометров, где, по меньшей мере, один наполнитель присутствует в количестве меньше примерно, чем 40% масс, по отношению к общей массе волокон спанлейд. Покрытие наполнителя описано как представляющее собой, по меньшей мере, один органический материал, выбранный из жирных кислот и солей и их сложных эфиров, например, из стеариновой кислоты, стеарата, стеарата аммония и стеарата кальция.

WO 2005/075353 описывает природный карбонат щелочноземельного металла, имеющий значение d₅₀ примерно 0,5 микрометра или меньше и поглощение влажности меньше чем примерно 0,2% масс, а также способ получения карбоната в виде частиц посредством измельчения. Карбонат можно использовать в полимерных композициях.

WO 2009/094321 описывает однонитевые волокна, содержащие, по меньшей мере, одну полимерную смолу и, по меньшей мере, один наполнитель с нанесенным покрытием, где, по меньшей мере, один наполнитель с нанесенным покрытием имеет средний размер частиц равный или меньший, примерно, чем 3 микрометра и/или имеет максимальный размер, равный или меньший, примерно, чем 10 микрометров, и где, по меньшей мере, один наполнитель с нанесенным покрытием присутствует в количестве равном или меньшем, примерно, чем 50% масс, по отношению к общей массе однонитевых волокон. В рассматриваемом документе описываются также способы получения однонитевых волокон, включающие добавление измельченного карбоната кальция, по меньшей мере, в одну полимерную смолу и экструдирование полученной в результате смеси.

WO 2011/028934 относится к волокнам, таким как штапельные волокна, содержащие, по меньшей мере, одну полимерную смолу и, по меньшей мере, один наполнитель с нанесенным покрытием, где, по меньшей мере, один наполнитель с нанесенным покрытием имеет средний размер частиц равный или меньший, примерно, чем 3 микрометра, и где, по меньшей мере, один наполнитель с нанесенным покрытием присутствует в количестве равном или меньшем, примерно, чем 50% масс, по отношению к общей массе волокон. В рассматриваемом документе описываются также способы получения штапельных волокон, сеток, тканей и ковров, включающие добавление, по меньшей мере, одного наполнителя, по меньшей мере, в одну полимерную смолу и обработку полученной в результате смеси.

WO 2012/052778 описывает разрываемые полимерные пленки, содержащие сложный полиэфир и наполнитель, полимерные композиции для получения указанных пленок, способы их изготовления, а также их применения.

GB 2336366 A относится к термопластичным композициям с наполнителями и, в частности, к композициям полиэтилена низкой плотности с наполнителями, которые должны формироваться в виде продуктов или изделий посредством способа экструзии. Кроме того, описывается, что гидрофобизирующий агент предпочтительно представляет собой органическую карбоновую кислоту или частично или полностью нейтрализованную ее соль, которая имеет, по меньшей мере, одну насыщенную или ненасыщенную углеводородную цепь, содержащую от 8 до 28 атомов углерода, если минеральный наполнитель в виде частиц имеет реакцию поверхности от нейтральной до щелочной, например, карбонат кальция.

EP 2159258 A1 относится к продукту обработанного минерального наполнителя, содержащего, по меньшей мере, один минеральный наполнитель, слой обработки, расположенный на поверхности указанного минерального наполнителя, где слой обработки содержит, по меньшей мере, одну насыщенную C8-C24 алифатическую карбоновую кислоту и, по меньшей мере, одну соль двух- и/или трехвалентного катиона и одной или нескольких насыщенных C8-C24 алифатических карбоновых кислот, где массовое отношение все указанные алифатические карбоновые кислоты: все указанные алифатические кислоты составляет от 51:49 до 75:25; и указанный слой обработки присутствует в количестве, по меньшей мере, 2,5 мг/м² указанного минерального наполнителя.

EP 1980588 относится к области способов обработки минеральных наполнителей. Способ получения продукта обработанного минерального наполнителя включает следующие стадии: (a) обработки, по меньшей мере, одного сухого минерального наполнителя солью, по меньшей мере, одного металла Группы II или Группы III и C8-C24 алифатической монокарбоновой кислоты с получением промежуточного продукта минерального наполнителя; затем (b) обработки промежуточного продукта минерального наполнителя со стадии (a), по меньшей мере, одной C8-C24 алифатической монокарбоновой кислотой с получением продукта обработанного минерального наполнителя. Продукты обработанного минерального наполнителя, такие как обработанный карбонат кальция, могут использоваться в применениях для пластиков, таких как применения для дышащей пленки или пленки экструзионного покрытия на основе полипропилена (PP) или полиэтилена (PE).

DE 958 830 направлен на способ обработки природных карбонатов кальция с помощью поверхностно-активных веществ, который отличается тем, что карбонат кальция измельчается в присутствии природных или синтетических жирных кислот, амино-жирных кислот, амидов кислот, жирных спиртов, восков и смол. Природные или синтетические поверхностно-активные вещества могут присутствовать в количестве от 0,1 до 40%, и измельчение может осуществляться при температурах, по меньшей мере, 80°C.

С учетом того, что рассмотрено выше, улучшение свойств дышащих пленок и материалов наполнителей, используемых в них, по-прежнему представляет интерес для специалистов в данной области.

Соответственно, целью настоящего изобретения является создание дышащей пленки, которая сохраняет хорошие дышащие свойства и низкие уровни дефектов пленки. Было бы также желательным создание дышащей пленки с хорошими цветовыми свойствами и с хорошими технологическими характеристиками, такими как свойства низкого загрязнения фильеры. Было бы также желательным создание дышащей пленки, которая имеет пониженный потенциал раздражения кожи.

Другой целью настоящего изобретения является создание материала наполнителя для дышащих пленок, который показывает хорошие свойства диспергирования и характеристики компаундирования в применениях для дышащих пленок. Было бы также желательным создание материала наполнителя, имеющего высокую температурную стойкость и, таким образом, делающего возможными более высокие рабочие температуры в ходе получения дышащих пленок. Кроме того, было бы желательным создание материала наполнителя, который демонстрирует низкое поглощение влажности, и по этой причине, уменьшает или устраняет встречающуюся проблему, связанную с летучими веществами и, в частности, с водой.

Также целью настоящего изобретения является создание материала наполнителя для дышащих пленок, который делает возможным переработку в мастербатч или в компаунд с использованием непрерывного способа и, в частности, устраняет проблему пенообразования в ходе непрерывного получения мастербатча или компаунда, что приводит к прерыванию производственного процесса, вызывая уменьшение производительности. Кроме того, должен сводиться к минимуму риск выщелачивания поверхностного покрытия, в особенности, при контакте с кожей человека.

Рассмотренные выше цели и другие проблемы решаются с помощью предмета настоящего изобретения, как определено в настоящем документе, в независимых пунктах изобретения.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения, предлагается дышащая пленка, содержащая, по меньшей мере, один термопластичный полимер и продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя, где продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя содержит

A) по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, имеющий

- средневзвешенный медианный размер частиц d₅₀в пределах от 0,1 мкм до 7 мкм,

- максимальный размер частиц d₉₈≤15 мкм,

- удельную площадь поверхности (согласно БЭТ) от 0,5 до 150 м²/г, как измерено с использованием азота и метода БЭТ в соответствии с ISO 9277, и

- остаточное общее содержание влажности≤1% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, и

B) слой обработки на поверхности, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, содержащий, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид и/или, по меньшей мере, одну монозамещенную янтарную кислоту и/или солевой продукт (продукты) их реакции,

где продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя содержит слой обработки в количестве от 0,1 до 3% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция.

В соответствии с другим аспектом, предлагается способ получения дышащей пленки, включающий стадии:

a) получения композиции, содержащей, по меньшей мере, один термопластичный полимер и продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя, и

b) формирования пленки из композиции со стадии a), и

c) растяжения пленки, полученной на стадии b), по меньшей мере, в одном направлении,

где продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя содержит

A) по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, имеющий

- средневзвешенный медианный размер частиц d₅₀в пределах от 0,1 мкм до 7 мкм,

- максимальный размер частиц d₉₈≤15 мкм,

- удельную площадь поверхности (согласно БЭТ) от 0,5 до 150 м²/г, как измерено с использованием азота и метода БЭТ в соответствии с ISO 9277, и

- остаточное общее содержание влажности≤1% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, и

B) слой обработки на поверхности, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, содержащий, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид и/или, по меньшей мере, одну монозамещенную янтарную кислоту и/или солевой продукт (продукты) их реакции,

где продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя содержит слой обработки в количестве от 0,1 до 3% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предлагается использование продукта материала поверхностно-обработанного наполнителя в качестве наполнителя в дышащей пленке, где продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя содержит

A) по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, имеющий

- средневзвешенный медианный размер частиц d₅₀в пределах от 0,1 мкм до 7 мкм,

- максимальный размер частиц d₉₈≤15 мкм,

- удельную площадь поверхности (согласно БЭТ) от 0,5 до 150 м²/г, как измерено с использованием азота и метода БЭТ в соответствии с ISO 9277, и

- остаточное общее содержание влажности≤1% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, и

B) слой обработки на поверхности, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, содержащий, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид и/или, по меньшей мере, одну монозамещенную янтарную кислоту и/или солевой продукт (продукты) их реакции,

где продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя содержит слой обработки в количестве от 0,1 до 3% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предлагается изделие, содержащее дышащую пленку, в соответствии с настоящим изобретением, где изделие выбирается из группы, состоящей из продуктов личной гигиены, медицинских продуктов, медико-санитарных продуктов, фильтровальных продуктов, геотекстильных продуктов, сельскохозяйственных продуктов, садоводческих продуктов, одежды, чулочно-носочных продуктов, багажных продуктов, продуктов для домашнего хозяйства, продуктов промышленного назначения, упаковочных продуктов, строительных продуктов и конструкционных продуктов.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предлагается применение дышащей пленки в соответствии с настоящим изобретением в применениях личной гигиены, медицинских применениях, медико-санитарных применениях, фильтрационных материалах, геотекстильных продуктах, сельскохозяйственных применениях, садоводческих применениях, одежде, чулочно-носочных продуктах, багажных продуктах, в применениях для домашнего обихода, промышленных применениях, упаковочных применениях, строительных или конструкционных применениях.

Преимущественные варианты осуществления настоящего изобретения определены в настоящем документе, а также в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.

В соответствии с особенно предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, представляет собой материал наполнителя, содержащего карбонат кальция, измельченный во влажном состоянии. Соответственно, конкретно предполагается или является предпочтительным применение материалов наполнителя, содержащего карбонат кальция, измельченный во влажном состоянии, по отношению к рассмотренным выше аспектам настоящего изобретения.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, по меньшей мере, один термопластичный полимер представляет собой полиолефин, предпочтительно, выбранный из группы, состоящей из полипропилена, полиэтилена, полибутилена и их смесей, а более предпочтительно, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена высокой плотности (HDPE), линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE), полиэтилена низкой плотности (LDPE), полиэтилена ультранизкой плотности (ULDPE), полиэтилена очень низкой плотности (VLDPE) и их смесей.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, дышащая пленка содержит продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя в количестве от 1 до 85% масс, по отношению к общей массе дышащей пленки, предпочтительно, от 2 до 80% масс, более предпочтительно, от 5 до 75% масс, еще более предпочтительно, от 10 до 65% масс, а наиболее предпочтительно, от 15% масс до 60% масс. В соответствии с другим вариантом осуществления, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, представляет собой природный измельченный карбонат кальция (GCC), преципитированный карбонат кальция, модифицированный карбонат кальция, поверхностно-обработанный карбонат кальция или их смесь, а предпочтительно, природный измельченный карбонат кальция (GCC).

В соответствии с одним из вариантов осуществления, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция (в частности, измельченный во влажном состоянии), имеет средневзвешенный медианный размер частиц d₅₀от 0,25 мкм до 5 мкм, а предпочтительно, от 0,7 мкм до 4 мкм. В соответствии с другим вариантом осуществления, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция (в частности, измельченный во влажном состоянии) имеет максимальный размер частиц d₉₈≤12,5 мкм, предпочтительно, ≤10 мкм, а наиболее предпочтительно, ≤7,5 мкм. В соответствии с другим вариантом осуществления, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция (в частности, измельченный во влажном состоянии), имеет удельную площадь поверхности (согласно БЭТ) от 0,5 до 50 м²/г, более предпочтительно, от 0,5 до 35 м²/г, а наиболее предпочтительно, от 0,5 до 15 м²/г, как измерено с использованием азота и метода БЭТ в соответствии с ISO 9277.

В соответствии с другим вариантом осуществления, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция (в частности, измельченный во влажном состоянии), имеет остаточное общее содержание влажности от 0,01 до 0,2% масс, предпочтительно, от 0,02 до 0,15% масс, а наиболее предпочтительно, от 0,04 до 0,15% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного измельченного (в частности, измельченного во влажном состоянии) материала наполнителя, содержащего карбонат кальция.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, слой обработки на поверхности, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция (в частности, измельченный во влажном состоянии), содержит, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид и, по меньшей мере, одну монозамещенную янтарную кислоту и/или солевой продукт (продукты) реакции монозамещенного янтарного ангидрида и/или монозамещенной янтарной кислоты.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид состоит из янтарного ангидрида монозамещенного группой, выбранной из линейной, разветвленной, алифатической и циклической группы, имеющей общее количество атомов углерода от C2 до C30, предпочтительно, от C3 до C25, а наиболее предпочтительно, от C4 до C20, в заместителе. В соответствии с другим вариантом осуществления продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя имеет удерживание влажности от 0,1 до 1 мг/г, предпочтительно, от 0,2 до 0,9 мг/г, а наиболее предпочтительно, от 0,2 до 0,8 мг/г, при температуре 23°C (±2°C).

В соответствии с одним из вариантов осуществления, продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя имеет температуру появления летучести ≥250°C, предпочтительно, ≥260°C, а наиболее предпочтительно, ≥270°C. В соответствии с другим вариантом осуществления композиция, получаемая на стадии a) способа по настоящему изобретению, представляет собой мастербатч или компаунд, полученный посредством смешивания или компаундирования указанных компонентов. По меньшей мере, один термопластичный полимер и продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя, и, если они присутствуют, другие необязательные добавки, могут смешиваться с использованием соответствующего смесителя, например, смесителя Хеншеля, ультрамиксера, смесителя барабанного типа или чего-либо подобного.

