JP2001070778A - Dispersion of granular solid - Google Patents

Dispersion of granular solid

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JP2001070778A JP2000234850A JP2000234850A JP2001070778A JP 2001070778 A JP2001070778 A JP 2001070778A JP 2000234850 A JP2000234850 A JP 2000234850A JP 2000234850 A JP2000234850 A JP 2000234850A JP 2001070778 A JP2001070778 A JP 2001070778A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively prevent slurry containing mineral particles from becoming flocculated by using a dispersant containing a specific water-soluble polymer, in a dispersion of granular solids in a medium containing water or at least one dispersant. SOLUTION: When a dispersion or slurry of mineral solids which tend to flocculate or precipitate or to be phased out, for example, slurry of calcium carbonate for paper manufacturing industry, is produced, a medium containing water and at least one dispersant is used. In this case, a dispersant containing a water-soluble polymer represented by formula I is used. In formula I, X is H, Na, K, Ca, Mg, NH4+ or A. A is a polymer, a copolymer or a water-soluble salt thereof in a polymerized state and including those represented by formula II (wherein, R1 is H, OH, an alkyl and the like; R2 is H, and alkyl, an alkoxy and the like and R3 is H, Na, K, an alkyl and the like).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】本発明は、水中の粒状固体のディスパージ
ョンまたはスラリー、特に、通常、凝集、沈降、または
フェイズアウト(phase out)する傾向にある
鉱物質固体のディスパージョンに関し、ならびに、それ
らをより加工しやすくするようにスラリーの粘度を改良
するために、そのような鉱物質粒子を含むスラリーにお
けるこれらの現象を抑制する方法に関する。
The present invention relates to dispersions or slurries of particulate solids in water, and in particular to dispersions of mineral solids, which usually tend to agglomerate, settle, or phase out, and to process them more. A method for suppressing these phenomena in slurries containing such mineral particles to improve the viscosity of the slurry to facilitate its operation.

【0002】本発明は、様々な粒状固体のスラリー、例
えば、製紙工業のための炭酸カルシウムおよびセラミッ
ク工業において使用するクレーのスラリーを生成するの
に適しているが、実際には、本発明は、高濃度の任意の
固体粒子の加工しやすい水性ディスパージョンまたはス
ラリーを生成するのに用いられることもできる。
The present invention is suitable for producing slurries of various particulate solids, such as calcium carbonate for the paper industry and clay for use in the ceramic industry. It can also be used to produce processable aqueous dispersions or slurries of high concentrations of any solid particles.

【0003】そのような水性ディスパージョンを生成す
る以前の試みは、例えば、ヨーロッパ特許第B−012
9329号に開示されている。これは、分子量が1,5
00から6,000であり1つ以上のエチレン性不飽和
モノマーから形成され、カルボキシル基およびスルホン
酸基から選択される酸基を有する水溶性ポリマーを含む
顔料スラリーを開示している。本発明は、この先行技術
より高い性能を示す。
Prior attempts to produce such aqueous dispersions have been described, for example, in EP-B-012.
No. 9329. It has a molecular weight of 1,5
Disclosed is a pigment slurry comprising a water-soluble polymer having an acid group selected from carboxyl groups and sulfonic acid groups, wherein the slurry is from 00 to 6,000 formed from one or more ethylenically unsaturated monomers. The present invention shows higher performance than this prior art.

【0004】米国特許第A−4,868,228号は、
鉱物質物質の水性サスペンションでの粉砕助剤(gri
nding agent)を開示し、特に、そのような
粉砕助剤を鉱物質固体の粘性の低い水性サスペンション
を生成するのに用いることを開示している。粉砕助剤
は、1価の官能基を有する少なくとも1つの中和剤およ
び多価の官能基を有する少なくとも1つの中和剤によっ
て、完全に中和されているアクリル酸のポリマーおよび
/またはコポリマーであると記載されている。
[0004] US Patent No. A-4,868,228 discloses that
Grinding aids (gri) in aqueous suspensions of mineral substances
and the use of such grinding aids in producing low-viscosity aqueous suspensions of mineral solids. The grinding aid is a polymer and / or copolymer of acrylic acid that is completely neutralized by at least one neutralizing agent having a monovalent functional group and at least one neutralizing agent having a polyvalent functional group. It is stated that there is.

