KR20110108365A - 커플링제로서 소수성 기를 갖는 아크릴계 빗살형 공중합체를 사용하는 자가 결합 안료 입자의 제조 방법, 자가 결합 안료 입자 및 이의 용도 - Google Patents

커플링제로서 소수성 기를 갖는 아크릴계 빗살형 공중합체를 사용하는 자가 결합 안료 입자의 제조 방법, 자가 결합 안료 입자 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수성 환경에서 하나 이상의 결합제 및 하나 이상의 광물 재료를 분쇄하여 현탁액을 얻는 하나 이상의 단계 a)를 포함하고, 단계 a) 이전 및/또는 동안, 공중합체는 수용액의 형태로 첨가되고, 상기 공중합체는
2.1) 알켄인 하나 이상의 음이온성 단량체;
2.2) 알켄인 하나 이상의 옥시알킬화된 단량체로서, 상기 옥시알킬 기가 10∼32개의 탄소 원자를 갖는 말단 소수성 알킬, 아릴, 알킬 아릴 또는 아릴 알킬 기를 갖는 단량체;
2.3) 경우에 따라, 아크릴산 에스테르(바람직한 아크릴산 에스테르는 에틸 아크릴레이트임) 및/또는 불포화된 아미드(바람직한 불포화된 아미드는 아크릴아미드임)인 하나 이상의 다른 단량체
의 중합으로부터 유도되는 것
을 특징으로 하는 자가 결합 안료 입자의 제조 방법, 뿐만 아니라 이러한 방법에 의해 얻어진 생성물, 및 이러한 생성물의 용도에 관한 것이다.

Description

커플링제로서 소수성 기를 갖는 아크릴계 빗살형 공중합체를 사용하는 자가 결합 안료 입자의 제조 방법, 자가 결합 안료 입자 및 이의 용도{PROCESS TO PREPARE SELF-BINDING PIGMENT PARTICLES IMPLEMENTING ACRYLIC COMB COPOLYMERS WITH HYDROPHOBIC GROUPS AS COUPLING AGENTS, SELF BINDING PIGMENT PARTICLES AND USES THEREOF}
결합제 및 광물 재료는 종이 코팅 색상의 주요 구성 성분 중 하나이다. 전자는, 통상 라텍스를 기초로 하고 수성 현탁액 또는 분산액의 형태이며, 종이 코팅을 형성하는 원소 사이에 필요한 접착 및 응집을 제공한다. 후자는, 일반적으로 탄산칼슘이고, 종이 품질에서, 특히 광학 성질에 대해 향상을 제공할 수 있다.
자가 결합 안료 입자의 개념은 업계에 공지되어 있는데, 이는 서로 친밀하게 결합되는 광물 재료 및 결합제로 형성된 별개의 고체 입자를 지칭한다. 내부 응집력은, 예를 들어 자가 결합 안료 입자에 탁월한 기계적 안정성을 제공하는 것이다. 각종 분야에서 이러한 입자를 직접 사용할 수 있다.
자가 결합 안료 입자를 사용하는 것은 광물 재료와 결합제를 별개로 취급하는 것의 기호 논리학적 어려움을 피하고, 나아가 광물과 결합제의 비교가능한 혼합물에서 발생되는 불필요한 물리적 및 화학적 상호작용을 방지한다. 이러한 문제는 특히 문헌["Physical and Chemical Modifications in latex binders and their effects on the coating colour rheology"(Advanced Coating Fundamentals Symposium, San Diego, CA, USA, May 4-5, 2001, pp 108-123)]에 언급되어 있고, 이는 탄산칼슘과 스티렌-부타디엔 라텍스 결합제의 혼합물을 사용하는 것의 불리한 효과를 강조한다.
자가 결합 안료 입자는 결합제의 존재 하에서 광물 재료를 분쇄하는 하나 이상의 단계를 실시하는 공정에 의해 제조되고, 분쇄는 입도를 감소시키는 작업을 지칭하며; 자가 결합 안료 입자에서 광물 재료는 이를 제조하는 데 사용되는 초기 광물 재료보다 더 작은 직경을 갖는다. 그러한 자가 결합 안료 입자 및 이의 변형은 WO 2006 008657, WO 2006 128814 및 WO 2008 139292를 비롯한 다수의 문헌들에 기술되어 있다.
일반적으로, 자가 결합 안료 입자의 제조 공정 동안 광물 재료 및 결합제 이외에 "커플링제", 예컨대 에틸렌-아크릴산 PoligenTM WE 4의 사용은 형성된 안료 입자에 향상된 자가 결합 특징을 제공하는 것이 주목되었다. 실제로, 그러한 커플링제는 탄산염 표면에서 천연 유래 결합제, 예컨대 전분, 단백질, 예컨대 카세인, 셀룰로스 및 셀룰로스 유도체, 예컨대 에틸히드록시에틸 셀룰로스(EHEC) 및/또는 카르복시메틸셀룰로스(CMC), 및 합성 결합제, 예컨대 폴리비닐 아세테이트(PVA), 아크릴산, 아크릴산 에스테르, 아크릴로니트릴, 스티렌 또는 스티렌-아크릴 결합제를 비롯한 결합제의 강력한 접착의 발전을 촉진할 것으로 여겨진다. 이러한 결합제는 용액, 현탁액 또는 에멀션의 형태, 예컨대 LubricolTM에 의해 제조된 HycarTM 아크릴 에멀션일 수 있다.
WO 2006 008657에는 수성 환경에서 결합제의 존재 하에 무기 재료를 공동 분쇄하는 방법이 기술된다. 자가 결합 특성은 공동 분쇄된 재료로 형성된 정제 상에서 수행되는 파쇄 테스트를 기초로 평가된다. 제공된 6개의 샘플 중, 4개(실시예 1, 3, 5 및 6)는 결합제뿐만 아니라 PoligenTM WE 4(BASFTM에서 구입 가능)를 사용한다. 오직 샘플 5 및 6만이 50 중량% 초과의 자가 결합 안료 입자 현탁액의 최종 고체 함량이 유도되어; 이러한 고체에서 작업가능한 현탁액 점도를 얻기 위해서는, 습윤제 및 분산제를 첨가하는 것이 필요하다.
