NO306997B1 - Oppmalings- og/eller dispergeringsmiddel, en fremgangsmåte for oppmaling samt en vandig suspensjon av mineralsubstanser og dens anvendelse - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et forbedret oppmalings-og/eller dispergeringsmiddel i en vandig suspensjon av grove mineralsubstanser, som gjør det mulig å oppnå en vandig suspensjon av fine mineralpartikler og ment for pigmentære anvendelser, for eksempel en vandig kalsiumkarbonatsuspensjon hvis tørrstoffinnhold er minst 70 vekt-9é, i hvilken størrel-sen av minst 90$ av de vesentlige partikler er mindre enn 2 pm etter oppmaling, mens størrelsen av 60$ av disse partikler er mindre enn 1 pm.

Oppfinnelsen angår også en oppmalingsprosedyre i et vandig medium av grove mineralsubstanser i nærvær av det vann-oppløselige oppmalingsmiddel. Denne prosedyre gir vandige suspensjoner av mineralsubstanser hvis viskositet forblir stabil med tiden, selv hvis omrøring av suspensjonen ikke fortsettes, noe som sikrer lett behandling og bruk. Denne prosedyre er spesielt godt egnet for oppmaling av en vandig kalsiumkarbonatsuspensjon hvis tørrstoffinnhold er minst 70 vekt-#, hvori størrelsen av minst 90% av de vesentlige partikler etter oppmaling er mindre enn 2 pm, mens størrelsen av minst 60$ av partiklene er mindre enn 1 pm.

I tillegg angår oppfinnelsen vandige suspensjoner av mineralpartikler oppnådd ved hjelp av denne prosedyre, og deres anvendelse.

I lengere tid har konvensjonell praksis inkludert bruk av mineralsubstanser som kalsiumkarbonater og titandioksyd for fremstilling av industrielle produkter ment for malinger, papirbelegning, fyllstoffer for gummier og syntetiske harpikser, og andre.

Fordi imidlertid disse mineralsubstanser ikke har noen naturlig lamellær eller laminert struktur som letter deres splitting, slik tilfellet er for visse substanser som aluminiumsilikater, generelt kjent som kaolin, må spesialisten, for å kunne benytte dem på pigmentområdet, omdanne dem ved oppmaling i en meget fin vandig suspensjon hvis bestanddelskorn er så små som mulige, det vil si mindre enn noen um.

Gjennom de publikasjoner som er kommet på dette området viser den spesialiserte litteratur viktigheten og kompleksiteten av oppmaling i et vandig medium av mineralsubstanser for å oppnå en kvalitet av partiell finhet som tillater pigmentære anvendelser. Således er det velkjent på spesialområdet for papirbelegning at belegningsmaterialet bestående av mineral-pigmenter som kaoliner, kalsiumkarbonater og titandioksyder bragt i suspensjon i vann, også inneholder bindemidler og dispergeringsmidler så vel som andre additiver som fortyk-ningsmidler og farvestoffer. Det er ønskelig å sikre at en suspensjon av denne type har lav, stabil viskositet for tidsrommet for lagring, for derved å lette behandling og bruk og, på tilsvarende måte, det høyest mulige mineralsubstans-innhold for å redusere den mengde vann som behandles. Denne suspensjon som på ideell måte forener alle disse prinsipielle egenskaper, ville tillate spesialisten å løse de velkjente problemer for oppmaling, lagring, transport fra produksjons-stedet til anvendelsesstedet og til slutt overføring ved pumping under bruk.

Således har spesialisten til i dag vært familiær med bruken av oppmalings- og/eller vandige dispergeringsmidler for mineralpartikler, dannet av akryliske polymerer og/eller kopolymerer som helt eller delvis er nøytralisert med forskjellige nøytraliseringsmidler (se FR-PS 2 539 137, . 2 531 444 og 2 603 042).

