JPS6265728A - 新規なカチオン質分散剤の調製方法 - 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】 本発明は水溶性であり且つ装入材または顔料に顕著な分
散特性をもつ新規なカチオン質分散剤の調製方法に関す
る。

更に詳細ては、本発明は分子中に遊離ポスポン酸基とヒ
ドロキシル基を含有するホスボネート化した化合物を、
４価の窒素原子及びボスボネート化した化合物のホスホ
ン酸基と反応性を有する基を含有する化合物と縮合する
ことによって、前記ホスホネート化した化合物をカチオ
ン化することを特徴とする新規な水溶性カチオン質分散
剤の調製方法に関する。

また、本発明は上述のようにして製造される新規なカチ
オン質分散剤及びその使用方法、特に紙工業、繊維工業
及び塗料工業での使用方法に関する。

本発明方法により製造される分散剤は非湿潤性である利
点ＣＡＡＴＣＣＡ１７　（＋　９８０年）に記載され充
試験力法に従って行なった試験では＃／ｌ　〜５ＣＮｊ
／ｌの生成物濃度で１５分（ｍｉｎ）以上の湿潤時間を
示す〕及び非発泡性をもち、これらの品質は分散剤にお
いてこれらの品質が必要である多くの工業において、該
分散剤を使用することが適当であることを示すものであ
る。

カルボキシ化した高分子電解質のナトリウム塩、低分子
量ポリアクリル酸ナトリウム、低分子量ポリメタクリル
酸ナトリウム、ポリリン酸塩類、リグノスルホネート類
またはポリナフタレンスルホン酸ナトリウムのような高
分子量アルキルアリールスルホン酸のアルカリ金属塩の
ような通常アニオンタイプである慣用の分散剤と比較し
て、カチオン質分散生成物の使用は紙工業、繊維工業及
び塗料工業のような多（の工業に重要である。

紙工業において、シート製造中の紙パルプ中へまたは被
覆組成物の塗布中のシート表面上への炭酸カルシウム、
カリオン、粘土、酸化チタン、タルク等のような固体製
人材を分散させることは非常に一般的である。カチオン
質分散剤の使用はシート上での装入材の保持を妨害をし
ない利点をもち、また、優れた表面外観を得るために被
覆組成物中てカチオン質結合剤の使用を可能にする。

本発明により製造されるカチオン質分散剤：・まこの用
途に非常に適しており、アミン基を含有する分散剤のよ
うな他の既知のカチオン質分散剤と比較して紙の最終白
変を変化させない利点をもつ。

本発明により得られろ新規な分散剤の他の利点はそれら
が低分子量であることに関するもので、この低分子量で
あることはシート製造中にピッチ類の沈降防止剤として
良好な有効性を分散剤に付与する。樹脂酸類またはリグ
ニン誘導伏杯の≦依物予丸Ａμ；未のピッ手相は・ンー
Ｌμに沈降して凹凸の原因となり、乾燥中に乾燥ロール
上に固着するために紙が破れる場合さえある。０．１〜
０．２％の添加量で本発明の生成物は凝集物の形成を回
避し、それによって上述の欠点を削除することができる
。

また、新規なカチオン質分散剤の使用は該分散剤が高含
蚤の顔料を含有する分散体に示す高流動能力のために有
利である。これは紙被覆用組成物または塗料に用いる場
合である。新規な分散剤の使用は非常に粘稠で使用不能
なペースト類をポンプ輸送可能な液体に変換することを
可能とし、この変換は濃度を変化させずに行なうことが
できる。

塗料にこの新規なカチオン質分散剤を助剤として使用す
れば、固体物質の磨砕時間を短縮し且つより微細な粒子
を得ることができる。

本発明による生成物の調製に適当であるホスホネート化
した透導体の例は以下に記載する一般式をもつアルキル
ホスホン酸化合物である：Ｐ二ＯＨ ／＼。ヨ 式中、ｎは０〜１２の値である。

第４級の窒素原子をもつ反応性化合物の例を以下に記載
する： 以下の一般式に相当する２、３−エポキシプロ式中、Ｘ
は臭素アニオンまたは塩素アニオンであり、Ｒ，、Ｒ２
及びＲ５は炭素原子数１〜４個のアルキル基であり、Ｒ
１，Ｒ２及びＲ３は同一であっても、異なるものであっ
てもよい。

以下の一般式に相当する６−ハロゲン−２−ヒドロキシ
プロピルトリアルキルアンモニウム式中゛、又は臭素ア
ニオンまたは塩素アニオンであり、Ｒ，’４．　ＢＦ２
及びＲ／、　　は炭素原子数１〜４個のアルキル基であ
り、Ｒ′１．Ｒ′２及びマ、は同一であっても、異なる
ものであってもよい。

以下の一般式の２．′５−エポキシプロビルアルキルモ
ルホリニウムハライド： 式中、又は臭素アニオンまたは塩素アニオンであり、Ｒ
はメチル基またはエチル基である。

以下の一般式の３−ハロゲン−２−ヒドロキシプロピル
アルキルモルホリニウムハライド：式中、Ｘは臭素アニ
オンまたは塩素アニオンであり、Ｒはメチル基またはエ
チル基である。

以下の一般式の２，５−エポキシブロピルジアルギルシ
クロヘキシルアンモニウムノ１ライド：式中、又は臭素
アニオンまたは塩素アニオンであり、Ｒ１及びＲ２はメ
チル基またはエチル基である。

以下の一般式の６−ハロゲン−２−ヒドロキシプロピル
ジアルキルシクロヘキシルアンモニウムハライド： 式中、Ｘは臭素アニオンまたは塩素アニオンであり、Ｒ
１及びＲ２はメチル基またはエチル基である。

