JPH01289872A - 塗被紙用顔料分散剤 - Google Patents

塗被紙用顔料分散剤

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JPH01289872A
JPH01289872A JP12161088A JP12161088A JPH01289872A JP H01289872 A JPH01289872 A JP H01289872A JP 12161088 A JP12161088 A JP 12161088A JP 12161088 A JP12161088 A JP 12161088A JP H01289872 A JPH01289872 A JP H01289872A
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JP
Japan
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pigment
dispersant
acid
coated paper
maleic acid
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Application number
JP12161088A
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English (en)
Inventor
Susumu Yamaguchi
進 山口
Koji Masamizu
正水 孝二
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Lion Corp
Original Assignee
Lion Corp
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/44Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/56Macromolecular organic compounds or oligomers thereof obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H19/58Polymers or oligomers of diolefins, aromatic vinyl monomers or unsaturated acids or derivatives thereof

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Paper (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。

Description

【発明の詳細な説明】 音束よ座机歴分災 本発明は、重質および軽質炭酸カルシウム、カオリン、
クレー、水酸化アルミニウム、サチンホワイト、酸化チ
タン、タルク等の塗被紙用顔料の分散剤に関する。
災来夏艮肯 アート紙やコート紙等の塗工紙を製造するに際しては、
まず、カオリン、クレー、炭酸カルシウム等のいわゆる
塗被紙用顔料を分散剤と共に水に分散させ、この分散液
にバインダーとして合成ラテックス、でんぷん、カゼイ
ン等の高分子を加えて塗工液を調製し、この塗工液を原
紙に塗布乾燥する方法が一般に行われている。
そして、印刷適正向上等の目的のために、各種の顔料が
混合使用されている。そこで、塗被紙用顔料分散剤には
1次のような特性を具えていることが要求される。
■各種の顔料および混合顔料に対して有効な分散効果を
示すこと。
■経済性および塗工紙の品質の観点から、少量の使用量
で分散性の良い高濃度の顔料分散液が調製できること。
■顔料分散液の粘度の経日安定性が優れていること。
従来、塗被紙用顔料分散剤としては、トリポリリン酸ソ
ーダ、ヘキサメタリン酸ソーダ等のリン酸系ソーダ塩の
他、ポリアクリル酸ソーダ等の有機高分子系分散剤が用
いられている。しかしながら、このような分散剤は、分
散効果や経口安定性の点で未だ満足すべきものでない。
これらの欠点を解決すべく、特公昭54−36166号
公報および特公昭56−47131号公報には、アクリ
ル酸とマレイン酸との共重合物を、塗被紙用分散剤とし
て使用することが提案されている。
しかしこの分散剤も、その分散性能および経日安定性の
点で未だ不十分であった。
■が 決しようとする 本発明は、種々の塗被紙用顔料に対して少量の添加で十
分な分散効果を示し、しかも、高濃度で経口安定性に優
れた顔料分散液を調製することのできる分散剤を提供す
るものである。
見尻ムl撲 本発明の塗被紙用顔料分散剤は、(a)アクリル酸、(
b)マレイン酸および(C)メタクリル酸の混合物であ
って、(a)アクリル酸と(b)マレイン酸とのモル比
[(a)/(b)]が55/45〜45155であり、
(C)メタクリル酸を重合性モノマー全体[(a)+(
