CN110809608B - 用包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物和单取代的琥珀酸酐制备经表面处理的填料材料产品的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物和单取代的琥珀酸酐制备经表面处理的填料材料产品的方法；经表面处理的填料材料产品；聚合物组合物；包含所述经表面处理的填料材料产品和/或所述聚合物组合物的纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具；一种制品，其包含所述经表面处理的填料材料产品和/或所述聚合物组合物和/或所述纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具；以及至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物与包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物组合用于改善经表面处理的填料材料产品的流动性和用于改善碳酸钙在聚合物组合物的聚合物基体中的分散的用途。
Description
本发明涉及用包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物和单取代的琥珀酸酐制备经表面处理的填料材料产品的方法；经表面处理的填料材料产品；聚合物组合物；包含所述经表面处理的填料材料产品和/或所述聚合物组合物的纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具；一种制品，其包含所述经表面处理的填料材料产品和/或所述聚合物组合物和/或所述纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具；以及至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物与包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物组合用于改善经表面处理的填料材料产品的流动性和用于改善碳酸钙在聚合物组合物的聚合物基体中的分散的用途。
在实践中，填料材料，尤其是含碳酸钙的填料材料通常用作热塑性聚合物产品中的颗粒状填料，所述热塑性聚合物产品例如纤维、丝、膜和/或线，通常由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氨酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)、聚酯(PES)和/或聚酰胺(PA)制成。然而，引入添加剂以为填料材料提供涂层并改善所述矿物填料材料在聚合物组合物的聚合物基体中的分散，以及可能改善该聚合物组合物的加工性和/或最终应用产品(例如纤维、丝、膜、线、片、管、型材、模具、注塑模具、吹塑模具)的特性。消除这样的添加剂将不可接受地降低所得纤维、丝、膜、线、片、管、型材、模具、注塑模具、吹塑模具的品质。此外，期望提供具有高流动性的填料材料以确保在制造最终经处理的矿物填料材料产品并将所述产品进一步加工成最终应用产品时的高生产率。
在本领域中，已经进行了一些尝试来改善矿物填料，尤其是含碳酸钙的矿物填料材料的适用性，例如通过用表面处理剂处理这样的矿物填料材料。例如，WO 00/20336涉及超细天然碳酸钙，所述超细天然碳酸钙可以任选地用一种或数种脂肪酸或者一种或数种盐或其混合物进行处理，并且其用作聚合物组合物的流变调节剂。
同样地，US 4,407,986涉及沉淀碳酸钙，用分散剂(可以包含高级脂肪酸及其金属盐)对所述沉淀碳酸钙进行表面处理以在将该碳酸钙与结晶聚丙烯捏合时限制润滑剂添加剂的添加，并避免限制聚丙烯的冲击强度的碳酸钙聚集体的形成。
EP 0 998 522涉及用于透气膜的使用具有至少10个碳原子的脂肪酸的经表面处理的碳酸钙填料，其中填料在处理过程之前和之后必须基本上不含水，在低于0.1重量％的范围内。
2000年8月，表面化学研究所(Institute for Surface Chemistry)的DeArmitt等的Improved thermoplastic composites by optimised surface treatment of themineral fillers描述了一种湿处理方法，其中使含有矿物填料的批料悬浮体与分散剂在室温下接触一个小时。然而，这样的湿处理方法的缺点在于对干产物进行润湿以用于处理和随后的干燥是能量消耗和成本消耗的。
在EP 0 325 114中，涉及具有改善的流变特性和粘合性的基于聚氯乙烯的机动车辆用不流挂的底封剂组合物，实施例7公开了用于处理矿物填料的12-羟基硬脂酸的铵盐与脂肪酸组合(重量比为1:1)的混合物。
WO 03/082966涉及可交联的和/或交联的纳米填料组合物，在任选的实施方案中，所述纳米填料组合物可以另外包含可以涂覆有或可以未涂覆硬脂酸、硬脂酸酯、硅烷、硅氧烷和/或钛酸盐的填料。这样的纳米填料组合物用于提高阻隔特性、强度和热变形温度，使其可用于医疗、汽车、电气、建筑和食品应用中。
US 2002/0102404描述了可分散碳酸钙颗粒，所述可分散碳酸钙颗粒在其表面上涂覆有饱和脂肪羧酸和不饱和脂肪羧酸及其盐与有机化合物(如邻苯二甲酸酯)的组合，其用于粘合剂组合物中以改善粘度稳定性和粘合特性。此外，US 2002/0102404需要施用饱和和不饱和脂族羧酸/盐的混合物。不饱和脂族羧酸/盐的存在增加了在任意含不饱和脂族羧酸/盐材料的加工期间与双键发生不期望的原位副反应的风险。另外，不饱和脂族羧酸/盐的存在可能导致其所施用的材料中的变色或产生不期望的气味(特别是酸败气味)。
WO 92/02587的权利要求11指出可以在进行进一步的工艺步骤之前，将至少一种高分子量不饱和脂肪酸的皂化钠盐溶液或者至少一种高分子量不饱和脂肪酸与至少一种高分子量不饱和脂肪酸的组合添加至经预热的沉淀碳酸钙浆料中，以最终在碳酸钙上产生期望水平的脂肪酸涂层。
JP54162746的摘要公开了一种包含给定相对量的刚性氯乙烯树脂、经脂肪酸处理的胶体碳酸钙和硬脂酸钡的组合物用以改善氯乙烯组合物的热稳定性。
US 4,520,073描述了具有改善的疏水涂层的矿物填料材料，其使用蒸汽作为涂层材料的载体，通过多孔矿物的压力涂覆而制备。所述涂层材料可以选自长链脂族脂肪酸及其盐等。
WO 01/32787描述了一种颗粒状碱土金属碳酸盐材料产品，所述产品在其颗粒上具有疏水性材料的涂层，所述涂层包含由以下组分形成的组合物：(a)第一组分，其包含碱土金属碳酸盐与至少一种给定脂族羧酸的反应产物；和(b)第二组分，其碳酸盐释放温度显著高于第一组分，包含式CH3(CH2)mCOOR的化合物。
WO 2008/077156 A2涉及纺丝纤维，所述纺丝纤维包含至少一种聚合物树脂和平均粒径小于或等于约5微米和/或顶端部分小于约15微米的至少一种填料，其中相对于所述纺丝纤维的总重量，所述至少一种填料以小于约40重量％的量存在。填料的涂层被描述为选自脂肪酸及其盐和酯(例如，硬脂酸、硬脂酸盐/酯、硬脂酸铵和硬脂酸钙)的至少一种有机材料。
GB 2 336 366 A涉及经填充的热塑性组合物，特别是经填充的低密度聚乙烯组合物，其通过挤出方法形成产品或制品。还描述了如果颗粒状矿物填料具有中性至碱性表面反应(例如碳酸钙)，则疏水化剂优选为具有至少一个具有8至28个碳原子的饱和或不饱和烃链的有机羧酸或其部分或完全中和的盐。
EP2159258A1涉及一种经处理的矿物填料产品，所述产品包含：a)至少一种矿物填料；b)位于所述矿物填料的表面上的处理层，所述处理层包含：至少一种饱和C8至C24脂族羧酸；和一种或更多种饱和C8至C24脂族羧酸的至少一种二价阳离子盐和/或三价阳离子盐，其特征在于：所有所述脂族羧酸盐:所有所述脂族羧酸的重量比为51:49至75:25；并且所述处理层以至少2.5mg/m2所述矿物填料的量存在。
EP1980588A1涉及用于制备经处理的矿物填料产品的方法，该方法包括以下步骤：(a)用至少一种C8至C24脂族单羧酸的第II族或第III族盐处理至少一种干矿物填料以产生中间矿物填料产物；然后(b)用至少一种C8至C24脂族单羧酸处理步骤(a)的中间矿物填料产物以产生经处理的矿物填料产品。
当前可选择且特别相关的一种表面处理剂是单取代的琥珀酸酐或单取代的琥珀酸酐的混合物。
例如，WO 2014/060286 A1涉及一种用琥珀酸酐制备经表面处理的填料材料产品的方法，该方法包括至少以下步骤：
a)提供至少一种含碳酸钙的填料材料，其具有
i)0.1μm至7μm范围内的重量中值粒径d50值，
ii)≤15μm的顶端部分(d98)，
iii)如通过BET氮吸附方法测量的，0.5m2/g至150m2/g的比表面积(BET)，以及
iv)基于至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，0.01重量％至1重量％的残留总水分含量，
b)基于步骤a)的至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，以0.1重量％至3重量％的量提供至少一种单取代的琥珀酸酐和任选的至少一种单取代的琥珀酸，
c)在混合下在一个或更多个步骤中使步骤a)的至少一种含碳酸钙的填料材料的表面与步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和任选的至少一种单取代的琥珀酸接触，使得在步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上形成包含至少一种单取代的琥珀酸酐和任选的至少一种单取代的琥珀酸和/或其盐反应产物的处理层，
其中调节接触步骤c)之前和/或期间的温度使得该温度比至少一种单取代的琥珀酸酐和任选的至少一种单取代的琥珀酸的熔点高至少2℃。
WO 2016/023937 A1涉及一种用于生产透气膜的方法，该方法包括以下步骤：a)提供包含至少一种热塑性聚合物和经表面处理的填料材料产品的组合物，和b)由步骤a)的组合物形成膜，以及c)将步骤b)中获得的膜沿至少一个方向拉伸，其中经表面处理的填料材料产品包含A)至少一种包含重质碳酸钙的填料材料，所述填料材料具有：
-0.1μm至7μm范围内的重量中值粒径d50，-<15μm的顶端部分粒径，
-如使用氮气和根据ISO 9277的BET法测量的，0.5m2/g至150m2/g的比表面积(BET)，以及
-基于至少一种含重质碳酸钙的填料材料的总干重，<1重量的残留总水分含量，和
B)在至少一种含湿研磨的碳酸钙的填料材料表面上的包含至少一种单取代的琥珀酸酐和/或至少一种单取代的琥珀酸和/或其盐反应产物的处理层，
其中基于至少一种含重质碳酸钙的填料材料的总干重，经表面处理的填料材料产品包含0.1重量％至3重量％的量的处理层。
然而，仍然需要提供用于制备包含单取代的琥珀酸酐的经表面处理的填料材料产品的方法，其允许制备经表面处理的含碳酸钙的矿物填料材料以改善其流动性并且还改善其在聚合物组合物的聚合物基体中的分散，尤其是与仅用单取代的琥珀酸酐进行表面处理的产品相比。此外，期望维持或改善包含这样的经表面处理的填料材料产品的最终应用产品(例如纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具)的机械特性。
因此，本发明的一个目的是提供用于制备包含单取代的琥珀酸酐的经表面处理的填料材料产品的方法。此外，期望提供用于制备尤其是与用单取代的琥珀酸酐进行表面处理的产品相比具有改善的流动性的经表面处理的填料材料产品的方法。另一个目的是提供用于制备尤其是与用单取代的琥珀酸酐进行表面处理的产品相比在聚合物组合物的聚合物基体中具有改善的分散性的经表面处理的填料材料产品的方法。其他目的可以从本发明的以下描述中得到。
前述和其他目的通过如本文中权利要求1所限定的主题来解决。
在相应的从属权利要求中限定了本发明的用于制备经表面处理的填料材料产品的方法的有利实施方案。
根据本申请的一个方面，一种用包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物和单取代的琥珀酸酐制备经表面处理的填料材料产品的方法，该方法包括至少以下步骤：
a)提供至少一种含碳酸钙的填料材料，
b)提供至少一种单取代的琥珀酸酐，
c)提供脂族线性或支化羧酸的混合物，其包含基于混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸，和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸，
d)在混合下在一个或更多个步骤中以任意顺序使步骤a)的至少一种含碳酸钙的填料材料的表面与步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和步骤c)的脂族线性或支化羧酸的混合物接触，使得在步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上形成包含至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物以及脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物的处理层，
其中调节接触步骤d)之前和/或期间的温度使得至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物处于熔融态或液态。
发明人出乎意料地发现，相比于仅用单取代的琥珀酸酐进行表面处理的产品，前述用于制备经表面处理的填料材料产品的方法产生了具有改善的流动性的经表面处理的填料材料产品，并且产生了经表面处理的填料材料产品在聚合物组合物的聚合物基体中的改善的分散。因此，该方法由此也赋予包含所述经表面处理的填料材料产品的纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具以及相应制品改善的机械特性。更精确地，发明人发现通过添加所限定的单取代的琥珀酸酐与包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物的组合，可以改善由所述方法获得的经表面处理的填料材料产品的表面特性。
应理解，出于本发明的目的，以下术语具有以下含义：
出于本发明的目的，本发明含义中的术语“填料材料”是指添加至诸如纸、塑料、橡胶、漆和粘合剂等的材料中以降低更昂贵的材料例如粘合剂的消耗或者以增强产品的技术特性的矿物来源的物质。本领域技术人员非常了解相应领域中使用的典型填料材料。此外，术语“含碳酸钙的填料材料”是指基于含碳酸钙的填料材料的总干重包含至少80重量％的碳酸钙的材料。
本发明含义中的术语“经表面处理的填料材料产品”是指已经与表面处理剂接触以在含碳酸钙的填料材料的至少一部分表面上获得涂层的含碳酸钙的填料材料。
术语“琥珀酸酐”，也称为二氢-2,5-呋喃二酮、琥珀酸酸酐或琥珀酰氧化物，具有分子式C4H4O3并且是琥珀酸的酸酐。
本发明含义中的术语“单取代的”琥珀酸酐是指经一个取代基取代的琥珀酸酐。
本发明含义中的术语“单取代的”琥珀酸是指经一个取代基取代的琥珀酸。
术语“干的”含碳酸钙的填料材料应理解为相对于填料材料的重量，具有小于0.3重量％的水的填料材料。％水(等于残留总水分含量)根据卡尔费歇尔库仑(CoulometricKarl Fischer)测量法来确定，其中将填料材料加热至220℃，并且在卡尔费歇尔库仑单元中确定作为蒸气释放并使用氮气流(以100ml/分钟)分离的水含量。
本发明含义中的术语单取代的琥珀酸酐的“盐反应产物”是指通过使含碳酸钙的填料材料与一种或更多种单取代的琥珀酸酐接触而获得的产物。所述盐反应产物在由所施用的单取代的琥珀酸酐形成的单取代的琥珀酸与位于含碳酸钙的填料材料表面处的反应性分子之间形成。
本发明含义中的术语包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物的“盐反应产物”是指通过使含碳酸钙的填料材料与包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物接触而获得的产物。所述盐反应产物在包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物与位于含碳酸钙的填料材料表面处的反应性分子之间形成。
本发明的要点中的“处理层”是指在经表面处理的填料材料产品表面上的处理剂的层(优选单层)。“处理层”基本上由以下组成：至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物以及脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物，所述脂族线性或支化羧酸的混合物包含基于混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸。
本发明含义中的术语“基本上”是指基于处理层的总重量，处理层包含<5重量％，优选<2重量％，并且最优选<1重量％的量的化合物，所述化合物不同于至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物以及脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物，该脂族线性或支化羧酸的混合物包含基于混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸。
本发明含义中的含碳酸钙的填料材料的“比表面积(SSA)”定义为含碳酸钙的填料材料的表面积除以其质量。如本文所用，比表面积使用BET等温线(ISO 9277:2010)通过氮气吸附来测量并且以m2/g表示。
本文中的颗粒状材料(例如含碳酸钙的填料材料)的“粒径”由其粒径的分布dx来描述。其中，值dx表示这样的直径：相对于该直径，x重量％的颗粒的直径小于dx。这意味着，例如，d20值是这样的粒径：所有颗粒的20重量％小于该粒径。因此d50值为重量中值粒径，即所有颗粒中的50重量％大于该粒径且其余50重量％小于该粒径。出于本发明的目的，除非另外指出，否则粒径被指定为重量中值粒径d50。d98值是所有颗粒的98重量％小于该粒径的粒径。d98值也被指定为“顶端部分”。粒径通过使用Micromeritics InstrumentCorporation的SedigraphTM 5100或5120仪器来测量。方法和仪器是技术人员已知的，并且通常用于确定填料和颜料的粒径。测量在0.1重量％ Na4P2O7的水溶液中进行。使用高速搅拌器使样品分散并对其进行超声处理。
本发明含义中的术语“熔融”态定义为材料完全为液体的状态，换言之完全熔融的状态。尽管熔融现象在施加能量时在恒定温度下发生，但是如通过动态扫描量热法DSC(DIN51005：1983-11)获得的描绘温度与能量输入的曲线上所观察的，物质在熔化之后温度开始升高时的瞬间即被视为熔融。
根据本发明的术语“液”态是指材料在标准环境温度和压力(SATP)(其是指298.15K(25℃)的温度和恰好100000Pa(1巴，14.5psi，0.98692atm)的绝对压力)下为液体。
当在本说明书和权利要求书中使用术语“包括”时，不排除具有主要或次要功能重要性的其他非指定要素。出于本发明的目的，术语“由...组成”被认为是术语“包含”的一个优选实施方案。如果在下文中将组定义为包含至少一定数量的实施方案，则这也应理解为公开了优选地仅由这些实施方案组成的组。
每当使用术语“包含”或“具有”时，这些术语均意指等同于上文限定的“包括”。