WO 2006 128814에는 이러한 자가 결합 안료 입자("중합체-안료 혼성화")가 이를 적용하는 종이의 특성에 영향을 미치는 것이 언급된다. 특히, 광학 성질, 예컨대 불투명도의 향상이 관찰된다. 상기 문헌에는 수성 환경에서 탄산칼슘과 스티렌-아크릴레이트 결합제뿐만 아니라 PoligenTM WE 4를 분쇄함으로써 그러한 자가 결합 안료 입자를 형성하는 것이 기술된다. 하지만, 얻어진 자가 결합 안료 입자의 생성된 현탁액은 고체 함량이 30 중량%를 초과하지 않는다.
마지막으로, WO 2008 139292에는 결합제의 존재 하에 안료 재료를 분쇄한 후 구체화된 역 에멀션을 첨가하는 단계를 실시하는 공정이 기술되고; 결합제 이외에 PoligenTM WE 4를 사용하는 실시예는 20%의 고체 함량에서 탄산칼슘과 분쇄된다. 이러한 현탁액을 농축시켜 40% 고체 함량 슬러리를 유도한다.
자가 결합 안료 입자의 제조 공정을 향상시키는 것은 당업자에게 중요한 과제로 남아있으며, 당업자의 이러한 계속되는 노력 하에, 본 출원인은
a) 수성 환경에서 하나 이상의 결합제 및 하나 이상의 광물 재료를 분쇄하여 현탁액을 얻는 하나 이상의 단계;
b) 경우에 따라, 단계 a)에 따라 얻어진 현탁액을, 경우에 따라 하나 이상의 분산 조제의 존재 하에 농축시키는 하나 이상의 단계;
c) 경우에 따라, 단계 a) 또는 b)에 따라 얻어진 현탁액을 건조하는 단계
를 포함하는 자가 결합 안료 입자의 제조 방법으로서,
- 단계 a) 이전 및/또는 단계 a) 동안, 공중합체를 수용액의 형태로 첨가하고, 상기 공중합체는
2.1) 알켄인 하나 이상의 음이온성 단량체;
2.2) 알켄인 하나 이상의 옥시알킬화된 단량체로서, 상기 옥시알킬 기가 10∼32개의 탄소 원자를 갖는 말단 소수성 알킬, 아릴, 알킬 아릴 또는 아릴 알킬 기를 갖는 단량체;
2.3) 경우에 따라, 아크릴산 에스테르(바람직한 아크릴산 에스테르는 에틸 아크릴레이트임) 및/또는 불포화된 아미드(바람직한 불포화된 아미드는 아크릴아미드임)인 하나 이상의 다른 단량체
의 중합으로부터 유도되는 것
을 특징으로 하는 자가 결합 안료 입자의 제조 방법을 개발하였다.
본 출원의 목적을 위해, 음이온성 단량체는 단량체의 형태로 또는 중합체에서 중합된 단량체로서 수성 환경에 도입되는 경우, 해리를 실시하여 음이온성이 되는 단량체이다.
선택된 커플링제로 본 발명의 공정을 실시하는 것은 당업자가 직접적으로 높은 고체 함량 현탁액을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 현탁액 수성상의 전체 유기 함량(TOC)은 또한 본 발명의 공정에 의해 제조되는 경우 종래 기술 공정과 유사하거나 이에 비해 감소된다.
완벽을 위해, 본 출원인은 WO 2004/041882, WO 2004/0410883, 출원 번호 0701591의 비공개 프랑스 특허 출원, 출원 번호 07024440.5의 비공개 유럽 특허 출원 및 출원 번호 08014443.9의 비공개 유럽 특허 출원이, 본원에 사용된 바와 유사한 공중합체를 언급하였지만, 본 발명의 기술적 문제를 해결하지도 본 발명의 공정에서 구체화된 공중합체를 사용하지도 않았다는 것을 주목하였다.
임의의 이론과 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 본 출원인은 현탁액 수성상의 TOC값이 낮을수록, 여기에 현탁된 자가 결합 안료 입자의 접착력이 높아질 것으로 생각한다. 낮은 TOC값은 매우 소량의 결합제, 계면활성제(상기 결합제를 안정화시키는 작용) 및 커플링제가 수성상에 존재하도록 남는 것을 시사한다. 그 결과, 공정 용수는 비교적 용이하게 재사용될 수 있고, 이는 본 발명의 또다른 이점을 나타낸다.
농축의 단계 b) 또는 건조의 단계 c)를 실시하지 않는 구체예에서, 본 발명의 공정은 자가 결합 안료 입자의 높은 고체 현탁액을 직접적으로 유도할 수 있다. 실제로, 본 발명의 공정은 필수 농축 단계를 피할 수 있도록 한다.
본 발명의 목적을 위해, 농축은 현탁액의 고체 함량을 증가시키는 단계를 지칭한다. 이러한 단계는, 예를 들어 여과, 원심분리 또는 기계적 농축의 임의의 다른 수단으로 실시할 수 있다.
바람직한 구체예에서, 본 발명의 공정은 상기 단량체가 총 공중합체 중량을 기준으로
2.1) 상기 음이온성 단량체(들) 5∼95%, 바람직하게는 50∼95%, 더욱 바람직하게는 70∼95 중량%;
2.2) 상기 옥시알킬화된 단량체(들) 5∼95%, 바람직하게는 5∼50%, 더욱 바람직하게는 5∼30 중량%;
2.3) 상기 다른 단량체(들) 0∼30%, 바람직하게는 0∼20 중량%
로 상기 공중합체에 존재하도록 상기 공중합체를 사용한다.
또다른 바람직한 구체예에서, 상기 음이온성 단량체는 아크릴산, 메타크릴산 및 이의 혼합물 중에서 선택된다.
