JPH0620533B2 - Method for producing calcium carbonate aqueous dispersion - Google Patents
Method for producing calcium carbonate aqueous dispersionInfo
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- JPH0620533B2 JPH0620533B2 JP61122154A JP12215486A JPH0620533B2 JP H0620533 B2 JPH0620533 B2 JP H0620533B2 JP 61122154 A JP61122154 A JP 61122154A JP 12215486 A JP12215486 A JP 12215486A JP H0620533 B2 JPH0620533 B2 JP H0620533B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は炭酸カルシウムを効率よく水性媒体中に分散し
て水分散液を製造する方法に関し、詳しくは特定の分子
量を有するアクリル酸および/またはメタクリル酸系重
合体と水溶性リン酸塩類とを特定の比率で併用すること
を特徴とする炭酸カルシウム水分散液の製造方法に関す
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for efficiently dispersing calcium carbonate in an aqueous medium to produce an aqueous dispersion, and more specifically, acrylic acid having a specific molecular weight and / or The present invention relates to a method for producing an aqueous dispersion of calcium carbonate, which comprises using a methacrylic acid polymer and a water-soluble phosphate together in a specific ratio.
(従来の技術) 炭酸カルシウムは安価であり他の無機顔料と比べて優れ
た白色度、インキ受理性、光沢、印刷適性を有するた
め、製紙業界で賞用されている顔料の1つである。また
中性抄紙の普及によりその使用量は急激に増えてきてい
る。(Prior Art) Calcium carbonate is one of the pigments prized in the paper manufacturing industry because it is inexpensive and has excellent whiteness, ink acceptability, gloss, and printability as compared with other inorganic pigments. In addition, the use of neutral papermaking is rapidly increasing.
従来、炭酸カルシウムは平均粒子径1μ前後のいわゆる
重質炭酸カルシウムが多用されてきたが、近年紙質の高
級化に伴い平均粒子径0.1〜0.3μの沈降性膠質炭酸カル
シウムの使用比率が増大しつつある。しかるに、平均粒
子径が小さくなればなるほど水性媒体中への分散が困難
になり、また凝集しやすく、水分散液の経日安定性にも
問題が生じやすくなる。Conventionally, so-called heavy calcium carbonate having an average particle diameter of about 1 μ has been frequently used as calcium carbonate, but in recent years, as the quality of paper has become higher, the use ratio of sedimentable colloidal calcium carbonate having an average particle diameter of 0.1 to 0.3 μ has been increasing. is there. However, the smaller the average particle size, the more difficult it is to disperse in an aqueous medium, the more likely it is to aggregate, and the more easily the aging stability of the aqueous dispersion is likely to occur.
従来使用されている炭酸カルシウム用分散剤には、無機
系ではピロリン酸塩、トリポリリン酸塩、トリメタリン
酸塩、テトラメタリン酸塩、ヘキサメタリン酸塩などの
縮合リン酸塩、亜鉛塩、珪酸塩などがある。しかし、こ
れら無機系分散剤は、得られた水分散液の経日安定性に
問題があり、また微粒子状の沈降性膠質炭酸カルシウム
の分散には多量の添加を必要とする結果塗膜の耐水性が
悪くなるという重大な欠点があつた。Conventionally used dispersants for calcium carbonate include condensed phosphates such as pyrophosphate, tripolyphosphate, trimetaphosphate, tetrametaphosphate, hexametaphosphate, zinc salts and silicates in the inorganic system. is there. However, these inorganic dispersants have a problem with respect to the stability of the resulting aqueous dispersion over time, and a large amount of addition is required to disperse the particulate precipitable colloidal calcium carbonate. There was a serious drawback that it deteriorated.
一方、有機系の分散剤ではポリアクリル酸塩、ポリメタ
クリル酸塩、ポリマレイン酸塩などのポリカルボン酸塩
が公知である。しかし、ポリカルボン酸塩例えばポリア
クリル酸ナトリウムは、平均粒子径1μ前後の重質炭酸
カルシウムの分散には比較的良好な評価を得ているが、
0.1〜0.3μ前後の極めて微粒子状の炭酸カルシウムの分
散には得られた水分散液の粘度が高くまた経日安定性な
どに問題があつた。On the other hand, polycarboxylic acid salts such as polyacrylic acid salts, polymethacrylic acid salts, and polymaleic acid salts are known as organic dispersants. However, polycarboxylic acid salts such as sodium polyacrylate have been relatively well evaluated for dispersing heavy calcium carbonate having an average particle size of about 1 μm,
Dispersion of extremely fine particles of calcium carbonate of about 0.1 to 0.3 µ had a problem that the viscosity of the obtained aqueous dispersion was high and the stability over time was poor.