在当提及单数名词时使用不定冠词或定冠词的情况下(例如“一”、“一个”或“该”)，除非另有具体说明，否则其包括该名词的复数。
根据本发明的另一个方面，提供了经表面处理的填料材料产品，其包含
a)至少一种含碳酸钙的填料材料，
b)在至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的处理层，所述处理层包含至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物以及脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物，该脂族线性或支化羧酸的混合物包含基于混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸，
其中基于所述至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，所述经表面处理的填料材料产品包含0.2重量％至6重量％的量的所述处理层。
经表面处理的填料材料产品优选为粉末形式。还优选经表面处理的填料材料产品可以通过本文限定的方法获得。
根据本发明的另一个方面，提供了聚合物组合物，其包含至少一种聚合物树脂；和基于聚合物组合物的总重量的1重量％至95重量％的经表面处理的填料材料产品。优选至少一种聚合物树脂是至少一种热塑性聚合物，优选选自聚烯烃、聚酰胺、含卤素的聚合物和/或聚酯的均聚物和/或共聚物的热塑性聚合物。还优选聚合物组合物为母料，优选地，基于母料的总重量，母料包含50重量％至95重量％，优选60重量％至85重量％，并且更优选70重量％至80重量％的量的经表面处理的填料材料产品。
根据本发明的又一个方面，提供了包含经表面处理的填料材料产品和/或聚合物组合物的纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具。根据本发明的另一个方面，提供了一种制品，其包含经表面处理的填料材料产品和/或聚合物组合物和/或纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具，其中所述制品选自卫生产品、医学和保健产品、过滤产品、土工织物产品、农业和园艺产品、衣物、鞋类和行李产品、家用和工业产品、包装产品、建筑产品等。优选所述制品是选自以下的包装产品：手提袋、废物袋、透明箔、卫生膜、农业箔、纸状箔、瓶、(热成型)箔、挤出涂覆的纸和板、盒纸板、纸板箱、纸袋、囊、瓦楞纸箱、例如用于乳膏如皮肤乳膏和化妆品的挠性管、例如用于家庭废物和板条箱的袋、定向膜和双向膜、盘等。
根据本发明的另一个方面，提供了至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物与脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物组合用于改善经表面处理的填料材料产品的流动性的用途，该脂族线性或支化羧酸的混合物包含基于混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸。根据本发明的另一个方面，提供了至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物与脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物组合用于改善碳酸钙在聚合物组合物的聚合物基体中的分散的用途，该脂族线性或支化羧酸的混合物包含基于混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸。优选地，如果相比于仅用至少一种单取代的琥珀酸酐处理的相同的经表面处理的填料材料产品，当用剪切单元法在FT4粉末流变仪上使用稳定性和可变流率法(ASTM D7891-15)以15kPa的预剪切法向应力测量粉末流动性时，无侧限屈服强度(unconfined yield strength，UYS)降低至少7％，或流动因子(FF)提高至少7％，和/或当通过稳定性和可变流率法在FT4粉末流变仪上测量粉末流动性时，基本流动能(basicflowability energy，BFE)降低至少7％，则实现所述改善。应理解，(英国FreemanTechnology的)FT4粉末流变仪配备有粉末流变仪软件(v 5.000.00012)和FreemanTechnology数据分析软件4.0.17版。
根据本发明的一个实施方案，步骤a)的含碳酸钙的填料材料选自：重质碳酸钙，优选大理石、石灰石、白云石和/或白垩，沉淀碳酸钙(PCC)，优选球霰石、方解石和/或文石，经表面反应的碳酸钙(MCC)及其混合物，更优选含碳酸钙的填料材料是重质碳酸钙。
根据本发明的另一个实施方案，步骤a)的至少一种含碳酸钙的填料材料具有：a)0.1μm至7μm，优选0.25μm至5μm并且最优选0.5μm至4μm范围内的重量中值粒径d50值，和/或b)≤50μm，优选≤40μm，更优选≤25μm并且最优选≤15μm的顶端部分(d98)，和/或c)如通过BET氮吸附方法测量的，0.5m2/g至150m2/g，优选0.5m2/g至50m2/g，更优选0.5m2/g至35m2/g并且最优选0.5m2/g至10m2/g的比表面积(BET)，和/或d)基于至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，0.01重量％至1重量％，优选0.01重量％至0.2重量％，更优选0.02重量％至0.2重量％并且最优选0.04重量％至0.2重量％的残留总水分含量。
根据本发明的又一个实施方案，在进行接触步骤d)之前，将步骤a)的至少一种含碳酸钙的填料材料预热，优选将步骤a)的至少一种含碳酸钙的填料材料在20℃至200℃，更优选40℃至200℃，甚至更优选50℃至150℃并且最优选60℃至130℃的温度下预热。
根据本发明的一个实施方案，步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐由经选自以下的基团单取代的琥珀酸酐组成：取代基中碳原子总量为C2至C30，优选C3至C25并且最优选C4至C20的线性、支化、脂族和环状基团。
根据本发明的另一个实施方案，步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐是：a)至少一种烷基单取代的琥珀酸酐，优选选自以下的至少一种烷基单取代的琥珀酸酐：乙基琥珀酸酐、丙基琥珀酸酐、丁基琥珀酸酐、三异丁基琥珀酸酐、戊基琥珀酸酐、己基琥珀酸酐、庚基琥珀酸酐、辛基琥珀酸酐、壬基琥珀酸酐、癸基琥珀酸酐、十二烷基琥珀酸酐、十六烷基琥珀酸酐、十八烷基琥珀酸酐、及其混合物，和/或b)至少一种烯基单取代的琥珀酸酐，优选选自以下的至少一种烯基单取代的琥珀酸酐：乙烯基琥珀酸酐、丙烯基琥珀酸酐、丁烯基琥珀酸酐、三异丁烯基琥珀酸酐、戊烯基琥珀酸酐、己烯基琥珀酸酐、庚烯基琥珀酸酐、辛烯基琥珀酸酐、壬烯基琥珀酸酐、癸烯基琥珀酸酐、十二烯基琥珀酸酐、十六烯基琥珀酸酐、十八烯基琥珀酸酐、及其混合物。
根据本发明的又一个实施方案，步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物包含硬脂酸和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C22，优选C10至C22，更优选C12至C20并且最优选C14至C20的饱和脂族线性或支化羧酸。
根据本发明的一个实施方案，进行接触步骤d)在于将步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐与步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物以10:1至1:10，优选5:1至1:5并且最优选4:1至1:4例如4:1至1:1的重量比[琥珀酸酐/羧酸混合物]添加。
根据本发明的另一个实施方案，步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐在接触步骤d)中以基于步骤a)的至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重的0.1重量％至3重量％，优选0.2重量％至2重量％并且最优选0.3重量％至1.5重量％的总量添加；以及步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物在接触步骤d)中以基于步骤a)的至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重的0.1重量％至3重量％，优选0.2重量％至2重量％并且最优选0.3重量％至1.5重量％的总量添加。
根据本发明的又一个实施方案，接触步骤d)在20℃至200℃，优选40℃至150℃并且最优选60℃至130℃的温度下进行。
根据本发明的一个实施方案，进行接触步骤d)在于将步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物同时添加，或者在于在步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐之后添加步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物，优选在于在步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐之后添加步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物。
根据本发明的另一个实施方案，在步骤b)中以一定量提供至少一种单取代的琥珀酸酐，使得至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物的总重量小于5mg/m2，例如0.1mg/m2至5mg/m2，优选小于4.5mg/m2，更优选小于4.0mg/m2，例如0.2mg/m2至4mg/m2或1mg/m2至4mg/m2的步骤a)中提供的至少一种含碳酸钙的填料材料；和/或在步骤c)中以一定量提供步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物，使得经表面处理的填料材料产品的表面上的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物的总重量小于5mg/m2，例如0.1mg/m2至5mg/m2，优选小于4.5mg/m2，更优选小于4.0mg/m2，例如0.2mg/m2至4mg/m2或1mg/m2至4mg/m2的步骤a)中提供的至少一种含碳酸钙的填料材料。
如上所述，用包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物和单取代的琥珀酸酐制备经表面处理的填料材料产品的本发明方法包括至少方法步骤a)、b)、c)和d)。在下文中，提及了本发明的更多细节，尤其是用于制备经表面处理的填料材料产品的本发明方法的前述步骤。
步骤a)的特征：提供至少一种含碳酸钙的填料材料
根据本发明的方法的步骤a)，提供至少一种含碳酸钙的填料材料。
表述“至少一种”含碳酸钙的填料材料意指可以提供一种或更多种例如两种或三种含碳酸钙的填料材料。根据一个优选实施方案，在步骤a)中仅提供一种含碳酸钙的填料材料。
根据本发明的一个优选实施方案，含碳酸钙材料选自：重质碳酸钙(GCC)，优选大理石、石灰石、白云石和/或白垩，沉淀碳酸钙(PCC)，优选球霰石、方解石和/或文石，经表面反应的碳酸钙(MCC)及其混合物，更优选至少一种含碳酸钙材料是重质碳酸钙。
GCC应理解为天然形式存在的碳酸钙，其开采自沉积岩(例如石灰石或白垩)或变质大理石岩，并且通过处理如以湿形式和/或干形式进行研磨、筛分和/或分级(例如通过旋风分离器或分级器)进行加工。在本发明的一个实施方案中，GCC选自大理石、白垩、白云石、石灰石及其混合物。
相比之下，PCC型碳酸钙包括通过氢氧化钙浆料的碳酸化或通过离子盐溶液的沉淀获得的合成碳酸钙产物，所述氢氧化钙浆料在本领域中通常是指当细分散的氧化钙颗粒在水中时产生的石灰浆料或石灰乳。PCC可以是菱面体和/或偏三角面体和/或文石型；优选的合成碳酸钙或沉淀碳酸钙包括文石、球霰石或方解石矿物晶形或其混合物。
本发明含义中的“经表面反应的碳酸钙”的特征可以为内部结构改变的天然研磨或沉淀碳酸钙，或者表面反应产物。
在一个优选实施方案中，至少一种含碳酸钙的填料材料是大理石。
应理解，基于至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，至少一种含碳酸钙的填料材料中碳酸钙的量为至少80重量％，例如至少95重量％，优选为97重量％至100重量％，更优选为98.5重量％至99.95重量％。
至少一种含碳酸钙的填料材料优选为颗粒状材料的形式，并且可以具有如包含在待生产的产物类型中的材料常规采用的粒径分布。一般地，优选至少一种含碳酸钙的填料材料的重量中值粒径d50值在0.1μm至7μm的范围内。例如，至少一种含碳酸钙的填料材料的重量中值粒径d50为0.25μm至5μm并且优选0.5μm至4μm。
另外地或替代地，至少一种含碳酸钙的填料材料的顶端部分(d98)≤50μm。例如，至少一种含碳酸钙的填料材料的顶端部分(d98)≤40μm，优选≤25μm并且最优选≤15μm。
还优选至少一种含碳酸钙的填料材料的如通过BET氮吸附方法测量的BET比表面积为0.5m2/g至150m2/g。例如，至少一种含碳酸钙的填料材料的如通过BET氮吸附方法所测量的比表面积(BET)为0.5m2/g至50m2/g，更优选0.5m2/g至35m2/g并且最优选0.5m2/g至10m2/g。
因此，优选至少一种含碳酸钙的填料材料具有
a)0.1μm至7μm，优选0.25μm至5μm并且最优选0.5μm至4μm范围内的重量中值粒径d50值，和/或
b)≤50μm，优选≤40μm，更优选≤25μm并且最优选≤15μm的顶端部分(d98)，和/或
c)如通过BET氮吸附方法测量的，0.5m2/g至150m2/g，优选0.5m2/g至50m2/g，更优选0.5m2/g至35m2/g并且最优选0.5m2/g至10m2/g的比表面积(BET)。
例如，至少一种含碳酸钙的填料材料具有
a)0.1μm至7μm，优选0.25μm至5μm并且最优选0.5μm至4μm范围内的重量中值粒径d50值，或
b)≤50μm，优选≤40μm，更优选≤25μm并且最优选≤15μm的顶端部分(d98)，或
c)如通过BET氮吸附方法测量的，0.5m2/g至150m2/g，优选0.5m2/g至50m2/g，更优选0.5m2/g至35m2/g并且最优选0.5m2/g至10m2/g的比表面积(BET)。
优选地，至少一种含碳酸钙的填料材料具有
a)0.1μm至7μm，优选0.25μm至5μm，并且最优选0.5μm至4μm的重量中值粒径d50值，和
b)≤50μm，优选≤40μm，更优选≤25μm并且最优选≤15μm的顶端部分(d98)，和
c)如通过BET氮吸附方法测量的，0.5m2/g至150m2/g，优选0.5m2/g至50m2/g，更优选0.5m2/g至35m2/g并且最优选0.5m2/g至10m2/g的比表面积(BET)。
在本发明的一个实施方案中，至少一种含碳酸钙的填料材料优选为中值粒径d50值为0.1μm至7μm，优选0.25μm至5μm，并且最优选0.5μm至4μm的大理石。在这种情况下，至少一种含碳酸钙的填料材料表现出通过BET氮吸附方法测量的0.5m2/g至150m2/g，优选0.5m2/g至50m2/g，更优选0.5m2/g至35m2/g并且最优选0.5m2/g至10m2/g的BET比表面积。
优选至少一种含碳酸钙的填料材料是经干磨的材料、经湿磨并干燥的材料或前述材料的混合物。一般地，研磨步骤可以用任意常规研磨装置进行，例如，在使得细化主要由与第二体的冲击引起的条件下进行，即，在以下设备中的一种或更多种中进行：球磨机、棒磨机、振动磨机、辊碎机、离心冲击式磨机、立式珠磨机、磨碎机、针磨机、锤磨机、粉碎机、切碎机、去块机(de-clumper)、刀式切割机、或技术人员已知的其他这样的设备。
在至少一种含碳酸钙的填料材料为经湿磨的含碳酸钙的填料材料的情况下，研磨步骤可以在使得发生自磨的条件下和/或通过卧式球磨机和/或技术人员已知的其他这样的方法进行。可以在干燥之前通过公知方法，例如通过絮凝、过滤或强制蒸发对由此获得的经湿法处理的研磨的含碳酸钙的填料材料进行洗涤和脱水。后续的干燥步骤可以在单个步骤(例如，喷雾干燥)或至少两个步骤中进行，例如通过向含碳酸钙的填料材料施加第一加热步骤以将相关水分含量减少至基于所述至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重的不大于约0.5重量％的水平。填料的残留总水分含量可以如下测量：通过卡尔费歇尔(KarlFischer)库仑滴定法，在195℃的烘箱中使水分解吸，并使用干燥N2以100mL/分钟将其连续通入KF库仑计(Mettler Toledo库仑KF滴定仪C30，与Mettler烘箱DO 0337组合)持续10分钟。可以通过校准曲线确定残留总水分含量，并且也可以考虑无样品的10分钟气流的空白(blind)。残留总水分含量可以通过向至少一种含碳酸钙的填料材料施加第二加热步骤来进一步降低。在通过多于一个干燥步骤进行所述干燥的情况下，第一步骤可以通过在热空气流中加热来进行，而第二和另外的干燥步骤优选通过其中相应容器的气氛包含表面处理剂的间接加热来进行。还常见的是，使至少一种含碳酸钙的填料材料经历精选步骤(例如，浮选、漂白或磁性分离步骤)以除去杂质。
在本发明的一个实施方案中，至少一种含碳酸钙的填料材料包含含干磨的碳酸钙填料材料。在另一个优选实施方案中，至少一种含碳酸钙的填料材料为在卧式球磨机中经湿磨且随后通过使用公知的喷雾干燥法干燥的材料。
根据至少一种含碳酸钙的填料材料，基于至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，至少一种含碳酸钙的填料材料的残留总水分含量优选为0.01重量％至1重量％，优选0.01重量％至0.2重量％，更优选0.02重量％至0.2重量％，并且最优选0.04重量％至0.2重量％。
例如，在使用经湿磨并喷雾干燥的大理石作为至少一种含碳酸钙的填料材料的情况下，基于至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，至少一种含碳酸钙的填料材料的残留总水分含量优选为0.01重量％至0.1重量％，更优选0.02重量％至0.08重量％，并且最优选0.04至0.07重量％。如果使用PCC作为至少一种含碳酸钙的填料材料，则基于至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，至少一种含碳酸钙的填料材料的残留总水分含量优选为0.01重量％至0.2重量％，更优选0.05重量％至0.17重量％，并且最优选0.05重量％至0.15重量％。
步骤b)的特征：提供至少一种单取代的琥珀酸酐
根据本发明的方法的步骤b)，提供至少一种单取代的琥珀酸酐。
应理解，表述“至少一种”单取代的琥珀酸酐意指在本发明的方法中可以提供一种或更多种单取代的琥珀酸酐。
因此，应注意，至少一种单取代的琥珀酸酐可以为一种单取代的琥珀酸酐。或者，至少一种单取代的琥珀酸酐可以为两种或更多种单取代的琥珀酸酐的混合物。例如，至少一种单取代的琥珀酸酐可以为两种或三种单取代的琥珀酸酐的混合物，例如两种单取代的琥珀酸酐的混合物。
