JP2011098323A - Dispersant for alumina particles - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dispersant which, in a dispersant of alumina particles, can keep the viscosity of a dispersion of alumina particles low and suppress a change in the viscosity of the dispersion even when the amount of the dispersant to be added is changed and a dispersant which can produce a stable product especially in the production of a ceramic by using an alumina dispersion whose viscosity is not changed. <P>SOLUTION: In a dispersant for alumina particles containing a (meth)acrylic acid copolymer or its salt (A) in which (meth)acrylic acid or/and its salt (A-1) and a 4-8C alkyl ester (meth)acrylate (A-2) are indispensable structural monomer units and a 4-8C alcohol (B), the ratio of the component (B) to 100 pts.wt. of the component (A) is 1,000-30,000 wt.ppm. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、アルミナ粒子用分散剤、当該分散剤を含むセラミック製造用分散液に関するものであり、分散剤及びセラミック製造の技術分野に属するものである。   The present invention relates to a dispersing agent for alumina particles and a dispersion for producing a ceramic containing the dispersing agent, and belongs to the technical fields of the dispersing agent and the ceramic production.

従来、アルミナ粒子の分散剤としては、ポリカルボン酸系化合物が知られている。この重合体は、アルミナ粒子に吸着して、粒子間に立体障害により反発作用を与えることで、安定した分散液を得ることができる。
こうして得られるアルミナ分散液は、製紙用途、金属加工用途、繊維用途、塗料用途、光学材料用途及びセラミック用途に使用されている
Conventionally, polycarboxylic acid compounds are known as dispersants for alumina particles. This polymer is adsorbed on the alumina particles and gives a repulsive action between the particles due to steric hindrance, whereby a stable dispersion can be obtained.
The resulting alumina dispersion is used in papermaking, metal processing, textile, paint, optical material and ceramic applications.

又、従来、セラミック製造のための分散剤として、ポリカルボン酸系化合物が知られている。この分散剤は、セラミック原料粉末及び溶媒等と共に混合し、スラリーを作成する際に使用されるものである。得られたスラリーは、シート状等に成形され、乾燥、焼成してセラミック成形品が製造される。
アルミナ粒子やセラミック製造用の分散剤としては、様々な分散剤が提案されているが、中でもポリカルボン酸系化合物の使用が有効であり、以下のような提案がされてきた。
・マレイン酸系モノマーとポリオキシアルキレン系モノマーの共重合体からなる分散剤(特許文献1)。
・特定の重量平均分子量のポリアクリル酸アンモニウムからなる分散剤(特許文献2)。
・ポリカルボン酸塩からなる分散剤(特許文献3)。
・アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体アンモニウムからなる分散剤(特許文献4)。
Conventionally, polycarboxylic acid compounds are known as dispersants for the production of ceramics. This dispersant is used together with a ceramic raw material powder and a solvent to prepare a slurry. The obtained slurry is formed into a sheet or the like, dried and fired to produce a ceramic molded product.
Various dispersants have been proposed as dispersants for producing alumina particles and ceramics. Among them, the use of polycarboxylic acid compounds is effective, and the following proposals have been made.
A dispersant comprising a copolymer of a maleic acid monomer and a polyoxyalkylene monomer (Patent Document 1).
A dispersant composed of ammonium polyacrylate having a specific weight average molecular weight (Patent Document 2).
-Dispersant which consists of polycarboxylate (patent document 3).
-Dispersant which consists of acrylic acid-acrylic acid ester copolymer ammonium (patent document 4).

特開2007−261911号公報(特許請求の範囲)Japanese Patent Laying-Open No. 2007-261911 (Claims) 特開2005−060208号公報(特許請求の範囲)JP 2005-060208 A (Claims) 特開2007−136912号公報(実施例)JP 2007-136912 A (Example) 特開2003−238255号公報(実施例)JP 2003-238255 A (Example)

近年になり、従来より粒径の小さいアルミナ等の超微粒子が入手可能になった。
これを例えばセラミック原料粉末に使用すると、従来に比べ高性能なセラミック製品が得られるようになる。このため、超微粒子に対応する分散剤が求められるようになった。
しかしながら、前記したような従来のポリカルボン酸系分散剤では、このような超微粒子の分散を試みると、スラリー粘度が高くなってしまうという問題があった。又、ポリカルボン酸系分散剤は、添加量が変動するとスラリー粘度が大きく変化する傾向があり、スラリー粘度が変化するために、製品品質が変動するという問題もあった。さらに、超微粒子は分散させるのが難しい傾向にあるため、セラミックスラリーを乾燥させたものに水を加えて再分散させて、スラリーをリサイクルすることが難しいという問題がある。
このように、従来の分散剤を使用しても、超微粒子の分散液の粘度や再分散性について十分満足する分散剤は得られていない。
In recent years, ultrafine particles such as alumina having a smaller particle diameter have become available.
When this is used, for example, as a ceramic raw material powder, a ceramic product with higher performance than before can be obtained. For this reason, the dispersing agent corresponding to an ultrafine particle came to be calculated | required.
However, the conventional polycarboxylic acid-based dispersant as described above has a problem that the slurry viscosity becomes high when attempting to disperse such ultrafine particles. In addition, the polycarboxylic acid-based dispersant has a tendency that the slurry viscosity greatly changes when the addition amount varies, and the product viscosity varies because the slurry viscosity changes. Furthermore, since ultrafine particles tend to be difficult to disperse, there is a problem that it is difficult to recycle the slurry by adding water to the dried ceramic slurry and redispersing it.
Thus, even when a conventional dispersant is used, a dispersant that sufficiently satisfies the viscosity and redispersibility of the dispersion of ultrafine particles has not been obtained.

本発明者らは、アルミナ粒子の分散剤において、アルミナ粒子の分散液の粘度を低く抑えることができ、分散剤の添加量が変動しても分散液の粘度変化が小さい分散剤を見出すこと、及びこのような粘度変化がないアルミナ分散液を使用することにより、特にセラミックの製造において安定した製品を製造できる分散剤を見出すため鋭意検討を行ったのである。   In the dispersant for alumina particles, the present inventors can keep the viscosity of the dispersion of alumina particles low, and find a dispersant having a small change in viscosity of the dispersion even when the amount of the dispersant added varies. In addition, by using an alumina dispersion liquid that does not have such a change in viscosity, intensive studies have been conducted to find a dispersant that can produce a stable product particularly in the production of ceramics.

本発明者らは、前記課題を解決するためには、(メタ)アクリル酸又はその塩の共重合体と特定アルコールとを併用した分散剤が有効であり、これを使用してアルミナ粒子を分散させたセラミックス製造用分散液が有効であることを見出し、本発明を完成した。
以下、本発明を詳細に説明する。
尚、本願明細書においては、アクリル酸又はメタクリル酸を、(メタ)アクリル酸と表す。
In order to solve the above problems, the present inventors have effectively used a dispersing agent in which a copolymer of (meth) acrylic acid or a salt thereof and a specific alcohol is used together, and the alumina particles are dispersed using this dispersing agent. The present invention has been completed by finding that the produced dispersion for producing ceramics is effective.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present specification, acrylic acid or methacrylic acid is represented as (meth) acrylic acid.