【0005】ヨーロッパ公開第A2−0705892号
は、分散剤として、ホスホノカルボン酸または以下の式
で表される水溶性のそれらの塩を含む、水中の固体粒子
のディスパージョンまたはスラリーを教示している。 H[CHRCHR]−PO2/v 式中、各単位において、少なくとも1つのR基は、CO
OM1/v基であり、他のR基は、水素、またはCOO
1/v、ヒドロキシル、ホスホノ、スルホノ(sul
phono)、スルフェート(sulphato)、C
1−7アルキル基;またはカルボキシレート、ホスホ
ノ、スルホノ、スルフェートおよび/またはヒドロキシ
で置換されたC1−7アルキル基もしくはC1−7アル
ケニル基であり;各Mは、ホスホネーティッドカルボキ
シレートを水溶性にするカチオンであり;n(ポリマー
鎖中の重合された形態のモノマー単位の数)は、1から
6であり、好ましくは5未満、例えば1から3である。
この先行技術により分散させられた固体粒子は、1mm
より小さい、例えば0.5mmより小さい、好ましくは
0.5から100μm、特に好ましくは1から50μm
の粒子サイズを有することが好ましい。
EP-A2-0705892 teaches a dispersion or slurry of solid particles in water containing, as dispersant, phosphonocarboxylic acids or their water-soluble salts of the formula I have. H [CHRCHR] n -PO 3 M 2 / v wherein in each unit at least one R group is CO
OM 1 / v group and the other R groups are hydrogen or COO
M 1 / v , hydroxyl, phosphono, sulfono (sul
phono), sulphate, C
1-7 alkyl groups; or a carboxylate, phosphono, sulphono, be a sulfate and / or C 1-7 alkyl group substituted by hydroxy or C 1-7 alkenyl groups; each M is a water phosphinothricin bone over gated carboxylate N (the number of monomer units in polymerized form in the polymer chain) is from 1 to 6, preferably less than 5, for example from 1 to 3.
The solid particles dispersed according to this prior art are 1 mm
Smaller, for example smaller than 0.5 mm, preferably 0.5 to 100 μm, particularly preferably 1 to 50 μm
It is preferable to have a particle size of

【0006】本発明は、水中の固体粒子の改良されたデ
ィスパージョンまたはスラリーを提供しようとしてい
る。例えばPCT/US 91/94539に記載され
ているように、微細な鉱物質の安定なディスパージョン
を得るのは非常に困難であることはよく知られており;
ゆえに、かなりの部分の粒子サイズが2μm未満の微細
な固体粒子の安定なディスパージョンを生成することに
特別な関心がある。
[0006] The present invention seeks to provide an improved dispersion or slurry of solid particles in water. It is well known that it is very difficult to obtain a stable dispersion of fine minerals, as described for example in PCT / US 91/94539;
Therefore, there is a particular interest in producing stable dispersions of fine solid particles, where a significant portion of the particle size is less than 2 μm.

【0007】本発明は、それゆえに、水および少なくと
も1つの分散剤を含む媒体中の粒状固体のディスパージ
ョンであって、該分散剤が以下を含む水溶性ポリマーを
含むものであるディスパージョンを提供する:
[0007] The present invention therefore provides a dispersion of a particulate solid in a medium comprising water and at least one dispersant, wherein the dispersant comprises a water-soluble polymer comprising:

【化5】 式中、Xは、H、Na、K、Ca、Mg、NH また
はAであり;Aは、重合された形態の、
Embedded image Wherein X is H, Na, K, Ca, Mg, NH 4 + or A; A is in polymerized form,

【化6】 [式中、RはH、OH、CからCのアルキルもし
くはアルコキシ、またはアセトキシ、またはアセテート
であり、Rは、H、CからCアルキルもしくはア
ルコキシ、COORであり、Rは、H、Na、K、
またはCからC10アルキルである、ただし、R
COORの時には、上記化合物は酸無水物であること
ができる]、ヒドロキシプロピルアクリレート、プロピ
ルメタアクリレート、2−アクリルアミド−2−プロパ
ンスルホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム、アリル
スルホン酸ナトリウム、メチルスルホン酸ナトリウム、
ビニルスルホン酸、およびそれらの塩;アクリルアミ
ド、メタアクリルアミド、t−ブチルアクリルアミド、
(メタ)アクリロニトリル、スチレン、ビニルアセテー
ト、アリルオキシ−2−ヒドロキシプロピルスルホネー
ト、およびジアルキルアクリルアミドを1種以上含む、
ポリマー、コポリマー、またはそれらの水溶性の塩であ
り、さらに、式中Aは、重合された形態の少なくとも1
0個のモノマーを含む。
Embedded image Wherein R 1 is H, OH, C 1 -C 9 alkyl or alkoxy, or acetoxy, or acetate; R 2 is H, C 1 -C 3 alkyl or alkoxy, COOR 3 ; 3 is H, Na, K,
Or C 10 alkyl from C 1, provided that when R 2 is COOR 3, said compound may be an acid anhydride, hydroxypropyl acrylate, propyl methacrylate, 2-acrylamido-2-propanesulfonic acid , Sodium styrene sulfonate, sodium allyl sulfonate, sodium methyl sulfonate,
Vinyl sulfonic acid and salts thereof; acrylamide, methacrylamide, t-butylacrylamide,
Including (meth) acrylonitrile, styrene, vinyl acetate, allyloxy-2-hydroxypropylsulfonate, and one or more dialkylacrylamides;
A polymer, copolymer, or a water-soluble salt thereof, wherein A is at least one of the polymerized forms
Contains 0 monomers.

