C - Chemistry – Metallurgy – 08 – K
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
08
K
C08K 9/04 (2006.01) C08K 9/06 (2006.01) C09C 1/42 (2006.01) C09C 3/08 (2006.01) C09C 3/12 (2006.01)
Patent
CA 2315165
Modified mineral fillers derived from either a coarse particle kaolin clay or a coarse particle ATH, having excellent utility in thermoset polymers as low paste viscosity fillers are disclosed. The method of treatment involves the use of specific weight ratio combinations of a silane and a long chain aliphatic alcohol. The treatment of clay can also involve the auxiliary use of a surfactant in small amounts, which is utilized to emulsify the silane and aliphatic alcohol treatment components in water either individually or as a co- emulsion blend prior to their addition to the clay. The surfactant, which is preferably a nonionic surfactant having a HLB value of 12 - 18, aides in uniformly treating all the clay particle surfaces with the silane/alcohol treatment combination. Coarse particle clays having general utility in the invention are those having an average Stokes equivalent particle diameter of at least 3.0 microns, while the coarse particle ATH fillers having general utility in the invention are those having a BET surface area value less than 5.0 m2/g. Clays or ATH so treated with the inventive silane/alcohol treatment provide unique viscosity reduction benefits in thermoset polymers unattainable by using either treatment additive alone in any amount. This low viscosity characteristic allows the treated mineral products to be used at high loadings in various thermoset compounds, as fillers or extenders, which is advantageous in terms of reducing cost and/or gaining certain performance properties, such as physical reinforcement, composite surface smoothness or flame retardancy.
L'invention se rapporte à des charges minérales modifiées provenant soit de kaolinton à particules grossières, soit d'hydroxyde d'aluminium (ATH) à particules grossières, qui s'avèrent particulièrement utiles dans les polymères thermodurcissables en tant que charges de viscosité pour pâtes. L'invention concerne un procédé de traitement consistant à utiliser des combinaisons à pourcentages en poids spécifiques d'un silane et d'un alcool aliphatique à chaîne longue. Le traitement de l'argile peut également consister à utiliser de manière auxiliaire un tensioactif en petites quantités, afin d'émulsionner dans de l'eau les composants de traitement à base de silane et d'alcool aliphatique, soit individuellement soit en tant que mélange de co-émulsion avant leur addition à l'argile. Le tensioactif, qui est de préférence un tensioactif non ionique présentant un rapport hydrophile-lipophile compris entre 12 et 18, sert à traiter uniformément toutes les surfaces des particules d'argile avec la combinaison de traitement à base de silane/alcool. Les argiles à particules grossières présentant un intérêt particulier pour la présente invention sont celles ayant une particule de diamètre aérodynamique moyen supérieur ou égal à 3,0 microns, tandis que les charges d'ATH à particules grossières présentant un intérêt pour l'invention, sont celles ayant une aire de surface BET inférieure à 5,0 m?2¿/g. Les argiles et l'ATH qui subissent ce traitement à base de silane/alcool présentent des avantages uniques de réduction de la viscosité dans les polymères thermodurcissables qu'il est impossible d'obtenir en employant un seul de ces additifs de traitement, en quelque quantité que ce soit. Cette caractéristique de faible viscosité permet d'utiliser les produits minéraux traités en fortes concentrations dans des composés thermodurcissables, en tant que matières de charges, ce qui s'avère avantageux pour réduire les coûts et/ou pour conférer certaines propriétés influençant la qualité desdits composés, telles que le renforcement physique, le lissé de surface et l'ininflammabilité de composites.
Freeman Gary M.
Lynch Thomas J.
Marshall Carl J.
J.m. Huber Corporation
Mccarthy Tetrault Llp
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1811446