このような公知の分散剤の欠点を克服するため、特公昭
54−36166号、特公昭56−47131号、特開
昭53−144499号、特開昭57−168906号
などにマレイン酸共重合体を使用する方法が提案されて
いる。特公昭54−36166号記載の分散剤は、得ら
れる炭酸カルシウム水分散液の流動特性が良く(ハイシ
エアー粘度が低く)比較的良好な評価をされているが、
固形分65重量%以上という高濃度での分散には問題が
残るものである。特公昭56−47131号記載の分散
剤は、微粒子状炭酸カルシウム水分散液の粘度は低くな
るが、多量の添加量を必要とする結果コスト上昇や塗膜
の耐水性に問題がある。特開昭53−144499号記
載の分散剤は、固形分濃度70重量%という極めて高い
濃度の炭酸カルシウム水分散液が得られているが、やは
り1.4%(対炭酸カルシウム)という高添加量を必要と
している。特開昭57−168906号記載の分散剤
は、得られる炭酸カルシウム水分散液の流動特性が悪い
(ハイシエアー粘度が高い)という重大な欠点がある。In order to overcome the drawbacks of the known dispersants, maleic acid copolymers are disclosed in JP-B-54-36166, JP-B-56-47131, JP-A-53-144499 and JP-A-57-168906. A method of using is proposed. The dispersant described in JP-B-54-36166 has a relatively good evaluation in that the obtained calcium carbonate aqueous dispersion has good flow characteristics (low high shear viscosity),
Dispersion at a high concentration of 65% by weight or more of solid content remains a problem. The dispersant described in Japanese Examined Patent Publication No. 56-47131 has a low viscosity of an aqueous dispersion of fine particle calcium carbonate, but requires a large amount of addition, resulting in cost increase and water resistance of the coating film. With the dispersant described in JP-A-53-144499, an aqueous dispersion of calcium carbonate having an extremely high solid content of 70% by weight is obtained, but a high addition amount of 1.4% (calcium carbonate) is also required. I am trying. The dispersant described in JP-A-57-168906 has a serious drawback that the obtained calcium carbonate aqueous dispersion has poor flow characteristics (high high shear viscosity).
また、特開昭59−193964号にイタコン酸共重合
体を使用する方法が提案されているが、平均粒子径0.3
μ以下のカルサイト系立方体状の炭酸カルシウムの分散
にはなお問題の残るものである。Further, a method using an itaconic acid copolymer is proposed in JP-A-59-193964, but the average particle size is 0.3.
Dispersion of calcite-based cubic calcium carbonate having a particle size of not more than μ remains a problem.
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、従来の分散剤が有する分散性能不足に伴う上
記問題点を解消するものであり、重質〜軽質のあらゆる
炭酸カルシウムに対して少ない量の分散剤で低粘度・高
流動性かつそれらの経日安定性の良好な高濃度炭酸カル
シウム水分散液に製造を可能ならしめる方法を提供する
ものである。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention solves the above-mentioned problems associated with the lack of dispersion performance of conventional dispersants, and a small amount of dispersion for any heavy to light calcium carbonate. It is intended to provide a method capable of producing an aqueous dispersion of high-concentration calcium carbonate which has a low viscosity, a high fluidity and a good stability with time of an agent.
(問題点を解決するための手段および作用) 本発明者らは、それぞれを単独で使用した場合、軽質炭
酸カルシウムの水性媒体中への分散効果が著しく劣つて
いるポリカルボン酸系の水溶性重合体と水溶性リン酸塩
類とを、特定分子量の水溶性重合体を使用しかつ特定の
割合で併用すると、上記分散効果を従来の分散剤では得
られなかつた水準にまで著しく向上できることを見い出
し、本発明を完成させたものである。(Means and Actions for Solving Problems) The inventors of the present invention have found that the water-soluble polycarboxylic acid-based polycarboxylic acid compounds which, when used alone, are significantly inferior in the effect of dispersing light calcium carbonate in an aqueous medium. The combination and the water-soluble phosphates, by using a water-soluble polymer of a specific molecular weight and in combination at a specific ratio, it was found that the above dispersing effect can be significantly improved to a level that cannot be obtained with conventional dispersants, The present invention has been completed.
即ち本発明は、平均粒子径0.3μ以下の炭酸カルシウム
を水性媒体中に分散して水分散液を製造するに際し、分
散剤として、アクリル酸、メタクリル酸及びこれらの塩
類から選ばれた少なくとも1種の単量体より導かれた酸
形としての数平均分子量が8,000〜80,000で
ある水溶性重合体(I)と水溶性リン酸塩類(II)とを、水
溶性重合体(I)100重量部に対して水溶性リン酸塩類
(II)5〜50重量部の割合で併用することを特徴とする
炭酸カルシウム水分散液の製造方法に関するものであ
る。That is, the present invention is to disperse calcium carbonate having an average particle size of 0.3μ or less in an aqueous medium to produce an aqueous dispersion, and as a dispersant, at least one selected from acrylic acid, methacrylic acid and salts thereof. A water-soluble polymer (I) having a number average molecular weight of 8,000 to 80,000 as an acid form derived from the monomer (1) and a water-soluble phosphate (II), ) Water-soluble phosphates based on 100 parts by weight
(II) The present invention relates to a method for producing an aqueous dispersion of calcium carbonate, which is used in an amount of 5 to 50 parts by weight.
