JPH0453814B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0453814B2
JPH0453814B2 JP62265435A JP26543587A JPH0453814B2 JP H0453814 B2 JPH0453814 B2 JP H0453814B2 JP 62265435 A JP62265435 A JP 62265435A JP 26543587 A JP26543587 A JP 26543587A JP H0453814 B2 JPH0453814 B2 JP H0453814B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
soluble
calcium carbonate
polyvinyl alcohol
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP62265435A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63233012A (en
Inventor
Naotake Shioji
Masazumi Sasabe
Yorimichi Dairoku
Teruaki Fujiwara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Publication of JPS63233012A publication Critical patent/JPS63233012A/en
Publication of JPH0453814B2 publication Critical patent/JPH0453814B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D17/00Pigment pastes, e.g. for mixing in paints
    • C09D17/001Pigment pastes, e.g. for mixing in paints in aqueous medium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D17/00Pigment pastes, e.g. for mixing in paints
    • C09D17/004Pigment pastes, e.g. for mixing in paints containing an inorganic pigment
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/44Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/56Macromolecular organic compounds or oligomers thereof obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H19/60Polyalkenylalcohols; Polyalkenylethers; Polyalkenylesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/10Polymers characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、炭酸カルシウムを効率よく水性媒体
中に分散して水分散液を製造する方法に関し、詳
しくは、特定の水溶性共重合体と特定の水溶性ア
ニオン化変性ポリビニルアルコールとを分散剤と
して併用することを特徴とする炭酸カルシウム水
分散液の製造方法に関する。 (従来の技術) 炭酸カルシウムは安価であり他の無機顔料と比
べて優れた白色度、インキ受理性、印刷適性を有
するため、製紙業界で賞用されている顔料の1つ
である。また中性抄紙の普及によりその使用量は
急激に増えてきている。 従来、炭酸カルシウムは平均粒子径1μ前後の
いわゆる重質炭酸カルシウムを多用されてきた
が、近年紙質の高級化に伴い平均粒子径0.1〜
0.5μの沈降性軽質炭酸カルシウムの使用比率が増
大しつつある。しかるに、平均粒子径が小さくな
ればなるほど水性媒体中への分散が困難となり、
また凝集しやすく、水分散液の経日安定性にも問
題が生じやすくなる。 従来使用されている炭酸カルシウム用分散剤に
は、無機系ではピロリン酸塩、トリポリリン酸
塩、トリメタリン酸塩、テトラメタリン酸塩、ヘ
キサメタリン酸塩などの縮合リン酸塩、亜鉛塩、
珪酸塩などがある。しかし、これら無機系分散剤
は、得られた水分散液の経日安定性に問題があ
り、また微粒子状の沈降性軽質炭酸カルシウムの
分散には多量の添加を必要とする結果塗膜の耐水
性が悪くなるという重大な欠点があつた。 一方、有機系の分散剤では、ポリアクリル酸
塩・ポリメタクリル酸塩・ポリマレイン酸塩など
のポリカルボン酸塩やポリビニルアルコールなど
が公知である。 しかし、ポリカルボン酸塩例えばポリアクリル
酸ナトリウムは、平均粒子系1μ前後の重質炭酸
カルシウムの分散には比較的良好な評価を得てい
るが、0.1〜0.5μ前後の極めて微粒子状の炭酸カ
ルシウムの分散には得られた水分散液の粘度が高
くまた経日安定性などに問題があつた。また、ポ
リビニルアルコールは例えは特開昭60−262862号
などに無機顔料に対して分散効果があることが記
載されている。しかし、特開昭60−262862号に記
載の分散剤は水不溶性であり、炭酸カルシウムに
対する分散効果の不充分なものであり、また、そ
れ単独使用では得られた水分散液の粘度が異常に
高く、高濃度炭酸カルシウム水分散液製造には全
く不向きであつた。 このような公知の分散剤の欠点を克服するた
め、特公昭54−36166号、特公昭56−47131号、特
開昭53−144499号、特開昭57−168906号などにマ
レイン酸共重合体を使用する方法が提案されてい
る。特公昭54−36166号記載の分散剤は、得られ
る炭酸カルシウム水分散液の流動特性が良く(ハ
イシエアー粘度が低く)比較的良好な評価をされ
ているが、固形分65重量%以上という高濃度での
分散には問題が残るものである。特公昭56−
47131号記載の分散剤は、微粒子状炭酸カルシウ
ム水分散液の粘度は低くなるが、多量の添加量を
必要とする結果コスト上昇や塗膜の耐水性に問題
がある。特開昭53−144499号記載の分散剤は、固
形分濃度70重量%という極めて高い濃度の炭酸カ
ルシウム水分散液が得られているが、やはり1.4
%(対炭酸カルシウム)という高添加量を必要と
している。特開昭57−168906号記載の分散剤は、
得られる炭酸カルシウム水分散液の流動特性が悪
い(ハイシエアー粘度が高い)という重大な欠点
がある。 また、特開昭59−193964号にイタコン酸共重合
体を使用する方法が提案されているが、平均粒子
径0.3μ以下のカルサイト系立方体状の炭酸カルシ
ウムの分散にはなお問題の残るものである。ま
た、特開昭59−26131号、特開昭59−108010号な
どにヒドロキシル基含有重合体の使用か提案され
ており、かかる重合体は、重質炭酸カルシウムに
対しては比較的良好な評価を得ているが、平均粒
子径0.1〜0.3μの極めて微粒子状の炭酸カルシウ
ムを分散する場合、得られる水分散液の粘度が高
くなり、またその経日安定性も不充分であり、問
題の残るものであつた。 (発明が解決しようとする問題点) 本発明は、従来の分散剤が有する分散性能不足
に伴う上記問題点を解消するものであり、重質〜
軽質のあらゆる炭酸カルシウムに対して少ない量
の分散剤で低粘度・高流動性かつそれらの経日安
定性の良好な高濃度炭酸カルシウム水分散液の製
造を可能ならしめる方法を提供するものである。 (問題点を解決するための手段および作用) 本発明者らは、それぞれ単独で使用した場合、
軽質炭酸カルシウムの水性媒体中へと分散効果が
著しく劣つているポリカルボン酸系の水溶性共重
合体と水溶性アニオン化変性ポリビニルアルコー
ルとを、特定分子量の水溶性共重合体と特定重合
度、特性ケン化度で且つ特定アニオン化変性度の
水溶性ポリビニルアルコールとを選択して特定の
割合で併用することにより、上記分散効果を従来
の分散剤では得られなかつた水準にまで著しく向
上できることを見い出し、本発明を完成させたも
のである。 即ち、本発明は、炭酸カルシウムを水性媒体中
に分散して水分散液を製造するに際し、分散剤と
して、アクリル酸・メタクリル酸及びこれらの塩
類から選ばれた不飽和モノカルボン酸系単量体60
〜99.9モル%並びにヒドロキシル基含有単量体
0.1〜50モル%の範囲の割合で用いて得られた数
平均分子量が2000〜80000の水溶性共重合体()
と重合度30〜700、ケン化度30〜100モル%で且つ
アニオン化変性度0.5〜20モル%の水溶性アニオ
ン化変性ポリビニルアルコール()とを、炭酸
カルシウム100重量部に対して、水溶性共重合体
()0.1〜2重量部、水溶性アニオン化変性ポリ
ビニルアルコール()0.03〜1重量部の範囲の
割合で併用することを特徴とする炭酸カルシウム
水分散液の製造方法に関するものである。 水溶性共重合体()と水溶性アニオン化変性
ポリビニルアルコール()とを前記の範囲の割
合で併用した場合にすぐれた炭酸カルシウム分散
能が発現する作用機構は必ずしも明らかではない
が、次のように推察されている。すなわち、水溶
性共重合体()は炭酸カルシウム粒子表面上に
強固に吸着するため、水溶性アニオン化変性ポリ
ビニルアルコール()は炭酸カルシウム粒子表
面上に吸着形態で存在しないか又は少ない量しか
存在しえなくなり、水性媒体中での水溶性アニオ
ン化変性ポリビニルアルコール()の濃度が水
溶性共重合体()を用いない場合に比べ増加す
る。本発明者らはこの現象を鋭意検討した結果、
炭酸カルシウム粒子表面上に吸着た水溶性共重合
体()と水性媒体中に存在する水溶性アニオン
化変性ポリビニルアルコール()との相乗作用
により、得られた炭酸カルシウム水分散液の粘度
が大きく低下すること及び経日安定性が極めて改
善されることを見い出し、本発明に到達した。 本発明に用いられる水溶性共重合体()を得
るには、アクリル酸、メタクリル酸及びこれらの
塩類から選ばれた不飽和モノカルボン酸系単量体
(以下、単に不飽和モノカルボン酸系単量体とい
う。)並びにヒドロキシル系単量体(以下、単に
不飽和ヒドロキシル系単量体という。)を公知の
技術で重合すればよい。例えば水溶液重合の場
合、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫
酸塩;過酸化水素;2,2′−アゾビス(2−アミ
ジノプロパン)塩酸塩、4,4′−アゾビス−4−
シアノバレリン酸等の水溶液アゾ化合物などを重
合触媒として常法により製造することができる。
また、メタノール、イソプロピルアルコール等の
アルコール系、テトラヒドロフラン、ジオキサン
等のエーテル系、ベンゼン、キシレン、トルエン
等の芳香族系またはメチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン等のケトン系などの有機溶剤中
での重合の場合、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウ
ロイル、過酢酸等の有機過酸化物系;アゾビスイ
ソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(4−メト
キシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等の油
溶性アゾ化合物などを重合触媒として常法により
製造することができる。 水溶性共重合体()は、不飽和モノカルボン
酸系単量体と不飽和ヒドロキシル系単量体とを、
前者50〜99.9モル%、後者0.1〜50モル%の範囲
の割合で共重合することにより導かれる数平均分
子量が2000〜80000の範囲にある水溶性共重合体
である。この単量体の使用割合や数平均分子量の
範囲を外れたものは、水溶性アニオン化変性ポリ
ビニルアルコール()と併用した際の分散効果
が不充分である。 水溶性共重合体()を得るのに用いられる不
飽和モノカルボ酸系単量体としては、酸系単量体
や酸形単量体をアルカリ性物質によつて中和して
塩形単量体としたもののいずれも使用することが
できる。酸形単量体を使用する場合、分散効果を
考慮すれば、得られる水溶性共重合体()中の
カルボキシル基の少なくとも30モル%がアルカリ
性物質により重合後中和して使用するのが好まし
い。このようなアルカリ性物質としては、例えば
ナトリウム、カリウム、リチウム等の水酸化物や
炭酸塩;アンモニア;有機アミン;無機アミン;
カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛
等の水酸化物や炭酸塩などを挙げることができ
る。中でも安価で工業的に入手しやすい水酸化ナ
トリウムが特に好ましい。 塩形の不飽和モノカルボン酸系単量体の例とし
ては、アクリル酸やメタクリル酸のナトリウム、
カリウム、リチウム等のアルカリ金属塩、アンモ
ニウム塩、アミン塩及びカルシウム、マグネシウ
ム、アルミニウム、、亜鉛等の多価金属塩を挙げ
ることができる。 不飽和ヒドロキシル系単量体の例としては、3
−メチル−3−ブテン−1−オール(イソプレノ
ール)、3−メチル−2−ブテン−1−オール
(プレノール)、2−メチル−3−ブテン−2−オ
ール(イソプレンアルコール)、2−ヒドロキシ
エチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリ
コールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレ
ングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエ
チレングリコールモノイソプレノールエーテル、
ポリプロピレングリコールモノイソプレノールエ
ーテル、ポリエチレングリコールモノアリルエー
テル、ポリプロピレングリコールモノアリルエー
テル、グリセロールモノアリルエーテル、α−ヒ
ドロキシアクリル酸(塩)、N−メチロール(メ
タ)アクリルアミド、グリセロールモノ(メタ)
アクリレート、ビニルアルコール、アリルアルコ
ール、3−アリロキシ−2−ヒドロキシプロパン
スルホン酸(塩)などを挙げることができる。 また、水溶性共重合体()を得るに際し、本
発明の効果を損なわない範囲で、不飽和モノカル
ボン酸系単量体並びに不飽和ヒドロキシル系単量
体と共重合可能な他の単量体を共重合することは
勿論可能である。共重合可能な他の単量体として
は、例えば(メタ)アクリルアミド、t−ブチル