또다른 바람직한 구체예에서, 상기 옥시알킬화된 단량체는 하기 화학식 I의 단량체이다:
[화학식 I]
Figure pct00001
상기 식에서,
m, n, p 및 q는 150 미만의 값을 갖는 정수이고, m, n 및 p 중 하나 이상은 0 초과의 값을 갖고, q는 1 이상의 값을 갖고, 바람직하게는 15 ≤ (m+n+p)q ≤ 150이고, 더욱 바람직하게는 20 ≤ (m+n+p)q ≤ 60이고, 더욱 더 바람직하게는 25 ≤ (m+n+p)q ≤ 50이고,
- R은 중합가능한 알켄 기를 갖는 라디칼을 나타내고,
- R1 및 R2는 동일하거나 상이하고, 수소 또는 알킬 기를 나타내고,
- R'은 10∼32개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 아릴, 알킬 아릴 또는 아릴 알킬 탄화수소 쇄를 나타낸다.
이러한 경우에, R'은 10∼24개의 탄소 원자를 갖고, 바람직하게는 Guerbet 반응에 따라 선형 알콜의 축합으로부터 유도되는 분지형 탄화수소 쇄인 것이 바람직하고, R'은 2-헥실-1-데카닐, 2-옥틸-1-도데카닐 및 이의 혼합물 중에서 선택되는 것이 더 바람직하다.
대안적으로, R'은 폴리스티릴 페놀일 수 있고, 디스티릴페놀, 트리스티릴페놀 및 이의 혼합물 중에서 선택되는 것이 바람직하다.
라디칼 R은 (a) 탄화수소 라디칼, 예컨대 비닐 라디칼 및/또는 알릴 라디칼, (b) 옥시알킬 에스테르를 형성하는 라디칼, 예컨대 아크릴산 및/또는 메타크릴산 및/또는 말레산의 라디칼, (c) N-옥시알킬우레탄을 형성하는 라디칼, 예컨대 아크릴우레탄 및/또는 메타크릴우레탄 및/또는 α-α' 디메틸-이소프로페닐-벤질우레탄 및/또는 알릴우레탄의 라디칼, (d) 옥시알킬 에테르를 형성하는 라디칼, 예컨대 비닐 옥시알킬 에테르를 형성하는 라디칼 및/또는 알릴 옥시알킬 에테르를 형성하는 라디칼 및/또는 옥시알킬우레탄을 형성하는 라디칼, (e) 옥시알킬 아미드를 형성하는 라디칼, (f) 옥시알킬 이미드를 형성하는 라디칼, 및 (g) 이의 혼합물 중에서 선택되는 것이 바람직하고, R은 옥시알킬 메타크릴산 에스테르를 형성하는 라디칼인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 공정의 또다른 구체예에서, 상기 공중합체는 하나 이상의 중화제(들)에 의한 임의의 산성 작용기의 중화 몰%가 0∼50%, 바람직하게는 0∼35%, 더욱 바람직하게는 0∼20%인 것을 특징으로 한다. 바람직한 중화제는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬 또는 이의 혼합물을 포함한다.
단계 b)를 실시하는 경우에, 임의의 단계 b)에서 상기 분산제는 아크릴산 단독중합체 또는 공중합체일 수 있다.
단계 b)를 실시하는 경우에, 상기 분산제는 광물 재료의 건조 중량을 기준으로 0.01∼2 중량%의 양으로 사용되는 것이 바람직하다.
단계 a) 동안, 분쇄된 현탁액의 고체 함량은 상기 현탁액의 총 중량을 기준으로 하여 건조 중량으로 1∼80%, 바람직하게는 15∼60%인 것이 바람직하다.
단계 a)에서 분쇄된 광물 재료는 금속 산화물, 예컨대 이산화티탄 및/또는 삼산화알루미늄, 금속 수산화물, 예컨대 삼수산화알루미늄, 아황산염, 규산염, 예컨대 탈크 및/또는 카올린 점토 및/또는 운모, 탄산염, 예컨대 탄산칼슘 및/또는 돌로마이트, 석고, 새틴 화이트 및 이의 혼합물 중에서 선택되는 것이 바람직하다.
단계 a)의 결합제는 (a) 천연 유래 결합제, 예컨대 전분, 단백질, 예컨대 카세인, 셀룰로스 및 셀룰로스 유도체, 예컨대 에틸히드록시에틸 셀룰로스(EHEC) 및/또는 카르복시메틸셀룰로스(CMC), 및 (b) 합성 결합제, 예컨대 폴리비닐 아세테이트(PVA), 아크릴 결합제, 예컨대 아크릴산 에스테르 결합제 및/또는 아크릴로니트릴 결합제 및/또는 스티렌-아크릴 결합제, 스티렌 결합제, 스티렌-부타디엔 결합제 및 부타디엔 결합제, 및 (c) 이의 혼합물 중에서 선택되는 것이 바람직하다.
단계 a) 동안, 현탁액에 함유된 광물 재료:결합제의 중량 비율은 99:1 내지 1:99, 바람직하게는 70:30 내지 30:70을 사용하는 것이 유리할 수 있다.
추가적으로, 상기 공중합체는 광물 재료의 건조 중량을 기준으로 하여 건조 중량으로 0.1∼2%, 바람직하게는 0.1∼0.5%, 더욱 바람직하게는 0.1∼0.3%에 상응하는 양으로 사용되는 것이 통상 바람직하다.
또다른 바람직한 구체예에서, 임의의 단계 b) 동안, 광물 재료의 건조 중량을 기준으로 0.01∼2 중량%의 하나 이상의 분산제가 첨가된다.
본 발명의 또다른 목적은 상기에 기술된 본 발명의 공정에 의해 얻어진 자가 결합 안료 입자 및 이의 플라스틱 및 페인트에서의 용도에 관한 것이다. 이러한 안료 입자는 또한 종이 산업에서의 용도도 찾을 수 있다.
하기 각 실시예에서, 분쇄는 0.6∼1 mm의 초기 비드 직경을 갖는 지르코늄계 분쇄 비드를 사용하여 고정형 실린더 및 회전 요소를 특징으로 하는 Dyno-MillTM 분쇄기에서 수행하였다. 1,400 cm3의 분쇄 챔버에서, 분쇄 비드에 의해 점유되는 총 부피는 1,000 cm3이었고; 이의 총 중량은 2,700 g이었다. 분쇄기의 원주 속도는 10 m/s였다. 안료 현탁액은 40 ℓ/시간의 비율로 재순환되었다. 분쇄 비드로부터 현탁액을 분리시키기 위해, 200 ㎛ 분리체가 Dyno-MillTM의 출구에 배치되었다. 각 분쇄 실험 동안의 온도는 대략 30℃에서 유지되었다.
