JP2013518160A - 炭酸カルシウム含有物質の水性懸濁液における添加剤としてのポリエチレンイミンの使用 - Google Patents
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懸濁液のpHの測定
懸濁液のpHは、25℃で、Mettler Toledo Seven Easy pH計およびMettler Toledo InLab(登録商標) Expert Pro pH電極を用いて測定する。
懸濁液の伝導度は、対応するMettler Toledo伝導度拡張ユニットおよびMettler Toledo InLab(登録商標)730伝導度プローブを備えた、Mettler Toledo Seven Multi計測器を用いて、pendraulik歯のディスク攪拌機を用いて1500rpmでこの懸濁液を攪拌した直後に、25℃で、測定される。
粒子状物質の重量中央値粒子直径および粒子直径質量分布は沈降法、すなわち、重力場中での沈降挙動の解析によって決定される。測定は、Sedigraph(商標) 5100で行う。
ブルックフィールド粘度は、RVT model Brookfield(商標)粘度計を用いて、室温で、攪拌1分後、回転速度100rpm(回転数/分)、室温で、適切なディスクスピンドル2、3または4を用いて測定する。
体積固形分は、水性懸濁液の全体積で固形物質の体積を除すことにより決定する。
重量固形分は、水性懸濁液の全重量で固形物質の重量を除すことにより決定する。
懸濁液の水性相リットル当たりの添加剤の量を評価するために、リットル(l)で表した水性相の体積を、懸濁液の全体積から固形相の体積(上記の体積固形分の決定参照)を差し引いてまず決定する。
この実施例では、最初に、10から300mmの炭酸カルシウム岩石を、42と48μmの間のd50に対応する細かさまで乾式で自生粉砕し、続いてこの乾式粉砕された製品を、水中で、固形物質の当量乾燥重量基準で、0.65重量%の、ナトリウムおよびマグネシウムで中和されたポリアクリル酸塩(Mw=6000g/mol、Mn=2300g/mol)を添加し、1.4リットルの垂直アトライター粉砕機(Dynomill 1.4リットル、Bachofen、スイス、0.7−1.5mmのZrO2/ZrSiO4ビーズ2.7kg使用)中で、重量固形分77.5重量%で、粒子の90重量%が直径<2μmを有し、粒子の65重量%が直径<1μmを有し、粒子の15重量%が直径<0.2μを有し、約0.8μmのd50になるまで再循環させて湿式粉砕することによって得られた、ノルウェー産の天然炭酸カルシウムを扱う。
Claims (26)
- 少なくとも1種の炭酸カルシウム含有物質を水性懸濁液の全体積基準で25から62体積%で含有し、8.5と11の間のpHを有する懸濁液における、懸濁液のpHを少なくとも0.3pH単位高めるための添加剤としての少なくとも1種のポリエチレンイミンの使用であり、懸濁液伝導度の変化がpH単位当たり100μS/cm以下であり、少なくとも1種のポリエチレンイミンが、前記懸濁液の水性相1リットル当たり500から15000mgの量で前記懸濁液に添加される、使用。
- 前記少なくとも1種のポリエチレンイミン添加剤が、炭酸カルシウム含有物質に、水性溶液として添加されることを特徴とする、請求項1に記載の使用。
- 少なくとも1種のポリエチレンイミンが、分岐ポリエチレンイミン、直鎖ポリエチレンイミンおよびこれらの混合物の群から選択されることを特徴とする、請求項1または2に記載の使用。
- 少なくとも1種のポリエチレンイミンが、変性および未変性ポリエチレンイミンならびにこれらの混合物の群から選択されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の使用。
- 少なくとも1種のポリエチレンイミンが、100g/molと10,000g/molの範囲の分子量を有することを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の使用。
- 少なくとも1種のポリエチレンイミンが、100から700g/mol、好ましくは、146から232g/molの分子量を有する直鎖ポリエチレンイミンの群から選択され、好ましくは、トリエチレンテトラミン、ペンタエチレンヘキサミンおよびテトラエチレンペンタミンから選択されることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の使用。
- 少なくとも1種のポリエチレンイミンが、500から8000g/mol、好ましくは、800から1200g/molの分子量を有する分岐ポリエチレンイミンの群から選択され、分岐ポリエチレンイミン中の一級、二級および三級のアミン官能基の比が、本発明の分岐ポリエチレンイミンを変性することに先立って、好ましくは、1:0.86:0.42から1:1.20:0.76の範囲であることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の使用。
- 少なくとも1種のポリエチレンイミンが、変性されており、好ましくは、カルボン酸基、より好ましくは、1種以上のC1−C28の脂肪酸、1種以上のC6−C18の脂肪酸、または1種以上のC10−C14の脂肪酸で変性されており、および/またはアルコキシル化、好ましくは、エトキシル化、より好ましくは、10から50個のエチレンオキシド基でのエトキシル化により変性されていることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の使用。
