JPS6357414B2 - - Google Patents
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- JPS6357414B2 JPS6357414B2 JP55153603A JP15360380A JPS6357414B2 JP S6357414 B2 JPS6357414 B2 JP S6357414B2 JP 55153603 A JP55153603 A JP 55153603A JP 15360380 A JP15360380 A JP 15360380A JP S6357414 B2 JPS6357414 B2 JP S6357414B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/50—Mixing liquids with solids
- B01F23/51—Methods thereof
- B01F23/511—Methods thereof characterised by the composition of the liquids or solids
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Paper (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
Description
この発明は、脂肪酸金属塩の水性分散物の製造
法、特に高級脂肪酸と金属水酸化物または金属塩
化物を水中で反応させ、少量の界面活性剤の存在
下に機械的撹拌により予備乳化し、引き続きピス
トン型高圧乳化機で機械的に強制分散させる脂肪
酸金属塩の水性分散物の製造法に関している。
従来より、高級脂肪酸金属塩の水性分散物は、
コート紙、コート板紙の製造時特にカレンダー処
理時のフラワリング、ダステイングの防止の目的
でコート液への添加物として広く用いられてい
る。一方、各種建築材料例えば石膏製品、セメン
ト製品、セメント板、硅カル板、パルプセメント
板、炭酸マグネシウム板、石膏スラグ板、パーチ
クルボード板およびチツプボード等の耐水化剤と
しても用いられている。
上記で用いる脂肪酸金属塩は、高級脂肪酸ソー
ダ溶液と金属塩例えば塩化カルシウムとの複分解
反応により得られ、反応生成物の洗滌、脱水、乾
燥および粉砕を必要とた。別法では、高級脂肪酸
と金属水酸化物または塩化物例えば水酸化カルシ
ウムまたは塩化カルシウムとを、直接溶融状態で
反応させるが、この場合は生成物の冷却、粉砕が
行われている。さらに、水性分散物は、このよう
にして得た金属塩を界面活性剤の存在下に水中に
分散させて得ていた。しかし、得られる水性分散
物は、粘度が不安定であり、泡立ち易い等の欠点
があつた。さらに、多量の界面活性剤を必要と
し、その親水性のために耐水、撥水剤として用い
たとき、その性能が充分に発揮しないことがしば
しばあつた。
本発明者等は上記のような欠陥がなく高性能の
高級脂肪酸金属塩の水性分散物の製造法について
鋭意研究を行つた。その結果、高級脂肪酸と族
金属の水酸化物または塩化物とを水中で反応さ
せ、ノニルフエノール、ステアリルアルコール、
セチルアルコールおよびオレイルアルコールのポ
リオキシエチレンエーテル（エチレンオキシド７
〜25モルの付加物）からなる群から選択されるノ
ニオン界面活性剤またはノニルフエノールのスル
ホコハク酸アルカリ塩、コハク酸アルカリ塩およ
びポリオキシエチレンエーテルスルホン酸アルカ
リ塩からなる群から選択されるアニオン界面活性
剤の少量の存在下に機械的攪はんにより予備乳化
し、引き続き高圧下にピストン型高圧乳化機によ
り強制分散させることより、高性能の高級脂肪酸
金属塩の水性分散物を得ることに成功した。
この発明で用いる脂肪酸金属塩は、カルボン酸
基が100％金属塩となつた遊離カルボン酸を含ま
ないものを意味している。したがつて、反応に用
いる金属水酸化物または金属塩化物は脂肪酸に対
し当モル比以上用いる。
この発明で用いる高級脂肪酸は飽和または不飽
和脂肪酸で、例えばカプロン酸、カプリル酸、カ
プリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチ
ン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ロジン酸であ
る。これら脂肪酸は、単独でも２種以上併用して
もよい。金属水酸化物、金属塩化物は式Ｍ
（OH）2，MCl2で示され、式中ＭはMg，Ca，Ba
のアルカリ土類金属およびZnの週期律表族の
金属である。
界面活性剤としては、親油性基がノニルフエノ
ールまたは高級アルコールの残基であるノニオン
およびアニオン活性剤が用いられる。ノニオン活
性剤としては、ノニルフエノールおよびステアリ
ルアルコール、セチルアルコールおよびオレイル
アルコールのポリオキシエチレンエーテル（エチ
レンオキシド７〜25モル附加物）である。アニオ
ン活性剤としては、ノニルフエノールのスルホコ
ハク酸アルカリ塩、コハク酸アルカリ塩およびポ
リオキシエチレンエーテルスルホン酸アルカリ塩
がある。これらの界面活性剤は特に脂肪酸金属塩
に対し安定で、その分散に有効に作用する。界面
活性剤は、１種類でも２種類併用してもよい。
この発明の分散剤の製造に際し、脂肪酸を予じ
め温水で融解して、少量の界面活性剤を添加し引
き続き金属水酸化物または金属塩化物を加える。
さもなければ、温水に金属水酸化物または金属塩
化物および界面活性剤を加え、次いで脂肪酸を加
える。何れの方法でも、反応は撹拌下に速やかに
進行する。得られる分散物を、適当な分散用機
械、例えばTKミキサー、デイスパーミルまたは
コロイドミルで処理して予備分散を行う。次い
で、100〜500Kg／cm2、好ましくは200〜300Kg／cm2
の圧力下にピストン型高圧乳化機を少なくとも１
回通過させ、急冷して、粒子寸法３ミクロン以
下、大部分が１ミクロン以下の水性分散物を得
る。この発明の分散物は、極めて微細な粒子寸法
を有しているので極めて安定であり、かつ被処理
物に均一に分布して良好な耐水、撥水性を附与で
きる。
この発明で脂肪酸の金属塩化のときの反応媒質
である水の温度は、一般に用いる脂肪酸の融点よ
り10℃高い温度であれば充分である。水性分散物
中の成分割合は、脂肪酸金属90〜99部、好ましく
は96〜98部、界面活性剤10〜１部、好ましくは２
〜４部（重量部）である。
この発明を、次の実施例でさらに詳細に説明す
る。
実施例 １
ステンレス製容器に水682.3ｇ、ノニルフエノ
ールポリオキシエチレンエーテル（エチレンオキ
シド20モル）６ｇ、消石灰36.4ｇを装入し、85℃
に加熱し、撹拌下にステアリン酸275.3ｇを徐々
に添加した。反応完了後、TKミキサーで予備乳
化し、200Kg／cm2の圧力でピストン型高圧乳化機
を２回通過させ、濃度30％の水性分散液を得た。
実施例 ２
温水741.1ｇ、消石灰59.4ｇ、ノニオン系界面
活性剤（ポリオキシエチレンセチルエーテル、エ
チレンオキシド付加数10モル）、10ｇを、ステン
レス製容器に仕込み80℃に加温したのち、撹拌下
