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JPS59223702A - Separation of acidic water-soluble polymer - Google Patents

Separation of acidic water-soluble polymer

Info

Publication number
JPS59223702A
JPS59223702A JP59103554A JP10355484A JPS59223702A JP S59223702 A JPS59223702 A JP S59223702A JP 59103554 A JP59103554 A JP 59103554A JP 10355484 A JP10355484 A JP 10355484A JP S59223702 A JPS59223702 A JP S59223702A
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JP
Japan
Prior art keywords
polymer
water
acidic
acid
molecular weight
Prior art date
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Granted
Application number
JP59103554A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH0238137B2 (en
Inventor
デ−ビツト・フアラ−
マルカム・ホ−ウイ−
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Ltd
Original Assignee
Allied Colloids Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Allied Colloids Ltd filed Critical Allied Colloids Ltd
Publication of JPS59223702A publication Critical patent/JPS59223702A/en
Publication of JPH0238137B2 publication Critical patent/JPH0238137B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 低分子量水溶性ポリマー、特に部分的または完全に中和
されていてもよい酸性群を含むポリマーは、(粉砕助剤
を含む)顔料分散剤として有益であることが仰られてい
る。そのポリマーは一般に。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Low molecular weight water-soluble polymers, especially those containing acidic groups which may be partially or fully neutralized, are said to be useful as pigment dispersants (including grinding aids). It is being Its polymers generally.

i、ooo〜l O,000の分子量(重量平均分子量
i,ooo~l O,000 molecular weight (weight average molecular weight.

Mw)を有している。しかしながら、ポリマーは常に、
各分子における多数の七ツマ一単位によって、異なる分
子量の分子のブレンド混合物から成るものである。実際
には、各市販ポリマーは、極めて広範囲な連鎖長さを有
する分子の混合物である。例えば、Mw = 5.00
0を有するポリマーは、1.000以下および6.00
0以−りの分子量を有する分子をかなりの肘で一般に含
んでいる。ある範囲の連鎖長さを有する分子で特定生成
物が形成される程度は、その多分散度によって測定され
る。
Mw). However, polymers always
It consists of a blended mixture of molecules of different molecular weights due to the number of seven-unit units in each molecule. In reality, each commercially available polymer is a mixture of molecules with a very wide range of chain lengths. For example, Mw = 5.00
Polymers with 0 are less than or equal to 1.000 and 6.00
It generally contains a significant amount of molecules with molecular weights greater than zero. The degree to which a particular product is formed with molecules having a range of chain lengths is measured by its polydispersity.

生成物の多分散度(PD)は1重量平均分子15t(M
w )を数平均分子量(Mn’f割ったものである。P
D−1であれば、そのポリマーは全く1つの連鎖長さの
分子から成る。実際には、PDは常にかなり高く、一般
・には2以上である。
The polydispersity (PD) of the product is 1 weight average molecule 15t (M
w) divided by the number average molecular weight (Mn'f.P
If D-1, the polymer consists of molecules of exactly one chain length. In practice, PD is always quite high, typically 2 or higher.

イギリス国特許第141496.4号明細書には、チョ
ークを分散するためのある種のビニルアセテートコポリ
マーが記載されている。その実施例2には、ポリマーは
1.200〜2.300の数平均分子量を有するとして
記載され、ポリマーの分別沈殿では150〜4,000
の数平均分子量を有する分留が得られると述べている、
実施例3のわずかに異なる処理状態では、より狭い分子
量分布と960〜3.ooo の分留を与えると述べて
いる。各分留内の分子量範囲は開示されていない。この
明細書ζこは、これらの分留の用途または性質を開示し
ていないが、(960〜3.000の平均分子量を有す
る分留ブレンド混合物である)実施例3のポリマーが実
施例2の生成物よりも良好な性質を有することを示そう
としており、これは「分子量分布を楽観した結果」のた
めであると考えられる。実施例2および3のポリマーは
広範囲の分子量を有するポリマー分留物に分離できるの
で、実施例2および3のポリマーは両者共に、おそらく
2程度の高い多分散値を有するのは明らかである。これ
は分別法によって変化するので、いかなる多分散値がポ
リマー分留したのかを予言することはできなイカ、オそ
ら<1.7を越えていると思われる。ポリマー分留物を
いかなる目的tこ使用するかは全く示唆するところがな
い。
GB 141496.4 describes certain vinyl acetate copolymers for dispersing chalk. In Example 2, the polymer is described as having a number average molecular weight of 1.200 to 2.300, and fractional precipitation of the polymer has a number average molecular weight of 150 to 4,000.
states that a fractional distillation having a number average molecular weight of
The slightly different processing conditions of Example 3 resulted in a narrower molecular weight distribution and 960-3. It states that it gives a fractional distillation of ooo. Molecular weight ranges within each fraction are not disclosed. Although this specification does not disclose the use or nature of these fractions, the polymer of Example 3 (which is a fractionated blend mixture with an average molecular weight of 960 to 3.000) was the same as that of Example 2. It is believed that this is due to the ``optimistic molecular weight distribution.'' Since the polymers of Examples 2 and 3 can be separated into polymer fractions with a wide range of molecular weights, it is clear that both the polymers of Examples 2 and 3 have high polydispersity values, perhaps on the order of 2. Since this varies depending on the fractionation method, it is not possible to predict what polydispersity value the polymer will have fractionated. There is no suggestion for what purpose the polymer fraction is to be used.

分散剤として市販的に最も成功した生成物は、ポリアク
リル酸およびアクリル酸−2−アクリ7レアミド2−メ
チルプロパンスルポン酸(AMPS)コホリマーである
。広く使用されたポリアクリル酸は本出願人の生成物デ
ィスペック(Dispex)N 4 Q (Dj 5p
exは商標名)である。本出願人が販売している生成物
は一般に1.8以−トの多分散値を有するが、市販的に
入手可能な大多数の生成物は2以、Lの多分散値を有す
る。本発明者らは低い多分散値のためにほねおるのは不
経済かつ不必要であるとみなし、1.8よりわずかに低
い多分散度を有する一群のポリマーもバッチ的(こ時に
は製するが、それらは常(こ貯蔵中、高い多分散度を有
すル一群のポリマーとブレンド混合するものである。
The most commercially successful products as dispersants are polyacrylic acid and acrylic acid-2-acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid (AMPS) copolymers. A widely used polyacrylic acid is the applicant's product Dispex N 4 Q (Dj 5p
ex is a trademark name). Products sold by Applicants generally have polydispersity values of 1.8 or greater, while the majority of commercially available products have polydispersity values of 2 or greater. We consider it to be uneconomical and unnecessary to boil down for low polydispersity values, and a group of polymers with a polydispersity slightly lower than 1.8 is also prepared batchwise (in this case). However, during storage, they are usually blended with a group of polymers having a high polydispersity.

溶媒がインプロパツールの如き有機液と水とのブレンド
混合物であってもよい場合番こ溶液重合によって、ポリ
アクリル酸の如き水溶性酸性ポリマ〜を製するのが一般
的な方法である。重合生成物は、オリゴマーや不反応モ
ノマーを伴うポリマー溶液である。
It is common practice to prepare water-soluble acidic polymers such as polyacrylic acid by solution polymerization, where the solvent may be a blended mixture of an organic liquid such as Impropatol and water. The polymerization product is a polymer solution with oligomers and unreacted monomers.

不本意な低分子量成分、すなわちオリゴマーやモノマー
を除去するために使用する1つの方法は。
One method used to remove unwanted low molecular weight components, ie oligomers and monomers.

酸性群を全て中和するように溶液に過剰の水酸化ナトリ
ウムを添加し、混合物を、不本意な低分子量成分を含む
上方インプロパツール分留物と・所望のポリマーを含む
下方水成分留物とに分離することである。この分別法は
、不本意な副生物から有用なポリマーを分離する単に1
つの方法としてみなされてきた。有用なポリマーは種々
の分子量の分子のブレンド混合物であり、上記したPD
値は精製ポリマーのものである。
Excess sodium hydroxide is added to the solution to neutralize all acidic groups, and the mixture is divided into an upper impropatul fraction containing unwanted low molecular weight components and a lower aqueous fraction containing the desired polymer. It is to separate into. This fractionation method is a simple process that separates useful polymers from unwanted by-products.
It has been regarded as one method. Useful polymers are blended mixtures of molecules of various molecular weights, including the PDs described above.
Values are for purified polymer.

不本意な副生物を公庫「する特殊な方法は、ヨーロッパ
特許公告第46573号明細書に記載されている。この
公告明細書において、ポリアクリル酸の水成溶液は中和
され、中和された重合物は。
A special method for removing unwanted by-products is described in European Patent Publication No. 46573. In this publication, an aqueous solution of polyacrylic acid is neutralized and Polymers.