Spesialisten er også kjent med bruken av et oppmalings-og/eller dispergeringsmiddel oppnådd fra fraksjonen av alkaliske akryliske polymerer og/eller kopolymerer som totalt er nøytralisert med et enkelt kation, og hvis spesifikke viskositet er mellom 0,3 og 0,8 (FR-PS 2 488 814), eller som partielt er nøytralisert med et enkelt kation som natrium, kalium, litium eller ammonium (EP 0 127 388 og 0 185 458).

Disse forskjellige typer oppmalings- og/eller dispergeringsmidler ifølge den kjente teknikk og andre behandlings- eller oppmalingsprosedyrer som er kjent for spesialisten (EP 0 278 880 samt FR-PS 2 642 415 ) gjør det mulig å oppnå vandige suspensjoner av fine mineralpartikler som til nu riktignok har vært stabile med tiden, men der brukeren har måttet ta med på kjøpet visse behandlingsproblemer fordi han lagrer dem i dager eller uker uten omrøring og derfor må regne med problemer med øket viskositet i de ikke-omrørte suspensjoner.

I den kjente teknikk ble således viskositeten for de vandige suspensjoner av mineralpartikler generelt målt ved bruk av et Brookfield-RVT-type viskosimeter ved en temperatur av 20°C og en omdreiningshastighet på 100 omdr./min.: (a) ved utløpet av oppmalingsapparaturen; (b) efter 8 dagers henstand i flasken og etter preliminær

omrøring av den hvilende suspensjon.

Disse to målingsparametere gjør det ikke mulig å sette lys på "gelvirkningen" for den vandige mineralsuspensjon, en virkning som forårsaker problemer for brukeren som må behandle konsentrerte suspensjoner lagret uomrørt i flere dager, og som karakteriseres ved en Brookfield-viskositet før omrøring på mer enn 5000 mPas, oppnådd ved måling ved 10 omdr./min.

Stilt overfor disse problemer har man nu funnet at de vandige mineralsuspensjoner som oppnås ifølge den kjente teknikk hadde høye Brookfield-viskositeter hvis målingen ble gjennomført uten omrøring av suspensjonen på forhånd, slik tilfellet er når brukeren står overfor disse suspensjoner. Basert på dette funn, ble et oppmalings- og/eller dispergeringsmiddel perfeksjonert og en oppmalingsprosedyre utviklet i nærvær av dette middel som, overraskende, gjorde det mulig å fremstille vandige mineralsuspensjoner som tilfredsstilte de ovenfor angitte kvalitetskriterier.

Således er et av formålene ved oppfinnelsen å tilveiebringe et forbedret oppmalings- og/eller dispergeringsmiddel i en vandig suspensjon av grove mineralsubstanser, uten gelvirkning.

I henhold til dette angår foreliggende oppfinnelse et oppmalings- og/eller dispergeringsmiddel for bruk i en vandig suspensjon av grove mineralsubstanser ment for pigmentær anvendelse, der midlet består av akryl- og/eller vinylpolymerer og/eller -kopolymerer inneholdende syregrupper som helt eller delvis er nøytralisert, oppnådd ved polymerisering og/eller kopolymerisering av akryl- og/eller vinylmonomerer, og midlet karakteriseres ved at de aktive, sure seter av midlet helt eller delvis er nøytralisert ved hjelp av minst et nøytraliseringsmiddel inneholdende magnesiumioner slik at prosentandelen aktive sure seter som er nøytralisert av magnesiumioner ligger mellom 40 og 60$, inkludert terminaler, og med et nøytraliseringsmiddel inneholdende monovalente ioner til nøytralisering av opp til 60 % av de aktive sure seter i midlet.

Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte for oppmaling av en vandig suspensjon av grove mineralsubstanser ment for pigmentære anvendelser ved fremstilling av vandige suspensjoner av disse materialer omfattende tilsetning av et oppmalingsmiddel bestående av akryl- og/eller vinylpolymerer og/eller -kopolymerer inneholdende sure grupper som helt eller delvis er nøytralisert, oppnådd ved polymerisering og/eller kopolymerisering av akryl- og/eller vinylmonomerer, tilsetning av en oppmalingssubstans til suspensjoen og å underkaste den således oppnådde blanding en oppmaling, og denne fremgangsmåte karakteriseres ved at det tilsettes et oppmalingsmiddel som beskrevet ovenfor.