Стадия компаундирования может осуществляться с помощью соответствующего экструдера, предпочтительно, двухшнекового экструдера (с вращением шнеков в одинаковых направлениях или в противоположных направлениях) или с помощью любого другого соответствующего компаундирующего оборудования непрерывного действия, например, непрерывного устройства для совместного замешивания (Buss), непрерывного смесителя (Farrel Pomini), кольцевого экструдера (Extricom) или чего-либо подобного. Непрерывная масса полимера после экструзии может либо гранулироваться (резка в горячем состоянии) на выходной поверхности фильеры с подводным гранулированием, эксцентричным гранулированием и гранулирование по способу водяного кольца или посредством (резка в холодном состоянии) стренгового гранулирования с подводным и обычным стренговым гранулированием с формированием массы экструдированных полимеров в виде гранул.

Необязательно, стадия компаундирования может также осуществляться с помощью периодического или загрузочного способа с использованием внутреннего (загрузочного) смесителя, например, смесителя Бэнбери (HF Mixing Group) или смесителя Брабендера (Brabender) или чего-либо подобного.

Необходимо понять, что для целей настоящего изобретения, следующие термины имеют следующие значения:

Термин ʺнаполнитель, содержащий измельченный карбонат кальцияʺ в смысле настоящего изобретения означает наполнитель, содержащий карбонат кальция, который получается с помощью способа, включающего, по меньшей мере, одну стадию измельчения. ʺНаполнители, содержащие измельченный карбонат кальцияʺ, могут быть ʺизмельченными во влажном состоянииʺ или ʺизмельченными в сухом состоянииʺ, где ʺнаполнитель, содержащий карбонат кальция, измельченный во влажном состоянииʺ, в значении по настоящему изобретению представляет собой наполнитель, содержащий измельченный карбонат кальция, который производится с помощью способа, включающего, по меньшей мере, одну стадию измельчения в водной суспензии с содержанием твердых продуктов в пределах между 20 и 80% масс, и ʺнаполнитель, содержащий карбонат кальция, измельченный в сухом состоянииʺ представляет собой наполнитель, содержащий измельченный карбонат кальция, который производится с помощью способа, включающего, по меньшей мере, одну стадию измельчения в водной суспензии с содержанием твердых продуктов от большего, чем 80 и до 100% масс.

Термин ʺдышащая пленкаʺ в значении по настоящему изобретению относится к полимерной пленке, которая делает возможным прохождение газов и паров влажности, например, благодаря присутствию микропор. ʺДышащие свойстваʺ дышащей пленки могут измеряться по ее скорости прохождения паров воды (WVTR), которая указывается в г/(м²·день). Например, полимерная пленка может считаться ʺдышащейʺ, если она имеет значение WVTR, по меньшей мере, 1000 г/(м²·день). WVTR может определяться с помощью измерительного устройства Lyssy L80-5000 в соответствии с ASTM E398.

ʺПленкаʺ в значении по настоящему изобретению представляет собой лист или слой материала, имеющего медианную толщину, которая является малой по сравнению с его длиной и шириной. Например, термин ʺпленкаʺ может относиться к листу или слою материала, имеющему медианную толщину меньше чем 200 мкм, но больше чем 1 мкм.

Как используется в настоящем документе ʺгидравлический напорʺ представляет собой меру сопротивления дышащей пленки проникновению жидкости, это означает ее барьерные свойства. Барьерные свойства дышащей пленки измеряют с использованием исследования гидростатического давления, которое измеряет сопротивление образца пленки проникновению воды при низком гидростатическом давлении. Используемая процедура является эквивалентной AATCC Test Method 127-2013, WSP 80.6 и ISO 811. Образец пленки (исследуемая площадь=10 см²) устанавливается с образованием крышки на напорном резервуаре для исследований. Этот образец пленки подвергается воздействию стандартизованного давления воды, повышаемого при постоянной скорости, до тех пор, пока не появится протечка на наружной поверхности пленки или не произойдет прорыв воды в результате отказа пленки (скорость роста перепада давления=100 мбар/мин). Давление воды измеряется как высота столба жидкости, обеспечивающего гидростатический напор, достигаемая при первом признаке протечки в трех отдельных областях образца пленки или, когда происходит прорыв. Результаты для высоты напора регистрируются в сантиметрах или миллибарах давления воды на образец. Более высокое значение указывает на большее сопротивление проникновению воды. Для измерений гидростатического давления используют TEXTEST FX-3000, Hydrostatic Head Tester (Textest AG, Switzerland).

Для целей настоящего изобретения, термин ʺматериал наполнителя, содержащего карбонат кальцияʺ относится к материалу, который содержит, по меньшей мере, 80% масс карбоната кальция, по отношению к общей сухой массе материала наполнителя, содержащего карбонат кальция.

ʺПриродный измельченный карбонат кальцияʺ (GCC) в значении по настоящему изобретению представляет собой карбонат кальция, полученный из природных источников, такой как известняк, мрамор, доломит или мел, и обработанный посредством влажной обработки, такой как измельчение, просеивание и/или фракционирование, например, с помощью циклона или классификатора.

ʺМодифицированный карбонат кальцияʺ (MCC) в значении по настоящему изобретению может характеризовать природный измельченный или преципитированный карбонат кальция с модификацией внутренней структуры или продукт поверхностной реакции, то есть ʺповерхностно-прореагировавший карбонат кальцияʺ. ʺПоверхностно-прореагировавший карбонат кальцияʺ представляет собой материал, содержащий карбонат кальция и нерастворимые, предпочтительно, по меньшей мере, частично кристаллические, соли кальция и анионов кислот на поверхности. Предпочтительно, нерастворимая соль кальция распространяется с поверхности, по меньшей мере, части карбоната кальция. Ионы кальция, формирующие указанную, по меньшей мере, частично кристаллическую соль кальция и указанного аниона, происходят по большей части из исходного материала карбоната кальция. MCC описан, например, в US 2012/0031576 A1, WO 2009/074492 A1, EP 2264109 A1, EP 2070991 A1 или EP 2264108 A1.

Термин ʺпродукт материала поверхностно-обработанного наполнителяʺ в значении по настоящему изобретению относится к материалу наполнителя, содержащего карбонат кальция, который находился в контакте с агентом для обработки поверхности, таким образом, чтобы получить слой покрытия, по меньшей мере, на части поверхности материала наполнителя, содержащего карбонат кальция.

Термин ʺянтарный ангидридʺ, также называемый дигидро-2,5-фурандионом, ангидридом янтарной кислоты или сукцинилоксидом, имеет молекулярную формулу C₄H₄O₃ и представляет собой кислотный ангидрид янтарной кислоты.

Термин ʺмонозамещенныйʺ янтарный ангидрид в значении по настоящему изобретению относится к янтарному ангидриду, где атом водород замещен другим заместителем.

Термин ʺмонозамещенная" янтарная кислота в значении по настоящему изобретению относится к янтарной кислоте, где атом водорода замещен другим заместителем.

Термин ʺсухойʺ материал наполнителя, содержащего карбонат кальция, понимается как материал наполнителя, имеющий меньше чем 0,3% масс воды по отношению к массе материала наполнителя. % воды (равный ʺостаточному общему содержанию влажностиʺ) определяется в соответствии с Кулонометрическим методом измерения по Карлу Фишеру, где материал наполнителя нагревается до 220°C, и содержание воды, высвобождаемое в виде паров и выделяемое с использованием потока газообразного азота, определяется в кулонометрической установке Карла Фишера (при 100 мл/мин).

Термин ʺспособность к удерживанию влажностиʺ в значении по настоящему изобретению относится к количеству влажности, адсорбированному на поверхности минерального наполнителя, и может определяться в мг влажности/г сухого продукта обработанного минерального наполнителя после экспонирования для атмосферы при 10 и 85% относительной влажности, соответственно, в течение 2,5 часов при температуре +23°C (±2°C).

Термин ʺполимерная композицияʺ относится к композитному материалу, содержащему, по меньшей мере, одну добавку (например, по меньшей мере, один наполнитель), и, по меньшей мере, один полимерный материал, который можно использовать при получении полимерного продукта.

Термин ʺполимерный мастербатчʺ (= или ʺмастербатчʺ) относится к композиции с относительно высоким содержанием наполнителя, предпочтительно, по меньшей мере, равным или большим, чем 60% масс (по отношению к общей массе композиции). ʺПолимерный мастербатчʺ может добавляться к полимеру без наполнителя или с малым содержанием наполнителя в ходе обработки для достижения более высокого содержания наполнителя. Тем не менее, ʺполимерная композицияʺ (= или ʺкомпозицияʺ), как определено ранее, имеющая относительно низкое содержание наполнителя, предпочтительно, ниже 60% масс (по отношению к общей массе композиции), и которая часто упоминается также как ʺполимерное соединениеʺ (= или ʺсоединениеʺ), может также использоваться непосредственно при получении полимерного продукта.

Соответственно, термин ʺполимерная композицияʺ (=композиция), как используется в настоящем документе, включает как ʺполимерные мастербатчиʺ, так и ʺполимерные компаундыʺ.

Для целей настоящей заявки, ʺтемпература появления летучестиʺ определяется как температура, при которой летучие вещества - включая летучие вещества, введенные в результате воздействия обычных стадий приготовления минерального наполнителя, включая измельчение, либо со вспомогательными агентами для измельчения, либо без них, с флотационными добавками или без них или с другими агентами, и с другими агентами для предварительной обработки, не перечисленными выше в явном виде, которые детектируются в соответствии с термогравиметрическим анализом, описанным далее - начинают выделяться, как наблюдается на термогравиметрической кривой (TGA), на графике массы, остающегося образца (осьy) как функции температуры (осьx), построение и объяснение такой кривой определены далее.

Аналитические методы TGA обеспечивают информацию относительно потерь массы и температур появления летучести с большой точностью, и они повсеместно известны; они описаны, например, в ʺPrinciples of Instrumental analysisʺ, fifth edition, Skoog, Holler, Nieman, 1998 (first edition 1992) in Chapter 31 pages 798 to 800, и во многих других широко известных справочных изданиях. В настоящем изобретении, термогравиметрический анализ (TGA) осуществляют с использованием TGA 851, Mettler Toledo, на основе образца 500±50 мг и сканирования температур от 25 до 280°C или от 25 до 400°C при скорости 20°C/минута в потоке воздуха 70 мл/мин. Специалист в данной области сможет определить ʺтемпературу появления летучестиʺ посредством анализа кривой TGA следующим образом: получают первую производную кривой TGA, и идентифицируют ее точки перегиба между 150 и 280°C или между 25 и 400°C. Из точек перегиба, имеющих величину крутизны касательной больше чем 45° по отношению к горизонтальной линии, идентифицируется точка, имеющая самую низкую связанную с ней температуру, которая выше 200°C. Значение температуры, связанное с этой самой низкой точкой перегиба температуры на кривой первой производной представляет собой ʺтемпературу появления летучестиʺ. Общая масса агента для обработки поверхности на доступной поверхности наполнителя может определяться с помощью термогравиметрического анализа по потерям массы между 105°C и 400°C.

Для целей настоящей заявки, ʺлетучие вещества в целомʺ, ассоциируемые с минеральными наполнителями и выделяющиеся в диапазоне температур от 25 до 280°C или от 25 до 400°C характеризуются в соответствии с % потерь массы образца минерального наполнителя в диапазоне температур, как регистрируется на термогравиметрической (TGA) кривой. ʺЛетучие вещества в целомʺ, выделяющиеся на кривой TGA, определяются с использованием программного обеспечения Star^® SW 9.01. С использованием этого программного обеспечения, кривая сначала нормируется по отношению к исходной массе образца для получения потерь массы в значениях % по отношению к исходному образцу. После этого выбирается диапазон температур от 25 до 280°C или от 25 до 400°C и выбирается опция «step horizontal» (по-немецки: "Stufe horizontal") для получения % масс потерь в выбранном диапазоне температур.

Термин ʺсолевые продукты реакцииʺ в значении по настоящему изобретению относится к продуктам, полученным посредством приведения в контакт материала наполнителя, содержащего карбонат кальция, с одним или несколькими монозамещенными янтарными ангидридами. Указанные солевые продукты реакции образуются из монозамещенной янтарной кислоты, которая образуется из используемого монозамещенного янтарного ангидрида и химически активных молекул, расположенных на поверхности материала наполнителя, содержащего карбонат кальция. Альтернативно, указанные солевые продукты реакции образуются из монозамещенной янтарной кислоты, которая может необязательно присутствовать вместе, по меньшей мере, с одним монозамещенным янтарным ангидридом, и из химически активных молекул, расположенных на поверхности материала наполнителя, содержащего карбонат кальция.

Термин ʺудельная площадь поверхностиʺ (в м²/г) минерального наполнителя в значении по настоящему изобретению определяется с использованием метода БЭТ с азотом в качестве адсорбирующего газа, который хорошо известен специалистам в данной области (ISO 9277:1995). Общая площадь поверхности (в м²) минерального наполнителя получается затем посредством умножения удельной площади поверхности на массу (в г) минерального наполнителя до обработки.

В настоящем документе, ʺразмер частицʺ наполнителя, содержащего карбонат кальция, описывается с помощью его распределения размеров частиц. Значение d_x представляет собой диаметр, по отношению к которому x % масс частиц имеют диаметры меньше чем d_x. Это означает, что значение d₂₀представляет собой размер частиц, при котором 20% масс всех частиц меньше, и значение d₉₈ представляет собой размер частиц, при котором 98% масс всех частиц меньше него. Значение d₉₈ обозначает также ʺмаксимальный размерʺ. Значение d₅₀, таким образом, представляет собой средневзвешенный медианный размер частиц, то есть, 50% масс всех зерен больше или меньше чем этот размер частиц. Для целей настоящего изобретения, размер частиц указывается как средневзвешенный медианный размер частиц d₅₀, если не указано иного. Для определения значения средневзвешенного медианного размера частиц d₅₀ или значения максимального размера частиц d₉₈ можно использовать устройство Sedigraph 5100 или 5120 от компании Micromeritics, USA. Способ и инструмент хорошо известны специалистам в данной области и широко используются для определения размеров зерен наполнителей и пигментов. Измерение осуществляют в водном растворе 0,1% масс Na₄P₂O₇. Образцы диспергируют с использованием высокоскоростной мешалки и ультразвука.

Для целей настоящего изобретения, ʺсодержание твердых продуктовʺ жидкой композиции представляет собой меру количества материала, остающегося после выпаривания всего растворителя или воды.

ʺСуспензияʺ или ʺвзвесьʺ в значении по настоящему изобретению содержит нерастворимые твердые продукты и воду, и необязательно, другие добавки, и обычно содержит большие количества твердых продуктов, и, таким образом, она является более вязкой и может иметь более высокую плотность, чем жидкость, из которой она сформирована.