本発明に用いられる水溶性重合体(I)を得るには、アク
リル酸、メタクリル酸及びこれらの塩類から選ばれた単
量体(以下、不飽和モノカルボン酸系単量体という。)
を公知の技術で重合すればよい。例えば水溶液重合の場
合、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩;
過酸化水素;2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパ
ン)塩酸塩、4,4′−アゾビス−4−シアノバレリン酸
等の水溶性アゾ化合物などを重合触媒として常法により
製造することができる。また、メタノール、イソプロピ
ルアルコール等のアルコール系、テトラヒドロフラン、
ジオキサン等のエーテル系、ベンゼン、キシレン、トル
エン等の芳香族系またはメチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン等のケトン系などの有機溶剤中での重合
の場合、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酢酸
等の有機過酸化物系;アゾビスイソブチロニトリル、2,
2′−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニ
トリル)等の油溶性アゾ化合物などを重合触媒として常
法により製造することができる。To obtain the water-soluble polymer (I) used in the present invention, a monomer selected from acrylic acid, methacrylic acid and salts thereof (hereinafter referred to as unsaturated monocarboxylic acid-based monomer).
May be polymerized by a known technique. For example, in the case of aqueous solution polymerization, persulfates such as sodium persulfate and potassium persulfate;
Hydrogen peroxide; a water-soluble azo compound such as 2,2'-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride or 4,4'-azobis-4-cyanovaleric acid can be produced by a conventional method as a polymerization catalyst. Further, alcohols such as methanol and isopropyl alcohol, tetrahydrofuran,
In the case of polymerization in an organic solvent such as an ether type such as dioxane, an aromatic type such as benzene, xylene and toluene, or a ketone type such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, organic matter such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide and peracetic acid Peroxide type; azobisisobutyronitrile, 2,
An oil-soluble azo compound such as 2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) can be produced by a conventional method as a polymerization catalyst.
水溶性重合体(I)の数平均分子量は、酸形として8,0
00〜80,000の範囲、より好ましくは10,00
0〜50,000の範囲である。この範囲を外れたもの
は水溶性リン酸塩類(II)と併用した際の分散効果が不充
分である。The number average molecular weight of the water-soluble polymer (I) is 8.0 in acid form.
In the range of 80 to 80,000, more preferably 10,000
It is in the range of 0 to 50,000. Those out of this range have an insufficient dispersion effect when used in combination with the water-soluble phosphates (II).
水溶性重合体(I)を得るのに用いられる不飽和モノカル
ボン酸系単量体としては、酸形単量体や酸形単量体をア
ルカリ性物質によつて中和して塩形単量体としたものの
いずれも使用することができる。酸形単量体を使用する
場合、分散効果を考慮すれば、得られる水溶性重合体
(I)中のカルボキシル基の少なくとも30モル%がアル
カリ性物質により重合後中和して使用するのが好まし
い。このようなアルカリ性物質としては、例えばナトリ
ウム、カリウム、リチウム等の水酸化物や炭酸塩;アン
モニア;有機アミン;無機アミン;カルシウム、マグネ
シウム、アルミニウム、亜鉛等の水酸化物や炭酸塩など
を挙げることができる。中でも安価で工業的に入手しや
すい水酸化ナトリウムが特に好ましい。The unsaturated monocarboxylic acid-based monomer used to obtain the water-soluble polymer (I) includes a salt-form monomer obtained by neutralizing an acid-form monomer or an acid-form monomer with an alkaline substance. Any body type can be used. When an acid-type monomer is used, the water-soluble polymer obtained can be obtained by considering the dispersion effect.
It is preferred that at least 30 mol% of the carboxyl groups in (I) are neutralized after polymerization with an alkaline substance before use. Examples of such alkaline substances include hydroxides and carbonates of sodium, potassium, lithium and the like; ammonia; organic amines; inorganic amines; hydroxides and carbonates of calcium, magnesium, aluminum, zinc and the like. You can Among them, sodium hydroxide is particularly preferable because it is inexpensive and industrially available.
塩形の不飽和モノカルボン酸系単量体に例としては、ア
クリル酸やメタクリル酸のナトリウム、カリウム、リチ
ウム等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、有機アミン
塩及びカルシウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛
等の多価金属塩を挙げることができる。Examples of the salt type unsaturated monocarboxylic acid type monomer include alkali metal salts of acrylic acid and methacrylic acid such as sodium, potassium and lithium, ammonium salts, organic amine salts and calcium, magnesium, aluminum and zinc. Mention may be made of polyvalent metal salts.