前記した極性溶媒、メタノール、エタノール、プロパツ
ール、インプロパツール、アセトンおよびテトラヒドロ
フランと當套的番こ処理できると記されている。実施例
において、完全に中和した80グラムのナトリウムポリ
アクリレートは、400グラムのメタノールまたは40
グラムのインプロパツールの500グラム水溶液中で分
留される。
It is stated that it can be treated with the above-mentioned polar solvents, methanol, ethanol, propatool, inpropatol, acetone, and tetrahydrofuran. In an example, 80 grams of fully neutralized sodium polyacrylate is mixed with 400 grams of methanol or 40 grams of sodium polyacrylate.
gram of inproper tool in a 500 gram aqueous solution.

各場合共、軽い有機相は除去される。したがって、これ
は、オリゴマーを除去する常套的な分別法て  。
In each case the light organic phase is removed. Therefore, this is a routine fractionation method to remove oligomers.

あるとみなされ5生成物は常套的な分子量のブレンド混
合物である。出発するポリマー混合物が常套的なもので
あれば、留去されたポリマーのMw。
The 5 products considered are blended mixtures of conventional molecular weights. If the starting polymer mixture is conventional, the Mw of the distilled polymer.

M +1およびIj D値も常套的なもの、例えば1’
Dは1.8以上となる。
M +1 and Ij D values are also conventional, e.g. 1'
D is 1.8 or more.

ある種の硫化物、スルホンまたはス/レホキシドを終端
とするオリゴマーは、例えば乳剤として使用するためl
こ、アメリカ特許小3759860号明細書(こ記載さ
れている。これら(こは顔料を分散するために使用する
ことが示唆されていない。そこでは、PDは2以下であ
り、しばしば1.4〜1.5はどに低いと記されている
。この記載から離れて、何らかの目的で低多分散度水溶
性ポリマーを市販的に使用することを誰かが提案してい
ることはないし、特に顔料分散物に使用することを示唆
したものはない。実際のととろ、低PD値よりも高PD
値を有するポリマーを製する方がはるかに容易なので、
市販規模でそれらを製造する可能性は、誰もが何らかの
特定値があると予め認識できなかったのと同様に、おそ
らく誰もが予め想起することはできなかった。
Certain sulfide-, sulfone-, or sulphoxide-terminated oligomers are suitable for use as emulsions, for example.
No. 3,759,860, which does not suggest that they be used for dispersing pigments. Apart from this statement, no one is suggesting the commercial use of low polydispersity water-soluble polymers for any purpose, especially pigment dispersion. There is no indication that it should be used in products.In reality, high PD values are higher than low PD values.
Since it is much easier to make polymers with
The possibility of producing them on a commercial scale could probably not have been envisioned by anyone in advance, just as no one could have realized in advance that there would be any particular value.

低い多分散値を有する不溶性低分子量ポリ”7−は、ヨ
ーロッパ特許第L8887号明細書に記載されているが
、それらのポリマーは不溶性なので、顔料分散物として
は使用できない。
Insoluble low molecular weight poly"7- with low polydispersity values are described in European Patent No. L8887, but because these polymers are insoluble they cannot be used as pigment dispersions.

本発明者らは、ポリマーが従来使用されていたよりもき
わめて狭い範囲の分子量を有する、すなわちPDが常套
的な値1.8よりも実質的に低くかつ1.5よりも上で
あれば、低分子量水溶性重合性分散物はきわめて改良さ
れた顔料分散性を有することを発見した。それでポリマ
ーが極めて限られた範囲の連鎖長さを有する分子で構成
されていると、いかなる特定目的のためにも最適の結果
が得られることを発見した。他の連鎖長さの分子が存在
すると、2つの理由で不都合である。第1fこ、最も重
要なことであるが、これらの他の分子は、おそらく他の
有害なまたは反抗的な機構を優先的に吸収するために、
好ましい分子の有益な効果をうち消してしまう。第2に
、これらの他の分子は、好ましい分子の理論的最大値よ
りも少なくなるように、ポリマーを希釈する。
We believe that if the polymer has a much narrower range of molecular weights than previously used, i.e. if the PD is substantially lower than the conventional value of 1.8 and above 1.5, It has been discovered that molecular weight water-soluble polymeric dispersions have significantly improved pigment dispersion properties. We have now discovered that optimal results for any particular purpose are obtained when the polymer is composed of molecules with a very limited range of chain lengths. The presence of molecules of other chain lengths is disadvantageous for two reasons. First, and most importantly, these other molecules are likely to preferentially absorb other harmful or rebellious mechanisms.
negates the beneficial effects of preferred molecules. Second, these other molecules dilute the polymer to less than the theoretical maximum of the preferred molecule.

本発明は、改良された性質を有するポリマーの新規な製
造法、およびある種ポリマーの特定用途を提供するもの
である。不発明番こおいて、溶液は、中和した酸性群を
含む水溶性ポリマーの極性溶媒と水とのブレンド混合物
Gこ形成されるとともに、ポリマーの高分子量分留物を
含む水相と5、ポリマーの低分子量分留物を含む有機相
とに分離され、この方法において、極性溶媒は伏素数1
〜5のアルコールであり、酸性群はナトリウム、カリウ
ム、リチウムおよびアンモニウムから選択されたカチオ
ンで中和され、中和した酸性群の質は比は、カチオンが
ナトリウムおよびカリウムから選択されるとき10〜5
5%であり、カチオンがアンモニウムであるとき10〜
70%であり、カチオンがリチウムであるとき36〜9
0%である。
The present invention provides a new method for making polymers with improved properties and specific uses for certain polymers. In this case, a solution is formed of a blended mixture of a polar solvent and water of a water-soluble polymer containing neutralized acidic groups, and an aqueous phase containing a high molecular weight fraction of the polymer; and an organic phase containing a low molecular weight fraction of the polymer, in which the polar solvent is
~5 alcohol, the acidic group is neutralized with cations selected from sodium, potassium, lithium and ammonium, the quality of the neutralized acidic group is 10 ~ when the cation is selected from sodium and potassium 5
5%, and when the cation is ammonium, 10~
70% and 36-9 when the cation is lithium
It is 0%.

低および高分子量分留物量の正確な境界は、処理条件、
および特に中和程度を変更することにょつて選択できる
が、本発明は初めて単純な方法を提供し、それによって
酸性水溶性ポリマーは、予め選択された分子量分留物に
分別することができる。有機分留物を通常除去する従来
の方法と異なり、本発明ではポリマーの両分留物共に器
用的に有用であって回収・使用され、有機相中の分留物
は低分子量が望ましい所で有用であり、水相中の分留物
は高分子量′が望ましい所で有用である。
The exact boundaries between low and high molecular weight fraction amounts depend on processing conditions,
and in particular by varying the degree of neutralization, the present invention provides for the first time a simple method by which acidic water-soluble polymers can be fractionated into preselected molecular weight fractions. Unlike conventional methods in which organic fractions are usually removed, in the present invention both fractions of the polymer are usefully recovered and used, and the fraction in the organic phase is removed where lower molecular weight is desired. Fractionates in the aqueous phase are useful where high molecular weights are desired.

さらに不発明番らは、各分留物中のポリマーは一般に、
出発ポリマーの活性に比較して極めて改善された少なく
とも1つの活性を有することを偶然にも発見した。しば
しば、一方の分留物のポリマーは(例えば粘性剤として
)1つのタイプの極めて改良された活性を有し、他方の
分留物のポリマーは(例えば分散剤として)他のタイプ
の極めて改良された活性を有していてもよい。
Further, Fubenban et al. found that the polymer in each fraction was generally
It has been discovered by chance that the polymer has at least one activity that is significantly improved compared to that of the starting polymer. Often, the polymers of one fraction have one type of highly improved activity (e.g. as a viscosity agent) and the polymers of the other fraction have highly improved activities of the other type (e.g. as a dispersant). It may also have other activities.

各分留物中のポリマーは、出発ポリマーよりも低い多分
散度(重量平均分子量を数平均分子量で割ったもの)を
有する。例えば、初期値はほとんど常に1.6以上、し
ばしば2以上であるが、本発明で得られる分留物はしは
しは1.5以下、しばしば1,05〜1.45、最も好
ましくは1.1〜1.4の値を有している。
The polymer in each fraction has a lower polydispersity (weight average molecular weight divided by number average molecular weight) than the starting polymer. For example, the initial value is almost always greater than or equal to 1.6, often greater than or equal to 2, whereas the fractional value obtained with the present invention is less than or equal to 1.5, often between 1.05 and 1.45, most preferably 1. It has a value of .1 to 1.4.

