JPS5925839A - 無機顔料分散剤 - Google Patents

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】 本発明は無機顔料分散剤に関するものである。

詳しくはアート紙コート紙等の塗工に用いられる、クレ
ー、炭酸カルシウム、サテンホワイト等の無機顔料粉末
の塗工液への分散；無機顔料粉末のスラリー輸送；排煙
脱硫装置に於いて硫黄酸化物吸収用アルカリとして用い
られる水酸化マグネシウム粉末のスラリー輸送：陶磁器
の減水剤等の用途で高濃度に於いても低粘度が得られ、
且つ分散安定性に優れる分散剤を提供するものである。

従来このよう々目的に用いられる分散剤としてはリン系
化合物、ポリ（メタ）アクリル酸塩等が知られている。

しかし、リン系化合物は分散液粘度が経時的に急速に上
昇し、特に高温ではこの傾向がいちじるしい。まだ、ポ
リ（メタ）アクリル酸塩は分散液粘度の経時変化、特に
高温での経時変化が少なく、従来量も良い評価を得ては
いるが、サテンホワイトや水酸化マグネシウム等に対し
てはその添加量を増大させなければ充分な効果が得られ
ない。

本発明者等はこのような現状に鑑み、研究の結果、本発
明に到達した。従って本発明の目的は高濃度に於いても
低粘度が得られ、且つ分散安定性に優れる無機顔料用の
分散剤を提供することにある。

即ち本発明は 一般式 ％式％ ｒはそれぞれ独立に０又は１〜１００の整数を表わし、
Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に炭素数２〜４のアルキレ
ン基を表わし、Ｙ及びＺは、■それぞれ独立に水酸基、
炭素数１〜４のアルコキシ基、１価のリン酸基（但し、
１価金属、２価金属、アンモニアもしくは有機アミンの
塩、又は炭素数１〜４のアルキル基のモノもしくはジエ
ステルを含む。）、１価のスルホン酸基（但し、１価金
属、２価金属、アンモニアもしくは有機アミンの塩、又
は炭素数１〜４のアルキル基のエステルを含む。）、又
は１価の硫酸基（但し、１価金属、２価金属、アンモニ
アもしくは有機アミンの塩、又は炭素数１〜４のアルキ
ル基のエステルを含む。）を表わすか、あるいは■Ｙと
Ｚは一緒に２価のリン酸基、２価のスルで示される化合
物からなる群より選ばれた少なくとも１種のアリルエー
テル系単量体（１）、アクリル酸、メタアクリル酸並び
にこれらの酸の１価金属、アンモニアもしくは有機アミ
ンによる塩および炭素数１〜４のアルキルもしくはヒド
ロキシアルキルのエステルからなる群より選ばれた少な
くとも１種の（メタ）アクリル酸系単量体（２）および
、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸およびこれらの酸
の１価金属、２価金属、アンモニアもしくは有機アミン
による部分塩もしくは完全塩又は炭素数１〜４のアルキ
ルもしくはヒドロキシアルキルのモノもしくはジエステ
ルからなる群より選ばれた少なくとも１種の二塩基酸系
単量体（３）を、了りルエーテル系単量体（１）　０．
５〜５０　％　＃　％、（メタ）アクリル酸系単量体（
２）　２０〜９０モル％　および二塩基酸系単量体（３
）１〜５０モル％（但し、（１）、（２）および（３）
の合計は１００モル係である。）の割合で用いて得られ
る共重合体（Ａ）を主成分とする無機顔料分散剤に関す
るものである。