にオレイン酸134.8ｇ、ステアリン酸314.7ｇを交
互に仕込み反応を完了後、アニオン系界面活性剤
（ポリオキシエチレンスルホン酸ソーダ）10ｇを
添加して、コロイドミルで予備分散を行なつたの
ち200Kg／cm2の圧力でピストン型高圧乳化機を２
回通過させ、製品濃度50％の安定な水性分散液を
得た。
実施例 ３
温水575.6ｇ、ノニオン系界面活性剤（ポリオ
キシエチレンステアリルエーテル、エチレンオキ
シド付加数９モル）15ｇ、ステアリン酸256.1ｇ
を仕込み、85℃に加熱熔融する。次に温水で３倍
に希釈した塩化亜鉛62.2ｇを撹拌しながら徐々に
添加し反応を完結する。コロイドミルで予備分散
を行なつたのち、300Kg／cm2の圧力でピストン型
高圧乳化機を１回通し、製品濃度30％の安定な水
性分散液を得た。
これら実施例で得られた水性分散物を、パルプ
セメント板およびコート紙の製造に用いた試験結
果を次に示す。
１ パルプセメント板での比較試験
原料 ポルトランドセメント 55部
アスベスト 35部
パルプ 10部
試験片 ８×50×100mm
耐水化剤添加量 対原料 0.6％（固型分換算）
This invention relates to a method for producing an aqueous dispersion of a fatty acid metal salt, in particular, reacting a higher fatty acid with a metal hydroxide or metal chloride in water, and pre-emulsifying the mixture by mechanical stirring in the presence of a small amount of a surfactant. The article then goes on to describe a method for producing an aqueous dispersion of fatty acid metal salts, which is mechanically and forcibly dispersed using a piston-type high-pressure emulsifier. Conventionally, aqueous dispersions of higher fatty acid metal salts are
It is widely used as an additive to coating liquids for the purpose of preventing flowering and dusting during the production of coated paper and coated paperboard, especially during calendering. On the other hand, it is also used as a water-resistant agent for various building materials such as gypsum products, cement products, cement boards, silicon boards, pulp cement boards, magnesium carbonate boards, gypsum slag boards, particle boards, and chipboards. The fatty acid metal salts used above were obtained by metathesis reaction of a higher fatty acid soda solution with a metal salt such as calcium chloride, which required washing, dehydration, drying and pulverization of the reaction product. Alternatively, higher fatty acids and metal hydroxides or chlorides, such as calcium hydroxide or calcium chloride, are reacted directly in the melt, with the product being cooled and ground. Furthermore, an aqueous dispersion was obtained by dispersing the metal salt thus obtained in water in the presence of a surfactant. However, the resulting aqueous dispersion had drawbacks such as unstable viscosity and easy foaming. Furthermore, it requires a large amount of surfactant, and due to its hydrophilic nature, when used as a water-resistant or water-repellent agent, its performance is often insufficient. The present inventors have conducted extensive research on a method for producing a high-performance aqueous dispersion of higher fatty acid metal salts free from the above-mentioned defects. As a result, higher fatty acids and group metal hydroxides or chlorides are reacted in water to produce nonylphenol, stearyl alcohol,
Polyoxyethylene ether of cetyl alcohol and oleyl alcohol (ethylene oxide 7