(メタ)アクリルアミドなどのアミド系単量体;
(メタ)アクリル酸エステル、スチレン、2−メ
チルスチレン、酢酸ビニルなどの疎水性単量体;
ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリル
スルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリル
アミド−2−メチルプロパンスルホン酸、スルホ
メチル(メタ)アクリレート、スルホプロピル
(メタ)アクリレート、スルホエチルマレイミド
あるいはそれ等の1価金属、2価金属、アンモニ
ア、有機アミンによる部分中和物や完全中和物な
どの不飽和スルホン酸系単量体;ジメチルアミノ
エチル(エタ)アクリレート、ジメチルアミノプ
ロピル(メタ)アクリルアミドなどのカチオン性
単量体;(メタ)アクリロニトリルなどのニトリ
ル系単量体;(メタ)アクリルアミドメタンホス
ホン酸、(メタ)アクリルアミドメタンホスホン
酸メチルエステル、2−(メタ)アクリルアミド
−2−メチルプロパンホスホン酸などの含リン単
量体;マレイン酸、フマール酸、イタコン酸など
の不飽和ジカルボン酸系単量体;クロトン酸など
を挙げることができる。 本発明に用いられる水溶性アニオン化変性ポリ
ビニルアルコール()は、例えば酢酸ビニル/
アニオン性単量体共重合体を公知の技術でケン化
して得られるような分子中にアニオン性基を有す
るポリビニルアルコールであり、重合度が30〜
700、好ましくは100〜300で、ケン化度が30〜100
モル%、好ましくは65〜100モル%である且つア
ニオン化変性度0.5〜20モル%、好ましくは1〜
10モル%の範囲のものが有効に用いられる。水溶
性アニオン化変性ポリビニルアルコール()の
重合度、ケン化度およびアニオン化変性度のいず
れか一つでも前記の範囲を外れたものは、水溶性
共重合体()と併用した際の分散効果が不充分
である。特に、水溶性アニオン化変性ポリビニル
アルコール()のアニオン化変性度が0.5モル
%未満のものでは、未変性のポリビニルアルコー
ルと実質的に同じになり、得られた炭酸カルシウ
ム水分散液の経日安定性に問題が生じてくる。逆
にアニオン化変性度20モル%を越えるものでは、
多量の添加量を必要とし好ましくない。 水溶性アニオン化変性ポリビニルアルコール
()を得るに際してアニオン化変性のため用い
られるアニオン性単量体の例としては、アリルス
ルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホ
ン酸、ビニルスルホン酸、3−アリロキシ−2−
ヒドロキシプロパンスルホン酸、スルホエチル
(メタ)アクリレート、2−アクリルアミド−2
−メチルプロパンスルホン酸、スルホエチルマレ
イミド、スルホアルキルマレエートあるいはそれ
らの1価金属塩、アンモニウム塩、アミン塩など
のスルホン酸系単量体;アクリル酸、メタアクリ
ル酸、α−ヒドロキシアクリル酸、(無水)マレ
イン酸、イタコン酸、フマール酸、クロトン酸、
シトラコン酸、アコニツト酸あるいはそれらの1
価金属塩、アンモニウム塩、アミン塩などのカル
ボン酸系単量体;(メタ)アクリルアミドメタン
ホスホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−
メチルプロパンホスホン酸、モノ〔2−ヒドロキ
シエチル(メタ)アクリレート〕アシツドホスフ
エート、モノ〔3−クロロ−2−ヒドロキシプロ
ピル(メタ)アクリレート〕アシツドホスフエー
トあるいはそれらの1価金属塩、アンモニウム
塩、アミン塩などのホスホン酸系単量体などを挙
げることができる。 水溶性アニオン化変性ポリビニルアルコール
()を得るには、酢酸ビニル/アニオン性単量
体共重合体をケン化して得られるものに限定され
るものではない。例えばポリビニルアルコールを
臭素、ヨウ素等で処理したのち酸性亜硫酸ナトリ
ウム等のスルホン化剤を用いてスルホン化変性す
ることも、またポリビニルアルコールを濃厚な硫
酸水溶液中で硫酸エステル化変性をすることも、
さらには酢酸ビニル/(メタ)アクリル酸エステ
ル共重合体などをケン化してカルボキシル化変性
することも勿論可能である。 このような水溶性アニオン化変性ポリビニルア
ルコール()の中でも、安価かつ工業的に容易
に製造できる水溶性スルホン化変性ポリビニルア
ルコールまたは水溶性カルボキシル化変性ポリビ
ニルアルコールが特に好ましい。 本発明では、水溶性共重合体()は炭酸カル
シウム100重量部に対して0.1〜2重量部、水溶性
アニオン化変性ポリビニルアルコール()は炭
酸カルシウム100重量部に対して0.03〜1重量部
の範囲の割合で併用される。水溶性共重合体
()又は水溶性アニオン化変性ポリビニルアル
コール()の使用量が前記範囲より少ないと、
低粘度でその経日安定性の良好な炭酸カルシウム
水分散液が得られない。また、これらの使用量を
前記範囲より多くしても増量に見合つた分散効果
は得られず、逆に得られた炭酸カルシウム水分散
液を使用した塗膜の耐水性が低下するため好まし
くない。 本発明において、水溶性共重合体()と水溶
性アニオン化変性ポリビニルアルコール()と
を分散剤として併用する際の添加順序には特別の
制限はない。即ち、水溶性共重合体()で炭酸
カルシウムを水性媒体中に粗分散した後に水溶性
アニオン化変性ポリビニルアルコール()を添
加して微分散することも、逆に水溶性アニオン化
変性ポリビニルアルコール()で粗分散した後
に水溶性共重合体()を添加して微分散するこ
ともできる。また、水溶性共重合体()と水溶
性アニオン化変性ポリビニルアルコール()と
を同時に添加して併用することも可能である。 さらに、本発明の効果を損なわない範囲で、公
知の有機系分散剤例えばポリアクリル酸塩、ポリ
メタクリル酸塩、ポリマレイン酸塩、(メタ)ア
クリル酸/マレイン酸共重合体、(メタ)アクリ
ル酸/イタコン酸共重合体などや、公知の無機系
分散剤例えばカルシウム・マグネシウム・アルミ
ニウム・亜鉛などの多価金属の水酸化物、炭酸塩
あるいはハロゲン化物や、ピロリン酸塩、トリポ
リリン酸塩、ヘキサメタリン酸塩などの縮合リン
酸塩などを併用することは勿論可能である。 (発明の効果) 本発明の方法によれば、特定の水溶性共重合体
と特定の水溶性アニオン化変性ポリビニルアルコ
ールとを分散剤として特定の割合で併用している
ことから、重質〜軽質のあらゆる炭酸カルシウム
に対して少ない量の分散剤で高濃度炭酸カルシウ
ム水分酸液とすることができる。また、本発明の
方法で得られた炭酸カルシウム水分散液は、低粘
度・高流動性でそれらの経日安定性にも優れてい
るため、得られる塗膜の耐水性に悪影響を及ぼす
ことなく、塗料のその他の用途に有効に使用でき
る。 また、本発明で得られた分散剤は、他の無機顔
料例えばクレー、酸化チタン、サチンホワイト、
水酸化アルミニウム、消石灰、ベンガラ、セメン
ト、アルミナ、ジルコニア、シリカ、炭化ケイ
素、チツ化ケイ素などにも有効に用いられる。 (実施例) 以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの例により限定されるもの
ではない。尚、例中の部および%はそれぞれ重量
部および重量%を示す。また、例中の対炭酸カル
シウム%は炭酸カルシウム固形分に対する分散剤
(水溶性共重合体や水溶性アニオン化変性ポリビ
ニルアルコール)の固形分重量比率を示す。 実施例 1 容量1(材質SUS 304、内径90mm、高さ160
mm)のビーカーに、カルサイト系立方体状の軽質
炭酸カルシウム(一次粒子径0.15μ)のフイルタ
ープレス脱水ケーキ(固形分65.3%)400部をと
り、そこへ分散剤としての数平均分子量が14000
であるアクリル酸/イソプレノール=90/10(モ
ル比)共重合体のナトリウム塩40%水溶液3.26部
(対炭酸カルシウム0.5%)、重合度が250でケン化
度が88モル%で且つp−スチレンスルホン酸の共
重合体によるスルホン化度が3モル%のアニオン
化変性ポリビニルアルコール20%水溶液2.61部
(対炭酸カルシウム0.2%)及び固形分濃度調整用
の水5.1部を加え、デイゾルバー撹拌羽根(50mm
φ)にて低速で3分間混練後、3000rpmで10分間
分散し、固形分濃度64%の水分散液(1)を得た。 得られた水分散液(1)の粘度(B型粘度計・25℃
で測定)及び経日安定性の試験結果を第1表に示
した。また、製造直後の水分散液(1)の流動特性を
ハーキユレス粘度計(熊谷理機工業(株)製、HR−
801C型)で測定(ボブB、スイープタイム20秒)
し、得られたオレグラム第1図に示した。 実施例 2〜6 分散剤として第1表に示した所定量の水溶性共
重合体()及び水溶性アニオン化変性ポリビニ
ルアルコール()と所定量の固形分濃度調整水
とを用いた他は実施例1と同様にして、固形分濃
度64%の水分散液(2)〜(6)を得た。 得られた水分散液(2)〜(6)の粘度及び経日安定性
を実施例1と同様にして測定し、その試験結果を
第1表に示した。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a method for efficiently dispersing calcium carbonate in an aqueous medium to produce an aqueous dispersion. The present invention relates to a method for producing an aqueous calcium carbonate dispersion, characterized in that polyvinyl alcohol is used in combination as a dispersant. (Prior Art) Calcium carbonate is one of the pigments prized in the paper industry because it is inexpensive and has superior whiteness, ink receptivity, and printability compared to other inorganic pigments. Furthermore, with the spread of neutral paper making, its usage is rapidly increasing. Traditionally, so-called heavy calcium carbonate with an average particle size of around 1 μm has been frequently used as calcium carbonate, but in recent years, with the advancement of paper quality, the average particle size has increased from 0.1 to 1 μm.
The proportion of use of 0.5μ precipitated light calcium carbonate is increasing. However, the smaller the average particle size, the more difficult it becomes to disperse in an aqueous medium.
In addition, it tends to aggregate, which tends to cause problems in the stability of the aqueous dispersion over time. Conventionally used dispersants for calcium carbonate include inorganic condensed phosphates such as pyrophosphate, tripolyphosphate, trimetaphosphate, tetrametaphosphate, and hexametaphosphate, zinc salts,
Silicates, etc. However, these inorganic dispersants have problems with the stability of the resulting aqueous dispersion over time, and they require a large amount to be added to disperse the finely divided precipitated light calcium carbonate, resulting in the water resistance of the coating film. There was a serious drawback in that the sex deteriorated. On the other hand, as organic dispersants, polycarboxylic acid salts such as polyacrylates, polymethacrylates, and polymaleates, and polyvinyl alcohol are known. However, polycarboxylate salts, such as sodium polyacrylate, have a relatively good reputation for dispersing heavy calcium carbonate with an average particle size of around 1 μm. The dispersion of the aqueous dispersion had a high viscosity and there were problems with stability over time. Furthermore, it is described in JP-A-60-262862, for example, that polyvinyl alcohol has a dispersing effect on inorganic pigments. However, the dispersant described in JP-A No. 60-262862 is water-insoluble and has insufficient dispersing effect on calcium carbonate, and when used alone, the viscosity of the aqueous dispersion obtained becomes abnormal. It was completely unsuitable for producing a high-concentration calcium carbonate aqueous dispersion. In order to overcome the drawbacks of such known dispersants, maleic acid copolymers have been developed in Japanese Patent Publication No. 54-36166, Japanese Patent Publication No. 56-47131, Japanese Patent Application Laid-open No. 144499-1982, Japanese Patent Application Laid-open No. 168906-1987, etc. A method using . The dispersant described in Japanese Patent Publication No. 54-36166 has been evaluated as relatively good because the resulting aqueous calcium carbonate dispersion has good flow characteristics (low shear viscosity), but it has a high solid content of 65% by weight or more. There remains a problem with the dispersion. Special Public Service 1976-