ʺСлой обработкиʺ в смысле настоящего изобретения относится к слою, предпочтительно, к монослою агента для обработки поверхности, на поверхности, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция. ʺСлой обработкиʺ содержит в качестве агента для обработки поверхности, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид и/или, по меньшей мере, одну монозамещенную янтарную кислоту и/или солевой продукт (продукты) их реакции.

ʺСлой после обработкиʺ в значении по настоящему изобретению относится к слою, предпочтительно, к монослою агента для обработки поверхности, который может отличаться, по меньшей мере, от одного монозамещенного янтарного ангидрида и/или, по меньшей мере, одной монозамещенной янтарной кислоты и/или солевого продукта (продуктов) их реакции, этот ʺслой после обработкиʺ расположен на ʺслое обработкиʺ.

Там, где в настоящем описании и формуле изобретения используется термин ʺсодержащийʺ, он не исключает других не указанных элементов с большой или малой функциональной важностью. Для целей настоящего изобретения, термин ʺсостоящий изʺ считается более предпочтительным вариантом осуществления термина ʺсоставленный изʺ. Если далее группа определяется как содержащая, по меньшей мере, определенное количество вариантов осуществления, это также должно пониматься как описание группы, которая предпочтительно состоит только из этих вариантов осуществления.

Когда используются термины ʺвключающийʺ или ʺимеющийʺ, эти термины считаются эквивалентными ʺсодержащемуʺ, как определено выше.

Когда используется существительное в единственном числе, оно включает и множественное число этого существительного, если только конкретно не указано чего-нибудь еще.

Термины подобные ʺможет быть полученʺ или ʺможет быть определенʺ и ʺполученныйʺ или ʺопределенныйʺ используются взаимозаменяемо. Это, например, означает, если только контекст четко не диктует иного, что термин ʺполученныйʺ не рассматривается как указывающий, например, на то, что один из вариантов осуществления обязательно должен быть получен, например, с помощью последовательности стадий, следующих за термином ʺполученныйʺ, даже если такое ограниченное понимание всегда включается с помощью терминов ʺполученныйʺ или ʺопределенныйʺ в качестве предпочтительного варианта осуществления.

Дышащая пленка по настоящему изобретению содержит, по меньшей мере, один термопластичный полимер и продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя. Продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя содержит (A), по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, имеющий средневзвешенный медианный размер частиц d₅₀в пределах от 0,1 мкм до 7 мкм, максимальный размер частиц d₉₈≤15 мкм, удельную площадь поверхности (согласно БЭТ) от 0,5 до 150 м²/г, как измерено с использованием азота и метода БЭТ в соответствии с ISO 9277, и остаточное общее содержание влажности≤1% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного измельченного (в частности, измельченного во влажном состоянии) материала наполнителя, содержащего карбонат кальция, и (B) слой обработки на поверхности, по меньшей мере, одного измельченного (в частности, измельченного во влажном состоянии) материала наполнителя, содержащего карбонат кальция, содержащий по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид и/или, по меньшей мере, одну монозамещенную янтарную кислоту и/или солевой продукт (продукты) их реакции. Продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя содержит слой обработки в количестве от 0,1 до 3% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного измельченного (в частности, измельченного во влажном состоянии) материала наполнителя, содержащего карбонат кальция.

В дальнейшем, подробности и предпочтительные варианты осуществления продукта по настоящему изобретению будут приведены более подробно. Необходимо понять, что эти технические подробности и варианты осуществления являются применимыми также к способу по настоящему изобретению получения указанной дышащей пленки и к применению по настоящему изобретению дышащей пленки и продукта материала поверхностно-обработанного наполнителя.

Термопластичный полимер

Дышащая пленка по настоящему изобретению содержит, по меньшей мере, один термопластичный полимер. Следует принять во внимание, что этот, по меньшей мере, один термопластичный полимер не ограничивается конкретным материалом, постольку, поскольку полимер является пригодным для использования при получении дышащей пленки. Специалист в данной области выберет термопластичный полимер в соответствии с желаемыми свойствами дышащей пленки, такие как температурная стойкость или упругое восстановление.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, по меньшей мере, один термопластичный полимер представляет собой полиолефин. Полиолефиновые полимеры, которые могут использоваться, предпочтительно выбираются из группы, состоящей из полипропилена, полиэтилена, полибутилена и их смеси.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, по меньшей мере, один термопластичный полимер представляет собой полиэтилен, предпочтительно, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена высокой плотности (HDPE), линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE), полиэтилена низкой плотности (LDPE), полиэтилена ультранизкой плотности (ULDPE), полиэтилена очень низкой плотности (VLDPE) и их смесей.

Полиэтилен, имеющий плотность, находящуюся в пределах от 0,936 г/м³ примерно до 0,965 г/м³, как правило, называется ʺполиэтилен высокой плотности (HDPE)ʺ.

Полиэтилен, имеющий плотность, находящуюся в пределах от 0,910 г/м³ примерно до 0,940 г/м³, как правило, называется ʺполиэтилен низкой плотности (LDPE)ʺ.

Термин ʺлинейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE)ʺ относится к линейному по существу полимеру (полиэтилену), со значительными количествами коротких ветвей, обычно получаемому посредством сополимеризации этилена с олефинами с более длинными цепями. Линейный полиэтилен низкой плотности структурно отличается от полиэтилена низкой плотности (LDPE) отсутствием длинноцепного разветвления. Линейность LLDPE получается в результате различных способов получения LLDPE. Как правило, LLDPE получают при более низких температурах и давлениях посредством сополимеризации этилена и высших альфа-олефинов, таких как 1-бутен, 1-гексен или 1-октен. LLDPE имеет, как правило, плотность в пределах от 0,911 г/м³ до 0,940, а предпочтительно, в пределах от 0,912 г/м³до 0,928 г/м³для применений в дышащей пленке.

ʺЛинейный полиэтилен низкой плотности с очень низкой плотностью (VLDPE)ʺ представляет собой по существу линейный полимер с высокими уровнями короткоцепных ветвей, обычно получаемый посредством сополимеризации этилена с короткоцепными альфа-олефинами, такими как 1-бутен, 1 гексен или 1-октен. Как правило, VLDPE имеет плотность в пределах от 0,900 до 0,914 г/см³.

ʺЛинейный полиэтилен низкой плотности с ультранизкой плотностью (ULDPE)ʺ представляет собой по существу линейный полимер с высокими уровнями короткоцепных ветвей, обычно получаемый посредством сополимеризации этилена с короткоцепными альфа-олефинами, такими как 1-бутен, 1 гексен или 1-октен. Как правило, ULDPE имеет плотность в пределах от 0,860 до 0,899 г/см³.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, по меньшей мере, один термопластичный полимер состоит из одного только типа термопластичного полимера. В соответствии с другим вариантом осуществления, по меньшей мере, термопластичный полимер состоит из смеси двух или более типов термопластичных полимеров.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, термопластичный полимер включает линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE), предпочтительно, LLDPE, имеющий плотность в пределах от 0,912 г/м³до 0,928 г/м³. Авторы обнаружили, что полимеры LLDPE, имеющие плотность в указанном диапазоне, могут демонстрировать очень хорошие барьерные и технологичные свойства, в особенности, в сочетании с продуктом материала поверхностно-обработанного наполнителя в соответствии с настоящим изобретением.

В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления, по меньшей мере, один термопластичный полимер содержит от 1 до 10% масс LDPE, более предпочтительно, от 3 до 7% масс LDPE, а наиболее предпочтительно, примерно 5% масс LDPE, по отношению к общему количеству термопластичного полимера.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, скорость течения расплава (MFR), определенная в соответствии с ISO 1133 (190°C, 2,16 кг), по меньшей мере, одного термопластичного полимера предпочтительно составляет от 0,01 до 20, а более предпочтительно, от 0,1 до 10 г/10 мин.

Дышащая пленка может содержать, по меньшей мере, один термопластичный полимер в количестве, по меньшей мере, 15% масс, по отношению к общей массе дышащей пленки, предпочтительно, по меньшей мере, 20% масс, более предпочтительно, по меньшей мере, 30% масс, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 40% масс, например, примерно 50% масс. В соответствии с одним из вариантов осуществления, дышащая пленка содержит, по меньшей мере, один термопластичный полимер в количестве от 15 до 70% масс, предпочтительно, от 20 до 70% масс, более предпочтительно, от 30 до 65% масс, а наиболее предпочтительно, от 40 до 60% масс, по отношению к общей массе дышащей пленки.

Продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя

Дышащая пленка по настоящему изобретению содержит также продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя, где продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя содержит, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, имеющий несколько важных особенностей, которые определены в пункте 1 формулы изобретения и будут описываться более подробно в дальнейшем.

По меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, в значении по настоящему изобретению относится к материалу наполнителя, выбранному из природного измельченного карбоната кальция (GCC), преципитированного карбоната кальция (PCC), модифицированного карбоната кальция (MCC), поверхностно-обработанного карбоната кальция или их смесей. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, представляет собой природный измельченный карбонат кальция (GCC), более предпочтительно, наполнитель, содержащий измельченный карбонат-карбонат кальция, представляет собой измельченный во влажном состоянии природный измельченный карбонат кальция.

GCC, как понимается, представляет собой встречающуюся в природе форму карбоната кальция, добываемую из осадочных пород, таких как известняк или мел, или из метаморфных пород мрамора, и обрабатываемую посредством обработки, такой как помол, просеивание и/или фракционирование во влажной форме, например, с помощью циклона или классификатора. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, GCC выбирается из группы, включающей мрамор, мел, доломит, известняк и их смеси.

ʺПреципитированный карбонат кальцияʺ (PCC) в значении по настоящему изобретению представляет собой синтезированный материал, как правило, полученный посредством преципитации после реакции диоксида углерода и негашеной извести в водной окружающей среде или посредством преципитации кальция и источника карбонатных ионов в воде, или посредством преципитации ионов кальция и карбоната, например, CaCl₂ и Na₂CO₃, из раствора. Другие возможные пути получения PCC представляют собой известково-содовый процесс или процесс Сольвея, в котором PCC представляет собой побочный продукт получения аммиака. Преципитированный карбонат кальция существует в трех основных кристаллических формах: это кальцит, арагонит и фатерит, и имеется множество различных полиморфов (кристаллических структур) для каждой из этих кристаллических форм. Кальцит представляет собой тригональную структуру с типичными кристаллическими структурами, такими как скаленоэдрическая (S-PCC), ромбоэдрическая (R-PCC), гексагональная, призматическая, пинакоидальная, коллоидальная (C-PCC), кубическая и призматическая (P-PCC). Арагонит представляет собой орторомбическую структуру с типичными кристаллическими структурами двойниковых гексагональных призматических кристаллов, а также разнообразный ассортимент тонких продолговатых призматических кристаллов, кристаллов, имеющих форму изогнутых пластин, усеченных пирамидальных кристаллов, кристаллов в форме клина, форму разветвленного дерева и форму коралла или червеобразную форму. Фатерит принадлежит к гексагональной кристаллической системе. Полученная взвесь PCC может механически обезвоживаться и сушиться.

Модифицированный карбонат кальция может относиться к GCC или PCC с модификацией внутренней структуры или к поверхностно-прореагировавшему GCC или PCC. Поверхностно-прореагировавший карбонат кальция может быть получен посредством получения GCC или PCC в форме водной суспензии, и добавление кислоты к указанной суспензии. Пригодные для использования кислоты представляют собой, например, серную кислоту, хлористоводородную кислоту, фосфорную кислоту, лимонную кислоту, щавелевую кислоту или их смесь. На следующей стадии, карбонат кальция обрабатывают газообразным диоксидом углерода. Если для стадии кислотной обработки используют сильную кислоту, такую как серная кислота или хлористоводородная кислота, диоксид углерода будет автоматически образовываться in situ. Альтернативно или в дополнение к этому, диоксид углерода может подаваться из внешнего источника. Поверхностно-прореагировавшие карбонаты кальция описаны, например, в US 2012/0031576 A1, WO 2009/074492 A1, EP 2264109 A1, EP 2070991 A1 или EP 2264108 A1.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, представляет собой мрамор, более предпочтительно, мрамор, измельченный во влажном состоянии.

Следует принять во внимание, что это количество измельченного (в частности, измельченного во влажном состоянии) карбоната кальция, по меньшей мере, в одном материале наполнителя, содержащего карбонат кальция, составляет, по меньшей мере, 80% масс, например, по меньшей мере, 95% масс, предпочтительно, находится в пределах между 97 и 100% масс, более предпочтительно, между 98,5 и 99,95% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция.

По меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, предпочтительно находится в форме материала в виде частиц, и он может иметь распределение размеров частиц, как обычно используется для материала (материалов), включаемых в тот тип продукта, который должен производиться. Как правило, одно из конкретных требований настоящего изобретения заключается в том, что, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, имеет средневзвешенный медианный размер частиц значение d₅₀ в пределах от 0,1 до 7 мкм. Например, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, имеет средневзвешенный медианный размер частиц d₅₀ от 0,25 мкм до 5 мкм и предпочтительно, от 0,7 мкм до 4 мкм.

Другое требование настоящего изобретения заключается в том, что, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, имеет максимальный размер (d₉₈) ≤15 мкм. Например, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, имеет максимальный размер (d₉₈) ≤12,5 мкм, предпочтительно, ≤10 мкм, а наиболее предпочтительно, ≤7,5 мкм.

Кроме того, очевидно, что по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, имеет удельную площадь поверхности согласно БЭТ от 0,5 и 150 м²/г, как измерено с использованием азота и метода БЭТ в соответствии с ISO 9277. Например, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, имеет удельную площадь поверхности (согласно БЭТ) от 0,5 до 50 м²/г, более предпочтительно, от 0,5 до 35 м²/г, а наиболее предпочтительно, от 0,5 до 15 м²/г, как измерено с использованием азота и метода БЭТ в соответствии с ISO 9277.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, предпочтительно представляет собой мрамор, имеющий значение диаметра d₅₀ для медианного размера частиц от 0,1 мкм до 7 мкм, предпочтительно, от 0,25 мкм до 5 мкм, а наиболее предпочтительно, от 0,7 мкм до 4 мкм. В этом случае, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, демонстрирует удельную площадь поверхности согласно БЭТ от 0,5 до 150 м²/г, предпочтительно, от 0,5 до 50 м²/г, более предпочтительно, от 0,5 до 35 м²/г, а наиболее предпочтительно, от 0,5 до 15 м²/г, измеренную с использованием азота и метода БЭТ в соответствии с ISO 9277.

