JP2001048523A - 有機マイカ - Google Patents
有機マイカInfo
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Abstract
機粘土からなる有機溶媒用分散剤の提供。 【解決手段】 膨潤性雲母の層間に、一般式(I): 【化1】 (式中、R1 、R2 、R3 及びR4 は、同一又は異なっ
て、ベンジル基、炭素数1〜30のアルキル基又は炭素
数1〜3のヒドロキシアルキル基を表す。)で示される
第四級アンモニウムイオンを導入した有機マイカ、及び
前記有機マイカからなる有機溶媒用分散剤。
Description
に第四級アンモニウムイオンを導入した有機マイカ、及
び該有機マイカからなる有機溶媒用分散剤に関する。
ト、スチブンサイト、バイデライト、モンモリロナイ
ト、ノントロナイト、ベントナイト等のスメクタイト族
粘土鉱物は、水中で分散してゾルを形成し、濃度が高く
なるとゲルを形成してチクソトロピー性を示したり、あ
るいは陽イオン交換能を有するという性質を示す。この
性質を利用して、種々のカチオン性有機化合物又は無機
化合物と反応させることにより複合体を生成させること
ができる。
第四級アンモニウムイオンを導入した有機粘土の特許は
数多く出願されており、分散剤や増粘剤として広く利用
されている。中でも合成のスメクタイト族粘土鉱物を原
料に製造した有機粘土は、不純物をほとんど含まないた
め、各種溶媒に対して優れた分散性や粘性を有すること
が知られている。
水熱合成法でしか製造できず、合成の際に発生する不純
物を濾過したり、スラリー状で得られる製品を乾燥する
必要があるため製造コストが高くなり低コストで製造で
きる有機粘土の開発が急がれていた。
する課題は、低コストで製造できる有機粘土を提供する
ことである。また、本発明が解決しようする課題は、前
記の有機粘土からなる有機溶媒用分散剤を提供すること
である。
トが高いスメクタイト族粘土鉱物の代りに、製造コスト
の低い乾式合成法で製造できる膨潤性雲母を用いて、有
機粘土(有機マイカ)を製造することが可能であること
を見出し、本発明を完成させるに至った。また、本発明
者らは、前記の有機粘土(有機マイカ)が、有機溶媒用
分散剤として有用であることを見出した。即ち、本発明
は、以下の発明を包含する。 (1)膨潤性雲母の層間に、一般式(I):
一又は異なって、ベンジル基、炭素数1〜30のアルキ
ル基又は炭素数1〜3のヒドロキシアルキル基を表
す。)で示される第四級アンモニウムイオンを導入した
有機マイカ。
る膨潤性雲母である前記(1)に記載の有機マイカ。 (3)乾式合成法で得られる膨潤性雲母が、タルクとケ
イフッ化ナトリウム及び/又はケイフッ化リチウムとの
混合物を加熱処理して得られる膨潤性雲母である前記
(2)に記載の有機マイカ。
モニウムイオンが、トリオクチル・メチル・アンモニウ
ムイオンである前記(1)〜(3)のいずれかに記載の
有機マイカ。 (5)一般式(I)で示される第四級アンモニウムイオ
ンが、ジヤシアルキル・ジメチル・アンモニウムイオン
である前記(1)〜(3)のいずれかに記載の有機マイ
カ。
モニウムイオンが、ジ硬化牛脂アルキル・ジメチル・ア
ンモニウムイオンである前記(1)〜(3)のいずれか
に記載の有機マイカ。 (7)一般式(I)で示される第四級アンモニウムイオ
ンが、ヤシアルキル・メチル・ビス(ヒドロキシエチ
ル)・アンモニウムイオンである前記(1)〜(3)の
いずれかに記載の有機マイカ。 (8)前記(1)〜(7)のいずれかに記載の有機マイ
カからなる有機溶媒用分散剤。
Na型テトラシリシックフッ素雲母、Li型テトラシリ
シックフッ素雲母、Na型フッ素テニオライト、Li型
フッ素テニオライト等の膨潤性雲母族粘土鉱物、又はこ
れらの置換体や誘導体、或いはこれらの混合物が挙げら
