JP2022084248A - Granular filler composition - Google Patents

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朗 宮本
Akira Miyamoto
誠 木谷
Makoto Kitani
理沙 松本
Risa Matsumoto
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Nagase and Co Ltd
Setsunan Kasei Co Ltd
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Abstract

To provide a granular filler composition which is excellent in productivity, versatility of an application filler, and dispersibility of a filler in a thermoplastic resin composition.SOLUTION: A granular filler composition contains a filler, an expansive clay mineral, and a dispersant, in which the expansive clay mineral is at least one selected from the group consisting of a smectite group and a vermiculite group, and the dispersant is at least one selected from the group consisting of polyhydric alcohol fatty acid ester, fatty acid amide, polyglyceryl fatty acid ester, condensed hydroxy fatty acid, and alcohol esters of condensed hydroxy fatty acid.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、粒状フィラー組成物に関する。 The present invention relates to a granular filler composition.

近年、熱可塑性樹脂組成物には、高機能、高性能化が求められており、そのために、フィラーを混合して提供されることが多い。フィラーを含む熱可塑性樹脂組成物(以下、フィラー含有樹脂組成物とも称す)は、通常、粉体状のフィラーと熱可塑性樹脂とを溶融混練して製造されるが、近年、所定濃度の(例えば50~80重量%でフィラーを含有する)フィラー造粒物を使用することが提案されている(例えば、特許文献1~4)。フィラー含有樹脂組成物の製造において、フィラー造粒物を用いることにより、コスト、安全衛生、作業環境、材料管理等の観点からの有利性が期待される。しかしながら、フィラー造粒物は、フィラーの高濃度化、フィラー造粒物の生産性、適用フィラーの汎用性、熱可塑性樹脂組成物中でのフィラーの分散性等は、いまだ十分ではなく、これら特性の向上が求められている。 In recent years, thermoplastic resin compositions are required to have high functionality and high performance, and for that purpose, they are often provided by mixing fillers. A thermoplastic resin composition containing a filler (hereinafter, also referred to as a filler-containing resin composition) is usually produced by melt-kneading a powdery filler and a thermoplastic resin, but in recent years, a predetermined concentration (for example, for example) is produced. It has been proposed to use filler granules (containing 50-80% by weight of filler) (eg, Patent Documents 1-4). In the production of the filler-containing resin composition, the use of the filler granules is expected to be advantageous from the viewpoints of cost, safety and health, work environment, material management and the like. However, the filler granules are not yet sufficient in terms of increasing the concentration of the filler, the productivity of the filler granules, the versatility of the applicable filler, the dispersibility of the filler in the thermoplastic resin composition, and the like. Is required to be improved.

一方で、従来のフィラー造粒物の構成においては、フィラーの結着剤(バインダー)として、低温で軟化し、かつ、分子量が低く流動性が高い、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性樹脂が使用される場合が多いが、バインダーとなる熱可塑性樹脂の耐熱性や、最終的なフィラー含有樹脂組成物のマトリックス樹脂との相溶性が劣る場合等に、その使用が限定されるという問題がある。特に、エンジニアリングプラスチックに代表される溶融加工温度が高い熱可塑性樹脂にフィラー造粒物を使用する場合において、バインダーとしての熱可塑性樹脂成分が余分な成分となる問題がしばしば発生する。 On the other hand, in the conventional structure of filler granules, as a binder for fillers, polyethylene, polypropylene, polystyrene, thermoplastic elastomer, etc., which are softened at low temperature, have low molecular weight and high fluidity, are used. Thermoplastic resins are often used, but their use is limited when the heat resistance of the thermoplastic resin used as a binder and the compatibility with the matrix resin of the final filler-containing resin composition are inferior. There is a problem. In particular, when a filler granulated product is used for a thermoplastic resin having a high melt processing temperature represented by engineering plastics, there often arises a problem that the thermoplastic resin component as a binder becomes an extra component.

特開2018-70856号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-70856 国際公開第2017/147465号International Publication No. 2017/147465 特許第6482755号Patent No. 6482755 特開2014-101423号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-101423

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、粒状フィラー組成物の生産性、適用フィラーの汎用性、フィラー含有樹脂組成物中でのフィラーの分散性、使用可能な熱可塑性樹脂(フィラー含有樹脂組成物に含有される熱可塑性樹脂)の汎用性等に優れる粒状フィラー組成物を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and the object thereof is the productivity of the granular filler composition, the versatility of the applicable filler, and the dispersibility of the filler in the filler-containing resin composition. It is an object of the present invention to provide a granular filler composition having excellent versatility and the like of a usable thermoplastic resin (thermoplastic resin contained in a filler-containing resin composition).

本発明の粒状フィラー組成物は、フィラーと、膨潤性粘土鉱物と、分散剤とを含み、該膨潤性粘土鉱物がスメクタイト群およびバーミキュライト群からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、該分散剤が、多価アルコール脂肪酸エステル、脂肪酸アマイド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、縮合ヒドロキシ脂肪酸および縮合ヒドロキシ脂肪酸のアルコールエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種である、粒状フィラー組成物である。
1つの実施形態においては、上記膨潤性粘土鉱物の含有割合が、上記粒状フィラー組成物100重量部に対して、0.1重量部~10重量部である。
1つの実施形態においては、上記分散剤の含有割合が、該粒状フィラー組成物100重量部に対して、0.1重量部~10重量部である。
1つの実施形態においては、上記分散剤が、ポリグリセリン脂肪酸エステル、縮合ヒドロキシ脂肪酸および縮合ヒドロキシ脂肪酸のアルコールエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種である。
本発明の別の局面によれば、粒状フィラー造粒物の製造方法が提供される。この粒状フィラー組成物の製造方法は、フィラーと膨潤性粘土鉱物と分散剤とを混合する混合工程と、該混合工程を経て得られた混合物を造粒して造粒物前駆体を得る造粒工程と、該造粒物前駆体を乾燥する乾燥工程とを含む。
1つの実施形態においては、上記造粒工程において、半湿式造粒法により造粒することを含む。
1つの実施形態においては、上記造粒工程において、ディスクペレッター方式により造粒を行うことを含む。
The granular filler composition of the present invention contains a filler, a swellable clay mineral, and a dispersant, and the swellable clay mineral is at least one selected from the group consisting of a smectite group and a vermiculite group, and the dispersant. Is a granular filler composition which is at least one selected from the group consisting of polyhydric alcohol fatty acid esters, fatty acid amides, polyglycerin fatty acid esters, condensed hydroxy fatty acids and alcohol esters of condensed hydroxy fatty acids.
In one embodiment, the content ratio of the swellable clay mineral is 0.1 part by weight to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the granular filler composition.
In one embodiment, the content ratio of the dispersant is 0.1 part by weight to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the granular filler composition.
In one embodiment, the dispersant is at least one selected from the group consisting of polyglycerin fatty acid esters, condensed hydroxy fatty acids and alcohol esters of condensed hydroxy fatty acids.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a granular filler granulated product. The method for producing this granular filler composition is a mixing step of mixing a filler, a swelling clay mineral, and a dispersant, and granulation of the mixture obtained through the mixing step to obtain a granulated precursor. It comprises a step and a drying step of drying the granulated precursor.
In one embodiment, the granulation step includes granulation by a semi-wet granulation method.
In one embodiment, the granulation step includes granulation by a disc peretter method.

本発明によれば、粒状フィラー組成物の生産性、適用フィラーの汎用性、熱可塑性樹脂組成物中でのフィラーの分散性、使用可能な熱可塑性樹脂(フィラー含有樹脂組成物に含有される熱可塑性樹脂)の汎用性等に優れる粒状フィラー組成物を提供することができる。 According to the present invention, the productivity of the granular filler composition, the versatility of the applicable filler, the dispersibility of the filler in the thermoplastic resin composition, and the usable thermoplastic resin (heat contained in the filler-containing resin composition). It is possible to provide a granular filler composition having excellent versatility and the like (plastic resin).

A.粒状フィラー組成物の概要
本発明の粒状フィラー組成物は、フィラーと、膨潤性粘土鉱物と、分散剤とを含む。膨潤性粘土鉱物は、スメクタイト群およびバーミキュライト群からなる群から選ばれる少なくとも1種である。分散剤は、多価アルコール脂肪酸エステル、脂肪酸アマイド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、縮合ヒドロキシ脂肪酸および縮合ヒドロキシ脂肪酸のアルコールエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種である。
A. Outline of Granular Filler Composition The granular filler composition of the present invention contains a filler, a swellable clay mineral, and a dispersant. The swellable clay mineral is at least one selected from the group consisting of the smectite group and the vermiculite group. The dispersant is at least one selected from the group consisting of polyhydric alcohol fatty acid esters, fatty acid amides, polyglycerin fatty acid esters, condensed hydroxy fatty acids and alcohol esters of condensed hydroxy fatty acids.

代表的には、本発明の粒状フィラー組成物は粒状の形態を有する。上記粒状フィラー組成物は、いわゆる造粒物であり得る。 Typically, the granular filler composition of the present invention has a granular form. The granular filler composition may be a so-called granulated product.