하기 각 테스트의 경우, 중합체 농도는 광물 재료의 건조 중량을 기준으로 하는 건조 중량%로 제시된다. 달리 제시되지 않는 한, 본 발명의 공정에서 사용되는 모든 중합체는 이의 카르복실 위치의 10 몰%가 나트륨 이온으로 중화되도록 부분 중화된다. 중합체의 부분 중화는 8.5∼10으로 pH를 조절하기 위해 분산제 첨가 시점에 수산화나트륨을 첨가함으로써 실시된다.
TOC 측정 방법
TOC 측정은 ASI-V 샘플 주입기가 장착된 전체 유기 탄소 분석기 TOC-VCSH(SHIMADZUTM에서 구입가능)를 사용하고, TOC-Control V (SHIMADZUTM) 소프트웨어를 사용하여 이루어졌다.
기계의 보정은 2가지 용액을 사용하여 개시하였다.
제1 용액은 총 탄소 1,000 ppm을 함유하고 1 ℓ 플라스크에 칼륨 수소 프탈레이트(데시케이터에서 110℃로 미리 건조되고 냉각됨) 2.125 g을 도입한 후 1 ℓ 표시까지 물을 첨가함으로써 제조되었다.
제2 용액은 1,000 ppm의 무기 탄소를 함유하고, 1 ℓ 플라스크에 나트륨 탄산염(데시케이터에서 280℃로 미리 건조되고 냉각됨) 4.41 g 및 나트륨 수소 탄산염 3.5 g을 도입한 후 1 ℓ 표시까지 물을 첨가함으로써 제조되었다.
1∼100 ppm의 총 탄소를 위한 보정 곡선은 TC-100-23082006.cal 절차를 사용하여 준비되었고, 0∼50 ppm의 무기 탄소를 위한 곡선은 IC50-23082006.cal 절차를 사용하여 준비되었다.
하기 각 테스트의 경우, TOC 측정을 위한 여과 샘플은 하기 기술되는 바와 같이 분쇄 후 수성 현탁액을 여과함으로써 얻어졌다. 이후 전체 유기 탄소(TOC)의 양은 TOC-280820006.mand 절차를 사용하여 측정되었다.
실시예 1
본 실시예는, 달리 제시하지 않는 한, 탄산칼슘, 결합제 및 커플링제를 분쇄하는 단계뿐만 아니라 농축 단계 후 분산 단계를 포함하는 자가 결합 안료 입자의 수성 현탁액의 제조 방법을 나타낸다.
각 하기 테스트에서, 나열된 커플링제 뿐만 아니라 9.5 중량%의 스티렌-아크릴레이트 결합제(상품명 AcronalTM S728로 BASFTM에서 구입가능)를 고체 함량이 17 건조 중량%인 천연 탄산칼슘(Norwegian marble)의 수성 현탁액에 첨가하였다.
분쇄 후, 1 ㎛ 미만 및 2 ㎛ 미만의 직경을 갖는 현탁액 내 입자의 중량 분획(각각, % < 1 ㎛ 및 % < 2 ㎛)을 MICROMERITICSTM에서 구입가능한 SedigraphTM 5100 기기를 사용하여 측정하였다.
그리고나서 각 현탁액을 BuechnerTM 필터 프레스 상에서 여과 농축시켜 필터 케이크를 얻었다. 수집된 물(여과물)에서 전체 유기 탄소의 양은 상기 기술된 방법에 따라 측정되었다.
이어서 나열된 분산제(들)를 사용하여 얻어진 필터 케이크를 분산하여 고체 함량이 대략 50 중량%인 현탁액을 얻었다.
25℃에서 10 및 100 rpm 하에 얻어진 현탁액의 브룩필드TM 점도는 스핀들 번호 3을 사용하여 t=0(μ10 t=0, μ100 t=0), t=8일(교반 전 측정됨, μ10 t=8 AVAG, μ100 t=8 AVAG)의 시점에 측정하였다.
테스트 번호 1
본 테스트는 종래 기술을 나타내며,
- 커플링제로서, 이하 커플링제 번호 1(AG1)로 지칭되는 PoligenTM WE 4 0.5 건조 중량%,
- 분산제로서,
- (중량 기준) 아크릴산 13%, 부틸 아크릴레이트 15%, 메타크릴산 31% 및 스티렌 40%로 이루어진 공중합체(AD1) 0.6 건조 중량%,
- (중량 기준) 말레산 무수물 45% 및 아크릴산 55%로 이루어진 공중합체(AD2) 0.1 건조 중량%
를 사용한다.
테스트 번호 2
본 테스트는 종래 기술을 나타내며,
- 커플링제로서, PoligenTM WE 4(AG1) 0.5 건조 중량%, 및 분자량이 5,500 g/몰이고, 산 기 중 70 몰%는 나트륨 이온에 의해 중화되고 30 몰%는 마그네슘 이온에 의해 중화되는 아크릴산의 단독중합체(AG2) 0.2 건조 중량%,
- 분산제로서, AD1 0.6 건조 중량%, 및 AD2 0.1 건조 중량%
를 사용한다.
TOC값은 매우 높은 값인 1,217 ppm이었다. 이러한 이유로, 이 실험에서 얻어진 재료를 사용하여 추가 테스트를 진행하지 않았다.
테스트 번호 3
본 테스트는 비교예를 나타내며,
- 커플링제로서, 분자량이 11,00 g/몰인 아크릴산 단독중합체(이하, 커플링제 번호 2로서 지칭되고, 또한 AG3으로도 지칭됨) 0.5 건조 중량%
를 사용한다.
TOC값은 매우 높았다(12,000 ppm 초과). 따라서, 생성된 생성물을 농축 및 분산시키는 추가 단계를 실시하지 않았다.