また、水溶性重合体(I)を得るに際し、本発明の効果を
損なわない範囲で、不飽和モノカルボン酸系単量体と共
重合可能な他の単量体を共重合することは勿論可能であ
る。共重合可能な他の単量体としては、例えば(メタ)
アクリルアミド、t−ブチル(メタ)アクリルアミドな
どのアミド系単量体;(メタ)アクリル酸エステル、ス
チレン、2−メチルスチレン、酢酸ビニルなどの疎水性
単量体;ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリ
ルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−アリロキシ−
2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、スルホエチル(メ
タ)アクリレート、スルホプロピル(メタ)アクリレー
ト、2−ヒドロキシスルホプロピル(メタ)アクリレー
ト、スルホエチルマレイミドあるいはそれ等の1価金
属、2価金属、アンモニア、有機アミンによる部分中和
物や完全中和物などの不飽和スルホン酸系単量体;3−
メチル−3−ブテン−1−オール(イソプレノール)、
3−メチル−2−ブテン−1−オール(プレノール)、
2−メチル−3−ブテン−2−オール(イソプレンアル
コール)、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレー
ト、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレー
ト、ポリエチレングリコールモノイソプレノールエーテ
ル、ポリプロピレングリコールモノイソプレノールエー
テル、ポリエチレングリコールモノアリルエーテル、ポ
リプロピレングリコールモノアリルエーテル、グリセロ
ールモノアリルエーテル、α−ヒドロキシアクリル酸、
N−メチロール(メタ)アクリルアミド、グリセロール
モノ(メタ)アクリレート、ビニルアルコールなどの水
酸基含有不飽和単量体;ジメチルアミノエチル(メタ)
アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリ
ルアミドなどのカチオン性単量体;(メタ)アクリロニ
トリルなどのニトリル系単量体;(メタ)アクリルアミ
ドメタンホスホン酸、(メタ)アクリルアミドメタンホ
スホン酸メチルエステル、2−(メタ)アクリルアミド
−2−メチルプロパンホスホン酸などの含リン単量体;
イタコン酸、マレイン酸、シトラコン酸などのジカルボ
ン酸系単量体;クロトン酸などを挙げることができる。Further, when obtaining the water-soluble polymer (I), it is of course possible to copolymerize the unsaturated monocarboxylic acid-based monomer with another monomer that is copolymerizable, within a range that does not impair the effects of the present invention. Is. Examples of other copolymerizable monomers include (meth)
Amide-based monomers such as acrylamide and t-butyl (meth) acrylamide; hydrophobic monomers such as (meth) acrylic acid ester, styrene, 2-methylstyrene and vinyl acetate; vinyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid, meta Rylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 3-allyloxy-
2-hydroxypropanesulfonic acid, sulfoethyl (meth) acrylate, sulfopropyl (meth) acrylate, 2-hydroxysulfopropyl (meth) acrylate, sulfoethylmaleimide or monovalent metal, divalent metal, ammonia or organic amine thereof Unsaturated sulfonic acid type monomers such as partially neutralized products and fully neutralized products; 3-
Methyl-3-buten-1-ol (isoprenol),
3-methyl-2-buten-1-ol (prenol),
2-Methyl-3-buten-2-ol (isoprene alcohol), 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene glycol monoisoprenol ether, polypropylene glycol Monoisoprenol ether, polyethylene glycol monoallyl ether, polypropylene glycol monoallyl ether, glycerol monoallyl ether, α-hydroxyacrylic acid,
Hydroxyl group-containing unsaturated monomers such as N-methylol (meth) acrylamide, glycerol mono (meth) acrylate, vinyl alcohol; dimethylaminoethyl (meth)
Cationic monomers such as acrylate and dimethylaminopropyl (meth) acrylamide; nitrile-based monomers such as (meth) acrylonitrile; (meth) acrylamidomethanephosphonic acid, (meth) acrylamidomethanephosphonic acid methyl ester, 2- ( Phosphorus-containing monomers such as (meth) acrylamido-2-methylpropanephosphonic acid;
Examples thereof include dicarboxylic acid type monomers such as itaconic acid, maleic acid and citraconic acid; and crotonic acid.
本発明に用いられる水溶性リン酸塩類(II)としては、酸
形や塩形いずれも使用することができるが、安価で工業
的に入手しやすいナトリウム、カリウム、アンモニウム
塩が好ましい。このような水溶性リン酸塩類(II)として
は、例えばリン酸(ナトリウム)や次亜リン酸ナトリウ
ム、亜リン酸ナトリウム等の還元性リン酸塩;ピロリン
酸カリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリ
ン酸ナトリウム等の縮合リン酸塩などを挙げることがで
きる。本発明では、分散剤として前記の水溶性重合体
(I)と水溶性リン酸塩類(II)を使用するが、それらの添
加順序及び時期に特別の制限はない。例えば水溶性重合
体(I)を用いて炭酸カルシウムを水性媒体中へ分散する
際に水溶性リン酸塩類(II)を追加添加して併用すること
もでき、水溶性リン酸塩類(II)を用いて分散する際に水
溶性重合体(I)を追加添加して併用することもでき、ま
た水溶性重合体(I)と水溶性リン酸塩類(II)とを同時に
添加して炭酸カルシウムを分散することもできる。As the water-soluble phosphates (II) used in the present invention, either acid form or salt form can be used, but sodium, potassium and ammonium salts which are inexpensive and easy to obtain industrially are preferable. Examples of such water-soluble phosphates (II) include reducing phosphates such as phosphoric acid (sodium), sodium hypophosphite, and sodium phosphite; potassium pyrophosphate, sodium tripolyphosphate, sodium hexametaphosphate. And other condensed phosphates. In the present invention, the water-soluble polymer described above is used as the dispersant.