本発明の粒状フィラー組成物は、フィラー含有樹脂組成物の製造で使用され、フィラー含有樹脂組成物の溶融混練時に添加して用いられ得る。 The granular filler composition of the present invention is used in the production of a filler-containing resin composition, and can be added and used during melt-kneading of the filler-containing resin composition.

1つの実施形態においては、上記粒状フィラー組成物は、上記フィラーと膨潤性粘土鉱物と分散剤とを含む混合物を任意の適切な方法により加工して、得ることができる。 In one embodiment, the granular filler composition can be obtained by processing a mixture containing the filler, a swelling clay mineral and a dispersant by any suitable method.

本発明においては、上記膨潤性粘土鉱物を含むことにより、粒状フィラー組成物を粒状の形態とすることができる。上記粒状フィラー組成物は、優れた生産効率で製造され得、かつ、品質安定性(形状安定性、ペレット硬度の均一性)に優れる。また、上記粒状フィラー組成物を用いてフィラー含有樹脂組成物を調製すれば、当該樹脂組成物の生産性向上を図ることができる。具体的には、上記粒状フィラー組成物は、押出機等の装置への投入安定性に著しく優れるため、当該粒状フィラー組成物を用いれば、フィラー含有樹脂組成物の生産性(時間当たりのコンパウンド加工速度)を飛躍的に向上させることができる。また、粉塵による作業環境汚染を著しく改善し、作業者の労働安全衛生環境を向上させることができ、さらに、設備の切り替え清掃の時間を大幅に短縮できる。更に、本発明の粒状フィラー組成物を使用して得られたフィラー含有樹脂組成物では、高濃度のフィラー含有量とすることができ、優れたフィラー分散性を有する。また、本発明の粒状フィラー組成物を使用すれば、フィラー含有樹脂組成物の成形加工性(高流動性)を高める効果を有するため、高濃度にフィラーを含みながらも、押出機の負荷を低減させることができ、樹脂の過剰発熱を抑制して、樹脂の熱劣化を抑えた溶融混練が可能となり、得られたフィラー含有樹脂組成物についても優れた機械的性能と成形加工性が付与され得る。このような効果を奏する本発明の粒状フィラー組成物を用いれば、フィラー含有樹脂組成物製造の低コスト化のみならず、高性能化を図ることができる。 In the present invention, the granular filler composition can be made into a granular form by containing the above-mentioned swellable clay mineral. The granular filler composition can be produced with excellent production efficiency, and is excellent in quality stability (shape stability, uniformity of pellet hardness). Further, if a filler-containing resin composition is prepared using the above-mentioned granular filler composition, the productivity of the resin composition can be improved. Specifically, since the granular filler composition is remarkably excellent in stability when it is put into an apparatus such as an extruder, the productivity of the filler-containing resin composition (compound processing per hour) can be obtained by using the granular filler composition. Speed) can be dramatically improved. In addition, the pollution of the work environment due to dust can be remarkably improved, the occupational safety and health environment of the worker can be improved, and the time for switching and cleaning the equipment can be significantly shortened. Further, the filler-containing resin composition obtained by using the granular filler composition of the present invention can have a high concentration of filler content and has excellent filler dispersibility. Further, if the granular filler composition of the present invention is used, it has an effect of enhancing the molding processability (high fluidity) of the filler-containing resin composition, so that the load on the extruder is reduced even though the filler is contained in a high concentration. It is possible to suppress excessive heat generation of the resin, enable melt-kneading while suppressing thermal deterioration of the resin, and can impart excellent mechanical performance and moldability to the obtained filler-containing resin composition. .. By using the granular filler composition of the present invention having such an effect, not only the cost of producing the filler-containing resin composition can be reduced, but also the performance can be improved.

1つの実施形態においては、上記粒状フィラー組成物は、半湿式造粒法により製造される。半湿式造粒法によれば、上記効果が顕著となる。 In one embodiment, the granular filler composition is produced by a semi-wet granulation method. According to the semi-wet granulation method, the above effect becomes remarkable.

上記粒状フィラー組成物は、任意の適切な形状であり得る。代表的には、上記粒状フィラー組成物は円筒状(ペレット状)である。 The granular filler composition can be of any suitable shape. Typically, the granular filler composition is cylindrical (pellet-shaped).

上記粒状フィラー組成物が円筒状である場合、上記粒状フィラー組成物の直径は、例えば、2mm~5mmである。また、粒状フィラー組成物の長さ(高さ)は、例えば、1mm~5mmである。このような形状であれば、樹脂(特に熱可塑性樹脂)に好ましく組み合わせて用いられる得る粒状フィラー組成物を得ることができる。粒状フィラー組成物の直径は、造粒の際のディスクプレートのダイス孔の径により調整でき、長さはディスクプレートとカッター間の距離で調整できる。粒状フィラー組成物を、組み合わせて用いられる樹脂(特に熱可塑性樹脂)のペレットサイズに合わせることにより、ハンドリング性が向上し、また、溶融コンパウンドにおけるフィラーの分散性が良くなる。 When the granular filler composition is cylindrical, the diameter of the granular filler composition is, for example, 2 mm to 5 mm. The length (height) of the granular filler composition is, for example, 1 mm to 5 mm. With such a shape, a granular filler composition that can be preferably used in combination with a resin (particularly a thermoplastic resin) can be obtained. The diameter of the granular filler composition can be adjusted by the diameter of the die hole of the disc plate during granulation, and the length can be adjusted by the distance between the disc plate and the cutter. By matching the granular filler composition to the pellet size of the resin (particularly the thermoplastic resin) used in combination, the handleability is improved and the dispersibility of the filler in the molten compound is improved.

上記粒状フィラー組成物の木屋式硬度計における破壊応力は、好ましくは0.05kg~5kgであり、より好ましくは0.1kg~3kgであり、さらに好ましくは0.2kg~2kgである。このような範囲であれば、ハンドリング性とフィラー分散性に優れる。ここで、破壊応力とは、20粒以上について測定した平均の崩壊応力を示す。 The fracture stress of the granular filler composition in the Kiya-type hardness tester is preferably 0.05 kg to 5 kg, more preferably 0.1 kg to 3 kg, and further preferably 0.2 kg to 2 kg. Within such a range, the handleability and the filler dispersibility are excellent. Here, the fracture stress indicates the average decay stress measured for 20 or more grains.

上記粒状フィラー組成物の水分量は、任意の適切な水分量とされ得る。上記粒状フィラー組成物の水分量は、好ましくは10重量%以下であり、より好ましくは5重量%以下であり、さらに好ましくは3重量%以下であり、特に好ましくは1重量%以下であり、最も好ましくは0.5重量%以下である。 The water content of the granular filler composition can be any suitable water content. The water content of the granular filler composition is preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, still more preferably 3% by weight or less, and particularly preferably 1% by weight or less. It is preferably 0.5% by weight or less.

上記粒状フィラー組成物の嵩密度は、フィラーの種類に応じて、任意の適切な嵩密度とされ得る。上記粒状フィラー組成物の嵩密度は、好ましくは0.5g/cm~2.0g/cmである。特に、フィラーが、ミネラル(天然鉱物)の場合、粒状フィラー組成物の嵩密度がこのような範囲であることが好ましい。嵩密度を上げることで、樹脂(特に熱可塑性樹脂)との溶融混練を行う際に、粒状フィラー組成物の供給速度と供給安定性が高まる。 The bulk density of the granular filler composition may be any suitable bulk density depending on the type of filler. The bulk density of the granular filler composition is preferably 0.5 g / cm 3 to 2.0 g / cm 3 . In particular, when the filler is a mineral (natural mineral), the bulk density of the granular filler composition is preferably in such a range. By increasing the bulk density, the supply speed and supply stability of the granular filler composition are increased when melt-kneading with a resin (particularly a thermoplastic resin).

1つの実施形態においては、上記粒状フィラー組成物は、実質的にバインダー成分としての熱可塑性樹脂成分を含まない。熱可塑性樹脂成分を含まない粒状フィラー組成物を用いれば、熱可塑性樹脂バインダーによる使用の制約が解消され、エンジニアプラスチックスに代表される高温加工温度の樹脂組成物においても使用することができ、幅広い種類の熱可塑性樹脂に対して適用が可能となる。粒状フィラー組成物中の熱可塑性樹脂の含有割合は、好ましくは5重量%以下であり、より好ましくは1重量%以下であり、さらに好ましくは0.5重量%以下であり、特に好ましくは0.1重量%以下である。 In one embodiment, the granular filler composition is substantially free of the thermoplastic resin component as a binder component. If a granular filler composition containing no thermoplastic resin component is used, the restrictions on its use due to the thermoplastic resin binder are eliminated, and it can be used in a wide range of resin compositions having a high processing temperature represented by engineering plastics. It can be applied to various types of thermoplastic resins. The content ratio of the thermoplastic resin in the granular filler composition is preferably 5% by weight or less, more preferably 1% by weight or less, still more preferably 0.5% by weight or less, and particularly preferably 0. It is 1% by weight or less.