本発明の分散剤によれば、アルミナ粒子の分散液の粘度を低く抑えることができる。又、分散剤の添加量が変動しても分散液の粘度変化が小さい。このため、アルミナ分散液を使用した製品の品質安定に貢献できる。
さらに、アルミナ等を使用したセラミックスラリーを乾燥させたシートに水を加えて再分散させることが可能であり、リサイクル性に優れるため有用である。
本発明の分散剤が前記効果を発現する理由の詳細は不明であるが、従来の分散剤と比較して、本発明の分散剤は分散液中の粒子に吸着すると同時に、粒子間に適度な滑り性を付与するためでないかと推定される。
According to the dispersant of the present invention, the viscosity of the dispersion of alumina particles can be kept low. Further, even if the amount of the dispersant added varies, the viscosity change of the dispersion is small. For this reason, it can contribute to the quality stability of the product using an alumina dispersion liquid.
Furthermore, it is possible to add water to a dried sheet of ceramic slurry using alumina or the like and redisperse it, which is useful because of its excellent recyclability.
Although the details of the reason why the dispersant of the present invention exhibits the above-mentioned effects are unclear, the dispersant of the present invention adsorbs to the particles in the dispersion and has a moderate amount of particles between the particles compared to the conventional dispersant. It is presumed that it is for imparting slipperiness.

本発明は、(メタ)アクリル酸又は/及びその塩(A-1)及びアルキル基の炭素数が4〜8個である(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A-2)を必須構成単量体単位とする(メタ)アクリル酸系共重合体又は/及びその塩(A)、及び炭素数が4〜8個のアルコール(B)を含み、(A)成分100重量部に対する(B)成分の割合が1,000〜30,000wtppmであるアルミナ粒子用分散剤に関する。
以下、分散剤を構成する(A)成分及び(B)成分について説明する。
The present invention comprises (meth) acrylic acid or / and its salt (A-1) and (meth) acrylic acid alkyl ester (A-2) having 4 to 8 carbon atoms as an essential constituent monomer. (Meth) acrylic acid copolymer or / and its salt (A) as a unit, and alcohol (B) having 4 to 8 carbon atoms, and (B) component (B) relative to 100 parts by weight of component (A) The present invention relates to a dispersant for alumina particles having a ratio of 1,000 to 30,000 wtppm.
Hereinafter, (A) component and (B) component which comprise a dispersing agent are demonstrated.

1.(A)成分
(A)成分は、単量体(A-1)及び(A-2)を必須構成単量体単位とする(メタ)アクリル酸系共重合体又は/及びその塩である。
1. Component (A) The component (A) is a (meth) acrylic acid copolymer or / and a salt thereof having monomers (A-1) and (A-2) as essential constituent monomer units.

単量体(A-1)は、(メタ)アクリル酸又は/及びその塩である。
単量体(A-1)としては、(メタ)アクリル酸のみ、(メタ)アクリル酸の一部が中和された塩及び(メタ)アクリル酸の全部が中和された塩が挙げられる。
これらの中でも、アクリル酸又は/及びアクリル酸の一部が中和された塩であることが、(A)成分を製造する際の重合性に優れ、得られる(A)成分の水溶性が優れる点で好ましい。
The monomer (A-1) is (meth) acrylic acid or / and a salt thereof.
Examples of the monomer (A-1) include (meth) acrylic acid alone, a salt in which a part of (meth) acrylic acid is neutralized, and a salt in which all of (meth) acrylic acid is neutralized.
Among these, it is excellent in the polymerizability at the time of manufacturing (A) component, and the water solubility of the obtained (A) component is excellent that it is a salt from which acrylic acid or / and a part of acrylic acid was neutralized. This is preferable.

(メタ)アクリル酸塩としては、(メタ)アクリル酸のアンモニウム塩、有機アミン塩、アルカリ金属塩等を挙げることができる。
有機アミン塩における有機アミンとしては、トリエチルアミン等が挙げられる。アルカリ金属塩におけるアルカリ金属としては、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等が挙げられる。
これらの中でも、アンモニウム塩であることが、(A)成分を分散性に優れるものとし、分散剤をセラミックス製造用分散液として使用する場合、セラミックの性能面から好ましい。
Examples of (meth) acrylic acid salts include ammonium salts of (meth) acrylic acid, organic amine salts, and alkali metal salts.
Examples of the organic amine in the organic amine salt include triethylamine. Examples of the alkali metal in the alkali metal salt include sodium hydroxide and potassium hydroxide.
Among these, an ammonium salt is preferable from the viewpoint of ceramic performance when the component (A) is excellent in dispersibility and the dispersant is used as a dispersion for producing ceramics.

単量体(A-2)は、アルキル基の炭素数が4〜8個である(メタ)アクリル酸アルキルエステルであり、アルキル基の炭素数が4〜6個である(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましい。
単量体(A-2)の具体例としては、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル及び(メタ)アクリル酸シクロヘキシル等が挙げられる。
これらの中でも、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル及び(メタ)アクリル酸t−ブチルである(メタ)アクリル酸ブチルが好ましく、特に(メタ)アクリル酸n−ブチルが好ましい。
アルキル基の炭素数が4個以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを使用することで、分散液が経時で増粘して凝集してしまうことを防止することができ、セラミックスラリーを乾燥させたものに水を加えたときの再分散に優れるものとすることができる。これは、炭素数3以下の(メタ)アクリル酸アルキルエステルだと、粒子間への滑り性付与が小さいためと推定される。一方、アルキル基の炭素数が8個以下の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを使用することで、分散液の分離を防止し、安定なものとすることができる。
The monomer (A-2) is an alkyl (meth) acrylate having 4 to 8 carbon atoms in the alkyl group, and an alkyl (meth) acrylate having 4 to 6 carbon atoms in the alkyl group. Esters are preferred.
Specific examples of the monomer (A-2) include n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic. Examples include hexyl acid, heptyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and cyclohexyl (meth) acrylate.
Among these, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate and t-butyl (meth) acrylate are preferable, and (meth) acrylate n-butyl is particularly preferable. .
By using a (meth) acrylic acid alkyl ester having 4 or more carbon atoms in the alkyl group, the dispersion can be prevented from thickening and aggregating over time, and the ceramic slurry was dried. It can be excellent in redispersion when water is added to the product. This is presumed to be because the (meth) acrylic acid alkyl ester having 3 or less carbon atoms has little slipping between particles. On the other hand, by using a (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 8 or less carbon atoms, the dispersion can be prevented from being separated and stabilized.

単量体(A-1)及び(A-2)の共重合割合としては、重量比で、単量体(A-1):単量体(A-2)が95:5〜60:40であることが好ましく、さらに好ましくは、90:10〜70:30である。
単量体(A-1)の共重合割合を60重量%以上にすることで、(A)成分を水溶性に優れるものとし、分散安定性に優れるものとすることができ、一方、95重量%以下にすることで、分散液の粘度上昇を抑制することができる。
As a copolymerization ratio of the monomers (A-1) and (A-2), the monomer (A-1): monomer (A-2) has a weight ratio of 95: 5 to 60:40. It is preferably 90:10 to 70:30.
By setting the copolymerization ratio of the monomer (A-1) to 60% by weight or more, the component (A) can have excellent water solubility and excellent dispersion stability, while 95% by weight. By making the ratio no more than%, it is possible to suppress an increase in viscosity of the dispersion.