The dispersant described in No. 47131 lowers the viscosity of the aqueous fine-particle calcium carbonate dispersion, but requires a large amount to be added, resulting in increased costs and problems with water resistance of the coating film. The dispersant described in JP-A No. 53-144499 yields an aqueous calcium carbonate dispersion with an extremely high solid content of 70% by weight, but it also has a solid content of 1.4% by weight.
% (relative to calcium carbonate). The dispersant described in JP-A-57-168906 is
A serious drawback is that the resulting aqueous calcium carbonate dispersion has poor flow properties (high shear viscosity). Furthermore, a method using an itaconic acid copolymer has been proposed in JP-A No. 59-193964, but problems still remain in dispersing calcite-based cubic calcium carbonate with an average particle size of 0.3μ or less. It is. In addition, the use of hydroxyl group-containing polymers has been proposed in JP-A-59-26131 and JP-A-59-108010, and such polymers have a relatively good reputation for heavy calcium carbonate. However, when dispersing calcium carbonate in the form of extremely fine particles with an average particle size of 0.1 to 0.3μ, the resulting aqueous dispersion has a high viscosity and its stability over time is insufficient, which is a problem. It was something that remained. (Problems to be Solved by the Invention) The present invention solves the above-mentioned problems associated with insufficient dispersion performance of conventional dispersants.
The present invention provides a method that enables the production of highly concentrated aqueous calcium carbonate dispersions with low viscosity, high fluidity, and good stability over time using a small amount of dispersant for all types of light calcium carbonate. . (Means and effects for solving the problem) The present inventors believe that when used alone,
A polycarboxylic acid-based water-soluble copolymer and a water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol, which have a significantly poor dispersion effect in an aqueous medium of light calcium carbonate, are combined with a water-soluble copolymer of a specific molecular weight and a specific degree of polymerization. By selecting a water-soluble polyvinyl alcohol with a characteristic degree of saponification and a specific degree of anionic modification and using it in a specific proportion, the above-mentioned dispersion effect can be significantly improved to a level that could not be obtained with conventional dispersants. The heading completes the invention. That is, the present invention uses an unsaturated monocarboxylic acid monomer selected from acrylic acid, methacrylic acid, and salts thereof as a dispersing agent when dispersing calcium carbonate in an aqueous medium to produce an aqueous dispersion. 60
~99.9 mol% and hydroxyl group-containing monomer
A water-soluble copolymer () with a number average molecular weight of 2,000 to 80,000 obtained using a proportion in the range of 0.1 to 50 mol%
and water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () having a degree of polymerization of 30 to 700, a degree of saponification of 30 to 100 mol%, and a degree of anionic modification of 0.5 to 20 mol%, based on 100 parts by weight of calcium carbonate. The present invention relates to a method for producing an aqueous calcium carbonate dispersion, characterized in that 0.1 to 2 parts by weight of a copolymer () and 0.03 to 1 part by weight of a water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () are used together. The mechanism of action by which excellent calcium carbonate dispersion ability is achieved when the water-soluble copolymer () and the water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () are used together in the above-mentioned ratio is not necessarily clear, but it is explained as follows. It is estimated that. In other words, since the water-soluble copolymer () is strongly adsorbed on the surface of the calcium carbonate particles, the water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () does not exist in an adsorbed form on the surface of the calcium carbonate particles, or exists only in a small amount. The concentration of the water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () in the aqueous medium increases compared to when the water-soluble copolymer () is not used. As a result of the inventors' intensive study of this phenomenon,
Due to the synergistic effect of the water-soluble copolymer () adsorbed on the surface of calcium carbonate particles and the water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () present in the aqueous medium, the viscosity of the resulting calcium carbonate aqueous dispersion is greatly reduced. The present inventors have discovered that this and the stability over time are significantly improved, and have arrived at the present invention. In order to obtain the water-soluble copolymer () used in the present invention, unsaturated monocarboxylic acid monomers (hereinafter simply unsaturated monocarboxylic monomers) selected from acrylic acid, methacrylic acid and their salts are used. ) and a hydroxyl monomer (hereinafter simply referred to as unsaturated hydroxyl monomer) may be polymerized using known techniques. For example, in the case of aqueous polymerization, persulfates such as sodium persulfate and potassium persulfate; hydrogen peroxide; 2,2'-azobis(2-amidinopropane) hydrochloride, 4,4'-azobis-4-
It can be produced by a conventional method using an aqueous azo compound such as cyanovaleric acid as a polymerization catalyst.