【0008】重合された形態中のモノマーの数は、10
から100以下、好ましくは15から85、最も好まし
くは25から60であることができる。分散剤は、10
00から10,000の重量平均分子量を有することが
でき、2000から6000の重量平均分子量を有する
分散剤が特に好ましい。粘性の低い安定なディスパージ
ョンは、より分子量の高い分散剤を用いて得ることがで
きるが、6000より高い分子量のポリマーではゲル生
成の傾向が増すので、ある用途において不利になること
がある。
The number of monomers in the polymerized form is 10
To 100, preferably 15 to 85, most preferably 25 to 60. The dispersant is 10
Dispersants which can have a weight average molecular weight of from 00 to 10,000, with a weight average molecular weight of from 2000 to 6000, are particularly preferred. Stable dispersions with lower viscosity can be obtained with higher molecular weight dispersants, but polymers with molecular weights higher than 6000 may be disadvantageous in certain applications due to the increased tendency to gel formation.

【0009】本発明は、非常に微細な粒子のディスパー
ジョン、例えば、粒子の70%以上が2μm未満であ
る、好ましくは70%以上が1μm未満であるもののデ
ィスパージョンの生成に、特に適している。本発明は、
特に、粒子の95%以上が1μm未満である、微細な粒
子のディスパージョンに有効である。
The present invention is particularly suitable for producing dispersions of very fine particles, for example, those in which more than 70% of the particles are less than 2 μm, preferably more than 70% are less than 1 μm. . The present invention
Particularly, it is effective for dispersion of fine particles in which 95% or more of the particles are smaller than 1 μm.

【0010】水溶性分散剤としては、ホスホノ基を末端
基とするアクリル酸のホモポリマー、またはコポリマー
が好ましい。分散剤がコポリマーである場合、他のモノ
マーは、マレイン酸、または無水マレイン酸、メタアク
リル酸、スルホニック(sulfonic)不飽和モノ
マー、または、任意のCOOH基を有する不飽和重合性
モノマーであることができる。そのようなポリマーは、
例えば、米国特許第4,046,707号、米国特許第
5,376,731号、米国特許第5,077,361
号、および米国特許第5,294,686号に従って生
成されることができる。
The water-soluble dispersant is preferably a homopolymer or a copolymer of acrylic acid having a phosphono group as a terminal group. When the dispersant is a copolymer, the other monomer may be maleic acid, or maleic anhydride, methacrylic acid, a sulfonic unsaturated monomer, or an unsaturated polymerizable monomer having any COOH groups. it can. Such polymers are:
For example, US Pat. No. 4,046,707, US Pat. No. 5,376,731, US Pat. No. 5,077,361.
And US Patent No. 5,294,686.

【0011】分散または懸濁させられる固体は、水性媒
体中に分散または懸濁させられるのに、十分に化学的に
不活性な任意の粒状固体であることができる。粒子は、
好ましくは、無機物であり、本質的には、水に溶解しな
い。例えば、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、タル
ク、および、金属酸化物が挙げられる。
The solid to be dispersed or suspended can be any particulate solid that is sufficiently chemically inert to be dispersed or suspended in an aqueous medium. The particles are
Preferably, they are inorganic and essentially do not dissolve in water. Examples include calcium carbonate, clay, kaolin, talc, and metal oxides.

【0012】液体媒体は、水または水を含む溶液である
ことができる。この媒体は、アルコール、グリコール、
界面活性剤、または、湿潤剤も含むことができる。
The liquid medium can be water or a solution containing water. This medium contains alcohol, glycol,
Surfactants or wetting agents can also be included.

【0013】本発明の組成物は、少なくとも2つの重要
な利点、すなわち、ディスパージョンの粘性を減少させ
ること、およびゲルを生成するディスパージョンの傾向
を減少させることを有し、これらは特に微細な粒子のデ
ィスパージョンにおいて得られる。加えて、これらの利
点は、ディスパージョン中の固体粒子の重量%が高い、
例えば、60%より高い、好ましくは75%より高い系
で得られる。
The compositions of the present invention have at least two important advantages: reducing the viscosity of the dispersion and reducing the tendency of the dispersion to form a gel, which are particularly fine. Obtained in the dispersion of particles. In addition, these advantages are due to the high weight percent of solid particles in the dispersion,
For example, it is obtained in a system higher than 60%, preferably higher than 75%.