- 前記懸濁液が、前記少なくとも1種のポリエチレンイミンの添加前に、700と2000μS/cmの間、好ましくは、800と1300μS/cmの間の伝導度を有することを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載の使用。
- 前記少なくとも1種のポリエチレンイミンの添加後に、懸濁液伝導度の変化が、pH単位当たり70μS/cm以下であり、好ましくは、pH単位当たり50μS/cm以下であり、この変化が、好ましくは伝導度の減少であることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の使用。
- 前記少なくとも1種のポリエチレンイミンの添加後に、懸濁液伝導度が、10%を超えて変化せず、好ましくは、6%を超えて変化せず、より好ましくは、3%を超えて変化しないことを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載の使用。
- 前記少なくとも1種のポリエチレンイミンの添加前に、懸濁液が、9と10.3の間のpHを有することを特徴とする、請求項1から11のいずれか一項に記載の使用。
- 前記少なくとも1種のポリエチレンイミンが、懸濁液のpHを少なくとも0.4pH単位高める量で前記懸濁液に添加されることを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載の使用。
- 前記少なくとも1種のポリエチレンイミンの添加前の懸濁液のpHが8.5と9の間である場合、前記少なくとも1種のポリエチレンイミンが、懸濁液のpHを少なくとも1.0pH単位高める量で前記懸濁液に添加され、また前記少なくとも1種のポリエチレンイミンの添加前の懸濁液のpHが9と10の間である場合、前記少なくとも1種のポリエチレンイミンが、懸濁液のpHを少なくとも0.7pH単位高める量で前記懸濁液に添加されることを特徴とする、請求項1から13のいずれか一項に記載の使用。
- 少なくとも1種のポリエチレンイミンの添加前に、前記懸濁液が、5と100℃の間の温度、好ましくは、35と85℃の間の温度、より好ましくは、45と75℃の間の温度を有することを特徴とする、請求項1から14のいずれか一項に記載の使用。
- 前記少なくとも1種のポリエチレンイミンが、前記懸濁液の水性相のリットル当たり、1000から5000mg、より好ましくは、1300から4000mgの量で、前記懸濁液に添加されることを特徴とする、請求項1から15のいずれか一項に記載の使用。
- 前記炭酸カルシウム含有物質が、前記炭酸カルシウム含有物質の全重量に対して、炭酸カルシウムを重量で少なくとも50%、好ましくは、少なくとも80%、より好ましくは、少なくとも98%含むことを特徴とする、請求項1から16のいずれか一項に記載の使用。
- 前記炭酸塩含有物質の炭酸カルシウムが、沈降炭酸カルシウム(PCC)、天然粉砕炭酸カルシウム(NGCC)、表面活性化炭酸カルシウム(SRCC)、またはこれらの混合物であることを特徴とする、請求項1から17のいずれか一項に記載の使用。
- 前記懸濁液が、前記懸濁液の全体積基準で、前記炭酸カルシウム含有物質を、45から60体積%、好ましくは、48から58体積%、最も好ましくは、49から57体積%で含むことを特徴とする、請求項1から18のいずれか一項に記載の使用。
- 前記少なくとも1種のポリエチレンイミンが、前記懸濁液中で前記炭酸カルシウム含有物質を粉砕するステップの前に、途中でまたは後で、好ましくは、後で添加されることを特徴とする、請求項1から19のいずれか一項に記載の使用。
- 前記少なくとも1種のポリエチレンイミンが、乾燥形態の前記炭酸カルシウム含有物質に添加され、場合によって、炭酸カルシウム含有物質の前記懸濁液を形成する前に共に乾式粉砕されることを特徴とする、請求項1から20のいずれか一項に記載の使用。
- 少なくとも1種のポリエチレンイミンの前記懸濁液への添加後に、懸濁液が、伝導度ベースの調整デバイスを備えたユニット中に導入されることを特徴とする、請求項1から21のいずれか一項に記載の使用。
- 少なくとも1種のポリエチレンイミンの前記懸濁液への添加後に、懸濁液が、懸濁液伝導度の測定によって決定されたレベルまで容器またはユニット中に導入されることを特徴とする、請求項22に記載の使用。
- 少なくとも1種のポリエチレンイミンの前記懸濁液への添加後に、懸濁液が、懸濁液伝導度の関数として制御される懸濁液処理能力を有する流路の中を通過することを特徴とする、請求項22に記載の使用。
- 水性懸濁液のpHが、少なくとも0.3pH単位高められ、同時に、懸濁液伝導度の変化が、pH単位当たり100μS/cm以下であり、好ましくは、pH単位当たり50μS/cm以下であり、非常に好ましくは、pH単位当たり20μS/cm以下であるような量で、少なくとも1種のポリエチレンイミンを懸濁液へ添加する工程を含むことを特徴とする、少なくとも1種の炭酸カルシウム含有物質を25から62体積%で含有し、8.5と11の間の範囲のpHを有する水性懸濁液のpHを高める方法。
- 塗料および/または紙の用途における、請求項25に記載の方法により得られる懸濁液の使用。
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