(A)成分としては、(A)成分中のカルボキシル基の全てが、未中和のカルボキシル基のままでもよいが、カルボキシル基の50〜100モル%、特に70〜100モル%が塩基によって中和され、塩の形態になっていることが、(A)成分の水溶性が増し、分散安定化効果が高くなることから好ましい。
実際の(A)成分中のカルボキシル基の中和度は測定することが困難であることがあるため、簡便な方法としては、(A)成分水溶液のpHを制御することが好ましい。具体的には、(A)成分の水溶液のpHが5〜10、特に6〜9の範囲になるような割合でカルボキシル基が塩基によって中和されていることが、(A)成分の水溶性が高くなり、分散安定化効果が高くなるので好ましい。
As the component (A), all of the carboxyl groups in the component (A) may remain unneutralized carboxyl groups, but 50 to 100 mol%, particularly 70 to 100 mol% of the carboxyl groups are contained by the base. It is preferable that the salt is in the form of a salt because the water solubility of the component (A) increases and the effect of stabilizing the dispersion increases.
Since it is sometimes difficult to measure the neutralization degree of the carboxyl group in the actual component (A), it is preferable to control the pH of the aqueous solution (A) as a simple method. Specifically, the water solubility of the component (A) is that the carboxyl group is neutralized with a base in such a ratio that the pH of the aqueous solution of the component (A) is 5 to 10, particularly 6 to 9. Is preferable, since the dispersion stabilization effect is enhanced.

(A)成分を製造するための重合前及び重合段階では、(メタ)アクリル酸のカルボキシル基の少なくとも40モル%(40〜100モル%)が未中和の状態であるようにして重合を行い、重合後に塩基性化合物を用いて(A)成分のカルボキシル基の50モル%以上、更には70モル%以上を塩の形態にすることが、(A)成分を製造するための重合反応が円滑に進行する点から好ましい。   (A) Polymerization is carried out so that at least 40 mol% (40 to 100 mol%) of the carboxyl group of (meth) acrylic acid is in an unneutralized state before and at the polymerization stage for producing the component (A). The polymerization reaction for producing the component (A) is facilitated by using a basic compound after the polymerization to form 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more of the carboxyl group of the component (A) in the form of a salt. From the point of proceeding to

(A)成分は、単量体(A-1)及び(A-2)を必須構成単量体とするものであるが、目的に応じて、これらと共重合可能な単量体(A-1)及び(A-2)以外の単量体〔以下、「その他単量体」という〕を共重合させてもよい。
その他単量体としては、マレイン酸及びイタコン酸等の不飽和酸又はその塩、無水マレイン酸及び無水イタコン酸等の不飽和酸無水物、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸及びスチレンスルホン酸等の不飽和スルホン酸又はその塩、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、アクリルアミド、ポリアルキレンオキサイド骨格をエステルに含む(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。
その他単量体は、単独で使用しても、2種類以上併用することもできる。
その他単量体の共重合割合としては、単量体(A-1)及び(A-2)の合計量100重量部に対して0〜10重量部であることが好ましく、0〜5重量部であることがさらに好ましい。その他単量体の共重合割合を10重量部以下とすることにより、分散液の増粘を防止することができる。
Component (A) has monomers (A-1) and (A-2) as essential constituent monomers. Depending on the purpose, monomer (A-) Monomers other than 1) and (A-2) [hereinafter referred to as “other monomers”] may be copolymerized.
Other monomers include unsaturated acids such as maleic acid and itaconic acid or salts thereof, unsaturated acid anhydrides such as maleic anhydride and itaconic anhydride, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and styrenesulfonic acid. And unsaturated sulfonic acids or salts thereof, (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester, acrylamide, (meth) acrylic acid ester having a polyalkylene oxide skeleton in the ester, and the like.
Other monomers can be used alone or in combination of two or more.
The copolymerization ratio of other monomers is preferably 0 to 10 parts by weight, and 0 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of monomers (A-1) and (A-2). More preferably. By setting the copolymerization ratio of other monomers to 10 parts by weight or less, the viscosity of the dispersion can be prevented.

(A)成分の製造方法は特に制限されないが、そのうちでも水溶液重合法が好ましい。水溶液重合によれば、均一な溶液として分散剤を得ることができる。
水溶液重合の溶媒には、水と有機溶剤の混合液を使用するのが好ましい。これにより、水だけを溶媒に使用する場合の単量体(A-2)が溶解しにくくなる問題を改善することができ、一方、有機溶剤だけを使用する場合における、分散剤として使用する際に有機溶剤を水に置換する必要があるため、コストと手間がかかる問題を解決することができる。
好ましい有機溶剤としては、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン等のケトン類が挙げられ、特に好ましくはイソプロピルアルコールである。
The method for producing the component (A) is not particularly limited, but among these, the aqueous solution polymerization method is preferable. According to the aqueous solution polymerization, the dispersant can be obtained as a uniform solution.
It is preferable to use a mixed solution of water and an organic solvent as the solvent for the aqueous solution polymerization. As a result, the problem that the monomer (A-2) becomes difficult to dissolve when only water is used as the solvent can be improved. On the other hand, when only the organic solvent is used, it can be used as a dispersant. In addition, since it is necessary to replace the organic solvent with water, the problem of cost and labor can be solved.
Preferred organic solvents include alcohols such as isopropyl alcohol and ketones such as acetone, with isopropyl alcohol being particularly preferred.

又、重合反応では公知の重合開始剤を使用出来るが、特にラジカル重合開始剤が好ましく用いられる。
ラジカル重合開始剤として、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム及び過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩類、t−ブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド類、過酸化水素等の水溶性過酸化物、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド等の油溶性の過酸化物、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジハイドロクロライド等のアゾ化合物等が挙げられる。
上記した過酸化物系のラジカル重合開始剤は1種類のみ使用しても又は2種以上を併用してもよい。
上記した過酸化物系のラジカル重合開始剤の中でも、分子量の制御が行い易い点より過硫酸塩類やアゾ化合物が好ましく、特に好ましくは過硫酸アンモニウムである。
ラジカル重合開始剤の使用割合は特に制限されないが、(A)成分の全単量体の合計重量に基づいて、0.1〜15重量%、特に0.5〜10重量%の割合で使用することが好ましい。この割合を0.1重量%以上にすることにより共重合率を向上させることができ、15重量%以下とすることにより、(A)成分の安定性を向上させ、分散剤としての性能に優れたものとなる。
又、場合によっては、(A)成分は、水溶性レドックス系重合開始剤を使用して製造してもよい。レドックス系重合開始剤としては、酸化剤(例えば上記した過酸化物)と、重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸アンモニウム、亜硫酸ナトリウム、ハイドロサルファイトナトリウム等の還元剤や、鉄明礬、カリ明礬等の組合せを挙げることができる。
In the polymerization reaction, known polymerization initiators can be used, and radical polymerization initiators are particularly preferably used.
Examples of radical polymerization initiators include persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate and ammonium persulfate, hydroperoxides such as t-butyl hydroperoxide, water-soluble peroxides such as hydrogen peroxide, and methyl ethyl ketone peroxide. Oil-soluble peroxides such as oxides, ketone peroxides such as cyclohexanone peroxide, dialkyl peroxides such as di-t-butyl peroxide and t-butylcumyl peroxide, 2,2′-azobis (2-methyl) And azo compounds such as propionamidine) dihydrochloride.
The above peroxide-based radical polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
Among the above peroxide-based radical polymerization initiators, persulfates and azo compounds are preferred, and ammonium persulfate is particularly preferred from the viewpoint that the molecular weight can be easily controlled.
The proportion of the radical polymerization initiator used is not particularly limited, but is used in a proportion of 0.1 to 15% by weight, particularly 0.5 to 10% by weight, based on the total weight of all monomers of component (A). It is preferable. By making this proportion 0.1% by weight or more, the copolymerization rate can be improved, and by making it 15% by weight or less, the stability of the component (A) is improved and the performance as a dispersant is excellent. It will be.
In some cases, the component (A) may be produced using a water-soluble redox polymerization initiator. As a redox polymerization initiator, a combination of an oxidizing agent (for example, the above-described peroxide) and a reducing agent such as sodium bisulfite, ammonium bisulfite, sodium sulfite, sodium hydrosulfite, iron alum, potassium alum, etc. Can be mentioned.