b)+(c)コに対して1〜20モル%含む混合物の共
重合物の塩からなることを特徴とする。
アクリル酸とメタクリル酸とのモル比を上記範囲とし、
さらに第三成分としてメタクリル酸を特定量用いて共重
合させることにより、従来共重合が難しいとされてきた
マレイン酸の共重合性を高めることができ、また、良好
な分散効果と経口安定性を実現できる。
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
(a)アクリル酸と(b)マレイン酸のモノマー組成モ
ル比は、(a) / (b) = 55/ 45〜45
/ 55、好ましくは53/47〜48152とする。
このモル比が55/45を超えると、マレイン酸の反応
率は高くなるが、共重合物の顔料に対する吸着性は低下
し、共重合物の顔料分散性が悪くなる。一方、モル比が
45155未満となると、マレイン酸の反応率が低くな
り、共重合物の顔料分散性も悪くなる。
(C)メタクリル酸は、(a)アクリル酸、(b)マレ
イン酸および(C)メタクリル酸からなるモノマー混合
物の1〜20モル%、好ましくは2〜7モル%を占める
量で用いられる。この量が1モル%未満ではメタクリル
酸の配合効果が発揮されない。また、20モル%を超え
るとメタクリル酸の持つ性質である疎水性が強くなり過
ぎ、顔料の分散性能が低下する。
共重合により得られる分散剤の40%水溶液粘度は、2
5℃で、20〜I 、 000センチポイズが好適であ
り、好ましくは40〜500センチポイズである。
また、共重合物の平均分子量は、1 、000〜100
.000が適当であり、好ましくはs、ooo〜30.
000である。 1,000未満では分散性能が劣り、
100.000を超えると逆に凝集力が強くなって好ま
しくない。
共重合物の製造法は、特に制限されず、従来公知の一般
的な重合法に従って実施することができ、水溶性重合開
始剤を用いて実施することができる。好ましくは、単独
重合が極めて困難なマレイン酸を塩の形で水溶液とし、
この水溶液にアクリル酸塩、メタクリル酸塩を滴下し、
重合時の反応液を弱酸性として反応を行うのがよい。
重合開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸アン
モニウムと過酸化水素との併用、過硫酸カリウム等の過
硫酸塩や、2,2I−アゾビス−2−アミジノプロパン
塩酸塩等のアゾ化合物の単独または2種以上の混合物が
使用される。
本発明における共重合物の塩としては、ナトリウム塩、
カリウム塩等のアルカリ金属塩やアンモニウム塩が好ま
しいが、その一部がマグネシウム、カルシウム等のアル
カリ土類金属塩で置換されていてもよく、また未中和部
分が残っていてもよく、全体として水溶性を示せばよい
また、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて
スチレンスルホン酸、ヒドロキシプロピルアクリレート
、ヒドロキシエチルアクリレート、メトキシポリエチレ
ングリコールメタクリレート、フェノキシポリエチレン
グリコールアクリレート、イタコン酸等の他の共重合性
モノマーを共重合させてもよく、この場合に、他の共重
合性子ツマ−は全体のモノマーの10モル%以内とする
ことがよい。
このようにして得られた分散剤は、通常10〜60重量
%の水溶液として使用に供される。使用に際しては、水
と分散剤を添加し、次に所定量の顔料を添加後、パドル
型羽根、タービン羽根等の撹拌羽根を備えた撹拌機、ホ
モミキサーなどにより撹拌、混合して40〜80重量%
の顔料水分散液を得る。分散剤の使用量は、顔料に対し
て0.01〜3.0重量%が好適である。なお、顔料、
水、分散剤水溶液の添加順序は、事情に応じて適宜変更
することができる。
見更勿夏果 本発明の分散剤は、塗被紙用顔料、例えば、重質および
軽質炭酸カルシウム、カオリン、クレー、サテンホワイ
ト、水酸化アルミニウム、酸化チタン等の各顔料および
これらの混合物に対して、優れた分散効果を示し、少量
の使用量によって、高濃度で低粘度の顔料分散液を実現
でき、70%以上の高濃度化も可能である。しがも、粘
度の経口安定性に優れており、顔料分散液を調製して長
期間放置しても、粘度の上昇を抑制することができる。
この理由としては、マレイン酸の反応率の向上により共
重合物の顔料への吸着が良くなったことと、アクリル酸
やマレイン酸に比べてやや疎水的なメタクリル酸を共重
合させることにより、得られた分散剤を使用した際の顔
料表面の水和層が薄くなり、自由水が増加して安定に低
粘度化が可能になったことが考えられる。
実施例1〜7および比較例1〜4 [分散剤の調製] まず、実施例1で用いた分散剤の調製方法を示す。
温度計、撹拌機および還流冷却器を備えた500s n
セパラブルフラスコに、無水マレイン酸96.0 g 
(0,98モル)を水140.3 gに溶解後50%水
酸化ナトリウム溶液78.4 g (0,98モル)を