前記一般式で示されるアリルエーテル系単量体（１）と
しては、例えば３−アリロキシプロパン−１２−ジオー
ル、３−アリロキシプロパン−１，２−ジオールホスフ
ェート、３−アリロキシプロパン−１，２−ジオールス
ルホネ−）、３−アリロキシプロパン−１，２−ジオー
ルサルフェート、３−アリロキシ−１，２−ジ（ポリ）
オキシエチレンエーテルプロパン、３−了りロキシー１
，２−ジ（ポリ）オキシエチレンエーテルプロパンホス
フエート、３−アリロキシ−１，２−ジ（ポリ）オキシ
エチレンエーテルプロパンスルホネート、３−了りロキ
シー１，２−ジ（ポ１月オキシプロピレンエーテルプロ
パン、３−アリロキシ−１，２−ジ（ポリ）オキシプロ
ピレンエーテルプロパンホスフェ−）、３−７１Ｊロキ
シー１，２−ジ（ポリ）オキシプロピロピレンエーテル
プロパンスルホネート、６−アリロキジヘキサンー１．
．２，３，４．５−ペンタオール、６−アリロキジヘキ
サンー１．２，３，４．５−ペンタオールホスフェート
、６−アリロキジヘキサンー１．２，３，４．５−ペン
タオールスルホネート、６−アリロキシ−１，２，３，
４，５−ペンタ（ポリ）オキシエチレンエーテル・ヘキ
・サンン１．６−アリロキシ−１，，２，３，４，５−
ペンタ（ポリ）オキシプロピレンエーテルヘキサン、３
−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸及び
その１価金属塩、２価金属塩、アンモニウム塩もしくは
有機アミン塩、又はこれ等の化合物のリン酸エステルも
・じクハ硫酸エステル及びそれ等の１価金属塩、２価金
属塩、アンモニウム塩又は有機アミン塩；３−ア＋）　
ｏ　キシ−２−（ホ！Ｊ　）オキシェチレンプＯパンス
ルホン酸及びその１価金属塩、２価金属塩、アンモニウ
ム塩もしくは有機アミン塩、又はこれ等の化合物のリン
酸エステルもしくは硫酸エステル及びそれ等の１価金属
塩、２価金属塩、アンモニウム塩又は有機アミン塩；３
−アリロキシ−２−（ポリ）オキシプロピレンプロパン
スルホン酸及びその１価金属塩、２価金属塩、アンモニ
ウム塩も１−＜は有機アミン塩、又はこれ等の化合物の
リン酸エステルもしくは硫酸エステル及びそれ等の１価
金属塩、２価金属塩、アンモニウム塩又は有機アミン塩
；などをあげることができる。

了りルエーテル系単量体（１）、（メタ）アクリル酸系
単量体（２）および二塩基酸系単量体（３）で用いられ
得る１価金属としてはナトリウム、カリウム等をあげる
ことができ、２価金属としてはカルシウム、マグネシウ
ム、亜鉛等をあげることができ、有機アミンとしてはモ
ノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、
モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン
等のアルキルアミン類：モノエタノールアミン、ジェタ
ノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパ
ツールアミン、ジメチルエタノールアミン等のアルカノ
ールアミン類；ピリジン等をあげることができる。

アリルエーテル系単ｉ　体（１）、（メタ）アクリル酸
系単量体（２）および二塩基酸系単量体（３）から共重
合体（Ａ）を得るには、従来公知の方法によることがで
きる。例えば水、有機溶剤、あるいは水可溶性有機溶剤
と水との混合溶剤等の溶剤中での重合を挙げることがで
きる。この際、水媒体中での重合には重合開始剤として
過硫酸塩、過酸化水素、水溶性有機ハイドロパーオキシ
ド等が用いられ、亜硫酸水素ナトリウムやアスコルビン
酸等の促進剤を併用することができる。有機溶剤中での
重合には重合開始剤としてアゾ系化合物や有機過酸化物
等が用いられ、アミン化合物等の促進剤を併用すること
ができる。水可溶性有機溶剤と水との混合溶剤中での重
合には、上記の種々の重合開始剤あるいは重合開始剤と
促進剤との組合せの中から適宜選んで用いることができ
る。

