KR101809856B1 - 안정한 현탁액 전도율을 유지하면서, 탄산칼슘 포함 재료의 수성 현탁액 중의 첨가제로서 사용하는 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올의 용도 - Google Patents

안정한 현탁액 전도율을 유지하면서, 탄산칼슘 포함 재료의 수성 현탁액 중의 첨가제로서 사용하는 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 25∼62 부피%의 1 이상의 탄산칼슘 포함 재료를 함유하는 수성 현탁액 중의 첨가제로서의 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올의 용도로서, 현탁액의 전도율에 관해 개선된 안정성을 제공하는 용도에 관한 것이다.

Description

안정한 현탁액 전도율을 유지하면서, 탄산칼슘 포함 재료의 수성 현탁액 중의 첨가제로서 사용하는 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올의 용도{USE OF 2-AMINO-2-ETHYL-1,3-PROPANEDIOL AS ADDITIVE IN AQUEOUS SUSPENSIONS OF CALCIUM CARBONATE-COMPRISING MATERIALS WHILE MAINTAINING STABLE SUSPENSION CONDUCTIVITY}
본 발명은 탄산칼슘 포함 재료의 수성 현탁액 및 이에 첨가되는 첨가제의 기술적 영역에 관한 것이다.
탄산칼슘 포함 재료의 수성 현탁액의 제조에 있어서, 숙련자는 종종 이 현탁액의 1 이상의 특성을 조절하기 위해 첨가제를 선택하고 도입할 필요가 있다.
이 첨가제를 선택하는 데에 있어서, 숙련자는 이 첨가제가 비용 효율성을 유지해야 하고 이 현탁액의 수송, 가공 및 적용 동안 원하지 않는 상호 작용 또는 효과 저하를 초래하지 않아야 함을 명심해야 한다.
좀처럼 해결되지 않았지만 출원인이 실감한 숙련자의 고려 중에서 중요한 것은, 유의적인 변경을 일으키지 않는 것, 즉 탄산칼슘 포함 재료 현탁액의 전기 전도율을 증가시키지 않을 뿐 아니라 대기의 휘발성 유기 탄소 함량(VOC)의 증가에 대한 영향도 줄이는 첨가제의 선택이다.
사실상, 현탁액의 전기 전도율의 측정을 기준으로 한 이러한 현탁액의 가공 및 수송의 양태를 조절하는 것은 유리할 수 있다.
예컨대, 주어진 통로 또는 유닛을 통하는 이러한 현탁액의 유속은 현탁액 전도율로 이루어진 측정에 따라 제어할 수 있다. Klausner F 등에 의한 명칭 "A Conductance Based Solids Concentration Sensor for Large Diameter Slurry Pipelines" (J. Fluids Eng. / Volume 122 / Issue 4 / Technical Papers)의 공개물에는, 컨덕턴스 측정에 기초한 소정 직경의 파이프라인을 통과하는 슬러리의 고형분 농도를 측정하는 기구가 기재되어 있다. 이들 컨덕턴스 측정에 기초하여, 파이프의 최상부로부터 바닥까지의 슬러리 농도의 변동을 나타내는 그래프 표시 뿐 아니라, 면적 평균 농도 이력도 얻을 수 있다.
용기 벽을 따라 소정 높이에서 전도율을 검출함으로써, 용기 충전도를 또한 관리할 수 있다.
본 발명은 또한 현탁액의 전기 전도율의 감소에 의한 저장 및 수송 동안의 금속 용기 및 탱크의 부식 위험의 감소 주제에 관한 것이다.
그러나, 전기 전도율, VOC 및 저위험 부식의 측정을 기초로 한 이러한 조절 시스템의 이점을 이용하고 취하기 위해서는, 숙련자는 동시에 전기 전도율 값의 유의적인 변동을 일으키지 않고 VOC 또는 부식 위험을 증가시키지 않는 적어도 이들 3가지 기능을 수행하는 데에 필요한 첨가제를 선택해야 하는 과제에 직면한다.