在本发明的一个实施方案中，至少一种单取代的琥珀酸酐为一种单取代的琥珀酸酐。
应理解，至少一种单取代的琥珀酸酐代表表面处理剂，并且由经选自取代基中碳原子总量为C2至C30的任意线性、支化、脂族和环状基团中的基团单取代的琥珀酸酐组成。
在本发明的一个实施方案中，至少一种单取代的琥珀酸酐由经选自取代基中碳原子总量为C3至C25的线性、支化、脂族和环状基团中的基团单取代的琥珀酸酐组成。例如，至少一种单取代的琥珀酸酐由经选自取代基中碳原子总量为C4至C20的线性、支化、脂族和环状基团中的基团单取代的琥珀酸酐组成。
在本发明的一个实施方案中，至少一种单取代的琥珀酸酐由经一个基团单取代的琥珀酸酐组成，所述基团为取代基中碳原子总量为C2至C30，优选C3至C25，并且最优选C4至C20的线性脂族基团。另外地或替代地，至少一种单取代的琥珀酸酐由经一个基团单取代的琥珀酸酐组成，所述基团为取代基中碳原子总量为C2至C30，优选C3至C25并且最优选C4至C20的支化脂族基团。
因此，优选至少一种单取代的琥珀酸酐由经一个基团单取代的琥珀酸酐组成，所述基团为取代基中碳原子总量为C2至C30，优选C3至C25并且最优选C4至C20的线性或支化烷基。
例如，至少一种单取代的琥珀酸酐由经一个基团单取代的琥珀酸酐组成，所述基团为取代基中碳原子总量为C2至C30，优选C3至C25，并且最优选C4至C20的线性烷基。另外地或替代地，至少一种单取代的琥珀酸酐由经一个基团单取代的琥珀酸酐组成，所述基团为取代基中碳原子总量为C3至C30，优选C3至C25，并且最优选C4至C20的支化烷基。
本发明含义中的术语“烷基”是指由碳和氢构成的线性或支化饱和有机化合物。换言之，“烷基单取代的琥珀酸酐”由包含侧链琥珀酸酐基团的线性或支化饱和烃链构成。
在本发明的一个实施方案中，至少一种单取代的琥珀酸酐为至少一种线性或支化烷基单取代的琥珀酸酐。例如，至少一种烷基单取代的琥珀酸酐选自：乙基琥珀酸酐、丙基琥珀酸酐、丁基琥珀酸酐、三异丁基琥珀酸酐、戊基琥珀酸酐、己基琥珀酸酐、庚基琥珀酸酐、辛基琥珀酸酐、壬基琥珀酸酐、癸基琥珀酸酐、十二烷基琥珀酸酐、十六烷基琥珀酸酐、十八烷基琥珀酸酐、及其混合物。
因此，应理解，例如术语“丁基琥珀酸酐”包括线性和支化丁基琥珀酸酐。线性丁基琥珀酸酐的一个具体实例为正丁基琥珀酸酐。支化丁基琥珀酸酐的具体实例为异丁基琥珀酸酐、仲丁基琥珀酸酐和/或叔丁基琥珀酸酐。
此外，应理解，例如术语“十六烷基琥珀酸酐”包括线性和支化十六烷基琥珀酸酐。线性十六烷基琥珀酸酐的一个具体实例为正十六烷基琥珀酸酐。支化十六烷基琥珀酸酐的具体实例为14-甲基十五烷基琥珀酸酐、13-甲基十五烷基琥珀酸酐、12-甲基十五烷基琥珀酸酐、11-甲基十五烷基琥珀酸酐、10-甲基十五烷基琥珀酸酐、9-甲基十五烷基琥珀酸酐、8-甲基十五烷基琥珀酸酐、7-甲基十五烷基琥珀酸酐、6-甲基十五烷基琥珀酸酐、5-甲基十五烷基琥珀酸酐、4-甲基十五烷基琥珀酸酐、3-甲基十五烷基琥珀酸酐、2-甲基十五烷基琥珀酸酐、1-甲基十五烷基琥珀酸酐、13-乙基十四烷基琥珀酸酐、12-乙基十四烷基琥珀酸酐、11-乙基十四烷基琥珀酸酐、10-乙基十四烷基琥珀酸酐、9-乙基十四烷基琥珀酸酐、8-乙基十四烷基琥珀酸酐、7-乙基十四烷基琥珀酸酐、6-乙基十四烷基琥珀酸酐、5-乙基十四烷基琥珀酸酐、4-乙基十四烷基琥珀酸酐、3-乙基十四烷基琥珀酸酐、2-乙基十四烷基琥珀酸酐、1-乙基十四烷基琥珀酸酐、2-丁基十二烷基琥珀酸酐、1-己基癸基琥珀酸酐、1-己基-2-癸基琥珀酸酐、2-己基癸基琥珀酸酐、6,12-二甲基十四烷基琥珀酸酐、2,2-二乙基十二烷基琥珀酸酐、4,8,12-三甲基十三烷基琥珀酸酐、2,2,4,6,8-五甲基十一烷基琥珀酸酐、2-乙基-4-甲基-2-(2-甲基戊基)-庚基琥珀酸酐和/或2-乙基-4,6-二甲基-2-丙基壬基琥珀酸酐。
此外，应理解，例如术语“十八烷基琥珀酸酐”包括线性和支化十八烷基琥珀酸酐。线性十八烷基琥珀酸酐的一个具体实例为正十八烷基琥珀酸酐。支化十六烷基琥珀酸酐的具体实例为16-甲基十七烷基琥珀酸酐、15-甲基十七烷基琥珀酸酐、14-甲基十七烷基琥珀酸酐、13-甲基十七烷基琥珀酸酐、12-甲基十七烷基琥珀酸酐、11-甲基十七烷基琥珀酸酐、10-甲基十七烷基琥珀酸酐、9-甲基十七烷基琥珀酸酐、8-甲基十七烷基琥珀酸酐、7-甲基十七烷基琥珀酸酐、6-甲基十七烷基琥珀酸酐、5-甲基十七烷基琥珀酸酐、4-甲基十七烷基琥珀酸酐、3-甲基十七烷基琥珀酸酐、2-甲基十七烷基琥珀酸酐、1-甲基十七烷基琥珀酸酐、14-乙基十六烷基琥珀酸酐、13-乙基十六烷基琥珀酸酐、12-乙基十六烷基琥珀酸酐、11-乙基十六烷基琥珀酸酐、10-乙基十六烷基琥珀酸酐、9-乙基十六烷基琥珀酸酐、8-乙基十六烷基琥珀酸酐、7-乙基十六烷基琥珀酸酐、6-乙基十六烷基琥珀酸酐、5-乙基十六烷基琥珀酸酐、4-乙基十六烷基琥珀酸酐、3-乙基十六烷基琥珀酸酐、2-乙基十六烷基琥珀酸酐、1-乙基十六烷基琥珀酸酐、2-己基十二烷基琥珀酸酐、2-庚基十一烷基琥珀酸酐、异十八烷基琥珀酸酐和/或1-辛基-2-癸基琥珀酸酐。
在本发明的一个实施方案中，至少一种烷基单取代的琥珀酸酐选自：丁基琥珀酸酐、己基琥珀酸酐、庚基琥珀酸酐、辛基琥珀酸酐、十六烷基琥珀酸酐、十八烷基琥珀酸酐、及其混合物。
在本发明的一个实施方案中，至少一种单取代的琥珀酸酐为一种烷基单取代的琥珀酸酐。例如，一种烷基单取代的琥珀酸酐为丁基琥珀酸酐。或者，一种烷基单取代的琥珀酸酐为己基琥珀酸酐。或者，一种烷基单取代的琥珀酸酐为庚基琥珀酸酐或辛基琥珀酸酐。或者，一种烷基单取代的琥珀酸酐为十六烷基琥珀酸酐。例如，一种烷基单取代的琥珀酸酐为线性十六烷基琥珀酸酐(例如正十六烷基琥珀酸酐)或支化十六烷基琥珀酸酐(例如1-己基-2-癸基琥珀酸酐)。或者，一种烷基单取代的琥珀酸酐为十八烷基琥珀酸酐。例如，一种烷基单取代的琥珀酸酐为线性十八烷基琥珀酸酐(例如正十八烷基琥珀酸酐)或支化十八烷基琥珀酸酐(例如异十八烷基琥珀酸酐或1-辛基-2-癸基琥珀酸酐)。
在本发明的一个实施方案中，一种烷基单取代的琥珀酸酐为丁基琥珀酸酐，例如正丁基琥珀酸酐。
在本发明的一个实施方案中，至少一种单取代的琥珀酸酐为两种或更多种烷基单取代的琥珀酸酐的混合物。例如，至少一种单取代的琥珀酸酐为两种或三种烷基单取代的琥珀酸酐的混合物。
在本发明的一个实施方案中，至少一种单取代的琥珀酸酐由经一个基团单取代的琥珀酸酐组成，所述基团为取代基中碳原子总量为C2至C30，优选C3至C25，并且最优选C4至C20的线性或支化烯基。
本发明含义中的术语“烯基”是指由碳和氢构成的线性或支化不饱和有机化合物。所述有机化合物的取代基中还包含至少一个双键，优选一个双键。换言之，“烯基单取代的琥珀酸酐”由包含侧链琥珀酸酐基团的线性或支化不饱和烃链构成。应理解，本发明含义中的术语“烯基”包括顺式异构体和反式异构体。
在本发明的一个实施方案中，至少一种单取代的琥珀酸酐为至少一种线性或支化烯基单取代的琥珀酸酐。例如，至少一种烯基单取代的琥珀酸酐选自：乙烯基琥珀酸酐、丙烯基琥珀酸酐、丁烯基琥珀酸酐、三异丁烯基琥珀酸酐、戊烯基琥珀酸酐、己烯基琥珀酸酐、庚烯基琥珀酸酐、辛烯基琥珀酸酐、壬烯基琥珀酸酐、癸烯基琥珀酸酐、十二烯基琥珀酸酐、十六烯基琥珀酸酐、十八烯基琥珀酸酐、及其混合物。
因此，应理解，例如术语“十六烯基琥珀酸酐”包括线性和支化十六烯基琥珀酸酐。线性十六烯基琥珀酸酐的一个具体实例为正十六烯基琥珀酸酐，例如14-十六烯基琥珀酸酐、13-十六烯基琥珀酸酐、12-十六烯基琥珀酸酐、11-十六烯基琥珀酸酐、10-十六烯基琥珀酸酐、9-十六烯基琥珀酸酐、8-十六烯基琥珀酸酐、7-十六烯基琥珀酸酐、6-十六烯基琥珀酸酐、5-十六烯基琥珀酸酐、4-十六烯基琥珀酸酐、3-十六烯基琥珀酸酐和/或2-十六烯基琥珀酸酐。支化十六烯基琥珀酸酐的具体实例为14-甲基-9-十五烯基琥珀酸酐、14-甲基-2-十五烯基琥珀酸酐、1-己基-2-癸烯基琥珀酸酐和/或异十六烯基琥珀酸酐。
此外，应理解，例如术语“十八烯基琥珀酸酐”包括线性和支化十八烯基琥珀酸酐。线性十八烯基琥珀酸酐的一个具体实例为正十八烯基琥珀酸酐，例如16-十八烯基琥珀酸酐、15-十八烯基琥珀酸酐、14-十八烯基琥珀酸酐、13-十八烯基琥珀酸酐、12-十八烯基琥珀酸酐、11-十八烯基琥珀酸酐、10-十八烯基琥珀酸酐、9-十八烯基琥珀酸酐、8-十八烯基琥珀酸酐、7-十八烯基琥珀酸酐、6-十八烯基琥珀酸酐、5-十八烯基琥珀酸酐、4-十八烯基琥珀酸酐、3-十八烯基琥珀酸酐和/或2-十八烯基琥珀酸酐。支化十八烯基琥珀酸酐的具体实例为16-甲基-9-十七烯基琥珀酸酐、16-甲基-7-十七烯基琥珀酸酐、1-辛基-2-癸烯基琥珀酸酐和/或异十八烯基琥珀酸酐。
在本发明的一个实施方案中，至少一种烯基单取代的琥珀酸酐选自：己烯基琥珀酸酐、辛烯基琥珀酸酐、十六烯基琥珀酸酐、十八烯基琥珀酸酐、及其混合物。
在本发明的一个实施方案中，至少一种单取代的琥珀酸酐为一种烯基单取代的琥珀酸酐。例如，一种烯基单取代的琥珀酸酐为己烯基琥珀酸酐。或者，一种烯基单取代的琥珀酸酐为辛烯基琥珀酸酐。或者，一种烯基单取代的琥珀酸酐为十六烯基琥珀酸酐。例如，一种烯基单取代的琥珀酸酐为线性十六烯基琥珀酸酐(例如正十六烯基琥珀酸酐)或支化十六烯基琥珀酸酐(例如1-己基-2-癸烯基琥珀酸酐)。或者，一种烯基单取代的琥珀酸酐为十八烯基琥珀酸酐。例如，一种烷基单取代的琥珀酸酐为线性十八烯基琥珀酸酐(例如正十八烯基琥珀酸酐)或支化十八烯基琥珀酸酐(例如异十八烯基琥珀酸酐或1-辛基-2-癸烯基琥珀酸酐)。
在本发明的一个实施方案中，一种烯基单取代的琥珀酸酐为线性十八烯基琥珀酸酐，例如正十八烯基琥珀酸酐。在本发明的另一个实施方案中，一种烯基单取代的琥珀酸酐为线性辛烯基琥珀酸酐，例如正辛烯基琥珀酸酐。
如果至少一种单取代的琥珀酸酐是一种烯基单取代的琥珀酸酐，则应理解，基于步骤b)中提供的至少一种单取代的琥珀酸酐的总重量，一种烯基单取代的琥珀酸酐以≥95重量％，并且优选≥96.5重量％的量存在。
在本发明的一个实施方案中，至少一种单取代的琥珀酸酐为两种或更多种烯基单取代的琥珀酸酐的混合物。例如，至少一种单取代的琥珀酸酐为两种或三种烯基单取代的琥珀酸酐的混合物。
如果至少一种单取代的琥珀酸酐为两种或更多种烯基单取代的琥珀酸酐的混合物，则一种烯基单取代的琥珀酸酐为线性或支化十八烯基琥珀酸酐，而其他烯基单取代的琥珀酸酐各自选自乙烯基琥珀酸酐、丙烯基琥珀酸酐、丁烯基琥珀酸酐、戊烯基琥珀酸酐、己烯基琥珀酸酐、庚烯基琥珀酸酐、壬烯基琥珀酸酐、十六烯基琥珀酸酐及其混合物。例如，至少一种单取代的琥珀酸酐为两种或更多种烯基单取代的琥珀酸酐的混合物，其中一种烯基单取代的琥珀酸酐为线性十八烯基琥珀酸酐，并且其他烯基单取代的琥珀酸酐各自选自乙烯基琥珀酸酐、丙烯基琥珀酸酐、丁烯基琥珀酸酐、戊烯基琥珀酸酐、己烯基琥珀酸酐、庚烯基琥珀酸酐、壬烯基琥珀酸酐、十六烯基琥珀酸酐及其混合物。或者，至少一种单取代的琥珀酸酐为两种或更多种烯基单取代的琥珀酸酐的混合物，其中一种烯基单取代的琥珀酸酐为支化十八烯基琥珀酸酐，并且其他烯基单取代的琥珀酸酐各自选自乙烯基琥珀酸酐、丙烯基琥珀酸酐、丁烯基琥珀酸酐、戊烯基琥珀酸酐、己烯基琥珀酸酐、庚烯基琥珀酸酐、壬烯基琥珀酸酐、十六烯基琥珀酸酐及其混合物。
例如，至少一种单取代的琥珀酸酐为包含一种或更多种十六烯基琥珀酸酐(如线性或支化十六烯基琥珀酸酐)和一种或更多种十八烯基琥珀酸酐(如线性或支化十八烯基琥珀酸酐)的两种或更多种烯基单取代的琥珀酸酐的混合物。
在本发明的一个实施方案中，至少一种单取代的琥珀酸酐为包含线性十六烯基琥珀酸酐和线性十八烯基琥珀酸酐的两种或更多种烯基单取代的琥珀酸酐的混合物。或者，至少一种单取代的琥珀酸酐为包含支化十六烯基琥珀酸酐和支化十八烯基琥珀酸酐的两种或更多种烯基单取代的琥珀酸酐的混合物。例如，一种或更多种十六烯基琥珀酸酐为线性十六烯基琥珀酸酐(如正十六烯基琥珀酸酐)和/或支化十六烯基琥珀酸酐(如1-己基-2-癸烯基琥珀酸酐)。另外地或替代地，一种或更多种十八烯基琥珀酸酐为线性十八烯基琥珀酸酐(如正十八烯基琥珀酸酐)和/或支化十八烯基琥珀酸酐(如异十八烯基琥珀酸酐和/或1-辛基-2-癸烯基琥珀酸酐)。
如果至少一种单取代的琥珀酸酐为两种或更多种烯基单取代的琥珀酸酐的混合物，则应理解，基于步骤b)中提供的至少一种单取代的琥珀酸酐的总重量，一种烯基单取代的琥珀酸酐以20重量％至60重量％并且优选30重量％至50重量％的量存在。
例如，如果至少一种单取代的琥珀酸酐为包含一种或更多种十六烯基琥珀酸酐(如线性或支化十六烯基琥珀酸酐)和一种或更多种十八烯基琥珀酸酐(如线性或支化十六烯基琥珀酸酐)的两种或更多种烯基单取代的琥珀酸酐的混合物，则优选地，基于步骤b)中提供的至少一种单取代的琥珀酸酐的总重量，一种或更多种十八烯基琥珀酸酐以20重量％至60重量％并且优选30重量％至50重量％的量存在。
还应理解，至少一种单取代的琥珀酸酐可以为至少一种烷基单取代的琥珀酸酐和至少一种烯基单取代的琥珀酸酐的混合物。
如果至少一种单取代的琥珀酸酐为至少一种烷基单取代的琥珀酸酐和至少一种烯基单取代的琥珀酸酐的混合物，则应理解，至少一种烷基单取代的琥珀酸酐的烷基取代基与至少一种烯基单取代的琥珀酸酐的烯基取代基优选相同。例如，至少一种单取代的琥珀酸酐为乙基琥珀酸酐和乙烯基琥珀酸酐的混合物。或者，至少一种单取代的琥珀酸酐为丙基琥珀酸酐和丙烯基琥珀酸酐的混合物。或者，至少一种单取代的琥珀酸酐为丁基琥珀酸酐和丁烯基琥珀酸酐的混合物。或者，至少一种单取代的琥珀酸酐为三异丁基琥珀酸酐和三异丁烯基琥珀酸酐的混合物。或者，至少一种单取代的琥珀酸酐为戊基琥珀酸酐和戊烯基琥珀酸酐的混合物。或者，至少一种单取代的琥珀酸酐为己基琥珀酸酐和己烯基琥珀酸酐的混合物。或者，至少一种单取代的琥珀酸酐为庚基琥珀酸酐和庚烯基琥珀酸酐的混合物。或者，至少一种单取代的琥珀酸酐为辛基琥珀酸酐和辛烯基琥珀酸酐的混合物。或者，至少一种单取代的琥珀酸酐为壬基琥珀酸酐和壬烯基琥珀酸酐的混合物。或者，至少一种单取代的琥珀酸酐为癸基琥珀酸酐和癸烯基琥珀酸酐的混合物。或者，至少一种单取代的琥珀酸酐为十二烷基琥珀酸酐和十二烯基琥珀酸酐的混合物。或者，至少一种单取代的琥珀酸酐为十六烷基琥珀酸酐和十六烯基琥珀酸酐的混合物。例如，至少一种单取代的琥珀酸酐为线性十六烷基琥珀酸酐和线性十六烯基琥珀酸酐的混合物，或者支化十六烷基琥珀酸酐和支化十六烯基琥珀酸酐的混合物。或者，至少一种单取代的琥珀酸酐为十八烷基琥珀酸酐和十八烯基琥珀酸酐的混合物。例如，至少一种单取代的琥珀酸酐为线性十八烷基琥珀酸酐和线性十八烯基琥珀酸酐的混合物，或者支化十八烷基琥珀酸酐和支化十八烯基琥珀酸酐的混合物。
在本发明的一个实施方案中，至少一种单取代的琥珀酸酐为壬基琥珀酸酐和壬烯基琥珀酸酐的混合物。
如果至少一种单取代的琥珀酸酐为至少一种烷基单取代的琥珀酸酐和至少一种烯基单取代的琥珀酸酐的混合物，则至少一种烷基单取代的琥珀酸酐与至少一种烯基单取代的琥珀酸酐的重量比为90:10至10:90(重量％/重量％)。例如，至少一种烷基单取代的琥珀酸酐与至少一种烯基单取代的琥珀酸酐的重量比为70:30至30:70(重量％/重量％)或60:40至40:60。
任选地，在本发明方法的步骤b)中将至少一种单取代的琥珀酸酐与至少一种单取代的琥珀酸组合提供。
应理解，表述“至少一种”单取代的琥珀酸意指在本发明的方法的步骤b)中可以提供一种或更多种单取代的琥珀酸。
因此，应注意，至少一种单取代的琥珀酸可以为一种单取代的琥珀酸。或者，至少一种单取代的琥珀酸可以为两种或更多种单取代的琥珀酸的混合物。例如，至少一种单取代的琥珀酸可以为两种或三种单取代的琥珀酸的混合物，例如两种单取代的琥珀酸的混合物。
在本发明的一个实施方案中，至少一种单取代的琥珀酸为一种单取代的琥珀酸。
应理解，至少一种单取代的琥珀酸代表表面处理剂，并且由经选自取代基中碳原子总量为C2至C30的任意线性、支化、脂族和环状基团中的基团单取代的琥珀酸组成。
在本发明的一个实施方案中，至少一种单取代的琥珀酸由经选自取代基中碳原子总量为C3至C25的线性、支化、脂族和环状基团中的基团单取代的琥珀酸组成。例如，至少一种单取代的琥珀酸由经选自取代基中碳原子总量为C4至C20的线性、支化、脂族和环状基团中的基团单取代的琥珀酸组成。
如果在方法步骤b)中至少一种单取代的琥珀酸酐与至少一种单取代的琥珀酸一起提供，则应理解，至少一种单取代的琥珀酸酐和至少一种单取代的琥珀酸可以包含相同或不同的取代基。
在本发明的一个实施方案中，至少一种单取代的琥珀酸的琥珀酸分子和至少一种单取代的琥珀酸酐的琥珀酸酐分子经选自以下的相同基团单取代：取代基中碳原子总量为C2至C30，优选C3至C25，并且最优选C4至C20的任意线性、支化、脂族和环状基团。
如果将至少一种单取代的琥珀酸酐与至少一种单取代的琥珀酸组合提供，则基于至少一种单取代的琥珀酸酐和至少一种单取代的琥珀酸的摩尔总和，至少一种单取代的琥珀酸以≤10mol％的量存在。例如，基于至少一种单取代的琥珀酸和至少一种单取代的琥珀酸酐的摩尔总和，至少一种单取代的琥珀酸以≤5mol％，优选≤2.5mol％并且最优选≤1mol％的量存在。
在本发明的一个实施方案中，在方法步骤b)中提供至少一种单取代的琥珀酸酐和至少一种单取代的琥珀酸。
如果在方法步骤b)中将至少一种单取代的琥珀酸酐与至少一种单取代的琥珀酸组合提供，则至少一种单取代的琥珀酸酐和至少一种单取代的琥珀酸优选作为共混物提供。
为了实现最终产品的改善的流动性及其在聚合物组合物的聚合物基体中的改善的分散，应理解，至少一种单取代的琥珀酸酐以基于至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重的0.1重量％至3重量％的总量提供。
例如，基于至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，至少一种单取代的琥珀酸酐以0.1重量％至2.5重量％的量，优选0.2重量％至2重量％的量，更优选0.3重量％至1.5重量％的量，甚至更优选0.3重量％至1重量％的量并且最优选0.3重量％至0.8重量％的量提供。
如果在方法步骤b)中将至少一种单取代的琥珀酸酐与至少一种单取代的琥珀酸组合提供，则基于至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，至少一种单取代的琥珀酸酐和任选的至少一种单取代的琥珀酸优选以0.1重量％至3重量％，优选0.1重量％至2.5重量％，更优选0.2重量％至2重量％，甚至更优选0.3重量％至1.5重量％，甚至更优选0.3重量％至1重量％并且最优选0.3重量％至0.8重量％的总量提供。
另外地或替代地，优选以一定量提供本发明的至少一种单取代的琥珀酸酐和任选的至少一种单取代的琥珀酸，使得至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和任选的至少一种单取代的琥珀酸的总重量小于5mg/m2的步骤a)中提供的至少一种含碳酸钙的填料材料。
在本发明的一个实施方案中，优选以一定量提供本发明的至少一种单取代的琥珀酸酐和任选的至少一种单取代的琥珀酸，使得至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和单取代的琥珀酸和/或其盐反应产物的总重量小于4.5mg/m2并且最优选小于4.0mg/m2的步骤a)中提供的至少一种含碳酸钙的填料材料。
例如，优选以一定量提供本发明的至少一种单取代的琥珀酸酐和任选的至少一种单取代的琥珀酸，使得经表面处理的填料材料产品的表面上的至少一种单取代的琥珀酸酐和任选的至少一种单取代的琥珀酸的总重量为0.1mg/m2至5mg/m2，更优选0.2mg/m2至4mg/m2并且最优选1mg/m2至4mg/m2的步骤a)中提供的至少一种含碳酸钙的填料材料。