In the case of polymerization in organic solvents such as alcohols such as methanol and isopropyl alcohol, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, aromatics such as benzene, xylene and toluene, or ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, Organic peroxides such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, and peracetic acid; oil-soluble azo compounds such as azobisisobutyronitrile and 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) etc. can be produced by a conventional method using as a polymerization catalyst. The water-soluble copolymer () contains an unsaturated monocarboxylic acid monomer and an unsaturated hydroxyl monomer,
It is a water-soluble copolymer having a number average molecular weight in the range of 2,000 to 80,000 obtained by copolymerizing the former at a ratio of 50 to 99.9 mol% and the latter at a ratio of 0.1 to 50 mol%. If the proportion of the monomer used or the number average molecular weight is out of this range, the dispersion effect will be insufficient when used in combination with the water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol (2). The unsaturated monocarboxylic acid monomer used to obtain the water-soluble copolymer (2) is an acid monomer or an acid form monomer that is neutralized with an alkaline substance to obtain a salt form monomer. Any of the above can be used. When using an acid type monomer, considering the dispersion effect, it is preferable that at least 30 mol% of the carboxyl groups in the resulting water-soluble copolymer (2) be neutralized with an alkaline substance after polymerization. . Such alkaline substances include, for example, hydroxides and carbonates of sodium, potassium, lithium, etc.; ammonia; organic amines; inorganic amines;
Examples include hydroxides and carbonates of calcium, magnesium, aluminum, zinc, and the like. Among them, sodium hydroxide is particularly preferred because it is inexpensive and industrially easily available. Examples of unsaturated monocarboxylic acid monomers in salt form include sodium acrylic acid and methacrylic acid,
Examples include alkali metal salts such as potassium and lithium, ammonium salts, amine salts, and polyvalent metal salts such as calcium, magnesium, aluminum, and zinc. Examples of unsaturated hydroxyl monomers include 3
-Methyl-3-buten-1-ol (isoprenol), 3-methyl-2-buten-1-ol (prenol), 2-methyl-3-buten-2-ol (isoprene alcohol), 2-hydroxyethyl ( meth)acrylate, polyethylene glycol mono(meth)acrylate, polypropylene glycol mono(meth)acrylate, polyethylene glycol monoisoprenol ether,
Polypropylene glycol monoisoprenol ether, polyethylene glycol monoallyl ether, polypropylene glycol monoallyl ether, glycerol monoallyl ether, α-hydroxyacrylic acid (salt), N-methylol (meth)acrylamide, glycerol mono(meth)
Examples include acrylate, vinyl alcohol, allyl alcohol, and 3-allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid (salt). In addition, when obtaining the water-soluble copolymer (), other monomers that can be copolymerized with the unsaturated monocarboxylic acid monomer and the unsaturated hydroxyl monomer may be used within a range that does not impair the effects of the present invention. It is of course possible to copolymerize. Examples of other copolymerizable monomers include amide monomers such as (meth)acrylamide and t-butyl (meth)acrylamide;
Hydrophobic monomers such as (meth)acrylic acid ester, styrene, 2-methylstyrene, vinyl acetate;
Vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, methallylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, sulfomethyl (meth)acrylate, sulfopropyl (meth)acrylate, sulfoethylmaleimide, or a monovalent group thereof. Unsaturated sulfonic acid monomers such as partially or completely neutralized products with metals, divalent metals, ammonia, and organic amines; cationic properties such as dimethylaminoethyl (eth)acrylate, dimethylaminopropyl (meth)acrylamide, etc. Monomers: Nitrile monomers such as (meth)acrylonitrile; (meth)acrylamide methanephosphonic acid, (meth)acrylamide methanephosphonic acid methyl ester, 2-(meth)acrylamido-2-methylpropanephosphonic acid, etc. Examples include phosphorus monomers; unsaturated dicarboxylic acid monomers such as maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid; crotonic acid; The water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () used in the present invention is, for example, vinyl acetate/
It is a polyvinyl alcohol having an anionic group in the molecule, which is obtained by saponifying an anionic monomer copolymer using a known technique, and has a degree of polymerization of 30 to 30.
700, preferably 100-300, saponification degree 30-100
mol%, preferably 65 to 100 mol%, and degree of anionic modification 0.5 to 20 mol%, preferably 1 to 100 mol%
A range of 10 mol% is effectively used. If any one of the degree of polymerization, degree of saponification, and degree of anionic modification of the water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () is outside the above range, the dispersion effect when used in combination with the water-soluble copolymer () is insufficient. In particular, when the degree of anionic modification of water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () is less than 0.5 mol%, it becomes substantially the same as unmodified polyvinyl alcohol, and the obtained calcium carbonate aqueous dispersion is stable over time. Sexual problems arise. On the other hand, if the degree of anionic modification exceeds 20 mol%,
This is not preferable as it requires a large amount of addition. Examples of anionic monomers used for anionization modification when obtaining water-soluble anionization modified polyvinyl alcohol () include allylsulfonic acid, methallylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, vinylsulfonic acid, 3-allyloxy- 2-
Hydroxypropanesulfonic acid, sulfoethyl (meth)acrylate, 2-acrylamide-2
-Sulfonic acid monomers such as methylpropanesulfonic acid, sulfoethylmaleimide, sulfoalkylmaleate, or their monovalent metal salts, ammonium salts, and amine salts; acrylic acid, methacrylic acid, α-hydroxyacrylic acid, ( anhydrous) maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, crotonic acid,
Citraconic acid, aconitic acid or one of them
Carboxylic acid monomers such as valent metal salts, ammonium salts, and amine salts; (meth)acrylamide methanephosphonic acid, 2-(meth)acrylamide-2-