A-1.フィラー
本発明の粒状フィラー組成物におけるフィラーの含有割合は、粒状フィラー組成物の合計量100重量部に対して、好ましくは90重量部以上であり、より好ましくは95重量部以上であり、さらに好ましくは97重量部以上である。
A-1. Filler The content ratio of the filler in the granular filler composition of the present invention is preferably 90 parts by weight or more, more preferably 95 parts by weight or more, still more preferably 95 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the total amount of the granular filler composition. Is more than 97 parts by weight.

上記フィラーとしては、フィラー含有樹脂組成物および/または当該フィラー含有樹脂組成物から得られる成形体に要求される特性に応じて、任意の適切なフィラーを用いることができる。 As the filler, any suitable filler can be used depending on the properties required for the filler-containing resin composition and / or the molded product obtained from the filler-containing resin composition.

上記フィラーによって付与できる特性・効果としては、例えば、増量化または軽量化、補強(高剛性化、高弾性率化、高強度化)、寸法安定性、成形サイクル(結晶化速度)、結晶化度、熱伝導性、導電性、磁性、圧電性、制振性、遮音性、摺動性、断熱性、電磁波吸収性、光反射性、光散乱性、熱線輻射性、難燃性、放射線防護、紫外線防護、脱湿、脱水、脱臭、ガス吸収、ガスバリア、アンチブロッキング、吸油、抗菌性、生分解促進性、バイオ度向上(天然物由来成分量の比率向上)等が挙げられる。 The characteristics / effects that can be imparted by the above fillers include, for example, increase in weight or weight reduction, reinforcement (high rigidity, high elastic modulus, high strength), dimensional stability, molding cycle (crystallization rate), and degree of crystallization. , Thermal conductivity, conductivity, magnetism, piezoelectricity, vibration damping, sound insulation, sliding property, heat insulating property, electromagnetic wave absorption, light reflectivity, light scattering property, heat ray radiation property, flame retardancy, radiation protection, Examples include UV protection, dehumidification, dehydration, deodorization, gas absorption, gas barrier, antiblocking, oil absorption, antibacterial property, biodecomposition promoting property, improvement of biodegree (improvement of ratio of natural substance-derived component amount), and the like.

例えば、増量の目的では、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、クレーが好適である。補強の目的では、ワラストナイト、チタン酸カリウム、ゾノトライト、石膏繊維、アルミボレート、繊維状マグネシウム化合物(MOS)、アラミド繊維、各種ファイバー系、カーボンファイバー(炭素繊維)、グラスファイバー(ガラス繊維)、タルク、マイカ、ガラスフレーク、ポリオキシベンゾイルウイスカー等が好適である。抗菌付与の目的では、カテキン、銀イオン担持ゼオライト、銅フタロシアニン、等が好適である。ガスバリア性付与の目的では、合成マイカ系、クレー・合成マイカのナノフィラー、等が好適である。軽量化の目的では、シリカバルーン、ガラスバルーン、セノスフィア、パーライト、シラスバルーン、等のバルーン系が好適である。導電性付与の目的では、カーボンブラック、黒鉛、炭素繊維、金属粉、金属繊維、金属箔、が好適である。磁性付与の目的では、各種磁性材料、各種フェライト系、磁性酸化鉄、サマコバ(Sm-Co)、Nd-Fe-B、等が好適である。熱伝導性付与の目的では、アルミナ、AlN、BN、BeO、等が好適である。圧電性付与の目的では、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、等が好適である。制振性付与の目的では、マイカ、黒鉛、チタン酸カリウム、ゾノトライト、炭素繊維、フェライト、等が好適である。遮音性付与の目的では、鉄粉、鉛粉、硫酸バリウム、等が好適である。摺動性付与の目的では、黒鉛、六方晶BN、硫化モリブデン、テフロン粉、タルク、高分子量ポリエチレン、等が好適である。電磁波吸収付与の目的では、電磁波吸収フェライト、黒鉛、木炭粉、カーボンマイクロコイル(CMC)、カーボンナノチューブ(CNT)、PZT、等が好適である。光反射、光散乱付与の目的では、酸化チタン、ガラスビーズ、炭酸カルシウム、アルミ粉、マイカ、等が好適である。熱線輻射付与の目的では、酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト、MOS、アルミナ、木炭粉末、等が好適である。難燃化の目的では、酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硼酸亜鉛、赤燐、炭酸亜鉛、ハイドロタルサイト、ドーソナイト、臭素系難燃剤、リン系難燃剤、等が好適である。放射線防護の目的では、鉛粉、硫酸バリウム、等が好適である。「紫外線防護」の目的では、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、等が好適である。脱湿、脱水の目的では、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、等が好適である。脱臭、ガス吸収の目的では、ゼオライト、等が好適である。アンチブロッキング(フィルムの圧着防止)の目的では、シリカ、炭酸カルシウム、タルク、球状微粒子(シリコーンやアクリルビーズ)、等が好適である。吸油(印刷インク吸収、速乾性等)の目的では、毬藻状炭酸カルシウム、毬藻状ゾノトライト、等が好適である。吸水の目的では、吸水用の高分子ゲル、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、等が好適である。バイオ度向上の目的には、セルロース系材料(木粉、木繊維、おがくず、木屑、新聞用紙、紙、亜麻、麻、麦わら、もみ殻、ケナフ、ジュート、サイザル、ピーナッツの殻、大豆の外皮、等)、でんぷん、天然ゴム、等が好適である。 For example, for the purpose of increasing the amount, calcium carbonate, talc, silica and clay are suitable. For reinforcement purposes, wallastonite, potassium titanate, zonotrite, gypsum fiber, aluminum borate, fibrous magnesium compound (MOS), aramid fiber, various fiber systems, carbon fiber (carbon fiber), glass fiber (glass fiber), Talk, mica, glass flakes, polyoxybenzoyl whisker and the like are suitable. For the purpose of imparting antibacterial properties, catechin, silver ion-supported zeolite, copper phthalocyanine, etc. are suitable. For the purpose of imparting gas barrier properties, synthetic mica-based materials, clay / synthetic mica nanofillers, and the like are suitable. For the purpose of weight reduction, balloon systems such as silica balloons, glass balloons, senospheres, pearlite, and shirasu balloons are suitable. For the purpose of imparting conductivity, carbon black, graphite, carbon fiber, metal powder, metal fiber, and metal foil are suitable. For the purpose of imparting magnetism, various magnetic materials, various ferritic stainless steels, magnetic iron oxide, samarium (Sm-Co), Nd-Fe-B, and the like are suitable. Alumina, AlN, BN, BeO, etc. are suitable for the purpose of imparting thermal conductivity. For the purpose of imparting piezoelectricity, barium titanate, lead zirconate titanate (PZT), and the like are suitable. For the purpose of imparting vibration damping properties, mica, graphite, potassium titanate, zonotrite, carbon fiber, ferrite and the like are suitable. For the purpose of imparting sound insulation, iron powder, lead powder, barium sulfate, etc. are suitable. For the purpose of imparting slidability, graphite, hexagonal BN, molybdenum sulfide, Teflon powder, talc, high molecular weight polyethylene, etc. are suitable. For the purpose of imparting electromagnetic wave absorption, electromagnetic wave absorbing ferrite, graphite, charcoal powder, carbon microcoil (CMC), carbon nanotube (CNT), PZT, etc. are suitable. For the purpose of imparting light reflection and light scattering, titanium oxide, glass beads, calcium carbonate, aluminum powder, mica, and the like are suitable. For the purpose of imparting heat ray radiation, magnesium oxide, hydrotalcite, MOS, alumina, charcoal powder and the like are suitable. For the purpose of flame retardancy, antimony oxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc borate, red phosphorus, zinc carbonate, hydrotalcite, dosonite, brominated flame retardant, phosphorus flame retardant and the like are suitable. For the purpose of radiation protection, lead powder, barium sulfate, etc. are suitable. For the purpose of "ultraviolet protection", titanium oxide, zinc oxide, iron oxide, etc. are suitable. For the purpose of dehumidification and dehydration, calcium oxide, magnesium oxide, etc. are suitable. Zeolites, etc. are suitable for the purpose of deodorization and gas absorption. For the purpose of anti-blocking (preventing crimping of the film), silica, calcium carbonate, talc, spherical fine particles (silicone and acrylic beads) and the like are suitable. For the purpose of oil absorption (absorption of printing ink, quick-drying property, etc.), marimo-like calcium carbonate, marimo-like zonotrite, and the like are suitable. For the purpose of water absorption, a polymer gel for water absorption, calcium oxide, magnesium oxide, etc. are suitable. Cellulose-based materials (wood flour, wood fiber, sawdust, wood chips, newspaper, paper, flax, hemp, straw, rice husks, kenaf, jute, sisal, peanut husks, soybean hulls, etc. Etc.), starch, natural rubber, etc. are suitable.