(A)成分の製造において、分子量を調整するために、連鎖移動剤を重合系に適宜添加してもよい。連鎖移動剤としては、例えば、亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、2−プロパンチオール、2−メルカプトエタノール及びチオフェノール等が挙げられる。   In the production of the component (A), a chain transfer agent may be appropriately added to the polymerization system in order to adjust the molecular weight. Examples of the chain transfer agent include sodium phosphite, sodium hypophosphite, sodium bisulfite, mercaptoacetic acid, mercaptopropionic acid, 2-propanethiol, 2-mercaptoethanol and thiophenol.

(A)成分を製造する際の重合温度は特に制限ないが、重合温度は60〜100℃で行うのが好ましい。
重合温度を60℃以上にすることで、重合反応が速く生産性に優れるものとなり、100℃以下とすることで、製品の着色を少なくすることができる。
又、反応は、加圧又は減圧下で行うことも可能であるが、加圧あるいは減圧反応用の設備にするためのコストが必要になるので、常圧で行うことが好ましい。重合時間は2〜20時間、特に3〜10時間程度で行うことが好ましい。
The polymerization temperature for producing the component (A) is not particularly limited, but the polymerization temperature is preferably 60 to 100 ° C.
By setting the polymerization temperature to 60 ° C. or higher, the polymerization reaction is quick and excellent in productivity, and by setting the polymerization temperature to 100 ° C. or lower, the coloring of the product can be reduced.
The reaction can be carried out under pressure or reduced pressure, but it is preferable to carry out the reaction at normal pressure because it requires a cost for making equipment for pressure or reduced pressure reaction. The polymerization time is preferably 2 to 20 hours, particularly about 3 to 10 hours.

(A)成分の平均分子量としては、重量平均分子量で2,000〜10,000であることが好ましく、さらに好ましくは3,000〜8,000である。
重量平均分子量が2,000以上である場合は、分散液中の粒子から分散剤が脱着し分散液が増粘してしまうことを防止することができ、一方、10,000以下とすることで、分散剤自体が分散液の粘度を上昇させてしまうことを防止し、分散液の粘度を低減させることができる。
尚、本発明において重量平均分子量とは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定された平均分子量を、ポリアクリル酸の標準試料に基づき換算した値を意味する。
(A) As an average molecular weight of a component, it is preferable that it is 2,000-10,000 by weight average molecular weight, More preferably, it is 3,000-8,000.
When the weight average molecular weight is 2,000 or more, it is possible to prevent the dispersant from desorbing from the particles in the dispersion to increase the viscosity of the dispersion. On the other hand, by setting the weight average molecular weight to 10,000 or less. The dispersant itself can be prevented from increasing the viscosity of the dispersion, and the viscosity of the dispersion can be reduced.
In the present invention, the weight average molecular weight means a value obtained by converting an average molecular weight measured by GPC (gel permeation chromatography) based on a standard sample of polyacrylic acid.

上記で得られる、(A)成分を含む溶液から有機溶剤を除去した後、必要に応じて塩基性化合物で中和する。
中和の程度は、前述の通り、50〜100モル%、特に70〜100モル%が塩基によって中和され、塩の形態になっていることが好ましい。中和に用いられる塩基性化合物としては、アンモニア水、有機アミン(例えばトリエチルアミン等)、アルカリ金属水酸化物等を挙げることが出来る。そのうちでも、アンモニア水であることが、分散性とセラミックの性能面から好ましい。
前記の通り、実際の(A)成分中のカルボキシル基の中和度は測定することが困難であることがあるため、(A)成分水溶液のpHを制御することが好ましい。具体的には、(A)成分の水溶液のpHを、5〜10とするのが好ましく、より好ましくは6〜9である。
After removing the organic solvent from the solution containing the component (A) obtained above, the solution is neutralized with a basic compound as necessary.
As described above, the degree of neutralization is preferably 50 to 100 mol%, particularly 70 to 100 mol%, neutralized with a base and in the form of a salt. Examples of basic compounds used for neutralization include aqueous ammonia, organic amines (eg, triethylamine), alkali metal hydroxides, and the like. Among them, aqueous ammonia is preferable from the viewpoint of dispersibility and ceramic performance.
As described above, since the neutralization degree of the carboxyl group in the actual component (A) may be difficult to measure, it is preferable to control the pH of the component (A) aqueous solution. Specifically, the pH of the aqueous solution of component (A) is preferably 5 to 10, and more preferably 6 to 9.

2.(B)成分
(B)成分は、炭素数が4〜8個のアルコールであり、好ましくは炭素数が4〜6個のアルコールである。
(B)成分としては、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール、ペンチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、2−エチルヘキシルアルコールが例示される。これらの中でも分散剤としての性能の面からn−ブチルアルコール、イソブチルアルコール及びt−ブチルアルコールが好ましく、特に好ましくはn−ブチルアルコールである。
炭素数4個上のアルコールを使用することにより、分散液の粘度上昇を抑制することができ、一方、炭素数が8個以下のアルコールを使用することにより、分散剤の分離を抑制することができる。
2. Component (B) The component (B) is an alcohol having 4 to 8 carbon atoms, preferably an alcohol having 4 to 6 carbon atoms.
Examples of the component (B) include n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol, pentyl alcohol, n-hexyl alcohol, heptyl alcohol, octyl alcohol, and 2-ethylhexyl alcohol. Among these, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol and t-butyl alcohol are preferable from the viewpoint of performance as a dispersant, and n-butyl alcohol is particularly preferable.
By using an alcohol having 4 carbon atoms, an increase in the viscosity of the dispersion can be suppressed. On the other hand, by using an alcohol having 8 or less carbon atoms, the separation of the dispersant can be suppressed. it can.