各ポリマー溶液は、相分離によって、例えは溶液を水ま
たは他の処理液に単に混合することにまって得られる形
態で使用することができるし、またはポリマーは、蒸発
、沈殿または他の常套的な回収技術によって溶液から回
収することもてきる。
Each polymer solution can be used in a form obtained by phase separation, for example by simply mixing the solution with water or other processing fluids, or the polymer can be prepared by evaporation, precipitation or other conventional processes. It can also be recovered from solution using various recovery techniques.

分離された各溶液中のポリマーは一般に部分的(こ中和
された状態にあり、要すれば常套方法で酸化または完全
に中和することができる。
The polymer in each separated solution is generally in a partially neutralized state and can be oxidized or completely neutralized, if desired, in a conventional manner.

本発明において、水成媒質中の顔料分散物は、1つまた
はそれ以上のエチレン的(こ不飽和な七ツマ−から形成
された水溶性ポリマーであり、カルボキシルおよびスル
ホン群から選択された酸性群を含み、またはその水溶性
塩である顔料用分散剤を含むメともに、15以下の多分
散度および低分子量を有している。Mwは通常少なくと
も約i、o o 。
In the present invention, the pigment dispersion in an aqueous medium is a water-soluble polymer formed from one or more ethylenically unsaturated heptamers and an acidic group selected from the carboxyl and sulfone groups. or a water-soluble salt thereof, have a polydispersity of 15 or less and a low molecular weight.The Mw is usually at least about i,o o .

であるとともに約6.900 まで、好ましくは約5.
000 までである。特に好ましい生成物は、1.4以
下のPDおよびi、ooo〜4,000のMwを有する
ものである。
and up to about 6.900, preferably about 5.900.
Up to 000. Particularly preferred products are those with a PD of 1.4 or less and a Mw of i,ooo to 4,000.

一般にPDは1.05〜1.45であり、特に1.1〜
1.4である。最−ヒの結果は1.4以下、好ましくは
1.35以下のPDで得られる。できるだけlに接近し
ている値が望ましいが、一般には1.25以上が許容で
きる。
Generally PD is 1.05-1.45, especially 1.1-1.
It is 1.4. Best results are obtained with a PD of 1.4 or less, preferably 1.35 or less. A value as close to l as possible is desirable, but generally a value of 1.25 or more is acceptable.

ポリマーは、AMPS(2−アクリルアミド−2−メチ
ルプロパンスルホン酸)を伴なうアクリル酸またはその
コポリマーであるのが好ましい。この明細書においては
、いかなる酸性ポリマーも、アルカリ金属、しばしばナ
トリウム、またはアンモニアまたはアミンまたは水溶性
塩を生成する他のカチオンと部分的または完全な塩の形
態で存在できる。例えば、ポリマーは、AMPS の塩
を伴うアクリル酸のコポリマーであってもよいし、また
はアクリル酸AMPS コポ°リマーの完全な塩または
アクリル酸の部分的または完全な塩であってもよい。こ
の明細書においては分子量は全て完全ナトリウム塩とし
て測定したものである。
Preferably, the polymer is acrylic acid or a copolymer thereof with AMPS (2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid). Any acidic polymer herein may be present in partial or complete salt form with an alkali metal, often sodium, or with ammonia or amines or other cations that produce water-soluble salts. For example, the polymer may be a copolymer of acrylic acid with a salt of AMPS, or a complete salt of an acrylic acid AMPS copolymer or a partial or complete salt of acrylic acid. In this specification, all molecular weights are determined as the complete sodium salt.

これらは好ましいポリマーではあるが、本発明では他の
水溶性ポリマー、一般に、酸性群を単独でまたは他のエ
チレン的(こ不飽和な重合剤を伴なって含むエチレン的
に不飽和な毎ツマ−の重合によって得られるポリマーも
使用できる。該当するモノマーから形成されるオリゴマ
ーを、七ツマ−に代えて使用してもよい。酸性群は一般
にカルボキシル酸またはスルホン酸群である。七ツマ−
はしばしばアクリルモノマーであり、したがって好まし
い酸性モノマーは、1つまたはそれ以上のメタクリル酸
または特にアクリル酸または2〜アクリlレアミド−2
−メチルプロパンスルホン酸を含むが、広範囲の池の重
合性酸性−モノマ−1例えばマレイン酸またはビニルス
ルホン酸を使用することができる。水溶性ポリマーを形
成するために酸性モノマーと終局的(こ共重合できるい
かなるコモノマーも使用でき、アクリルアミド、アクリ
ロニトリルおよびアクリル酸エステルの7日きモノマー
を含む。一般に、ポリマーを形成する七ツマ−の少なく
とも50重t%およびしばしば少なくとも80重量%は
、酸性モノマーである。ポリマーは一般に線状ポリマー
である。
Although these are preferred polymers, other water-soluble polymers, generally ethylenically unsaturated polymers containing acidic groups alone or in conjunction with other ethylenically unsaturated polymerizing agents, are preferred. It is also possible to use polymers obtained by polymerization of the monomers in question. Oligomers formed from the corresponding monomers may be used in place of the 7-mer. The acid group is generally a carboxylic acid or a sulfonic acid group.
are often acrylic monomers, and therefore preferred acidic monomers are one or more methacrylic acid or especially acrylic acid or 2 to acrylic reamide-2
A wide variety of polymerizable acidic monomers can be used, including methylpropanesulfonic acid, such as maleic acid or vinylsulfonic acid. Any comonomer that can be copolymerized with the acidic monomer to form the water-soluble polymer can be used, including the seven-day monomers of acrylamide, acrylonitrile, and acrylic esters. 50% by weight and often at least 80% by weight are acidic monomers.The polymer is generally a linear polymer.

上記した広い発明概念内である種の特定値領域が存在す
る。
There are certain specific value areas within the broad inventive concept described above.

上記したように、ある種の低分子攪ビニルアセテートコ
ポリマーは、イギリス特許第1414964号明細書に
おいて、顔和1の分散用かつ顔料用粉砕分散剤として述
べられている。しかしながら、実際には、これらは商用
的には何ら衝撃はなく、通常使用されている谷散剤も、
一般に1.8以、LのPI)を有する低分子量ポリアク
リル酸である。
As mentioned above, certain low molecular weight agitated vinyl acetate copolymers are described in British Patent No. 1,414,964 for dispersing Kanwa 1 and as grinding dispersants for pigments. However, in reality, these do not have any impact commercially, and the commonly used Tanizan
It is generally a low molecular weight polyacrylic acid having a PI of 1.8 or more, L.

本発明の1つの局面によると、顔料の水中分散物は、分
散剤として、1.5以下のPDと、約1.000〜約3
.300  の範囲、好ましくは1,000〜3.0’
00゜最も好ましくは約1.800〜約2.200の範
囲、最tの結果は一般に約2.000 の値で達成され
るMwとを有するポリアクリル酸を含んでいる。PDは
好ましくは1.05〜1.4の範囲、最も好ましくは1
.1〜1.3または1.35の範囲である。
According to one aspect of the invention, the pigment dispersion in water has a PD of 1.5 or less and a dispersant of from about 1.000 to about 3.
.. 300, preferably 1,000 to 3.0'
00° most preferably in the range of about 1.800 to about 2.200, with best results generally achieved at values of about 2.000. PD preferably ranges from 1.05 to 1.4, most preferably 1
.. It ranges from 1 to 1.3 or 1.35.

これらの分散物は、粒子状顔料を分散剤の存在において
水と単純にブレンド混合することで常套的に作ることが
でき、顔料および分散剤の帽は常套的なものである。例
えは、分散剤の鼠はしばしば、乾燥顔料を基(こした乾
燥ポリマー0.05〜0.3重量%である。顔料のMは
しばしば分散物のlO〜90重置%、最も好ましくは5
0または60〜80重量%である。顔料は分散物の予定
使用量に応じて選択される。しばしば分散物は、例えば
紙の表面被覆用に紙産業に使用され、適当な顔料は、陶
土、タルク、二酸化チタニウム、沈殿した伏酸カルシウ
ムを含む。粒子サイズは一般に05〜lOOミクロン、
好マしくは1〜50ミクロンである。
These dispersions can be conventionally made by simply blending the particulate pigment with water in the presence of a dispersant, and the pigment and dispersant caps are conventional. For example, the dispersant is often 0.05 to 0.3% by weight of the dry polymer based on the dry pigment. The M of the pigment is often 10 to 90% by weight of the dispersion, most preferably 5%.
0 or 60-80% by weight. The pigment is selected depending on the intended usage of the dispersion. Dispersions are often used in the paper industry, for example for surface coating of paper, and suitable pigments include china clay, talc, titanium dioxide, precipitated calcium acetate. Particle size is generally 05-100 microns,
Preferably it is 1 to 50 microns.