【0014】最後に、本発明は、水性媒体を、固体粒状
物質のディスパージョンを生成する前または後に、有効
量の少なくとも1つの分散剤と接触させることを含む、
水性媒体中の固体粒状物質のディスパージョンの粘性を
減少させる方法であり、該分散剤は、以下を含む水溶性
ポリマーを含むものである方法を提供する:
Finally, the present invention comprises contacting the aqueous medium with an effective amount of at least one dispersant before or after forming the solid particulate dispersion.
A method for reducing the viscosity of a dispersion of a solid particulate material in an aqueous medium, wherein the dispersant comprises a water-soluble polymer comprising:

【化7】 式中、Xは、H、Na、K、Ca、Mg、NH また
はAであり;Aは、重合された形態の、
Embedded image Wherein X is H, Na, K, Ca, Mg, NH 4 + or A; A is in polymerized form,

【化8】 [式中、RはH、OH、CからCのアルキルもし
くはアルコキシ、またはアセトキシ、またはアセテート
であり、Rは、H、CからCアルキルもしくはア
ルコキシ、COORであり、Rは、H、Na、K、
またはCからC10アルキルである、ただし、R
COORの時には、上記化合物は酸無水物であること
ができる]、ヒドロキシプロピルアクリレート、プロピ
ルメタアクリレート、2−アクリルアミド−2−プロパ
ンスルホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム、アリル
スルホン酸ナトリウム、メチルスルホン酸ナトリウム、
ビニルスルホン酸、およびそれらの塩;アクリルアミ
ド、メタアクリルアミド、t−ブチルアクリルアミド、
(メタ)アクリロニトリル、スチレン、ビニルアセテー
ト、アリルオキシ−2−ヒドロキシプロピルスルホネー
ト、およびジアルキルアクリルアミドを1種以上含む、
ポリマー、コポリマー、またはそれらの水溶性の塩であ
り、さらに、式中Aは、重合された形態において、少な
くとも10個のモノマーを含む。
Embedded image Wherein R 1 is H, OH, C 1 -C 9 alkyl or alkoxy, or acetoxy, or acetate; R 2 is H, C 1 -C 3 alkyl or alkoxy, COOR 3 ; 3 is H, Na, K,
Or C 10 alkyl from C 1, provided that when R 2 is COOR 3, said compound may be an acid anhydride, hydroxypropyl acrylate, propyl methacrylate, 2-acrylamido-2-propanesulfonic acid , Sodium styrene sulfonate, sodium allyl sulfonate, sodium methyl sulfonate,
Vinyl sulfonic acid and salts thereof; acrylamide, methacrylamide, t-butylacrylamide,
Including (meth) acrylonitrile, styrene, vinyl acetate, allyloxy-2-hydroxypropylsulfonate, and one or more dialkylacrylamides;
A polymer, copolymer, or water-soluble salt thereof, wherein A comprises at least 10 monomers in polymerized form.

【0015】微細な炭酸カルシウムのディスパージョン
を生成するための、3つの一般的な方法がある。 1)(マーブルダスト(marble dust)を含
む)天然の炭酸カルシウム、水および分散剤を一緒に
し、混合し、スラリーを生成する方法; 2)ソーダ石灰(水酸化カルシウム)および二酸化炭素
の水溶液から炭酸カルシウムを沈降させ、沈降する鉱物
質を集め、水、および分散剤と混合し、スラリーを生成
する方法;および 3)所望の粒子サイズにするために炭酸カルシウムを粉
砕し、水、および分散剤と混合し、スラリーを生成する
方法。本発明は、さらに以下の実施例に基づいて説明さ
れる。
There are three general methods for producing fine calcium carbonate dispersions. 1) A method of combining, mixing and forming a slurry of natural calcium carbonate (including marble dust), water and a dispersant; 2) Carbonation from an aqueous solution of soda lime (calcium hydroxide) and carbon dioxide A method of sedimenting the calcium, collecting the sedimented mineral matter, mixing with water and a dispersing agent to form a slurry; and 3) grinding the calcium carbonate to a desired particle size, water and dispersing agent. A method of mixing and producing a slurry. The present invention is further described based on the following examples.

【0016】粗いまたは細かい沈降炭酸カルシウムのデ
ィスパージョンを調製するための一般法(A)およびそ
の粘度の測定 a)ビーカー中の水に分散剤を溶解し、水溶液を生成
し、 b)その後、水溶液を攪拌し、分散される鉱物質固体を
それに加え(凝集を防ぐために、ゆっくり添加する必要
がある)、 c)鉱物質固体の添加後、攪拌は約10分間行われ、 d)最後に、粘度を、即座に、1時間後に、24時間後
に、48時間後に、ブルックフィールド、フォードカッ
プ等といった公知の粘度計を用いて、測定する。
The coarse or fine precipitated calcium carbonate
General method (A) for preparing dispersions
A ) dissolving the dispersant in water in a beaker to form an aqueous solution; b) then stirring the aqueous solution and adding the mineral solids to be dispersed to it (adding slowly to prevent aggregation) C) after the addition of the mineral solids, stirring is carried out for about 10 minutes, d) Finally, the viscosity is immediately measured after 1 hour, 24 hours, 48 hours, Brookfield, Ford Cup, etc. Is measured using a known viscometer.