В предпочтительном варианте осуществления наполнитель, содержащий измельченный карбонат кальция представляет собой наполнитель, содержащий карбонат кальция, измельченный во влажном состоянии. Однако можно также использовать наполнители, содержащие карбонат кальция, измельченный в сухом состоянии.

Стадия измельчения во влажном состоянии может осуществляться при таких условиях, что имеет место аутогенное измельчение и/или помол с помощью горизонтальной шаровой мельницы, и/или другие такие способы, известные специалистам в данной области. Материал наполнителя, содержащего обработанный измельченный карбонат кальция, полученный таким образом, может промываться и обезвоживаться с помощью хорошо известных способов, например, посредством флоккуляции, фильтрации или принудительного выпаривания, перед сушкой. Следующая далее стадия сушки может осуществляться на одной стадии, такой как сушка распылением, или, по меньшей мере, на двух стадиях, например, посредством применения сначала стадии нагрева к материалу наполнителя, содержащему измельченный во влажном состоянии карбонат кальция, для уменьшения содержания ассоциированной влажности до уровня, который не превышает примерно 0,5% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный во влажном состоянии карбонат кальция. Остаточное общее содержание влажности наполнителя может быть измерено с помощью метода кулонометрического титрования Карла Фишера, десорбции влажности в печи при 195°C и непрерывного прохождения ее в кулонометр KF (Coulometric KF Titrator C30, Mettler Toledo, объединенный с печью Mettler DO 0337) с использованием сухого N₂при 100 мл/мин в течение 10 мин. Остаточное общее содержание влажности может определяться с помощью калибровочной кривой, а также нужно учитывать завесу в виде 10-мин потока газа без образца. Остаточное общее содержание влажности может дополнительно уменьшаться посредством применения второй стадии нагрева, по меньшей мере, к одному материалу наполнителя, содержащему измельченный во влажном состоянии карбонат кальция. В случае, когда указанная сушка осуществляется с помощью нескольких стадий сушки, первая стадия может осуществляться посредством нагрева в горячем потоке воздуха, в то время как вторая и дополнительные стадии сушки предпочтительно осуществляются посредством непрямого нагрева, при котором атмосфера в соответствующей емкости содержит агент для обработки поверхности. Является также обычным то, что, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный во влажном состоянии карбонат кальция, подвергается воздействию стадии обогащения(такой как стадияфлотации, выщелачивания или магнитной сепарации) для удаления примесей.

В другом предпочтительном варианте осуществления, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, представляет собой материал, измельченный в горизонтальной шаровой мельнице и впоследствии высушенный с использованием хорошо известного способа сушки распылением.

В соответствии с настоящим изобретением, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, имеет остаточное содержание влажности≤1% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция. В зависимости, по меньшей мере, от одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, этот, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, имеет остаточное общее содержание влажности от 0,01 до 1% масс, предпочтительно, от 0,01 до 0,2% масс, более предпочтительно, от 0,02 до 0,15% масс, а наиболее предпочтительно, от 0,04 до 0,15% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция.

Например, в случае, когда в качестве, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, используют измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) и высушенный распылением мрамор, остаточное общее содержание влажности, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, предпочтительно составляет от 0,01 до 0,1% масс, более предпочтительно, от 0,02 до 0,08% масс, а наиболее предпочтительно, от 0,04 до 0,07% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция. Если в качестве, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, используют PCC, остаточное общее содержание влажности, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, предпочтительно составляет от 0,01 до 0,2% масс, более предпочтительно, от 0,05 до 0,17% масс, а наиболее предпочтительно, от 0,05 до 0,10% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция.

В соответствии с настоящим изобретением продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя дополнительно содержит слой обработки на поверхности, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, содержащий, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид и/или, по меньшей мере, одну монозамещенную янтарную кислоту и/или солевой продукт (продукты) их реакции.

Следует принять во внимание, что это выражение ʺпо меньшей мере, одинʺ монозамещенный янтарный ангидрид означает, что в способе по настоящему изобретению могут быть предложены один или несколько видов монозамещенного янтарного ангидрида.

Соответственно, необходимо отметить, что этот, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид может представлять собой один из видов монозамещенного янтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид может представлять собой смесь двух или более видов монозамещенного янтарного ангидрида. Например, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид может представлять собой смесь двух или трех видов монозамещенного янтарного ангидрида, например, два вида монозамещенного янтарного ангидрида.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой один вид монозамещенного янтарного ангидрида.

Следует принять во внимание, что этот, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой агент для обработки поверхности и состоит из янтарного ангидрида монозамещенного группой, выбранной из любой линейной, разветвленной, алифатической и циклической группы, имеющей общее количество атомов углерода от C2 до C30 в заместителе.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид состоит из янтарного ангидрида монозамещенного группой, выбранной из линейной, разветвленной, алифатической и циклической группы, имеющей общее количество атомов углерода от C3 до C20 в заместителе. Например, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид состоит из янтарного ангидрида монозамещенного группой, выбранной из линейной, разветвленной, алифатической и циклической группы, имеющей общее количество атомов углерода от C4 до C18 в заместителе.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид состоит из янтарного ангидрида монозамещенного одной группой, представляющей собой линейную и алифатическую группу, имеющую общее количество атомов углерода от C2 до C30, предпочтительно, от C3 до C20, а наиболее предпочтительно, от C4 до C18 в заместителе. В дополнение к этому или альтернативно, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид состоит из янтарного ангидрида монозамещенного одной группой, представляющей собой разветвленную и алифатическую группу, имеющую общее количество атомов углерода от C2 до C30, предпочтительно, от C3 до C20, а наиболее предпочтительно, от C4 до C18 в заместителе.

Таким образом, является предпочтительным, чтобы, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид состоял из янтарного ангидрида монозамещенного одной группой, представляющей собой линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую общее количество атомов углерода от C2 до C30, предпочтительно, от C3 до C20, а наиболее предпочтительно, от C4 до C18 в заместителе.

Например, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид состоит из янтарного ангидрида монозамещенного одной группой, представляющей собой линейную алкильную группу, имеющую общее количество атомов углерода от C2 до C30, предпочтительно, от C3 до C20, а наиболее предпочтительно, от C4 до C18 в заместителе. В дополнение к этому или альтернативно, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид состоит из янтарного ангидрида монозамещенного одной группой, представляющей собой разветвленную алкильную группу, имеющую общее количество атомов углерода от C2 до C30, предпочтительно, от C3 до C20, а наиболее предпочтительно, от C4 до C18 в заместителе.

Термин ʺалкилʺ в значении по настоящему изобретению относится к линейному или разветвленному, насыщенному органическому соединению, состоящему из углерода и водорода. Другими словами, ʺянтарные ангидриды монозамещенные алкиламиʺ состоят из линейных или разветвленных, насыщенных углеводородных цепей, содержащих боковую группу янтарного ангидрида.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой, по меньшей мере, один линейный или разветвленный янтарный ангидрид монозамещенный алкилом. Например, по меньшей мере, один из янтарных ангидридов монозамещенных алкилом выбирается из группы, включающей этилянтарный ангидрид, пропилянтарный ангидрид, бутилянтарный ангидрид, триизобутилянтарный ангидрид, пентилянтарный ангидрид, гексилянтарный ангидрид, гептилянтарный ангидрид, октилянтарный ангидрид, нонилянтарный ангидрид, децилянтарный ангидрид, додецилянтарный ангидрид, гексадеканилянтарный ангидрид, октадеканилянтарный ангидрид и их смеси.

Соответственно, следует принять во внимание, что, например, термин ʺбутилянтарный ангидридʺ включает линейный и разветвленный бутилянтарный ангидрид (ангидриды). Один из конкретных примеров линейного бутилянтарного ангидрида (ангидридов) представляет собой н-бутилянтарный ангидрид. Конкретные примеры разветвленного бутилянтарного ангидрида (ангидридов) представляют собой изо-бутилянтарный ангидрид, втор-бутилянтарный ангидрид и/или трет-бутилянтарный ангидрид.

Кроме того, следует принять во внимание, что, например, термин ʺгексадеканилянтарный ангидридʺ включает линейный и разветвленный гексадеканилянтарный ангидрид (ангидриды). Один из конкретных примеров линейного гексадеканилянтарного ангидрида (ангидридов) представляет собой н-гексадеканилянтарный ангидрид. Конкретные примеры разветвленного гексадеканилянтарного ангидрида (ангидридов) представляют собой 14 метилпентадеканилянтарный ангидрид, 13-метилпентадеканилянтарный ангидрид, 12-метилпентадеканилянтарный ангидрид, 11-метилпентадеканилянтарный ангидрид, 10-метилпентадеканилянтарный ангидрид, 9 метилпентадеканилянтарный ангидрид, 8-метилпентадеканилянтарный ангидрид, 7-метилпентадеканилянтарный ангидрид, 6-метилпентадеканилянтарный ангидрид, 5-метилпентадеканилянтарный ангидрид, 4-метилпентадеканилянтарный ангидрид, 3-метилпентадеканилянтарный ангидрид, 2-метилпентадеканилянтарный ангидрид, 1-метилпентадеканилянтарный ангидрид, 13-этилбутадеканилянтарный ангидрид, 12-этилбутадеканилянтарный ангидрид, 11-этилбутадеканилянтарный ангидрид, 10 этилбутадеканилянтарный ангидрид, 9-этилбутадеканилянтарный ангидрид, 8 этилбутадеканилянтарный ангидрид, 7-этилбутадеканилянтарный ангидрид, 6 этилбутадеканилянтарный ангидрид, 5-этилбутадеканилянтарный ангидрид, 4 этилбутадеканилянтарный ангидрид, 3-этилбутадеканилянтарный ангидрид, 2 этилбутадеканилянтарный ангидрид, 1-этилбутадеканилянтарный ангидрид, 2 бутилдодеканилянтарный ангидрид, 1-гексилдеканилянтарный ангидрид, 1 гексил-2 деканилянтарный ангидрид, 2-гексилдеканилянтарный ангидрид, 6,12 диметилбутадеканилянтарный ангидрид, 2,2-диэтилдодеканилянтарный ангидрид, 4,8,12-триметилтридеканилянтарный ангидрид, 2,2,4,6,8-пентаметилундеканилянтарный ангидрид, 2-этил-4-метил-2-(2-метилпентил)гептилянтарный ангидрид и/или 2-этил-4,6-диметил-2-пропилнонилянтарный ангидрид.

Кроме того, следует принять во внимание, что, например, термин ʺоктадеканилянтарный ангидридʺ включает линейный и разветвленный октадеканилянтарный ангидрид (ангидриды). Один из конкретных примеров линейного октадеканилянтарного ангидрида (ангидридов) представляет собой н-октадеканилянтарный ангидрид. Конкретные примеры разветвленного гексадеканилянтарного ангидрида (ангидридов) представляют собой 16 метилгептадеканилянтарный ангидрид, 15-метилгептадеканилянтарный ангидрид, 14-метилгептадеканилянтарный ангидрид, 13-метилгептадеканилянтарный ангидрид, 12-метилгептадеканилянтарный ангидрид, 11 метилгептадеканилянтарный ангидрид, 10-метилгептадеканилянтарный ангидрид, 9-метилгептадеканилянтарный ангидрид, 8-метилгептадеканилянтарный ангидрид, 7-метилгептадеканилянтарный ангидрид, 6-метилгептадеканилянтарный ангидрид, 5-метилгептадеканилянтарный ангидрид, 4-метилгептадеканилянтарный ангидрид, 3-метилгептадеканилянтарный ангидрид, 2-метилгептадеканилянтарный ангидрид, 1-метилгептадеканилянтарный ангидрид, 14-этилгексадеканилянтарный ангидрид, 13-этилгексадеканилянтарный ангидрид, 12-этилгексадеканилянтарный ангидрид, 11-этилгексадеканилянтарный ангидрид, 10-этилгексадеканилянтарный ангидрид, 9-этилгексадеканилянтарный ангидрид, 8-этилгексадеканилянтарный ангидрид, 7-этилгексадеканилянтарный ангидрид, 6-этилгексадеканилянтарный ангидрид, 5-этилгексадеканилянтарный ангидрид, 4-этилгексадеканилянтарный ангидрид, 3-этилгексадеканилянтарный ангидрид, 2-этилгексадеканилянтарный ангидрид, 1-этилгексадеканилянтарный ангидрид, 2-гексилдодеканилянтарный ангидрид, 2-гептилундеканилянтарный ангидрид, изо-октадеканилянтарный ангидрид и/или 1-октил-2-деканилянтарный ангидрид.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, этот, по меньшей мере, один из янтарных ангидридов монозамещенных алкилом выбирается из группы, включающей бутилянтарный ангидрид, гексилянтарный ангидрид, гептилянтарный ангидрид, октилянтарный ангидрид, гексадеканилянтарный ангидрид, октадеканилянтарный ангидрид и их смеси.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой один из видов янтарного ангидрида монозамещенного алкила. Например, один из янтарных ангидридов монозамещенных алкилом представляет собой бутилянтарный ангидрид. Альтернативно, один из янтарных ангидридов монозамещенных алкилом представляет собой гексилянтарный ангидрид. Альтернативно, один из янтарных ангидридов монозамещенных алкилом представляет собой гептилянтарный ангидрид или октилянтарный ангидрид. Альтернативно, один из янтарных ангидридов монозамещенных алкилом представляет собой гексадеканилянтарный ангидрид. Например, один из янтарных ангидридов монозамещенных алкилом представляет собой линейный гексадеканилянтарный ангидрид, такой как н-гексадеканилянтарный ангидрид или разветвленный гексадеканилянтарный ангидрид, такой как 1-гексил-2-деканилянтарный ангидрид. Альтернативно, один из янтарных ангидридов монозамещенных алкилом представляет собой октадеканилянтарный ангидрид. Например, один из янтарных ангидридов монозамещенных алкилом представляет собой линейный октадеканилянтарный ангидрид, такой как н-октадеканилянтарный ангидрид или разветвленный октадеканилянтарный ангидрид, такой как изо-октадеканилянтарный ангидрид или 1-октил-2-деканилянтарный ангидрид.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, один из янтарных ангидридов монозамещенных алкилом представляет собой бутилянтарный ангидрид, такой как н-бутилянтарный ангидрид.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более видов янтарных ангидридов монозамещенных алкилами. Например, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или трех видов янтарных ангидридов монозамещенных алкилами.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид состоит из янтарного ангидрида монозамещенного одной группой, представляющей собой линейную или разветвленную алкенильную группу, имеющую общее количество атомов углерода от C2 до C30, предпочтительно, от C3 до C20 и наиболее предпочтительно, от C4 до C18 в заместителе.