上記フィラーのサイズは、任意の適切なサイズとすることができる。フィラーの粒子径は、例えば、10nm~100μmである。フィラーのサイズはレーザー回折法により求めることができる。 The size of the filler can be any suitable size. The particle size of the filler is, for example, 10 nm to 100 μm. The size of the filler can be determined by the laser diffraction method.

A-2.膨潤性粘土鉱物
上記膨潤性粘土鉱物とは、膨潤性を有する粘土鉱物である。上記のとおり、膨潤性粘土鉱物は、スメクタイト群およびバーミキュライト群からなる群から選ばれる少なくとも1種である。スメクタイト群とは、スメクタイト群として分類される粘土鉱物であり、例えば、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチーブンサイト、スインホルダイト、ボルコンスコアイト、等が挙げられる。バーミキュライト群とは、バーミキュライト群として分類される粘土鉱物であり、例えば、3八面型バーミキュライト、2八面型バーミキュライト、等が挙げられる。スメクタイト群またはバーミキュライト群に分類される粘土鉱物は膨潤性が著しく、中でもスメクタイトを主成分とするベントナイトは多量の水を吸って体積が数倍から数十倍に膨れ、水中にわずか数%のベントナイトを含むだけで、ゼリー状になる。上記膨潤性粘土鉱物の水分散系は、粘土粒子の無限膨張によって、ねばねばした粘性の高いペーストになり、構造を維持できるようになる。本願発明では、この膨潤性粘土鉱物の、増粘性、構造維持性を利用して、粒状フィラー組成物を得ることができる。
A-2. Swellable clay mineral The swellable clay mineral is a swellable clay mineral. As described above, the swellable clay mineral is at least one selected from the group consisting of the smectite group and the vermiculite group. The smectite group is a clay mineral classified as a smectite group, and examples thereof include montmorillonite, biderite, nontronite, saponite, hectorite, saponite, stepnsite, sine holderite, and volcon scoreite. The vermiculite group is a clay mineral classified as a vermiculite group, and examples thereof include 38-sided vermiculite and 28-sided vermiculite. Clay minerals classified into the smectite group or vermiculite group have remarkable swelling properties. Among them, bentonite containing smectite as the main component absorbs a large amount of water and swells several to several tens of times in volume, and only a few percent of bentonite is submerged in water. Just by including, it becomes jelly-like. The water dispersion system of the swellable clay mineral becomes a sticky and highly viscous paste due to the infinite expansion of the clay particles, and the structure can be maintained. In the present invention, a granular filler composition can be obtained by utilizing the thickening and structural sustainability of this swellable clay mineral.

上記膨潤性粘土鉱物の原料粉体としての粒子サイズは、ミクロン~サブミクロンであり得る。膨潤性粘土鉱物の数平均一次粒子径は、例えば、0.1μm~20μm(好ましくは0.5μm~10μm)である。当該粒子径はレーザー回折法により求めることができる。 The particle size of the swellable clay mineral as a raw material powder can be micron to submicron. The number average primary particle size of the swellable clay mineral is, for example, 0.1 μm to 20 μm (preferably 0.5 μm to 10 μm). The particle size can be determined by a laser diffraction method.

上記膨潤性粘土鉱物の含有割合は、フィラーのサイズ、形状、吸水性、吸油性、嵩比重等に応じて、任意の適切な割合とされ得る。上記膨潤性粘土鉱物の含有割合は、粒状フィラー組成物100重量部に対して、好ましくは0.1重量部~10重量部であり、より好ましくは0.2重量部~6重量部であり、好ましくは0.3重量部~5重量部であり、より好ましくは0.5重量部~3重量部である。このような範囲であれば、粒状フィラー組成物の結着剤としての効果が好ましく発揮され、かつ、フィラーの分散性に優れる粒状フィラー組成物を得ることができる。 The content ratio of the swellable clay mineral may be any appropriate ratio depending on the size, shape, water absorption, oil absorption property, bulk specific gravity and the like of the filler. The content ratio of the swellable clay mineral is preferably 0.1 part by weight to 10 parts by weight, more preferably 0.2 parts by weight to 6 parts by weight, based on 100 parts by weight of the granular filler composition. It is preferably 0.3 parts by weight to 5 parts by weight, and more preferably 0.5 parts by weight to 3 parts by weight. Within such a range, it is possible to obtain a granular filler composition in which the effect of the granular filler composition as a binder is preferably exhibited and the dispersibility of the filler is excellent.

A-3.分散剤
上記のとおり、分散剤は、多価アルコール脂肪酸エステル、脂肪酸アマイド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、縮合ヒドロキシ脂肪酸および縮合ヒドロキシ脂肪酸のアルコールエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種である。なかでも、ポリグリセリン脂肪酸エステル、縮合ヒドロキシ脂肪酸および縮合ヒドロキシ脂肪酸のアルコールエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種が、特に好ましく使用される。
A-3. Dispersant As described above, the dispersant is at least one selected from the group consisting of polyhydric alcohol fatty acid esters, fatty acid amides, polyglycerin fatty acid esters, condensed hydroxy fatty acids and alcohol esters of condensed hydroxy fatty acids. Among them, at least one selected from the group consisting of polyglycerin fatty acid ester, condensed hydroxy fatty acid and alcohol ester of condensed hydroxy fatty acid is particularly preferably used.

上記分散剤は、疎水基と親水基とから構成される化合物である。親水性/疎水性バランスは、分散剤となる化合物のエステル化度や脂肪酸の種類(水酸基の有無、飽和又は不飽和脂肪酸、アルキル鎖長)、重合度を調整することにより、制御することができる。親水性/疎水性バランスは、上記フィラーの種類、粒状フィラー組成物に組み合わされる樹脂の種類等に応じて、任意の適切なバランスとされ得る。 The dispersant is a compound composed of a hydrophobic group and a hydrophilic group. The hydrophilic / hydrophobic balance can be controlled by adjusting the degree of esterification of the compound serving as a dispersant, the type of fatty acid (presence or absence of hydroxyl group, saturated or unsaturated fatty acid, alkyl chain length), and the degree of polymerization. .. The hydrophilic / hydrophobic balance can be any appropriate balance depending on the type of the filler, the type of the resin to be combined with the granular filler composition, and the like.

上記多価アルコール脂肪酸エステルとは、多価アルコールと脂肪酸とから構成されるエステル化合物である。上記多価アルコール脂肪酸エステルは、上記多価アルコールと脂肪酸をエステル化反応させることで得られ得る。 The polyhydric alcohol fatty acid ester is an ester compound composed of a polyhydric alcohol and a fatty acid. The polyhydric alcohol fatty acid ester can be obtained by subjecting the polyhydric alcohol to an esterification reaction with a fatty acid.

上記多価アルコールは、例えば、ペンタエリスリトール、グリセリンなどのアルカンポリオール;該アルカンポリオールの重合体であるポリアルカンポリオール;ショ糖などの糖類;ソルビトール、マンニトールなどの糖アルコールに代表される糖誘導体等が挙げられる。これらのアルコールは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。上記脂肪酸としては、任意の適切な脂肪酸が用いられ得る。1つの実施形態においては、炭素数が8以上(好ましくは炭素数8~24、より好ましくは炭素数10~22)の脂肪酸が用いられる。脂肪酸の具体例としては、例えば、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、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ガドレイ酸、エイコサジエン酸、アラキドン酸、べヘン酸、エルカ酸、ドコサジエン酸、リグノセリン酸、イソステアリン酸、リシノレイン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、9-ヒドロキシステアリン酸、10-ヒドロキシステアリン酸、水素添加ヒマシ油脂肪酸(12-ヒドロキシステアリン酸の他に少量のステアリン酸及びパルミチン酸を含有する脂肪酸)等が挙げられる。なかでも好ましくは、パルミチン酸、ステアリン酸である。脂肪酸は、1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The polyhydric alcohol may be, for example, an alcan polyol such as pentaerythritol or glycerin; a polyalcan polyol which is a polymer of the alcan polyol; a saccharide such as sucrose; a sugar derivative typified by a sugar alcohol such as sorbitol or mannitol. Can be mentioned. These alcohols may be used alone or in combination of two or more. As the fatty acid, any suitable fatty acid can be used. In one embodiment, a fatty acid having 8 or more carbon atoms (preferably 8 to 24 carbon atoms, more preferably 10 to 22 carbon atoms) is used. Specific examples of the fatty acid include capric acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, palmitreic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, nonadecanic acid, araquinic acid, gadreic acid and eikosazienoic acid. , Arachidonic acid, behenic acid, erucic acid, docosadienoic acid, lignoseric acid, isostearic acid, ricinoleic acid, 12-hydroxystearic acid, 9-hydroxystearic acid, 10-hydroxystearic acid, hydrogenated castor oil fatty acid (12-hydroxy) In addition to stearic acid, fatty acids containing a small amount of stearic acid and palmitic acid) and the like can be mentioned. Of these, palmitic acid and stearic acid are preferable. As the fatty acid, only one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination.