【0017】粉砕された天然の炭酸カルシウムのディス
パージョンを調製するための一般法(B)およびその粘
度の測定 a)水、分散剤、および、粉砕される天然のカルシウム
の鉱物質ソースを、粉砕助剤(ボール)を含む容器に導
入し、 b)所望の粒子サイズが得られるまで、溶液を振とうま
たは攪拌し、 c)溶液の粘度を、即座に、1時間後に、24時間後
に、48時間後に、測定する。粘度は、ブルックフィー
ルド、フォードカップ等といった公知の粘度計を用い
て、測定されることができる。ゲル化傾向(gel tendency) ゲル化傾向とは、ポリマー固体のゲル相(gel ph
ase)を示す傾向を表す。ゲル相を測定する方法の1
つとしては、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー
(GPC)が挙げられる。上記の試験で用いた分散剤
は、以下の表1に示す。
A crushed natural calcium carbonate disc
General method (B) for preparing a version and its viscosity
A ) introducing water, a dispersant and a mineral source of natural calcium to be milled into a vessel containing milling aids (balls); b) adding the solution until the desired particle size is obtained; Shake or agitate, c) Measure the viscosity of the solution immediately after 1 hour, 24 hours, 48 hours. The viscosity can be measured using a known viscometer such as a Brookfield or Ford cup. Gel Tendency The gel tendency is the gel phase (gel ph ) of a polymer solid.
ase). Method 1 for measuring gel phase
One is gel permeation chromatography (GPC). The dispersants used in the above tests are shown in Table 1 below.

【0018】[0018]

【表1】 [Table 1]

【0019】キー(key):DISPEX N40、
DISPEX DP6、およびDISPEX 2695
はAllied Colloids Limitedか
ら入手できる、市販の分散剤である。DISPEXは、
Allied Colloids Limitedが所
有している登録商標である。 AA=アクリル酸 MALAC=マレイン酸 AMPS=2−アクリルアミド2−メチルプロパンスル
ホン酸 EA=エチルアクリレート HEA=ヒドロキシエチルアクリレート HPA=ヒドロキシプロピルアクリレート 分散剤1、10、および11は、連鎖移動剤として、イ
ソプロピルアルコール(IPA)用いた公知の方法で、
調製された。分散剤2、6および9は、連鎖移動剤とし
て、次亜リン酸ナトリウム(NaHP)を用いて調製さ
れた。分散剤7および8は、メタ重亜硫酸ナトリウム
(SMBS)を用いて調製され、分散剤A−Iは、ホス
ホネートを含む本発明のポリマーであり、連鎖移動剤と
して、亜リン酸(HPO)を用いて調製された。
Key: DISPEX N40,
DISPEX DP6 and DISPEX 2695
Is a commercially available dispersant available from Allied Colloids Limited. DISPEX is
It is a registered trademark owned by Allied Colloids Limited. AA = acrylic acid MALAC = maleic acid AMPS = 2-acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid EA = ethyl acrylate HEA = hydroxyethyl acrylate HPA = hydroxypropyl acrylate Dispersants 1, 10 and 11 are isopropyl alcohol as a chain transfer agent (IPA) using a known method,
Was prepared. Dispersants 2, 6 and 9 were prepared using sodium hypophosphite (NaHP) as the chain transfer agent. Dispersants 7 and 8 were prepared using sodium metabisulfite (SMBS), and dispersant AI was a polymer of the present invention containing a phosphonate, and phosphoric acid (H 3 PO 3 ) was used as a chain transfer agent. ).

【0020】実施例1:沈降炭酸カルシウムの70%の
粒子サイズが2ミクロン未満であるディスパージョン
の、粘度およびゲル化傾向の測定 沈降炭酸カルシウムの70%の粒子サイズが2ミクロン
未満である水性ディスパージョンは、上記の一般法
(A)を用いて調製された。粘度およびゲル化傾向の結
果を、以下の表2に示す。
Example 1: 70% of the precipitated calcium carbonate
Dispersion with particle size less than 2 microns
Measurement of viscosity and gelation tendency An aqueous dispersion having a particle size of 70% of the precipitated calcium carbonate of less than 2 microns was prepared using the general method (A) described above. The results for viscosity and gelation tendency are shown in Table 2 below.