Термин ʺалкенилʺ в значении по настоящему изобретению относится к линейному или разветвленному ненасыщенному органическому соединению, состоящему из углерода и водорода. Указанное органическое соединение дополнительно содержит, по меньшей мере, одну двойную связь в заместителе, предпочтительно, одну двойную связь. Другими словами, ʺянтарные ангидриды монозамещенные алкениламиʺ состоят из линейных или разветвленных ненасыщенных углеводородных цепей, содержащих боковую группу янтарного ангидрида. Следует принять во внимание, что термин ʺалкенилʺ в значении по настоящему изобретению включает цис и транс изомеры.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой, по меньшей мере, один линейный или разветвленный янтарный ангидрид монозамещенный алкенилом. Например, по меньшей мере, один янтарный ангидрид монозамещенный алкенилом выбирается из группы, включающей этенилянтарный ангидрид, пропенилянтарный ангидрид, бутенилянтарный ангидрид, триизобутенилянтарный ангидрид, пентенилянтарный ангидрид, гексенилянтарный ангидрид, гептенилянтарный ангидрид, октенилянтарный ангидрид, ноненилянтарный ангидрид, деценилянтарный ангидрид, додеценилянтарный ангидрид, гексадеценилянтарный ангидрид, октадеценилянтарный ангидрид и их смеси.

Соответственно, следует принять во внимание, что, например, термин ʺгексадеценилянтарный ангидридʺ включает линейный и разветвленный гексадеценилянтарный ангидрид (ангидриды). Один из конкретных примеров линейного гексадеценилянтарного ангидрида (ангидридов) представляет собой н-гексадеценилянтарный ангидрид, такой как 14-гексадеценилянтарный ангидрид, 13-гексадеценилянтарный ангидрид, 12-гексадеценилянтарный ангидрид, 11-гексадеценилянтарный ангидрид, 10-гексадеценилянтарный ангидрид, 9-гексадеценилянтарный ангидрид, 8 гексадеценилянтарный ангидрид, 7-гексадеценилянтарный ангидрид, 6-гексадеценилянтарный ангидрид, 5-гексадеценилянтарный ангидрид, 4-гексадеценилянтарный ангидрид, 3-гексадеценилянтарный ангидрид и/или 2-гексадеценилянтарный ангидрид. Конкретные примеры разветвленного гексадеценилянтарного ангидрида (ангидридов) представляют собой 14 метил-9-пентадеценилянтарный ангидрид, 14-метил-2-пентадеценилянтарный ангидрид, 1-гексил-2-деценилянтарный ангидрид и/или изо-гексадеценилянтарный ангидрид.

Кроме того, следует принять во внимание, что, например, термин ʺоктадеценилянтарный ангидридʺ включает линейный и разветвленный октадеценилянтарный ангидрид (ангидриды). Один из конкретных примеров линейного октадеценилянтарного ангидрида (ангидридов) представляет собой н-октадеценилянтарный ангидрид, такой как 16-октадеценилянтарный ангидрид, 15-октадеценилянтарный ангидрид, 14-октадеценилянтарный ангидрид, 13-октадеценилянтарный ангидрид, 12-октадеценилянтарный ангидрид, 11-октадеценилянтарный ангидрид, 10 октадеценилянтарный ангидрид, 9-октадеценилянтарный ангидрид, 8-октадеценилянтарный ангидрид, 7-октадеценилянтарный ангидрид, 6-октадеценилянтарный ангидрид, 5-октадеценилянтарный ангидрид, 4-октадеценилянтарный ангидрид, 3 октадеценилянтарный ангидрид и/или 2-октадеценилянтарный ангидрид. Конкретные примеры разветвленного октадеценилянтарного ангидрида (ангидридов) представляют собой 16-метил-9-гептадеценилянтарный ангидрид, 16-метил-7-гептадеценилянтарный ангидрид, 1 октил-2-деценилянтарный ангидрид и/или изо-октадеценилянтарный ангидрид.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один янтарный ангидрид монозамещенный алкенилом выбирается из группы, включающей гексенилянтарный ангидрид, октенилянтарный ангидрид, гексадеценилянтарный ангидрид, октадеценилянтарный ангидрид и их смеси.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой один янтарный ангидрид монозамещенный алкенилом. Например, один янтарный ангидрид монозамещенный алкенилом представляет собой гексенилянтарный ангидрид. Альтернативно, один янтарный ангидрид монозамещенный алкенилом представляет собой октенилянтарный ангидрид. Альтернативно, один янтарный ангидрид монозамещенный алкенилом представляет собой гексадеценилянтарный ангидрид. Например, один янтарный ангидрид монозамещенный алкенилом представляет собой линейный гексадеценилянтарный ангидрид, такой как н-гексадеценилянтарный ангидрид или разветвленный гексадеценилянтарный ангидрид, такой как 1-гексил-2-деценилянтарный ангидрид. Альтернативно, один янтарный ангидрид монозамещенный алкенилом представляет собой октадеценилянтарный ангидрид. Например, этот один из янтарных ангидридов монозамещенных алкилом представляет собой линейный октадеценилянтарный ангидрид, такой как н-октадеценилянтарный ангидрид или разветвленный октадеценилянтарный ангидрид, такой как изо-октадеценилянтарного ангидрида или 1-октил-2-деценилянтарного ангидрида.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, один янтарный ангидрид монозамещенный алкенилом представляет собой линейный октадеценилянтарный ангидрид, такой как н-октадеценилянтарный ангидрид. В другом варианте осуществления настоящего изобретения, один янтарный ангидрид монозамещенный алкенилом представляет собой линейный октенилянтарный ангидрид, такой как н-октенилянтарный ангидрид.

Если этот, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой один янтарный ангидрид монозамещенный алкенилом, следует принять во внимание, что этот один янтарный ангидрид монозамещенный алкенилом присутствует в количестве ≥ 95% масс, а предпочтительно ≥ 96,5% масс, по отношению к общей массе, по меньшей мере, одного монозамещенного янтарного ангидрида.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более видов янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами. Например, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или трех видов янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами.

Если этот, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более видов янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами, и один из янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами представляет собой линейный или разветвленный октадеценилянтарный ангидрид, то при этом каждый дополнительный янтарный ангидрид монозамещенный алкенилом выбирается из этенилянтарного ангидрида, пропенилянтарного ангидрида, бутенилянтарного ангидрида, пентенилянтарного ангидрида, гексенилянтарного ангидрида, гептенилянтарного ангидрида, ноненилянтарного ангидрида, гексадеценилянтарного ангидрида и их смесей. Например, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более видов янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами, где один из янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами представляет собой линейный октадеценилянтарный ангидрид и каждый дополнительный янтарный ангидрид монозамещенный алкенилом выбирается из этенилянтарного ангидрида, пропенилянтарного ангидрида, бутенилянтарного ангидрида, пентенилянтарного ангидрида, гексенилянтарного ангидрида, гептенилянтарного ангидрида, ноненилянтарного ангидрида, гексадеценилянтарного ангидрида и их смесей. Альтернативно этот, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более видов янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами, при этом один из янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами представляет собой разветвленный октадеценилянтарный ангидрид и каждый дополнительный янтарный ангидрид монозамещенный алкенилом выбирается из этенилянтарного ангидрида, пропенилянтарного ангидрида, бутенилянтарного ангидрида, пентенилянтарного ангидрида, гексенилянтарного ангидрида, гептенилянтарного ангидрида, ноненилянтарного ангидрида, гексадеценилянтарного ангидрида и их смесей.

Например, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более видов из янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами, включающих один или несколько гексадеценилянтарных ангидридов, подобно линейному или разветвленному гексадеценилянтарному ангидриду (ангидридам), и один или несколько октадеценилянтарных ангидридов, подобно линейному или разветвленному октадеценилянтарному ангидриду (ангидридам).

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более видов янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами, включающих линейный гексадеценилянтарный ангидрид (ангидриды) и линейный октадеценилянтарный ангидрид (ангидриды). Альтернативно, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более видов янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами, включающих разветвленный гексадеценилянтарный ангидрид (ангидриды) и разветвленный октадеценилянтарный ангидрид (ангидриды). Например, один или несколько гексадеценилянтарных ангидридов представляют собой линейный гексадеценилянтарный ангидрид, подобнон-гексадеценилянтарному ангидриду, и/или разветвленный гексадеценилянтарный ангидрид, подобно 1-гексил-2-деценилянтарному ангидриду. В дополнение к этому или альтернативно, один или несколько октадеценилянтарных ангидридов представляют собой линейный октадеценилянтарный ангидрид, подобно н-октадеценилянтарному ангидриду, и/или разветвленный октадеценилянтарный ангидрид, подобно изо-октадеценилянтарному ангидриду и/или 1-октил-2-деценилянтарному ангидриду.

Если этот, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более видов янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами, следует принять во внимание, что этот один янтарный ангидрид монозамещенный алкенилом присутствует в количестве от 20 до 60% масс, а предпочтительно, от 30 до 50% масс, по отношению к общей массе, предлагаемого, по меньшей мере, одного монозамещенного янтарного ангидрида.

Например, если, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь двух или более видов янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами, включающих один или несколько гексадеценилянтарных ангидридов, подобно линейному или разветвленному гексадеценилянтарному ангидриду (ангидридам), и один или несколько октадеценилянтарных ангидридов, подобно линейному или разветвленному гексадеценилянтарному ангидриду (ангидридам), является предпочтительным, чтобы эти один или несколько октадеценилянтарных ангидридов присутствовали в количестве от 20 до 60% масс, а предпочтительно, от 30 до 50% масс, по отношению к общей массе, по меньшей мере, одного монозамещенного янтарного ангидрида.

Также следует принять во внимание, что этот, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид может представлять собой смесь, по меньшей мере, одного из янтарных ангидридов монозамещенных алкилами и, по меньшей мере, одного из янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами.

Если этот, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь, по меньшей мере, одного из янтарных ангидридов монозамещенных алкилами и, по меньшей мере, одного из янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами, следует принять во внимание, что алкильный заместитель, по меньшей мере, одного из янтарных ангидридов, монозамещенные алкилами, и алкенильный заместитель, по меньшей мере, одного из янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами, предпочтительно являются одинаковыми. Например, этот, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь этилянтарного ангидрида и этенилянтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь пропилянтарного ангидрида и пропенилянтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь бутилянтарного ангидрида и бутенилянтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь триизобутилянтарного ангидрида и триизобутенилянтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь пентилянтарного ангидрида и пентенилянтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь гексилянтарного ангидрида и гексенилянтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь гептилянтарного ангидрида и гептенилянтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь октилянтарного ангидрида и октенилянтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь нонилянтарного ангидрида и ноненилянтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь децилянтарного ангидрида и деценилянтарного ангидрида.

Альтернативно, этот, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь додецилянтарного ангидрида и додеценилянтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь гексадеканилянтарного ангидрида и гексадеценилянтарного ангидрида. Например, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь линейного гексадеканилянтарного ангидрида и линейного гексадеценилянтарного ангидрида или смесь разветвленного гексадеканилянтарного ангидрида и разветвленного гексадеценилянтарного ангидрида. Альтернативно, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь октадеканилянтарного ангидрида и октадеценилянтарного ангидрида. Например, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь линейного октадеканилянтарного ангидрида и линейного октадеценилянтарного ангидрида или смесь разветвленного октадеканилянтарного ангидрида и разветвленного октадеценилянтарного ангидрида.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, этот, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь нонилянтарного ангидрида и ноненилянтарного ангидрида.

Если этот, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид представляет собой смесь, по меньшей мере, одного из янтарных ангидридов монозамещенных алкилами и, по меньшей мере, одного из янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами, массовое отношение между, по меньшей мере, одним из янтарных ангидридов монозамещенных алкилами и, по меньшей мере, одним из янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами находится в пределах между 90:10 и 10:90 (% масс/% масс). Например, массовое отношение между этим, по меньшей мере, одним из янтарных ангидридов монозамещенных алкилом и этим, по меньшей мере, одним из янтарных ангидридов монозамещенных алкенилами, находится в пределах между 70:30 и 30:70 (% масс/% масс) или между 60:40 и 40:60.

Следует принять во внимание, что это выражение ʺпо меньшей мере, однаʺ монозамещенная янтарная кислота означает, что могут быть предложены один или несколько видов монозамещенной янтарной кислоты в способе по настоящему изобретению.

Соответственно, можно отметить, что эта, по меньшей мере, одна монозамещенная янтарная кислота может представлять собой один из видов монозамещенной янтарной кислоты. Альтернативно, по меньшей мере, одна монозамещенная янтарная кислота может представлять собой смесь двух или более видов монозамещенных янтарных кислот. Например, по меньшей мере, одна монозамещенная янтарная кислота может представлять собой смесь двух или трех видов монозамещенных янтарных кислот, подобно двум видам монозамещенных янтарных кислот.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, эта, по меньшей мере, одна монозамещенная янтарная кислота представляет собой один из видов монозамещенных янтарных кислот.

Следует принять во внимание, что эта, по меньшей мере, одна монозамещенная янтарная кислота представляет собой агент для обработки поверхности и состоит из янтарной кислоты монозамещенной группой, выбранной из любой линейной, разветвленной, алифатической и циклической группы, имеющей общее количество атомов углерода от C2 до C30 в заместителе.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одна монозамещенная янтарная кислота состоит из янтарной кислоты монозамещенной группой, выбранной из линейной, разветвленной, алифатической и циклической группы, имеющей общее количество атомов углерода от C3 до C20 в заместителе. Например, по меньшей мере, одна из монозамещенных янтарных кислот состоит из янтарной кислоты монозамещенной группой, выбранной из линейной, разветвленной, алифатической и циклической группы, имеющей общее количество атомов углерода от C4 до C18 в заместителе.

Следует принять во внимание, что этот, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид и, по меньшей мере, одна монозамещенная янтарная кислота могут содержать одинаковые или различные заместители.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, молекула янтарной кислоты, по меньшей мере, одной из монозамещенных янтарных кислот и молекула янтарного ангидрида, по меньшей мере, одного монозамещенного янтарного ангидрида являются монозамещенными одинаковыми группами, выбранными из любых линейных, разветвленных, алифатических и циклических групп, имеющих общее количество атомов углерода от C2 до C30, предпочтительно, от C3 до C20, а наиболее предпочтительно, от C4 до C18 в заместителе.