れる。
+ 又はLi+ イオンの一部がK+ で置換されているも
の、四面体シートのSi4+イオンの一部がMg2+イオン
で置換されているものが含まれる。粘土鉱物の合成法
は、水熱合成法と乾式合成法の2通りがある。
水熱反応を行い、不純物を濾過し、次いで反応生成物を
乾燥させて製品を得る方法 〔乾式合成法〕 ・原料を600〜900℃前後で長時間反応させる固相
反応法 ・原料を1300℃以上で溶融させる溶融法 ・原料のタルクとケイフッ化ナトリウム及び/又はケイ
フッ化リチウムとを混合した微粉末を600〜1200
℃に加熱して得られるインターカレート法
の乾式合成法によって製造した膨潤性雲母が好ましく、
このような膨潤性雲母としては、具体的には、ダイモナ
イト(商品名、トピー工業(株)製の合成膨潤性雲母)
やソマシフ(商品名、コープケミカル(株)製の合成膨
潤性雲母)等が挙げられる。
クとケイフッ化ナトリウム及び/又はケイフッ化リチウ
ムとを混合した微粉末を加熱処理して(好ましくは、6
00〜1200℃で)得られる膨潤性雲母が更に好まし
く、このような膨潤性雲母としては、具体的には、下記
の式(II)で示される膨潤性雲母が挙げられる。
2の陽イオン、Mg3.0-b Lic は八面体シートを形成して
いる配位数6の陽イオン、Siは四面体シートを形成し
ている配位数4の陽イオンであり、(F2.0-d, OHe, Of)
中のF、OH、Oは陰イオンとして八面体シートに存在
する。なお、“,”は“及び/又は”を表す。また、a
〜fの記号は下記の数値を表す。
0.5 ;d=e+2f≦1.0 ;0≦e≦1.0 ;0≦f≦0.
5 ) 本発明の有機マイカを製造するために使用される膨潤性
雲母の陽イオン交換容量は、膨潤性雲母100g当た
り、通常70ミリ当量以上であり、好ましくは85〜1
40ミリ当量である。
のR1 、R2 、R3 及びR4 は、同一でも異なっていて
もよく、ベンジル基、炭素数1〜30のアルキル基又は
炭素数1〜3のヒドロキシアルキル基を表す。なお、ベ
ンジル基の数は0〜2個が好ましい。また、炭素数1〜
30のアルキル基としては、例えばメチル、エチル、プ
ロピル、イソプロピル、ブチル、アミル、ヘキシル、ペ
プチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデ
シル(ラウリル)、トリデシル、テトラデシル、ペンタ
デシル、オクタデシルが挙げられる。前記式(I)の第
四級アンモニウムイオンのR1 、R2 、R3 及びR4 の
少なくとも一つは、炭素数6〜20のアルキル基又はベ
ンジル基であることが好ましい。また、炭素数1〜3の
ヒドロキシアルキル基の数は0〜2個が好ましく、ヒド
ロキシメチル基、ヒドロキシエチル基(好ましくは2−
ヒドロキシエチル基)、ヒドロキシプロピル基(好まし
くは3−ヒドロキシプロピル基)等が挙げられる。
なる第四級アンモニウム塩としては、例えばクロライ
ド、ブロマイド、硝酸塩、水酸化物、酢酸塩が挙げられ
る。前記第四級アンモニウム塩の具体例としては、モノ
−C6-20−アルキル・トリメチル・アンモニウムクロラ
イド、ジアルキル・ジメチル・アンモニウムクロライ
ド、ジヤシアルキル・ジメチル・アンモニウムクロライ
ド、ヤシアルキル・ジメチル・ベンジル・アンモニウム
クロライド、トリオクチル・メチル・アンモニウムクロ
ライド、トリラウリル・メチル・アンモニウムクロライ
ド、ジ硬化牛脂アルキル・ジメチル・アンモニウムクロ
ライド、ベンジル・トリメチル・アンモニウムクロライ
ド、ベンジル・トリブチル・アンモニウムクロライド、
ヤシアルキル・メチル・ビス(ヒドロキシエチル)・ア
ンモニウムクロライド等が挙げられる。
の陽イオン交換により得られるが、例えば以下の方法で
製造することができる。第一段階として、膨潤性雲母を