另外地或替代地，应注意，本发明方法的步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和任选的至少一种单取代的琥珀酸以熔融态或液态提供，即所述至少一种单取代的琥珀酸酐和任选的至少一种单取代的琥珀酸的特征在于：当利用适当的设备例如配备有测量单元TEZ 150 P-C和CC 28.7测量系统的Physica MCR 300流变仪(Paar Physica)在5秒-1的剪切速率和+20℃(±2℃)下测量时，+20℃(±2℃)下的粘度小于5000mPa·s，优选小于2500mPa·s，更优选小于1.000mPa·s并且最优选小于500mPa·s。
步骤c)的特征：提供包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物
根据本发明的方法的步骤c)，提供脂族线性或支化羧酸的混合物，所述脂族线性或支化羧酸的混合物包含：基于混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸。
术语脂族线性或支化羧酸的“混合物”意指在本发明的步骤c)中提供两种或更多种脂族线性或支化羧酸，条件是两种或更多种脂族线性或支化羧酸之一是硬脂酸。优选地，所述混合物包含三种或更多种例如三种或四种或五种脂族线性或支化羧酸，条件是三种或更多种脂族线性或支化羧酸之一是硬脂酸。
特别发现，与仅用单取代的琥珀酸酐(即没有包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物)进行表面处理的材料相比，用包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物和单取代的琥珀酸酐进行的含碳酸钙的填料材料的表面处理有利于改善含碳酸钙的填料材料的流动性。另一个优点是，与仅用单取代的琥珀酸酐(即没有包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物)进行表面处理的材料相比，所得产物在聚合物组合物中的聚合物基体中的分散得到改善。
因此，本发明的一个必要条件是在步骤c)中提供脂族线性或支化羧酸的混合物。特别发现，包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物对于本发明的目的是有利的。
因此，本发明的一个特定必要条件是脂族线性或支化羧酸的混合物包含：基于混合物的总重量至少10.0重量％例如10.0重量％至98.0重量％的量的硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸。
在一个实施方案中，脂族线性或支化羧酸的混合物包含：基于混合物的总重量至少20.0重量％，例如20.0重量％至98.0重量％，优选至少30.0重量％，例如30.0重量％至98.0重量％，更优选至少40.0重量％，例如40.0重量％至98.0重量％，并且最优选至少50重量％，例如50.0重量％至98.0重量％的量的硬脂酸；以及一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸。因此，混合物包含以下量的一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸：基于混合物的总重量，等于或小于90.0重量％，例如2.0重量％至90.0重量％，优选等于或小于80.0重量％，例如2.0重量％至80.0重量％，更优选等于或小于70.0重量％，例如2.0重量％至70.0重量％，甚至更优选等于或小于60.0重量％，例如2.0重量％至60.0重量％，并且最优选等于或小于50.0重量％，例如2.0重量％至50.0重量％。
应理解，本发明含义中的脂族线性或支化羧酸的混合物中的一种或更多种另外的饱和脂族线性或支化羧酸可以选自一种或更多种直链的、支链的、饱和的、不饱和的和/或脂环族的羧酸。优选地，脂族线性或支化羧酸的混合物中的一种或更多种另外的饱和脂族线性或支化羧酸是单羧酸，即一种或更多种另外的脂族线性或支化羧酸的特征在于存在单个羧基。所述羧基位于碳骨架的末端。
因此，步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物包含硬脂酸和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸。优选地，步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物包含硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C22，更优选C10至C22，甚至更优选C12至C20并且最优选C14至C20的饱和脂族线性或支化羧酸。
在本发明的一个实施方案中，脂族线性或支化羧酸的混合物中的一种或更多种另外的饱和脂族线性或支化羧酸选自饱和的非支化羧酸，也就是说，脂族线性或支化羧酸的混合物中的一种或更多种另外的饱和脂族线性或支化羧酸优选选自由以下组成的羧酸的组：辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、十九烷酸、花生酸、二十一烷酸、山嵛酸、二十三烷酸、木蜡酸及其混合物。
在本发明的另一个实施方案中，脂族线性或支化羧酸的混合物中的一种或更多种另外的饱和脂族线性或支化羧酸选自辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、花生酸及其混合物。优选地，脂族线性或支化羧酸的混合物中的一种或更多种另外的饱和脂族线性或支化羧酸选自肉豆蔻酸、棕榈酸及其混合物。
在一个实施方案中，步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物包含硬脂酸和选自辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、花生酸及其混合物中的一种或更多种另外的饱和脂族线性或支化羧酸。优选地，步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物包含硬脂酸和选自肉豆蔻酸、棕榈酸及其混合物中的一种或更多种另外的饱和脂族线性或支化羧酸。
如果步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物包含硬脂酸和选自肉豆蔻酸、棕榈酸及其混合物中的一种或更多种另外的饱和脂族线性或支化羧酸，则应理解，基于混合物的总重量，混合物包含至少60.0重量％，优选至少70.0重量％，更优选至少80.0重量％并且最优选至少90重量％，例如90.0重量％至99.0重量％的量的硬脂酸和肉豆蔻酸和/或棕榈酸。因此，不排除步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物包含少量另外的饱和脂族线性或支化羧酸，即，基于混合物的总重量，每种另外的饱和脂族线性或支化羧酸以不超过3.0重量％，优选不超过2.0重量％并且最优选不超过1.0重量％的量存在于混合物中。
为了实现最终产品的改善的流动性及其在聚合物组合物的聚合物基体中的改善的分散，应理解，基于至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，包含硬脂酸和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸的步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物以0.1重量％至3重量％的总量提供。
例如，基于至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，包含硬脂酸和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸的步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物以0.1重量％至2.5重量％的量，优选0.2重量％至2重量％的量，更优选0.3重量％至1.5重量％的量，甚至更优选0.3重量％至1重量％的量并且最优选0.3重量％至0.8重量％的量提供。
另外地或替代地，优选以一定量提供步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物，使得至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的包含硬脂酸和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物的总重量小于5mg/m2的步骤a)中提供的至少一种含碳酸钙的填料材料。
在本发明的一个实施方案中，优选以一定量提供包含硬脂酸和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸的步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物，使得至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物的总重量小于4.5mg/m2并且最优选小于4.0mg/m2的步骤a)中提供的至少一种含碳酸钙的填料材料。
例如，优选以一定量提供步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物，使得经表面处理的填料材料产品的表面上的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物的总重量为0.1mg/m2至5mg/m2，更优选0.2mg/m2至4mg/m2并且最优选1mg/m2至4mg/m2的步骤a)中提供的至少一种含碳酸钙的填料材料。
步骤d)的特征：使至少一种含碳酸钙的填料材料与至少一种包含硬脂酸的脂族线
性或支化羧酸的混合物和单取代的琥珀酸酐接触
根据本发明方法的步骤d)，在混合下在一个或更多个步骤中以任意顺序使步骤a)的至少一种含碳酸钙的填料材料的表面与步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和步骤c)的脂族线性或支化羧酸的混合物接触，使得在步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上形成包含至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物以及脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物的处理层。
使至少一种含碳酸钙的填料材料与至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物接触的步骤d)在混合条件下进行。技术人员将根据其方法设备调整这些混合条件(例如混合托盘的构造和混合速度)。
在本发明的一个优选实施方案中，本发明方法可以是连续过程。在这种情况下，可以使至少一种含碳酸钙的填料材料与至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物以恒定的流量接触，使得在步骤d)期间提供恒定浓度的至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物。
或者，使至少一种含碳酸钙的填料材料与至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物在一个步骤中接触，其中所述至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物优选以一份添加。
在本发明的另一个实施方案中，本发明方法可以是分批过程，即，使至少一种含碳酸钙的填料材料与至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物在多于一个步骤中接触，其中所述至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物优选以大约相等的份数添加。或者，也可以将至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物以不相等的份数(即以较大和较小的份数)添加至至少一种含碳酸钙的填料材料。
根据本发明的一个实施方案，接触步骤d)以分批或连续过程进行0.1秒至1000秒的时间。例如，接触步骤d)是连续过程并且包括一个或数个接触步骤，并且总接触时间为0.1秒至20秒，优选0.5秒至15秒并且最优选1秒至10秒。
应理解，接触步骤d)可以以任意顺序进行。例如，进行接触步骤d)在于将步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物同时添加至至少一种含碳酸钙的填料材料。在该实施方案中，优选将步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物作为共混物添加至至少一种含碳酸钙的填料材料。
或者，在步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐之前或之后，添加步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物。
应理解，如果在步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐之后添加步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物，则尤其获得有利的效果。
应理解，至少一种单取代的琥珀酸酐和饱和脂族线性或支化羧酸的混合物应具有可加工的粘度，即至少一种单取代的琥珀酸酐和饱和脂族线性或支化羧酸的混合物应处于熔融态或液态。
因此，需要调节接触步骤d)之前和/或期间的温度使得至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物处于熔融态或液态。
通常，接触步骤d)在20℃至200℃，优选40℃至150℃并且最优选60℃至130℃的处理温度下进行。
优选地，如果至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物以液态提供，即在标准环境温度和压力(SATP)(其是指298.15 K(25℃)的温度和正好100000Pa(1巴，14.5psi，0.98692大气压)的绝对压力)下，则应理解，接触步骤d)可以在室温或高于室温的温度，即20℃至200℃，优选20℃至150℃并且最优选20℃至130℃下进行。
如果至少一种单取代的琥珀酸酐和/或脂族线性或支化羧酸的混合物以熔融态提供，则应理解，调节接触步骤d)之前和/或期间的温度使得该温度比至少一种单取代的琥珀酸酐和/或脂族线性或支化羧酸的混合物的熔点高至少2℃。例如，调节接触步骤d)之前的温度使得该温度比至少一种单取代的琥珀酸酐和/或脂族线性或支化羧酸的混合物的熔点高至少2℃。或者，调节接触步骤d)之前和期间的温度使得该温度比至少一种单取代的琥珀酸酐和/或脂族线性或支化羧酸的混合物的熔点高至少2℃。
应理解，用语“至少一种单取代的琥珀酸酐和/或脂族线性或支化羧酸的混合物的熔点”是指至少一种单取代的琥珀酸酐或脂族线性或支化羧酸的混合物的熔点，或者指包含至少一种单取代琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物的共混物的熔点。
在本发明的一个实施方案中，调节接触步骤d)之前和/或期间的温度使得该温度比至少一种单取代的琥珀酸酐和/或脂族线性或支化羧酸的混合物的熔点高至少5℃，优选高至少8℃并且最优选高至少10℃。例如，调节接触步骤d)之前和/或期间的温度使得该温度比至少一种单取代的琥珀酸酐和/或脂族线性或支化羧酸的混合物的熔点高2℃至50℃，优选高5℃至40℃，更优选高8至30℃并且最优选高10℃至20℃。
在本发明的一个实施方案中，至少一种含碳酸钙的填料材料与至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物的接触因此在低于200℃的处理温度下进行。例如，至少一种含碳酸钙的填料材料与至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物的接触在20℃至200℃，优选40℃至150℃并且最优选60℃至130℃的处理温度下进行。
用于进行至少一种含碳酸钙的填料材料与至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物的接触的处理时间进行1000秒或更短的时间，优选500秒或更短的时间，更优选250秒或更短的时间并且最优选0.1秒至1000秒。例如，接触步骤d)进行0.1秒至20秒，优选0.5秒至15秒并且最优选1秒至10秒的时间。通常，使至少一种含碳酸钙的填料材料与至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物接触的长度由所述接触期间施加的处理温度决定。例如，在施加约200℃的处理温度的情况下，处理时间短至例如约0.1秒。如果施加约90℃的处理温度，则处理时间可以长至例如约1000秒。
应理解，基于步骤a)的至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，在接触步骤d)中以0.1重量％至6重量％的总量添加至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物。例如，基于步骤a)的至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，在接触步骤d)中以0.3重量％至4.0重量％或0.6重量％至3.0重量％的量添加至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物。
在接触步骤d)中添加的至少一种单取代的琥珀酸酐与脂族线性或支化羧酸的混合物的比例可以在大范围内变化。然而，优选地，进行接触步骤d)在于将步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐与步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物以10:1至1:10的重量比[琥珀酸酐/羧酸混合物]添加。优选地，进行接触步骤d)在于将步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐与步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物以5:1至1:5并且最优选4:1至1:4的重量比[琥珀酸酐/羧酸混合物]添加。
应理解，如果与步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物相比，过量添加步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐，或者如果等量添加步骤b)的至少一种单取代琥珀酸酐和步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物，则实现关于流动性以及经表面处理的填料材料产品在聚合物组合物的聚合物基体中的分散的有利结果。因此，优选地，进行接触步骤d)在于将步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐与步骤c)的饱和脂族线性或支化羧酸的混合物以4:1至1:1的重量比[琥珀酸酐/羧酸混合物]添加。