Если этот, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид предлагается в сочетании, по меньшей мере, с одной монозамещенной янтарной кислотой, эта, по меньшей мере, одна монозамещенная янтарная кислота присутствует в количестве≤10% моль, по отношению к общей молярной сумме, по меньшей мере, одного монозамещенного янтарного ангидрида и, по меньшей мере, одной монозамещенной янтарной кислоты. Например, эта, по меньшей мере, одна монозамещенная янтарная кислота присутствует в количестве≤5% моль, предпочтительно, ≤2,5% моль, а наиболее предпочтительно, ≤1% моль, по отношению к общей молярной сумме, по меньшей мере, одного монозамещенного янтарного ангидрида и, по меньшей мере, одной монозамещенной янтарной кислоты.

В соответствии с одним из вариантов осуществления солевой продукт (продукты) реакции монозамещенной янтарной кислоты и/или, по меньшей мере, одного из монозамещенных янтарных ангидридов, образующих на поверхности указанного, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, представляют собой одну или несколько их солей с кальцием и/или одну или несколько их солей с магнием.

В соответствии с одним из вариантов осуществления слой обработки дополнительно содержит органический материал, такой как полисилоксан. Предпочтительные полисилоксаны представляют собой такие полидиалкилсилоксаны, как описано, например, в US 2004/0097616 A1. Наиболее предпочтительными являются полидиалкилсилоксаны, выбранные из группы, состоящей из полидиметилсилоксана, предпочтительно, диметикона, полидиэтилсилоксана и полиметилфенилсилоксана и/или их смесей.

В соответствии с другим вариантом осуществления слой после обработки присутствует на слое обработки, указанный слой после обработки содержит, по меньшей мере, один из рассмотренных выше полидиалкилсилоксанов.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления обработка поверхности, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, осуществляется в две стадии, первая стадия включает обработку с помощью, по меньшей мере, один монозамещенного янтарного ангидрида и/или, по меньшей мере, одной монозамещенной янтарной кислоты и/или солевого продукта (продуктов) их реакции для формирования слоя обработки, и вторая стадия включает обработку с помощью, по меньшей мере, одного полидиалкилсилоксана для формирования слоя после обработки.

В другом варианте осуществления обработка поверхности осуществляется посредством обработки, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, одновременно, по меньшей мере, с одним монозамещенным янтарным ангидридом и/или, по меньшей мере, одной монозамещенной янтарной кислотой и/или их солевым продуктом (продуктами) реакции и, по меньшей мере, одним полидиалкилсилоксаном, для формирования слоя обработки.

Кроме того, обработка поверхности может осуществляться посредством обработки, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, сначала полидиалкилсилоксаном, а впоследствии, по меньшей мере, одним монозамещенным янтарным ангидридом и/или, по меньшей мере, одной монозамещенной янтарной кислотой и/или солевым продуктом (продуктами) их реакции.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, молярное отношение, по меньшей мере, одного из монозамещенных янтарных ангидридов и необязательной, по меньшей мере, одной из монозамещенных янтарных кислот к солевому продукту (продуктам) их реакции составляет от 99,9:0,1 до 0,1:99,9, предпочтительно, от 70:30 до 90:10.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, солевой продукт (продукты) реакции монозамещенной янтарной кислоты и/или, по меньшей мере, одного из монозамещенных янтарных ангидридов представляют собой одну или несколько их солей с кальцием и/или магнием.

Таким образом, следует принять во внимание, что этот, по меньшей мере, один продукт материала наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, содержит, а предпочтительно, состоит из него, по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, а слой обработки содержит, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид и/или, по меньшей мере, одну из монозамещенных янтарных кислот и/или солевой продукт (продукты) их реакции. Слой обработки формируется на поверхности указанного, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция.

В случае, когда слой обработки на поверхности, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, содержит, по меньшей мере, одну монозамещенную янтарную кислоту, предпочтительным является, чтобы, по меньшей мере, одна монозамещенная янтарная кислота образовывалась из применяемого, по меньшей мере, одного монозамещенного янтарного ангидрида. То есть, так сказать, заместитель, по меньшей мере, одной монозамещенной янтарной кислоты и заместитель, по меньшей мере, одного монозамещенного янтарного ангидрида являются одинаковыми.

В дополнение к этому или альтернативно, по меньшей мере, одна монозамещенная янтарная кислота предлагается в смеси вместе, по меньшей мере, с одним монозамещенным янтарным ангидридом.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, слой обработки, сформированный на поверхности, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, содержит, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид и, по меньшей мере, одну монозамещенную янтарную кислоту или солевой продукт (продукты) их реакции, полученный от приведения в контакт, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, по меньшей мере, с одним монозамещенным янтарным ангидридом и необязательной, по меньшей мере, одной монозамещенной янтарной кислотой. Альтернативно, слой обработки, сформированный на поверхности, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, содержит, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид и, по меньшей мере, одну монозамещенную янтарную кислоту и солевой продукт (продукты) их реакции, полученный от приведения в контакт, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, по меньшей мере, с одним монозамещенным янтарным ангидридом и необязательной, по меньшей мере, одной монозамещенной янтарной кислотой.

Одно из требований настоящего изобретения заключается в том, что продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя содержит слой обработки в количестве от 0,1 до 3% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя содержит слой обработки в количестве от 0,1 до 2,5% масс, предпочтительно, в количестве от 0,1 до 2% масс, более предпочтительно, в количестве от 0,1 до 1,5% масс, еще более предпочтительно, в количестве от 0,1 до 1% масс, а наиболее предпочтительно, в количестве от 0,2 до 0,8% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция.

Слой обработки предпочтительно отличается тем, что общая масса, по меньшей мере, одного монозамещенного янтарного ангидрида и/или, по меньшей мере, одной монозамещенной янтарной кислоты и/или солевого продукта (продуктов) их реакции на поверхности продукта материала поверхностно-обработанного наполнителя составляет от 0,05 до 1% масс/м², более предпочтительно, от 0,1 до 0,5% масс/м², а наиболее предпочтительно, от 0,15 до 0,25% масс/м², по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, слой обработки отличается тем, что общая масса, по меньшей мере, одного монозамещенного янтарного ангидрида и/или монозамещенной янтарной кислоты и/или солевого продукта (продуктов) их реакции и необязательного, по меньшей мере, одного органического материала на поверхности продукта материала поверхностно-обработанного наполнителя составляет от 0,1 до 5 мг/м², более предпочтительно, от 0,25 до 4,5 мг/м²,а наиболее предпочтительно, от 1,0 до 4,0 мг/м², по меньшей мере, одного материала, содержащего карбонат кальция.

В дополнение к этому или альтернативно, слой обработки продукта материала поверхностно-обработанного наполнителя содержит, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид и, по меньшей мере, одну монозамещенную янтарную кислоту и/или солевой продукт (продукты) их реакции в конкретном молярном отношении. Например, молярное отношение, по меньшей мере, одного монозамещенного янтарного ангидрида и, по меньшей мере, одной монозамещенной янтарной кислоты к их солевому продукту (продуктам) реакции составляет от 99,9:0,1 до 0,1:99,9, предпочтительно, от 70:30 до 90:10.

Выражение ʺмолярное отношение, по меньшей мере, одного монозамещенного янтарного ангидрида и, по меньшей мере, одной монозамещенной янтарной кислоты к их солевому продукту (продуктам) реакцииʺ в значении по настоящему изобретению относится к сумме молекулярной массы, по меньшей мере, одного монозамещенного янтарного ангидрида и сумме молекулярной массы, по меньшей мере, одной монозамещенной янтарной кислоты, к сумме молекулярной массы молекулы монозамещенного янтарного ангидрида в их солевых продуктах реакции и к сумме молекулярной массы молекулы монозамещенной янтарной кислоты в их солевых продуктах реакции.

Продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя в соответствии с настоящим изобретением имеет превосходные поверхностные характеристики по сравнению с минеральными наполнителями, обработанными жирными кислотами и/или солями жирных кислот, имеющих, по меньшей мере, 10 атомов углерода в цепи, то есть без включения, по меньшей мере, одного монозамещенного янтарного ангидрида и необязательной, по меньшей мере, одной монозамещенной янтарной кислоты.

В частности, следует принять во внимание, что этот продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя демонстрирует температуру появления летучести ≥250°C. Например, продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя, полученного с помощью способа по настоящему изобретению, демонстрирует температуру появления летучести ≥260°C или ≥270°C.

В дополнение к этому или альтернативно, продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя демонстрирует общее содержание летучих веществ в пределах между 25 и 350°C меньшее, чем 0,25%, а предпочтительно, меньшее, чем 0,23% масс, например, от 0,04 до 0,21% масс, предпочтительно, от 0,08 до 0,15% масс, более предпочтительно, от 0,1 до 0,12% масс.

Кроме того, продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя демонстрирует низкую способность к удерживанию воды. Является предпочтительным, чтобы способность к удерживанию влажности у продукта материала поверхностно-обработанного наполнителя была такой, чтобы общий уровень влажности поверхности был меньше чем 1 мг/г сухого материала наполнителя, содержащего карбонат кальция, при температуре примерно +23°C (±2°C). Например, продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя имеет способность к удерживанию влажности от 0,1 до 1 мг/г, более предпочтительно, от 0,2 до 0,9 мг/г, а наиболее предпочтительно, от 0,2 до 0,8 мг/г сухого материала, содержащего карбонат кальция, после выдерживания при температуре +23°C (± 2°C).

В дополнение к этому или альтернативно, продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя имеет гидрофильность ниже 8:2, как объемное отношение вода:этанол, измеренное при +23°C (±2°C) с помощью метода седиментации. Например, продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя имеет гидрофильность ниже 7:3, как объемное отношение вода:этанол, измеренное при +23°C (± 2°C) с помощью метода седиментации.

Способы получения продукта материала поверхностно-обработанного наполнителя описаны в WO 2014/060286 A1.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, дышащая пленка содержит продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя в количестве от 1 до 85% масс, по отношению к общей массе дышащей пленки, предпочтительно, от 2 до 80% масс, более предпочтительно, от 5 до 75% масс, еще более предпочтительно, от 10 до 65% масс, а наиболее предпочтительно, от 15% масс до 60% масс.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения, продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя, описанный выше, используют в качестве наполнителя в дышащей пленке.

Дышащая пленка

В соответствии с настоящим изобретением предлагается дышащая пленка, содержащая, по меньшей мере, один термопластичный полимер и продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя, где продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя содержит

A) по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, имеющий

- средневзвешенный медианный размер частиц d₅₀в пределах от 0,1 мкм до 7 мкм,

- максимальный размер частиц d₉₈≤15 мкм,

- удельную площадь поверхности (согласно БЭТ) от 0,5 до 150 м²/г, как измерено с использованием азота и метода БЭТ в соответствии с ISO 9277, и

- остаточное общее содержание влажности≤1% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, и

B) слой обработки на поверхности, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, содержащий, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид и/или, по меньшей мере, одну монозамещенную янтарную кислоту и/или солевой продукт (продукты) их реакции,

где продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя содержит слой обработки в количестве от 0,1 до 3% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция.

Нет каких-либо конкретных ограничений относительно толщины дышащей пленки по настоящему изобретению. Специалист в данной области подберет толщину пленки в соответствии с предполагаемой областью применения и свойствами пленки. В соответствии с одним из вариантов осуществления, толщина дышащей пленки составляет от 5 до 100 мкм, предпочтительно, от 10 до 70 мкм.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, дышащая пленка имеет базовую массу от 5 до 50 г/м², предпочтительно, от 10 до 40 г/м², а более предпочтительно, от 10 до 30 г/м².

Дышащие свойства дышащей пленки могут быть измерены по ее скорости прохождения паров воды. В соответствии с одним из вариантов осуществления, дышащая пленка имеет скорость прохождения паров воды (WVTR) от 500 до 10000 г/(м²·день), предпочтительно, от 750 до 8000 г/(м²·день), а более предпочтительно, от 1000 до 7000 г/(м²·день), измеренную с помощью измерительного устройства Lyssy L80-5000 в соответствии с ASTM 398.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, дышащая пленка имеет гидростатическое давление от 100 до 500 мбар, предпочтительно, от 200 до 400 мбар, а более предпочтительно, от 250 до 350 мбар, измеренное с помощью FX 3000 Hydrotester в соответствии со способом, который описан выше.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, дышащая пленка дополнительно содержит добавки, выбранные из группы, состоящей из УФ-поглотителей, светостабилизаторов, технологических стабилизаторов, антиоксидантов, термостабилизаторов, нуклеирующих агентов, дезактиваторов металлов, модификаторов ударной вязкости, пластификаторов, смазывающих веществ, модификаторов реологии, технологических добавок, пигментов, красителей, оптических отбеливателей, противомикробных агентов, антистатических агентов, добавок для улучшения проскальзывания, агентов против блокировки, связывающих агентов, дисперсантов, компатибилизаторов, поглотителей кислорода, поглотителей кислот, маркеров, средств, предотвращающих запотевание, модификаторов поверхности, замедлителей горения, агентов для выдувания, подавителей образования дыма, армирующих агентов, таких как стекловолокно, углеродное волокно и/или стеклянные шарики, или смеси рассмотренных выше добавок.

Предпочтительно, добавки выбираются из класса поглотителей кислот на основе солей длинноцепных карбоновых кислот, таких как стеарат кальция, стеарат магния, стеарат цинка и лактат кальция, или могут представлять собой гидроталькит, из класса стабилизаторов на основе фенольных антиоксидантов, бензофуранонов, гидроксиламинов, нитронов, тиосинергистов и фосфитов/фосфонитов, из класса светостабилизаторов на основе затрудненных аминов (HALS), из класса дезактиваторов металлов, из класса диспергирующих агентов, связывающих агентов или компатибилизаторов, или смеси из любых рассмотренных выше добавок.

Пригодные для использования фенольные антиоксиданты представляют собой, например: октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропаноат, пентаэритритол-тетракис[3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропаноат, трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидрокси фенил) изоцианоурат, 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол, триэтиленгликоль-бис[3-(3-трет-бутил-4-гидрокси-5-метилфенил)пропаноат, N,Nʹ-гексан-1,6-диил-бис[3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)-пропанамид.

Пригодные для использования фосфиты/фосфониты представляют собой, например: трис-(2,4-ди-трет- бутил фенил) фосфит, 3,9-бис(2,4-ди-трет-бутилфенокси)-2,4,8,10-тетраокса-3,9-дифосфаспиро[5.5]ундецен, тетракис(2,4-ди-трет-бутилфенил)[1,1-бифенил]-4,4'-диилбисфосфонит.