Methylpropanephosphonic acid, mono[2-hydroxyethyl (meth)acrylate] acid phosphate, mono[3-chloro-2-hydroxypropyl (meth)acrylate] acid phosphate or their monovalent metal salts, ammonium salts , phosphonic acid monomers such as amine salts, and the like. In order to obtain water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol (), it is not limited to that obtained by saponifying a vinyl acetate/anionic monomer copolymer. For example, polyvinyl alcohol may be treated with bromine, iodine, etc. and then sulfonated using a sulfonating agent such as acidic sodium sulfite, or polyvinyl alcohol may be sulfuric acid esterified in a concentrated sulfuric acid aqueous solution.
Furthermore, it is of course possible to saponify a vinyl acetate/(meth)acrylic acid ester copolymer or the like to modify it by carboxylation. Among such water-soluble anionized modified polyvinyl alcohols, water-soluble sulfonated modified polyvinyl alcohols or water-soluble carboxylated modified polyvinyl alcohols, which are inexpensive and easily produced industrially, are particularly preferred. In the present invention, the water-soluble copolymer () is used in an amount of 0.1 to 2 parts by weight per 100 parts by weight of calcium carbonate, and the water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () is added in an amount of 0.03 to 1 part by weight per 100 parts by weight of calcium carbonate. Used together in a range of proportions. If the amount of water-soluble copolymer () or water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () used is less than the above range,
An aqueous calcium carbonate dispersion with low viscosity and good stability over time cannot be obtained. Further, even if the amount used is increased beyond the above range, a dispersion effect commensurate with the increased amount cannot be obtained, and on the contrary, the water resistance of the coating film using the obtained calcium carbonate aqueous dispersion is decreased, which is not preferable. In the present invention, there is no particular restriction on the order of addition when the water-soluble copolymer () and the water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () are used together as a dispersant. That is, calcium carbonate can be coarsely dispersed in an aqueous medium using a water-soluble copolymer () and then finely dispersed by adding a water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol ( After rough dispersion with ), fine dispersion can also be achieved by adding the water-soluble copolymer ( ). It is also possible to add the water-soluble copolymer () and the water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () at the same time and use them together. Additionally, known organic dispersants, such as polyacrylates, polymethacrylates, polymaleates, (meth)acrylic acid/maleic acid copolymers, (meth)acrylic acid, may be used within a range that does not impair the effects of the present invention. / itaconic acid copolymers, known inorganic dispersants, such as hydroxides, carbonates, or halides of polyvalent metals such as calcium, magnesium, aluminum, and zinc, pyrophosphates, tripolyphosphates, hexametaphosphoric acid It is of course possible to use condensed phosphates such as salts in combination. (Effect of the invention) According to the method of the present invention, since a specific water-soluble copolymer and a specific water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol are used together as a dispersant in a specific ratio, heavy to light A high-concentration calcium carbonate water-acid solution can be obtained with a small amount of dispersant for all calcium carbonate. In addition, the calcium carbonate aqueous dispersion obtained by the method of the present invention has low viscosity, high fluidity, and excellent stability over time, so it does not adversely affect the water resistance of the resulting coating film. , it can be effectively used for other applications of paint. In addition, the dispersant obtained in the present invention can be used with other inorganic pigments such as clay, titanium oxide, satin white,
It can also be effectively used for aluminum hydroxide, slaked lime, red iron oxide, cement, alumina, zirconia, silica, silicon carbide, silicon titanide, etc. (Examples) Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Note that parts and % in the examples indicate parts by weight and % by weight, respectively. In addition, % to calcium carbonate in the examples indicates the solid content weight ratio of the dispersant (water-soluble copolymer or water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol) to the solid content of calcium carbonate. Example 1 Capacity 1 (Material SUS 304, inner diameter 90mm, height 160mm)
400 parts of a filter press dehydrated cake (solid content 65.3%) of calcite-based cubic light calcium carbonate (primary particle size 0.15μ) is placed in a beaker of 1.5 mm), and added to it as a dispersant with a number average molecular weight of 14000.
3.26 parts of a 40% aqueous solution of sodium salt (based on calcium carbonate: 0.5%) of a copolymer of acrylic acid/isoprenol = 90/10 (mole ratio), with a degree of polymerization of 250, a degree of saponification of 88 mol%, and p-styrene. Add 2.61 parts of a 20% aqueous solution of anionized modified polyvinyl alcohol with a degree of sulfonation of 3 mol% by a copolymer of sulfonic acid (based on calcium carbonate: 0.2%) and 5.1 parts of water for adjusting the solid content concentration, and mix with a dissolver stirring blade (50 mm).
After kneading at low speed for 3 minutes at φ), the mixture was dispersed at 3000 rpm for 10 minutes to obtain an aqueous dispersion (1) with a solid content concentration of 64%. Viscosity of the obtained aqueous dispersion (1) (B type viscometer, 25℃
Table 1 shows the test results for stability over time (measured by In addition, the flow characteristics of the aqueous dispersion (1) immediately after production were measured using a Hercules viscometer (manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd., HR-
801C type) (Bob B, sweep time 20 seconds)
The resulting olegram is shown in FIG. Examples 2 to 6 Examples were carried out except that predetermined amounts of the water-soluble copolymer () and water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () shown in Table 1 were used as dispersants, and a predetermined amount of solid content concentration-adjusted water. In the same manner as in Example 1, aqueous dispersions (2) to (6) having a solid content concentration of 64% were obtained. The viscosity and aging stability of the obtained aqueous dispersions (2) to (6) were measured in the same manner as in Example 1, and the test results are shown in Table 1.