테스트 번호 4
본 테스트는 비교예를 나타내며,
- 커플링제로서, 공중합체 AD1(또한, AG4로도 지칭됨) 0.5 건조 중량%
를 사용한다.
TOC값은 매우 높은 값인 688 ppm이었다.
테스트 번호 5
본 테스트는 비교예를 나타내며,
- 커플링제로서, (중량 기준) 아크릴산 14%, 메타크릴산 5% 및 폴리에틸렌 글리콜 메톡시 메타크릴레이트 81%로 이루어지고, 분자량이 2,000 g/몰인 공중합체(이하, 커플링제 번호 5로서 지칭되고, 또한 AG5로도 지칭됨) 0.5 건조 중량%, 및
- 분산제로서, 공중합체 AD1 0.6 건조 중량%, 및 공중합체 AD2 0.1 건조 중량%
를 사용한다.
TOC값은 매우 높았지만(451 ppm), 테스트 2, 3 및 4에서 얻어진 것보다는 낮았다.
테스트 번호 6
본 테스트는 비교예를 나타내며,
- 커플링제로서, (중량 기준) 아크릴산 85%, 및 R이 메타크릴산 에스테르를 나타내고, R'이 8개의 탄소 원자를 갖는 선형 알킬 쇄를 나타내며, m = p = 0, q = 1이고, n = 25인 화학식 I의 단량체 15.0%로 이루어진 수용성 공중합체(이하, 커플링제 번호 6으로서 지칭되고, AG6으로도 지칭됨) 0.5 건조 중량%, 및
- 분산제로서, 공중합체 AD1 0.6 건조 중량%, 및 공중합체 AD2 0.1 건조 중량%
를 사용한다.
TOC는 대략 300 ppm이었고, 높게 유지되지만 이전 테스트에서 측정된 것만큼 높지는 않았다. 필터 케이크를 분산시 매우 높은 점도 값이 나타났다(표 1 참조).
테스트 번호 7
본 테스트는 본 발명을 나타내며,
- 커플링제로서, (중량 기준) 아크릴산 60.0%, 메타크릴산 1.0%, 에틸 아크릴레이트 15%, 및 R이 메타크릴산 에스테르를 나타내고, R'이 2-헥실-1-데카닐을 나타내며, m = p = 0이고, q = 1이며, n = 25인 화학식 I의 단량체 24.0%로 이루어진 수용성 공중합체(이하, 커플링제 번호 7로서 지칭되고 또한 AG7로도 지칭됨) 0.5 건조 중량%, 및
- 분산제로서, 공중합체 AD1 0.6 건조 중량%, 및 공중합체 AD2 0.1 건조 중량%
를 사용한다.
테스트 번호 8
본 테스트는 본 발명을 나타내며,
- 커플링제로서, (중량 기준) 아크릴산 85.0%, 및 R이 메타크릴산 에스테르를 나타내고, R'이 2-헥실-1-도데카닐을 나타내며, m = p = 0이고, q = 1이며, n = 25인 화학식 I의 단량체 15.0%로 이루어진 수용성 공중합체(이하, 커플링제 번호 8로서 지칭되고 또한 AG8로도 지칭됨) 0.5 건조 중량%, 및
- 분산제로서, 공중합체 AD1 0.6 건조 중량%, 및 공중합체 AD2 0.1 건조 중량%
를 사용한다.
테스트 번호 9
본 테스트는 본 발명을 나타내며,
- 커플링제로서, (중량 기준) 아크릴산 85.0%, 및 R이 메타크릴산 에스테르를 나타내고, R'이 22개의 탄소 원자를 갖는 선형 알킬 쇄를 나타내며, m = p = 0이고, q = 1이며, n = 25인 화학식 I의 단량체 15.0%로 이루어진 수용성 공중합체(이하, 커플링제 번호 9로서 지칭되고 또한 AG9로도 지칭됨) 0.5 건조 중량%, 및
- 분산제로서, 공중합체 AD1 0.6 건조 중량%, 및 공중합체 AD2 0.1 건조 중량%
를 사용한다.
테스트 번호 10
본 테스트는 본 발명을 나타내며,
- 커플링제로서, (중량 기준) 아크릴산 85.0%, 및 R이 메타크릴산 에스테르를 나타내고, R'이 32개의 탄소 원자를 갖는 분지형 알킬 쇄를 나타내며, m = p = 0이고, q = 1이며, n = 25인 화학식 I의 단량체 15.0%로 이루어진 수용성 공중합체(이하, 커플링제 번호 10으로서 지칭되고 또한 AG10으로도 지칭됨) 0.5 건조 중량%, 및
- 분산제로서, 공중합체 AD1 0.6 건조 중량%, 및 공중합체 AD2 0.1 건조 중량%
를 사용한다.
테스트 번호 11
본 테스트는 본 발명을 나타내며,
- 커플링제로서, (중량 기준) 아크릴산 85.0%, 및 R이 노닐페놀을 나타내고, m = p = 0이며, q = 1이고, n = 25인 화학식 I의 단량체 15.0%로 이루어진 수용성 공중합체(이하, 커플링제 번호 11로서 지칭되고 또한 AG11로도 지칭됨) 0.5 건조 중량%, 및
- 분산제로서, 공중합체 AD1 0.6 건조 중량%, 및 공중합체 AD2 0.1 건조 중량%
를 사용한다.
테스트 번호 12
본 테스트는 본 발명을 나타내며,
- 커플링제로서, (중량 기준) 아크릴산 85.0%, 및 R이 12개의 탄소 원자를 갖는 선형 알킬 쇄를 나타내고, m = p = 0이며, q = 1이고, n = 23인 화학식 I의 단량체 15.0%로 이루어진 수용성 공중합체(이하, 커플링제 번호 12로서 지칭되고 또한 AG12로도 지칭됨) 0.5 건조 중량%, 및
- 분산제로서, 공중합체 AD1 0.6 건조 중량%, 및 공중합체 AD2 0.1 건조 중량%
를 사용한다.