Oppfinnelsen angår videre en vandig suspensjon av mineralsubstanser, raffinert ved bruk av oppmalingsprosedyren som beskrevet ovenfor og suspensjonen karakteriseres ved at størrelsen av minst 90 % av partiklene i den oppmalte substans er mindre enn 2 pm hvorved Brookfield-viskositeten i suspensjonen, målt efter minst 8 dagers henstand uten omrøring, ikke overskrider 5000 mPas ved 10 omdr./min.

Et siste formål ved oppfinnelsen er anvendelsen av disse fine, vandige, mineralsuspensjoner på området for vektfyllstoffer og papirbelegg og malinger og, efter potensiell fjerning av den vandige fase, på området polymermaterialer.

Disse gjenstander oppnås ved bruk, i oppmalingsprosessen ifølge oppfinnelsen, av oppfinnelsens middel som fremstilles ved polymerisering og/eller kopolymerisering av akryl-og/eller vinylmonomerer inneholdende syregrupper (karboksy-liske, sulfoniske, fosfoniske, fosforiske, og så videre) og der de aktive sure seter helt eller delvis er nøytralisert ved å implementere en nøytraliseringsgrad av de aktive sure seter på mellom 40 og 60$, terminaler inkludert, ved bruk av et nøytraliseringsmiddel inneholdende magnesiumionet, og med et nøytraliseringsmiddel inneholdende et monovalent ion og i stand til å nøytralisere opptil 60$ av de aktive sure seter i polymeren og/eller kopolymeren.

Oppmalings- og/eller dispergeringsmidlet ifølge oppfinnelsen omfatter, som nevnt ovenfor, akryliske sure polymerer og/eller kopolymerer, som helt eller delvis er nøytralisert. Disse akryliske polymerer og/eller kopolymerer oppnås fra konvensjonelle radikalpolymeriseringsprosedyrer i nærvær av polymeriseringsregulatorer som hydroksylaminbaserte organiske forbindelser og i nærvær av polymeriseringskatalysatorer som peroksyder og persalter, for eksempel oksygenert vann, persulfat, natriumhypofosfitt, hypofosforsyre, minst en av de følgende monomerer og/eller komonomerer: akryl- og/eller metakryl-, itakon-, kroton-, fumar-, maleinsyreanhydrid eller alternativt isoproton-, akonitin-, mesakon-, sinapin-, undecylen-, angelika-, kanel- eller hydroksyakrylsyre, enten i form av syre eller partielt nøytralisert, akrolein, akrylamid, akrylnitril, estrene av akryl- og metakrylsyre og spesielt dimetylaminoetylmetakrylat, vinylpyrrolidon, vinylkaprolaktam, etylen, propylen, isobutylen, diisobutylen, vinylacetat, styren, a-metylstyren og metylvinylketon, i et polymeriseringsmedium som kan være vann, metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanoler eller blandinger av disse, eller alternativ dimetylformamid, dimetylsulfoksyd, tetra-hydrofuran, aceton, metyletylketon, etylacetat, butylacetat, heksan, heptan, benzen, toluen, xylen, merkaptoetanol, tertiododecylmerkaptan, tioglycolsyre og estere derav, n—dodecylmerkaptan, eddik-, vin-, melke-, sitron-, glucon-, glucoheptonsyre, 2-merkaptopropionsyre, tiodietanol, halogenerte oppløsningsmidler som karbontetraklorid, kloroform, metylenklorid og monopropylenglycol— eller dietylenglycoletere eller blandinger av disse.

Det sure polymeriseringsprodukt kan potensielt destilleres, så partielt eller totalt nøytraliseres ved bruk av minst et nøytraliseringsmiddel inneholdende magnesiumionet, slik at nøytraliseringsgraden for de aktive sure seter som påvirkes ved hjelp av magnesiumionet er mellom 40 og b0%, terminaler inkludert, og ved bruk av et nøytraliseringsmiddel inneholdende et monovalent ion i stand til å nøytralisere opptil 60% aktive sure seter av midlet.