(I) and water-soluble phosphates (II) are used, but there is no particular limitation on the order and timing of addition. For example, when water-soluble polymer (I) is used to disperse calcium carbonate in an aqueous medium, water-soluble phosphates (II) can be additionally added and used in combination. It is also possible to additionally use the water-soluble polymer (I) when dispersing using, and also to add calcium carbonate by adding the water-soluble polymer (I) and the water-soluble phosphates (II) at the same time. It can also be dispersed.
更に、水溶性重合体(I)または水溶性リン酸塩類(II)を
それぞれ単独で用いて分散後、得られた炭酸カルシウム
水分散液に所定量の水溶性重合体(I)または水溶性リン
酸塩類(II)を配合することも可能である。Furthermore, the water-soluble polymer (I) or the water-soluble phosphates (II) is used alone and dispersed, and then the obtained calcium carbonate aqueous dispersion is mixed with a predetermined amount of the water-soluble polymer (I) or water-soluble phosphorus. It is also possible to add an acid salt (II).
本発明において分散剤として使用する水溶性重合体(I)
および水溶性リン酸塩類(II)の割合は、水溶性重合体
(I)100重量部に対して水溶性リン酸塩類(II)5〜5
0重量部の範囲である。これら分散剤の使用割合がこの
範囲を外れると、炭酸カルシウムの水性媒体中への分散
効果が不充分となり、少ない分散剤添加量で低粘度・高
流動性かつ経日安定性良好な高濃度炭酸カルシウム水分
散液を得ることが不可能となる。Water-soluble polymer (I) used as a dispersant in the present invention
And the proportion of water-soluble phosphates (II) is
(I) 100 parts by weight of water-soluble phosphates (II) 5-5
It is in the range of 0 parts by weight. If the use ratio of these dispersants is out of this range, the effect of dispersing calcium carbonate in an aqueous medium becomes insufficient, and a high concentration carbon dioxide with low viscosity and high fluidity and good stability over time with a small amount of dispersant added. It becomes impossible to obtain an aqueous dispersion of calcium.
本発明における水溶性重合体(I)および水溶性リン酸塩
類(II)の炭酸カルシウムに対する使用量としては、これ
ら分散剤の使用割合が前記範囲内であれば特に制限はな
いが、炭酸カルシウム水分散液を用いて得られる塗膜の
耐水性の面からできるだけ少量とするのが好ましい。し
たがつて、得られる炭酸カルシウム水分散液の粘度や流
動性およびそれらの経日安定性等の性能も考慮して、水
溶性重合体(I)と水溶性リン酸塩類(II)の合計量が炭酸
カルシウムに対して重量を基準として0.1〜1.0%の範囲
とするのが好ましい。The amount of the water-soluble polymer (I) and the water-soluble phosphates (II) to be used in the present invention with respect to calcium carbonate is not particularly limited as long as the use ratio of these dispersants is within the above range. From the viewpoint of water resistance of the coating film obtained by using the dispersion liquid, it is preferable to make the amount as small as possible. Therefore, the total amount of the water-soluble polymer (I) and the water-soluble phosphates (II) is also taken into consideration in consideration of performance such as viscosity and fluidity of the obtained calcium carbonate aqueous dispersion and their stability over time. Is preferably in the range of 0.1 to 1.0% based on the weight of calcium carbonate.
(発明の効果) 本発明の方法によれば、特定の水溶性重合体と水溶性リ
ン酸塩類を分散剤として特定の割合で併用していること
から、重質〜軽質のあらゆる炭酸カルシウムに対して少
ない量の分散剤で高濃度炭酸カルシウム水分散液とする
ことができる。また、本発明の方法で得られた炭酸カル
シウム水分散液は、低粘度・高流動性でそれらの経日安
定性にも優れているため、得られる塗膜の耐水性に悪影
響を及ぼすことなく、塗料その他の用途に有効に使用で
きる。(Effects of the Invention) According to the method of the present invention, since a specific water-soluble polymer and a water-soluble phosphate salt are used together as a dispersant in a specific ratio, it is possible to use all heavy to light calcium carbonates. It is possible to form a high-concentration calcium carbonate aqueous dispersion with a small amount of dispersant. Further, the calcium carbonate aqueous dispersion obtained by the method of the present invention has a low viscosity and high fluidity and is excellent in their stability over time, so that it does not adversely affect the water resistance of the obtained coating film. It can be effectively used for paints and other applications.
(実施例) 以上、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれらの例により限定されるものではない。尚、
例中の部および%はそれぞれ重量部および重量%を示
す。(Examples) The present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. still,
Parts and% in the examples indicate parts by weight and% by weight, respectively.