3.アルミナ粒子用分散剤
本発明の分散剤は、前記(A)及び(B)成分を必須成分とするものである。
分散剤の製造方法としては、(A)成分に(B)成分を添加・混合する方法等が挙げられる。
本発明の分散剤は、(A)成分100重量部に対して(B)成分を1,000〜30,000wtppmの割合で含むものであり、好ましくは1,500〜20,000wtppm、特に好ましくは2,000〜15,000wtppmである。
(B)成分の割合を1,000wtppm以上とすることにより、セラミックスラリーを乾燥させたものに水を加えたときの再分散に優れるものとなり、30,000wtppm以下とすることにより、粒子の凝集を抑制することができる。
3. Dispersant for Alumina Particles The dispersant of the present invention comprises the components (A) and (B) as essential components.
Examples of the method for producing the dispersant include a method of adding and mixing the component (B) to the component (A).
The dispersant of the present invention contains the component (B) at a ratio of 1,000 to 30,000 wtppm with respect to 100 parts by weight of the component (A), preferably 1,500 to 20,000 wtppm, particularly preferably. 2,000 to 15,000 wtppm.
By setting the ratio of the component (B) to 1,000 wtppm or more, it becomes excellent in re-dispersion when water is added to the dried ceramic slurry, and by setting it to 30,000 wtppm or less, the particles are aggregated. Can be suppressed.

(A)成分を製造した場合、得られた共重合体水溶液中に原料単量体(A-2)に由来するアルコール〔(B)成分〕を含む場合がある。この場合は、(B)成分をガスクロマトグラフィー等の方法で定量し、前記本発明における(B)成分の割合を満たす様に(B)成分を添加する方法が挙げられる。   When (A) component is manufactured, alcohol [(B) component] derived from a raw material monomer (A-2) may be included in the obtained copolymer aqueous solution. In this case, there is a method in which the component (B) is quantified by a method such as gas chromatography and the component (B) is added so as to satisfy the ratio of the component (B) in the present invention.

本発明の分散剤は、(A)及び(B)成分の水溶液の形態が好ましい。
この場合、水中に(A)及び(B)成分の合計量として30〜50重量%含んでいるものが好ましく、より好ましくは35〜45重量%である。
30重量%以上とすることで輸送コストの問題を低減でき、50重量%以下とすることで、低粘度で取扱いが容易なものとすることができる。
The dispersant of the present invention is preferably in the form of an aqueous solution of components (A) and (B).
In this case, it is preferable that the total amount of the components (A) and (B) is 30 to 50% by weight in water, more preferably 35 to 45% by weight.
By setting it to 30% by weight or more, the problem of transportation cost can be reduced, and by setting it to 50% by weight or less, it can be made low in viscosity and easy to handle.

本発明の分散剤は、アルミナ粒子の分散に好適に使用されるものである。以下、アルミナ粒子について説明する。   The dispersant of the present invention is suitably used for dispersing alumina particles. Hereinafter, the alumina particles will be described.

アルミナ粒子の分散液を製造する場合、アルミナ粒子100重量部に対して、分散剤を固形分で0.01〜5.0重量部使用するのが好ましい。   In the case of producing a dispersion of alumina particles, it is preferable to use 0.01 to 5.0 parts by weight of a dispersant in solid content with respect to 100 parts by weight of alumina particles.

アルミナ粒子の平均粒径は、目的に応じて適宜設定すれば良いが、0.01〜5.0μmが好ましい。
尚、本発明において平均粒径とは、走査型電子顕微鏡で測定した個々の粒径の平均値を意味する。
平均粒子径を0.01μm以上とすることで、コスト的に有利なものとなり、一方、5.0μm以下とすることで、アルミナ粒子からセラミックを製造する場合にセラミックが強靭性に優れるものとなる。
アルミナ粒子の配合量は、分散液に対して40〜85重量%が好ましい。40重量%以上とすることで、アルミナ粒子からセラミックを製造する場合にセラミックの寸法精度に優れるものとすることができる。一方、85重量%以下とすることで、分散液が低粘度となり、取り扱いが容易なものとなる。
アルミナ分散液のpHは、5〜10が好ましい。このpH範囲とすることで、アルミナ粒子の凝集を抑制することができる。
pHは、硝酸、酢酸、シュウ酸、クエン酸、リンゴ酸、乳酸、アンモニア水を添加することで調整可能である。
The average particle diameter of the alumina particles may be appropriately set according to the purpose, but is preferably 0.01 to 5.0 μm.
In the present invention, the average particle diameter means an average value of individual particle diameters measured with a scanning electron microscope.
By making the average particle diameter 0.01 μm or more, it becomes advantageous in terms of cost. On the other hand, by making it 5.0 μm or less, the ceramic becomes excellent in toughness when producing ceramic from alumina particles. .
The blending amount of the alumina particles is preferably 40 to 85% by weight with respect to the dispersion. By setting the content to 40% by weight or more, the ceramic can be excellent in dimensional accuracy when the ceramic is produced from the alumina particles. On the other hand, when the content is 85% by weight or less, the dispersion liquid has a low viscosity and is easy to handle.
The pH of the alumina dispersion is preferably 5-10. By setting this pH range, aggregation of alumina particles can be suppressed.
The pH can be adjusted by adding nitric acid, acetic acid, oxalic acid, citric acid, malic acid, lactic acid, and aqueous ammonia.

アルミナ粒子の分散方法は、本発明の分散剤を用いてアルミナを分散するのであれば、特に限定されない。例えば、分散剤を分散媒に溶解しアルミナを配合し高速で攪拌することで、スラリーを作成できる。   The method for dispersing alumina particles is not particularly limited as long as alumina is dispersed using the dispersant of the present invention. For example, a slurry can be prepared by dissolving a dispersant in a dispersion medium, blending alumina, and stirring at high speed.

本発明の分散剤を使用して得られるアルミナ分散液は、種々の用途に使用可能である。例えば、製紙用途、金属加工用途、繊維用途、塗料用途、光学材料用途及びセラミック用途等が挙げられる。
アルミナ分散液の用途としては、これらの中でもセラミックス用途、より具体的にはセラミックス製造用分散液として好適に使用することができる。
以下、セラミックス製造用分散液について、詳細に説明する。
The alumina dispersion obtained by using the dispersant of the present invention can be used for various applications. Examples include papermaking applications, metal processing applications, textile applications, paint applications, optical material applications, and ceramic applications.
Among these, the alumina dispersion can be suitably used as a ceramic application, more specifically as a ceramic production dispersion.
Hereinafter, the dispersion for producing ceramics will be described in detail.

4.セラミックス製造用分散液
本発明のアルミナ粒子を含む分散液は種々の用途に使用することができ、特にセラミックス製造用分散液として好ましく使用することができる。
この場合、アルミナ以外のセラミック原料粉末と併用することができる。
セラミック原料粉末としては、無機粉末が使用可能であり、チタニア、マグネシア及びジルコニア等の金属酸化物、炭化ケイ素等の金属炭化物、窒化アルミニウム及び窒化ケイ素等の窒化物、炭酸カルシウム及び炭酸バリウム等の炭酸塩、並びにチタン酸バリウム等が挙げられる。
4). Dispersion liquid for producing ceramics The dispersion liquid containing the alumina particles of the present invention can be used for various applications, and particularly preferably used as a dispersion liquid for producing ceramics.
In this case, it can be used together with ceramic raw material powder other than alumina.
As the ceramic raw material powder, inorganic powder can be used, metal oxides such as titania, magnesia and zirconia, metal carbides such as silicon carbide, nitrides such as aluminum nitride and silicon nitride, carbonates such as calcium carbonate and barium carbonate. Examples thereof include salts and barium titanate.