在本发明的一个实施方案中，在进行接触步骤d)之前，将至少一种含碳酸钙的填料材料预热，即活化。也就是说，在进行接触步骤d)之前，将至少一种含碳酸钙的填料材料在20℃至200℃，优选40℃至200℃，更优选50℃至150℃并且最优选60℃至130℃的温度下处理。
用于进行至少一种含碳酸钙的填料材料的预热的处理时间进行30分钟或更短的时间，优选20分钟或更短的时间并且更优选15分钟或更短的时间。
在本发明的一个实施方案中，至少一种含碳酸钙的填料材料的预热在约等于接触步骤d)期间实施的温度的温度下进行。
本发明含义中的术语“相等的”温度是指预热温度比接触步骤d)期间实施的温度低或高至多20℃，优选至多15℃，更优选10℃并且最优选至多5℃。
因此，应理解，形成在至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的处理层包含步骤b)中提供的至少一种单取代的琥珀酸酐，和/或作为使含碳酸钙的填料材料与步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐接触的反应产物而获得的其盐反应产物。在这种情况下，经表面处理的填料材料产品的处理层优选还包含在步骤c)中的形成在所述至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的至少一种单取代的琥珀酸酐的盐反应产物。例如，盐反应产物例如至少一种单取代的琥珀酸酐的一种或更多种钙盐和/或镁盐。
此外，形成在至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的处理层包含脂族线性或支化羧酸的混合物和通过使至少一种含碳酸钙的填料材料与步骤c)的脂族线性或支化羧酸的混合物接触而获得的其盐反应产物，该脂族线性或支化羧酸的混合物包含基于混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸。在这种情况下，经表面处理的填料材料产品的处理层优选还包含在步骤c)中的形成在所述至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的脂族线性或支化羧酸的混合物的盐反应产物。例如，盐反应产物例如脂族线性或支化羧酸的混合物的一种或更多种钙盐和/或镁盐。
处理层的特征优选地在于，经表面处理的填料材料的表面上的至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物以及脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物的总重量为0.2mg/m2至10mg/m2，更优选0.4mg/m2至8mg/m2并且最优选2mg/m2至8mg/m2的至少一种含碳酸钙的填料材料。
处理层的特征优选地在于，经表面处理的填料材料的表面上的至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物以及脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物的总重量为0.1重量％/m2至2重量％/m2，更优选0.2重量％/m2至1重量％/m2并且最优选0.3重量％/m2至0.5重量％/m2的至少一种含碳酸钙的填料材料。
还应理解，基于至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，所获得的经表面处理的填料材料包含0.2重量％至6重量％的量，优选0.2重量％至5重量％的量，更优选0.2重量％至4重量％的量，甚至更优选0.2重量％至3重量％的量，甚至更优选0.2重量％至2重量％的量并且最优选0.4重量％至1.6重量％的量的处理层。
因此，应理解，在方法步骤d)中获得的至少一种含碳酸钙的填料材料产品包含至少一种含碳酸钙的填料材料和处理层，优选地由其组成，所述处理层包含至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物以及脂族线性或支化羧酸的混合物和/或盐反应产物。处理层形成在步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上。
另外地或替代地，经表面处理的填料材料产品的处理层包含特定摩尔比的至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物。例如，至少一种单取代的琥珀酸酐相对于其盐反应产物的摩尔比为99.9:0.1至0.1:99.9，优选70:30至90:10。
本发明含义中的用语“至少一种单取代的琥珀酸酐相对于其盐反应产物的摩尔比”是指至少一种单取代的琥珀酸酐的分子量之和相对于其盐反应产物中的单取代的琥珀酸酐分子的分子量之和。
另外地或替代地，经表面处理的填料材料产品的处理层包含特定摩尔比的脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物。例如，脂族线性或支化羧酸的混合物相对于其盐反应产物的摩尔比为99.9:0.1至0.1:99.9，优选70:30至90:10。
本发明含义中的用语“脂族线性或支化羧酸的混合物相对于其盐反应产物的摩尔比”是指脂族线性或支化羧酸的混合物的分子量之和相对于其盐反应产物中脂族线性或支化羧酸分子混合物的分子量之和。
在一个实施方案中，将步骤d)中获得的经表面处理的填料材料产品干燥。优选地进行该任选步骤以减少所获得的经表面处理的填料材料产品的水分含量。因此，在步骤e)中获得的干燥的经表面处理的填料材料产品的水分含量低于在干燥步骤之前，即在步骤d)之后获得的经表面处理的填料材料产品的水分含量。
根据本发明的一个实施方案，所述方法因此包括使步骤d)中获得的经表面处理的填料材料产品干燥的另外的步骤e)。
例如，任选的干燥步骤e)在环境压力或减压下在60℃至180℃，优选50℃至150℃，更优选60℃至120℃并且最优选80℃至120℃的温度下进行，直至获得的经表面处理的填料材料产品的水分含量减少。
在一个实施方案中，进行任选的干燥步骤e)直至获得的经表面处理的填料材料产品的水分含量基于经表面反应的碳酸钙的总重量在0.001重量％至20重量％，优选0.005重量％至15重量％，更优选0.01重量％至10重量％并且最优选0.05重量％至5重量％的范围内。
应理解，任选的干燥步骤e)可以在环境压力或减压下进行。优选地，干燥在环境压力下进行。
因此，任选的干燥步骤e)优选在环境压力下在60℃至180℃的温度下进行。例如，任选的干燥步骤e)在环境压力下在50℃至150℃，优选60℃至120℃并且更优选80℃至120℃范围内的温度下进行。
根据一个实施方案，本发明因此涉及用包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物和单取代的琥珀酸酐制备经表面处理的填料材料产品的方法，该方法包括以下步骤：
a)提供至少一种含碳酸钙的填料材料，
b)提供至少一种单取代的琥珀酸酐，
c)提供脂族线性或支化羧酸的混合物，其包含基于混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸，
d)在混合下在一个或更多个步骤中以任意顺序使步骤a)的至少一种含碳酸钙的填料材料的表面与步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和步骤c)的脂族线性或支化羧酸的混合物接触，使得在步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上形成包含至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物以及脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物的处理层，以及
e)使步骤d)中获得的经表面处理的填料材料产品干燥，
其中调节接触步骤d)之前和/或期间的温度使得至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物处于熔融态或液态。
相比于仅用至少一种单取代的琥珀酸酐处理的矿物填料，即不实施脂族线性或支化羧酸的混合物(其包含基于混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸)，根据本发明获得的所得经表面处理的填料材料产品具有优异的流动性以及在聚合物组合物的聚合物基体中的分散特性。
具体地，相比于仅用至少一种单取代的琥珀酸酐处理的相同的经表面处理的填料材料产品，即不实施脂族线性或支化羧酸的混合物(其包含基于混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸)，当用剪切单元法在FT4粉末流变仪(ASTM D7891-15)上以15kPa的预剪切法向应力测量粉末流动性时，所获得的经表面处理的填料材料产品的无侧限屈服强度(UYS)降低至少7％，优选7％至30％，更优选至少10％并且最优选10％至30％，或者流动因子(FF)提高至少7％，优选7％至30％，更优选至少10％并且最优选10％至30％，和/或当通过稳定性和可变流速法在FT4粉末流变仪上测量粉末流动性时，所获得的经表面处理的填料材料产品的基本流动能(BFE)降低至少7％，优选7％至30％，更优选至少10％并且最优选10％至30％。应理解，FT4粉末流变仪(Freeman Technology，英国)配备有粉末流变仪软件(v5.000.00012)和Freeman Technology数据分析4.0.17版。
鉴于获得的非常好的结果，提供了经表面处理的填料材料产品，其包含
a)至少一种含碳酸钙的填料材料，
b)在至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的处理层，所述处理层包含至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物以及脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物，该脂族线性或支化羧酸的混合物包含基于混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸，
其中基于至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，经表面处理的填料材料产品包含0.2重量％至6重量％的量的处理层。
关于以下物质的限定及其优选实施方案，参考以上在讨论方法步骤a)、b)、c)和d)时提供的描述：至少一种含碳酸钙的填料材料，至少一种单取代的琥珀酸酐、其盐反应产物，包含基于混合物总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸的脂族线性或支化羧酸的混合物、其盐反应产物，经表面处理的填料材料产品。
经表面处理的填料材料产品优选为粉末形式。
在本发明的一个实施方案中，通过本发明的方法可获得(或获得)经表面处理的填料材料产品。
因此，提供了经表面处理的填料材料产品，其包含
a)至少一种含碳酸钙的填料材料，
b)在至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的处理层，所述处理层包含至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物以及脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物，该脂族线性或支化羧酸的混合物包含基于混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸，
其中基于至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，经表面处理的填料材料产品包含0.2重量％至6重量％的量的处理层。
通过用包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物和单取代的琥珀酸酐制备经表面处理的填料材料产品的方法可获得(或获得)经表面处理的填料材料产品，该方法包括至少以下步骤：
a)提供至少一种含碳酸钙的填料材料，
b)提供至少一种单取代的琥珀酸酐，
c)提供脂族线性或支化羧酸的混合物，其包含基于混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸，
d)在混合下在一个或更多个步骤中以任意顺序使步骤a)的至少一种含碳酸钙的填料材料的表面与步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和步骤c)的脂族线性或支化羧酸的混合物接触，使得在步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上形成包含至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物以及脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物的处理层，
其中调节接触步骤d)之前和/或期间的温度使得至少一种单取代的琥珀酸酐和脂族线性或支化羧酸的混合物处于熔融态或液态。
如此获得的经表面处理的填料材料产品有利地在包含至少一种聚合物树脂和1重量％至95重量％的经表面处理的填料材料产品的聚合物组合物中实施。
因此，在另一个方面中，本发明涉及聚合物组合物，其包含至少一种聚合物树脂和基于聚合物组合物的总重量的1重量％至95重量％的经表面处理的填料材料产品。
因此，聚合物组合物包含至少一种聚合物树脂。聚合物树脂代表组合物的骨架并且向最终的纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具提供强度、柔性、韧性和耐久性。
应理解，根据本发明的至少一种聚合物树脂不限于特定的树脂材料，只要该聚合物组合物适用于制备纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具即可。
在本发明的一个实施方案中，至少一种聚合物树脂是至少一种热塑性聚合物。因此，优选至少一种聚合物树脂是选自聚烯烃、聚酰胺、含卤素的聚合物和/或聚酯的均聚物和/或共聚物的热塑性聚合物。
另外地或替代地，至少一种聚合物树脂为聚烯烃的均聚物和/或共聚物。例如，至少一种聚合物树脂是聚烯烃的均聚物和共聚物。或者，至少一种聚合物树脂是聚烯烃的均聚物或共聚物。
应理解，至少一种聚合物树脂优选为聚烯烃的均聚物。
例如，聚烯烃可以是聚乙烯和/或聚丙烯和/或聚丁烯。因此，如果聚烯烃是聚乙烯，则聚烯烃选自聚乙烯的均聚物和/或共聚物，如高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、极低密度聚乙烯(VLDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)。
例如，聚烯烃是聚乙烯的均聚物和/或共聚物。
本发明中使用的表述聚乙烯的均聚物是指这样的聚乙烯，其包含基本上(即，基于聚乙烯的总重量，大于99.7重量％，还更优选至少99.8重量％)由乙烯单元组成的聚乙烯。例如，在聚乙烯的均聚物中仅可检测到乙烯单元。
在聚合物组合物的至少一种聚合物树脂包含聚乙烯的共聚物的情况下，应理解，聚乙烯包含可衍生自乙烯的单元作为主要组分。因此，基于聚乙烯的总重量，聚乙烯的共聚物包含至少55重量％的可衍生自乙烯的单元，更优选至少60重量％的衍生自乙烯的单元。例如，基于聚乙烯的总重量，聚乙烯的共聚物包含60重量％至99.5重量％，更优选90重量％至99重量％的可衍生自乙烯的单元。存在于这样的聚乙烯的共聚物中的共聚单体是C3至C10 α-烯烃，优选1-丁烯、1-己烯和1-辛烯，后者是尤其优选的。
另外地或替代地，聚烯烃为聚丙烯的均聚物和/或共聚物。
如整个本发明中使用的表述聚丙烯的均聚物是指基本上(即，基于聚丙烯的总重量，大于99重量％，更优选至少99.5重量％，如至少99.8重量％)由丙烯单元组成的聚丙烯。在一个优选实施方案中，在聚丙烯的均聚物中仅可检测到丙烯单元。
在聚合物组合物的至少一种聚合物树脂包含聚丙烯的共聚物的情况下，聚丙烯优选地包含可衍生自丙烯的单元作为主要组分。聚丙烯的共聚物优选地包含衍生自丙烯和C2和/或至少一种C4至C10 α-烯烃的单元，优选地由其组成。在本发明的一个实施方案中，聚丙烯的共聚物包含衍生自丙烯以及选自乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯和1-辛烯中的至少一种α-烯烃的单元，优选地由其组成。例如，聚丙烯的共聚物包含衍生自丙烯和乙烯的单元，优选地由其组成。在本发明的一个实施方案中，可衍生自丙烯的单元构成聚丙烯的主要部分，即基于聚丙烯的总重量，至少60重量％，优选至少70重量％，更优选至少80重量％，还更优选60重量％至99重量％，还更优选70重量％至99重量％并且最优选80重量％至99重量％。基于聚丙烯的共聚物的总重量，聚丙烯的共聚物中衍生自C2和/或至少一种C4至C10α-烯烃的单元的量在1重量％至40重量％的范围内，更优选在1重量％至30重量％的范围内，并且最优选在1重量％至20重量％的范围内。
如果聚丙烯的共聚物仅包含可衍生自丙烯和乙烯的单元，则基于聚丙烯的共聚物的总重量，乙烯的量优选在1重量％至20重量％的范围内，优选在1重量％至15重量％的范围内，并且最优选在1重量％至10重量％的范围内。因此，基于聚丙烯的共聚物的总重量，丙烯的量优选在80重量％至99重量％的范围内，优选在85重量％至99重量％的范围内，并且最优选在90重量％至99重量％的范围内。
另外地或替代地，聚烯烃为聚丁烯的均聚物和/或共聚物。
如整个本发明中使用的表述聚丁烯的均聚物是指基本上(即，基于聚丁烯的总重量，大于99重量％，更优选至少99.5重量％，如至少99.8重量％)由丁烯单元组成的聚丁烯。在一个优选实施方案中，在聚丁烯的均聚物中仅可检测到丁烯单元。
在聚合物组合物的至少一种聚烯烃包含聚丁烯的共聚物的情况下，聚丁烯优选地包含可衍生自丁烯的单元作为主要组分。聚丁烯的共聚物优选地包含衍生自丁烯和C2和/或C3和/或至少一种C5至C10 α-烯烃的单元，优选地由其组成。在本发明的一个实施方案中，聚丁烯的共聚物包含衍生自丁烯以及选自乙烯、1-丙烯、1-戊烯、1-己烯和1-辛烯中的至少一种α-烯烃的单元，优选地由其组成。例如，聚丁烯的共聚物包含衍生自丁烯和乙烯的单元，优选地由其组成。在本发明的一个实施方案中，可衍生自丁烯的单元构成聚丁烯的主要部分，即基于聚丁烯的总重量，至少60重量％，优选至少70重量％，更优选至少80重量％，还更优选60重量％至99重量％，还更优选70重量％至99重量％并且最优选80重量％至99重量％。基于聚丁烯的共聚物的总重量，聚丁烯的共聚物中衍生自C2和/或C3和/或至少一种C5至C10 α-烯烃的单元的量在1重量％至40重量％的范围内，更优选在1重量％至30重量％的范围内并且最优选在1重量％至20重量％的范围内。
如果至少一种聚合物树脂是含卤素的聚合物的均聚物和/或共聚物，则至少一种聚合物树脂优选选自聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)。