炭酸カルシウムを水中で粉砕することで濃縮した顔料分
散物を製する場合、とりわけ極めて微細な粒子径が要求
される時、特殊な問題が発生する。
Special problems arise when producing concentrated pigment dispersions by grinding calcium carbonate in water, especially when very fine particle sizes are required.

これは本発明者らのヨーロッパ特許第108842号明
細書において論議されている。その文献(こおいて、M
W2.800のナトリウムポリアクリレートをどのよう
にして常套的に使用し、改良された結果はアクリル酸−
AMPS  コポリマーを使用して得られ、最上の結果
(最低の粘性)はFJ5.700 のMwで示されるか
が記載されている。
This is discussed in our European Patent No. 108842. That document (here, M
How to routinely use W2.800 sodium polyacrylate and improve results with acrylic acid-
It is stated that the best results (lowest viscosity) were obtained using AMPS copolymer with a Mw of FJ 5.700.

本発明の第2の局面によると、広酸カルシウムの水中分
散物は、1.5以下のPDと、約2・500〜約4.5
00範囲、最も好ましくは3.300〜3・900範囲
のMwとを有するポリアクリル酸である分散剤の存在に
おいて炭酸カルシウムを水中で粉砕することによって製
せられる。
According to a second aspect of the invention, the dispersion of calcium hydroxide in water has a PD of less than or equal to 1.5 and from about 2.500 to about 4.5.
It is made by grinding calcium carbonate in water in the presence of a dispersant which is a polyacrylic acid having a Mw in the range 0.00 and most preferably in the range 3.300 to 3.900.

本発明の第3の局面によると、伏酸カルシウムの水中分
散物は、1.5以下のPDと、約1.500〜約3.5
00 の範囲、最も好ましくは約2.250〜約2.7
50 のMwとを有するアクリlし酸とAMIISのコ
ポリマーである分散剤の存在において伏酸カルシウムを
水中で粉砕することによって製せられる。
According to a third aspect of the invention, the dispersion of calcium oxate in water has a PD of less than or equal to 1.5 and from about 1.500 to about 3.5.
00, most preferably about 2.250 to about 2.7
It is made by milling calcium formate in water in the presence of a dispersant which is a copolymer of acrylic acid and AMIIS with a Mw of 50.

ホモポリマー用に好ましい分子量は約3.600、コポ
リマー用に好ましい分子量は約2.500である。アク
リル酸とAMPS の重量比は好ましくは99:l〜5
0:50である。
The preferred molecular weight for homopolymers is about 3.600 and the preferred molecular weight for copolymers is about 2.500. The weight ratio of acrylic acid and AMPS is preferably 99:1 to 5.
It is 0:50.

炭酸カルシウムを本発明のこれらの局面のいずれかに従
って粉砕するとき、PI)は好ましくは1.05〜1,
4、最も好ましくは1.1〜1.3である。
When calcium carbonate is ground according to any of these aspects of the invention, the PI) is preferably between 1.05 and 1,
4, most preferably 1.1 to 1.3.

粉砕はサントゲリンディングによるのが好ましく、炭酸
カルシウム(大理石)の生成粒子径は主として2ミクロ
ン以下であるのが好ましい。生成分散物中の顔料の猾は
70%以−りであるのが好ましく、最も好ましくは75
%以−りである。適当な粉砕技術をさらに説明するため
に1粒子径および濃度の参照はヨーロッパ特許公告第1
08842号明細書に記載されている。
The pulverization is preferably carried out by Santgerinding, and the particle size of the calcium carbonate (marble) produced is preferably 2 microns or less. Preferably, the weight of the pigment in the resulting dispersion is greater than 70%, most preferably 75%.
% or more. To further explain suitable grinding techniques, reference to particle size and concentration can be found in European Patent Publication No. 1.
It is described in the specification of No. 08842.

アメリカ特許第3840487号明細書およびイギリス
特許第1505555号明細書(こおいて、顔料と低分
子量重合性分散剤とから成る種々の水成分散塗料が記載
されている。これらの明細書に記載された目的のため番
こは、特定のポリアレリル酸−エステルコポリマーが使
用されるが、多くの他の場合にはポリアクリル酸ホモポ
リマー、特にディスペックN40が一般には全く満足で
きるものと見なされている。本発明者らはこの明細書に
記載した新規なポリマーを使用することでさらに良い結
果が得られることを見い出した。特番こ、本発明の第4
の局面によると、水成分散塗料番ま、顔料と、塗料用結
合剤と、顔料用分散剤とから成り、分散剤は、1.5以
下のPDと約1.500〜約6.000範囲のMwとを
有するポリアクリル酸である。PDは、1.05〜1.
4が好ましく、最も好ましくcま1.1〜1.3であり
、分子量は1.500〜4.500範囲番こあるのが好
ましい。塗料の水成媒質は水である力)または、極性溶
媒、一般にはグリコールと水との混合物である。
U.S. Pat. No. 3,840,487 and British Patent No. 1,505,555 (in which various aqueous dispersion coatings comprising pigments and low molecular weight polymerizable dispersants are described. For this purpose, certain polyallylic acid-ester copolymers are used, although in many other cases polyacrylic acid homopolymers, especially Disspec N40, are generally considered quite satisfactory. The inventors have found that even better results can be obtained by using the novel polymers described in this specification.
According to an aspect of the invention, an aqueous dispersion coating composition comprises a pigment, a coating binder, and a pigment dispersant, the dispersant having a PD of 1.5 or less and a PD of about 1.500 to about 6.000. It is a polyacrylic acid having an Mw of . PD is 1.05-1.
4 is preferred, most preferably c is 1.1 to 1.3, and the molecular weight is preferably in the range of 1.500 to 4.500. The aqueous medium of the paint is either water (or a mixture of a polar solvent, generally a glycol, and water).

顔料は、一般に、二酸化チタニウム、陶土、または伏酸
カルシウムであり、一般番こはQ、1〜50ミクロン、
好ましくは02〜25ミクロンの粒子径を有している。
The pigment is generally titanium dioxide, china clay, or calcium acetate, and has a general size of Q, 1 to 50 microns,
Preferably it has a particle size of 02 to 25 microns.

塗料中の顔料の蹟は常套的なものでよく、典型的には塗
料の5〜50重量%である。塗料中の結合剤および他の
成分は、例、え番1アメリカ特許第3840487号お
よびイギリス特許第1505555号明細書に記載され
てGするような常套的なものでよい。
The amount of pigment in the paint may be conventional, typically 5-50% by weight of the paint. Binders and other ingredients in the coatings may be conventional, such as those described in, for example, US Pat. No. 1, US Pat.

本発明に要求される低0多分散値は種々の技i打ぜこよ
って得ることができる。例えば、ポリマーは常套的な重
合技術、例えば溶液重合(こよって製し、高い多分散値
(典型的には2またはそれ以上)を有する生成物を得、
その後、注意深く分別沈殿を行なって1.5以下の多分
散度をそれぞれ有する分留物を得ることができる。分別
沈殿を行うための条件は、低い多分散度を得るようなも
のでなければならず、「ポリマー・フラクショネイショ
ン(PolynerFracLio、naLion)J
  B1章、マンフレッド・カンタウ出版に詳記されて
いるように等温で溶媒なしに添加されねばならない。
The low polydispersity value required by the present invention can be obtained by various techniques. For example, the polymer can be prepared using conventional polymerization techniques, such as solution polymerization, to obtain a product with a high polydispersity value (typically 2 or more);
Careful fractional precipitation can then be carried out to obtain fractions each having a polydispersity of 1.5 or less. The conditions for carrying out the fractional precipitation must be such as to obtain a low polydispersity and are
It must be added isothermally and without solvent as detailed in Chapter B1, published by Manfred Kantau.

所望ポリマーを得る別の方法は、その形成に導く条件下
に合成を行うことである。例えばポリマーは、連鎖調整
剤としてイソプロノRノールの存在中、溶液重合によっ
て製することができる。その方法は、極めて均質で監視
された状態、例えばモノマーおよび開始剤の制御された
供給、および約7?A度で実施されねばならない。得ら
れた生成物が所望値以上の多分散度を有するものであれ
ば、その生成物を除去するかまたはその多分散度を減す
るように処理しなければならない。
Another way to obtain the desired polymer is to carry out the synthesis under conditions conducive to its formation. For example, the polymer can be made by solution polymerization in the presence of isopronoRnol as a chain regulator. The method relies on very homogeneous and monitored conditions, e.g. controlled feeding of monomer and initiator, and about 7? It must be carried out at A level. If the resulting product has a polydispersity greater than the desired value, it must be removed or treated to reduce its polydispersity.