本発明におけるセラミック製造用分散液には、必要に応じてバインダー、潤滑剤及び可塑剤を使用することができる。
バインダーとしては、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコールの部分アセタール化物、ポリエチレンオキシド、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アクリルポリマー、澱粉及び寒天等が挙げられる。これらのバインダーの重量平均分子量は10000以上である。バインダーを使用する場合は、セラミック原料粉末100重量部に対して、0.1〜20重量部使用するのが好ましい。
潤滑剤としては、ステアリン酸マグネシウム、パラフィンエマルジョン等が挙げられる。潤滑剤を使用する場合は、セラミック原料粉末100重量部に対して、0.1〜1重量部使用するのが好ましい。
可塑剤としては、ポリエチレングリコール、ジブチルフタレート等が挙げられる。可塑剤を使用する場合は、セラミック原料粉末100重量部に対して、0.1〜5重量部使用するのが好ましい。
A binder, a lubricant, and a plasticizer can be used in the dispersion for producing a ceramic in the present invention, if necessary.
Examples of the binder include polyvinyl alcohol, partially acetalized polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, acrylic polymer, starch, and agar. These binders have a weight average molecular weight of 10,000 or more. When using a binder, it is preferable to use 0.1-20 weight part with respect to 100 weight part of ceramic raw material powders.
Examples of the lubricant include magnesium stearate and paraffin emulsion. When using a lubricant, it is preferable to use 0.1 to 1 part by weight per 100 parts by weight of the ceramic raw material powder.
Examples of the plasticizer include polyethylene glycol and dibutyl phthalate. When using a plasticizer, it is preferable to use 0.1-5 weight part with respect to 100 weight part of ceramic raw material powders.

セラミック製造用分散液の製造方法としては、常法に従えば良い。例えば、分散剤やバインダーを分散媒に溶解し、セラミック原料粉末を配合し、ボールミル等で混合、分散させることで、スラリー状のセラミック製造用分散液を製造することができる。   As a method for producing a dispersion for producing a ceramic, a conventional method may be followed. For example, a slurry-like dispersion for producing a ceramic can be produced by dissolving a dispersant or a binder in a dispersion medium, blending ceramic raw material powder, and mixing and dispersing with a ball mill or the like.

セラミック製造用分散液を使用するセラミック成形品の製造方法としては、常法に従えば良い。
例えば、セラミック製造用分散液を、成形し、乾燥、焼成してセラミック成形品が製造される。
成形方法としては、シート成形、鋳込み成形、射出成形、プレス成形及び押出成形等が挙げられる。
より詳細には、シート形成を例に挙げると、ドクターブレードでフィルム上にセラミック製造用分散液を塗布し、乾燥し、セラミックのシートを剥離し、複数枚を積層すれば、グリーンシートと呼ばれる薄いシートが得られる。これを目的の大きさに切断し、焼成すると、セラミック成形品が得られる。
As a method for producing a ceramic molded product using the ceramic production dispersion, a conventional method may be followed.
For example, a dispersion for ceramic production is formed, dried, and fired to produce a ceramic molded product.
Examples of the molding method include sheet molding, cast molding, injection molding, press molding, and extrusion molding.
More specifically, taking sheet formation as an example, if a dispersion for ceramic production is applied onto a film with a doctor blade, dried, the ceramic sheets are peeled off, and a plurality of sheets are laminated, a thin sheet called a green sheet is obtained. A sheet is obtained. When this is cut into a desired size and fired, a ceramic molded product is obtained.

以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。尚、以下の各例における「%」とは重量%を意味し、「部」とは重量部を意味し、「ppm」とはwtppmを意味する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. In the following examples, “%” means% by weight, “part” means part by weight, and “ppm” means wtppm.

●実施例1(分散剤の製造)
攪拌機、コンデンサを備えた槽型反応器へ、脱イオン水170kg、イソプロピルアルコール250kgを仕込み80℃に保持した。
この反応器へ、アクリル酸(以下、「AA」という)255kg、アクリル酸n−ブチル(以下、「nBA」という)75kgを混合した単量体330kg、及び、15%過硫酸アンモニウム水溶液60kgを5時間かけて供給した。滴下終了後、反応液を80℃で1時間保持した。
次いで、脱イオン水を投入しながらイソプロピルアルコールを減圧留去した。その後、反応液を50℃に保持し、25%アンモニア水を供給して中和した。
ここでガスクロマトグラフィーにて液を分析すると、n−ブタノール(以下、「nBL」という)が300ppm検出されたため、nBLを投入し1,500ppmに調整した。
このようにして、重合体〔(A)成分〕とnBL〔(B)成分〕を含み、固形分濃度が40%、pHが7、(B)成分を1,500ppm〔(A)成分に対して3,750ppm〕含む分散剤を得た。
得られた(A)成分の重量平均分子量(以下、「Mw」という)を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定した。GPCの測定条件は、HLC8020システム〔東ソー(株)製〕を使い、カラムはG4000PWxl、G3000PWxl、G2500PWxl〔東ソー(株)製〕を連結して使用し、溶離液は0.1MNaCl+リン酸バッファー(pH7)とし、検量線はポリアクリル酸Na(創和科学製)を使用して作成した。測定の結果、Mwは6,000であった。
Example 1 (Manufacture of dispersant)
A tank reactor equipped with a stirrer and a condenser was charged with 170 kg of deionized water and 250 kg of isopropyl alcohol and maintained at 80 ° C.
To this reactor, 255 kg of a monomer mixed with 255 kg of acrylic acid (hereinafter referred to as “AA”), 75 kg of n-butyl acrylate (hereinafter referred to as “nBA”), and 60 kg of a 15% aqueous solution of ammonium persulfate for 5 hours. It was supplied over time. After completion of dropping, the reaction solution was held at 80 ° C. for 1 hour.
Subsequently, isopropyl alcohol was distilled off under reduced pressure while adding deionized water. Thereafter, the reaction solution was kept at 50 ° C. and neutralized by supplying 25% aqueous ammonia.
Here, when the liquid was analyzed by gas chromatography, 300 ppm of n-butanol (hereinafter referred to as “nBL”) was detected. Therefore, nBL was added and adjusted to 1,500 ppm.
Thus, the polymer [(A) component] and nBL [(B) component] are included, the solid content concentration is 40%, the pH is 7, and the (B) component is 1,500 ppm [(A) component] And 3,750 ppm] was obtained.
The weight average molecular weight (hereinafter referred to as “Mw”) of the obtained component (A) was measured by gel permeation chromatography (GPC). The measurement conditions of GPC were HLC8020 system (manufactured by Tosoh Corporation), the columns used were G4000PWxl, G3000PWxl, G2500PWxl (manufactured by Tosoh Corporation), and the eluent was 0.1M NaCl + phosphate buffer (pH 7). The calibration curve was prepared using polyacrylic acid Na (manufactured by Sowa Kagaku). As a result of the measurement, Mw was 6,000.