上記脂肪酸アマイドとは、脂肪酸とアンモニアあるいは1級、2級アミンとが脱水縮合した構造を持つ化合物である。上記脂肪酸アマイドは、特に限定されないが、具体的には、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド等の飽和脂肪酸モノアミド類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド等の不飽和脂肪酸モノアミド類、N-ステアリルステアリン酸アミド、N-オレイルオレイン酸アミド、N-ステアリルオレイン酸アミド、N-オレイルステアリン酸アミド、N-ステアリルエルカ酸アミド、N-オレイルパルミチン酸アミド等の置換アミド類、メチロールステアリン酸アミド、メチロールベヘン酸アミド等のメチロールアミド類、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスイソステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、N,N’ -ジステアリルアジピン酸アミド、N,N’ -ジステアリルセバシン酸アミド等の飽和脂肪酸ビスアミド類、エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’ -ジオレイルアジピン酸アミド等の不飽和脂肪族ビスアミド類、m-キシリレンビスステアリン酸アミド等の芳香族系ビスアミド類等を挙げることができる。これら脂肪酸アミドは、単独で使用しても2種類以上を混合して使用してもよい。これらの中でも、融解温度が約70℃~120℃の範囲であるものが特に好ましい。 The fatty acid amide is a compound having a structure in which a fatty acid and ammonia or a primary / secondary amine are dehydrated and condensed. The fatty acid amide is not particularly limited, but specifically, saturated fatty acid monoamides such as lauric acid amide, palmitic acid amide, stearic acid amide, and behenic acid amide, oleic acid amide, erucic acid amide, ricinolic acid amide and the like. Substitution of unsaturated fatty acid monoamides, N-stearyl stearyl amide, N-oleyl oleic acid amide, N-stearyl oleic acid amide, N-oleyl stealic acid amide, N-stearyl erucate amide, N-oleyl palmitate amide, etc. Amides, methylol stearate amides, methylol behenic acid amides and other methylol amides, methylene bisstearic acid amides, ethylene biscapric acid amides, ethylene bislauric acid amides, ethylene bisstearic acid amides, ethylene bisisostearic acid amides, ethylene bis Hydroxystearic acid amide, ethylene bisbechenic acid amide, hexamethylene bisstearic acid amide, hexamethylene bisbechenic acid amide, hexamethylene bishydroxystearic acid amide, N, N'-dystearyl adipic acid amide, N, N'-di Saturated fatty acid bisamides such as stearyl sevacinic acid amides, unsaturated aliphatic bisamides such as ethylene bisoleic acid amides, hexamethylene bisoleic acid amides, N, N'-diorail adipic acid amides, m-xylylene bisstearic acid. Examples include aromatic bisamides such as amides. These fatty acid amides may be used alone or in combination of two or more. Among these, those having a melting temperature in the range of about 70 ° C to 120 ° C are particularly preferable.

上記ポリグリセリン脂肪酸エステルとは、ポリグリセリンと脂肪酸とから構成されるエステル化合物である。 The polyglycerin fatty acid ester is an ester compound composed of polyglycerin and a fatty acid.

上記ポリグリセリンとしては、任意の適切なポリグリセリンが用いられ得る。上記ポリグリセリンの具体例としては、例えば、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン、ペンタグリセリン、ヘキサグリセリン、ヘプタグリセリン、オクタグリセリン、ノナグリセリン、デカグリセリン、エイコサグリセリン、テトラコンタグリセリン等が挙げられる。なかでも好ましくは、ジグリセリン、トリグリセリン、ペンタグリセリンまたはデカグリセリンである。ポリグリセリンは1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the polyglycerin, any suitable polyglycerin can be used. Specific examples of the polyglycerin include diglycerin, triglycerin, tetraglycerin, pentaglycerin, hexaglycerin, heptaglycerin, octaglycerin, nonaglycerin, decaglycerin, eikosaglycerin, tetracontaglycerin and the like. Of these, diglycerin, triglycerin, pentaglycerin or decaglycerin are preferable. Only one type of polyglycerin may be used, or two or more types may be used in combination.

上記脂肪酸としては、任意の適切な脂肪酸が用いられ得る。1つの実施形態においては、炭素数が8以上(好ましくは8~24、より好ましくは10~22)の脂肪酸が用いられる。脂肪酸の具体例としては、例えば、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、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ガドレイ酸、エイコサジエン酸、アラキドン酸、べヘン酸、エルカ酸、ドコサジエン酸、リグノセリン酸、イソステアリン酸、リシノレイン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、9-ヒドロキシステアリン酸、10-ヒドロキシステアリン酸、水素添加ヒマシ油脂肪酸(12-ヒドロキシステアリン酸の他に少量のステアリン酸及びパルミチン酸を含有する脂肪酸)等が挙げられる。なかでも好ましくは、パルミチン酸、ステアリン酸である。脂肪酸は、1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the fatty acid, any suitable fatty acid can be used. In one embodiment, fatty acids having 8 or more carbon atoms (preferably 8 to 24, more preferably 10 to 22) are used. Specific examples of the fatty acid include capric acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, palmitreic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, nonadecanic acid, araquinic acid, gadreic acid and eikosazienoic acid. , Arachidonic acid, behenic acid, erucic acid, docosadienoic acid, lignoseric acid, isostearic acid, ricinoleic acid, 12-hydroxystearic acid, 9-hydroxystearic acid, 10-hydroxystearic acid, hydrogenated castor oil fatty acid (12-hydroxy) In addition to stearic acid, fatty acids containing a small amount of stearic acid and palmitic acid) and the like can be mentioned. Of these, palmitic acid and stearic acid are preferable. As the fatty acid, only one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination.

上記ポリグリセリン脂肪酸エステルの具体例としては、例えば、ジグリセリンパルミチン酸エステル、ジグリセリンステアリン酸エステル、ジグリセリンオレイン酸エステル、デカグリセリンパルミチン酸エステル、デカグリセリンステアリン酸エステル、デカグリセリンオレイン酸エステル等が挙げられる。これらは、1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Specific examples of the polyglycerin fatty acid ester include diglycerin luminic acid ester, diglycerin stearate ester, diglycerin oleic acid ester, decaglycerin oleic acid ester, decaglycerin stearate ester, decaglycerin oleic acid ester and the like. Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

上記ポリグリセリン脂肪酸エステルの脂肪酸エステル化率は、好ましくは35%以上であり、より好ましくは50%~70%である。このような範囲であれば、製造安定性に優れるフィラー造粒物を得ることができる。また、当該フィラー造粒物は、樹脂(特に、熱可塑性樹脂)に対する分散性に優れる。エステル化率(%)は、エステル化率(%)=(構成脂肪酸のmol数/ポリグリセリンの水酸基の数)×100の式で表される。 The fatty acid esterification rate of the polyglycerin fatty acid ester is preferably 35% or more, more preferably 50% to 70%. Within such a range, a filler granulated product having excellent production stability can be obtained. Further, the filler granulated product is excellent in dispersibility in a resin (particularly, a thermoplastic resin). The esterification rate (%) is expressed by the formula: esterification rate (%) = (number of mols of constituent fatty acids / number of hydroxyl groups of polyglycerin) × 100.

上記ポリグリセリン脂肪酸エステルは、任意の適切な方法により得ることができる。例えば、ポリグリセリンと脂肪酸とを、触媒(例えば、リン酸、p-トルエンスルホン酸、苛性ソーダ)の存在下または無触媒で、100℃~300℃(好ましくは120℃~260℃)で、生成水を系外除去しながら、反応させることにより得ることができる。上記反応は不活性ガスの存在下で行うのが好ましい。また、トルエン、キシレン等の共沸溶剤中で行っても良い。 The polyglycerin fatty acid ester can be obtained by any suitable method. For example, polyglycerin and fatty acid are produced in the presence of a catalyst (eg, phosphoric acid, p-toluenesulfonic acid, caustic soda) or in the absence of a catalyst at 100 ° C. to 300 ° C. (preferably 120 ° C. to 260 ° C.). Can be obtained by reacting while removing from the system. The reaction is preferably carried out in the presence of an inert gas. Further, it may be carried out in an azeotropic solvent such as toluene or xylene.

上記縮合ヒドロキシ脂肪酸は、ヒドロキシ脂肪酸を脱水縮合して得ることができる。縮合ヒドロキシ脂肪酸は、例えば、ヒドロキシ脂肪酸に苛性ソーダ等のアルカリ触媒を添加し、加熱下で反応水を除去することにより脱水縮合して、得ることができる。 The condensed hydroxy fatty acid can be obtained by dehydrating and condensing the hydroxy fatty acid. The condensed hydroxy fatty acid can be obtained by dehydration condensation by adding an alkaline catalyst such as caustic soda to the hydroxy fatty acid and removing the reaction water under heating.

上記縮合ヒドロキシ脂肪酸は、ヒドロキシ脂肪酸の縮合体であり、その縮合度は、好ましくは2以上であり、より好ましくは4以上である。縮合ヒドロキシ脂肪酸の縮合度の上限は、例えば、20である。なお、縮合度とは、原料ヒドロキシ脂肪酸の酸価と縮合反応後の酸価とから計算して求めることができる。 The condensed hydroxy fatty acid is a condensed product of hydroxy fatty acid, and the degree of condensation thereof is preferably 2 or more, more preferably 4 or more. The upper limit of the degree of condensation of the condensed hydroxy fatty acid is, for example, 20. The degree of condensation can be calculated from the acid value of the raw material hydroxy fatty acid and the acid value after the condensation reaction.