仕込んで中和させ、マレイン酸モノナトリウム水溶液を
調製し、撹拌しながら、この水溶液を常圧下で沸騰温度
まで昇温した。
次に撹拌下に半中和したアクリル酸45%水溶液180
.8 g (0,98モル)および一部中和したメタク
リル酸45%水溶液9.1 g (0,04モル)、さ
らに過硫酸アンモニウム25%水溶液36.5 g (
4モル%)をそれぞれ別々のノズルより1時間を要して
連続的に滴下し、共重合反応せしめた。滴下終了後、系
の沸騰温度でさらに2時間撹拌し、共重合反応を終了し
、共重合物を得た。次に、70〜80℃にて、50%水
酸化ナトリウム水溶液でpHが8.0になるように中和
し、中和後の共重合物の濃度が40重量%となるように
水を加え、実施例1の分散剤水溶液とした。
以下、後記表−1に示すように1分散剤の組成および使
用開始剤を変化させる以外は、実施例1と同様の操作を
繰返し、実施例2〜7および比較例1〜4の分散剤を調
製した。
これらの各種分散剤について、その性状、およびそれを
用いた顔料スラリーの性状を評価し、それらの結果を後
記表−1にまとめた。
[分散剤の性状の評価方法] ■粘度; 共重合物の40重量%水溶液の粘度を、25℃で、B型
回転粘度計(東京計器■製)を用いて測定した。
■分子量; 上記水溶液に再度水を添加して1%水溶液とし、ゲルパ
ーメーションクロマトグラフィー(トーンーー、cpg
ooo型)を用いて、以下の条件で測定し、流出量のト
ップピークの分子量をポリアクリル酸換算で示した。 
カラムニド−ソー浦、TS)[gsl G3000Pl
IXL +TSKgel G4000PすXL 移動相ニリン酸緩衝液+0.1M食塩水■反応率; NMRによりマレイン酸の残存率を求め。
算出した。
[分散剤の性能評価方法] 下記に示す顔料混合物を用いて、分散剤の性能試験を行
った。
軽質炭酸カルシウム       87.5g (25
wt%)(粒径0.3μm、立方体) カオリンクレー          52.5g (1
5wt%)径2μ■以下95%以上 六  状 イオン交換水146.95 gを秤り、分散剤の40重
量%水溶液5.25 g (対顔料0.6%)を精秤し
、よく混合し、業務用ミキサーに仕込む。ヘンシル型の
撹拌羽根により9250rpm(ロード無の状態)で上
記顔料と共に5分間撹拌し、70重量%顔料スラリーを
調製し、20℃にてB型回転粘度計(東京計器−1!り
で粘度を測定した。
さらに、調製した顔料スラリーの経日安定性を確認する
ために、−週間放置後に同一条件で粘度を測定した。ま
た、同様の趣旨から、−週間放置後の顔料スラリーの沈
降度を評価した。
225+++ 2のガラス製サンプル瓶(高さ110 
m )に調製した顔料スラリーを入れ、−週間放置後に
直径4IIII+のガラス捧(重量50g)を差し込み
、底部の顔料の圧密を観察した。底部までガラス捧が届
けば「沈降度無し」、届かなければ「沈降度有り」とし
た。
(以下余白) 実施例8〜11 顔料の単品を用いた場合の分散性能評価結果を示す。
分散剤のモノマー組成(モル%)はアクリル酸/マレイ
ン酸/メタクリル酸=47.5/47.5/ 5であり
、重合開始剤として過硫酸アンモニウムをモノマーに対
して3モル%用いて反応させ、水酸化ナトリウムでpH
8,0に中和し、40重量%濃度の水溶液に調製した。
この分散剤の性状は、粘度386cp(25℃);分子
量はアクリル酸換算のトップピークで11,500 ;
反応率は90%であった。
後記表−2に示した各種顔料を単品で用いて、表記の顔
料濃度および分散剤添加量で、前述に準じて顔料スラリ
ーを調製し、このスラリーの性状を評価した。
(以下余白)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、アクリル酸、マレイン酸およびメタクリル酸の混合
    物であって、アクリル酸とマレイン酸とのモル比が55
    /45〜45/55であり、メタクリル酸を重合性モノ
    マー全体に対して1〜20モル%含む混合物の共重合物
    の塩からなることを特徴とする塗被紙用顔料分散剤。 2、当該共重合物の塩の平均分子量が1,000〜10
    0,000である請求項1記載の塗被紙用顔料分散剤。
JP12161088A 1988-05-17 1988-05-17 塗被紙用顔料分散剤 Pending JPH01289872A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1090890A3 (en) * 1999-10-05 2002-01-02 Rohm And Haas Company Method for preparing ceramic compositions

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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