Det monovalente nøytraliseringsmiddel velges blant gruppen omfattende alkalikationer (særlig natrium og litium), ammonium, primære, sekundære eller tertiære alifatiske og/eller cykliske aminer som etanolaminene (mono-, di-, trietanolamin), mono- og dietylamin, cykloheksylamin og metylcykloheksylamin.

Polymerene og/eller kopolymerene ifølge oppfinnelsen har generelt en spesifikk viskositet på maksimalt 25 og fortrinnsvis høyst 10.

Den spesifikke viskositet for de akryliske polymerer og/eller kopolymerer, symbolisert ved bokstaven "n". bestemmes på følgende måte.

En prøve av oppløsningen av polymeriseringsproduktet tas for å oppnå en oppløsning tilsvarende 2,5 g tørr polymer og 50 ml av en 60 g/l oppløsning av natriumklorid.

Derefter blir et kapillærviskosimeter med en Baume-konstant på 0,000105, anbragt i et bad som er termostatstyrt til 25°C, benyttet for å måle strømningstiden for et gitt volum av den ovenfor angitte oppløsning inneholdende den alkaliske polymer og/eller kopolymer, og strømningstiden for det samme volum vandig oppløsning av natriumklorid uten polymeren og/eller kopolymeren. Viskositeten, "n". kan så beregnes ved hjelp av følgende ligning:

Kapillærrøret velges generelt slik at strømningstiden for NaCl-oppløsningen uten polymer og/eller kopolymer generelt er 90 til 100 sekunder for derved å oppnå meget nøyaktige spesifikke viskositetsmålinger. Polymerene og/eller kopolymerene ifølge oppfinnelsen kan også behandles ved bruk av konvensjonelle midler for å isolere dem som fine pulvere som så kan benyttes i denne andre form som oppmalingsmidler.

I praksis består operasjonen av å måle opp mineralsubstansene som skal raffineres i å måle opp mineralmaterialene med en oppmalingssubstans til meget fine partikler i en vandig suspensjon inneholdende oppmalingsmidlet. En vandig suspensjon av mineralsubstans som skal oppmales tildannes, hvori den opprinnelige størrelse av kornene høyst er 50 pm, i en mengde slik at konsentrasjonen på tørrstoff i suspensjonen er minst 70 vekt-#.

Oppmalingssubstansen hvis granulometri fortrinnsvis er mellom 0,20 og 4 mm, settes til suspensjonen av mineralsubstans som skal males opp. Oppmalingssubstansen foreligger generelt som partikler av materialer så forskjellige som silisiumdioksyd, aluminiumoksyd, zirkoniumoksyd eller blandinger av disse, så vel som meget hårde syntetiske harpikser, stål og så videre. Et eksempel på sammensetningen av en oppmalingssubstans av denne type er gitt i FR-PS 2 303 681, som beskriver opp-mal ingselementer bestående av 30 til 70 vekt-# zirkoniumoksyd, 0,1 til 556 aluminiumoksyd og fra 5 til 20% silisiumdioksyd. Oppmalingssubstansen settes fortrinnsvis til suspensjonen i en mengde slik at vektforholdet oppmalings-materialermineralsubstans som skal males opp minst er 2:1 idet forholdet fortrinnsvis faller mellom grensene 3:1 og 5:1.

Blandingen av suspensjon og oppmalingssubstans underkastes så mekanisk omrøring slik den for eksempel oppnås i en konvensjonell mølle med mikrokomponenter.

Oppmalings- og/eller dispergeringsmidlet ifølge oppfinnelsen settes også til blandingen som dannes av den vandige suspensjon av mineralsubstanser og oppmalingssubstans i en andel på 0,2 til 2 vekt-$ av den tørre del av polymerene i forhold til den tørre vektmengde av mineralsubstans som skal finfordeles.

Den tid som er nødvendig for å oppnå et høyt finhetsnivå for mineralsubstansen efter oppmaling varierer, avhengig av art og mengde av mineralsubstans som skal oppmales og den oppmalingsmetode som benyttes samt temperaturen i mediet under oppmalingsoperasjonen.