上記ヒドロキシ脂肪酸は、分子内に1個以上の水酸基を有する脂肪酸である。ヒドロキシ脂肪酸の具体例としては、例えば、リシノール酸、12-ヒドロキシステアリン酸、サビニン酸、2-ヒドロキシテトラデカン酸、イプロール酸、2-ヒドロキシヘキサデカン酸、ヤラピノール酸、ユニペリン酸、アンブレットール酸、アリューリット酸、2-ヒドロキシオクタデカン酸、18-ヒドロキシオクタデカン酸、9,10-ジヒドロキシオクタデカン酸、カムロレン酸、フェロン酸、セレブロン酸等が挙げられる。ヒドロキシ脂肪酸は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The hydroxy fatty acid is a fatty acid having one or more hydroxyl groups in the molecule. Specific examples of hydroxy fatty acids include, for example, ricinolic acid, 12-hydroxystearic acid, savinic acid, 2-hydroxytetradecanoic acid, iprolic acid, 2-hydroxyhexadecanoic acid, yarapinolic acid, uniperic acid, ambrettoric acid, allurit. Acids, 2-hydroxyoctadecanoic acid, 18-hydroxyoctadecanoic acid, 9,10-dihydroxyoctadecanoic acid, camlorene acid, ferronic acid, celebronic acid and the like can be mentioned. The hydroxy fatty acid may be used alone or in combination of two or more.

上記縮合ヒドロキシ脂肪酸のアルコールエステルは、上記縮合ヒドロキシ脂肪酸とアルコールとをエステル化反応させることで得られ得る。縮合ヒドロキシ脂肪酸のアルコールエステルは、例えば、上記縮合ヒドロキシ脂肪酸とアルコールとを混合し、得られた混合物に苛性ソーダ等のアルカリ触媒または燐酸等の酸触媒を添加し、加熱下で反応水を除去することにより、得ることができる。この反応中のエステル化の進行度は酸価、ケン化価、水酸基価等を測定することで確認することができる。ここで用いられる縮合ヒドロキシ脂肪酸においても、その縮合度は、上記のとおり、2以上であることが好ましく、4以上であることがより好ましい。 The alcohol ester of the condensed hydroxy fatty acid can be obtained by subjecting the condensed hydroxy fatty acid to an alcohol in an esterification reaction. The alcohol ester of the condensed hydroxy fatty acid is, for example, a mixture of the condensed hydroxy fatty acid and an alcohol, an alkaline catalyst such as caustic soda or an acid catalyst such as phosphoric acid is added to the obtained mixture, and the reaction water is removed under heating. Can be obtained. The progress of esterification during this reaction can be confirmed by measuring the acid value, saponification value, hydroxyl value and the like. As described above, the degree of condensation of the condensed hydroxy fatty acid used here is preferably 2 or more, and more preferably 4 or more.

上記アルコールとしては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールなどの一価アルコール;エチレングリコール、プロピレングリコールなどの二価アルコール等が挙げられる。また、上記アルコールとして、多価アルコールを用いてもよい。多価アルコールとしては、例えば、ペンタエリスリトール、グリセリンなどのアルカンポリオール;該アルカンポリオールの重合体であるポリアルカンポリオール;ショ糖などの糖類;ソルビトール、マンニトールなどの糖アルコールに代表される糖誘導体等が挙げられる。これらのアルコールは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the alcohol include monohydric alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol; and dihydric alcohols such as ethylene glycol and propylene glycol. Moreover, you may use a polyhydric alcohol as the said alcohol. Examples of the polyhydric alcohol include alcan polyols such as pentaerythritol and glycerin; polyalcan polyols which are polymers of the alcan polyols; sugars such as sucrose; sugar derivatives typified by sugar alcohols such as sorbitol and mannitol. Can be mentioned. These alcohols may be used alone or in combination of two or more.

上記縮合ヒドロキシ脂肪酸およびそのアルコールエステルの具体例としては、例えば、リシノレイン酸を脱水縮合した縮合リシノレイン酸、12ヒドロキシステアリン酸を脱水縮合した縮合12ヒドロキシステアリン酸、縮合リシノレイン酸とグリセリン6重合体のヘキサグリセリンのエステルである縮合リシノレイン酸ヘキサグリセリンエステル、縮合リシノレイン酸とグリセリン4重合体のテトラグリセリンのエステルである縮合リシノレイン酸テトラグリセリンエステル、縮合12ヒドロキシステアリン酸とプロピレングリコールのエステルである縮合12ヒドロキシステアリン酸プロピレングリコールエステル、縮合リシノレイン酸とプロピレングリコールとのエステルである縮合リノレイン酸プロピレングリコールエステルなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Specific examples of the condensed hydroxy fatty acid and its alcohol ester include, for example, condensed ricinoleic acid obtained by dehydrating and condensing ricinoleic acid, condensed 12 hydroxystearic acid obtained by dehydrating and condensing 12 hydroxystearic acid, condensed ricinoleic acid and hexa of the glycerin 6 polymer. Condensed ricinoleic acid hexaglycerin ester, which is an ester of glycerin, condensed ricinoleic acid tetraglycerin ester, which is an ester of tetraglycerin of condensed lysinoreic acid and glycerin tetrapolymer, condensed 12 hydroxystearic, which is an ester of condensed 12 hydroxystearic acid and propylene glycol. Examples thereof include acid propylene glycol ester, condensed linoleic acid propylene glycol ester which is an ester of condensed ricinoleic acid and propylene glycol, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

上記ポリグリセリン脂肪酸エステル、縮合ヒドロキシ脂肪酸および縮合ヒドロキシ脂肪酸のアルコールエステルは、市販品を用いてもよい。市販品の例としては、太陽化学社製の「チラバゾールP-4」、「チラバゾールVR-01」、「チラバゾールVR-08」(ポリグリセリン脂肪酸エステル)、「チラバゾールH-818」(縮合ヒドロキシ脂肪酸のアルコールエステル)、等が挙げられる。 Commercially available products may be used as the polyglycerin fatty acid ester, the condensed hydroxy fatty acid, and the alcohol ester of the condensed hydroxy fatty acid. Examples of commercially available products are "Thirabazole P-4", "Thirabazole VR-01", "Thirabazole VR-08" (polyglycerin fatty acid ester), and "Thirabazole H-818" (condensed hydroxy fatty acid) manufactured by Taiyo Kagaku Co., Ltd. Alcohol ester), etc.

上記分散剤の重量平均分子量は、好ましくは800以上であり、より好ましくは800~4000である。このような範囲であれば、造粒性、熱安定性および分散性に優れるフィラー造粒物を得ることができる。なお、重量平均分子量は、極限粘度法により測定することができる。 The weight average molecular weight of the dispersant is preferably 800 or more, more preferably 800 to 4000. Within such a range, a filler granulated product having excellent granulation property, thermal stability and dispersibility can be obtained. The weight average molecular weight can be measured by the ultimate viscosity method.

上記分散剤の含有割合は、上記粒状フィラー組成物の合計量100重量部に対して、好ましくは0.1重量部~10重量部であり、より好ましくは1重量部~8重量部であり、さらに好ましくは1重量部~5重量部である。このような範囲であれば、生産性および分散性に優れる粒状フィラー組成物を得ることができる。
即ち、上記分散剤を用いれば、粒状フィラー組成物を造粒する際の混合物の粘度を低下させることができるため、生産性を高め容易に造粒することが可能となる。さらに、熱可塑性樹脂に配合した場合に、上記分散剤がフィラーの分散性を大きく向上させることができる。
The content ratio of the dispersant is preferably 0.1 part by weight to 10 parts by weight, more preferably 1 part by weight to 8 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the granular filler composition. More preferably, it is 1 part by weight to 5 parts by weight. Within such a range, a granular filler composition having excellent productivity and dispersibility can be obtained.
That is, if the above-mentioned dispersant is used, the viscosity of the mixture when granulating the granular filler composition can be lowered, so that the productivity can be increased and the granulation can be easily performed. Further, when blended in a thermoplastic resin, the dispersant can greatly improve the dispersibility of the filler.