Figure pct00002
Figure pct00003
상기 결과는 선택된 커플링제를 사용한 본 발명의 공정만이 낮은 TOC값(200 ppm 미만), 뿐만 아니라 자가 결합 안료 입자의 시간 안정적 수성 현탁액을 유도한다는 것을 입증한다.
실시예 2
본 실시예는, 달리 제시하지 않는 한, 탄산칼슘, 결합제 및 커플링제를 분쇄하는 단계뿐만 아니라 농축 단계 후 분산 단계를 포함하는 자가 결합 안료 입자의 수성 현탁액의 제조 방법을 나타낸다.
고체 함량이 68 건조 중량%에 도달하도록 분산을 수행하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 프로토콜을 실시하였다.
테스트 번호 13
본 테스트는 본 발명을 나타내며,
- 커플링제로서, 공중합체 AG7 0.5 건조 중량%, 및
- 분산제로서, 공중합체 AD1 0.6 건조 중량%, 및 공중합체 AD2 0.1 건조 중량%
를 사용한다.
얻어진 결과(표 2)는 선택된 커플링제를 사용한 본 발명의 공정이 낮은 TOC값(200 ppm 미만), 뿐만 아니라 상기 안료의 시간 안정적 수성 현탁액을 유도한다는 것을 나타낸다.
Figure pct00004
실시예 3
본 실시예는, 임의의 후속 분산 단계 없이, 탄산칼슘, 결합제 및 커플링제를 분쇄하는 단계를 포함하는 자가 결합 안료 입자의 수성 현탁액의 제조 방법을 나타낸다.
70 건조 중량%의 고체 함량에서 분쇄를 수행하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 프로토콜을 실시하였다. 이 경우, 현탁액의 분획을 분쇄 후 여과하고 수집된 물에서 TOC 측정을 실시하였다.
분쇄 후 얻어진 현탁액 상에서 브룩필드 점도 측정을 즉시 실시하였다.
테스트 번호 14
본 테스트는 본 발명을 나타내며, 커플링제로서 공중합체 AG7 0.5 건조 중량%를 사용한다.
얻어진 결과(표 3)는 선택된 커플링제를 사용한 본 발명에 따른 공정이 낮은 TOC값(200 ppm 미만), 뿐만 아니라 상기 안료의 시간 안정적 수성 현탁액을 유도한다는 것을 나타낸다. 또한, 이러한 커플링제는 분쇄가 높은 고체 함량(70 건조 중량%)에서 실시되도록 한다.
Figure pct00005
실시예 4
본 실시예는, 달리 제시하지 않는 한, 탄산칼슘, 결합제 및 커플링제를 분쇄하는 단계뿐만 아니라 농축 단계 후 분산 단계를 포함하는 자가 결합 안료 입자의 수성 현탁액의 제조 방법을 나타낸다.
각 하기 테스트에서, 나열된 커플링제뿐만 아니라 9 중량%의 스티렌-아크릴레이트 결합제(상품명 AcronalTM S728로 BASFTM에서 구입가능)를 고체 함량이 20 건조 중량%인 천연 탄산칼슘(Norwegian marble)의 수성 현탁액에 첨가하였다.
분쇄 후, 1 ㎛ 미만 및 2 ㎛ 미만의 직경을 갖는 현탁액 내 입자의 중량 분획(각각, % < 1 ㎛ 및 % < 2 ㎛)을 MICROMERITICSTM에서 구입가능한 SedigraphTM 5100 기기를 사용하여 측정하였다.
그리고나서 각 현탁액을 BuechnerTM 필터 프레스 상에서 여과 농축시켜 필터 케이크를 얻었다.
이어서 나열된 분산제(들)를 사용하여 얻어진 필터 케이크를 분산하여 고체 함량이 대략 57∼65 중량%인 현탁액을 얻었다.
25℃에서 10 및 100 rpm 하에 얻어진 현탁액의 브룩필드TM 점도는, 점도가 80∼200 mPa.s인 경우 스핀들 번호 2 그리고 점도가 200∼800 mPa.s인 경우 스핀들 번호 3을 사용하여 t=0(μ100 t=0)의 시점에 측정하였다.
테스트 번호 15∼18
본 테스트는 본 발명을 나타내며,
- 커플링제로서, (중량 기준) 아크릴산 60.0%, 메타크릴산 1.0%, 에틸 아크릴레이트 15%, 및 R이 메타크릴산 에스테르를 나타내고, R'이 2-헥실-1-데카닐을 나타내며, m = p = 0이고, q = 1이며, n = 25인 화학식 I의 단량체 24.0%로 이루어지고, 하기 표에 제시된 수용성 공중합체(이하, 커플링제 번호 7로서 지칭되고 또한 AG7로도 지칭됨) 건조 중량%의 양, 및
- 분산제로서,
- (중량 기준) 아크릴산 13%, 부틸 아크릴레이트 15%, 메타크릴산 31% 및 스티렌 40%로 이루어진 공중합체(AD1) 0.5 건조 중량%,
- (중량 기준) 말레산 무수물 45% 및 아크릴산 55%로 이루어진 공중합체(AD2) 0.1 건조 중량%
를 사용한다.