実施例1 容量1(材質SUS304、内径90mm、高さ160
mm)のビーカーに、カルサイト系立方体状の軽質炭酸カ
ルシウム(平均粒子径0.15μ)のフイルタープレス
脱水ケーキ(固形分65.3%)400部をとり、そこ
へ酸形としての数平均分子量が14,000であるポリ
アクリル酸ナトリウム1.30部及びヘキサメタリン酸
ナトリウム0.26部(合計量1.56部、対炭酸カル
シウム0.6%)を水15.5部に溶解した水溶液1
7.06部を加え、デイゾルバー攪拌羽根(50mm)
にて低速で3分間混練後5000rpmで30分間分散
し、固形分濃度63%の水分散液(1)を得た。Example 1 Volume 1 (Material SUS304, inner diameter 90 mm, height 160
(400 mm) of a calcite-based cubic light calcium carbonate (average particle size 0.15μ) filter press dehydrated cake (solid content: 65.3%) into a beaker (mm), and the number average molecular weight as an acid form was added thereto. Aqueous solution 1 in which 1.30 parts of sodium polyacrylate having a content of 14,000 and 0.26 parts of sodium hexametaphosphate (total amount of 1.56 parts, relative to calcium carbonate of 0.6%) are dissolved in 15.5 parts of water.
Add 7.06 parts and dissolver stirring blade (50 mm)
The mixture was kneaded at low speed for 3 minutes and then dispersed at 5000 rpm for 30 minutes to obtain an aqueous dispersion (1) having a solid content concentration of 63%.
得られた水分散液(1)の粘度(B型粘度計・25℃で測
定)及び経日安定性の試験結果を第1表に示した。ま
た、製造直後の水分散液(1)の流動特性をハーキュレス
粘度計(熊谷理機工業(株)製、HR−801C型)で
測定(ボブB、スイープタイム20秒)し、得られたレ
オグラムを第1図に示した。Table 1 shows the test results of the viscosity (measured with a B-type viscometer at 25 ° C.) and aging stability of the obtained aqueous dispersion (1). Further, the rheogram obtained by measuring the flow characteristics of the aqueous dispersion (1) immediately after production with a Hercules viscometer (HR-801C type manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd.) (Bob B, sweep time 20 seconds) Is shown in FIG.
実施例2〜3 第1表に示した所定量の水溶性重合体(I)及び水溶性リ
ン酸塩類(II)を用いた他は実施例1と同様にして、固形
分濃度63%の水分散液を得た。得られた水分散液の粘
度及び経日安定性の試験結果を第1表に示した。Examples 2 to 3 Water having a solid concentration of 63% was obtained in the same manner as in Example 1 except that the predetermined amounts of the water-soluble polymer (I) and the water-soluble phosphates (II) shown in Table 1 were used. A dispersion was obtained. Table 1 shows the test results of viscosity and aging stability of the obtained aqueous dispersion.
比較例1 酸形としての数平均分子量が3,500であるアクリル
酸/マレイン酸=65/35(モル比)の共重合体のナ
トリウム塩1.56部のみを用いた他は実施例1と同様
にして、固形分濃度63%の比較用水分散液(1)を得
た。 Comparative Example 1 Same as Example 1 except that only 1.56 parts of sodium salt of a copolymer of acrylic acid / maleic acid = 65/35 (molar ratio) having a number average molecular weight of 3,500 as an acid form was used. Similarly, a comparative aqueous dispersion (1) having a solid content concentration of 63% was obtained.
得られた比較用水分散液(1)の粘度及び経日安定性の試
験結果を第2表に示した。また、製造直後の比較用水分
散液(1)の流動特性をハーキュレス粘度計で測定(ボブ
B、スイープタイム20秒)し、得られたレオグラムを
第1図に示した。Table 2 shows the test results of viscosity and aging stability of the obtained comparative aqueous dispersion (1). Further, the flow characteristics of the comparative aqueous dispersion (1) immediately after production were measured with a Hercules viscometer (Bob B, sweep time: 20 seconds), and the obtained rheogram is shown in FIG.
比較例2〜5 第2表に示した水溶性重合体または水溶性重合体(I)を
1.56部のみを用いた他は実施例1と同様にして、固
形分濃度63%の比較用水分散液を得た。得られた比較
用水分散液の粘度及び経日安定性の試験結果を第2表に
示した。Comparative Examples 2 to 5 Comparative water having a solid concentration of 63% was prepared in the same manner as in Example 1 except that only 1.56 parts of the water-soluble polymer or the water-soluble polymer (I) shown in Table 2 was used. A dispersion was obtained. Table 2 shows the test results of viscosity and aging stability of the obtained aqueous dispersion for comparison.
比較例6 比較例1で用いた共重合体のナトリウム塩を2.09部
(対炭酸カルシウム0.8%)のみを用い実施例1で用
いた水15.5部の代りに15.8部を用いた他は実施
例1と同様にして、固形分濃度63%の比較用水分散液
を得た。得られた比較用水分散液の粘度及び経日安定性
の試験結果を第2表に示した。Comparative Example 6 Using only 2.09 parts of the sodium salt of the copolymer used in Comparative Example 1 (vs. calcium carbonate 0.8%), instead of 15.5 parts of water used in Example 1, 15.8 parts. In the same manner as in Example 1 except that was used, a comparative aqueous dispersion having a solid content concentration of 63% was obtained. Table 2 shows the test results of viscosity and aging stability of the obtained aqueous dispersion for comparison.