탄산칼슘 포함 재료 현탁액에 사용되는 첨가제의 기능 중에는, 이 현탁액의 중화이던 또는 알칼리화이던 간에, 현탁액 pH를 조정하는 것이 있다.
현탁액이 도입되는 적용 환경의 pH에 맞추기 위해, 또는 pH 민감성 첨가제의 첨가를 위한 준비에서, 현탁액 알칼리화가 특히 요구된다. pH 상승 단계는 또한 현탁액을 소독하거나 또는 소독을 유지하는 역할을 할 수 있다. pH의 조정은 가공 동안 산성 환경과 접촉시 탄산칼슘의 원하지 않는 용해를 피하기 위해 필요할 수 있다.
탄산칼슘 포함 재료 현탁액의 수성 현탁액에 사용되고 숙련자에게 이용 가능한 이러한 pH 조정 첨가제는 다수이다.
탄산칼슘 포함 재료의 수성 현탁액의 pH를 상승시키기 위해 사용될 수 있는 첨가제의 제1 군은 수산화물 함유 첨가제이며, 특히 알칼리 및 알칼리 토금속 수산화물이다.
예컨대, US 6,991,705는 수산화나트륨 공급물과 같은 알칼리 금속 수산화물 공급물 및 이산화탄소 공급물의 조합에 의해, 탄산칼슘을 포함할 수 있는 펄프 현탁액의 알칼리성을 증가시키는 것을 언급한다.
수산화칼륨, 수산화마그네슘 및 수산화암모늄은 EP 1 795 502에서 언급된 바와 같은 10∼13 범위로 PCC 현탁액의 pH를 제어하는 데에 사용되는 다른 이러한 첨가제이다.
탄산칼슘 포함 재료의 수성 현탁액의 pH를 상승시키는 데에 사용될 수 있는 첨가제의 제2 군은 수산화물 이온을 함유하지 않지만 물과 반응시 이러한 이온을 생성하는 첨가제이다.
이러한 첨가제는 약산의 나트륨 염과 같은 염일 수 있다. 이러한 유형의 첨가제의 예는 아세트산나트륨, 중탄산나트륨, 탄산칼륨 및 알칼리 인산염(예컨대 트리폴리포스포네이트, 나트륨 및/또는 칼륨 오르토포스페이트)를 포함한다.
탄산칼슘 포함 재료 현탁액의 pH를 증가시키기 위해, 예컨대 암모니아, 아민 및 아미드를 비롯한 질소계 첨가제를 채용하는 것도 가능하다.
상기 첨가제 모두는 물과의 반응 후 현탁액 중에 수산화물 이온을 제공 또는 생성하는 것에 의한 일반 기전에 따라 수성 현탁액의 pH를 상승시킨다.
문헌으로부터, 알칼리 조건 하에서 수산화물 이온 농도를 증가시키면 동시에 전도율이 증가됨이 공지되어 있다[문헌("Analytikum", 5th Edition, 1981, VEB Deutscher Verlag fuer Grundstoffindustrie, Leipzig, "Konduktometrische Titration"을 언급하는 페이지 185-186).
하기 실시예 부분에 나타나는 바와 같이, 알칼리 및 알칼리 토금속 수산화물 뿐 아니라 트리에탄올아민과 같은 아민이 탄산칼슘 포함 재료의 수성 현탁액의 pH를 동시에 상승시키면서 유의적인 전도율 증가를 초래한다는 지지 증거와 함께 문헌에서 증명된 상기 일반적인 지식 하에서, 숙련자는 이들 첨가제와 동일한 기전에 따라, 즉, 현탁액 중에 수산화물 이온을 도입한 결과로 현탁액 pH를 상승시키는 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올이 심지어 전도율 감소를 초래한다는 예상은 할 수 없었지만, 숙련자는 EP 2 281 853의 시험 9, EP 2 354 191의 시험 2 및 EP 2 392 622의 시험 2에 나타난 바와 같이 모든 이들 적용에서 pH 단위당 전도율의 전하가 낮지만 여전히 양성이거나 거의 0이며 VOC가 없지 않은 알칸올아민 pH 조절제를 개시하는 허여 유럽 특허 EP2281853, EP2354191 및 EP2392622를 알고 있다.