Figure pct00006

Claims (18)

  1. a) 수성 환경에서 하나 이상의 결합제 및 하나 이상의 광물 재료를 분쇄하여 현탁액을 얻는 하나 이상의 단계;
    b) 경우에 따라, 단계 a)에 따라 얻어진 현탁액을, 경우에 따라 하나 이상의 분산 조제의 존재 하에 농축시키는 하나 이상의 단계;
    c) 경우에 따라, 단계 a) 또는 b)에 따라 얻어진 현탁액을 건조하는 단계
    를 포함하는 자가 결합 안료 입자의 제조 방법으로서,
    - 단계 a) 이전 및/또는 단계 a) 동안, 공중합체를 수용액의 형태로 첨가하고, 상기 공중합체는
    2.1) 알켄인 하나 이상의 음이온성 단량체;
    2.2) 알켄인 하나 이상의 옥시알킬화된 단량체로서, 상기 옥시알킬 기가 10∼32개의 탄소 원자를 갖는 말단 소수성 알킬, 아릴, 알킬 아릴 또는 아릴 알킬 기를 갖는 단량체;
    2.3) 경우에 따라, 아크릴산 에스테르(바람직한 아크릴산 에스테르는 에틸 아크릴레이트임) 및/또는 불포화된 아미드(바람직한 불포화된 아미드는 아크릴아미드임)인 하나 이상의 다른 단량체
    의 중합으로부터 유도되는 것
    을 특징으로 하는 자가 결합 안료 입자의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단량체는 총 공중합체 중량을 기준으로
    2.1) 상기 음이온성 단량체(들) 5∼95%, 바람직하게는 50∼95%, 더욱 바람직하게는 70∼95 중량%;
    2.2) 상기 옥시알킬화된 단량체(들) 5∼95%, 바람직하게는 5∼50%, 더욱 바람직하게는 5∼30 중량%;
    2.3) 상기 다른 단량체(들) 0∼30%, 바람직하게는 0∼20 중량%
    로 상기 공중합체에 존재하는 것인 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 음이온성 단량체는 아크릴산, 메타크릴산 및 이의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 옥시알킬화된 단량체는 하기 화학식 I의 단량체인 방법:
    [화학식 I]
    Figure pct00007

    상기 식에서,
    m, n, p 및 q는 150 미만의 값을 갖는 정수이고, m, n 및 p 중 하나 이상은 0 초과의 값을 갖고, q는 1 이상의 값을 갖고, 바람직하게는 15 ≤ (m+n+p)q ≤ 150이고, 더욱 바람직하게는 20 ≤ (m+n+p)q ≤ 60이고, 더욱 더 바람직하게는 25 ≤ (m+n+p)q ≤ 50이고,
    - R은 중합가능한 알켄 기를 갖는 라디칼을 나타내고,
    - R1 및 R2는 동일하거나 상이하고, 수소 또는 알킬 기를 나타내고,
    - R'은 10∼32개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 아릴, 알킬 아릴 또는 아릴 알킬 탄화수소 쇄를 나타낸다.
  5. 제4항에 있어서, R'은 10∼24개의 탄소 원자를 갖고, 바람직하게는 Guerbet 반응에 따른 선형 알콜의 축합으로부터 유도되는 분지형 탄화수소 쇄이고, 상기 R'은 바람직하게는 2-헥실-1-데카닐, 2-옥틸-1-도데카닐 및 이의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제4항에 있어서, R'은 폴리스티릴 페놀이고, 바람직하게는 디스티릴페놀, 트리스티릴페놀 및 이의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 라디칼 R은 (a) 탄화수소 라디칼, 예컨대 비닐 라디칼 및/또는 알릴 라디칼, (b) 옥시알킬 에스테르를 형성하는 라디칼, 예컨대 아크릴산 및/또는 메타크릴산 및/또는 말레산의 라디칼, (c) N-옥시알킬우레탄을 형성하는 라디칼, 예컨대 아크릴우레탄 및/또는 메타크릴우레탄 및/또는 α-α' 디메틸-이소프로페닐-벤질우레탄 및/또는 알릴우레탄의 라디칼, (d) 옥시알킬 에테르를 형성하는 라디칼, 예컨대 비닐 옥시알킬 에테르를 형성하는 라디칼 및/또는 알릴 옥시알킬 에테르를 형성하는 라디칼 및/또는 옥시알킬우레탄을 형성하는 라디칼, (e) 옥시알킬 아미드를 형성하는 라디칼, (f) 옥시알킬 이미드를 형성하는 라디칼, 및 (g) 이의 혼합물 중에서 선택되고, 더욱 바람직하게는 R은 옥시알킬 메타크릴산 에스테르를 형성하는 라디칼인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 공중합체는 하나 이상의 중화제(들)에 의한 임의의 산성 작용기의 중화 몰%가 0∼50%, 바람직하게는 0∼35%, 더욱 바람직하게는 0∼20%인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 중화제는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬 또는 이의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 임의의 단계 b)에서 상기 분산제는 아크릴산 단독중합체 또는 공중합체인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 단계 a) 동안 분쇄된 현탁액의 고체 함량은 상기 현탁액의 총 중량을 기준으로 하여 건조 중량으로 1∼80%, 바람직하게는 15∼60%인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 광물 재료는 금속 산화물, 예컨대 이산화티탄 및/또는 삼산화알루미늄, 금속 수산화물, 예컨대 삼수산화알루미늄, 아황산염, 규산염, 예컨대 탈크 및/또는 카올린 점토 및/또는 운모, 탄산염, 예컨대 탄산칼슘 및/또는 돌로마이트, 석고, 새틴 화이트, 및 이의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 결합제는 (a) 천연 유래 결합제, 예컨대 전분, 단백질, 예컨대 카세인, 셀룰로스 및 셀룰로스 유도체, 예컨대 에틸히드록시에틸 셀룰로스(EHEC) 및/또는 카르복시메틸셀룰로스(CMC), 및 (b) 합성 결합제, 예컨대 폴리비닐 아세테이트(PVA), 아크릴 결합제, 예컨대 아크릴산 에스테르 결합제 및/또는 아크릴로니트릴 결합제 및/또는 스티렌-아크릴 결합제, 스티렌 결합제, 스티렌-부타디엔 결합제 및 부타디엔 결합제, 및 (c) 이의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 있어서, 단계 a) 동안 현탁액에 함유된 광물 재료:결합제의 중량 비율은 99:1 내지 1:99이고, 바람직하게는 70:30 내지 30:70인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 공중합체는 광물 재료의 건조 중량을 기준으로 하여 건조 중량으로 0.1∼2%, 바람직하게는 0.1∼0.5%, 더욱 바람직하게는 0.1∼0.3%에 상응하는 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 하나의 항에 있어서, 임의의 단계 b) 동안 광물 재료의 건조 중량을 기준으로 0.01∼2 중량%의 하나 이상의 분산제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 하나의 항에 따른 방법에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 자가 결합 안료 입자.
  18. 플라스틱 또는 페인트 분야에서의 제17항에 따른 안료 입자의 용도.