【0021】[0021]

【表2】 [Table 2]

【0022】上記の結果は、本発明で用いられた分散
剤、すなわち、C、D、およびGは、分散剤1および2
よりかなり粘性の低いディスパージョンを提供すること
を示している。また、特に、分散剤CおよびDを用いた
際のゲル化傾向は、分散剤として、ホスホネート基を含
まないポリマーを用いた類似のディスパージョンのゲル
化傾向より、かなり低い。
The above results indicate that the dispersants used in the present invention, ie, C, D, and G, were dispersants 1 and 2
It has been shown to provide a much less viscous dispersion. Also, the gelling tendency, especially when using dispersants C and D, is significantly lower than the gelling tendency of similar dispersions using polymers without phosphonate groups as dispersants.

【0023】実施例2:粉砕された天然の炭酸カルシウ
ムの79−83%の粒子サイズが1ミクロン未満の際
の、粘度およびゲル化傾向の測定 粉砕された天然の炭酸カルシウムの79−83%の粒子
サイズが1ミクロン未満である水性ディスパージョン
は、上記の一般法(B)を用いて調製された。粘度およ
びゲル化傾向の結果を、以下の表3に示す。
Example 2: Ground natural calcium carbonate
79-83% of the particle size is less than 1 micron
An aqueous dispersion of 79-83% of ground natural calcium carbonate having a particle size of less than 1 micron was prepared using the general method (B) described above. The results for viscosity and gelation tendency are shown in Table 3 below.

【0024】[0024]

【表3】 [Table 3]

【0025】上記の結果は、ホスホネート基を含み、本
発明に従って調製された分散剤Aは、比較例の分散剤
3、4、5、および6と比べて、好適な粘度およびゲル
化傾向を提供することを示している。
The above results show that Dispersant A containing phosphonate groups and prepared according to the present invention provides better viscosity and gelling tendency compared to Comparative Dispersants 3, 4, 5, and 6. It indicates that you want to.

【0026】実施例3:沈降炭酸カルシウムの95%の
粒子サイズが1ミクロン未満の際の、粘度およびゲル化
傾向の測定 沈降炭酸カルシウムの95%の粒子サイズが1ミクロン
未満である水性ディスパージョンは、上記の一般法
(A)を用いて調製された。粘度およびゲル化傾向の結
果を、以下の表4に示す。
Example 3: 95% of the precipitated calcium carbonate
Viscosity and gelation when particle size is less than 1 micron
An aqueous dispersion in which 95% of the precipitated calcium carbonate had a particle size of less than 1 micron was prepared using the general method (A) described above. The results for viscosity and gelation tendency are shown in Table 4 below.

【0027】[0027]

【表4】 [Table 4]

【0028】表4の結果から、ホスホノポリカルボン酸
は、95%の粒子サイズが1ミクロン未満である分散さ
れた炭酸カルシウムの、粘度およびゲル化傾向をかなり
改良することができることが分かる。
The results in Table 4 show that phosphonopolycarboxylic acids can significantly improve the viscosity and gelling tendency of dispersed calcium carbonate having a particle size of less than 1 micron of 95%.

【0029】実施例4:分散剤12(ヨーロッパ公開第
A−0569731号の実施例1に従って調製された、
ヨーロッパ公開第A−705892号の好適なホスホネ
ーティッドオリゴマレエート)の粘度と、分散剤Cの粘
度の比較 沈降炭酸カルシウムの90%の粒子サイズが1ミクロン
未満である75%の水性ディスパージョンは、上記の一
般法(A)を用いて調製された。0.8%の分散剤が用
いられた。粘度は、ブルックフィールド粘度計RVモデ
ル(スピンドル4)を用いて、10、20、50、およ
び100rpmで測定された。結果を、以下の表5に示
す。
Example 4: Dispersant 12 (European publication no.
Prepared according to Example 1 of A-0569731,
Preferred phosphones of EP-A-705892
And the viscosity of the dispersant C
A 75% aqueous dispersion in which 90% of the precipitated calcium carbonate had a particle size of less than 1 micron was prepared using the general method (A) described above. 0.8% of the dispersant was used. Viscosity was measured using a Brookfield viscometer RV model (Spindle 4) at 10, 20, 50, and 100 rpm. The results are shown in Table 5 below.