EP2363435는 pH 제어제로서의 선형 또는 분지형 폴리에틸렌이민(PEI)을 기재한다. 이러한 PEI는 반응성이 있고, 셀룰로오스 섬유의 표면에 흡착하고 개질하는 능력을 가지며, 제지 공정에서 습윤 강도 제제(wet-strength agent)로서 사용된다. 선형 PEI는 실온에서 수불용성이어서, 매우 소량의 첨가제를 투여시 용이한 취급에 대한 명백한 단점을 갖는다. 선형 PEI는 실온에서 유기 용매에 가용성이지만, VOC 감소에 대해 비생산적일 수 있다.
본 발명의 하나의 목적은 동시에 현탁액의 pH를 증가시키면서 현탁액 전도율을 감소시킬 수 있는 첨가제의 제공에 관한 것이다.
본 출원의 제1 양태는, 현탁액 pH를 적어도 0.3 pH 단위 증가시키면서 동시에 현탁액 전도율을 5∼100 μS/cm/pH 단위 감소시키기 위한, 현탁액의 총 부피를 기준으로 25∼62 부피%의 1 이상의 탄산칼슘 포함 재료를 함유하고 pH가 8.5∼11인 수성 현탁액 중의 첨가제로서의 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올의 용도에 있다.
pKa가 단지 8.8(20℃에서)인 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올을 pH가 8.5∼11이고 현탁액의 총 부피를 기준으로 하여 25∼62 부피%의 1 이상의 탄산칼슘 포함 재료를 함유하는 수성 현탁액 중의 첨가제로서 사용하여 현탁액 pH를 적어도 0.3 pH 단위 증가시키면서 현탁액 전도율을 5∼100 μS/cm/pH 단위를 감소시키고 수성 탄산칼륨 포함 재료 현탁액을 VOC 없이 유지할 수 있음을 출원인이 밝힌 것은, 완전히 놀랍고도 pH의 증가에 사용되는 일반 첨가제에 기초한 예상과는 반대의 것이었다.
본 발명에 따른 "전도율"은 하기 실시예 부분에 정의된 측정 방법에 따라 측정시의 수성 탄산염 포함 재료 현탁액의 전기 전도율을 의미한다.
본 발명의 목적을 위해, pH는 하기 실시예 부분에 정의된 측정 방법에 따라 측정된다.
현탁액 중 고형 재료의 부피%는 하기 실시예 부분에 정의된 방법에 따라 측정된다.
바람직한 구체예에서, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 첨가제는 물로 희석되며, 수계 용액으로서 탄산칼슘 포함 재료에 첨가된다. 더욱 바람직하게는, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 첨가제는 냉수로 제조되고 및/또는 실온에서 저장된다.
다른 바람직한 구체예에서, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 첨가제는 화학적 순도가 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올에 대해 90 중량% 초과, 바람직하게는 95 중량% 초과, 더욱 바람직하게는 99 중량% 초과이다.
다른 바람직한 구체예에서, 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올은 화학적 순도가 적어도 95 중량%이며, 물에 용해되어 80 중량%∼95 중량%, 예컨대 85 중량%의 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 함유 수계 용액을 형성한다.
바람직한 구체예에서, 수성 탄산칼슘 포함 재료 현탁액은 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 첨가 전에, 전도율이 500∼2,000 μS/cm, 바람직하게는 800∼1,300 μS/cm이다.
다른 바람직한 구체예에서, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올의 첨가 후, 현탁액 전도율이 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올의 첨가 후 5∼70 μS/cm/pH 단위, 바람직하게는 5∼50 μS/cm/pH 단위의 현탁액 전도율 값만큼 감소된다.
다른 바람직한 구체예에서, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올의 첨가 전에, 수성 탄산칼슘 포함 재료 현탁액은 pH가 9∼10.3이다.
