发明名称 一种于水性悬浮液中辅助矿物质之研磨的试剂,所得之水性悬浮液及其用途
摘要 本发明系有关于丙烯酸及/或异丁烯酸与一或多种丙烯系,乙烯基或烯丙基单体之水溶性均聚物及/或共聚物使用于水性悬浮液中做为矿物粒子研磨之辅助的用途,特别是利用其等光学性质之用途。本发明亦有关于该等水性悬浮液,及它们使用于纸类和涂料的领域。
申请公布号 TW592793 申请公布日期 2004.06.21
申请号 TW090131198 申请日期 2001.12.17
申请人 可泰克斯精简股份有限公司 发明人 邱雪平;贾裘斯 蒙果艾;克里斯汀 贾沽曼
分类号 B01F17/52;B01F3/12;B02C23/06;C09C3/10;D21H19/58 主分类号 B01F17/52
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种于水性悬浮液中辅助矿物填充剂之研磨的 方法,其包括使用丙烯酸及/或异丁烯酸与一或多 种丙烯酸系、乙烯基或烯丙基单体的均聚物及/或 共聚物,特征在于该均聚物及/或共聚物系经中和, 使得藉由含有钙离子之中和试剂的该聚合物活性 酸部位之中和的莫耳百分率为15%至40%之间,藉由一 或多种单官能性中和试剂的活性酸部位之中和的 莫耳比率为7%至70%之间,藉由含有镁,钡,锌或铝离 子,或双官能性胺,或其混合物之中和试剂的该聚 合物活性酸部位之中和的莫耳比率为0%至30%之间, 及未中和活性酸部位之莫耳比率为15%至78%之间。2 .根据申请专利范围第1项的方法,其中该单官能性 中和试剂是一种含有钠离子之中和试剂。3.根据 申请专利范围第1项的方法,其中该含有镁,钡,锌或 铝离子,或双官能性胺,或其混合物之中和试剂是 含有镁离子之中和试剂。4.根据申请专利范围第1 项的方法,其特征在于该丙烯酸及/或异丁烯酸与 一或多种丙烯酸系、乙烯基或烯丙基单体的均聚 物及/或共聚物系经中和,使得藉由含有钙离子之 中和试剂的该聚合物活性酸部位之中和的莫耳百 分率为15%至40%之间,藉由一或多种单官能性中和试 剂的活性酸部位之中和的莫耳比率为20%至50%之间, 藉由含有镁,钡,锌或铝离子,或双官能性胺,或其混 合物之中和试剂的该聚合物活性酸部位之中和的 莫耳比率为0%至30%之间,及未中和活性酸部位之莫 耳比率为20%至40%之间。5.根据申请专利范围第4项 的方法,其中该单官能性中和试剂是含有钠离子之 中和试剂。6.根据申请专利范围第4项的方法,其中 该含有镁,钡,锌或铝离子,或双官能性胺,或其混合 物之中和试剂是含有镁离子之中和试剂。7.根据 申请专利范围第1至6项中任一项的方法,其特征在 于该单官能性中和试剂系选自硷金属阳离子的氢 氧化物,或锂或氨溶液,或选自脂肪族及/或环状一 级或二级胺,例如乙醇胺,单和二乙基胺或环己胺 。8.根据申请专利范围第7项的方法,其中该硷金属 阳离子是钠和钾。9.根据申请专利范围第7项的方 法,其中该单官能性中和试剂系选自含有钠离子之 化合物。10.根据申请专利范围第1至6项中任一项 的方法,其特征在于该丙烯酸及/或异丁烯酸与一 或多种丙烯酸系,乙烯基或烯丙基单体的均聚物及 /或共聚物具有以Mw表示在1500至50,000之间的重量平 均分子量,其测定系利用水性GPC,所用作对照之标 准品属于售自聚合物标准品服务(Polymer Standards Service)公司名称为PSS-PAA在18K至2K间变化之一系列 聚丙烯酸钠。11.根据申请专利范围第10项的方法, 其中该丙烯酸及/或异丁烯酸与一或多种丙烯酸系 ,乙烯基或烯丙基单体的均聚物及/或共聚物具有 以Mw表示在5000至25,000之间的重量平均分子量。12. 根据申请专利范围第1至6项中任一项的方法,其特 征在于所使用之均聚物及/或共聚物是丙烯酸或异 丁烯酸之均聚物。13.