JPH0573458B2

JPH0573458B2 -

Info

Publication number: JPH0573458B2
Application number: JP63297029A
Authority: JP
Inventors: Katsuichi Nishizaki; Fukunobu Mayuzumi
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
Current assignee: DKS Co Ltd
Priority date: 1988-11-24
Filing date: 1988-11-24
Publication date: 1993-10-14
Also published as: JPH02144141A

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

本発明は、微粉末の水系分散安定化の方法、更
に詳しくは不溶性の微粉末を水溶液に短時間で分
散させると共に、長時間の分散安定性を与え、ハ
ードケーキを生成しない微粉末の水系分散安定化
の方法及びその分散液に関するものである。

【従来の技術】

微粉末の水系分散液は種々の産業分野で利用さ
れている。例えば塗料、印刷インキ分野での顔料
の分散は重要な基礎技術であり、分散性を向上す
るために分散剤と称される界面活性剤が用いられ
る。また、近年では潤滑剤、金属粉、研磨剤、充
填剤、増量剤、焼結剤、導電剤、固体燃料粉、農
薬粉、分散染料、殺菌剤等の微粉末を水溶液に分
散させた商品の開発が進んでおり、いずれも分散
安定剤が用いられる場合が多い。（従来の技術の問題点）しかしながら、このような従来の水系分散液に
あつては分散安定性などにいくつかの問題があ
る。例えば、特開昭59−19530、特開昭60−75324
に示される分散剤は短期間の分散安定性は得られ
るが、いずれも比較的早い時期に微粉末の再凝集
を発生する。この為長期保存中に微粉末粒子が沈
降分離するなど、未だ満足すべきものはなかなか
見い出されていない。さらに、従来のアニオン系
の分散剤にあつては分散系を調製した直後は良好
な分散系が得られ、系の粘度を低減できるといつ
たような効果が認められる場合もあるが、長時間
放置すると微粉末粒子が沈降し、硬く再分散しに
くい沈澱物のハードケーキをつくる。一般に分散
性が良好な程、強固なハードケーキを形成しやす
い。

【発明が解決しようとする課題】

本発明は分散性が良好で、かつ長期安定性に優
れた分散安定化の方法を提供することを目的とす
るものである。

【課題を解決するための手段】

本発明者は鋭意研究を重ねた結果、上記課題を
解決できる分散安定化の方法を見出し、本発明に
到達した。すなわち本発明は不溶性微粉末を水系で分散安
定化するにおいて、分散剤として窒素原子３〜
200個を有するポリアミン化合物にアルキレンオ
キサイドを付加して得られる、分子量1000〜100
万のポリエーテル化合物とラムザンガムを必須成
分として配合することを特徴とする不溶性微粉末
の水系分散安定化の方法、及びその分散液であ
る。（手段を構成する要件）本発明に使用するポリエーテルの出発物質であ
るポリアミン化合物は分子内に窒素原子数を３〜
200個有するポリエチレンイミン、ポリエチレン
イミン誘導体、ポリアキレンポリアミン又はポリ
アルキレンポリアミン誘導体が挙げられる。ポリ
エチレンイミン誘導体及びポリアルキレンポリア
ミン誘導体とはポリエチレンイミン及びポリアル
キレンポリアミンから誘導されるすべての化合物
を含むもので、たとえば、アルコール類、ポリオ
ール類、フエノール類、アミン類、ポリアミン
類、チオール類、カルボン酸類、ポリカルボン酸
類などの活性水素を１個以上有する化合物を開始
剤としたエチレンイミンの付加重合体や、ポリエ
チレンイミン及びポリアルキレンポリアミンの活
性水素に対して反応性を有するアルデヒド類、ケ
トン類、アルキルハライド類、アクリルアミド等
の活性二重結合を有する化合物類、イソシアネー
ト類、チオシアネート類、エポキシ化合物、エピ
ハロヒドリン類、カルボン酸類、酸無水物、シア
ナマイド類、グアニジン類、尿素類などとの反応
生成物が挙げられる。また、ポリアルキレンポリ
アミンとはジエチレントリアミン、トリエチレン
テトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタ
エチレンヘキサミン、ジプロピレントリアミン、
テトラプロピレンペンタアミン、又はポリエチレ
ンポリアミンの製造工程において得られる蒸留残
査物等が挙げられる。これらの出発物質は１種又
は２種以上を使用することができ、通常の方法に
よりアルキレンオキサイドを付加反応することに
り容易に製造することができる。すなわち、出発
物質のポリアミン化合物をアルカリ触媒下で100
〜180℃、１〜10気圧でアルキレンオキサイドを
付加反応することにより目的物が得られる。アル
キレンオキサイドにはエチレンオキサイドが存在
することが好ましく、他に０〜40重量％の範囲で
プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドの１
種又は２種を付加しても良いが、このエチレンオ
キサイド以外のアルキレンオキサイドは付加した
全アルキレンオキサイドの50重量％以上含有する
と凝集作用が強く働く為、分散安定性が損なわれ
好ましくない。エチレンオキサイドの付加モル数
はポリアミン化合物の活性水素１個当り、２〜
150モルが好ましい。また、アルキレンオキサイ
ドは、ブロツク付加、ランダム付加、いずれの方
法でも良好であるが、エチレンオキサイドを末端
にブロツク付加したものがより好ましい。ポリエ
ーテルの平均分子量は1000〜100万、より好まし
くは5000〜80万である。平均分子量が1000未満で
あると、分散性が損なわれる。さらに、前記ポリエーテル化合物の末端水酸基
の一部又は全部をエステル化したポリエーテル誘
導体も有効である。この場合のポリエーテル誘導体であるエステル
化物はアジピン酸、フタール酸、マレイン酸、コ
ハク酸などのジカルボン酸あるいはこれらの酸無
水物やポリカルボン酸との反応物であり、また、
硫酸、モノクロルスルホン酸、無水硫酸、無水リ
ン酸等を使用して通常公知の方法でポリエーテル
をエステル化した硫酸エステル化物、リン酸エス
テル化物が挙げられる。このエステル化物は、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化アンモニ
ウム等の水酸化物又はアルカノールアミン、ポリ
エチレンポリアミン、アルキルアミン等のアミン
類との中和物であつてもよい。さらに本発明に使用するラムザンガムは分子内
に下記(1)式にて示す骨格を連続して６個以上有
し、かつそれらの内、主鎖にグルコース２個、グ
ルクロン酸１個、ラムノース１個と、側鎖にグル
コース２個を構成単位とする分子量１万〜600万
の化合物である。ラムザンガムは、生産菌である
微生物Alcaligenes ATCC31961によるグルコー
スの醗酵により容易に製造することができる。