所望ポリマーを得る別の方法は、例えばヨーロッパ特許
第68887号明細書の実施例40に記載されているよ
うに、所望のPDとMw値を有する不溶性アクリレート
ポリマーを製し、次いて例えば水酸化ナトリウムと85
”Cで6時間または加水分解を達成するのに必要なだけ
長く反応させて上記アクリレートを遊離酸に加水分解す
ることである。その反応は一般に希釈液としてメタノー
ルの存在中で行われる。
Another way to obtain the desired polymer is to prepare an insoluble acrylate polymer with the desired PD and Mw values, for example as described in Example 40 of EP 68887, and then to and 85
The acrylate is hydrolyzed to the free acid by reacting at C for 6 hours or as long as necessary to achieve hydrolysis. The reaction is generally carried out in the presence of methanol as the diluent.

好ましい方法は上記した方法で−ある。これは上記シタ
ポリマーのいずれについても実施することができる。
Preferred methods are those described above. This can be done with any of the above sitapolymers.

分別されるポリマーの平均分子量は、ポリマーが不溶性
となるほどその値が高くなければ、広範囲に変更するこ
とができる。−膜条こそれは500〜100万であり、
平均分子量がi o o、o o o  以下、−膜条
こ30,000以下、特に1.000とi o、o o
 。
The average molecular weight of the polymer to be fractionated can vary within a wide range, provided it is not so high that the polymer becomes insoluble. -The membranous striations are 5 to 1 million,
The average molecular weight is less than or equal to 1.000, and the average molecular weight is less than or equal to 30,000, especially 1.000.
.

の間、例えば約1500〜4500であるとき、最も価
値のある利益が得られる。
The most valuable benefits are obtained between, for example, about 1500 to 4500.

ポリマーは、いかなる常套的な重合工程によつ°Cも製
することができ、次いでそれが形成されるいかなる液相
からも、例えば固体として単離でき。
The polymer can be made at °C by any conventional polymerization process and then isolated from any liquid phase in which it is formed, eg, as a solid.

さらに本発明に使用される水成有機ナルカリ溶液中で再
溶解することができる。しかしながら本発明方法は一般
に、適当な七ツマ−の溶液重合によって得られたポリマ
ー溶液で行なわれる。好ましい溶液重合媒質は、適当な
開始剤または他の重合促進剤、例えば水溶性過酸化物お
よび過硫酸塩、または酸化還元触媒または光重合用触媒
を含む水成溶液であって、例えば分子量調整剤としての
有機溶媒を一般に含んでいる。他に知られた分子量調整
剤は要すれば溶液中に含まれていてもよい。
Furthermore, it can be redissolved in the aqueous organic narkali solution used in the present invention. However, the process of the invention is generally carried out with polymer solutions obtained by solution polymerization of suitable heptamers. Preferred solution polymerization media are aqueous solutions containing suitable initiators or other polymerization promoters, such as water-soluble peroxides and persulfates, or redox or photopolymerization catalysts, such as molecular weight regulators. It generally contains organic solvents. Other known molecular weight modifiers may be included in the solution if desired.

ポリマー溶液が水と有機溶媒との混合物中で重合によっ
て製せられるとき、この有機溶媒は本発明で使用するた
めの有機液として役立つ。溶液重合における極めて普通
の溶媒はインプロパツールであって、水とインプロパツ
ールとのブレンド混合物は本発明による多(の処理方法
に適している。
When the polymer solution is prepared by polymerization in a mixture of water and an organic solvent, this organic solvent serves as the organic liquid for use in the present invention. A very common solvent in solution polymerization is Impropatol, and blended mixtures of water and Impropatol are suitable for the process of the present invention.

予め形成されたポリマー、水、有機溶媒およびアルカリ
をブレンド混合することによって、または水成有機液中
で重合の反応生成物にアルカリを添加することによって
、または池の方法によって溶液が製せられるかにかかわ
らず、本発明方法は、指定した溶媒および指定したカチ
オンの指定級の存在において水相と有機相間で相分離が
生じることを必要としている。他の溶媒、他のカチオン
または指定カチオンの他の量が使用されると、一般に、
本発明の可変性分留物が得られないばかりか有用な結果
が得られずまたは生成物から巾番こオリゴマーおよびモ
ノマーを取り去るだけである。例えば、有機溶媒がアセ
トンまたはテトラヒドロフランであるかまたはカチオン
がエチルアミンの如きアミンであれば、分留程度を選択
することはできない。
The solution is prepared by blending a preformed polymer, water, an organic solvent, and an alkali, or by adding an alkali to the reaction product of polymerization in an aqueous organic liquid, or by the Pond method. Regardless, the process of the invention requires that phase separation occur between the aqueous and organic phases in the presence of a specified solvent and a specified class of cations. If other solvents, other cations or other amounts of the specified cations are used, generally
Not only does the variable fraction of the present invention not be obtained, but useful results are not obtained or only the width oligomers and monomers are removed from the product. For example, if the organic solvent is acetone or tetrahydrofuran, or if the cation is an amine such as ethylamine, the degree of fractionation cannot be selected.

酸性群の中和程度が分留を制御する。いかなる特定方法
で得られる結果も、なかんづく濃度、ポリマーの種類お
よび溶媒に依存するが、中和の最小程度が存在し、それ
以下では実質的に分留物が生じず、系は均質溶液として
残存する。カチオンがナトリウム、カリウムまた(まリ
チウムであるとき中和程度は通常少なくとも10%、し
ばしば少なくとも15%、好ましくは少なくとも25%
であり、カチオンがリチウムであれば中和程度は通常は
少なくとも約30%、好ましくは少なくとも40%、一
般には少な(とも50%である。中和程度が余りにも高
いと、低分子量分留物のサイズは許容できないほど低く
なる。カチオンがナトリウムまたはカリウムであるとき
、中和程度は通常55%以下、好ましくは50%以下、
最も好ましくは40%以下である。カチオンがアンモニ
ウムであるとき、中和程度は通常70%以下、好ましく
は6゛0%以下、最も好ましくは50%以下である。カ
チオンかリチウムであるとき、中和程度は通常90%以
下、好ましくは70%以下である。
The degree of neutralization of acidic groups controls fractionation. Although the results obtained with any particular method will depend, among other things, on the concentration, type of polymer, and solvent, there is a minimum degree of neutralization below which virtually no fractionation occurs and the system remains as a homogeneous solution. do. When the cation is sodium, potassium or lithium, the degree of neutralization is usually at least 10%, often at least 15%, preferably at least 25%.
If the cation is lithium, the degree of neutralization is usually at least about 30%, preferably at least 40%, and generally less than 50%. If the degree of neutralization is too high, low molecular weight fractions when the cation is sodium or potassium, the degree of neutralization is usually less than 55%, preferably less than 50%,
Most preferably it is 40% or less. When the cation is ammonium, the degree of neutralization is usually less than 70%, preferably less than 60%, most preferably less than 50%. When the cation is lithium, the degree of neutralization is usually less than 90%, preferably less than 70%.

いかなる特定方法においても、例えは高分子量分留物の
サイズは、アルカリ量を増大することによって(平均分
子量の必然的な減少および低分子量分留物のナイズおよ
び平均分子量の必然的な減少を伴なって)増大でき、逆
に低分子量分留物のサイズはアルカリ量を減少すること
によって増大できる。
In any particular method, for example, the size of the high molecular weight fraction can be increased by increasing the amount of alkali (with a consequent decrease in the average molecular weight and nizing of the low molecular weight fraction and a consequent decrease in the average molecular weight). conversely, the size of the low molecular weight fraction can be increased by decreasing the amount of alkali.

処理条件は、各分留物が出発ポリマーの20〜80重量
%、最も好ましくは30〜70重量%を含むように選択
されるのが好ましい。
Processing conditions are preferably selected such that each fraction contains 20-80% by weight, most preferably 30-70% by weight of the starting polymer.

酸性ポリマーの部分的な中和は、選択されたカチオンを
付与する通常は水酸化物である化合物を、溶解ポリマー
に選択された量で添加することによって通常は達成ざ−
れる。4種のカチオンの2種またはそれ以−ヒの混合物
を利用することもできるが、その場合の割合は、個々の
カチオン用をこ指定された量と同様の効果が得られるよ
うに選択される。
Partial neutralization of acidic polymers is usually achieved by adding a selected amount of a compound, usually a hydroxide, to the dissolved polymer that imparts selected cations.
It will be done. Mixtures of two or more of the four cations may also be utilized, the proportions being selected to achieve a similar effect to the amounts specified for the individual cations. .