다른 바람직한 구체예에서, 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올은 수성 현탁액의 pH를 적어도 0.4 pH 단위 증가시키는 양으로 상기 현탁액에 첨가된다.
2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 첨가 전의 현탁액 pH가 8.5∼9일 경우, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올은 바람직하게는 현탁액의 pH를 적어도 1.0 pH 단위 증가시키는 양으로 상기 현탁액에 첨가된다. 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 첨가 전의 현탁액 pH가 9∼10일 경우, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올은 바람직하게는 수성 현탁액의 pH를 적어도 0.7 pH 단위 증가시키는 양으로 상기 현탁액에 첨가된다.
2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 전에, 상기 현탁액은 바람직하게는 온도가 5∼100℃, 더욱 바람직하게는 35∼85℃, 더더욱 바람직하게는 45∼75℃이다.
바람직한 구체예에서, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올은 상기 현탁액의 수상 1 리터당 500∼15,000 mg, 바람직하게는 1,000∼5,000 mg, 더욱 바람직하게는 1,300∼2,000 mg의 양으로 상기 현탁액에 첨가된다.
현탁액 중 상기 탄산칼슘 포함 재료에 관하여, 이 재료는 바람직하게는 상기 탄산칼슘 포함 재료의 총 등가 건조 중량에 대해, 적어도 50 중량%, 바람직하게는 적어도 80 중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 98 중량%의 탄산칼슘을 포함한다.
상기 탄산염 포함 재료의 탄산칼슘은 경질 탄산칼슘(PCC), 천연 중질 탄산칼슘(NGCC), 표면 반응형 탄산칼슘(SRCC), 또는 이의 혼합물일 수 있다.
표면 반응형 탄산칼슘은 산 및 이산화탄소와 탄산칼슘의 반응으로부터 생성되는 생성물을 지칭하는 것으로 이해되며, 상기 이산화탄소는 산 처리에 의해 인시츄로 형성되고 및/또는 외부에서 공급되며, 표면 반응형 천연 탄산칼슘은 20℃에서 측정된 pH가 6.0을 초과하는 수성 현탁액으로서 제조된다. 이러한 생성물은 다른 문헌 중에서도 WO 00/39222, WO 2004/083316 및 EP 2 070 991에 기재되어 있으며, 이들 참조 문헌의 내용은 본 출원에 포함된다.
바람직한 구체예에서, 상기 현탁액은 상기 현탁액의 총 부피를 기준으로 45∼60 부피%, 바람직하게는 48∼58 부피%. 가장 바람직하게는 49∼57 부피%의 상기 탄산칼슘 포함 재료를 포함한다.
다른 바람직한 구체예에서, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올은 상기 탄산칼슘 포함 재료의 분쇄 단계 전, 단계 동안 또는 단계 후, 바람직하게는 분쇄 단계 후에 첨가된다.
상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올은 상기 탄산칼슘 포함 재료의 현탁액의 형성 전에, 무수 형태의 상기 탄산칼슘 포함 재료에 첨가되는 것이 또한 유리할 수 있다.
상기 현탁액에 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올을 첨가한 후, 전도율 기준 조절 장치가 구비된 유닛에 현탁액이 도입될 수 있다.
예컨대, 현탁액은 현탁액 전도율의 측정에 의해 결정되는 수준 이하로 용기 또는 유닛에 도입될 수 있다.
현탁액은 현탁액 전도율의 함수로서 조절되는 현탁액 처리량을 갖는 통로에 추가로 또는 대안적으로 통과될 수 있다.
이러한 점에서, "통로"는 한정된 영역의 처리량 뿐 아니라, 한정이 정의되지 않은, 즉 공정의 하나의 통로 후의 처리량과 관련될 수 있다.
상기 언급된 본 발명의 구체예는 서로 조합되어 사용될 수 있거나 사용되는 것으로 고려됨을 이해해야 한다.