【化】（M⁺はナトリウム、カルシウム、カリウム等）本発明の分散安定化の方法において、前記のポ
リエーテル化合物は分散液全体に対して0.01〜
5.0重量％、好ましくは0.1〜2.0重量％の割合で使
用する。また前記のラムザンガムを分散液全体に
対して0.01〜1.0重量％好ましくは0.05〜0.5重量
％の割合で使用する。ポリエーテル化合物とラム
ザンガムの使用量は、これより少ないと効果が小
さく、また、多すぎても効果の改善が顕著でなく
経済的に不利である。本発明の分散安定化の方法
は無機及び有機のいずれの微粉末に対しても有効
であり、とくに限定しないが例えば、無機微粉末
としては、カオリン、ケイ酸アルミニウム、クレ
ー、タルク、マイカ、アスベスト粉、ケイ酸カル
シウム、セリサイト、ベントナイト、群青、ケイ
酸マグネシウム等のケイ酸塩、炭酸カルシウム、
炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、ドロマイト等
の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸
アルミニウム等の硫酸塩、ジルコニア、マグネシ
ア、アルミナ、三酸化アンチモン、酸化チタン、
ホワイトカーボン、けいそう土、酸化鉄、酸化亜
鉛等の金属酸化物、水酸化アルミニウム、水酸化
鉄等の水酸化物、そのほか、群青、炭化ケイ素、
窒化ケイ素、窒化ホウ素、チタン酸バリウム、カ
ーボンブラツク、黒鉛、二硫化モリブデン、フツ
化カーボン、焼結セラミツクス粉末、炭素センイ
粉末、イオウ粉末、磁性粉、鉄粉、アルミ粉、銅
粉、ニツケル粉、金粉、銀粉等が、また有機微粉
末としては、不溶性アゾ顔料、アゾ系分散染料、
アントラキノン系分散染料、スレン染料、フタロ
シアニン系顔料、レーキ顔料、ペリレン顔料、ジ
オキサジン顔料、キナクリドン顔料等の着色材粉
末、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ウレ
タン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル樹
脂、テフロン樹脂、メラミンイソシアヌレート樹
脂、ベークライト樹脂等の樹脂粉末、その他、固
体パラフイン、石炭、農薬、殺菌剤、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、難燃剤等の微粉末が挙げられ
る。これら微粉末の平均粒子径は100ミクロン以
下、一般には0.01〜50ミクロン程度を使用するの
がよい。また、分散系における微粉末の濃度は分
散系が得られる濃度であればいずれでもよいが、
一般には10〜80重量％で使用する場合が多い。上記固体微粉末を分散させる分散媒の水に、凍
結防止として水溶性無機塩、尿素またはメタノー
ル、エタノール、ブチルセロソルブ及びエチレン
グリコール、プロピレングリコール、ソルビトー
ル、グリセリン、ポリエチレングリコール、ポリ
エチレン−ポリプロピレングリコール等の１種ま
たは２種以上を水に対し20重量％以下混合溶解し
て使用することができる。本発明の分散安定化の方法に際しては、いずれ
の分散機を使用してもよく、例えば、ボールミ
ル、サンドミル、ビスコミル、３本ロール、アト
ライター等を使用して混合する。また添加する薬
剤のポリエーテル化合物とラムザンガムは、前記
分散機で二次粒子を粉砕する工程の前、あるいは
後に加えるが、一般には工程前に添加する方が分
散が良好となり、二次粒子の粉砕も早まるので好
ましい。さらに本発明の微粉末の水系分散液には
防腐剤（有機アミン系、有機硫黄系、有機ハロゲ
ン系、安息香酸エステル系）又は消泡剤（シリコ
ン系、ポリグリコール系）等を併用することがで
きる。