如果至少一种聚合物树脂是聚酯的均聚物和/或共聚物，则至少一种聚合物树脂优选选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚邻苯二甲酸乙二醇酯(PEN)，而且还选自可降解的聚酯，例如聚乳酸(聚交酯，PLA)。
在本发明的一个实施方案中，至少一种聚合物树脂是聚乙烯和/或聚丙烯和/或聚丁烯的均聚物。例如，至少一种聚合物树脂是聚乙烯和聚丙烯的均聚物。或者，至少一种聚合物树脂为聚乙烯或聚丙烯的均聚物。在本发明的一个实施方案中，至少一种聚合物树脂为聚丙烯的均聚物。
表述“至少一种”聚合物树脂意指本发明的聚合物组合物中可以存在一种或更多种聚合物树脂。
因此，应理解，至少一种聚合物树脂可以是两种或更多种聚合物树脂的混合物。例如，如果至少一种聚合物树脂是两种或更多种聚合物树脂的混合物，则一种聚合物树脂是聚丙烯的均聚物或共聚物，而第二种或另外的聚合物树脂选自聚乙烯、聚丁烯、聚酰胺、聚酯、含卤素的聚合物的均聚物和/或共聚物及其混合物。
在本发明的一个实施方案中，至少一种聚合物树脂为一种聚合物树脂。优选地，至少一种聚合物树脂为聚乙烯或聚丙烯的均聚物。
在本发明的一个实施方案中，至少一种聚合物树脂的熔融温度Tm高于100℃，更优选高于150℃，例如高于200℃。例如，至少一种聚合物树脂的熔融温度范围为100℃至350℃，更优选范围为150℃至325℃并且最优选范围为200℃至300℃。
此外，应理解，至少一种聚合物树脂可以选自具有宽范围的熔体流动速率的聚合物树脂。通常，优选至少一种聚合物树脂的熔体流动速率MFR(190℃)为0.1g/10分钟至3000g/10分钟，更优选0.2g/10分钟至2500g/10分钟。例如，至少一种聚合物树脂的熔体流动速率MFR(190℃)为0.3g/10分钟至2000g/10分钟或0.3g/10分钟至1600g/10分钟。另外地或替代地，至少一种聚合物树脂的熔体流动速率MFR(230℃)为0.1g/10分钟至3000g/10分钟，更优选0.2g/10分钟至2500g/10分钟。例如，至少一种聚合物树脂的熔体流动速率MFR(230℃)为0.3g/10分钟至2000g/10分钟或0.3g/10分钟至1600g/10分钟。
例如，如果至少一种聚合物树脂是作为聚丙烯的均聚物和/或共聚物的聚烯烃，则优选至少一种聚合物树脂的熔体流动速率MFR(190℃，2.16kg)为1g/10分钟至3000g/10分钟，更优选3g/10分钟至2500g/10分钟。例如，作为聚丙烯的均聚物和/或共聚物的至少一种聚合物树脂的熔体流动速率MFR(190℃)为5g/10分钟至2000g/10分钟或10g/10分钟至1600g/10分钟。优选地，作为聚丙烯的均聚物和/或共聚物的至少一种聚合物树脂的熔体流动速率MFR(230℃)为1g/10分钟至3000g/10分钟，更优选3g/10分钟至2500g/10分钟。例如，作为聚丙烯的均聚物和/或共聚物的至少一种聚合物树脂的熔体流动速率MFR(230℃)为5g/10分钟至2000g/10分钟或10g/10分钟至1600g/10分钟。
如果至少一种聚合物树脂是作为聚乙烯的均聚物和/或共聚物的聚烯烃，则应理解，至少一种聚合物树脂具有相当低的熔体流动速率。因此，优选地，作为聚乙烯的均聚物和/或共聚物的至少一种聚合物树脂的熔体流动速率MFR(190℃)为0.5g/10分钟至20g/10分钟，更优选0.7g/10分钟至15g/10分钟。例如，至少一种聚合物树脂的熔体流动速率MFR(190℃)为0.9g/10分钟至10g/10分钟或0.9g/10分钟至5g/10分钟。另外地或替代地，作为聚乙烯的均聚物和/或共聚物的至少一种聚合物树脂的熔体流动速率MFR(230℃)为0.1g/10分钟至3000g/10分钟，更优选0.2g/10分钟至2500g/10分钟。例如，作为聚乙烯的均聚物和/或共聚物的至少一种聚合物树脂的熔体流动速率MFR(230℃)为0.3g/10分钟至2000g/10分钟或0.3g/10分钟至1600g/10分钟。
本发明的聚合物组合物的另一个基本组分是经表面处理的填料材料产品。关于经表面处理的填料材料产品的限定及其优选实施方案，参考以上在讨论方法步骤a)、b)、c)和d)时提供的描述。
本发明的一个必要条件是聚合物组合物包含基于聚合物组合物总重量的1重量％至95重量％的量的经表面处理的填料材料产品。
在本发明的一个实施方案中，基于聚合物组合物的总重量，聚合物组合物包含5重量％至95重量％，并且优选10重量％至85重量％的量的经表面处理的填料材料产品。例如，基于聚合物组合物的总重量，聚合物组合物包含15重量％至80重量％的量的经表面处理的填料材料产品。
在本发明的一个实施方案中，聚合物组合物是母料。
术语“母料”是指经表面处理的填料材料产品的浓度高于用于制备最终应用产品(例如纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具)的浓度的组合物。也就是说，母料将被进一步稀释以获得适用于制备最终应用产品(例如纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具)的聚合物组合物。
例如，基于母料的总重量，母料包含50重量％至95重量％，优选60重量％至85重量％并且更优选70重量％至80重量％的量的经表面处理的填料材料产品。
根据本发明的一个实施方案，母料用于生产纤维和/或丝和/或膜和/或线。
在本发明的另一个实施方案中，基于聚合物组合物的总重量，用于制备最终应用产品(例如纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具)的聚合物组合物包含1重量％至70重量％，优选5重量％至55重量％并且最优选10重量％至50重量％的量的经表面处理的填料材料产品。例如，基于聚合物组合物的总重量，用于制备最终应用产品(例如纤维和/或丝和/或膜)的聚合物组合物包含15重量％至25重量％的量的经表面处理的填料材料产品。
在本发明的另一个实施方案中，基于聚合物组合物的总重量，用于制备最终应用产品(例如纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具)的聚合物组合物包含1重量％至10重量％的量的至少一种含碳酸钙的材料。应理解，当聚合物组合物用作酸性食品如柑橘类水果的包装材料或用于果汁的容器和/或瓶时，其优选包含该量。
如果使用母料生产纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具，则优选将母料稀释以获得适用于制备最终应用产品(例如纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具)的聚合物组合物。也就是说，基于聚合物组合物的总重量，将母料稀释为包含1重量％至70重量％，优选5重量％至55重量％并且最优选10重量％至50重量％的量的经表面处理的填料材料产品。
根据本发明的另一个实施方案，聚合物组合物是纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具。例如，基于纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具的总重量，纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具包含1重量％至70重量％，优选5重量％至55重量％，更优选10重量％至50重量％并且最优选15重量％至30重量％的量的经表面处理的填料材料产品。
鉴于经表面处理的填料材料产品的优异的流动性特征以及其在聚合物组合物中的优异的分散，根据本发明的经表面处理的填料材料产品可以有利地用于最终应用产品例如纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具中。鉴于此，当以本发明的聚合物组合物的形式提供经表面处理的填料材料产品时，经表面处理的填料材料产品赋予最终应用产品(例如纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具)优异的机械特性。
因此，在另一个方面中，本发明涉及包含如上限定的聚合物组合物和/或如上限定的经表面处理的填料材料产品的纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具。
此外，在另一个方面中，本发明涉及用于制备纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具的方法，该方法包括至少以下步骤：
a)提供如上限定的聚合物组合物，和
b)使步骤a)的聚合物组合物经受这样的条件，在该条件下所述聚合物组合物被转化为纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具。
用于制备纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具的合适方法条件是技术人员通常已知的和/或可以通过基于普通常识的常规修改来建立。
例如，本发明的聚合物组合物可以有利地在用于制备纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具的混合和/或挤出和/或配混和/或吹塑过程中实施，其中至少一种聚合物树脂优选为选自聚烯烃、聚酰胺和/或聚酯的均聚物和/或共聚物的热塑性聚合物。
本发明含义中的术语“纤维”是指形成织物如非织造物的线性结构，所述织物通常由通过例如机械方法结合在一起的纤维网组成。因此，术语“纤维”应理解为是指有限结构。
本发明含义中的术语“线”是指形成织物如非织造物的线性结构，所述织物通常由通过例如机械方法结合在一起的线网组成。因此，术语“线”应理解为是指有限结构。线可以构造为单线、双线或多线。如果存在双线或多线，则单根线的组成可以基本上相同。也就是说，单根线的组成以相同的量包含基本上相同的组分，即至少一种聚合物树脂和经表面处理的填料材料产品。或者，单根线的组成可以不同。也就是说，单根线的组成可以以不同的量包含相同的组分，即至少一种聚合物树脂和经表面处理的填料材料产品，或者单根线的组成可以以相同的量包含不同的组分，即至少一种聚合物树脂和/或经表面处理的填料材料产品可以不同，或者单根线的组成可以以不同的量包含不同的组分，即至少一种聚合物树脂和/或经表面处理的填料材料产品可以不同。
本发明含义中的术语“丝”是指其结构长度不同于纤维的结构。因此，术语“丝”应理解为是指无接头纤维(endless fiber)。还应理解，丝可以构造为单丝、双丝或多丝。如果存在双丝或多丝，则单根丝的组成可以基本上相同。也就是说，单根丝的组成以相同量的包含基本上相同的组分，即至少一种聚合物树脂和经表面处理的填料材料产品。或者，单根丝的组成可以不同。也就是说，单根丝的组成可以以不同的量包含相同的组分，即至少一种聚合物树脂和经表面处理的填料材料产品，或者单根丝的组成可以以相同的量包含不同的组分，即至少一种聚合物树脂和/或经表面处理的填料材料产品可以不同，或者单根丝的组成可以以不同的量包含不同的组分，即至少一种聚合物树脂和/或经表面处理的填料材料产品可以不同。
丝和/或纤维和/或线的截面可以具有各种各样的形状。优选地，丝和/或纤维和/或线的截面形状可以为圆形、椭圆形或n边形，其中n≥3，例如n为3。例如，丝和/或纤维和/或线的截面形状为圆形或三叶形，如圆形。另外地或替代地，丝和/或纤维和/或线的截面形状为中空的。
应理解，丝和/或纤维和/或线可以通过本领域已知的用于制备这样的丝和/或纤维和/或线的所有技术来制备。例如，本发明的丝和/或纤维和/或线可以通过公知的熔喷法、纺粘法或短纤维生产来制备。
本发明含义中的术语“膜”是指其尺寸结构不同于丝和/或纤维的结构。因此，术语“膜”应理解为是指片。
应理解，可以通过本领域已知的用于制备这样的膜的所有技术来制备膜。例如，本发明的膜可以通过用于制备拉伸膜/定向膜，优选挤出涂覆膜、吹塑膜、技术吹塑膜、单带、流延膜等的公知技术来制备。
鉴于在用如上限定的包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物和单取代的琥珀酸酐处理的经表面处理的填料材料产品的流动性方面获得的非常好的结果，本发明的另一个方面涉及至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物与脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物组合用于改善经表面处理的填料材料产品的流动性的用途，该脂族线性或支化羧酸的混合物包含基于混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸。
应理解，如果相比于仅用至少一种单取代的琥珀酸酐处理的相同的经表面处理的填料材料产品，当用剪切单元法在FT4粉末流变仪(ASTMD7891-15)上以15kPa的预剪切法向应力测量粉末流动性时，无侧限屈服强度(UYS)降低至少7％，优选7％至30％，更优选至少10％并且最优选10％至30％，或者流动因子(FF)提高至少7％，优选7％至30％，更优选至少10％并且最优选10％至30％，和/或当通过稳定性和可变流速法在FT4粉末流变仪上测量粉末流动性时，基本流动能(BFE)降低至少7％，优选7％至30％，更优选至少10％并且最优选10％至30％，则实现所述改善。在整个本申请中，如果没有另外说明，则FT4粉末流变仪(Freeman Technology，英国)配备有粉末流变仪软件(v 5.000.00012)和FreemanTechnology数据分析软件4.0.17版。
应理解，用语“用至少一种单取代的琥珀酸酐处理的相同的经表面处理的填料材料产品”是指已经用相似量(±0.2重量％)的至少一种单取代的琥珀酸酐而不是根据本发明的至少一种包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物和单取代的琥珀酸酐的量之和处理的经表面处理的填料材料产品。
用如上限定的包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物和单取代的琥珀酸酐处理的经表面处理的填料材料产品还显示出在聚合物组合物的聚合物基体中改善的分散。因此，本发明的另一个方面涉及至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物与脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物组合用于改善碳酸钙在聚合物组合物的聚合物基体中的分散的用途，该脂族线性或支化羧酸的混合物包含基于混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C8至C24的饱和脂族线性或支化羧酸。
应理解，如果相比于仅用至少一种单取代的琥珀酸酐处理的相同的经表面处理的填料材料产品，当用剪切单元法在FT4粉末流变仪(ASTMD7891-15)上以15kPa的预剪切法向应力测量粉末流动性时，无侧限屈服强度(UYS)降低至少7％，优选7％至30％，更优选至少10％并且最优选10％至30％，或者流动因子(FF)提高至少7％，优选7％至30％，更优选至少10％并且最优选10％至30％，和/或当通过稳定性和可变流速法在FT4粉末流变仪上测量粉末流动性时，基本流动能(BFE)降低至少7％，优选7％至30％，更优选至少10％并且最优选10％至30％，则实现所述改善。
应理解，用语“用至少一种单取代的琥珀酸酐处理的相同的经表面处理的填料材料产品”是指已经用相似量(±0.2重量％)的至少一种单取代的琥珀酸酐而不是根据本发明的至少一种包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物和单取代的琥珀酸酐的量之和处理的经表面处理的填料材料产品。
本发明的另一个方面涉及制品，所述制品包含如上限定的聚合物组合物、和/或如上限定的经表面处理的填料材料产品、和/或如上限定的纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具。制品优选选自卫生产品、医学和保健产品、过滤产品、土工织物产品、农业和园艺产品、衣物、鞋类和行李产品、家用和工业产品、包装产品、建筑产品等。
优选地，卫生产品选自：吸收性卫生产品，例如婴儿尿布(diaper)或尿片(nappy)、女性卫生产品、成人失禁产品、脱毛条、绷带和伤口敷料、一次性浴巾和面巾、一次性拖鞋和鞋类、顶层或包层原料、消费者面罩、腿箍、收集/分散层、芯包裹物、背板、拉伸耳、接合区(landing zone)、除尘层和紧固系统；以及擦拭巾，例如湿巾、皮肤护理巾、婴儿擦拭巾、面部擦拭巾、清洁擦拭巾、手和身体擦拭巾、湿的小毛巾、个人卫生擦拭巾、女性卫生擦拭巾、抗菌擦拭巾和药物擦拭巾。
优选地，医学和保健产品选自：可以进行灭菌的医学产品、医学包装、帽子，例如手术用一次性帽子、防护服、手术服、手术口罩和面罩、手术擦洗服、手术覆盖物、手术被单、包裹物、包装、海绵、敷料、擦拭巾、床上用品、污染控制罩、检查服、实验外套、隔离服、经皮药物递送、护罩、底垫、工序包装、热包装件、造瘘袋(ostomy bag)衬里、固定带、孵化器垫、灭菌包装(CSR包装)、伤口护理、冷/热包装件、药物递送系统(如贴剂)。
优选地，过滤产品选自汽油过滤器、油过滤器、空气过滤器、水过滤器、咖啡过滤器、茶叶袋、医药行业过滤器、选矿过滤器、液体筒式和袋式过滤器、真空袋、过敏原膜和具有非织造层的层合体。
优选地，土工织物产品选自土壤稳定器和道路衬底、地基稳定器、侵蚀控制、渠道建筑、排水系统、土工膜保护、防霜、农业覆盖物、池塘和渠道水屏障、用于排水瓦的砂石渗透屏障和垃圾填埋场衬里。
优选地，农业和园艺产品选自作物覆盖物、植物保护、种子覆盖物、杂草控制织物、温室遮蔽物、根部控制袋、可生物降解的栽培罐、毛细管垫和景观织物。
优选地，衣物、鞋类和行李产品选自：内衬，例如大衣的颈皮、衣领、面料、腰带、翻领等，一次性内衣，鞋部件如鞋带孔眼增强件、运动鞋和凉鞋增强件以及鞋底内部衬里等，袋部件，粘合剂，组合物和(洗涤)护理标签。
优选地，包装产品选自：手提袋、废物袋、透明箔、卫生膜、农业箔、纸状箔、瓶、(热成型)箔、挤出涂覆的纸和板、盒纸板、纸板箱、纸袋、囊、瓦楞纸箱、例如用于乳膏如皮肤乳膏和化妆品的挠性管、例如用于家庭废物和板条箱的袋、定向膜和双向膜、盘等。
优选地，家用和工业产品选自：磨料；床上用品，如用于袋装弹簧的口袋布、分隔层、弹簧盖、顶盖、被子背衬、羽绒被覆盖物、枕套等；百叶窗/窗帘；地毯/地毯背衬，如拼块地毯、地毯砖、浴室垫等；覆盖和分隔材料、清洁剂袋、织物软化剂片、地板、家具/室内装饰如内衬、用于衬垫的反面织物、防尘罩、弹簧套、牵拉条等；拖把、餐布、茶叶袋和咖啡袋、真空清洁袋、墙面覆盖物；擦拭巾，如家庭护理擦拭巾、地板护理擦拭巾、清洁擦拭巾、宠物护理擦拭巾等；汽车建造、线缆包裹物、土木工程、过滤包装、防护服、主地毯背衬和次地毯背衬、复合材料、航海层合件、桌布层合件、短切垫、用于机绣的背衬/稳定器、需要多孔性的包装；绝缘体，如玻璃纤维棉絮、枕头、衬垫；垫料，如室内装饰垫料、被子或棉被的棉絮、消费者面罩和医疗面罩、邮寄信封、防水布、帐篷和运输(木材、钢)包裹物、一次性衣物如脚覆盖物和连体服、以及耐候性房屋包裹物。
优选地，建筑产品选自：房屋包裹物、沥青覆盖物、路基和铁路路基、高尔夫球场和网球场、墙饰背衬、隔音墙覆盖物、屋顶材料和瓦衬底、土壤稳定器和道路衬底、地基稳定器、侵蚀控制、渠道建筑、排水系统、土工膜保护、防霜、农业护盖物、池塘和渠道水屏障、以及用于排水瓦的砂石渗透屏障。