根据申请专利范围第1至6项 中任一项的方法,其特征在于所使用之均聚物及/ 或共聚物是丙烯酸及/或异丁烯酸与一或多种丙烯 酸系、乙烯基或烯丙基单体的水溶性共聚物,其中 该等单体系选自丙烯酸,异丁烯酸,衣康酸,巴豆酸, 反-丁烯二酸,顺丁烯二酸酐及/或2-丙烯醯胺基-2- 甲基-1-丙烷磺酸,其以酸形式或部份中和的,以酸 形式或部份中和之2-甲基丙烯醯胺-2-甲基-1-丙烷 磺酸,以酸形式或部份中和之3-甲基丙烯醯胺-2-羟 基-1-丙烷磺酸,烯丙基磺酸,甲代烯丙基磺酸,烯丙 氧基苯磺酸,甲代烯丙氧基苯磺酸,2-羟基-3-(2-丙烯 氧基)丙烷磺酸,2-甲基-2-丙烯-1-磺酸,乙烯磺酸,丙 烯磺酸,2-甲基磺酸,苯乙烯磺酸及/或其盐,乙烯基 磺酸,甲代烯丙基磺酸钠,磺丙基丙烯酸酯或异丁 烯酸酯,磺甲基丙烯醯胺,磺甲基异丁烯醯胺或选 自丙烯醯胺,甲基丙烯醯胺,丙烯酸或异丁烯酸之 酯类例如丙烯酸乙酯,丙烯酸丁酯,异丁烯酸甲酯, 乙二醇或丙二醇之丙烯酸酯或异丁烯酸酯磷酸酯, 或选自乙烯基咯烷酮,乙烯基己内醯胺,异丁烯, 二异丁烯,乙酸乙烯酯,苯乙烯,-甲基苯乙烯,乙 烯基甲基醚,或烯丙基化合物例如烯丙胺及其衍生 物。14.根据申请专利范围第1至6项中任一项的方 法,其特征在于得自于聚合反应的均聚物及/或共 聚物,可能在中和反应之前或之后,依据静态或动 态方法经加工且分开成为数个相,此可利用一或多 种极性溶剂而得。15.根据申请专利范围第14项的 方法,其中该极性溶剂是属于由水,甲醇,乙醇,丙醇 ,异丙醇,丁醇,丙酮,四氢喃或其混合物所成之组 群。16.根据申请专利范围第1至6项中任一项的方 法,其特征在于该均聚物及/或共聚物为粉末形式 。17.根据申请专利范围第1至6项中任一项的方法, 其特征在于该均聚物及/或共聚物是以相对于矿物 质乾重之0.05%至5%乾重之比例导入。18.根据申请专 利范围第17项的方法,其中该均聚物及/或共聚物是 以相对于矿物质乾重之0.3%至1.0%乾重之比例导入 。19.一种于水性悬浮液中辅助矿物填充剂之研磨 的试剂,其包括丙烯酸及/或异丁烯酸与一或多种 丙烯酸系、乙烯基或烯丙基单体的均聚物及/或共 聚物,特征在于该均聚物及/或共聚物系经中和,使 得藉由含有钙离子之中和试剂的该聚合物活性酸 部位之中和的莫耳百分率为15%至40%之间,藉由一或 多种单官能性中和试剂的活性酸部位之中和的莫 耳比率为7%至70%之间,藉由含有镁,钡,锌或铝离子, 或双官能性胺,或其混合物之中和试剂的该聚合物 活性酸部位之中和的莫耳比率为0%至30%之间,及未 中和活性酸部位之莫耳比率为15%至78%之间。20.根 据申请专利范围第19项的试剂,其中该单官能性中 和试剂是一种含有钠离子之中和试剂。21.根据申 请专利范围第19项的试剂,其中该含有镁,钡,锌或 铝离子,或双官能性胺,或其混合物之中和试剂是 含有镁离子之中和试剂。22.根据申请专利范围第 19项的试剂,其特征在于该丙烯酸及/或异丁烯酸与 一或多种丙烯酸系、乙烯基或烯丙基单体的均聚 物及/或共聚物系经中和,使得藉由含有钙离子之 中和试剂的该聚合物活性酸部位之中和的莫耳百 分率为15%至40%之间,藉由一或多种单官能性中和试 剂的活性酸部位之中和的莫耳比率为20%至50%之间, 藉由含有镁,钡,锌或铝离子,或双官能性胺,或其混 合物之中和试剂的该聚合物活性酸部位之中和的 莫耳比率为0%至30%之间,及未中和活性酸部位之莫 耳比率为20%至40%之间。23.根据申请专利范围第22 项的试剂,其中该单官能性中和试剂是含有钠离子 之中和试剂。24.根据申请专利范围第22项的试剂, 其中该含有镁,钡,锌或铝离子,或双官能性胺,或其 混合物之中和试剂是含有镁离子之中和试剂。25. 根据申请专利范围第19至24项中任一项的试剂,其 特征在于该单官能性中和试剂系选自硷金属阳离 子的氢氧化物,或锂或氨溶液,或选自脂肪族及/或 环状一级或二级胺,例如乙醇胺,单和二乙基胺或 环己胺。26.根据申请专利范围第25项的试剂,其中 该硷金属阳离子是钠和钾。27.根据申请专利范围 第25项的试剂,其中该单官能性中和试剂系选自含 有钠离子之化合物。28.根据申请专利范围第19至24 项中任一项的试剂,其特征在于该丙烯酸及/或异 丁烯酸与一或多种丙烯酸系,乙烯基或烯丙基单体 的均聚物及/或共聚物具有以Mw表示,在1500至50,000 之间的重量平均分子量,其测定系利用水性GPC,所 用作对照之标准品属于售自聚合物标准品服务( Polymer Standards Service)公司名称为PSS-PAA在18K至2K间 变化之一系列聚丙烯酸钠。