●実施例2〜同7(分散剤の製造)
実施例1において、使用する単量体を表1に示す通りに変更する以外は、実施例1と同様の方法で、重合、減圧留去及び中和を行った。
中和後の分析で、それぞれ以下の割合で(B)成分が検出されたので、必要に応じて(B)成分を添加した。
Examples 2 to 7 (Production of dispersant)
In Example 1, polymerization, vacuum distillation and neutralization were performed in the same manner as in Example 1 except that the monomers used were changed as shown in Table 1.
In the analysis after neutralization, the component (B) was detected at the following ratios, so the component (B) was added as necessary.

・実施例2
2−エチルヘキサノール(以下、「EHL」という)が100ppm検出され、EHLを添加し3,000ppmに調整した。
・実施例3
nBLが800ppm検出されたため、追加のアルコールは添加しなかった。
・実施例4
nBLが500ppm検出され、さらにnBLを添加し5,000ppmに調整した。
・実施例5
イソブタノール(以下、「iBL」という)が100ppm検出され、iBLを添加し2,000ppmに調整した。
・実施例6
nBLが500ppm検出されたため、追加のアルコールは添加しなかった。
・実施例7
nBLが500ppm検出され、さらにnBLを添加し11,000ppmに調整した。
Example 2
100 ppm of 2-ethylhexanol (hereinafter referred to as “EHL”) was detected, and EHL was added to adjust to 3,000 ppm.
Example 3
Since nBL was detected at 800 ppm, no additional alcohol was added.
Example 4
nBL was detected at 500 ppm, and nBL was further added to adjust to 5,000 ppm.
Example 5
Isobutanol (hereinafter referred to as “iBL”) was detected at 100 ppm, and iBL was added to adjust to 2,000 ppm.
Example 6
Since nBL was detected at 500 ppm, no additional alcohol was added.
-Example 7
nBL was detected at 500 ppm, and nBL was further added to adjust to 11,000 ppm.

得られた分散剤について、固形分、pH及びMwを測定した結果を表1に示す。   Table 1 shows the results of measuring the solid content, pH, and Mw of the obtained dispersant.

●比較例1〜同4
実施例1において、使用する単量体を表1に示す通りに変更する以外は、実施例1と同様の方法で、重合、減圧留去及び中和を行った。
中和後の分析で、それぞれ以下の割合でアルコール又は(B)成分が検出されたので、必要に応じて(B)成分を添加した。
● Comparative Examples 1 to 4
In Example 1, polymerization, vacuum distillation and neutralization were performed in the same manner as in Example 1 except that the monomers used were changed as shown in Table 1.
In the analysis after neutralization, alcohol or component (B) was detected at the following ratios, respectively, and component (B) was added as necessary.

・比較例1:メタノールが350ppm検出されたが、(B)成分は検出されなかったため、nBLを添加し1,500ppmに調整した。
・比較例2:エタノールが250ppm検出されたが、(B)成分は検出されなかったため、nBLを添加し1,500ppmに調整した。
・比較例4:nBLが300ppm検出されたため、(B)成分は追加添加しなかった。
・比較例5:nBLが100ppm検出され、nBLを添加し、13,000ppmに調整した。
尚、比較例3では、実施例1と同様の方法で、重合、減圧留去及び中和を行ったが、均一な液を得ることができなかったので、評価を行わなかった。
Comparative Example 1: Although 350 ppm of methanol was detected but the component (B) was not detected, nBL was added and adjusted to 1,500 ppm.
Comparative Example 2: Although ethanol was detected at 250 ppm, but component (B) was not detected, nBL was added to adjust to 1500 ppm.
Comparative Example 4: Since 300 ppm of nBL was detected, the component (B) was not added additionally.
Comparative Example 5: nBL was detected at 100 ppm, and nBL was added to adjust to 13,000 ppm.
In Comparative Example 3, polymerization, distillation under reduced pressure, and neutralization were performed in the same manner as in Example 1, but no evaluation was performed because a uniform liquid could not be obtained.

得られた分散剤について、固形分、pH及びMwを測定した結果を表1に示す。   Table 1 shows the results of measuring the solid content, pH, and Mw of the obtained dispersant.

Figure 2011098323
Figure 2011098323

表1における略号は、前記で定義したもの以外は、下記を意味する。
・EHA:アクリル酸−2−エチルヘキシル
・iBA:アクリル酸イソブチル
・MA:アクリル酸メチル
・EA:アクリル酸エチル
・LA:アクリル酸ラウリル
Abbreviations in Table 1 mean the following, except for those defined above.
-EHA: 2-ethylhexyl acrylate-iBA: isobutyl acrylate-MA: methyl acrylate-EA: ethyl acrylate-LA: lauryl acrylate

●実施例C1
アルミナ粒子〔昭和電工(株)製、AL−160SG−4、平均粒径:走査型電子顕微鏡で測定した個々の粒径の平均値0.6μm〕100部、分散剤として実施例1で得られた分散剤(以下、分散剤1という)を固形分で0.15部、純水31重量部を、SUSジョッキへ投入し、4000rpmで5分間攪拌した。直ちに粘度をB型粘度計で測定したところ、540mPa・sを示した。
このスラリーへ分散剤1を固形分で0.05部追加し(合計0.20重量部)、4000rpmで5分間攪拌した。直ちに粘度を測定し、さらにこのスラリーに分散剤1を0.05部追加し、以下、下記に示す量の分散剤1をそれぞれ添加して同様の条件で攪拌し、同様の条件で粘度を測定した。
0.05部追加(合計0.20部):220mPa・s
0.05部追加(合計0.25部):210mPa・s
0.05部追加(合計0.30部):220mPa・s
0.10部追加(合計0.40部):270mPa・s
0.10部追加(合計0.50部):350mPa・s
このスラリーの粘度測定値が低いほど、分散性が良好であると判定した。分散剤1を0.25重量部添加した場合、スラリー粘度が210mPa・sと低い値を示した。これより、分散剤1は、分散性が良好であった。
又、スラリーが最低粘度を示した分散剤添加量を基準として、添加量が変動してもスラリーの粘度変化が少ないほど、分散安定性が良好と判定した。分散剤1を0.25重量部から、マイナス0.05重量部(即ち0.20重量部)、及びプラス0.05重量部(即ち0.30重量部)に変化させても、スラリー粘度は210〜220mPa・sと変化が少なかった。これより、重合体1は、分散安定性が良好であった。
ポリエステルフィルム上に、ドクターブレードを使用してスラリーを塗布し、25μm厚のシートを作成した。80℃で15分乾燥し、ポリエステルフィルムから硬化物を剥離してセラミックシートを得た。このシートを10枚積層し、グリーンシートを作成した。
グリーンシートを1gとり純水中で攪拌し、均一に分散されるか目視で評価し、以下の水準で評価した。
○:均一な分散液、×:不均一な液