【0030】[0030]

【表5】 [Table 5]

【0031】実施例5:分散剤12(ヨーロッパ公開第
A−0569731号の実施例1に従って調製された、
ヨーロッパ公開第A−705892号の好適なホスホネ
ーティッドオリゴマレエート)のトルク%と、分散剤C
のトルク%の比較 沈降炭酸カルシウムの90%の粒子サイズが1ミクロン
より小さい75%の水性ディスパージョンは、上記の一
般法(A)を用いて調製された。0.8%の分散剤が用
いられた。トルク%は、時間=0、ならびに1、2、7
日後に、ブルックフィールド粘度計RV IIIモデ
ル、およびヘリパス(helipath)スピンドル
(1rpm/25s−スピンドルC)を用いて測定され
た。結果を、以下の表6に示す。トルクは、炭酸カルシ
ウムスラリーのゲル化挙動(gelation beh
aviour)に関係する。
Example 5: Dispersant 12 (European publication No.
Prepared according to Example 1 of A-0569731,
Preferred phosphones of EP-A-705892
% Of Oligomerized Oleate) and Dispersant C
A 75% aqueous dispersion of 90% of the precipitated calcium carbonate with a particle size of less than 1 micron was prepared using the general method (A) described above. 0.8% of the dispersant was used. The torque% is calculated as follows: time = 0, and 1, 2, 7
After a day, measurements were taken using a Brookfield viscometer RV III model and a helipath spindle (1 rpm / 25 s-spindle C). The results are shown in Table 6 below. The torque is determined by the gelation behavior of the calcium carbonate slurry.
aviour).

【0032】[0032]

【表6】 [Table 6]

【0033】上記の表5および表6の結果が示すよう
に、本発明のホスホネーティッド分散剤は、先行技術の
文献ヨーロッパ公開第A−0705892号の分散剤よ
り、かなり改良された性能を示し、数日間放置した後で
さえ、粘性の低い安定なディスパージョンを提供する。
As the results of Tables 5 and 6 above show, the phosphonate dispersants of the present invention show significantly improved performance over the dispersants of the prior art document EP-A-0 705 892. Provides a stable dispersion with low viscosity, even after standing for several days.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アレン・デュフール フランス,06550・ペゴマス,シュマン・ デ・タペ・472,レ・プベレル,ビラ・ナ ンバー・27 ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (72) Inventor Allen Dufour France, 06550 Pegomas, Shman de Tape 472, Les Peverel, Villa Number 27