比較例7〜9 第2表に示した所定量の水溶性重合体または水溶性重合
体(I)及び水溶性リン酸塩類(II)を用いた他は実施例1
と同様にして、固形分濃度63%の比較用水分散液を得
た。得られた比較用水分散液の粘度及び経日安定性の試
験結果を第2表に示した。Comparative Examples 7 to 9 Example 1 except that the predetermined amount of the water-soluble polymer or the water-soluble polymer (I) and the water-soluble phosphates (II) shown in Table 2 were used.
In the same manner as above, a comparative aqueous dispersion having a solid content concentration of 63% was obtained. Table 2 shows the test results of viscosity and aging stability of the obtained aqueous dispersion for comparison.
比較例10 ヘキサメタリン酸ナトリウム1.56部のみを用いた他
は実施例1と同様にして、固形分濃度63%の比較用水
分散液を得た。得られた比較用水分散液の粘度及び経日
安定性の試験結果を第2表に示した。Comparative Example 10 A comparative aqueous dispersion having a solid content concentration of 63% was obtained in the same manner as in Example 1 except that only 1.56 parts of sodium hexametaphosphate was used. Table 2 shows the test results of viscosity and aging stability of the obtained aqueous dispersion for comparison.
実施例4〜7 実施例1で用いた容量1のビーカーに、第3表に示し
た水溶性重合体(I)及び水溶性リン酸塩類(II)を所定量
(水溶性重合体(I)と水溶性リン酸塩類(II)の合計量が
2.0部、対炭酸カルシウム0.5%)とり、水を加え
て全量を100部とした。得られた分散剤水溶液に、実
施例1で用いた攪拌羽根にて1000rpm攪拌下、重質
炭酸カルシウム(平均粒子径0.9μ)400部を10
分間で添加した。次いで8000rpm攪拌下で15分間
分散し、固形分濃度80%の炭酸カルシウム水分散液を
得た。得られた水分散液の粘度及び経日安定性の試験結
果を第3表に示した。 Examples 4 to 7 A water-soluble polymer (I) and a water-soluble phosphate (II) shown in Table 3 were added to a beaker having a capacity of 1 used in Example 1 in a predetermined amount (water-soluble polymer (I)). And the total amount of water-soluble phosphates (II) were 2.0 parts, and calcium carbonate was 0.5%), and water was added to make the total amount 100 parts. To the obtained aqueous dispersant solution, 400 parts of heavy calcium carbonate (average particle size 0.9 μ) was added 10 parts under stirring at 1000 rpm with the stirring blade used in Example 1.
Added in minutes. Then, the mixture was dispersed under stirring at 8000 rpm for 15 minutes to obtain a calcium carbonate aqueous dispersion having a solid content concentration of 80%. Table 3 shows the test results of the viscosity and aging stability of the obtained aqueous dispersion.
比較例11〜12 第4表に示した水溶性重合体または水溶性重合体(I)を
2部のみを用いた他は実施例5〜8と同様にして、固形
分濃度80%の比較用水分散液を得た。得られた比較用
水分散液の粘度及び経日安定性の試験結果を第4表に示
した。 Comparative Examples 11 to 12 Comparative water having a solid content concentration of 80% was prepared in the same manner as in Examples 5 to 8 except that only 2 parts of the water-soluble polymer or the water-soluble polymer (I) shown in Table 4 was used. A dispersion was obtained. Table 4 shows the test results of the viscosity and the aging stability of the obtained comparative aqueous dispersion.
比較例13 第4表に示した所定量の水溶性重合体または水溶性重合
体(I)及び水溶性リン酸塩類(II)を用いた他は実施例5
〜8と同様にして、固形分濃度80%の比較用水分散液
を得た。得られた比較用水分散液の粘度及び経日安定性
の試験結果を第4表に示した。Comparative Example 13 Example 5 except that the predetermined amount of the water-soluble polymer or the water-soluble polymer (I) and the water-soluble phosphates (II) shown in Table 4 was used.
In the same manner as in -8, a comparative aqueous dispersion having a solid content concentration of 80% was obtained. Table 4 shows the test results of the viscosity and the aging stability of the obtained comparative aqueous dispersion.
比較例14 ヘキサメタリン酸ナトリウム2.0部のみを用いた他は
実施例5〜8と同様にして、固形分濃度80%の比較用
水分散液を得た。得られた比較用水分散液の粘度及び経
日安定性の試験結果を第4表に示した。Comparative Example 14 An aqueous dispersion for comparison having a solid content concentration of 80% was obtained in the same manner as in Examples 5 to 8 except that only 2.0 parts of sodium hexametaphosphate was used. Table 4 shows the test results of the viscosity and the aging stability of the obtained comparative aqueous dispersion.
比較例15 実施例4において、ヘキサメタリン酸ナトリウムの代わ
りにヘキサメタリン酸カルシウムを用いた以外は、実施
例4と同様の操作を行った、試験結果を以下に記す。水
分散液粘度は製造直後1300cps、室温1週間放置
後2500cpsであった。Comparative Example 15 The same operation as in Example 4 was carried out except that calcium hexametaphosphate was used in place of sodium hexametaphosphate in Example 4, and the test results are described below. The viscosity of the aqueous dispersion was 1300 cps immediately after production and 2500 cps after standing at room temperature for 1 week.