Пригодные для использования стерически затрудненные амины представляют собой, например: 1,1-бис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)себацат, бис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил) сукцинат, бис(1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидил)себацат, бис(1-октилокси-2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)себацат, бис(1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидил)-н-бутил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилмалонат, продукт конденсации 1-(2-гидроксиэтил)-2,2,6,6-тетраметил-4-гидроксипиперидина и янтарной кислоты, линейные или циклические продукты конденсации N,Nʹ-бис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)гексаметилендиамина и 4-трет-октиламино-2,6-дихлор-1,3,5-триазина, трис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил) нитрилотриацетата, тетракис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)-1,2,3,4-бутантетра карбоксилата, 1,1'-(1,2-этандиил)-бис(3,3,5,5-тетраметилпиперазинона), 4-бензоил-2,2,6,6-тетраметилпиперидина, 4-стеарилокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидина, линейные или циклические продукты конденсации N,Nʹ-бис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил) гекса метилендиамина и 4-морфолино-2,6-дихлор-1,3,5-триазина, продукт реакции 7,7,9,9-тетраметил-2-циклоундецил-1-окса-3,8-диаза-4-оксоспиро[4,5]децена и эпихлоргидрина.

Пригодные для использования дисперсанты представляют собой, например: полиакрилаты, такие как сополимеры с длинными боковыми цепями, и полиакрилатные блок-сополимеры; алкиламиды, такие как N,Nʹ-1,2-этандиилбисоктадеканамид; сложные сорбитановые эфиры, такие как сложный моностеарилсорбитановый эфир; титанаты и цирконаты; химически активные сополимеры, такие как сополимер полипропилен-акриловая кислота; сополимер полипропилен-малеиновый ангидрид; сополимер полиэтилен-глицидил метакрилат; чередующийся сополимер полистирол-малеиновый ангидрид-полисилоксан, такой как сополимер диметилсиландиол-этиленоксид; сополимер полифенилсилоксана; амфифильные сополимеры, такие как блок-сополимер полиэтилен-полиэтиленоксид; и дендримеры, такие как гидрокси-содержащие дендримеры.

Пригодный для использования дезактиватор металлов может представлять собой, например, N,Nʹ-бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенилпропионил)гидразин. В соответствии с другим вариантом осуществления, дезактиватор металла может выбираться из одной или нескольких из следующих структур:

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, дышащая пленка содержит, по меньшей мере, один термопластичный полимер и продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя, где продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя содержит

A) по меньшей мере, один измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, предпочтительно, природный измельченный карбонат кальция, имеющий

- средневзвешенный медианный размер частиц d₅₀в пределах от 0,25 мкм до 5 мкм, предпочтительно, от 0,7 до 4 мкм,

- максимальный размер частиц d₉₈≤10 мкм, предпочтительно, ≤7,5 мкм,

- удельную площадь поверхности (согласно БЭТ) от 0,5 до 35 м²/г, предпочтительно, от 0,5 до 15 м²/г, как измерено с использованием азота и метода БЭТ в соответствии с ISO 9277, и

- остаточное общее содержание влажности от 0,01 до 0,2% масс, предпочтительно, от 0,02 до 0,15% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, и

B) слой обработки на поверхности, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, содержащий, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид и/или, по меньшей мере, одну монозамещенную янтарную кислоту и/или солевой продукт (продукты) их реакции,

где продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя содержит слой обработки в количестве от 0,1 до 1% масс, предпочтительно, от 0,2 до 0,08% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция.

Дышащая пленка по настоящему изобретению может быть получена с помощью любого способа, известного в данной области. В соответствии с одним из вариантов осуществления, способ получения дышащей пленки включает стадии:

a) получение композиции, содержащей, по меньшей мере, один термопластичный полимер и продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя, и

b) формирования пленки из композиции со стадии a), и

c) растяжения пленки, полученной на стадии b), по меньшей мере, в одном направлении,

где продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя содержит

A) по меньшей мере, один материал наполнителя, содержащего измельченный (в частности, измельченный во влажном состоянии) карбонат кальция, имеющий

- средневзвешенный медианный размер частиц d₅₀в пределах от 0,1 мкм до 7 мкм,

- максимальный размер частиц d₉₈≤15 мкм,

- удельную площадь поверхности (согласно БЭТ) от 0,5 до 150 м²/г, как измерено с использованием азота и метода БЭТ в соответствии с ISO 9277, и

- остаточное общее содержание влажности≤1% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, и

B) слой обработки на поверхности, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция, содержащий, по меньшей мере, один монозамещенный янтарный ангидрид и/или, по меньшей мере, одну монозамещенную янтарную кислоту и/или солевой продукт (продукты) их реакции,

где продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя содержит слой обработки в количестве от 0,1 до 3% масс, по отношению к общей сухой массе, по меньшей мере, одного материала наполнителя, содержащего измельченный карбонат кальция.

Композиция, по меньшей мере, одного термопластичного полимера и продукта материала поверхностно-обработанного наполнителя, полученная на стадии способа a) может быть получена посредством смешивания или компаундирования указанных компонентов. По меньшей мере, один термопластичный полимер и продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя, и, если они присутствуют, другие необязательные добавки, могут смешиваться с использованием соответствующего смесителя, например, смесителя Хеншеля, ультрамиксера, смесителя барабанного типа или что-либо подобного. Стадия компаундирования может осуществляться с помощью соответствующего экструдера, предпочтительно, с помощью двухшнекового экструдера (с вращением шнеков в одинаковых направлениях или в противоположных направлениях) или с помощью любого другого пригодного для использования оборудования для непрерывного компаундирования, например, непрерывного устройства для совместного замешивания (Buss), непрерывного смесителя (Farrel Pomini), кольцевого экструдера (Extricom) или чего-либо подобного. Непрерывная масса полимера после экструзии может либо гранулироваться (резка в горячем состоянии) на выходной поверхности фильеры с подводным гранулированием, эксцентричным гранулированием и гранулированием по способу водяного кольца или посредством (резка в холодном состоянии) стренгового гранулирования с подводным и обычным стренговым гранулированием с формированием экструдированием массы полимеров в виде гранул.

Необязательно, стадия компаундирования может также осуществляться с помощью периодического или загрузочного способа с использованием внутреннего (загрузочного) смесителя, например, смесителя Бэнбери (HF Mixing Group) или смесителя Брабендера (Brabender), или чего-либо подобного.

В соответствии с одним из необязательных вариантов осуществления, композиция, полученная на стадии способа a), дополнительно содержит одну или несколько добавок, описанных выше.

В соответствии с одним из вариантов осуществления композиция, полученная на стадии способа a), представляет собой мастербатч. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления мастербатч содержит продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя в количестве от 50 до 85% масс, предпочтительно, от 60 до 85% масс, а более предпочтительно, от 70 до 80% масс, по отношению к общей массе мастербатча. Мастербатч может находиться в форме пеллет, шариков или гранул.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, композиция, полученная на стадии способа a), представляет собой мастербатч или компаунд, полученный посредством смешивания и/или замешивания, по меньшей мере, одного термопластичного полимера и продукта материала поверхностно-обработанного наполнителя, с образованием смеси, и непрерывного гранулирования полученной смеси под водой. «Непрерывно» означает, по меньшей мере, 8 часов, предпочтительно, по меньшей мере, 24 часов, а более предпочтительно, более 170 часов без перерыва.

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что использование продукта материала поверхностно-обработанного наполнителя по настоящему изобретению может устранить проблему пенообразования на водяной бане во время получения мастербатча или компаунда, которое может приводить к прерыванию производственного процесса, вызывая понижение производительности. Таким образом, продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя по настоящему изобретению может сделать возможным непрерывное получение местербатчей и компаундов, и тем самым, он повышает эффективность получения мастербатча и компаунда для дышащих пленок.

Риск выщелачивания поверхностного покрытия, особенно, при контакте с кожей человека, сводится к минимуму с помощью поверхностного покрытия по настоящему изобретению. По этой причине, при использовании продукта материала поверхностно-обработанного наполнителя по настоящему изобретению, может быть получена дышащая пленка с уменьшенным потенциалом раздражения кожи.

Исследования фильтрационного давления осуществляются для определения качества дисперсии. Исследования фильтрационного давления осуществляют на коммерчески доступном Collin Pressure Filter Test Teach-Line FT-E20T-IS. Способ исследования осуществляют в соответствии с European Standard EN 13900-5, с каждой из соответствующих полимерных композиций (16 г эффективного карбоната кальция на 200 г конечного образца, разбавитель: LLDPE ExxonMobil LL 1001 VX) с использованием 14-мкм фильтра type 30 (GKD Gebr. Kufferath AG, Düren, Germany), при этом не используют насоса для расплава, скорость экструдера поддерживают при 100 об/мин, и при этом температура расплава составляет 225-230°C (настройки температуры: 190°C/210°C/230°C/230°C/230°C).

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что использование продукта материала поверхностно-обработанного наполнителя по настоящему изобретению в дышащих пленках может давать в результате материал дышащей пленки с очень мелкодисперсным и гомогенно распределенным наполнителем. Не ограничиваясь какой-либо теорией, предполагается, что конкретные свойства продукта материала поверхностно-обработанного наполнителя в соответствии с настоящим изобретением могут сделать его особенно пригодным для использования в дышащих пленках, которые должны иметь наполнитель, распределенный по пленке настолько равномерно, насколько это возможно, для получения однородного распределения барьерных свойств и свойств похождения паров через пленку.

Мастербатч может использоваться непосредственно на стадии способа b), или он может смешиваться с одним или несколькими термопластичными полимерами перед стадией способа b). Мастербатч может также смешиваться с одной или несколькими добавками, описанными выше. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, мастербатч используется непосредственно на стадии способа b).

Стадия способа b) может осуществляться с помощью любых хорошо известных технологий, используемых для получения полимерных пленок. Примеры пригодных для использования технологий экструзии пленки представляют собой экструзия пленки выдуванием или экструзию пленки с помощью плоскощелевой головки.

На стадии способа c) пленка, полученная на стадии способа b), растягивается, по меньшей мере, в одном направлении. В ходе стадии растяжения полимер может деламинироваться с поверхности продукта материала поверхностно-обработанного наполнителя, при этом в дышащей пленке могут образовываться поры. Стадия растяжения c) может осуществляться с помощью любых средств, известных в данной области.

Пленка может растягиваться, по меньшей мере, в одном направлении, одноосно, при температуре от комнатной температуры до температуры размягчения термопластичного полимера с помощью хорошо известных технологий, таких как способ протяжки, способ взаимного переслаивания или способ растяжки.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, на стадии способа c), пленка, полученная на стадии b), растягивается с помощью ориентирования в машинном направлении (MDO). Как известно специалистам в данной области, способ MDO состоит из ряда стадий, таких как предварительный нагрев, ориентирование, отжиг и охлаждение. Как правило, пленка поступает в MDO и предварительно нагревается до необходимой температуры ориентирования. На стадии ориентирования, пленка располагается между вращающимися валками, медленным и быстрым. В зависимости от желаемых свойств пленки, пленка может закаляться или отжигаться после ориентирования. На конечной стадии, пленка может охлаждаться примерно до температуры окружающей среды.

Растяжение может осуществляться за одну стадию или на нескольких стадиях. В соответствии с одним из вариантов осуществления, стадия способа c) осуществляется от 1 до 10 раз.

Увеличение растяжения определяет разрушение пленки при высоком растяжении, а также дышащие свойства и прохождение паров воды через полученную пленку, и поэтому избыточно высокое увеличение при растяжении и избыточно низкое увеличение при растяжении желательно исключать. В соответствии с одним из вариантов осуществления, на стадии способа c), пленка, полученная на стадии b), растягивается до увеличения при растяжении в 1,2-6 раз, более предпочтительно, в 1,2-4 раза, по меньшей мере, в одном направлении.

В соответствии с одним из вариантов осуществления на стадии c) способа по настоящему изобретению, пленка, полученная на стадии b), растягивается в двух направлениях. Если осуществляется двухосное растяжение, является возможным, чтобы, например, растяжение в первом направлении прикладывалось в машинном направлении или в направлении перпендикулярном к нему, а растяжение во втором направлении прикладывалось затем под прямыми углами к первому направлению. Альтернативно, двухосное растяжение может осуществляться одновременно в машинном направлении и в направлении перпендикулярном к нему.

В соответствии с одним из вариантов осуществления стадия способа c) осуществляется при температуре примерно от 30 до 160°C, предпочтительно, от 40 до 130°C, более предпочтительно, от 45 до 80°C, а наиболее предпочтительно, от 50 до 70°C.

После растяжения, может осуществляться термоусадочная обработка, по потребности, для стабилизации структуры дышащей пленки. Термоусадочная обработка может представлять собой, например, термоусадочную обработку при температуре в пределах от температуры размягчения полимера до температуры меньшей примерно, чем температура плавления полимера в течение периода от 0,1 до 100 сек.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что дышащая пленка в соответствии с настоящим изобретением сохраняет хорошие дышащие свойства и низкие уровни дефектов пленки. Кроме того, дышащая пленка может обеспечить хорошие цветовые свойства и хорошие технологические характеристики, такие как свойства низкого загрязнения на фильере, и во время экструзии наблюдается только небольшое повышение давления. Авторы настоящего изобретения также обнаружили, что дышащая пленка может иметь уменьшенный потенциал раздражения кожи, например, если дышащая пленка находится в непосредственном контакте с кожей, и в особенности, с увлажненной или мокрой кожей. По этой причине, дышащая пленка по настоящему изобретению может особенно пригодной для использования в продуктах личной гигиены, таких как детские подгузники, продукты для взрослых с недержанием или повязки на раны.

Дышащая пленка в соответствии с настоящим изобретением может использоваться во множестве различных применений. В соответствии с одним из вариантов осуществления, дышащая пленка используется в применениях для личной гигиены, медицинских применениях, медико-санитарных применениях, фильтрационных материалах, геотекстильных продуктах, сельскохозяйственных применениях, садоводческих применениях, одежде, чулочно-носочных продуктах, багажных продуктах, в применениях для домашнего обихода, промышленных применениях, упаковочных применениях, строительных или конструкционных применениях.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предлагается изделие, содержащее дышащую пленку, в соответствии с настоящим изобретением, где изделие выбирается из группы, состоящей из продуктов личной гигиены, медицинских продуктов, медико-санитарных продуктов, фильтровальных продуктов, геотекстильных продуктов, сельскохозяйственных продуктов, садоводческих продуктов, одежды, чулочно-носочных продуктов, багажных продуктов, продуктов для домашнего хозяйства, продуктов промышленного назначения, упаковочных продуктов, строительных продуктов и конструкционных продуктов.