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】水および少なくとも1つの分散剤を含む媒
体中の粒状固体のディスパージョンであって、該分散剤
が以下を含む水溶性ポリマーを含むものであるディスパ
ージョン: 【化1】 式中、Xは、H、Na、K、Ca、Mg、NH また
はAであり;Aは、重合された形態の、 【化2】 [式中、RはH、OH、CからCのアルキルもし
くはアルコキシ、またはアセトキシ、またはアセテート
であり、Rは、H、CからCアルキルもしくはア
ルコキシ、COORであり、Rは、H、Na、K、
またはCからC10アルキルである、ただし、R
COORの時には、上記化合物は酸無水物であること
ができる]、ヒドロキシプロピルアクリレート、プロピ
ルメタアクリレート、2−アクリルアミド−2−プロパ
ンスルホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム、アリル
スルホン酸ナトリウム、メチルスルホン酸ナトリウム、
ビニルスルホン酸、およびそれらの塩;アクリルアミ
ド、メタアクリルアミド、t−ブチルアクリルアミド、
(メタ)アクリロニトリル、スチレン、ビニルアセテー
ト、アリルオキシ−2−ヒドロキシプロピルスルホネー
ト、およびジアルキルアクリルアミドを1種以上含む、
ポリマー、コポリマー、またはそれらの水溶性の塩であ
り、さらに、式中Aは、重合された形態の少なくとも1
0個のモノマーを含む。
1. A dispersion of a particulate solid in a medium comprising water and at least one dispersant, wherein the dispersant comprises a water-soluble polymer comprising: Wherein X is H, Na, K, Ca, Mg, NH 4 + or A; A is in polymerized form, Wherein R 1 is H, OH, C 1 -C 9 alkyl or alkoxy, or acetoxy, or acetate; R 2 is H, C 1 -C 3 alkyl or alkoxy, COOR 3 ; 3 is H, Na, K,
Or C 10 alkyl from C 1, provided that when R 2 is COOR 3, said compound may be an acid anhydride, hydroxypropyl acrylate, propyl methacrylate, 2-acrylamido-2-propanesulfonic acid , Sodium styrene sulfonate, sodium allyl sulfonate, sodium methyl sulfonate,
Vinyl sulfonic acid and salts thereof; acrylamide, methacrylamide, t-butylacrylamide,
Including (meth) acrylonitrile, styrene, vinyl acetate, allyloxy-2-hydroxypropylsulfonate, and one or more dialkylacrylamides;
A polymer, copolymer, or a water-soluble salt thereof, wherein A is at least one of the polymerized forms
Contains 0 monomers.
【請求項2】ディスパージョンの重量の少なくとも60
%の粒状固体を含む、請求項1記載のディスパージョ
ン。
2. The method of claim 1, wherein the weight of the dispersion is at least 60.
2. The dispersion of claim 1, comprising at least one particulate solid.
【請求項3】分散剤の重量平均分子量が1000から1
0,000である、請求項1記載のディスパージョン。
3. The dispersant has a weight average molecular weight of 1,000 to 1.
The dispersion of claim 1, wherein the dispersion is 000.
【請求項4】分散剤の重量平均分子量が2000から6
000である、請求項1記載のディスパージョン。
4. The dispersant has a weight average molecular weight of 2,000 to 6,
2. The dispersion of claim 1, wherein the dispersion is 000.
【請求項5】粒状固体の70%以上が2μm未満の粒子
サイズを有する、請求項1記載のディスパージョン。
5. The dispersion of claim 1, wherein at least 70% of the particulate solid has a particle size of less than 2 μm.
【請求項6】分散剤が、重量平均分子量が2000から
5800であり、ホスホネート基を末端基とするアクリ
ル酸のホモポリマー、および重量平均分子量が2000
から5800であり、ホスホネート基を末端基とするア
クリル酸と無水マレイン酸のコポリマーから成る群から
選択される、請求項1記載のディスパージョン。
6. A dispersant having a weight average molecular weight of 2,000 to 5,800, a homopolymer of acrylic acid having a phosphonate group as a terminal group, and a weight average molecular weight of 2,000
2. The dispersion of claim 1, wherein the dispersion is selected from the group consisting of a copolymer of acrylic acid and maleic anhydride terminated with phosphonate groups.
【請求項7】粒状固体が、1つ以上の炭酸カルシウム、
カオリンクレー、タルク、および、金属酸化物から成る
群から選択される、請求項1記載のディスパージョン。
7. The method of claim 1, wherein the particulate solid comprises one or more calcium carbonates,
The dispersion of claim 1, wherein the dispersion is selected from the group consisting of kaolin clay, talc, and metal oxide.
【請求項8】水性媒体を、固体粒状物質のディスパージ
ョンを生成する前または後に、有効量の少なくとも1つ
の分散剤と接触させることを含む、水性媒体中の固体粒
状物質のディスパージョンの粘性を減少させる方法であ
り、該分散剤は、以下を含む水溶性ポリマーを含むもの
である方法: 【化3】 式中、Xは、H、Na、K、Ca、Mg、NH また
はAであり;Aは、重合された形態の、 【化4】 [式中、RはH、OH、CからCのアルキルもし
くはアルコキシ、またはアセトキシ、またはアセテート
であり、Rは、H、CからCアルキルもしくはア
ルコキシ、COORであり、Rは、H、Na、K、
またはCからC10アルキルである、ただし、R
COORの時には、上記化合物は酸無水物であること
ができる]、ヒドロキシプロピルアクリレート、プロピ
ルメタアクリレート、2−アクリルアミド−2−プロパ
ンスルホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム、アリル
スルホン酸ナトリウム、メチルスルホン酸ナトリウム、
ビニルスルホン酸、およびそれらの塩;アクリルアミ
ド、メタアクリルアミド、t−ブチルアクリルアミド、
(メタ)アクリロニトリル、スチレン、ビニルアセテー
ト、アリルオキシ−2−ヒドロキシプロピルスルホネー
ト、およびジアルキルアクリルアミドを1種以上含む、
ポリマー、コポリマー、またはそれらの水溶性の塩であ
り、さらに、式中Aは、重合された形態の少なくとも1
0個のモノマーを含む。
8. A method for reducing the viscosity of a dispersion of solid particulate matter in an aqueous medium comprising contacting the aqueous medium with an effective amount of at least one dispersant before or after forming the dispersion of solid particulate matter. Wherein the dispersant comprises a water-soluble polymer comprising: Wherein X is H, Na, K, Ca, Mg, NH 4 + or A; A is in polymerized form: Wherein R 1 is H, OH, C 1 -C 9 alkyl or alkoxy, or acetoxy, or acetate; R 2 is H, C 1 -C 3 alkyl or alkoxy, COOR 3 ; 3 is H, Na, K,
Or C 10 alkyl from C 1, provided that when R 2 is COOR 3, said compound may be an acid anhydride, hydroxypropyl acrylate, propyl methacrylate, 2-acrylamido-2-propanesulfonic acid , Sodium styrene sulfonate, sodium allyl sulfonate, sodium methyl sulfonate,
Vinyl sulfonic acid and salts thereof; acrylamide, methacrylamide, t-butylacrylamide,
Including (meth) acrylonitrile, styrene, vinyl acetate, allyloxy-2-hydroxypropylsulfonate, and one or more dialkylacrylamides;
A polymer, copolymer, or a water-soluble salt thereof, wherein A is at least one of the polymerized forms
Contains 0 monomers.
【請求項9】ディスパージョンが少なくとも60重量%
の粒状固体を含む、請求項8記載のディスパージョン。
9. A dispersion comprising at least 60% by weight.
9. The dispersion of claim 8, comprising a particulate solid of
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