29.根据申请专利范围 第28项的试剂,其中该丙烯酸及/或异丁烯酸与一或 多种丙烯酸系,乙烯基或烯丙基单体的均聚物及/ 或共聚物具有以Mw表示在5000至25,000之间的重量平 均分子量。30.根据申请专利范围第19至24项中任一 项的试剂,其特征在于该试剂为丙烯酸或异丁烯酸 之均聚物。31.根据申请专利范围第19至24项中任一 项的试剂,其特征在于该试剂为丙烯酸及/或异丁 烯酸与一或多种丙烯酸系、乙烯基或烯丙基单体 的水溶性共聚物,其中该等单体系选自丙烯酸,异 丁烯酸,衣康酸,巴豆酸,反-丁烯二酸,顺丁烯二酸 酐及/或2-丙烯醯胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸,其以酸形 式或部份中和的,以酸形式或部份中和之2-甲基丙 烯醯胺-2-甲基-1-丙烷磺酸,以酸形式或部份中和之 3-甲基丙烯醯胺-2-羟基-1-丙烷磺酸,烯丙基磺酸,甲 代烯丙基磺酸,烯丙氧基苯磺酸,甲代烯丙氧基苯 磺酸,2-羟基-3-(2-丙烯氧基)丙烷磺酸,2-甲基-2-丙烯 -1-磺酸,乙烯磺酸,丙烯磺酸,2-甲基磺酸,苯乙烯磺 酸及/或其盐,乙烯基磺酸,甲代烯丙基磺酸钠,磺丙 基丙烯酸酯或异丁烯酸酯,磺甲基丙烯醯胺,磺甲 基异丁烯醯胺或选自丙烯醯胺,甲基丙烯醯胺,丙 烯酸或异丁烯酸之酯类例如丙烯酸乙酯,丙烯酸丁 酯,异丁烯酸甲酯,乙二醇或丙二醇之丙烯酸酯或 异丁烯酸酯磷酸酯,或选自乙烯基咯烷酮,乙烯 基己内醯胺,异丁烯,二异丁烯,乙酸乙烯酯,苯乙烯 ,-甲基苯乙烯,乙烯基甲基醚,或烯丙基化合物例 如烯丙胺及其衍生物。32.根据申请专利范围第19 至24项中任一项的试剂,其特征在于得自于聚合反 应的均聚物及/或共聚物,可能在中和反应之前成 之后,依据静态或动态方法经加工且分开成为数个 相,此可利用一或多种极性溶剂而得。33.根据申请 专利范围第32项的试剂,其中该极性溶剂是属于由 水,甲醇,乙醇,丙醇,异丙醇,丁醇,丙酮,四氢喃或 其混合物所成之组群。34.根据申请专利范围第19 至24项中任一项的试剂,其特征在于该试剂为粉末 形式。35.根据申请专利范围第19至24项中任一项的 试剂,其特征在于该试剂是以相对于矿物质乾重之 0.05%至5%乾重之比例导入。36.根据申请专利范围第 35项的试剂,其中该试剂是以相对于矿物质乾重之0 .3%至1.0%乾重之比例导入。37.一种矿物粒子之水性 悬浮液,其特征在于其含有如申请专利范围第19至 36项中任一项之试剂,且其具有以对20克/平方米之 涂覆物重量而言大于100平方米/公斤之光散射系数 S之数値所度量之可见光散射力。38.根据申请专利 范围第37项之矿物粒子之水性悬浮液,特征在于其 含有相对于矿物质乾重之0.05%至5%乾重之如申请专 利范围第19至36项中任一项之试剂,以及其具有以 对于20克/平方米之涂覆物重量而言大于100平方米/ 公斤之光散射系数S之数値所度量之可见光散射力 。39.根据申请专利范围第38项之矿物粒子之水性 悬浮液,特征在于其含有相对于矿物质乾重之0.3% 至1.0%乾重之如申请专利范围第19至36项中任一项 之试剂。40.根据申请专利范围第37至39项中任一项 之矿物粒子之水性悬浮液,其特征在于该矿物粒子 系选自天然碳酸钙,例如方解石,白垩或大理石,合 成碳酸钙,亦被称为沈淀碳酸钙,白云石,氢氧化镁, 石膏或氧化铝,或其混合物。41.根据申请专利范围 第37至39项中任一项之矿物粒子之水性悬浮液,其 系用于质量填充(mass filling)和纸类涂覆以及涂料 。42.一种涂覆色料,其特征在于其含有如申请专利 范围第37至40项中任一项之水性悬浮液,且其具有 以对20克/平方米之涂覆物重量而言大于100平方米/ 公斤之光散射系数S之数値所度量之可见光散射力 。43.一种含有及/或涂覆有如申请专利范围第37至 40项中任一项之水性悬浮液之纸类。44.一种使用 如申请专利范围第42项之涂覆色料涂覆之纸类,特 征在于其具有增加的不透明度。45.一种使用如申 请专利范围第37至40项中任一项之水性悬浮液制得 之涂料。
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