优选地，制品为包装产品，更优选地选自：手提袋、废物袋、透明箔、卫生膜、农业箔、纸状箔、瓶、(热成型)箔、挤出涂覆的纸和板、盒纸板、纸板箱、纸袋、囊、瓦楞纸箱、例如用于乳膏如皮肤乳膏和化妆品的挠性管、例如用于家庭废物和板条箱的袋、定向膜和双向膜、盘等。
附图说明
图1涉及粉末1至4的粉末流动性-稳定性和可变流速
以下实施例可以另外举例说明本发明，但不意味着将本发明限制于所例示的实施方案。下面的实施例示出了经表面处理的填料材料产品的改善的流动性及其在聚合物组合物的聚合物基体中的改善的分散。
实施例
A)测量方法
以下测量方法用于评估实施例和权利要求书中给出的参数。
颗粒状材料的粒径分布(直径<X的颗粒的质量％)和重量中值直径(d50)
如本文所使用和如本领域通常所定义的，“d50”值基于通过使用MicromeriticsInstrument Corporation的SedigraphTM 5100进行的测量来确定，并且定义为这样的尺寸，直径等于该指定值的颗粒占颗粒质量的50％(中值点)。
方法和仪器是技术人员已知的并且通常用于确定填料和颜料的颗粒尺寸。测量在0.1重量％ Na4P2O7的水溶液中进行。使用高速搅拌器和超声波使样品分散。
材料的BET比表面积
在整个本文件中，使用技术人员公知的BET法(使用氮气作为吸附气体)(ISO9277:1995)来确定矿物填料的比表面积(以m2/g计)。然后通过将该比表面积与矿物填料在处理前的质量(以g计)相乘来获得矿物填料的总表面积(以m2计)。
表面处理层的量
含碳酸钙的填料材料上的处理层的量理论上由未经处理的含碳酸钙的填料材料的BET值以及用于表面处理的包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物和单取代的琥珀酸酐的量来计算。假定添加至含碳酸钙的填料材料的100％的包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物和单取代的琥珀酸酐作为表面处理层存在于含碳酸钙的填料材料的表面上。
水吸收度
如本文中提及的材料的水分吸收敏感度是在+23℃(±2℃)的温度下分别暴露于10％和85％相对湿度的气氛中2.5小时之后以mg水分/g测定的。出于此目的，首先使样品在10％相对湿度的气氛下保持2.5小时，然后将气氛改变为85％相对湿度，在该相对湿度下使样品再保持2.5小时。然后，使用10％与85％相对湿度之间的重量增加来计算以mg水分/g样品计的吸湿度。
粉末流动性-稳定性和可变流速法
使用稳定性和可变流速法，使用稳定性和可变流速法在配备有粉末流变仪软件(v5.000.00012)和Freeman Technology数据分析软件4.0.17版的FT4粉末流变仪(FreemanTechnology，英国)上测量基本流动能(BFE)、稳定性指数(SI)、比能(SE)、流速指数(FRI)和调节堆密度(conditioned bulk density，CBD)。
该方法包括填充圆柱形容器(25mm×25mL玻璃容器)。
测试过程的第一阶段是获得均匀的经调节的粉末状态以允许进行高度可重复的测量。调节循环包括动态测试叶片向下切割穿过粉末，然后向上横穿，将粉末抬高并使其落到叶片上。此过程有助于消除不同采样方法和粉末储存时间的影响。
在该初始调节步骤之后，将粉末体积调节至容器尺寸以除去过量的粉末(“分离(split)”)，并在分离步骤之后记录质量。在此之后，用23.5mm叶片进行8次重复的调节循环和测量。对于每个测试循环，将叶片向下(逆时针，叶尖速度-100mm/秒，螺旋角＝5°/目标高度5mm)并向上插入粉末床中。对于调节步骤，将叶片向下(叶尖速度-40mm/秒/螺旋角5°，目标高度5mm)并向上插入粉末床中。在那8次测试之后，以可变流速，即以70mm/秒(测试9)、40mm/秒(测试10)和最后10mm/秒(测试11)的叶尖速度进行另外3个循环(调节+测试)。记录能量和扭矩并计算如下定义的各种流动参数：
-基本流动能(BFE，mJ)：能量循环7(向下)
-稳定性指数：(能量测试7)/(能量循环1)
-比能(SE，mJ/g)：(向上能量循环6+向上能量循环7)/(2×分离质量)
-流速指数(FRI)：(能量测试11)/(能量测试8)
-调节堆密度(CBD，g/mL)：(分离质量)/(分离体积)
粉末流动性-剪切单元法
根据ASTM D7891-15，使用FT4粉末流变仪(Freeman Technology，英国)，使用圆柱形容器(50mm×85mL或25mm×10mL玻璃容器)、48mm或24mm剪切单元和15kPa预剪切法向应力，测量剪切单元特性。
使用以下逐步方法进行测量。
·初始粉末调节：
测试过程的第一阶段是为了获得均匀的调节的粉末状态以允许进行高度可重复的测量。调节循环包括动态测试叶片向下切割穿过粉末，然后向上横穿，将粉末抬高并使其落到叶片上。此过程有助于消除不同采样方法和粉末储存时间的影响。
·初始压实
使用通风的压实活塞(允许夹带的空气逸出)以与预剪切法向应力相等的力将经调节的粉末柱压实。
·临界固结
屈服轨迹上的点表示在各个法向应力水平下对应于初期失效的剪切应力值。为了实现初期失效，试样必须相对于剪切期间施加的法向应力过度固结。这通过在稳态流动下达到临界固结水平然后减小用于剪切的法向应力来实现。因此，剪切测试是由以下组成的两阶段过程：
1.预剪切
预剪切的目的是在给定的预剪切法向应力水平下达到临界固结。在此过程期间，持续剪切直至达到稳态流动，此时预剪切完成。
2.剪切测试
减小法向应力使得样品现在相对于现在施加的法向应力过度固结。然后重新开始剪切并测量初期失效点。
·对于每个预剪切法向应力，在由标准定义的五个法向应力(9kPa；8kPa；7kPa；6kPa和5kPa)下进行五次测量。还在预剪切法向应力水平(即15kPa)下进行了剪切应力测量。
·进行的五个测量值构成各个预剪切法向应力水平的屈服轨迹。在剪切应力与法向应力图上绘制屈服轨迹，可以在其中添加莫尔圆以外推各种流动数据。
外推的数据包括：
-内聚力(C，kPa)-最佳拟合线与y轴相交(即法向应力＝0)处的剪切应力
-无侧限屈服强度(UYS，kPa)-较小的莫尔圆与x轴相交处的2个值中的较大者(也称为σc)
-大主应力(Major Principal Stress，MPS，kPa)-较大的莫尔圆与x轴相交处的两个值中的较大者(也称为σ1)。
-内摩擦角(AIF，°)-由最佳拟合线与横轴产生的角度
-流动因子(FF)：对应于MPS/UYS
-堆密度(BD，g/mL)：初始压实后的调节堆密度
挤出模拟
开发挤出模拟以评估聚合物组合物中的矿物分散。测试在市售的CollinPressure Filter Test Teach-Line FT-E20T-IS上进行。
测试方法用于每种相应的聚合物组合物，其中不使用熔体泵，将挤出机螺杆速度保持在100rpm，并且其中熔体温度为225℃至230℃(挤出机温度设定：190℃-210℃-230℃；模具温度设定：230℃-230℃)。
使用40μm过滤器(GKD Gebr. Kufferath AG，Duren，德国，产品编号12102170055)测量每种相应的聚合物组合物(900g有效粉末A或B/2500g通过将聚合物组合物在LLDPEExxonMobil LL 1001 VX中稀释获得的最终样品)。
结果以巴表示，并且可以通过纯聚合物材料(LLDPE ExxonMobil LL1001 VX)的初始压力减去最终熔体压力(在用纯聚合物材料清洗5分钟之后测定)来计算。
灰分含量
通过在570℃下将5g至30g相应的聚合物组合物燃烧120分钟来进行灰分含量测试。
B)材料
含碳酸钙的填料材料
含碳酸钙的填料材料1(粉末1；比较的)
将来自意大利Carrara的0.7kg经湿磨和喷雾干燥的大理石(d50＝1.6μm，BET比表面积＝4.1m2/g)放入高速混合器(Somakon MP LB混合器，Somakon Verfahrenstechnik，德国)中，并通过搅拌10分钟(1000rpm，120℃)进行调节。之后，将相对于100重量份CaCO3的0.6重量份单取代的琥珀酸酐1添加至混合物。然后继续搅拌并加热另外15分钟(120℃，1000rpm)。之后，使混合物冷却并收集粉末(粉末1)。
含碳酸钙的填料材料2(粉末2；本发明的)
将来自意大利Carrara的0.7kg经湿磨和喷雾干燥的大理石(d50＝1.6μm，BET比表面积＝4.1m2/g)放入高速混合器(Somakon MP LB混合器，Somakon Verfahrenstechnik，德国)中，并通过搅拌10分钟(1000rpm，120℃)进行调节。之后，将相对于100重量份CaCO3的0.5重量份单取代的琥珀酸酐1和相对于100重量份CaCO3的0.2重量份羧酸混合物2同时添加至混合物。然后继续搅拌并加热另外15分钟(120℃，1000rpm)。之后，使混合物冷却并收集粉末(粉末2)。
含碳酸钙的填料材料3(粉末3；本发明的)
将来自意大利Carrara的0.7kg经湿磨和喷雾干燥的大理石(d50＝1.6μm，BET比表面积＝4.1m2/g)放入高速混合器(Somakon MP LB混合器，Somakon Verfahrenstechnik，德国)中，并通过搅拌10分钟(1000rpm，120℃)进行调节。之后，将相对于100重量份CaCO3的0.4重量份单取代的琥珀酸酐1和相对于100重量份CaCO3的0.4重量份羧酸混合物2同时添加至混合物。然后继续搅拌并加热另外15分钟(120℃，1000rpm)。之后，使混合物冷却并收集粉末(粉末3)。
含碳酸钙的填料材料4(粉末4；本发明的)
将来自意大利Carrara的0.7kg经湿磨和喷雾干燥的大理石(d50＝1.6μm，BET比表面积＝4.1m2/g)放入高速混合器(Somakon MP LB混合器，Somakon Verfahrenstechnik，德国)中，并通过搅拌10分钟(1000rpm，120℃)进行调节。之后，将相对于100重量份CaCO3的0.4重量份单取代的琥珀酸酐1添加至混合物。然后继续搅拌并加热另外15分钟(120℃，1000rpm)。然后，将相对于100重量份CaCO3的0.2重量份羧酸混合物2添加至混合物，然后继续搅拌并加热另外15分钟(120℃，1000rpm)。之后，使混合物冷却并收集粉末(粉末4)。
单取代的琥珀酸酐
单取代的琥珀酸酐(ASA)1
单取代的烯基琥珀酸酐(2,5-呋喃二酮,二氢-,单-C15-20-烯基衍生物，CAS号68784-12-3)是主要为支化十八烯基琥珀酸酐(CAS#28777-98-2)和主要为支化十六烯基琥珀酸酐(CAS#32072-96-1)的共混物。共混物中大于80％是支化十八烯基琥珀酸酐。共混物的纯度>95重量％。残余烯烃含量低于3重量％。
羧酸混合物2
羧酸混合物2是硬脂酸和棕榈酸的1:1混合物。
粉末A(本发明的)：来自Nocera Umbria的干研磨的石灰石(d50＝3.2，顶端部分＝12μm；BET比表面积＝3.0m2/g)，经0.35％重量的单取代的琥珀酸酐1和0.15重量％的羧酸混合物2处理。
粉末B(现有技术)：来自Nocera Umbria的干研磨的石灰石(d50＝3.2，顶端部分＝12μm；BET比表面积＝3.0m2/g)，经0.45％重量的单取代的琥珀酸酐1处理。
·分析和测试结果
实施例1：水吸收度结果
| 粉末 | 水吸收度(mg/g) |
| <u>粉末1；比较的</u> | 0.5 |
| <u>粉末2；本发明的</u> | 0.4 |
| <u>粉末3；本发明的</u> | 0.45 |
| <u>粉末4；本发明的</u> | 0.2 |
表1：粉末1至4的水吸收度值。
实施例2：粉末流动性：稳定性和可变流速
使用稳定性和可变流速法在来自Freeman Technology的FT4粉末流变仪上在25mm×25mL测量单元中测量粉末1至4的粉末流动性。与参考粉末1相比，如从用粉末2至4获得的较低的基本流动能中可以看出的(图1和表2)，这些粉末实现了改善的粉末流动性。
| 粉末 | BFE,mJ | SI | FRI | SE,mJ/g | CBD,g/ml |
| 粉末1 | 158.13 | 1.07 | 1.81 | 7.89 | 0.69 |
| 粉末2 | 122.42 | 1.10 | 1.96 | 6.95 | 0.70 |
| 粉末3 | 99.49 | 1.10 | 2.10 | 6.17 | 0.71 |
| 粉末4 | 142.47 | 1.06 | 1.78 | 7.19 | 0.70 |
表2：粉末流动性-稳定性和可变流速(粉末1至4)、基本流动能(BFE)、稳定性指数(SI)、流速指数(FRI)、比能(SE)、经调节的堆密度(CBD)与参考粉末1相比，如从用粉末2至4获得的较低的基本流动能中可以看出的(图1和表2)，这些粉末实现了改善的粉末流动性。
实施例3.聚合物组合物(母料)的生产和测试结果(灰分含量和挤出模拟)
母料(MB)根据下文中描述的方案制备。
使用Buss捏合机(来自瑞士Buss AG的PR46，L/d为10)以10kg/小时以实验室规模制备包含25重量％的Dowlex 5056G(LLPDE，MFI＝1g/10分钟)和分别地75重量％的粉末A或B(母料A或B)的聚合物组合物，并以以下机器设定进行处理：
-螺杆的温度：100℃
-挤出机温度(2个区域)：190℃-170℃
-抽出温度(1个区域)：170℃
-螺杆速度：200rpm
-聚合物的投料：100％在主料斗中
-粉末的投料：73％在主料斗中，27％在侧进料器中
将获得的混合物在型号SLC(Gala，美国)的弹簧负载造粒机上在起始温度为20℃至25℃的水浴中造粒。所制备的母料的组成和填料含量列于下表3中。准确的填料含量由灰分含量确定。
此外，进行挤出模拟测试以确定填料材料产品在配混材料的聚合物基体中的分散品质。
表3中所示的结果证实产生了具有良好品质的母料A和B。此外，挤出模拟测试显示，与现有技术填料材料产品即母料B相比，本发明的经表面处理的填料材料产品即母料A显示出在配混的聚合物基体中改善的分散品质。
表3：
表3：所制备的母料的组成和特性
通过在40μm筛中挤出900g粉末A产生的压力增加低于粉末B的压力增加，从而证明了有利的特性，粉末A在配混的聚合物基体中改善的分散。
实施例4：粉末流动性：剪切单元
使用剪切单元法(15kPa)在来自Freeman Technology的FT4粉末流变仪上在25mm×10mL测量单元中测量粉末1至4的粉末流动性。与参考粉末1相比，如从用粉末2和4获得的更低的内聚力值、更低的无侧限屈服强度(UYS)和更高的流动因子(FF)可以看出(图2和表4)，这些粉末实现了改善的粉末流动性和更低的内聚力。
| 粉末 | 内聚力，kPa | UYS,kPa | MPS,kPa | FF |
| 粉末1 | 3.25 | 10.85 | 24.56 | 2.26 |
| 粉末2 | 2.64 | 8.68 | 23.37 | 2.69 |
| 粉末4 | 2.71 | 8.66 | 22.97 | 2.65 |
表4：粉末流动性-剪切单元(粉末1至4)、内聚力、无侧限屈服强度(UYS)、大主应力(Major principal stress，MPS)和流动因子(FF)
Claims (73)
1.一种用包含硬脂酸的脂族线性或支化羧酸的混合物和单取代的琥珀酸酐来制备经表面处理的填料材料产品的方法，所述方法包括至少以下步骤：
a)提供至少一种含碳酸钙的填料材料，
b)提供至少一种单取代的琥珀酸酐，
c)提供脂族线性或支化羧酸的混合物，所述脂族线性或支化羧酸的混合物由基于所述混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C12至C24的饱和脂族线性或支化羧酸组成，
d)在混合下，在一个或更多个步骤中，以任意顺序使步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料的表面与步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和步骤c)的所述脂族线性或支化羧酸的混合物接触，使得在步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上形成包含所述至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物以及所述脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物的处理层，
其中调节接触步骤d)之前和/或期间的温度使得所述脂族线性或支化羧酸的混合物和所述至少一种单取代的琥珀酸酐处于熔融态或液态。
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤a)的所述含碳酸钙的填料材料选自：重质碳酸钙，沉淀碳酸钙，经表面反应的碳酸钙及其混合物。
3.根据权利要求1所述的方法，其中步骤a)的所述含碳酸钙的填料材料选自：大理石、石灰石、白云石和/或白垩。
4.根据权利要求1所述的方法，其中步骤a)的所述含碳酸钙的填料材料选自：球霰石、方解石和/或文石。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料具有
a)0.1μm至7μm范围内的重量中值粒径d50值，和/或
b)≤50μm的d98，和/或
c)通过BET氮吸附方法测量的，0.5m2/g至150m2/g的比表面积，和/或
d)基于所述至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，0.01重量％至1重量％的残留总水分含量。
6.根据权利要求5所述的方法，其中步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料具有
a)0.25μm至5μm范围内的重量中值粒径d50值。
7.根据权利要求5所述的方法，其中步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料具有
a)0.5μm至4μm范围内的重量中值粒径d50值。
8.根据权利要求5所述的方法，其中步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料具有
b)≤40μm的d98。
9.根据权利要求5所述的方法，其中步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料具有
b)≤25μm的d98。
10.根据权利要求5所述的方法，其中步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料具有
b)≤15μm的d98。
11.根据权利要求5所述的方法，其中步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料具有
c)通过BET氮吸附方法测量的，0.5m2/g至50m2/g的比表面积。
12.根据权利要求5所述的方法，其中步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料具有
c)通过BET氮吸附方法测量的，0.5m2/g至35m2/g的比表面积。
13.根据权利要求5所述的方法，其中步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料具有
c)通过BET氮吸附方法测量的，0.5m2/g至10m2/g的比表面积。
14.根据权利要求5所述的方法，其中步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料具有
d)基于所述至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，0.01重量％至0.2重量％的残留总水分含量。