いかなる特定ポリマーのため(こも、分留の程度は、中
和程度とカチオンタイプだけでなく、ポリマー濃度とア
ルコールの選択および量にも依存している。アルコール
はインプロパツールであるのが好ましいが、プロパツー
ルおよび他のアルコ−Iし、特に炭素数2〜5のアルコ
ールも使用できる。
For any particular polymer, the extent of fractionation will depend not only on the degree of neutralization and cation type, but also on the polymer concentration and the choice and amount of alcohol. , propatool and other alcohols, especially those having 2 to 5 carbon atoms, can also be used.

水:アルコールの重量比はl:o、2〜135であるの
が好ましく、最も好ましくは、10.5〜l:2で最上
の効果が一般に達成され、特にアルコ・−ルがインプロ
パツールであり、カチオンがナトリウムであり1重層化
が約1:lであるとき(こ達成される。重量比は、中和
の程度と性質に注意して、各相が相の少なくとも5重過
%、一般に少なくともio重量%、好ましくは少なくと
も15重量%ノホリマー濃度を有するよう番こ選択され
るべきである。
The weight ratio of water:alcohol is preferably l:o, from 2 to 135, most preferably from 10.5 to l:2, with the best effectiveness generally being achieved, especially when the alcohol is improvised. and when the cation is sodium and monolayering is about 1:1 (this is achieved), the weight ratio is such that each phase is at least 5% by weight of the phase, taking into account the degree and nature of neutralization. Generally the number should be selected to have a concentration of at least 10% by weight, preferably at least 15% by weight.

(酸性ポリマーとして測定した)ポリマー量は、通常は
、ポリマー、アルコールおよび(アルカリと共に導入し
た水を含む)水の重責を基礎にして少なくとも5重置%
、好ましくは少なくとも10重量%である。濃度は、混
合および4″目分離がかなり妨げられるほど高く系が粘
性を有しているものであってはならず、それで一般に3
0%以下である。好ましくは濃度は15〜25重量%で
ある。
The amount of polymer (measured as acidic polymer) is usually at least 5% by weight based on the weight of polymer, alcohol and water (including water introduced with the alkali).
, preferably at least 10% by weight. The concentration should not be so high that the system is so viscous that mixing and 4" separation are significantly hindered, so generally 3"
It is 0% or less. Preferably the concentration is 15-25% by weight.

相分離は、処理を行う温度Gこよっても影響を受ける。Phase separation is also affected by the temperature G at which the treatment is performed.

この処理温度は15〜80″Cであってもよいが、好ま
しくは30〜70”Cである。
The treatment temperature may be 15-80"C, but preferably 30-70"C.

その処理は、いかなる常套的な方法でも溶液の基本的な
成分を組み合わせることによって、例えば、水成有機溶
液中で七ツマ−の重合によって得られた水成有機反応生
成物に水成アルカリを加えることによって行なうことが
できる。その処理は連続的にもまたはバッチ的にも行な
うことができる。中和程度、塩基の種類および強さ、ポ
リマー濃度、溶媒量および温度に依存して、相分離は急
速にまたはゆっくりと生じる。例えば、その相分離は実
質的に瞬間的ζこも起きてもよいし5またはある期間、
例えば5分〜2時間、典型的(こは30分〜1時間にわ
たり、系を静置し続ける必要があるかもしれない。相分
離は、混合物を常套的な分離コラムまたは分離反応器に
供給することで、バッチ式または連続的に行うことがで
きる。
The treatment is carried out by combining the basic components of the solution in any conventional manner, e.g. by adding an aqueous alkali to the aqueous organic reaction product obtained by the polymerization of 7mer in an aqueous organic solution. This can be done by The treatment can be carried out continuously or batchwise. Depending on the degree of neutralization, type and strength of base, polymer concentration, amount of solvent and temperature, phase separation occurs rapidly or slowly. For example, the phase separation may occur substantially instantaneously or over a period of time.
It may be necessary to leave the system undisturbed for e.g. 5 minutes to 2 hours, typically 30 minutes to 1 hour. Phase separation involves feeding the mixture into a conventional separation column or separation reactor. This can be done batchwise or continuously.

2つの相は分離したまま、同一または異なるアルカリで
完全に中和できるとともに、有機溶媒は蒸留ζこよって
有機相から除去することができる。
The two phases can be completely neutralized with the same or different alkalis while remaining separated, and the organic solvent can be removed from the organic phase by distillation ζ.

各ポリマー分留物はその後の商用利用のために回収され
る。
Each polymer fraction is recovered for subsequent commercial use.

この技術により得られた極めて低い分子量分留物は、ス
ケールの形成および定着の抑制剤として、特に脱塩助剤
として特別の価値かある。例えは、溶液中に維持できる
アルカリ度の最高レベルは。
The very low molecular weight fractions obtained by this technique are of particular value as scale formation and settlement inhibitors, especially as desalination aids. For example, what is the highest level of alkalinity that can be maintained in a solution?

PDが減少すれば増大することが確証されたGそれで最
上の結果は、Mwが350−1.000テPDが1.5
以下、最も好ましくは1.05〜13であるときに達成
される。
It was confirmed that G increases as PD decreases.The best result is that Mw is 350-1.000 and PD is 1.5.
The following is most preferably achieved when the ratio is 1.05 to 13.

以下の実施例において、実施例1は、注意深い重合によ
ってポリマーを所望のPDおよびMwl直に製すること
ができることを示すものてあり、実施例2および3は、
部分的な中和および分留番こよってポリマーを得ること
ができることを示すものである。
In the following examples, Example 1 shows that by careful polymerization the polymer can be made directly to the desired PD and Mwl, and Examples 2 and 3
This shows that the polymer can be obtained by partial neutralization and fractionation.

実施例1 温度計、攪拌手段および外部加熱手段を備えた7 00
 cAの樹脂ポットiこ、3つの分離混合物を6時間番
こわたって連続的に加える。
Example 1 700 equipped with thermometer, stirring means and external heating means
Add the three separate mixtures sequentially over a 6 hour period to the resin pot of cA.

供給l: 水226!の氷アクリル酸340F供給2:
 過酸化水素10.5g100vo1.および水57.
 l J’ 供給3: チオグリコール酸28fおよび水386g ポット内容物は添加中に還流温度に維持し、その後数時
間してから冷却する。重合化していないアクリ/L/酸
の割合は、ガス液クロマトグラフィによって測定し、添
加@0.3%であった。残ポリマーを46.6%水酸化
ナトリウムの添加によって完全に中和し、最終生成物を
薄めて、40%w/wナトリウムポリアクリレート溶液
を得る。
Supply l: Water 226! Ice acrylic acid 340F supply 2:
Hydrogen peroxide 10.5g100vol. and water57.
l J' Feed 3: 28 f thioglycolic acid and 386 g water The contents of the pot are maintained at reflux temperature during the addition and then cooled after several hours. The proportion of unpolymerized acrylic/L/acid was determined by gas-liquid chromatography and was added @0.3%. The remaining polymer is completely neutralized by the addition of 46.6% sodium hydroxide and the final product is diluted to give a 40% w/w sodium polyacrylate solution.

生成物の粘度は25%で12.1cs(つり下げたレベ
ル粘度計、NO3,25°C)であった。GPC分析番
こよるとMW=1740、Mn=1321.多分散度−
1,32を示した。
The viscosity of the product was 12.1 cs at 25% (hanging level viscometer, NO3, 25°C). GPC analysis number: MW=1740, Mn=1321. Polydispersity −
1,32 was shown.

実施例2 インプロパツールと水の等重量部のブレンド混合物中ポ
リアクリル酸23重量%溶液は、開始剤として過硫酸ア
ンモニウムを使用し、常套方法でアクリル酸の重合によ
って製せられた。生成物サンプルを抽出し、他のサンプ
ルは、46重量%水溶液として導入した水酸化ナトリウ
ムの変化量の添加によって中和した。各サンプルは、水
酸化ナトリウムの添加後、有機相(たぶんいくぶん水を
含む)から水相を分離するために充分な時間静置し、そ
の後、これらの相を常套方法で互いに分離する。さらに
各相を水酸化ナトリウムで充分に中和し、残渣アルコー
ルを蒸留によって除去する。
Example 2 A 23% by weight solution of polyacrylic acid in a blended mixture of equal parts by weight of Improper Tool and water was prepared by polymerization of acrylic acid in a conventional manner using ammonium persulfate as the initiator. Product samples were extracted and other samples were neutralized by addition of varying amounts of sodium hydroxide introduced as a 46% by weight aqueous solution. Each sample is allowed to stand for a sufficient time after the addition of the sodium hydroxide to separate the aqueous phase from the organic phase (possibly containing some water), and these phases are then separated from each other in a conventional manner. Furthermore, each phase is thoroughly neutralized with sodium hydroxide, and residual alcohol is removed by distillation.