Mineralsubstansene som skal defineres kan komme fra forskjellige kilder som kalsiumkarbonat og dolomitter, kalsium-sulfat, kaolin og titandioksyd, alt mineralsubstanser som må males opp for å kunne brukes i anvendelser så forskjellige som papirbelegg, pigmentering av malinger og belegg, fyllstoffer for gummier og syntetiske harpikser, for å gi en matt finish på syntetiske tekstiler, og så videre.

Således tillater anvendelsen av oppmalings- og/eller dispergeringsmidlet ifølge oppfinnelsen en transformering, ved oppmaling i en vandig suspensjon inneholdende en høy konsentrasjon av tørrstoffer, av grove mineralstoffer til meget fine partikler, der størrelsen av minst 90% av disse partikler alltid er mindre enn 2 pm, og der størrelsen av minst 60% er mindre enn 1 pm, og denne anvendelse gjør det mulig å oppnå en suspensjon av meget fine mineralsubstanser hvis viskositet er lav og stabil med tiden, uten gelvirkning.

Rammen og fordelene ved oppfinnelsen vil fremgå fra de ledsagende eksempler.

Eksempel 1

Dette eksempel involverer fremstillingen av en suspensjon av grov kalsiumkarbonat underkastet oppmaling for raffinering til en mikropartikkelsuspensjon. For dette formål ble en suspensjon av grov kalsiumkarbonat fremstilt fra naturlig kalsiumkarbonat med en midlere diameter på 50 pm ved,

for prøve nr. 1, som illustrerer den kjente teknikk, å benytte en polyakrylsyre med en spesifikk viskositet på 0,54 tilsvarende en molekylvekt på ca. 4000, oppnådd ved radikal-

polymerisering av fullstendig nøytralisering med natriumhydroksyd;

for prøve nr. 2, som også illustrerer kjent teknikk, å benytte den amme polyakrylsyre (spesifikk viskositet = 0,54) som den som ble benyttet ovenfor, som helt er nøytralisert ved bruk av natr iumhydroksyd og kalk i et forhold som tilsvarer nøytraliseringen av de aktive syreseter, i et forhold på 7056 ved hjelp av natrium og 3056 ved hjelp av kalsium;

for prøve nr. 3, som fremdeles illustrerer den kjente teknikk, å benytte den samme polyakrylsyre (spesifikk viskositet = 0,54) som den som ble benyttet i de foregående prøver, som partielt nøytraliseres ved bruk av natriumhydroksyd i en mengde av 6656 av de aktive sure seter;

for prøve nr. 4, som illustrerer oppfinnelsen, å benytte den samme polyakrylsyre (spesifikk viskositet = 0,54) som i de foregående eksempler, helt nøytralisert ved bruk av natriumhydroksyd og magnesiumhydroksyd, i et forhold tilsvarende nøytralisering av de aktive sure seter i en andel av 5056 ved hjelp av natrium og 5056 ved hjelp av magnesium.

For hver prøve ble det fremstilt en vandig suspensjon av kalsiumkarbonat fra Orgon-avsetningen i Frankrike og med en granulometri på mindre enn 10 ytm.

Denne suspensjon hadde en tørrvektkonsentrasjon på 7656 av den totale vekt.

Oppmalingsmidlet ble satt til denne suspensjon i de mengder som er angitt i den følgende tabell, uttrykt som prosent tørrvekt av den totale vekt av det tørre kalsiumkarbonat som skulle males opp.

Suspensjonen sirkuleres i en Dyno-Mill-mølle med en stasjonær sylinder og en roterende pulsgenerator hvori oppmalingssubstansen var korundumkuler med en diameter på mellom 0,6 og 1,0 mm.

Det totale volum som ble tatt opp av oppmalingssubstansen var 1,150 cm<5>og vekten var 2900 g.

Oppmalingskammeret hadde et volum på 1400 cm5 .

Omkretshastigheten for møllen var 10 m/sek.

Kalsiumkarbonatsuspensjonen ble resirkulert i en mengde av 18 1/time.