15.根据权利要求5所述的方法，其中步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料具有
d)基于所述至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，0.02重量％至0.2重量％的残留总水分含量。
16.根据权利要求5所述的方法，其中步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料具有
d)基于所述至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，0.04重量％至0.2重量％的残留总水分含量。
17.根据权利要求1或2所述的方法，其中在进行接触步骤d)之前，将步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料预热。
18.根据权利要求1或2所述的方法，其中在进行接触步骤d)之前，将步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料在20℃至200℃的温度下预热。
19.根据权利要求1或2所述的方法，其中在进行接触步骤d)之前，将步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料在40℃至200℃的温度下预热。
20.根据权利要求1或2所述的方法，其中在进行接触步骤d)之前，将步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料在50℃至150℃的温度下预热。
21.根据权利要求1或2所述的方法，其中在进行接触步骤d)之前，将步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料在60℃至130℃的温度下预热。
22.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐由经选自以下的基团单取代的琥珀酸酐组成：取代基中碳原子总量为C2至C30的线性、支化、脂族和环状基团。
23.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐由经选自以下的基团单取代的琥珀酸酐组成：取代基中碳原子总量为C3至C25的线性、支化、脂族和环状基团。
24.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐由经选自以下的基团单取代的琥珀酸酐组成：取代基中碳原子总量为C4至C20的线性、支化、脂族和环状基团。
25.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐为：
a)至少一种烷基单取代的琥珀酸酐，和/或
b)至少一种烯基单取代的琥珀酸酐。
26.根据权利要求25所述的方法，
所述至少一种烷基单取代的琥珀酸酐为选自以下的至少一种烷基单取代的琥珀酸酐：乙基琥珀酸酐、丙基琥珀酸酐、丁基琥珀酸酐、三异丁基琥珀酸酐、戊基琥珀酸酐、己基琥珀酸酐、庚基琥珀酸酐、辛基琥珀酸酐、壬基琥珀酸酐、癸基琥珀酸酐、十二烷基琥珀酸酐、十六烷基琥珀酸酐、十八烷基琥珀酸酐、及其混合物。
27.根据权利要求25所述的方法，
所述至少一种烯基单取代的琥珀酸酐为选自以下的至少一种烯基单取代的琥珀酸酐：乙烯基琥珀酸酐、丙烯基琥珀酸酐、丁烯基琥珀酸酐、三异丁烯基琥珀酸酐、戊烯基琥珀酸酐、己烯基琥珀酸酐、庚烯基琥珀酸酐、辛烯基琥珀酸酐、壬烯基琥珀酸酐、癸烯基琥珀酸酐、十二烯基琥珀酸酐、十六烯基琥珀酸酐、十八烯基琥珀酸酐、及其混合物。
28.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤c)的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物包含硬脂酸和一种或更多种另外的碳原子总量为C14至C22的饱和脂族线性或支化羧酸。
29.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤c)的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物包含硬脂酸和一种或更多种另外的碳原子总量为C14至C20的饱和脂族线性或支化羧酸。
30.根据权利要求1或2所述的方法，其中将接触步骤d)进行为将步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和步骤c)的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物以10:1至1:10的重量比[琥珀酸酐/羧酸混合物]添加。
31.根据权利要求1或2所述的方法，其中将接触步骤d)进行为将步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和步骤c)的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物以5:1至1:5的重量比[琥珀酸酐/羧酸混合物]添加。
32.根据权利要求1或2所述的方法，其中将接触步骤d)进行为将步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和步骤c)的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物以4:1至1:4的重量比[琥珀酸酐/羧酸混合物]添加。
33.根据权利要求1或2所述的方法，其中将接触步骤d)进行为将步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和步骤c)的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物以4:1至1:1的重量比[琥珀酸酐/羧酸混合物]添加。
34.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐在接触步骤d)中以基于步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重的0.1重量％至3重量％的总量添加；以及步骤c)的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物在接触步骤d)中以基于步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重的0.1重量％至3重量％的总量添加。
35.根据权利要求34所述的方法，其中步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐在接触步骤d)中以基于步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重的0.2重量％至2重量％的总量添加。
36.根据权利要求34所述的方法，其中步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐在接触步骤d)中以基于步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重的0.3重量％至1.5重量％的总量添加。
37.根据权利要求34所述的方法，其中步骤c)的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物在接触步骤d)中以基于步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重的0.2重量％至2重量％的总量添加。
38.根据权利要求34所述的方法，其中步骤c)的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物在接触步骤d)中以基于步骤a)的所述至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重的0.3重量％至1.5重量％的总量添加。
39.根据权利要求1或2所述的方法，其中接触步骤d)在20℃至200℃的温度下进行。
40.根据权利要求1或2所述的方法，其中接触步骤d)在40℃至150℃的温度下进行。
41.根据权利要求1或2所述的方法，其中接触步骤d)在60℃至130℃的温度下进行。
42.根据权利要求1或2所述的方法，其中将接触步骤d)进行为将步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和步骤c)的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物同时添加；或者进行为在步骤b)的所述至少一种单取代的琥珀酸酐之后添加步骤c)的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物。
43.根据权利要求1或2所述的方法，其中在步骤b)中以一定量提供所述至少一种单取代的琥珀酸酐，使得在所述至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物的总重量小于5mg/m2的步骤a)中提供的所述至少一种含碳酸钙的填料材料；和/或在步骤c)中以一定量提供步骤c)的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物，使得在所述经表面处理的填料材料产品的表面上的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物的总重量小于5mg/m2的步骤a)中提供的所述至少一种含碳酸钙的填料材料。
44.根据权利要求43所述的方法，其中在步骤b)中以一定量提供所述至少一种单取代的琥珀酸酐，使得在所述至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物的总重量为0.1mg/m2至5mg/m2的步骤a)中提供的所述至少一种含碳酸钙的填料材料。
45.根据权利要求43所述的方法，其中在步骤b)中以一定量提供所述至少一种单取代的琥珀酸酐，使得在所述至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物的总重量小于4.5mg/m2的步骤a)中提供的所述至少一种含碳酸钙的填料材料。
46.根据权利要求43所述的方法，其中在步骤b)中以一定量提供所述至少一种单取代的琥珀酸酐，使得在所述至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物的总重量小于4.0mg/m2的步骤a)中提供的所述至少一种含碳酸钙的填料材料。
47.根据权利要求43所述的方法，其中在步骤b)中以一定量提供所述至少一种单取代的琥珀酸酐，使得在所述至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物的总重量为0.2mg/m2至4mg/m2的步骤a)中提供的所述至少一种含碳酸钙的填料材料。
48.根据权利要求43所述的方法，其中在步骤b)中以一定量提供所述至少一种单取代的琥珀酸酐，使得在所述至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的所述至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物的总重量为1mg/m2至4mg/m2的步骤a)中提供的所述至少一种含碳酸钙的填料材料。
49.根据权利要求43所述的方法，其中在步骤c)中以一定量提供步骤c)的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物，使得在所述经表面处理的填料材料产品的表面上的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物的总重量为0.1mg/m2至5mg/m2的步骤a)中提供的所述至少一种含碳酸钙的填料材料。
50.根据权利要求43所述的方法，其中在步骤c)中以一定量提供步骤c)的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物，使得在所述经表面处理的填料材料产品的表面上的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物的总重量小于4.5mg/m2的步骤a)中提供的所述至少一种含碳酸钙的填料材料。
51.根据权利要求43所述的方法，其中在步骤c)中以一定量提供步骤c)的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物，使得在所述经表面处理的填料材料产品的表面上的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物的总重量小于4.0mg/m2的步骤a)中提供的所述至少一种含碳酸钙的填料材料。
52.根据权利要求43所述的方法，其中在步骤c)中以一定量提供步骤c)的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物，使得在所述经表面处理的填料材料产品的表面上的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物的总重量为0.2mg/m2至4mg/m2的步骤a)中提供的所述至少一种含碳酸钙的填料材料。
53.根据权利要求43所述的方法，其中在步骤c)中以一定量提供步骤c)的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物，使得在所述经表面处理的填料材料产品的表面上的所述饱和脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物的总重量为1mg/m2至4mg/m2的步骤a)中提供的所述至少一种含碳酸钙的填料材料。
54.一种经表面处理的填料材料产品，包含：
a)至少一种含碳酸钙的填料材料，
b)在所述至少一种含碳酸钙的填料材料的表面上的处理层，所述处理层包含至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物、以及脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物，所述脂族线性或支化羧酸的混合物由基于所述混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸；和一种或更多种另外的碳原子总量为C12至C24的饱和脂族线性或支化羧酸组成，
其中基于所述至少一种含碳酸钙的填料材料的总干重，所述经表面处理的填料材料产品包含0.2重量％至6重量％的量的所述处理层。
55.根据权利要求54所述的经表面处理的填料材料产品，其中所述经表面处理的填料材料产品为粉末形式。
56.根据权利要求54或55所述的经表面处理的填料材料产品，其通过根据权利要求1至53中任一项所述的方法获得。
57.一种聚合物组合物，包含至少一种聚合物树脂和基于所述聚合物组合物的总重量的1重量％至95重量％的根据权利要求54至56中任一项所述的经表面处理的填料材料产品。
58.根据权利要求57所述的聚合物组合物，其中所述至少一种聚合物树脂是至少一种热塑性聚合物。
59.根据权利要求58所述的聚合物组合物，其中所述至少一种热塑性聚合物为选自聚烯烃、聚酰胺、含卤素的聚合物和/或聚酯的均聚物和/或共聚物的热塑性聚合物。
60.根据权利要求57或58所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物为母料。
61.根据权利要求57或58所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物为母料，基于所述母料的总重量，所述母料包含50重量％至95重量％的量的所述经表面处理的填料材料产品。
62.根据权利要求57或58所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物为母料，基于所述母料的总重量，所述母料包含60重量％至85重量％的量的所述经表面处理的填料材料产品。
63.根据权利要求57或58所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物为母料，基于所述母料的总重量，所述母料包含70重量％至80重量％的量的所述经表面处理的填料材料产品。
64.一种纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具，包含根据权利要求54至56中任一项所述的经表面处理的填料材料产品和/或权利要求57至63中任一项所述的聚合物组合物。
65.一种制品，包含根据权利要求54至56中任一项所述的经表面处理的填料材料产品；和/或根据权利要求57至63中任一项所述的聚合物组合物；和/或根据权利要求64所述的纤维和/或丝和/或膜和/或线和/或片和/或管和/或型材和/或模具和/或注塑模具和/或吹塑模具，其中所述制品选自卫生产品、医学和保健产品、过滤产品、土工织物产品、农业和园艺产品、衣物、鞋类和行李产品、家用和工业产品、包装产品、建筑产品。
66.根据权利要求65所述的制品，是选自以下的包装产品：手提袋、废物袋、透明箔、卫生膜、农业箔、纸状箔、瓶、热成型箔、挤出涂覆的纸和板、盒纸板、纸板箱、纸袋、囊、瓦楞纸箱、挠性管、定向膜和双向膜、盘。
67.根据权利要求65所述的制品，是选自以下的包装产品：用于乳膏的挠性管、袋。
68.根据权利要求65所述的制品，是选自以下的包装产品：用于皮肤乳膏的挠性管。
69.根据权利要求65所述的制品，是选自以下的包装产品：用于化妆品的挠性管。
70.根据权利要求65所述的制品，是选自以下的包装产品：用于家庭废物和板条箱的袋。
71.至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物与脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物组合用于改善经表面处理的填料材料产品的流动性的用途，所述脂族线性或支化羧酸的混合物由基于所述混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸，和一种或更多种另外的碳原子总量为C12至C24的饱和脂族线性或支化羧酸组成。
72.至少一种单取代的琥珀酸酐和/或其盐反应产物与脂族线性或支化羧酸的混合物和/或其盐反应产物组合用于改善碳酸钙在聚合物组合物的聚合物基体中的分散的用途，所述脂族线性或支化羧酸的混合物由基于所述混合物的总重量至少10.0重量％的量的硬脂酸，和一种或更多种另外的碳原子总量为C12至C24的饱和脂族线性或支化羧酸组成。
73.根据权利要求71或72所述的用途，其中相比于仅用所述至少一种单取代的琥珀酸酐处理的相同经表面处理的填料材料产品，当用剪切单元法在FT4粉末流变仪上按ASTMD7891-15以15kPa的预剪切法向应力测量粉末流动性时，无侧限屈服强度降低至少7％，或流动因子提高至少7％，和/或当通过稳定性和可变流率法在FT4粉末流变仪上测量粉末流动性时，基本流动能降低至少7％，实现所述改善。
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