【作用】

本発明の微粉末の水系分散安定化の方法が、今
までに類を見ない多種類の微粉末物質を広範囲の
分散質濃度でハンドリング性の良いスラリーと成
し、長期間安定で分離しない優れた分散性と安定
性の効果が得られるのは、必須成分のポリエーテ
ル化合物が、高分子量でかさばりの大きい特殊な
分子構造と、親水性の強いポリエチレングリコー
ル鎖より構成し、一方のラムザンガムが、２の個
グリコール鎖を側鎖に有する特殊な分子構造で、
親水性の強い高分子量の糖類を構成しているた
め、微粉末粒子に対し、水中で、前記二者の薬剤
がバランス良く、効果的に、強く吸着すること
と、微粉末粒子に対する保護コロイド作用が大き
く、分散性の相乗効果が現れ、一次粒子への分散
性と再凝集の防止する力（作用）がより強力に働
く為と考えられる。

【実施例】

以下、本発明を実施例によつて具体的に説明す
るが、本発明はそれらによつて何等限定されるも
のではない。ここで用いたポリエーテル化合物またはポリエ
ーテル化合物の誘導体を第１表に示した。さら
に、下記の試験により分散安定性能を評価した。
この試験結果を第２表と第３表に示した。＜分散安定性試験＞第２表に示す所定量の添加剤を溶解した水溶液
に固体分が20〜50重量％になるように所定量の不
溶性微粉末を加え、総重量１Kgとする。この混合
液をビーズミルで30分間粉砕混合し分散液を得
る。次にこの分散液を500mlの目盛付シリンダー
に入れ、密栓して30℃の恒温室に静置し、３日後
と60日後の分散状態（評価−１）、及び200日後に
発生した沈澱物の硬さと再分散性の容易さ（評価
−２）を評価した。（評価−１）分散状態は微粒子が沈降せずに分散しているか
否かを次の項目の記号で評価する。 ◎：すべての粉末が液中に分散し、まつたく底部
に沈澱が発生しない。 ○：ほとんどの粉末が液中に分散するが、わずか
に底部に沈澱が発生する。 △：半分程度の粉末が底部に沈澱する。 ×：ほとんどの粉末が底部に沈澱する。（評価−２）沈澱物の硬さと再分散性の容易さは次の項目の
記号で評価する。 ◎：ほとんど沈澱物がなく、再分散は容易であ
る。 ○：沈澱が柔く、分散液の撹拌で容易に再分散で
きる。 △：沈澱が硬い為、ガラス棒で強く撹拌しないと
再分散しない。 ×：沈澱が非常に硬く再分散出来ない。

【表】

【発明の効果】

本発明は種類の異なる微粉末を水系のスラリー
とする方法であつて、スラリー製造時、微粉末の
分散を早め、作業性を改善すると共に、長期間の
安定性に優れた理想的な商品となる分散液の製造
方法及び、該分散液を提供し得たことにより、水
系の微粉末分散で分散安定性の技術の進歩に対し
て広く寄与しうるものである。

Claims

【特許請求の範囲】１不溶性微粉末を水系で分散安定化するにおい
て、分散剤として窒素原子３〜200個を有するポ
リアミン化合物にアルキレンオキサイドを付加し
て得られる分子量1000〜100万のポリエーテル化
合物とラムザンガムを必須成分として配合するこ
とを特徴とする不溶性の微粉末の水系分散安定化
の方法。２ポリエーテル化合物がエチレンオキサイドを
末端に有する構造である特許請求の範囲第１項記
載の不溶性微粉末の水系分散安定化の方法。３特許請求の範囲第１項又は第２項により得ら
れる不溶性微粉末の水系分散液。