水中に分散させる。その固体分散濃度は、通常1〜15
wt%が好ましいが、膨潤性雲母が十分分散可能な濃度
の範囲ならば自由に設定することができる。次に、この
膨潤性雲母懸濁液に前述の第四級アンモニウム塩の水溶
液を添加するか、又は逆に前述の第四級アンモニウム塩
の水溶液に膨潤性雲母懸濁液を添加することによって有
機マイカを製造することが可能である。
アンモニウムイオンとして、膨潤性雲母の陽イオン交換
容量と当量用いるのが望ましいが、これより少ない量で
も製造可能である。また、陽イオン交換容量に対して過
剰添加しても構わない。その量は、通常、膨潤性雲母の
陽イオン交換容量の0.5〜1.5倍量(ミリ当量換
算)で、特に0.8〜1.2倍量であることが好まし
い。
よい。加温の最高温度は用いる第四級アンモニウム塩の
耐熱性に支配され、その分解点以下であれば任意に設定
が可能である。次いで、固液を分離し、生成した有機マ
イカを水で洗浄して副生電解質を十分に除去する。得ら
れた有機マイカを乾燥、必要に応じて粉砕して最終製品
とする。本発明の有機溶媒用分散剤は、有機マイカを有
機溶媒に添加し、攪拌により分散させる。分散しうる量
であれば、添加量が多いほど増粘効果が高い。
分散剤として使用することができる。有機溶媒として
は、芳香族炭化水素類(例えばベンゼン、トルエン、キ
シレン)、エーテル類(例えばジエチルエーテル、テト
ラヒドロフラン)、ケトン類(例えばアセトン、メチル
イソブチルケトン)、ハロゲン炭化水素類(例えばクロ
ロベンゼン、クロロホルム、塩化メチレン)、アルデヒ
ド類(例えばジメチルホルムアルデヒド(以下「DM
F」という。)、ジメチルアセトアルデヒド)等が挙げ
られる。
明を更に具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を
何ら制限するものではない。 (合成例) 膨潤性雲母の合成 ボールミルにより平均粒径が2μmになるように粉砕し
たタルク13.5gと、その平均粒径が同じく2μmで
あるケイフッ化ナトリウム2.5gを2分間混合し磁性
ルツボに入れ、電気炉中800℃で2時間保持して、膨
潤性雲母15.0gを合成した。この膨潤性雲母の陽イ
オン交換容量は、110ミリ当量/100gであった。
に分散させて懸濁液とした。これにトリオクチル・メチ
ル・アンモニウムクロライドを純水に7.3g溶解した
水溶液150mlを添加し、攪拌しながら室温で2時間
反応させた。次いで、生成物を固液分離、洗浄して副生
塩類を除去した後、乾燥、粉砕し、有機マイカAを合成
した。
ライドを純水に7.3g溶解した水溶液150ml」を
「ジヤシアルキル・ジメチル・アンモニウムクロライド
を純水に7.5g溶解した水溶液150ml」とした以
外は、実施例1と同様にして有機マイカBを合成した。
ライドを純水に7.3g溶解した水溶液150ml」を
「ジ硬化牛脂アルキル・ジメチル・アンモニウムクロラ
イドを純水に10.3g溶解した水溶液150ml」と
した以外は、実施例1と同様にして有機マイカCを合成
した。
ライドを純水に7.3g溶解した水溶液150ml」を
「ヤシアルキル・メチル・ビス(2−ヒドロキシエチ
ル)・アンモニウムクロライドを純水に6.4g溶解し
た水溶液150ml」とした以外は、実施例1と同様に
して有機マイカDを合成した。
験 実施例1〜4で製造した有機マイカA〜Dを4wt%の
濃度になるようにベンゼン(試薬)に添加し、この分散
液30gを50mlのスクリュー管ビンに投入し、激し
く振盪して均一にした後、25℃で1昼夜放置して、分
散性を肉眼で観察した。結果を表1に示す。なお、分散
状態は次の基準で示した。 分散している ○ 膨潤せず分散していない ×
験 実施例1〜4で製造した有機マイカA〜Dを4wt%の
濃度になるようにキシレン(試薬)に添加し、以下は試