Utløpet i Dyno-Mill-møllen var utstyrt med en 200 pm dukseparator som tillot separering av oppmalt suspensjon og oppmalingssubstans.

Temperaturen under hver oppmalingsprøve ble holdt ved ca. 60°C.

Efter oppmalingsoperasjonen (To), ble en prøve av pigment-suspensjonen hvori størrelsene av 8056 av partiklene var mindre enn 1 pm, samlet i en kolbe og viskositeten ble målt ved bruk av et Brookfield-RVT-viskosimeter ved en temperatur på 20°C og en omdreiningshastighet på 10 omdr./min., ved bruk av en egnet bevegelig komponent.

Efter at suspensjonen var holdt i ro i kolben i 8 dager, ble viskositeten målt ved i den ikke-omrørte kolbe å innføre den egnede bevegelige komponent av Brookfield-RVT-viskosimeteret ved en temperatur på 20° C og ved en omdreiningshastighet på 10 omdr./min. (AVAG-viskositet: før omrøring).

Alle forsøksresultatene er oppsummert i tabell 1.

Et studium av tabell 1 viser at kun kalsiumkarbonat som ble oppnådd ved bruk av oppfinnelsens middel (prøve nr. 4) hadde en Brookfield-viskositet, målt ved 10 omdr./min. efter 8 dagers hvile (uten forutgående omrøring) på vesentlig mindre enn 5000 mPas, mens, i motsetning til dette, alle prøver fra eksemplene som ble utført ved bruk av et middel ifølge den kjente teknikk, ga viskositeter på mer enn 5000 mPas.

Således gjør oppmalingsprosedyren ifølge oppfinnelsen det mulig å oppnå stabilitet av viskositeten av kalsiumkarbonatsuspensjoner sågar før enhver omrøring.

Eksempel 2

En andre gruppe prøver (prøvene nr. 5 til 13) medførte preparering og oppmaling av en vandig suspensjon av det samme kalsiumkarbonat ved den samme tørrstoffkonsentrasjon og i nærvær av den samme polyakrylsyre med en spesifikk viskositet på 0,54 og nøytralisering ved bruk av forskjellige andeler magnesium.

Disse prøver ble gjennomført basert på de samme eksperimen-telle kriteria som i eksempel 1.

Alle forsøksresultater er vist i tabell 2.

Et studium av tabell 2 viser de reologiske resultater som ble oppnådd ifølge oppfinnelsen og det faktum at bruken av midlet ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å overskride profitterbar-hetsterskelen under praktiske prøver.

Således betraktes to kriterier av brukeren: de økonomiske aspekter og de reologiske aspekter. Den overskytende mengde av oppmalings- og/eller dispergeringsmiddel medfører høyere produksjonsomkostninger for de fine kalsiumkarbonatsuspensjoner.

Således må forbruk av oppmalings- og/eller dispergeringsmiddel i oppmalingsoperasjonen beregnet på oppfinnelsen, ikke overskride omtrent 1,256 av det tørre dispergerende middel i forhold til tørrvekten av kalsiumkarbonatet, for derved å gi en suspensjon der størrelsen av 8056 av partiklene er mindre enn 1 pm og konsentrasjonen av tørrstof fet er 7656. Prøvene nr. 6 til 10 fastlegger så oppfinnelsens grenser på samme måte som prøve nr. 13.

Hva angår reologien er brukeren, som må behandle konsentrerte suspensjoner lagret uomrørt i flere dager, være enig i at en Brookfield-viskositet på mindre enn 5000 mPas, målt ved 10 omdr./min. før omrøring, er aksepterbar.

Disse to kriterier, det vil si det økonomiske og reologiske, dikterer at de kalsiumkarbonatsuspensjoner som tilfreds-stiller disse krav er de i prøvene nr. 6 til 10 og nr. 13, det vil si de som oppnås ved, som oppmalingssubstans, å bruke polyakrylsyre som helt eller delvis er nøytralt ved hjelp av minst et nøytraliseringsmiddel inneholdende magnesiumionet slik at 40 til 6056 av de aktive sure seter nøytraliseres med et nøytraliseringsmiddel inneholdende magnesiumionet, og opptil 6056 av de aktive seter nøytraliseres ved et nøytrali-seringsmiddel som benytter det monovalente ion.