各相中のポリマー収率を記録した。Polymer yield in each phase was recorded.

実施例3 3131のMwと1.677の1)D(多分散度)を有
するポリアクIJ)し酸20%溶液を、種々の塩基性化
合物と中和したインプロパツール/水5゜15Qw/w
中番こ溶解し、2つの層を分離した。
Example 3 A 20% solution of polyacrylic acid having Mw of 3131 and 1)D (polydispersity) of 1.677 was neutralized with various basic compounds.
The medium was dissolved and the two layers were separated.

各層中のポリマーの路および分子量を6111定した。The polymer path and molecular weight in each layer were determined.

その結果を表1に示す。The results are shown in Table 1.

表1(つづき) 実施例4 実施例2で得られた生成物を、40%活性固体に調整し
、イギリス特許第1.414,964号明細書の実施例
11に記載されているような大理石粉砕助剤と比較する
。その結果を表21こ示す。
Table 1 (Continued) Example 4 The product obtained in Example 2 was adjusted to 40% active solids and made into marble as described in Example 11 of GB 1.414,964. Compare with grinding aid. The results are shown in Table 21.

*この生成物は常套方法で完全中和によって製し、次に
蒸留により有機層を除去した。それで分留物は存在しな
い。
*The product was prepared in a conventional manner by complete neutralization and then the organic layer was removed by distillation. So there are no fractions.

上記したテストO1こおいて、約0.5の粉砕率は、大
理石分散物のゲル化を防止するために商用的に許容でき
る性質を示すとき、−膜条こ満足できるものである。
In test O1, described above, a grinding ratio of about 0.5 is satisfactory when the membrane exhibits commercially acceptable properties for preventing gelation of the marble dispersion.

表2から明らかなよう(こ、完全中和後、はとんど全て
のポリマーは水相にあるが、低い中和程度でポリマーの
実質大部分が有機相(こ変わる。また、水相の代わりに
有機相にあるポリマー量が全く低い時でさえ、粉砕率が
極めて改善されていることは大変注目に値する。例えば
、50%中和では、有機tn中のポリマー量は低いが、
粉砕率は、商用的に妥当であると考えられているよりも
約5倍である。中和程度が高いときのみ、極めて低いポ
リマー量が有機相に移行する。
As is clear from Table 2, after complete neutralization, almost all of the polymer is in the aqueous phase, but at low degrees of neutralization, substantially most of the polymer is in the organic phase. It is quite remarkable that the grinding efficiency is greatly improved even when the amount of polymer in the organic phase is instead quite low. For example, at 50% neutralization, the amount of polymer in the organic tn is low, but
The grinding rate is about 5 times higher than what is considered commercially reasonable. Only when the degree of neutralization is high does a very low amount of polymer pass into the organic phase.

実施例5 ポリマーを常套的な重合技術(こよって製し、重合後、
インプロパツールと水の等量中アクl))し酸23%溶
液を水成水酸化ナトリウムで25%に中和した。反応混
合物を2相に分離させた。これらは分離され、相中に存
在するポリマーば、蒸留Oこよってインプロパツールの
除去後に回収された。
Example 5 A polymer was prepared using conventional polymerization techniques, and after polymerization,
A 23% solution of aqueous acid in equal volumes of impropatur and water was neutralized to 25% with aqueous sodium hydroxide. The reaction mixture was separated into two phases. These were separated and the polymer present in the phase was recovered after removal of the impropatol by distillation.

サンプルを水酸化ナトリウム溶液で完全に中和し、ナト
リウムポリアクリレートとして40%活性に調節する。
The sample is completely neutralized with sodium hydroxide solution and adjusted to 40% activity as sodium polyacrylate.

分留されていない制御ポリマーも、インプロパツール/
水中最初に中和されていないポリマーから、蒸留によっ
てインプロパツールを除去し、水酸化ナトリウムで完全
に中和し、ナトリウムポリアクリレートとして40%活
性に調節することで、製することができる。
Control polymers that are not fractionated can also be
It can be prepared from initially unneutralized polymer in water by removing the impropatol by distillation, completely neutralizing it with sodium hydroxide, and adjusting it to 40% activity as sodium polyacrylate.

その生成物を、乾燥顔料を基にして0.6.0.8およ
び1%乾燥ポリマーでのスラリー粘度(CP)を記録す
ることによって、75%W/W  スラリー固体内容物
で、97%2μm以下の粒子径を有する二酸化チタニウ
ム用分散剤として評価した。その結果を表3に示す。
The product was determined by recording the slurry viscosity (CP) at 0.6, 0.8 and 1% dry polymer based on dry pigment at 75% W/W slurry solids content, 97% 2 μm. It was evaluated as a dispersant for titanium dioxide having the following particle size. The results are shown in Table 3.

表3 実施例6 減少分子量を有する狭い多分散度ナトリウムポリアクリ
レートのサンプルを、実施例4と同様に、pH6,8〜
7.0で種々の証で、64%w/w  スラリー固体内
容物で陶土用分散剤として評価した。
Table 3 Example 6 Samples of narrow polydispersity sodium polyacrylate with reduced molecular weight were prepared as in Example 4 at pH 6.8 to
It was evaluated as a china clay dispersant at 64% w/w slurry solids content with various testimonials at 7.0.

その結果を表4に示す。The results are shown in Table 4.

表4から、陶土用散剤用に最も有効なナトリウムポリア
クリレートは1000〜3000の分子量を有するもの
であることが分かる。選択的には約2000の分子量を
有するものである。
Table 4 shows that the most effective sodium polyacrylates for china clay powders have molecular weights of 1000 to 3000. Preferably, it has a molecular weight of about 2000.

実施例7 同様の分子量であるが変化した多分散度を有するナトリ
ウムポリアクリレートのサンプルを、大理石粉砕助剤と
して評価した。イギリス特許第1.414.964号明
細書の実施例11に記載されているのと同様のテスト方
法を用いて粉砕率を調べた。その結果を表5に示す。
Example 7 Samples of sodium polyacrylate of similar molecular weight but varying polydispersity were evaluated as marble grinding aids. Grindability was determined using a test method similar to that described in Example 11 of GB 1.414.964. The results are shown in Table 5.

表5から、大理石粉砕におけるナトリウムポリアクリレ
ートの有効性は多分散度に依存していることが分かる。
From Table 5 it can be seen that the effectiveness of sodium polyacrylate in marble crushing is dependent on polydispersity.

多分散度が低くなるほど生成物の有効性が増大している
The lower the polydispersity, the greater the effectiveness of the product.

実施例8 ナトリウムAMPS/−1−)リウムアクリレート(2
0/80 w/w)コポリマーの分子量と多分散度との
相互関係は、その生成物を、イギリス特許第1.414
.964号明細書の実施例111こ従って大理石粉砕助
剤として評価した時に、決定的な有効性を有することを
示すことができる。これらのパラメータ間の相互関係を
表6に示す。
Example 8 Sodium AMPS/-1-)lium acrylate (2
0/80 w/w) The interrelationship between molecular weight and polydispersity of the copolymer makes the product as described in British Patent No. 1.414
.. Accordingly, when evaluated as a marble crushing aid, Example 111 of the No. 964 specification can be shown to have definitive effectiveness. The interrelationships between these parameters are shown in Table 6.

表6から、狭い多分散度を有する低分子量のポリマーが
、最も有効な大理石粉砕助剤であることが分かる。最適
の分子量は1500と3500の間にあり、2500の
分子量を有するポリマーを選択できる。
From Table 6, it can be seen that low molecular weight polymers with narrow polydispersity are the most effective marble grinding aids. The optimum molecular weight is between 1500 and 3500, and a polymer with a molecular weight of 2500 can be selected.

実施例9 同様の分子量であるか変化した多分散度を有するナトリ
ウムポリアクリレートのサンプルを、実施例4と同様番
こして、70%W/W  スラリー固体内容物での沈殿
した炭酸カルシウム用分散剤として評価した。その結果
を表7に示す。
Example 9 Samples of sodium polyacrylate of similar molecular weight or altered polydispersity were prepared as in Example 4 and prepared as a dispersant for precipitated calcium carbonate at 70% W/W slurry solids content. It was evaluated as The results are shown in Table 7.