このようにして得られた共重合体（Ａ）はそのままでも
無機顔料分散剤として用いられるが、必要により更にア
ルカリ性物質で中和して用いることもできる。このよう
なアルカリ性物質としては、１価金属及び２価金属の水
酸化物、塩化物、炭酸塩及び重炭酸塩；アンモニア；有
機アミン等を挙げることができる。

本発明の無機顔料分散剤は、無機顔料に対して重量で０
０５〜５係好ましくは０．１〜２係の範囲の量で使用す
ることができる。

以下、参考例、実施例及び比較例により本発明を更に詳
細に説明する。尚、例中の係は特にことわりのない限り
重量係を示すものとする。

参考例１ 還流冷却器を備えた内容積１ｔの５日フラスコに純水１
６５ｖを仕込み、マレイン酸２ナトリウム１００ｖ及び
３−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸ナ
トリウム１３０ｖを加えて１ｏ。

℃に列温し、攪拌しながらアクリル酸ナトリウム４０係
水溶液４２５ｆ、過硫酸アンモニウム２０％水溶液９Ｏ
ｆ及び過酸化水素３５係水溶液９０２をそれぞれ４時間
で滴下して共重合反応させ、水溶性共重合体（１）の水
溶液を得た。この水溶性共重合体（１）の数平均分子量
は４１００であった。

参考例２ 参考例１で用いたと同様の重合容器に純水１４０７を仕
込み、フマル酸２ナトリウム１６０７及び３−アリロキ
シプロパン−１，２−ジオール９０ｔを加えて１００℃
に昇温し、攪拌しながらアクリル酸ナトリウム４０％水
溶液３８０グ、過硫酸アンモニウム２０％水溶液１３０
７及び過酸化水素３５％水溶液１００２をそれぞれ４時
間で滴下して共重合反応させ、水溶性共重合体（２）の
水溶液を得だ。この水溶性共重合体（２）の数平均分子
量は３５００であった。

参考例３ 参考例１で用いたと同様の重合容器に純水９０りを仕込
み、アクリル酸２２０７、マレイン酸ジナトリウムの４
５％水溶液２１　Ｏｒ、水酸化ナトリウムの５０係水溶
液２５０２、及び３−アリロキシプロパン−１，２−ジ
オール１モルＫｌｔしてエチレンオキザイドを４モル伺
加させてさらに０．５モルの５酸化２リンを反応させて
得だアリルエーテル系単量体の３０％水溶液５０２を滴
下単量体系として用いる他は参考例１と同様にして水溶
性共重合体（３）の水溶液を得た。

この水溶性共重合体（３）の数平均分子量は４３００で
あった。

比較参考例１ 参考例１で用いたと同様の重合容器に純水２７０７を仕
込み、３−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホ
ン酸ナトリウム１５０７を溶解させアクリル酸１９０２
及び水酸化ナトリウムの５０係水溶液２１０２を滴下す
る他は参考例１と同様にして水溶性共重合体（４）の水
溶液を得た。

この水溶性共重合体（４）の数平均分子量は４５００で
あった。

比較参考例２ 参考例１で用いたと同様の重合容器に純水１８０７を仕
込み、マレイン酸ジナトリウム１２０グを加えて溶解さ
せ、アクリル酸ナトリウムの４０％水溶液７００ｖを滴
下する他は参考例１と同様にして水溶性共重合体（５）
の水溶液を得た。

この水溶性共重合体（５）の数平均分子量は４２００で
あった。

実施例１ 内容積１ｔのステンレス製ビーカーに水１１６ｖを入れ
、水溶性共重合体（１）の水溶液３．６ｆ（固形／固形
０８％）を加え、ディシルバー型羽根（３５φ）を取り
付けたディスパーで攪拌しながら軽質炭酸カルシウム（
平均粒径０．１５μ）１８０ｒを加えた。