상기 기재된 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올의 용도의 이점의 관점에서, 본 발명의 추가의 양태는, 현탁액의 총 부피를 기준으로 25∼62 부피%의 1 이상의 탄산칼슘 포함 재료를 함유하고 pH가 8.5∼11 범위인 수성 현탁액의 pH를 증가시키는 방법으로서, 상기 방법은, 현탁액의 pH가 적어도 0.3 pH 단위, 바람직하게는 적어도 0.5 또는 적어도 0.7 pH 단위 증가되고 동시에 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올의 첨가에 의해 초래된 현탁액 전도율 감소가 pH 단위당 100 μS/cm 이하, 바람직하게는 pH 단위당 50 μS/cm 이하가 되는 양으로, 현탁액에 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올을 첨가하는 단계를 수반하는 방법을 알아본다.
본 발명의 다른 구체예에 따르면, 본 발명의 방법 또는 사용에 의해 얻어진 현탁액은 페인트 및/또는 종이 적용에 사용될 수 있다.
본 발명의 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올의 용도에 관해 상기 기재된 유리한 구체예는 본 발명의 방법에 또한 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 즉, 상기 기재된 바람직한 구체예 및 이들 구체예의 임의의 조합은 본 발명의 방법에 또한 사용될 수 있다.
본 발명의 특정 구체예를 예시하고자 하며 비한정적인 하기 실시예에 기초하면 본 발명의 범위 및 관심이 더 잘 이해될 것이다.
실시예
측정 방법:
현탁액 pH 측정
Mettler Toledo Seven Easy pH 미터 및 Mettler Toledo InLab® Expert Pro pH 전극을 이용하여 25℃에서 현탁액의 pH를 측정하였다.
20℃에서의 pH 값이 4, 7 및 10인 상업적으로 입수 가능한 완충액을 사용하여 기구의 (세그먼트 방법에 따른) 3점 검량(three point calibration)을 우선 실시하였다.
보고된 pH 값은 기구에 의해 검출된 종료점 값이다(종료점은 측정된 신호가 마지막 6 초에 걸쳐 평균으로부터 0.1 mV 미만 상이할 때의 값임).
현탁액 전도율 측정
Pendraulik 투스 디스크 교반기(tooth disc stirrer)를 이용하여 1,500 rpm에서 이 현탁액을 교반한 직후, 상당하는 Mettler Toledo 전도율 팽창 유닛 및 Mettler Toledo InLab® 730 전도율 프로브를 구비한 Mettler Toledo Seven Multi instrumentation을 이용하여 25℃에서 현탁액의 전도율을 측정하였다.
Mettler Toledo로부터의 상업적으로 입수 가능한 전도율 보정액을 사용하여 관련 전도율 범위에서 기구를 우선 보정하였다. 전도율에 대한 온도의 영향을 선형 보정 모드에 의해 자동 보정하였다.
측정된 전도율을 20℃의 기준 온도에 대해 보고하였다. 보고된 전도율 값은 기구에 의해 검출된 종료점 값이다(종료점은 측정된 전도율이 마지막 6 초에 걸쳐 평균으로부터 0.4% 미만 상이할 때의 값임).
미립자 재료의 입도 분포(직경 < X인 입자의 질량%) 및 중량 중위 입경(d 50 )
미립자 재료의 중량 중위 입경 및 입경 질량 분포를 침강법, 즉 중력장에서의 침강 거동의 분석을 거쳐 측정하였다. SedigraphTM 5100으로 측정을 수행하였다.
상기 방법 및 기구는 숙련자에게 공지되어 있으며, 충전제 및 안료의 입자 크기의 결정에 일반적으로 사용된다. 0.1 중량%의 Na4P2O7의 수용액 중에서 측정을 실시하였다. 고속 교반기 및 초음파를 이용하여 샘플을 분산시켰다.
점도 측정
실온에서 RVT model BrookfieldTM 점도계 및 실온에서 적당한 디스크 스핀들 2, 3 또는 4와 100 rpm(분당 회전수)의 회전 속도를 이용하여, 교반 1 분 후 브룩필드 점도를 측정하였다.