A-4.その他の成分
上記粒状フィラー組成物は、必要に応じて、任意の適切なその他の成分(添加剤)さらに含み得る。添加剤としては、例えば、酸化防止剤、光安定剤、発泡剤、紫外線吸収剤、発泡剤、ブロッキング防止剤、熱安定剤、衝撃改質剤、抗菌剤、相溶化剤、可塑剤、粘着付与剤、加工助剤、潤滑剤、カップリング剤、難燃剤、脱酸素剤、着色剤等が挙げられる。添加剤は、液体、粉体、ペレット、顆粒の形態、またはマスターバッチ等の形態で、フィラー造粒時、あるいは樹脂コンパウンドの工程で配合することができる。1つの実施形態においては、上記添加剤は、半湿式造粒機で造粒処理して粒状フィラー組成物に配合することができる。
A-4. Other Ingredients The granular filler composition may further comprise any suitable other ingredient (additive), if desired. Additives include, for example, antioxidants, light stabilizers, foaming agents, UV absorbers, foaming agents, blocking inhibitors, heat stabilizers, impact modifiers, antibacterial agents, compatibilizers, plasticizers, and tackifiers. Examples thereof include agents, processing aids, lubricants, coupling agents, flame retardants, oxygen scavengers, colorants and the like. Additives can be added in the form of liquids, powders, pellets, granules, masterbatches and the like during filler granulation or in the resin compounding process. In one embodiment, the additive can be granulated with a semi-wet granulator and blended into the granular filler composition.

B.粒状フィラー組成物の製造方法
上記粒状フィラー組成物は、任意の適切な方法により、製造することができる。上記粒状フィラー組成物は、例えば、上記フィラーと、上記膨潤性粘土鉱物と上記分散剤とを含む混合物を、半湿式造粒法に供することにより得ることができる。
B. Method for Producing Granular Filler Composition The above-mentioned granular filler composition can be produced by any suitable method. The granular filler composition can be obtained, for example, by subjecting a mixture containing the filler, the swelling clay mineral and the dispersant to a semi-wet granulation method.

1つの実施形態においては、上記粒状フィラー組成物の製造方法は、上記ポリマーと上記膨潤性粘土鉱物と上記分散剤とを混合する混合工程と、混合工程を経て得られた混合物を造粒して造粒物前駆体を得る造粒工程と、造粒物前駆体を乾燥する乾燥工程とを含む。 In one embodiment, the method for producing the granular filler composition is to granulate a mixture obtained through the mixing step of mixing the polymer, the swelling clay mineral, and the dispersant, and the mixing step. It includes a granulation step of obtaining a granulation precursor and a drying step of drying the granulation precursor.

上記半湿式造粒法では、水をさらに混合してもよい。添加される水は、特に限定されず、例えば、水道水、蒸留水、イオン交換水、硬水、軟水等を用いることができる。 In the semi-wet granulation method, water may be further mixed. The water to be added is not particularly limited, and for example, tap water, distilled water, ion-exchanged water, hard water, soft water and the like can be used.

上記水の混合量は、粒状フィラー組成物中のフィラー100重量部に対し、通常、1重量部~30重量部、好ましくは3重量部から25重量部、より好ましくは5重量部から20重量部である。 The mixing amount of the water is usually 1 part by weight to 30 parts by weight, preferably 3 parts by weight to 25 parts by weight, and more preferably 5 parts by weight to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the filler in the granular filler composition. Is.

混合工程においては、常温下で各成分を配合し、任意の適切な混合機を用いて、均一化することが好ましい。混合機としては、例えば、ヘンシェルミキサー、粉体用ニーダー(KDH、KDA、CKD、CPM)(ダルトン社)、スパルタンミキサー(SPM)(ダルトン社)、SPグラニュレーター(SPG)(ダルトン社)、等を挙げることができる。 In the mixing step, it is preferable to mix the components at room temperature and homogenize them using any suitable mixer. Examples of the mixer include a Henschel mixer, a powder kneader (KDH, KDA, CKD, CPM) (Dalton), a Spartan mixer (SPM) (Dalton), an SP granulator (SPG) (Dalton), and the like. Can be mentioned.

混合工程における混合時間は、成分の種類、混合機の種類、成分配合比等に応じて、任意の適切な混合時間とすることができる。混合工程では各成分が均一に分散されるように混合時間が設定される。ヘンシェルミキサーやスパルタンミキサー等の高速撹拌機では1~10分の処理時間で行うことができる。一方、粉体用ニーダーの場合は、数分~60分の処理時間が必要になる場合がある。 The mixing time in the mixing step can be any appropriate mixing time depending on the type of component, the type of mixer, the component mixing ratio, and the like. In the mixing step, the mixing time is set so that each component is uniformly dispersed. With a high-speed stirrer such as a Henschel mixer or a Spartan mixer, the processing time can be 1 to 10 minutes. On the other hand, in the case of a powder kneader, a processing time of several minutes to 60 minutes may be required.

造粒工程においては、圧縮造粒法が好ましく採用される。また、造粒工程においては、半湿式造粒法が好ましく採用され得る。圧縮造粒法/半湿式造粒法としては、例えば、ディスクペレッター方式、タブレッティング方式、ブリケッティング方式等が挙げられる。生産性と得られる粒状フィラー組成物の品位のバランスの観点から、ディスクペレッター方式が好ましく採用される。 In the granulation step, the compression granulation method is preferably adopted. Further, in the granulation step, a semi-wet granulation method can be preferably adopted. Examples of the compression granulation method / semi-wet granulation method include a disc pelleter method, a tabletting method, and a briquetting method. From the viewpoint of the balance between productivity and the quality of the obtained granular filler composition, the disc pelleter method is preferably adopted.

ディスクペレッター方式の造粒機は、基本構造として、2mm~30mmの孔が多数あけられた1個または2個のディスクと、ディスクの孔に原料を圧送するためのローラーとを有する。ディスクとローラーの間、もしくは2個のディスクの間に供給された原料が、ローラーの回転に伴い、ディスクの孔に圧入され、円柱状の押出物が成形される。ここで、ディスク孔にはテーパーが設けられており、フィラー混合物が孔を通過する過程で、ダイス孔の外周から圧縮応力が与えられる仕組みになっている。このテーパーのついた孔の長さを有効長と呼ぶ。押し出された造粒物前駆体は、ディスクの裏面において、カッター等で切断されることで、ペレット状の粒状フィラー組成物を得ることができる。造粒物前駆体(結果としてフィラー造粒物)の長さは、ディスクの裏面とカッター間の距離、ローラーの回転数、によって調整が可能である。 The disc pelleter type granulator has, as a basic structure, one or two discs having a large number of holes of 2 mm to 30 mm, and a roller for pumping raw materials into the holes of the discs. The raw material supplied between the disc and the roller or between the two discs is press-fitted into the hole of the disc as the roller rotates, and a columnar extrusion is formed. Here, the disk hole is provided with a taper so that compressive stress is applied from the outer periphery of the die hole in the process of the filler mixture passing through the hole. The length of this tapered hole is called the effective length. The extruded granulated precursor can be cut on the back surface of the disk with a cutter or the like to obtain a pellet-shaped granular filler composition. The length of the granulation precursor (resulting in the filler granulation) can be adjusted by the distance between the back surface of the disc and the cutter and the rotation speed of the rollers.

ディスクペレッター方式としては、より具体的には、ローラー・ディスクダイ方式、ローラー・リングダイ方式、ダブルダイス方式、フラットダイ方式等が挙げられる。市販のディスクペレッター方式の造粒機としては、例えば、ダルトン社製のディスクペレッターFシリーズを挙げることができる。 More specific examples of the disc pelleter method include a roller disc die method, a roller ring die method, a double die method, and a flat die method. As a commercially available disc pelleter type granulator, for example, a disc pelleter F series manufactured by Dalton Co., Ltd. can be mentioned.

乾燥工程における乾燥方法としては、任意の適切な方法を採用することができる。乾燥工程後、振動ふるい等により、微粉を除去した粒状フィラー組成物が得られ得る。乾燥工程では、任意の適切な乾燥設備が用いられる。例えば、振動流動式乾燥機が短時間に効率的に乾燥を行うことができるので好ましく、例えば、ダルトン社製の振動流動乾燥機VDFシリーズを挙げることができる。 Any suitable method can be adopted as the drying method in the drying step. After the drying step, a granular filler composition from which fine powder has been removed can be obtained by a vibrating sieve or the like. Any suitable drying equipment is used in the drying process. For example, a vibration-flow dryer is preferable because it can efficiently dry in a short time. For example, a vibration-flow dryer VDF series manufactured by Dalton can be mentioned.

C.樹脂と粒状フィラー組成物の溶融コンパウンド
1つの実施形態においては、上記粒状フィラー組成物と樹脂との溶融コンパウンドが提供される。当該樹脂としては、好ましくは、熱可塑性樹脂が用いられる。
C. Melt compound of resin and granular filler composition In one embodiment, a melt compound of the above granular filler composition and resin is provided. As the resin, a thermoplastic resin is preferably used.