全量添加後２０００　ｒｐｔｎで１５分間攪拌した後、
得られた分散液の粘度を２５℃で測定した。結果を表１
に示した。

実施例２〜３ 実施例１と同様にして水溶性共重合体（２）　ｔたは（
３）をそれぞれ固形分として０．８係添加して炭酸カル
シウム６０係分散液を調製し、粘度を測定した結果は表
１に示した。

比較例１〜３ 実施例１と同様にして水溶性共重合体（４）、（５）及
び市販のポリアクリル酸す）　ＩＪウム（分子量５００
０）をそれぞれ固形分として０．８添加して分散試験を
行った。結果は表１に示した。

表１　軽質炭酸カルシウム（０，１５μ）に対する分散
性能 実施例４〜５ 実施例１で用いたと同様のステンレス製容器にザチンホ
ワイト２５％ペース）２００ｙ６入れ。

水３５７及び水溶性共重合体（１）またけ（２）の水溶
液４７７（固形／固形１．０％）を添加した後、ディス
パーで１５分間２００　Ｏｒｐｍにて攪拌した。得られ
たサテンホワイト分散液に、さらに軽質炭酸カルシウム
（平均粒径０．１５μ）１３８ｆを加えた後、さらに１
５分間２００　Ｏｒｐｍにて攪拌して、分散液を得た。

実施例１と同様にして分散液の粘度を測定し、結果を表
２に示した。

比較例４〜５ 実施例４〜５と同様にして、水溶性共重合体（５）また
け市販のポリアクリル酸す）　ＩＪウム（分子量４００
０）を固形分として、１０％添加して分散試験を行った
。結果は表２に示した。

表２　サテンホワイト・炭酸カルシウム混合系に対する
分散性能

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式 ％式％ （但し式中、ｐは１〜４の整数を表わし、ｑ及びｒはそ
   れぞれ独立にＯ又は１〜１００の整数を表わし、）ｊｌ
   及びＲ２はそれぞれ独立に炭素数２〜４のアルキレン基
   を表わし、Ｙ及び２は、■それぞれ独立に水酸基、炭素
   数１〜４のアルコキシ基、１価のリン酸基（但し、１価
   金属、２価金属、アンモニアもしくは有機アミンの塩、
   又は炭素数１〜４のアルキル基のモノもしくはジエステ
   ルを含む。）、１価のスルホン酸基（但し、１価金属、
   ２価金属、アンモニアもしくは有機アミンの塩、又は炭
   素数１〜４のアルキル基のエステルを含む。）、又は１
   価の硫酸基（但し、１価金属、２価金属、アンモニアも
   しくは有機アミンの塩、又は炭素数１〜４のアルキル基
   のエステルを含む。）を表わすか、あるいは■Ｙと２は
   一緒に２価のリン酸基、２価のスルホン酸基又は２価の
   硫酸基を表わす。） で示される化合物から々る群より選ばれた少なくとも１
   種のアリルエーテル系単量体（１）、アクリル酸、メタ
   アクリル酸並びにこれらの酸の１価金属、アンモニアも
   しくは有機アミンによる塩および炭素数１〜４のアルキ
   ルもしくはヒドロキシアルキルのエステルからなる群よ
   り選ばれ至 た少なくとも１種の（メタ）アクリル酸■単量体（２）
   および、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸およびこれ
   らの酸の１価金属、２価金属、アンモニアもしくは有機
   アミンによる部分塩もしくは完全塩又は炭素数１〜４の
   アルキルもしくはヒドロキシアルキルのモノもしくはジ
   エステルからなる群より選ばれた少なくとも１種の二塩
   基酸系単量体（３）を、アリルエーテル系単量体（１）
   　Ｏ，！５〜５０モル転（メタ）アクリル酸■単量体（
   ２）　２０〜９０モル％および二塩基酸系単量体（３）
   １〜５０モル％（但し、（１）、（２）および（３）の
   合計は１００モル係である。）の割合で用いて得られる
   共重合体（Ａ）を主成分とする無機顔料分散剤。