현탁액 중 재료의 부피 고형분(volume solid)(부피%)
고형 재료의 부피를 수성 현탁액의 총 부피로 나눠서 부피 고형분을 결정하였다.
현탁액의 수상을 증발시키고 얻어진 재료를 일정한 중량으로 건조시켜 얻어진 고형 재료의 중량을 측정하고, 이 중량 값을 고형 재료의 비중으로 나눈 부피 값으로 전환함으로써, 고형 재료의 부피를 결정하였다.
하기 실시예는 실질적으로 탄산칼슘만으로 이루어진 재료를 이용하며, 2.7 g/ml의 비중을 이용하였고, 상기 부피 고형분 계산을 목적으로 문헌[Handbook of Chemistry and Physics(CRC Press; 60th edition)]에서 천연 칼사이트에 대해 기재된 것을 기준으로 하였다.
EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL의 DIRECTIVE 2004/42/CE에 따른 VOC 정의(2004년 4월 21일)
'휘발성 유기 화합물(VOC)'은 101.3 kPa의 표준 압력에서 측정시 250℃ 이하의 초기 비점을 갖는 임의의 유기 화합물을 의미한다.
현탁액 중 재료의 중량 고형분(weight solid)(중량%)
고형 재료의 중량을 수성 현탁액의 총 중량으로 나눠 중량 고형분을 결정하였다.
현탁액의 수상을 증발키고 얻어진 재료를 일정한 중량으로 건조시켜 얻어진 고형 재료의 중량을 측정함으로써, 고형 재료의 중량을 결정하였다.
현탁액의 수상 리터당 첨가제 첨가량(mg)
현탁액의 수상 리터당 첨가제의 양을 평가하기 위해, 현탁액의 총 부피로부터 고상의 부피를 빼서(상기 부피 고형분 측정 참조) 수상의 부피(리터, l)를 우선 결정하였다.
2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올(AEPD):
하기 표는 본 발명에 따른 상이한 시험에 사용된 첨가제의 특성을 나타낸다.
Figure 112016011094769-pct00001
[1] AEPD VOX 1000에 대한 기술적 데이터 시트 Angus/DOW(폼 번호: 319-00923 03/15/12 TCG)에 따름
실시예 1
이 실시예는 우선 10∼300 mm 탄산칼슘 덩어리(rock)를 42∼48 ㎛의 d50에 상응하는 미세도(fineness)로 자생 건조 분쇄하고, 이어서 이 건조 분쇄된 생성물을 76.0 중량%의 중량 고형분 함량으로 1.4 리터 수직형 애트리터 밀에서 고형 재료의 등가 건조 중량에 기초하여 0.65 중량%의 나트륨 및 마그네슘 중화 폴리아크릴레이트(Mw = 6,000 g/mol, Mn = 2,300 g/mol)로 수중 습윤 분쇄하고, 입자의 88 중량%가 < 2 ㎛의 직경을 갖고 입자의 60.1 중량%가 < 1 ㎛의 직경을 가지며 입자의 19.8 중량%가 < 0.2 ㎛의 직경을 가질 때까지 밀을 통해 재순환시킴으로써 얻어진 노르웨이 원산지의 천연 탄산칼슘을 이용한다.
0.4 kg의 이 현탁액을 직경이 8 cm인 1 리터 비이커에 도입하였다. Pendraulik 투스 디스크 교반기를, 교반기 디스크가 비이커의 바닥의 약 1 cm 위에 위치하도록 도입하였다. 측정된 초기 현탁액 전도율 및 pH 값을 하기 표에 보고하였다.
5000 rpm에서 교반하면서, 하기 표에 기재된 시험 각각에 나타낸 (수용액 형태의) 첨가제 유형(PA = 종래 기술에 따른 첨가제, IN = 본 발명에 따른 첨가제)을 1 분의 기간에 걸쳐 슬러리에 지정된 양으로 첨가하였다. 첨가 완료 후, 슬러리를 추가 5 분 동안 교반한 후, 현탁액 pH 및 전도율을 측정하였다.