以上の結果より、特定の数平均分子量を有する水溶性重
合体(I)と水溶性リン酸塩類(II)を特定の割合で併用し
て得られた炭酸カルシウム水分散液は、水溶性重合体
(I)または水溶性リン酸塩類(II)をそれぞれ単独で用い
た比較用水分散液や本発明の併用割合を外れて使用した
比較用水分散液に比べ、低粘度であり、その経日安定性
にも優れていることがわかる。 From the above results, the calcium carbonate aqueous dispersion obtained by using the water-soluble polymer having a specific number average molecular weight (I) and the water-soluble phosphates (II) in combination at a specific ratio is a water-soluble polymer.
(I) or water-soluble phosphates (II) each has a lower viscosity than the comparative aqueous dispersions used alone or the comparative aqueous dispersions used outside the combined proportion of the present invention, and their stability over time. It turns out that it is also excellent.
また、本発明の方法によれば、従来使用されてきたアク
リル酸/マレイン酸共重合体に比べ、低添加量の分散剤
で低粘度かつ高流動特性を有する炭酸カルシウム水分散
液が得られることがわかる。Further, according to the method of the present invention, it is possible to obtain an aqueous dispersion of calcium carbonate having a low viscosity and a high fluidity with a small amount of a dispersant, as compared with a conventionally used acrylic acid / maleic acid copolymer. I understand.
第1図は、実施例1で得られた水分散液(1)および比較
例1で得られた比較用水分散液(1)のレオグラム(ハー
キュレス粘度計、ボブB、スイープタイム20秒で測
定)である。FIG. 1 is a rheogram of the aqueous dispersion (1) obtained in Example 1 and the comparative aqueous dispersion (1) obtained in Comparative Example 1 (measured with Hercules viscometer, Bob B, sweep time of 20 seconds). Is.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−184430(JP,A) 特開 昭59−98723(JP,A) 特公 昭46−23763(JP,B1) 特公 昭46−14821(JP,B1) 特公 昭49−27507(JP,B1) 特公 昭58−31211(JP,B2) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-57-184430 (JP, A) JP-A-59-98723 (JP, A) JP-B-46-23763 (JP, B1) JP-B-46- 14821 (JP, B1) JP-B 49-27507 (JP, B1) JP-B 58-31211 (JP, B2)
Claims (1)
を水性媒体中に分散して水分散液を製造するに際し、分
散剤として、アクリル酸、メタクリル酸及びこれらの塩
類から選ばれた少なくとも1種の単量体より導かれた酸
形としての数平均分子量が8,000〜80,000で
ある水溶性重合体(I)とカリウム塩、ナトリウム塩お
よび/またはアンモニウム塩である水溶性リン酸塩類
(II)とを、水溶性重合体(I)100重量部に対して
水溶性リン酸塩類(II)5〜50重量部の割合で併用す
ることを特徴とする炭酸カルシウム水分散液の製造方
法。1. When a calcium carbonate having an average particle diameter of 0.3 μm or less is dispersed in an aqueous medium to produce an aqueous dispersion, at least one selected from acrylic acid, methacrylic acid and salts thereof as a dispersant. Water-soluble polymer (I) having a number average molecular weight of 8,000 to 80,000 as an acid form derived from one kind of monomer and water-soluble phosphoric acid which is a potassium salt, sodium salt and / or ammonium salt Production of calcium carbonate aqueous dispersion characterized in that salt (II) is used in combination at a ratio of 5 to 50 parts by weight of water-soluble phosphate (II) with respect to 100 parts by weight of water-soluble polymer (I). Method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61122154A JPH0620533B2 (en) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | Method for producing calcium carbonate aqueous dispersion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61122154A JPH0620533B2 (en) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | Method for producing calcium carbonate aqueous dispersion |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62279834A JPS62279834A (en) | 1987-12-04 |
JPH0620533B2 true JPH0620533B2 (en) | 1994-03-23 |
Family
ID=14828938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61122154A Expired - Lifetime JPH0620533B2 (en) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | Method for producing calcium carbonate aqueous dispersion |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0620533B2 (en) |
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SI1647345T1 (en) | 2003-07-17 | 2015-06-30 | Asahi Kasei Medical Co., Ltd. | The use of a metal colloid solution for testing the integrity of a virus removal membrane, method for making said solution and method for testing the integrity of said membrane |
JP4873691B2 (en) * | 2006-03-22 | 2012-02-08 | ハイモ株式会社 | Calcium carbonate dispersion and preparation method thereof |
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JPS57184430A (en) * | 1981-05-07 | 1982-11-13 | Shiraishi Chuo Kenkyusho:Kk | High concn. low viscosity calcium carbonate aqueous dispersion and coating composition therefor |
JPS5831211A (en) * | 1982-05-12 | 1983-02-23 | Teisan Kk | Torch for gas welding or cutting |
ATE25958T1 (en) * | 1982-11-10 | 1987-04-15 | Allied Colloids Ltd | CALCIUM CARBONATE DISPERSIONS. |
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1986
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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