【表】【table】

【表】 比較例 1 分散剤として数平均分子量が5200であるアクリ
ル酸/マレイン酸=60/40(モル比)の共重合体
ナトリウム塩40%水溶液4.57部(対炭酸カルシウ
ム0.7%)及び固形分濃度調整用の水6.4部を用い
た他は実施例1と同様にして、固形分濃度64%の
比較用水分散液(1)を得た。 得られた比較用水分散液(1)の粘度及び経日安定
性を実施例1と同様にして測定しその試験結果を
第2表に示した。また製造直後の比較用水分散液
(1)の流動特性をハーキユレス粘度計で測定(ボブ
B、スイープタイプ20秒)し、得られたオレグラ
ムを第1図に示した。 比較例 2〜5 分散剤として第2表に示した水溶性重合体また
は水溶性共重合体()を0.7%(対炭酸カルシ
ウム)及び所定量の固形分濃度調整水を用いた他
は実施例1と同様にして、固形分濃度64%の比較
用水分散液(2)〜(5)を得た。 得られた比較用水分散液(2)〜(5)の粘度及び経日
安定性を実施例1と同様にして測定し、その試験
結果を第2表に示した。 比較例 6〜8 分散剤として第2表に示した水溶性アニオン化
変性ポリビニルアルコール()を0.7%(対炭
酸カルシウム)及び所定量の固形分濃度調整水を
用いた他は実施例1と同様にして、固形分濃度64
%の比較用水分散液(6)〜(8)を得た。 得られた比較用水分散液(6)〜(8)の粘度及び経日
安定性を実施例1と同様にして測定し、その試験
結果を第2表に示した。 比較例 9〜23 分散剤として第2表に示した水性重合体または
水溶性共重合体()及び水溶性ポリビニルアル
コールまたは水溶性アニオン化変性ポリビニルア
ルコール()並びに所定量の固形分濃度調整水
を用いた他は実施例1と同様にして、固形分濃度
64%の比較用水分散液(9)〜(23)を得た。 得られた比較用水分散液(9)〜(23)の粘度及び
経日安定性を実施例1と同様にして測定し、その
試験結果を第2表に示した。
[Table] Comparative Example 1 4.57 parts of a 40% aqueous solution of acrylic acid/maleic acid = 60/40 (mole ratio) copolymer sodium salt with a number average molecular weight of 5200 as a dispersant (based on calcium carbonate 0.7%) and solid content A comparative aqueous dispersion (1) having a solid content concentration of 64% was obtained in the same manner as in Example 1 except that 6.4 parts of water for concentration adjustment was used. The viscosity and aging stability of the obtained comparison aqueous dispersion (1) were measured in the same manner as in Example 1, and the test results are shown in Table 2. Also, a comparative aqueous dispersion immediately after production.
The flow characteristics of (1) were measured using a Hercules viscometer (Bob B, sweep type 20 seconds), and the obtained oleogram is shown in Figure 1. Comparative Examples 2 to 5 Examples except that 0.7% (based on calcium carbonate) of the water-soluble polymer or water-soluble copolymer () shown in Table 2 as a dispersant and a predetermined amount of solid content adjustment water were used. Comparative aqueous dispersions (2) to (5) having a solid content concentration of 64% were obtained in the same manner as in Example 1. The viscosity and aging stability of the obtained comparative aqueous dispersions (2) to (5) were measured in the same manner as in Example 1, and the test results are shown in Table 2. Comparative Examples 6 to 8 Same as Example 1 except that 0.7% (based on calcium carbonate) of water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () shown in Table 2 as a dispersant and a predetermined amount of solid content adjustment water were used. and solid content concentration 64
% comparative aqueous dispersions (6) to (8) were obtained. The viscosity and aging stability of the obtained comparative aqueous dispersions (6) to (8) were measured in the same manner as in Example 1, and the test results are shown in Table 2. Comparative Examples 9 to 23 A water-based polymer or a water-soluble copolymer () shown in Table 2 as a dispersant, a water-soluble polyvinyl alcohol or a water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol (), and a predetermined amount of solid content concentration-adjusted water were used as a dispersant. The solid content concentration was determined in the same manner as in Example 1 except that
Comparative aqueous dispersions (9) to (23) of 64% were obtained. The viscosity and aging stability of the obtained comparison aqueous dispersions (9) to (23) were measured in the same manner as in Example 1, and the test results are shown in Table 2.