第４級窒素原子含有反応性化合物の添加量はホスホス酸
１当量当たり友応性基少なくとも１当量の添加に対応し
なければならない。恐らく立体障害のために反応性化合
物のみがホスホン酸基の１個と反応することが観察され
た。

反応は完全に水溶性である反応生成物が得られるまで２
種の原料化合物を加熱することによって容易に行なわれ
る。例えば、１００°Ｃで、反応は１〜６時間の加熱時
間を必要とするだけで比較的速い。このようにして得ら
れた生成物は直接分散剤として使用できる。

以下の例は本発明によるカチオン質分散剤の調製方法及
び分散剤の用途を説明するものであるが、本発明を限定
するものではないことを理解されたい。以下の例は反応
性基とヒドロキシル化ホスホネート化合物との縮合反応
を充分に監視することができるリンプローブを用いた核
磁気共鳴（ＮＭＲ）　Ｋより反応を追跡した。

例　　１ ヒドロキシエタンジホスホン酸の５５％濃度水溶液５１
５重量部をコンデンサー及び温度計を備えたガラス反応
器へ装填し、５０℃へ加熱し、次に、２，６−エポキシ
プロビルトリメチルアンモニウムクロリド１１０重量部
を１０分間かけて添加する。内容物を５０℃に２時間維
持し、次に、５時間にわたり１００〜１０５℃に加熱す
る。反応の進行をリンＮＭＲにより監視する。

構造がｔＪＭＲにより確認された以下の一般式に対応し
、７０％の乾燥物質含量をもつ液体カチオン質分散剤４
２５重量部が得られる二側　　２ ヒドロキシブタンジホスホン酸２８１重量部と水６３０
の重量部を攪拌機、コンデンサー及び温度計を備えたガ
ラス反応器へ装填し、内容物を５０℃に加熱し、次に２
，３−エポキシプロビルトリメチルアンモニウムクロリ
ド１４５重量部を１０分かげて添加する。内容物を４時
間にわたり５０℃に維持し、次に６時間にわたり＋００
〜１０５°Ｃに維持する。液体カチオン質分散剤１０５
４重量部が得られる。

皿二」− ２，３−エポキシプロビルトリメチルアンモニウムクロ
リドを２．３−エポキシプロビルトリメチルアンモニウ
ムプロミド１４２重量部に代える以外は例１と同様の条
件下で反応を行なう。

次に、液体カチオン質分散剤４５６重量部が得られる。

例　　４ ２．３−エポキシプロビルトリメチルアンモニウムクロ
リドを２，３−エポキシプロピルトリエチルアンモニウ
ムクロリド１５１重量部に代える以外は例１と同様の方
法で反応を行なう。液体カチオン質分散剤４６３重量部
が得られる。

例　　５ 例１で調製した分散剤を６７重量％の炭酸カルシウム及
び３３重量％の水を主体とする紙被覆用組成物の分散剤
として試験した。粘度を測定すれば、生成物の分散効率
を監視することができる。添付する表に記載する粘度は
ＲＶＴタイプＢ型粘度計を用いて測定した。非常に低速
（０・５　ｒｐｍ）での分散体の粘度（静的粘度）及び
＋　ｏ　ｏ　ｒｐｍの攪拌を行なった分散体の粘度（動
的粘度）を測定した。

本発明の生成物と高分子量カチオン質ポリアミノアミド
を主体とするカチオン質生成物のような高分散効率をも
つことが知られている他の生成物の比較を行なった。

以下の表罠おいて、新規な生成物がより大きな分散効率
を示す： また、本発明の新窺な分散剤の分散効率はカオリンタイ
プのシリコアルミネートについても高い。６２重量％の
カオリンＳＰＳ　（Ｋａｏｌｉｎ　５ｐｙ）〔仏国、パ
リのＥＣＣインターナショナル（ＥＣＣＩｎｔｅｒｎａ
ｔ土ｏｎａｌ）から市販されている〕を主体とする紙被
覆用組成物において、例１で調製した分散剤は工業的必
要条件に適合する分散体を得ることを可能にする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、分子中に遊離ホスホン酸基とヒドロキシル基を含有
   するホスホネート化した化合物を、第４級窒素原子及び
   ホスホネート化した化合物のホスホン酸基と反応性を有
   する基を含有する化合物と縮合することによつて、前記
   ホスホネート化した化合物をカチオン化することを特徴
   とする新規な水溶性カチオン質分散剤の調製方法。 ２、使用するホスホネート化した化合物が以下の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、ｎは０〜１２の値をもつ） で表されるヒドロキシアルカンジホスホン酸である特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ３、第４級窒素原子を含有する化合物が第４級アンモニ
   ウム基を含有する化合物である特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ４、２，３−エポキシプロピルトリアルキルアンモニウ
   ムハライドまたは３−ハロゲン−２−ヒドロキシプロピ
   ルトリアルキルアンモニウムハライドをホスホン酸１当
   量当たりエポキシ基またはハロゲン少なくとも１当量の
   割合でホスホネート化した化合物と反応させる特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ５、２，３−エポキシプロピルアルキルモルポリニウム
   ハライドまたは３−ハロゲン−２−ヒドロキシプロピル
   アルキルモルホリニウムハライドをホスホン酸１当量当
   たりエポキシ基またはハロゲン少なくとも１当量の割合
   でホスホネート化した化合物と反応させる特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ６、２，３−エポキシプロピルジアルキルシクロヘキシ
   ルアンモニウムハライドまたは３−ハロゲン−２−ヒド
   ロキシプロピルジアルキルシクロヘキシルアンモニウム
   ハライドをホスホン酸１当量当たりエポキシ基またはハ
   ロゲン少なくとも１当量の割合でホスホネート化した化
   合物と反応させる特許請求の範囲第１項記載の方法。