Figure 112016011094769-pct00002
초기 현탁액의 pH, 전도율 및 점도의 차이는 현탁액의 숙성(aging) 효과로 인한 것이다.
추가의 상세한 실험 결과를 하기 표에 제공한다.
Figure 112016011094769-pct00003
상기 표의 결과는, 본 발명의 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올을 사용함으로써, 본 발명의 목적 및 이점(특히 전도율 감소) 및 일정한 점도가 얻어짐을 보여준다.

Claims (21)

  1. 현탁액의 총 부피를 기준으로 25∼62 부피%의 1 이상의 탄산칼슘 포함 재료를 함유하고 pH가 8.5∼11 범위인 수성 현탁액의 pH를 증가시키는 방법으로서, 상기 방법은, 현탁액의 pH가 적어도 0.3 pH 단위 증가되고 동시에 현탁액 전도율 감소가 pH 단위당 100 μS/cm 이하가 되는 양으로, 현탁액에 첨가제로서 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올을 첨가하는 단계를 수반하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 첨가제는 상기 현탁액의 수상 1 리터당 500∼15,000 mg의 양으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 첨가제는 탄산칼슘 포함 재료에 수계 용액으로서 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 첨가제는 화학적 순도가 90 중량% 초과인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 첨가제는 화학적 순도가 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올에 대해 95 중량% 초과인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 첨가제는 화학적 순도가 95 중량% 이상이고, 물에 용해되어 80 중량%∼95 중량%의 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 함유 수계 용액을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 현탁액은 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 첨가 전에, 전도율이 500∼2,000 μS/cm인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올의 첨가 후, 현탁액 전도율이 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올의 첨가 후 5∼70 μS/cm/pH 단위의 현탁액 전도율 값만큼 감소되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올의 첨가 전에, 현탁액은 pH가 9∼10.3인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올은, 현탁액의 pH를 적어도 0.4 pH 단위 증가시키는 양으로 상기 현탁액에 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 첨가 전의 현탁액 pH가 8.5∼9인 경우, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올은 상기 현탁액에 현탁액의 pH를 적어도 1.0 pH 단위 증가시키는 양으로 첨가하고, 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 첨가 전의 현탁액 pH가 9∼10일 경우, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올은 상기 현탁액에 현탁액의 pH를 적어도 0.7 pH 단위 증가시키는 양으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 첨가 전에, 상기 현탁액은 온도가 5∼100℃인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 탄산칼슘 포함 재료는 상기 탄산칼슘 포함 재료의 총 중량에 대해 적어도 50 중량%의 탄산칼슘을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 탄산칼슘 포함 재료의 탄산칼슘은 경질 탄산칼슘(precipitated calcium carbonate, PCC), 천연 중질 탄산칼슘(natural ground calcium carbonate, NGCC), 표면 반응형 탄산칼슘(surface-reacted calcium carbonate, SRCC), 또는 이의 혼합물인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 현탁액은 상기 현탁액의 총 부피를 기준으로 45∼60 부피%의 상기 탄산칼슘 포함 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올은 상기 탄산칼슘 포함 재료의 분쇄 단계 전, 분쇄 단계 동안 또는 분쇄 단계 후 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 탄산칼슘 포함 재료의 현탁액의 형성 전에, 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올을 무수 형태의 상기 탄산칼슘 포함 재료에 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 현탁액에 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올을 첨가한 후, 전도율 기준 조절 장치를 구비한 유닛에 현탁액을 도입하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 현탁액에 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올을 첨가한 후, 현탁액 전도율의 측정에 의해 결정되는 수준 이하로 용기 또는 유닛에 현탁액을 도입하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 현탁액에 상기 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올을 첨가한 후, 현탁액 전도율의 함수로서 조절되는 현탁액 처리량을 갖는 통로에 현탁액을 통과시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제1항에 있어서, 상기 방법에 의해 얻어진 현탁액은 페인트 또는 종이 적용(application)에 사용되는 방법.
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