【表】【table】

【表】 実施例 7〜12 実施例1で用いた容量1のビーカーに分散剤
として第3表に示した水溶性共重合体()2.5
部(対炭酸カルシウム0.5%)及び水溶性アニオ
ン化変性ポリビニルアルコール()0.5部(対
炭酸カルシウム0.1%)とり、水を加えて全量を
170.7部とした。得られた分散剤水溶液に、実施
例1で用いた撹拌羽根にて1000rpm撹拌下、重質
炭酸カルシウム(平均粒子径10μ)500部を2分
間で添加し、プレミツクス液を作成した。次い
で、このプレミツクス液をベツセル容量1のサ
ンドグラインダー(メジアとしてガラスビーズ
(1.0〜1.5mmφ)0.35、撹拌回転数3000rpm)に
て粒子径2μ以下のものの割合が90%で平均粒子
径が0.8μになるまで分散し、固形分濃度75%の炭
酸カルシウム水分散液(7)〜(12)を得た。 得られた水分散液(7)〜(12)の粘度及び経日安定性
を実施例1と同様にして測定し、その試験結果を
第3表に示した。
[Table] Examples 7 to 12 The water-soluble copolymer (2.5) shown in Table 3 was added as a dispersant to the beaker with a capacity of 1 used in Example 1.
(0.5% relative to calcium carbonate) and 0.5 part (0.1% relative to calcium carbonate) of water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol, and add water to bring the total amount up.
170.7 copies. To the obtained aqueous dispersant solution, 500 parts of heavy calcium carbonate (average particle size 10 μm) was added over 2 minutes while stirring at 1000 rpm using the stirring blade used in Example 1 to prepare a premix liquid. Next, this premix liquid was processed using a sand grinder with a Vessel capacity of 1 (glass beads (1.0 to 1.5 mmφ) as media, 0.35, stirring rotation speed 3000 rpm) until the proportion of particles with a particle diameter of 2 μ or less was 90% and the average particle diameter was 0.8 μ. The mixture was dispersed to obtain calcium carbonate aqueous dispersions (7) to (12) with a solid content concentration of 75%. The viscosity and aging stability of the obtained aqueous dispersions (7) to (12) were measured in the same manner as in Example 1, and the test results are shown in Table 3.

【表】【table】

【表】 比較例 24〜28 分散剤として第4表に示した水溶性重合体また
は水溶性共重合体()を3.0部(対炭酸カルシ
ウム0.6%)及び所定量の水を用いた他は実施例
7〜12と同様にして、固形分濃度75%の比較用水
分散液(24)〜(28)を得た。 得られた比較用水分散液(24)〜(28)の粘度
及び経日安定性を実施例1と同様にして測定し、
その試験結果を第4表に示した。 比較例 29〜31 分散剤として第4表に示した水溶性アニオン化
変性ポリビニルアルコール()を0.3部(対炭
酸カルシウム0.6%)及び所定量の水を用いた他
は実施例7〜12と同様にして、固形分濃度75%の
比較用水分散液(29)〜(31)を得た。 得られた比較用水分散液(29)〜(31)の粘度
及び経日安定性を実施例1と同様にして測定し、
その試験結果を第4表に示した。 比較例 32〜46 分散剤として第4表に示した水溶性重合体また
は水溶性共重合体()2.5部(対炭酸カルシウ
ム0.5%)及び水溶性ポリビニルアルコールまた
は水溶性アニオン化変性ポリビニルアルコール
()0.5部(対炭酸カルシウム0.1%)並びに所
定量の水を用いた他は実施例7〜12と同様にし
て、固形分濃度75%の比較用水分散液(32)〜
(46)を得た。 得られた比較用水分散液(32)〜(46)の粘度
及び経日安定性を実施例1と同様にして測定し、
その試験結果を第4表に示した。
[Table] Comparative Examples 24 to 28 Other than using 3.0 parts of the water-soluble polymer or water-soluble copolymer () shown in Table 4 as a dispersant (0.6% relative to calcium carbonate) and a specified amount of water, the experiment was carried out. Comparative aqueous dispersions (24) to (28) having a solid content concentration of 75% were obtained in the same manner as Examples 7 to 12. The viscosity and aging stability of the obtained comparative aqueous dispersions (24) to (28) were measured in the same manner as in Example 1,
The test results are shown in Table 4. Comparative Examples 29-31 Same as Examples 7-12 except that 0.3 parts of water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () shown in Table 4 (0.6% to calcium carbonate) and a predetermined amount of water were used as a dispersant. Comparative aqueous dispersions (29) to (31) having a solid content concentration of 75% were obtained. The viscosity and aging stability of the obtained comparative aqueous dispersions (29) to (31) were measured in the same manner as in Example 1,
The test results are shown in Table 4. Comparative Examples 32-46 2.5 parts of the water-soluble polymer or water-soluble copolymer () shown in Table 4 as a dispersant (0.5% to calcium carbonate) and water-soluble polyvinyl alcohol or water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () A comparative aqueous dispersion (32) with a solid content concentration of 75% was prepared in the same manner as in Examples 7 to 12, except that 0.5 part (based on calcium carbonate: 0.1%) and a predetermined amount of water were used.
(46) was obtained. The viscosity and aging stability of the obtained comparative aqueous dispersions (32) to (46) were measured in the same manner as in Example 1,
The test results are shown in Table 4.

【表】【table】

【表】 実施例 13〜18 実施例1で用いた容量1のビーカーに、分散
剤として第5表に示した水溶性共重合体()
0.8部(対炭酸カルシウム0.2%)及び水溶性アニ
オン化変性ポリビニルアルコール()0.4部
(対炭酸カルシウム0.1%)とり、水を加えて全量
を183.5部とした。得られた分散剤水溶液にデイ
ゾルバー撹拌羽根(50mmφ)にて低速撹拌下、カ
ルサイト系立方体状の軽質炭酸カルシウム微粉末
(一次粒子径0.2μ)400部を3分間で添加した後、
3000rpmで10分間撹拌して分散した。次いで、分
散剤水溶液を調製する際に用いたのと同じ水溶性
アニオン化変性ポリビニルアルコール()の10
%水溶液8部(対炭酸カルシウム0.2%)を添加
し、さらに3000rpmで2分間撹拌し、固形分濃度
68%の炭酸カルシウム水分散液(13)〜(18)を得た。 得られた水分散液(13)〜(18)の粘度及び経日安定性
を実施例1と同様に測定し、その試験結果を第5
表に示した。
[Table] Examples 13 to 18 The water-soluble copolymer () shown in Table 5 was added as a dispersant to the beaker with a capacity of 1 used in Example 1.
0.8 parts (0.2% relative to calcium carbonate) and 0.4 parts (0.1% relative to calcium carbonate) of water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol were taken, and water was added to make the total amount 183.5 parts. After adding 400 parts of calcite-based cubic light calcium carbonate fine powder (primary particle size 0.2μ) to the obtained dispersant aqueous solution under low-speed stirring using a dissolver stirring blade (50 mmφ) over 3 minutes,
Dispersion was achieved by stirring at 3000 rpm for 10 minutes. Then, 10% of the same water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () used in preparing the dispersant aqueous solution was added.
% aqueous solution (0.2% to calcium carbonate) and stirred for 2 minutes at 3000 rpm to determine the solid content concentration.
68% calcium carbonate aqueous dispersions (13) to (18) were obtained. The viscosity and aging stability of the obtained aqueous dispersions (13) to (18) were measured in the same manner as in Example 1, and the test results were
Shown in the table.