~25 moles of adduct) or an anionic surfactant selected from the group consisting of alkali sulfosuccinates, alkali succinates and alkali polyoxyethylene ether sulfonates of nonylphenols. We succeeded in obtaining a high-performance aqueous dispersion of higher fatty acid metal salt by pre-emulsifying it by mechanical stirring in the presence of a small amount of the agent and then forcefully dispersing it under high pressure using a piston-type high-pressure emulsifier. . The fatty acid metal salt used in this invention means one that does not contain free carboxylic acid in which 100% of the carboxylic acid groups are converted into metal salts. Therefore, the metal hydroxide or metal chloride used in the reaction is used in an equimolar ratio or more to the fatty acid. The higher fatty acids used in this invention are saturated or unsaturated fatty acids, such as caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, and rosin acid. These fatty acids may be used alone or in combination of two or more. Metal hydroxides and metal chlorides have the formula M
(OH) 2 , MCl 2 , where M is Mg, Ca, Ba
Zn is an alkaline earth metal and a metal of the Table Group. As surfactants, nonionic and anionic surfactants whose lipophilic groups are residues of nonylphenol or higher alcohols are used. Nonionic surfactants include nonylphenol and polyoxyethylene ethers of stearyl alcohol, cetyl alcohol and oleyl alcohol (with 7 to 25 moles of ethylene oxide). Examples of anionic activators include alkali sulfosuccinates of nonylphenol, alkali succinates, and alkali polyoxyethylene ether sulfonates. These surfactants are particularly stable against fatty acid metal salts and effectively act on their dispersion. One type or two types of surfactants may be used in combination. In preparing the dispersant of the present invention, the fatty acid is first dissolved in warm water, a small amount of surfactant is added, and then the metal hydroxide or metal chloride is added.
Otherwise, add the metal hydroxide or metal chloride and surfactant to the hot water, then add the fatty acid. In either method, the reaction proceeds rapidly under stirring. The resulting dispersion is predispersed by processing it in a suitable dispersion machine, such as a TK mixer, disper mill or colloid mill. Then 100-500Kg/ cm2 , preferably 200-300Kg/ cm2
At least one piston-type high-pressure emulsifier under the pressure of
Multiple passes and quenching yield an aqueous dispersion with particle size less than 3 microns, mostly less than 1 micron. The dispersion of the present invention has an extremely fine particle size, so it is extremely stable, and can be uniformly distributed on the object to be treated, thereby imparting good water resistance and water repellency. In the present invention, it is sufficient that the temperature of water, which is a reaction medium during metal salification of fatty acids, is 10° C. higher than the melting point of the commonly used fatty acids. The component proportions in the aqueous dispersion are 90 to 99 parts of fatty acid metal, preferably 96 to 98 parts, and 10 to 1 part of surfactant, preferably 2 parts.
~4 parts (parts by weight). The invention will be explained in further detail in the following examples. Example 1 682.3 g of water, 6 g of nonylphenol polyoxyethylene ether (20 moles of ethylene oxide), and 36.4 g of slaked lime were placed in a stainless steel container, and heated to 85°C.