Предпочтительно, продукты личной гигиены выбираются из группы, включающей поглощающие продукты личной гигиены, такие как детские подгузники или салфетки, предметы женской гигиены, продукты для взрослых с недержанием, полоски для депиляции, продукты для перевязок и повязки на раны, одноразовые банные полотенца и полотенца для лица, одноразовые тапочки и обувь, верхние простыни или изолирующие слои, бытовые маски для лица, манжеты подгузников, слои для приема/распределения жидкости, изолирующие слои, подкладочные листы, растягивающиеся ушки, контактные зоны, слои для присыпки и системы крепления; и салфетки, такие как влажные салфетки, салфетки для ухода за кожей, салфетки для малышей, салфетки для лица, очищающие салфетки, салфетки для рук и тела, влажные полотенца, салфетки для личной гигиены, салфетки для гигиены женщин, антибактериальные салфетки и салфетки с лекарственными средствами.

Предпочтительно, медицинские продукты и медико-санитарные продукты выбираются из группы, включающей медицинские продукты, которые могут представлять собой стерилизованную медицинскую упаковку, шапочки, подобно хирургическим одноразовым шапочкам, защитную одежду, хирургические халаты, хирургические маски и маски для лица, одежду для проведения хирургических операций, хирургические покрывала, хирургические простыни, бинты, тампоны, губки, повязки, салфетки, постельное белье, одежду для контроля загрязнений, одежду для осмотров, лабораторную одежду, изолирующую одежду, материалы для трансдермальной доставки лекарственных средств, бандажи, впитывающие простыни, процедурные тампоны, горячие компрессы, вкладыши в калоприемники, фиксирующие ленты, инкубаторный матрас, стерилизационные обертки (CSR обертки), средства для ухода за ранами, холодные/горячие компрессы, системы доставки лекарственных средств, подобно пластырям.

Предпочтительно, продукты одежды, обуви и багажные продукты выбираются из группы, включающей прокладочные материалы, подобные передней части верхней одежды, воротникам, отделке, корсажам, лацканам, и тому подобное, одноразовое нижнее белье, компоненты обуви, подобные армированию отверстий для шнурков, армированию спортивной обуви и сандалий и внутренней стельке на подошве, и тому подобное, компоненты сумок, связывающие агенты, этикетки с инструкциями относительно композиции и этикетки с инструкциями по стирке (уходу).

Предпочтительно, упаковочные продукты выбирают из группы, включающей прокладки, подобно упаковке десиканта, упаковке сорбентов, подарочным коробкам, коробкам для хранения документов, сумкам из нетканых материалов, книжным обложкам, почтовым конвертам, конвертам для экспресс-почты, курьерским мешкам, и тому подобное.

Предпочтительно, строительные и конструкционные продукты выбираются из группы, включающей ветрозащитную пленку, рубероид, полотно для шоссейных и железных дорог, кортов для гольфа и тенниса, подкладки для обоев, акустические стеновые покрытия, кровельные материалы и стяжку для кафельной плитки, стабилизаторы почвы и стяжку для шоссейных дорог, стабилизаторы фундаментов, средства контроля эрозии, материалы для строительства каналов, дренажные системы, защитные геомембраны, защиту от вымерзания, сельскохозяйственную мульчу, барьеры для воды, для прудов и каналов, и барьеры для инфильтрации песка, для дренажных труб.

Рамки и область интересов настоящего изобретения будут поняты лучше на основе следующих далее примеров, которые предназначены для иллюстрации определенных вариантов осуществления настоящего изобретения и являются неограничивающими.

Примеры

1. Способы измерения и материалы

В дальнейшем, описываются способы измерения и материалы, используемые в примерах.

Остаточное содержание влажности поверхностно-обработанного наполнителя

Остаточное общее содержание влажности продуктов материалов поверхностно-обработанных наполнителей измеряется в соответствии с методом кулонометрического титрования Карла Фишера, десорбции влажности в печи при 220°C и ее непрерывного прохождения в кулонометр KF (Coulometric KF Titrator C30, Mettler Toledo, объединенный с печью Mettler DO 0337) с использованием сухого N₂ при 100 мл/мин в течение 10 мин. Строят калибровочную кривую с использованием воды, и учитывается завеса из 10-мин потока газа без образца.

Удерживание влажности

Термин "способность к удерживанию влажности" в значении по настоящему изобретению относится к количеству влажности, поглощаемому на поверхности минерального наполнителя, и определяется в мг влажности/г сухого продукта обработанного минерального наполнителя после экспонирования для атмосферы 10 и 85% относительной влажности, соответственно, в течение 2,5 часов при температуре +23°C (±2°C) (измерительное оборудование: Gintronic GraviTest Model 6300, Gintronic AG, Switzerland). Продукт обработанного минерального наполнителя сначала выдерживается в атмосфере с относительной влажностью 10% в течение 2,5 часов, затем атмосфера заменяется атмосферой с относительной влажностью 85%, где образец выдерживается в течение еще 2,5 часов. Увеличение массы между относительной влажностью 10% и 85% используется затем для вычисления удерживания влажности в мг влажности/г сухого продукта обработанного минерального наполнителя.

Размер частиц

Распределение частиц материала наполнителя, содержащего необработанный измельченный карбонат кальция, измеряют с использованием Sedigraph 5120 от компании Micromeritics, USA. Способ и инструменты известны специалистам в данной области, и они широко используются для определения размеров зерен наполнителей и пигментов. Измерение осуществляют в водном растворе, содержащем 0,1% масс Na₄P₂O₇. Образцы диспергируют с использованием высокоскоростной мешалки и ультразвука.

Удельная площадь поверхности (согласно БЭТ)

Удельную площадь поверхности измеряют с использованием азота и метода БЭТ в соответствии с ISO 9277.

Содержание золы

Содержание золы в [%]в мастербатчах определяется посредством инсинерации образца в тигле для инсинерации, который помещают в инсинерационную печь при 570°C в течение 2 часов. Содержание золы измеряется как общее количество оставшихся неорганических остатков.

Исследование фильтрационного давления

Исследование фильтрационного давления осуществляют для определения качества дисперсии. Исследование фильтрационного давления осуществляют на коммерчески доступном Collin Pressure Filter Test Teach-Line FT-E20T-IS. Способ исследования осуществляют в соответствии с European Standard EN 13900-5 с каждой из соответствующих полимерных композиций (16 г эффективного карбоната кальция на 200 г конечного образца, разбавитель: LLDPE ExxonMobil LL 1001 VX) с использованием 14-мкм фильтра type 30 (GKD Gebr. Kufferath AG, Düren, Germany), при этом насоса для расплава не используют, скорость экструдера поддерживается при 100 об/мин, и при этом температура расплава составляет от 225 до 230°C (настройки температуры: 190°C/210°C/230°C/230°C/230°C).

Скорость прохождения паров воды (WVTR)

Величина WVTR для дышащих пленок измеряется с помощью измерительного устройства Lyssy L80-5000 (PBI-Dansensor A/S, Denmark) в соответствии с ASTM E398.

Исследование гидростатического давления

Исследование гидростатического давления осуществляют в соответствии с процедурой, которая эквивалентна AATCC Test Method 127-2013, WSP 80,6 и ISO 811. Образец пленки (исследуемая площадь=10 см²) устанавливают с образованием крышки на напорном резервуаре для исследований. Этот образец пленки подвергают воздействию стандартизованного давления воды, повышающегося с постоянной скоростью, до тех пор, пока не появится утечка на наружной поверхности пленки, или не произойдет прорыва воды в результате разрушения пленки (скорость изменения перепада давления=100 мбар/мин). Давление воды измеряется как высота столба жидкости, обеспечивающего гидростатический напор, которая достигается при первых признаках утечки в трех отдельных областях образца пленки, или когда возникает прорыв. Результаты для высоты напора регистрируются в сантиметрах или миллибарах давления воды на образец. Более высокое значение указывает на более высокую стойкость к проникновению воды. Для измерения гидростатического давления используют TEXTEST FX-3000, Hydrostatic Head Tester (Textest AG, Switzerland).

Оценка свойств пенообразования

Свойства пенообразования полученных мастербатчей исследуют визуально. (+) означает, что наблюдается образование пены на водяной бане через 168 часов пеллетизации, в то время как (-) означает, что не наблюдается образования пены на водяной бане через 168 час пеллетизации.

Cкорость течения расплава (MFR)

Скорость течения расплава мастербатчей определяют в соответствии с ISO 1133 (190°C, 5 кг).

2. Материалы

CC1 (сравнительный): Природный измельченный карбонат кальция, коммерчески доступный от Omya International AG, Switzerland (d₅₀: 1,7 мкм; d₉₈: 6 мкм), поверхностно-обработанный с помощью 0,55% масс октановой кислоты (product number O0040, коммерчески доступный от TCI Europe N.V, Belgium), по отношению к общей массе природного измельченного карбоната кальция. БЭТ: 3,4 г/м², остаточное содержание влажности: 0,1% масс, удерживание влажности: 0,41 мг/г.

CC2 (по настоящему изобретению): Природный измельченный карбонат кальция, коммерчески доступный от Omya International AG, Switzerland (d₅₀: 1,7 мкм; d₉₈: 6 мкм), поверхностно-обработанный с помощью 0,7% масс алкенилянтарного ангидрида (CAS [68784-12-3], концентрация >93%), по отношению к общей массе природного измельченного карбоната кальция. БЭТ: 3,4 г/м², остаточное содержание влажности: 0,1% масс, удерживание влажности: 0,58 мг/г.

CC3 (по настоящему изобретению): Природный измельченный карбонат кальция, коммерчески доступный от Omya International AG, Switzerland (d₅₀: 1,7 мкм; d₉₈: 6 мкм), сначала поверхностно-обработанный с помощью 0,7% масс алкенилянтарного ангидрида (CAS [68784-12-3], концентрация >93%), по отношению к общей массе природного измельченного карбоната кальция, а затем поверхностно-обработанный с помощью 0,05% масс полидиметилсилоксана (CAS [63148-62-9], кинематическая вязкость=1000 сСт), БЭТ: 3,4 г/м², остаточное содержание влажности: 0,1% масс, удерживание влажности: 0,46 мг/г.

P1: LLDPE Dowlex 2035 (MFR: 6 г/10 мин (190°C, 2,16 кг), плотность: 0,919 г/см³, в соответствии с технической спецификацией), коммерчески доступный от The Dow Chemical Company, USA.

P2: LDPE Dow SC 7641 (MFR: 2 г/10 мин (190°C, 2,16 кг), плотность: 0,923 г/см³, в соответствии с технической спецификацией), коммерчески доступный от The Dow Chemical Company, USA.

3. Примеры

Пример 1 - Приготовление компаундов (CO)

Компаунды, содержащие 45% масс P1, 5% масс P2 и 50% масс CC1 (сравнительный), CC2 (по настоящему изобретению) или CC3 (по настоящему изобретению), соответственно, приготавливают непрерывно на замесочном устройстве лабораторного масштаба Buss (PR46 от Buss AG, Switzerland). Полученные компаунды пеллетизируют на подпружиненном пеллетизаторе, модель SLC (Gala, USA), на водяной бане, имеющей исходную температуру в пределах между 20 и 25°C. Значения композиции и содержания наполнителя для приготовленных компаундов приводятся в Таблице 1, ниже. Точное содержание наполнителя определяется по содержанию золы. Кроме того, осуществляют исследование фильтрационного давления для определения качества дисперсии продукта материала наполнителя.

Таблица 1: Композиция и свойства приготовленных компаундов.

Результаты, показанные в Таблице 1, подтверждают, что получаются компаунды с хорошим качеством. Кроме того, исследование фильтрационного давления показывает, что продукт материала наполнителя по настоящему изобретению показывает улучшенное качество дисперсии в композиции дышащей пленки, по сравнению с продуктом материала наполнителя, известным из литературы.

Пример 2 - Приготовление дышащих пленок

Дышащие пленки получают с помощью пилотной линии для экструзии пленок с помощью плоскощелевой головки со встроенным узлом MDO-II (Dr. Collin GmbH, Germany), настройки температуры экструдера представляют собой 195°C-210°C-230°C-230°C, и скорость вращения экструдера составляет приблизительно 35 об/мин, с использованием компаундов Примера 1. Скорость валков узла растяжения составляет 125/125%.

Качество пленки для полученных дышащих пленок инспектируют визуально, и пленки исследуют относительно их скорости прохождения паров воды (WVTR) и их гидростатического давления. Результаты показаны в Таблице 2, ниже.

Таблица 2: Композиции и свойства полученных дышащих пленок.

Результаты, показанные в Таблице 2, подтверждают, что дышащая пленка по настоящему изобретению имеет хорошее качество и дышащие свойства, которые подобны свойствам сравнительной дышащей пленки.

Пример 3 - Пенообразование во время непрерывного получения компаунда

Компаунды, содержащие 45% масс P1, 5% масс P2 и 50% масс CC1 (сравнительный) или CC2 (по настоящему изобретению), соответственно, приготавливают непрерывно в течение 168 часов на замесочном устройстве лабораторного масштаба Buss (PR46 от Buss AG, Switzerland). Полученные компаунды пеллетизируют на подпружиненном пеллетизаторе, модель SLC (Gala, USA), на водяной бане, имеющей исходную температуру в пределах между 20 и 25°C.

Как можно заключить из результатов, приведенных в Таблице 3, ниже, во время непрерывного приготовления компаундов, содержащих материал поверхностно-обработанного наполнителя по настоящему изобретению, не наблюдается пенообразования на водяной бане через 168 часов. В противоположность этому, во время приготовления компаундов, содержащих сравнительный материал наполнителя, наблюдается тяжелое пенообразование на водяной бане через 168 часов.

Таблица 3: Пенообразование во время непрерывного приготовления компаундов.

Реферат

Настоящее изобретение относится к дышащей пленке, содержащей термопластичный полимер и продукт материала поверхностно-обработанного наполнителя, содержащего слой обработки, который включает один монозамещенный янтарный ангидрид и/или одну монозамещенную янтарную кислоту, и/или солевой продукт (продукты) их реакции, к способу изготовления поверхностно-обработанного наполнителя и к использованию поверхностно-обработанного наполнителя при получении дышащих плёнок. Применение продукта материала поверхностно-обработанного наполнителя, содержащего слой обработки, включающий монозамещенный янтарный ангидрид и/или одну монозамещенную янтарную кислоту, и/или солевой продукт (продукты) их реакции в дышащих пленках, позволяет получить дышащие плёнки, характеризующиеся хорошими дышащими свойствами, хорошими технологическими характеристиками и пониженным потенциалом раздражения кожи. 5 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 табл.

Формула