KR1020117017145A 2009-01-16 2010-01-11 커플링제로서 소수성 기를 갖는 아크릴계 빗살형 공중합체를 사용하는 자가 결합 안료 입자의 제조 방법, 자가 결합 안료 입자 및 이의 용도 KR20110108365A (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140143193A (ko) * 2012-03-23 2014-12-15 옴야 인터내셔널 아게 안료의 제조

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013539827A (ja) 2010-10-15 2013-10-28 シリアラス・ホールディングス・エルエルシー 充填剤組成物および複合材料の生産方法
ES2435649T3 (es) * 2010-11-19 2013-12-20 Omya International Ag Procedimiento de preparación de suspensiones acuosas de materias minerales por medio de aminas en combinación con polímeros vinil-carboxílicos.
DK2505614T3 (da) * 2011-04-01 2014-01-27 Omya Int Ag Fremgangsmåde til fremstilling af selvbindende pigmentpartikler
SI2505615T1 (sl) * 2011-04-01 2014-08-29 Omya International Ag Samovezujoäśi pigmentni hibrid
EP2565237B1 (en) * 2011-08-31 2015-03-18 Omya International AG Process for preparing self-binding pigment particle suspensions
ES2456369T3 (es) 2011-08-31 2014-04-22 Omya International Ag Híbrido de pigmentos autoaglutinantes
KR102017865B1 (ko) 2011-10-26 2019-09-03 루브리졸 어드밴스드 머티어리얼스, 인코포레이티드 분산제 조성물
CN103946319B (zh) 2011-10-26 2016-12-07 路博润高级材料公司 分散剂组合物
US9371435B2 (en) * 2013-04-22 2016-06-21 Ethox Chemicals, Llc Additives to resin compositions for improved impact strength and flexibility
PL3090024T3 (pl) * 2013-12-30 2018-09-28 Kemira Oyj Kompozycja agregatu wypełniacza oraz jej wytwarzanie
EP3018175B1 (en) 2014-11-07 2019-02-06 Omya International AG A process for the preparation of flocculated filler particles
EP3018176B1 (en) 2014-11-07 2018-04-25 Omya International AG A process for the preparation of flocculated filler particles
CN111648159B (zh) * 2020-05-29 2022-03-11 仙鹤股份有限公司 一种防霉玻璃间隔纸的制备方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5730555A (en) * 1980-08-01 1982-02-18 Kanzaki Paper Mfg Co Ltd Wet crushing method for heavy calcium carbonate
CA2080961C (fr) * 1991-11-12 2002-04-02 Jean-Bernard Egraz Agent de broyage et/ou de dispersion a base de polymeres et/ou copolymeres neutralises en partie par du magnesium pour suspensions aqueuses de materiaux mineraux en vue d'applications pigmentaires
FR2693203B1 (fr) * 1992-07-01 1994-08-26 Coatex Sas Copolymère acrylique partiellement ou totalement hydrosoluble, réticulé ou non et son utilisation.
FR2766107B1 (fr) * 1997-07-18 1999-08-20 Pluss Stauffer Ag Suspensions aqueuses de matieres minerales et leurs utilisations
JP4378446B2 (ja) * 1999-04-27 2009-12-09 サンノプコ株式会社 水系コーティング剤用改質剤
JP2002265813A (ja) * 2001-03-09 2002-09-18 Toyo Ink Mfg Co Ltd 顔料組成物および顔料分散体
FR2846972B1 (fr) 2002-11-08 2005-02-18 Omya Ag Suspensions aqueuses de matieres minerales broyees, faiblement chargees ioniquement et leurs utilisations
FR2846971B1 (fr) 2002-11-08 2006-09-29 Omya Ag Utilisation d'un copolymere disposant d'au moins une fonction greffee alkoxy ou hydroxy polyalkylene glycol, comme agent ameliorant la brillance du papier et produits obtenus
DE10315363A1 (de) * 2003-04-03 2004-10-14 Basf Ag Wässrige Anschlämmungen von feinteiligen Füllstoffen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zur Herstellung füllstoffhaltiger Papiere
FR2873127B1 (fr) * 2004-07-13 2008-08-29 Omya Development Ag Procede de fabrication de particules pigmentaires autoliantes, seches ou en suspension ou dispersion aqueuses, contenant des matieres inorganiques et des liants
FR2873047B1 (fr) * 2004-07-13 2007-10-05 Coatex Soc Par Actions Simplif Procede de broyage de matieres minerales en presence de liants, suspensions aqueuses obtenues et leurs utilisations
DE102005025374A1 (de) 2005-05-31 2006-12-07 Basf Ag Polymer-Pigment-Hybride für die Papierherstellung
FR2907127B1 (fr) * 2006-10-12 2011-07-29 Coatex Sas Utilisation d'une suspension et/ou d'une dispersion aqueuse de matieres minerales contenant un copolymere hydrosoluble a groupement hydrophobe dans la fabrication d'une feuille de papier.
FR2913427B1 (fr) 2007-03-05 2011-10-07 Omya Development Ag Procede de broyage a sec d'un ou plusieurs materiaux comprenant au moins un carbonate de calcium
FR2913420B1 (fr) * 2007-03-05 2009-05-01 Coatex Soc Par Actions Simplif Utilisation dans une composition de liant hydraulique,d'un carbonate de calcium broye a sec avec un copolymere de l'acide (meth) acrylique et une fonction alcoxy ou hydroxy polyalkyleneglycol.
DE602007007906D1 (de) * 2007-05-11 2010-09-02 Coatex Sas Use of a reverse emulsion of an acrylamide polymer with an acrylic monomer as a stabilising agent and foam reducer, in a method for the grinding of mineral materials and binders in an aqueous medium.
DK1990376T3 (da) 2007-05-11 2011-08-08 Omya Development Ag Fremgangsmåde til knusning af mineralske materialer og bindemidler i vandigt medium under anvendelse af en omvendt emulsion af en acrylamidpolymer med en acrylmonomer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140143193A (ko) * 2012-03-23 2014-12-15 옴야 인터내셔널 아게 안료의 제조

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Publication number Publication date
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