その結果、均一な分散液となった。これより、分散剤体1は再分散性が良好であった。
これらの結果を表2に示す。
Example C1
100 parts of alumina particles [Showa Denko Co., Ltd., AL-160SG-4, average particle size: 0.6 μm average value of individual particle sizes measured with a scanning electron microscope], obtained in Example 1 as a dispersant Then, 0.15 part of solid dispersant (hereinafter referred to as Dispersant 1) and 31 parts by weight of pure water were put into a SUS mug and stirred at 4000 rpm for 5 minutes. When the viscosity was immediately measured with a B-type viscometer, it showed 540 mPa · s.
To this slurry, 0.05 part of dispersant 1 was added in solid content (total 0.20 parts by weight) and stirred at 4000 rpm for 5 minutes. Immediately measure the viscosity, add 0.05 part of Dispersant 1 to this slurry, add each amount of Dispersant 1 shown below and stir under the same conditions, and measure the viscosity under the same conditions. did.
0.05 parts added (0.20 parts in total): 220 mPa · s
0.05 part addition (total 0.25 part): 210 mPa · s
0.05 parts added (0.30 parts in total): 220 mPa · s
0.10 parts added (0.40 parts in total): 270 mPa · s
0.10 parts added (0.50 parts in total): 350 mPa · s
The lower the measured viscosity of the slurry, the better the dispersibility. When 0.25 part by weight of Dispersant 1 was added, the slurry viscosity was as low as 210 mPa · s. Thus, Dispersant 1 had good dispersibility.
Further, based on the additive amount of the dispersant in which the slurry showed the lowest viscosity, the dispersion stability was judged to be better as the change in the viscosity of the slurry was smaller even if the added amount was changed. Even if the dispersant 1 is changed from 0.25 parts by weight to minus 0.05 parts by weight (ie 0.20 parts by weight) and plus 0.05 parts by weight (ie 0.30 parts by weight), the slurry viscosity is There was little change with 210-220 mPa * s. From this, the polymer 1 had favorable dispersion stability.
The slurry was applied onto the polyester film using a doctor blade to prepare a sheet having a thickness of 25 μm. It dried at 80 degreeC for 15 minutes, peeled hardened | cured material from the polyester film, and obtained the ceramic sheet. Ten sheets were laminated to form a green sheet.
1 g of a green sheet was taken and stirred in pure water, and it was visually evaluated whether it was uniformly dispersed, and evaluated according to the following level.
○: Uniform dispersion, ×: Non-uniform liquid

As a result, a uniform dispersion was obtained. Thus, the dispersant 1 had good redispersibility.
These results are shown in Table 2.

Figure 2011098323
Figure 2011098323

●実施例C2〜同C7
実施例C1において、分散剤を上記表2に示す通りに変更する以外は実施例C1と同様の方法でセラミックススラリーを製造した。
得られたセラミックススラリーを実施例C1と同様にして評価を行った。それらの結果を表2に示す。
Example C2 to C7
A ceramic slurry was produced in the same manner as in Example C1, except that the dispersant was changed as shown in Table 2 above in Example C1.
The obtained ceramic slurry was evaluated in the same manner as in Example C1. The results are shown in Table 2.

●比較例C1〜同C4
実施例C1において、分散剤を上記表2に示す通りに変更する以外は実施例C1と同様の方法でセラミックススラリーを製造した。
得られたセラミックススラリーを実施例C1と同様にして評価を行った。それらの結果を表2に示す。
● Comparative Examples C1 to C4
A ceramic slurry was produced in the same manner as in Example C1, except that the dispersant was changed as shown in Table 2 above in Example C1.
The obtained ceramic slurry was evaluated in the same manner as in Example C1. The results are shown in Table 2.

本発明のアルミナ粒子用分散剤は、製紙用途、金属加工用途、繊維用途、塗料用途、光学材料用途及びセラミック用途等に使用することができ、特にセラミックス製造用分散液として好ましく使用することができる。   The dispersant for alumina particles of the present invention can be used for papermaking applications, metal processing applications, fiber applications, paint applications, optical material applications, ceramic applications, and the like, and can be particularly preferably used as a dispersion for producing ceramics. .

Claims (10)

(メタ)アクリル酸又は/及びその塩(A-1)及びアルキル基の炭素数が4〜8個である(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A-2)を必須構成単量体単位とする(メタ)アクリル酸系共重合体又は/及びその塩(A)、及び炭素数が4〜8個のアルコール(B)を含み、(A)成分100重量部に対する(B)成分の割合が1,000〜30,000wtppmであるアルミナ粒子用分散剤。 (Meth) acrylic acid or / and a salt thereof (A-1) and an alkyl group (meth) acrylic acid alkyl ester (A-2) having 4 to 8 carbon atoms are essential constituent monomer units ( The (meth) acrylic acid copolymer or / and salt thereof (A), and alcohol (B) having 4 to 8 carbon atoms, the ratio of component (B) to 100 parts by weight of component (A) is 1, A dispersant for alumina particles having a viscosity of 000 to 30,000 wtppm. (A)成分が、(A-1):(A-2)=95:5〜60:40(重量比)の共重合割合とする共重合体である請求項1記載のアルミナ粒子用分散剤。 The dispersant for alumina particles according to claim 1, wherein the component (A) is a copolymer having a copolymerization ratio of (A-1) :( A-2) = 95: 5 to 60:40 (weight ratio). . (A)成分が、重量平均分子量2,000〜10,000の共重合体である請求項1又は請求項2記載のアルミナ粒子用分散剤。 The dispersant for alumina particles according to claim 1 or 2, wherein the component (A) is a copolymer having a weight average molecular weight of 2,000 to 10,000. (A)成分及び(B)成分の水溶液である請求項1〜請求項3のいずれかに記載のアルミナ粒子用分散剤。 It is an aqueous solution of (A) component and (B) component, The dispersing agent for alumina particles in any one of Claims 1-3. pHが2〜9の範囲にある請求項4記載のアルミナ粒子用分散剤。 The dispersant for alumina particles according to claim 4, wherein the pH is in the range of 2-9. アルミナ粒子及び請求項1〜請求項5のいずれかに記載の分散剤を含む水性分散液。 An aqueous dispersion containing alumina particles and the dispersant according to any one of claims 1 to 5. アルミナ粒子100重量部に対して、分散剤を固形分で0.01〜5.0重量部含む請求項6記載の水性分散液。 The aqueous dispersion according to claim 6, comprising 0.01 to 5.0 parts by weight of a dispersant in solid content with respect to 100 parts by weight of the alumina particles. アルミナ粒子を40〜85重量%の割合で含む請求項6又は請求項7に記載の水性分散液。 The aqueous dispersion according to claim 6 or 7, comprising alumina particles in a proportion of 40 to 85% by weight. アルミナ粒子の平均粒径が0.01〜5.0μmである請求項6〜請求項8のいずれか記載の水性分散液。 The aqueous dispersion according to any one of claims 6 to 8, wherein the average particle diameter of the alumina particles is 0.01 to 5.0 µm. 請求項6〜請求項9のいずれかに記載の水性分散液を含むセラミック製造用分散液。 A dispersion for producing a ceramic comprising the aqueous dispersion according to any one of claims 6 to 9.
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