表  7Table 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、中和した酸性群を含む水溶性ポリマーの極性溶媒と
水とのブレンド混合溶液を、間分子量分留物を含む水相
と、′低分子量分留物を含む有機相と(こ分離する方法
において、前記の極性溶媒は炭素数1〜5のアルコール
であり、酸性群はナトリウム、カリウム、リチウムまた
はアンモニウムから選択されたカチオンで中和され、中
和した酸性群の質量比は、カチオンがナトリウムおよび
カリウムから選択されるとき10〜55%であり、カチ
オンがアンモニウムであるとき10〜70%であり、カ
チオンがリチウムであるとき30〜90%であることを
特徴とする酸性水溶性ポリマーの分離方法。 2、アルコールはインプロパツールであす、水:アルコ
ールの比は1:0.5〜l:2である特許請求の範囲第
1項記載の方法。 3、(ポリマー、水およびアルコールを基礎(こした酸
性ポリマーの重駈による)ポリマー濃度は少なくとも1
0%であり、各相はポリマーの20〜80重量%を含む
特許請求の範囲前項のいずれかに記載の方法。 4、水溶性酸性上ツマ−を混合液中で市合し、充分量の
アルカリを添加してポリマーを部分的に中和する特許請
求の範囲前項のいずれかに記載の方法。 5、カチオンはナトリウムおよびカリウムから選択され
るととも番こ中和した酸性群の比率は15〜40%であ
るかまたはカチオンはアンモニウムであるととも(こ中
和した酸性群の比率は15〜50%である特許請求の範
囲前項のいずれかに記載の方法。 6、ブレンド混合物は水1部にインプロパツール0.5
〜2部のものであり、ポリマニはブレンド混合物の10
〜30重1%の濃度で存在し、ポリマーはアクリル酸お
よび2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン
酸から選択された酸性、モツマーから成る七ツマ−から
形成されたポリマーであり、酸性群のlO〜50重置%
はナトリウム塩として存在し、酸性群の残部は遊離酸群
である特許請求の範囲第1項記載の方法。 7、ブレンド混合物中の酸性上ツマ−を含む重合性上ツ
マ−の重合によってブレンド混合物中の溶液として遊離
酸形でポリマーを形成し、次いで水酸化ナトリウムを添
加することによって酸性群の10〜50%をナトリウム
塩に変換する予備工程を含む特許請求の範囲第6項記載
の方法。 8、顔料用分散剤を含み、該分散剤は、1つまたはそれ
以上のエチレン的に不飽和な七ツマ−から形成された水
溶性ポリマーであり、カルボキシルおよびスルホン群か
ら選択された酸性一群またはその水溶性塩を含み、1.
5以下のPDおよび約i、oo。 〜約5.000 の(ナトリウム塩として測定した)M
wを有する水成媒質中の顔料分散物。 9、分散剤はポリアクリル酸またはその水溶性塩であり
、1゜5以下のPDおよび、完全ナトリウム塩で測定し
て約1.000〜約3.300範囲のMwを有する特許
請求の範囲第8項記載め水中顔料分散物。 IQ、 M wはi、s o o〜2.200範囲(こ
ある特許請求の範囲第9項記載の分散物。 11、ポリアクリル酸またはその水溶性塩であり5.1
.5以下のPDと約2.500〜約4,500 範囲の
Mwを有する分散剤を含む水中粉砕旅酸カルシウムによ
って製せられた特許請求の範囲第8項記載の水中分散物
。 154、 M wは約3,300〜約3.900の範囲
にある特許請求の範囲第11項記載の分散物。 13、アクリIし酸とAMPS またはその塩のコポリ
マーであり、1.5以下のPD′i6よび完全ナトリウ
ム塩で測定して約1.500〜約3.500範囲のMw
を有する分散剤を含む水中粉砕炭酸カルシウムによって
製せられた特許請求の範囲第8項記載の水中分散物。 14、 Mwは約2.250〜約2.750の範囲にあ
る特許請求の範囲第13項記載の分散物。 巧、顔料と塗料用結合剤と顔料用分散剤とから成り、分
散剤は、ポリアクリlし酸またはその塩であり、1.5
以下のFDと完全ナトリウム塩で測定して約1.500
〜約5.000範囲のMwを有する特許請求の範囲第8
項記載の水成分散塗料。 16、Mwは約1,500〜約4.500の範囲にある
特許請求の範囲第15項記載の分散塗Fl。 17、1つまたはそれ以上のエチレン的に不飽和な七ツ
マ−から形成され、カルボキシルおよびスルホン酸群か
ら選択された酸性群またはその水溶性塩を含み、1.5
以下のPDおよび完全す)IJウム塩で測定してi、o
o’o〜5.000のMwを有する水溶性ポリマー。
[Claims] 1. A blended solution of a water-soluble polymer containing neutralized acidic groups in a polar solvent and water is mixed into an aqueous phase containing an intermediate molecular weight fraction and an organic phase containing a low molecular weight fraction. In this method, the polar solvent is an alcohol having 1 to 5 carbon atoms, the acidic group is neutralized with a cation selected from sodium, potassium, lithium or ammonium, and the neutralized acidic group is characterized in that the mass ratio is 10-55% when the cation is selected from sodium and potassium, 10-70% when the cation is ammonium and 30-90% when the cation is lithium. 2. The method according to claim 1, wherein the alcohol is inpropertool and the water:alcohol ratio is 1:0.5 to 1:2. 3. ( Based on polymer, water and alcohol (depending on the weight of the acidic polymer) the polymer concentration is at least 1
0% and each phase comprises 20 to 80% by weight of polymer. 4. The method according to any of the preceding claims, wherein a water-soluble acidic polymer is prepared in a mixed solution and a sufficient amount of alkali is added to partially neutralize the polymer. 5. The cation is selected from sodium and potassium, and the proportion of the neutralized acidic group is 15-40%, or the cation is ammonium, and the proportion of the neutralized acidic group is 15-40%. 50% of the method according to any of the preceding claims. 6. The blended mixture is 1 part of water and 0.5 parts of Improper Tools.
~2 parts of the polymany, 10 parts of the blended mixture
Present at a concentration of ~30% by weight, the polymer is a polymer formed from acidic, heptamers selected from acrylic acid and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid; ~50 overlay%
2. A method according to claim 1, wherein is present as a sodium salt and the remainder of the acid group is a free acid group. 7. Forming the polymer in the free acid form as a solution in the blend mixture by polymerization of the polymerizable supernatant containing the acidic supernatant in the blend mixture and then adding 10 to 50 of the acidic group by adding sodium hydroxide. 7. The method of claim 6, comprising a preliminary step of converting % to sodium salt. 8. Contains a pigment dispersant, the dispersant being a water-soluble polymer formed from one or more ethylenically unsaturated heptamers, an acidic group selected from the carboxyl and sulfone groups, or Containing its water-soluble salts, 1.
PD of 5 or less and about i,oo. ~5.000 M (measured as sodium salt)
Pigment dispersion in an aqueous medium with w. 9. The dispersing agent is polyacrylic acid or a water-soluble salt thereof, and has a PD of 1.5 or less and a Mw ranging from about 1.000 to about 3.300 as measured in the fully sodium salt. Pigment dispersion in water as described in item 8. IQ and Mw are in the range of i, so o to 2.200 (the dispersion according to claim 9). 11, polyacrylic acid or a water-soluble salt thereof, and 5.1
.. 9. The aqueous dispersion of claim 8 made with aqueous milled calcium peroxide comprising a dispersant having a PD of 5 or less and a Mw ranging from about 2.500 to about 4,500. 154, M w ranges from about 3,300 to about 3.900. 13. A copolymer of acrylic acid and AMPS or a salt thereof, with a PD'i6 of 1.5 or less and a Mw ranging from about 1.500 to about 3.500 as measured for the fully sodium salt.
9. An aqueous dispersion according to claim 8, prepared by an in-water milled calcium carbonate containing a dispersant having a dispersing agent having the following properties. 14. The dispersion of claim 13, wherein the Mw ranges from about 2.250 to about 2.750. It consists of a pigment, a paint binder, and a pigment dispersant, the dispersant being polyacrylic acid or a salt thereof, and 1.5
Approximately 1.500 as measured with the following FD and complete sodium salt
Claim 8 having a Mw in the range of ~5.000
Aqueous dispersion paint as described in section. 16. The dispersion coating Fl of claim 15, wherein Mw is in the range of about 1,500 to about 4,500. 17, formed from one or more ethylenically unsaturated heptamers and containing an acid group selected from the carboxyl and sulfonic acid groups or a water-soluble salt thereof; 1.5
i, o measured with the following PD and complete IJ salts
Water-soluble polymer with Mw of o'o ~ 5.000.
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