Eksempel 3

Dette eksempel, prøvene nr. 14 til 16, involverer fremstilling og oppmaling av en vandig suspensjon av det samme kalsiumkarbonat ved den samme tørrstoffkonsentrasjon og i nærvær av den samme polyakrylsyre med en spesifikk viskositet på 0,54, nøytralisert med forskjellige nøytraliseringsmidler inneholdende polyfunksjonelle ioner forskjellig fra magnesium.

Således blir i prøve nr. 14 oppmalingen utført ved bruk av den samme polyakrylsyre som nevnt ovenfor, som så nøytralise-res med natriumhydroksyd og kalk i et forhold tilsvarende nøytralisering av de aktive sure seter, i en andel på 55$ natrium og 45$ kalsium. Prøve nr. 15 involverer den samme polyakrylsyre, nøytralisert med natriumhydroksyd og sinkhydroksyd, i et forhold tilsvarende den maksimale oppløselig-het av sinkhydroksyd, det vil si et forhold tilsvarende en nøytralisering fra aktive sure seter i en andel av 8356 ved hjelp av natrium og 17% ved hjelp av sink.

På samme måte tilsvarer prøve nr. 16 oppmalingsmidler som oppnås ved nøytralisering gjennomført ved hjelp av natriumhydroksyd og aluminiumhydroksyd, i et forhold tilsvarende den maksimale oppløselighet av aluminiumhydroksydet, det vil si et forhold tilsvarende en nøytralisering av de aktive sure seter i en andel på 90% på grunn av natrium og 1056 på grunn av aluminium.

Disse prøver ble gjennomført basert på de samme forsøks-kriterier som ble anvendt i eksempel 1.

Alle resultater er angitt i tabell 3.

Et studium av tabell 3 viser at bruken av andre nøytrali-seringsmidler som kalsium i prøve nr. 14, sink i prøve nr. 15 og aluminium i prøve nr. 16 gir kalsiumkarbonatsuspensjoner hvori Brookfield-viskositeten, målt ved 10 omdr./min. efter 8 dagers henstand og uten forutgående omrøring, er mer enn 5000 mPas, mens bruken av nøytraliseringsmiddel som magnesium gir en suspensjon hvis viskositet er betydelig mindre enn 5000 mPas slik det fremgår av prøve nr. 7.

Således viser et studium av tabell 3 at bruken av andre polyfunksjonelle nøytraliseringsmidler enn magnesium ikke gjør det mulig å oppnå de stabile suspensjoner som ikke viser gelvirkningen.

Eksempel 4

Dette eksempel, prøvene 17 til 19, involverer fremstilling og oppmaling av en vandig suspensjon av det samme kalsiumkarbonat ved den samme tørrstoffkonsentrasjon og i nærvær av den samme polyakrylsyre med en spesifikk viskositet på 0,54, nøytralisert i en andel av 50$ på grunn av magnesiumionet og 50% av et annet nøytraliseringsmiddel inneholdende et monovalent kation.

Disse forskjellige nøytraliseringsmidler inneholdende et monovalent kation er ammonium i prøve nr. 17, litium i prøve nr. 18 og kalium i prøve nr. 19.

Disse prøver ble gjennomført ved bruk av den samme forsøks-prosedyre som beskrevet i eksempel 1.

Alle resultater er anført i tabell 4.

Et studium av tabell 4 viser at natriumionet effektivt kan erstattes med monovalente nøytraliseringsmidler som ammonium-eller litiumionet.