275.3 g of stearic acid was gradually added under stirring. After the reaction was completed, the mixture was pre-emulsified with a TK mixer and passed through a piston-type high-pressure emulsifier twice at a pressure of 200 kg/cm 2 to obtain an aqueous dispersion with a concentration of 30%. Example 2 741.1 g of warm water, 59.4 g of slaked lime, and 10 g of a nonionic surfactant (polyoxyethylene cetyl ether, ethylene oxide addition number: 10 moles) were placed in a stainless steel container, heated to 80°C, and then mixed with olein while stirring. After completing the reaction by alternately charging 134.8 g of acid and 314.7 g of stearic acid, 10 g of anionic surfactant (sodium polyoxyethylene sulfonate) was added, pre-dispersion was performed using a colloid mill, and 200 kg/cm 2 2 piston type high pressure emulsifier at the pressure of
A stable aqueous dispersion with a product concentration of 50% was obtained by multiple passes. Example 3 575.6 g of warm water, 15 g of nonionic surfactant (polyoxyethylene stearyl ether, 9 moles of ethylene oxide addition), 256.1 g of stearic acid
Prepare and heat to 85℃ to melt. Next, 62.2 g of zinc chloride diluted 3 times with warm water was gradually added while stirring to complete the reaction. After preliminary dispersion in a colloid mill, the mixture was passed once through a piston-type high-pressure emulsifier at a pressure of 300 Kg/cm 2 to obtain a stable aqueous dispersion with a product concentration of 30%. The results of tests using the aqueous dispersions obtained in these Examples in the production of pulp cement boards and coated paper are shown below. 1 Comparative test on pulp cement board Raw materials Portland cement 55 parts Asbestos 35 parts Pulp 10 parts Test piece 8 x 50 x 100 mm Amount of water-resistant agent added 0.6% of raw material (solid content equivalent)
【表】 ２ カラーコート用潤滑剤としての比較試験 塗料の調整 カオリン 70部 重炭酸カルシウム 30部 分散剤 0.1部 カゼイン ７部 アンモニア水 1.2部 ラテツクス（固型分） 16部 潤滑剤 塗料顔料に対し１％（固型分） 水 濃度43％に調整 撹拌 ケデイミル カラーコート条件 原紙 白板紙 315ｇ／m2 塗布量 15ｇ／m2 塗布方法 バーコーター 乾燥 風乾後ドラムドライヤー 110℃―30″[Table] 2 Comparative test paint preparation as a lubricant for color coating Kaolin 70 parts Calcium bicarbonate 30 parts Dispersant 0.1 part Casein 7 parts Aqueous ammonia 1.2 parts Latex (solid content) 16 parts Lubricant 1% based on paint pigment (Solid content) Water Adjust the concentration to 43% and stir Kedai Mill color coat conditions Base paper White paperboard 315 g/m 2 Coating amount 15 g/m 2 Coating method Bar coater drying Drum dryer after air drying 110℃-30″
Claims (1)
物とを水中で反応させ、ノニルフエノール、ステ
アリルアルコール、セチルアルコールおよびオレ
イルアルコールのポリオキシエチレンエーテル
（エチレンオキシド７〜25モルの付加物）からな
る群から選択されるノニオン界面活性剤またはノ
ニルフエノールのスルホコハク酸アルカリ塩、コ
ハク酸アルカリ塩およびポリオキシエチレンエー
テルスルホン酸アルカリ塩からなる群から選択さ
れるアニオン界面活性剤の少量の存在下に機械的
攪はんにより予備乳化し、引き続き高圧下にピス
トン型高圧乳化機により強制分散させることより
なる、コート紙、コート板紙用のコート液への添
加剤または建築材料用耐水化剤として使用する、
高級脂肪酸金属塩の水性分散物の製造法。 ２ 族金属がMg，Ca，BaまたはZnである、
特許請求の範囲第１項記載の水性分散物の製造
法。[Claims] 1. Polyoxyethylene ether (addition of 7 to 25 moles of ethylene oxide) of nonylphenol, stearyl alcohol, cetyl alcohol and oleyl alcohol is produced by reacting a higher fatty acid with a group metal hydroxide or chloride in water. the presence of a small amount of an anionic surfactant selected from the group consisting of alkali sulfosuccinates, alkali succinates and alkali polyoxyethylene ether sulfonates of nonylphenols; As an additive to the coating liquid for coated paper and paperboard, or as a water-resistant agent for building materials, by pre-emulsifying it by mechanical stirring and then forcefully dispersing it under high pressure using a piston-type high-pressure emulsifier. use,
A method for producing an aqueous dispersion of higher fatty acid metal salts. Group 2 metal is Mg, Ca, Ba or Zn,
A method for producing an aqueous dispersion according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55153603A JPS5777642A (en) | 1980-10-31 | 1980-10-31 | Preparation for aqueous dispersion of metallic salt of higher fatty acid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55153603A JPS5777642A (en) | 1980-10-31 | 1980-10-31 | Preparation for aqueous dispersion of metallic salt of higher fatty acid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5777642A JPS5777642A (en) | 1982-05-15 |
| JPS6357414B2 true JPS6357414B2 (en) | 1988-11-11 |
Family
ID=15566088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55153603A Granted JPS5777642A (en) | 1980-10-31 | 1980-10-31 | Preparation for aqueous dispersion of metallic salt of higher fatty acid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5777642A (en) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPH01277127A (en) * | 1988-04-28 | 1989-11-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fish griller |
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| JPH01285376A (en) * | 1988-05-12 | 1989-11-16 | Tomoegawa Paper Co Ltd | Printing sheet |
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| EP0848286B1 (en) * | 1996-12-10 | 2005-04-06 | Agfa-Gevaert | Thermographic recording material with improved image tone and/or stability upon thermal development |
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-
1980
- 1980-10-31 JP JP55153603A patent/JPS5777642A/en active Granted
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Also Published As
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| JPS5777642A (en) | 1982-05-15 |
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