【表】【table】

【表】 以上の結果より、分散剤として特定の数平均分
子量を有する水溶性共重合体()と特定重合
度・特定ケン化度及び特定アニオン化変性度を有
する水溶性アニオン化変性ポリビニルアルコール
()とを併用して得られた炭酸カルシウム水分
散液は、それぞれの分散剤を単独で用いて得た比
較用水分散液や水溶性共重合体()または水溶
性アニオン化変性ポリビニルアルコール()の
いずれか1つまたは両方とも用いなかつた比較用
水分散液に比べ、低粘度であり、その経日安定性
にも優れていることがわかる。また、本発明の方
法によれば、従来使用されてきた分散剤のアクリ
ル酸/マレイン酸共重合体に比べ、低添加量で低
粘度かつ高流動特性を有する炭酸カルシウム水分
散液が得られることがわかる。
[Table] From the above results, water-soluble copolymer () having a specific number average molecular weight as a dispersant and water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol ( ) and aqueous calcium carbonate dispersions obtained using the respective dispersants alone, water-soluble copolymers (), or water-soluble anionized modified polyvinyl alcohols (). It can be seen that the viscosity is lower than that of the comparative aqueous dispersion in which either one or both of these dispersions were not used, and the stability over time is also excellent. Furthermore, according to the method of the present invention, an aqueous calcium carbonate dispersion having low viscosity and high fluidity can be obtained with a lower additive amount than the conventionally used dispersant, acrylic acid/maleic acid copolymer. I understand.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は実施例1で得られた水分散液(1)及び比
較例1で得られた比較用水分散液(1)の流動特性を
示すレオグラムである。
FIG. 1 is a rheogram showing the flow characteristics of the aqueous dispersion (1) obtained in Example 1 and the comparative aqueous dispersion (1) obtained in Comparative Example 1.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 炭酸カルシウムを水性媒体中に分散して水分
散液を製造するに際し、分散剤として、アクリル
酸・メタクリル酸及びこれらの塩類から選ばれた
不飽和モノカルボン酸系単量体50〜99.9モル%並
びにヒドロキシル基含有単量体0.1〜50モル%の
範囲の割合で用いて得られた数平均分子量が2000
〜80000である水溶性共重合体()と重合度30
〜700、ケン化度30〜100モル%で且つアニオン化
変性度0.5〜20モル%の水溶性アニオン化変性ポ
リビニルアルコール()とを、炭酸カルシウム
100重量部に対して、水溶性共重合体()0.1〜
2重量部、水溶性アニオン化変性ポリビニルアル
コール()0.03〜1重量部の範囲の割合で併用
することを特徴とする炭酸カルシウム水分散液の
製造方法。 2 水溶性アニオン化変性ポリビニルアルコール
()が水溶性スルホン化変性ポリビニルアルコ
ールである特許請求の範囲第1項記載の炭酸カル
シウム水分散液の製造方法。 3 水溶性アニオン化変性ポリビニルアルコール
()が水溶性カルボキシル化変性ポリビニルア
ルコールである特許請求の範囲第1項記載の炭酸
カルシウム水分散液の製造方法。
[Claims] 1. When calcium carbonate is dispersed in an aqueous medium to produce an aqueous dispersion, an unsaturated monocarboxylic acid monomer selected from acrylic acid, methacrylic acid, and their salts is used as a dispersant. The number average molecular weight obtained by using the monomer in the range of 50 to 99.9 mol% and the hydroxyl group-containing monomer in the range of 0.1 to 50 mol% is 2000.
Water-soluble copolymer () which is ~80000 and degree of polymerization 30
~700, a water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () with a saponification degree of 30 to 100 mol% and an anionized modification degree of 0.5 to 20 mol%, and calcium carbonate.
Water-soluble copolymer () 0.1 to 100 parts by weight
2 parts by weight of calcium carbonate and water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () in a ratio ranging from 0.03 to 1 part by weight. 2. The method for producing an aqueous calcium carbonate dispersion according to claim 1, wherein the water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () is a water-soluble sulfonated modified polyvinyl alcohol. 3. The method for producing an aqueous calcium carbonate dispersion according to claim 1, wherein the water-soluble anionized modified polyvinyl alcohol () is a water-soluble carboxylated modified polyvinyl alcohol.
JP62265435A 1986-11-21 1987-10-22 Production of calcium carbonate aqueous dispersion Granted JPS63233012A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61-276451 1986-11-21
JP27645186 1986-11-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63233012A JPS63233012A (en) 1988-09-28
JPH0453814B2 true JPH0453814B2 (en) 1992-08-27

Family

ID=17569616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62265435A Granted JPS63233012A (en) 1986-11-21 1987-10-22 Production of calcium carbonate aqueous dispersion

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63233012A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021178223A (en) * 2019-10-01 2021-11-18 京楽産業.株式会社 Game machine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6659197B2 (en) * 2015-12-24 2020-03-04 関西ペイント株式会社 Pigment paste and coating materials

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021178223A (en) * 2019-10-01 2021-11-18 京楽産業.株式会社 Game machine

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63233012A (en) 1988-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4892902A (en) Method for production of aqueous dispersion of inorganic pigment
JPH08217505A (en) Dispersant for gypsum / water slurry
US5380782A (en) Polymeric dispersants for ceramic materials
JPH06115930A (en) Method for producing stable magnesium hydroxide slurry
JPH0453811B2 (en)
US3428558A (en) Method of clarifying water and compositions used therefor
JPH0511490B2 (en)
JPH0453814B2 (en)
JPH0453813B2 (en)
JPH0453812B2 (en)
JPH0453816B2 (en)
JPS6058402A (en) Dispersion stabilizer
JPH06263803A (en) Production and use of water-soluble (meth)acrylic acid polymer
JPH0453815B2 (en)
JPS62279834A (en) Production of water dispersion calcium carbonate
JP3181766B2 (en) Redispersible acrylic emulsion powder
JPH0580255B2 (en)
JP3980496B2 (en) Production method and use of (meth) acrylic acid water-soluble polymer
JPH0582254B2 (en)
JP3970597B2 (en) Inorganic pigment dispersant and paper coating pigment dispersion
JPH11128715A (en) Inorganic pigment-dispersing agent
JPH0469646B2 (en)
JPH0561398B2 (en)
JP2588572B2 (en) Dispersion stabilizer for powder-aqueous slurry
JPH02129020A (en) Decomposition retarder for lamellar calcium carbonate composite