験例1と同様にして分散液を得た。結果を表2に示す。
散性試験 実施例1〜4で製造した有機マイカA〜Dを4wt%の
濃度になるようにクロロベンゼン(試薬)に添加し、以
下は試験例1と同様にして分散液を得た。結果を表3に
示す。
濃度になるようにDMF(試薬)に添加し、以下は試験
例1と同様にして分散液を得た。結果を表4に示す。
ど含まない合成の膨潤性雲母を原料に製造するため、得
られた有機マイカは各種有機溶媒に対して優れた分散性
を有しており、特に、芳香族炭化水素類、ケトン類、ク
ロロベンゼン、ジメチルホルムアルデヒドに対しても優
れた分散性を有している。
品、医薬品、衛生剤、接着剤、塗料、塗料原料、各種プ
ラスチック製品、繊維工業等の各種の製品や工業プロセ
スにおいて、粘度調整剤、分散剤、乳化剤、粘結剤等の
組成物として用いることができ、極めて有用である。
膨潤性雲母は、従来の有機粘土の原料として使用してい
る合成スメクタイト族粘土鉱物に比べて製造工程が簡略
化されており、洗浄・濾過工程、乾燥工程が不要である
ため、低コストで製造することができる。このため、本
発明の有機マイカは、不純物がほとんど含まれていない
合成品でありながら、低価格で提供することが可能でな
り、製品コストが安い汎用の化学製品の粘度調整剤、分
散剤、乳化剤、粘結剤として広く利用できる。
Claims (8)
- 【請求項1】 膨潤性雲母の層間に、一般式(I): 【化1】 (式中、R1 、R2 、R3 及びR4 は、同一又は異なっ
て、ベンジル基、炭素数1〜30のアルキル基又は炭素
数1〜3のヒドロキシアルキル基を表す。)で示される
第四級アンモニウムイオンを導入した有機マイカ。 - 【請求項2】 膨潤性雲母が、乾式合成法で得られる膨
潤性雲母である請求項1記載の有機マイカ。 - 【請求項3】 乾式合成法で得られる膨潤性雲母が、タ
ルクとケイフッ化ナトリウム及び/又はケイフッ化リチ
ウムとの混合物を加熱処理して得られる膨潤性雲母であ
る請求項2記載の有機マイカ。 - 【請求項4】 一般式(I)で示される第四級アンモニ
ウムイオンが、トリオクチル・メチル・アンモニウムイ
オンである請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機マ
イカ。 - 【請求項5】 一般式(I)で示される第四級アンモニ
ウムイオンが、ジヤシアルキル・ジメチル・アンモニウ
ムイオンである請求項1〜3のいずれか1項に記載の有
機マイカ。 - 【請求項6】 一般式(I)で示される第四級アンモニ
ウムイオンが、ジ硬化牛脂アルキル・ジメチル・アンモ
ニウムイオンである請求項1〜3のいずれか1項に記載
の有機マイカ。 - 【請求項7】 一般式(I)で示される第四級アンモニ
ウムイオンが、ヤシアルキル・メチル・ビス(ヒドロキ
シエチル)・アンモニウムイオンである請求項1〜3の
いずれか1項に記載の有機マイカ。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の有
機マイカからなる有機溶媒用分散剤。
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JP22743299A JP4799718B2 (ja) | 1999-08-11 | 1999-08-11 | 有機マイカ |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22743299A Expired - Lifetime JP4799718B2 (ja) | 1999-08-11 | 1999-08-11 | 有機マイカ |
Country Status (1)
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