Claims (12)

1. Oppmalings- og/eller dispergeringsmiddel for bruk i en vandig suspensjon av grove mineralsubstanser ment for pigmentær anvendelse, der midlet består av akryl- og/eller vinylpolymerer og/eller -kopolymerer inneholdende syregrupper som helt eller delvis er nøytralisert, oppnådd ved polymerisering og/eller kopolymerisering av akryl- og/eller vinylmonomerer,karakterisert vedat de aktive, sure seter av midlet helt eller delvis er nøytralisert ved hjelp av minst et nøytraliseringsmiddel inneholdende magnesiumioner slik at prosentandelen aktive sure seter som er nøytralisert av magnesiumioner ligger mellom 40 og 60$, inkludert terminaler, og med et nøytraliseringsmiddel inneholdende monovalente ioner til nøytralisering av opp til 60 % av de aktive sure seter i midlet.

2. Oppmalings- og/eller dispergeringsmiddel ifølge krav 1,karakterisert vedat de aktive sure seter i midlet totalt er nøytralisert med minst et nøytraliserings-middel inneholdende magnesiumionet, slik at prosentandelen aktive sure seter som er nøytralisert av magnesiumionet ligger mellom 40 og 60$, inkludert terminalene, og prosentandelen som er nøytralisert ved hjelp av et nøytraliserings-middel inneholdende et monovalent ion ligger mellom 60 og 40% av de gjenværende aktive sure seter.

3. Oppmalings- og/eller dispergeringsmiddel ifølge krav 1,karakterisert vedat de aktive sure seter i midlet partielt er nøytralisert ved hjelp av minst et nøytraliseringsmiddel inneholdende magnesiumionet, slik at prosentandelen aktive sure seter som er nøytralisert av magnesiumionet ligger mellom 40 og b0%, inkludert terminaler, og prosentandelen som er nøytralisert av et nøytraliserings- middel inneholdende et monovalent ion ligger i en andel på opptil b0% av de gjenværende aktive sure seter.

4. Oppmalings- og/eller dispergeringsmiddel ifølge kravene 1 til 3,karakterisert vedat det monovalente ion som tilhører nøytraliseringsmidlet er valgt blant gruppen natrium-, litium- eller ammoniumionet, eller primære, sekundære eller tertiære alifatiske og/eller cykliske amin-ioner.

5. Oppmalings- og/eller dispergeringsmiddel ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4,karakterisertved at midlet har en spesifikk viskositet på høyst 25 og fortrinnsvis høyst 10.

6. Oppmalings- og/eller dispergeringsmiddel ifølge krav 5,karakterisert vedat midlet foreligger i oppløsning.

7. Oppmalings- og/eller dispergeringsmiddel ifølge krav 5,karakterisert vedat midlet er et pulver.

8. Fremgangsmåte for oppmaling av en vandig suspensjon av grove mineralsubstanser ment for pigmentære anvendelser ved fremstilling av vandige suspensjoner av disse materialer omfattende tilsetning av et oppmalingsmiddel bestående av akryl- og/eller vinylpolymerer og/eller -kopolymerer inneholdende sure grupper som helt eller delvis er nøytralisert, oppnådd ved polymerisering og/eller kopolymerisering av akryl- og/eller vinylmonomerer, tilsetning av en oppmalingssubstans til suspensjoen og å underkaste den således oppnådde blanding en oppmaling,karakterisert vedat det tilsettes et oppmalingsmiddel som beskrevet i et av kravene 1 til 7.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8,karakterisertved at oppmalingsmidlet settes til suspensjonen i en andel fra 0,2 til 2 tørrvekt-56 av polymeren, beregnet på den tørre vekt av mineralsubstansen som skal oppmales.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 8 eller 9,karakterisert vedat den vandige suspensjon av mineralsubstansen som skal oppmales omfatter tørrstoff i en andel på minst 70 vekt-5é.

11. Vandig suspensjon av mineralsubstanser, raffinert ved bruk av oppmalingsprosedyren ifølge et hvilket som helst av kravene 8 til 10,karakterisert vedat størrelsen av minst 90$ av partiklene i den oppmalte substans er mindre enn 2 pm hvorved Brookfield-viskositeten i suspensjonen målt efter minst 8 dagers henstand uten omrøring, ikke overskrider 5000 mPas ved 10 omdr./min.

12. Anvendelse av den vandige suspensjon av fine mineralsubstanser ifølge krav 11 i fyllstoffer, papirbelegg, malinger og plast.