熱可塑性樹脂は特に限定されるものではなく、例えば、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン(PS)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、ポリウレタン(PUR)、フッ素系樹脂、ABS樹脂(アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂)、AS樹脂、アクリル樹脂(PMMA)等の汎用樹脂、ポリアミド(PA)、ナイロン、ポリアセタール(POM)、ポリカーボネート(PC)、変性ポリフェニレンエーテル(m-PPE、変性PPE、PPO)、ポリエステル類(PET、PBT等)、環状ポリオレフィン(COP)等のエンジニアリングプラスチック類、ポリフェニレンスルファイド(PPS)、ポリテトラフロロエチレン(PTFE)、ポリサルフォン(PSF)、ポリエーテルサルフォン(PES)、非晶ポリアリレート(PAR)、液晶ポリマー(LCP)ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、熱可塑性ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド (PAI)等のスーパーエンジニアリングプラスチック類を例示することができる。 The thermoplastic resin is not particularly limited, and is, for example, high-density polyethylene (HDPE), medium-density polyethylene (MDPE), low-density polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), and polyvinylidene chloride. , Polystyrene (PS), Polyvinyl acetate (PVAc), Polyurethane (PUR), Fluorine resin, ABS resin (Acrylonitrile butadiene styrene resin), AS resin, Acrylic resin (PMMA) and other general-purpose resins, Polyamide (PA), Nylon , Polyacetal (POM), Polycarbonate (PC), Modified polyphenylene ether (m-PPE, Modified PPE, PPO), Polyesters (PET, PBT, etc.), Engineering plastics such as cyclic polyolefin (COP), Polyphenylene sulfide (PPS) ), Polytetrafluoroethylene (PTFE), Polysulfone (PSF), Polyethersulfone (PES), Acrylic polyarylate (PAR), Liquid crystal polymer (LCP) Polyether ether ketone (PEEK), Thermoplastic polyimide (PI) , Polyamideimide (PAI) and other super engineering plastics can be exemplified.

また、上記樹脂として、生分解性樹脂を用いてもよい。当該生分解性樹脂としては、例えば、脂肪族ポリエステル系樹脂(例えば、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート・アジペート、ポリヒドロキシバリレート等のホモポリマーあるいはコポリマー、これらのホモポリマーあるいはコポリマーの変性した物等)、脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂(例えば、脂肪族カルボン酸もしくはヒドロキシ酸、芳香族ジカルボン酸と1,3-プロパンジオール等のブロックポリマーあるいはランダムポリマー等)、あるいは、ポリビニルアルコール系樹脂(例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリビニルブチレート、エチレン・ビニルアルコールコポリマー等)等を挙げることができる。また、天然由来の生分解性樹脂として天然ゴム等を挙げることができる。 Moreover, you may use a biodegradable resin as the said resin. Examples of the biodegradable resin include homopolymers or copolymers of aliphatic polyester resins (for example, polycaprolactone, polylactic acid, polyethylene succinate, polybutylene succinate adipate, polyhydroxyvariate), and homopolymers thereof. Alternatively, a modified copolymer, etc.), an aliphatic / aromatic polyester resin (for example, an aliphatic carboxylic acid or hydroxy acid, an aromatic dicarboxylic acid and a block polymer such as 1,3-propanediol, or a random polymer), or Examples thereof include polyvinyl alcohol-based resins (for example, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl butyrate, ethylene / vinyl alcohol copolymer, etc.). Moreover, natural rubber and the like can be mentioned as a biodegradable resin derived from nature.

溶融コンパウンドの製造方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。例えば、ニーダー、バンバリーミキサー、ロール、単軸もしくは2軸以上の多軸押出機を使用することができる。好ましくは、二軸スクリュー押出機が用いられる。溶融混練された組成物はペレット化される。 Any suitable method can be adopted as a method for producing the molten compound. For example, a kneader, a Banbury mixer, a roll, a single-screw or two-screw or more multi-screw extruder can be used. Preferably, a twin-screw extruder is used. The melt-kneaded composition is pelletized.

以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。なお、部および%は特に断りのない限り重量基準に基づく。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Unless otherwise specified, parts and% are based on the weight standard.

[実施例1]
上水15重量部と分散剤(ポリグリセリン縮合ヒドロキシ脂肪酸エステル;太陽化学社製、商品名「チラバゾールH818」;表中、「C-1」)1重量部とを、1Lのプラ容器に投入し、室温下で攪拌羽根を用いて20分間攪拌して、混合物Aを得た。次いで、粉体用ニーダー(ダルトン社製、商品名「KDHJ-10」;処理量:6L)に、フィラー(マイカ粉末;Chuzhou Grea Minerals Co.製、商品名「GM-4」;平均粒子径:18μm;表中、「A-1」)80重量部と、膨潤性粘土鉱物(ベントナイト;ビックケミー・ジャパン社製、商品名「CLOISITE116」;表中「B-1」)5重量部とを投入し、回転数30rpmで攪拌羽根を攪拌させながら、混合物Aを当該粉体用ニーダーに投入した。その後、6分間の攪拌処理を行い、混合物Bを得た。
混合物Bを、ディスクペレッター(ダルトン社製、商品名「ディスクペレッターF-5/11-175;容量:5L」)に投入し、ペレッド状の造粒物前駆体を得た。この際、ダイスの孔径を3mmφとし、ダイスプレートの厚みを15mmとし、ダイス孔の有効長を10mmとし、ディスペレッターのローラーの回転数を108rpmとした。
得られた造粒物前駆体を、熱風式循環型乾燥機を用いて、160℃で6時間乾燥させて、粒状フィラー組成物MB-1を得た。
[Example 1]
15 parts by weight of clean water and 1 part by weight of a dispersant (polyglycerin condensed hydroxy fatty acid ester; manufactured by Taiyo Kagaku Co., Ltd., trade name "tyrabazole H818";"C-1" in the table) are put into a 1 L plastic container. The mixture A was obtained by stirring at room temperature for 20 minutes using a stirring blade. Next, in a powder kneader (manufactured by Dalton, trade name "KDHJ-10"; treatment amount: 6 L), a filler (mica powder; manufactured by Chuzhou Grea Minerals Co., trade name "GM-4"; average particle size: 18 μm; 80 parts by weight of “A-1” in the table) and 5 parts by weight of swellable clay mineral (Bentnite; manufactured by Big Chemie Japan, trade name “CLOISITE116”; “B-1” in the table). The mixture A was put into the powder kneader while stirring the stirring blade at a rotation speed of 30 rpm. Then, stirring treatment was carried out for 6 minutes to obtain a mixture B.
The mixture B was put into a disc pelleter (manufactured by Dalton, trade name "disc pelleter F-5 / 11-175; capacity: 5 L") to obtain a pered-like granulated precursor. At this time, the hole diameter of the die was 3 mmφ, the thickness of the die plate was 15 mm, the effective length of the die hole was 10 mm, and the rotation speed of the roller of the dispenser was 108 rpm.
The obtained granulated precursor was dried at 160 ° C. for 6 hours using a hot air circulation type dryer to obtain a granular filler composition MB-1.

[実施例2~9、比較例1~3]
表1に示すフィラー、膨潤性粘土鉱物および分散剤、ならびに水を、表1に示す配合量(重量部)で用いたこと以外は、実施例1と同様にして、粒状フィラー組成物MB-2~MB-9、MB-C1~MB-C3を得た。
実施例1~9、比較例1~3で用いた各成分の具体的な内容は、表2に示すとおりである。
[Examples 2 to 9, Comparative Examples 1 to 3]
Granular filler composition MB-2 in the same manner as in Example 1 except that the filler, swelling clay mineral and dispersant shown in Table 1 and water were used in the blending amount (part by weight) shown in Table 1. -MB-9 and MB-C1 to MB-C3 were obtained.
The specific contents of each component used in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 are as shown in Table 2.

Figure 2022084248000001
Figure 2022084248000001

Figure 2022084248000002
Figure 2022084248000002

<評価>
実施例1~9、比較例1~3で得られた粒状フィラー組成物を下記の評価に供した。結果を表3に示す。
(1)造粒性
得られた粒状フィラー組成物の確認を行い、以下の基準で造粒性を評価した。
〇: 直径3mmφの造粒物が得られる。
△: フィラーの造粒物の形態になるが、結着力が不足して、崩壊しやすい。
×: フィラーがダイスに目詰まりする、もしくは、フィラーの結着性がなく、粒状物にならない。
(2)造粒速度
時間当たりの粒状フィラー組成物の製造速度(kg/Hr)を算出した。
(3)嵩密度
乾燥後のフィラー造粒物を1リットルの升を用いて、正確に1リットルの容積ではかり取り、その重量を測定することで、粒状フィラー組成物の嵩密度(単位:kg/L)を算出した。
(4)崩壊強度測定
木屋式硬度計(シロ産業社製、商品名「WPF1600-B」)を用いて、乾燥後の粒状フィラー組成物の崩壊応力(単位:kg)を測定した。測定値は粒状フィラー組成物20粒の平均値とした。
(5)水分量
赤外線水分計(ケット科学研究所製 FD-660)を用いて、粒状フィラー組成物に残存する水分量(単位:重量%)を測定した。
(6)ペレットサイズ
フィラー造粒物を20粒取り出し、ノギスを用いて、粒状物の長さと直径の平均値を測定した。
(7)フィラーの分散性
粒状フィラー組成物20重量部と、熱可塑性樹脂(ホモポリプロピレン;日本ポリプロ社製、商品名「ノバテックMA1B」、MFR21g/10min)80重量部とを、二軸押出機(東芝機械社製、商品名「TEM37SS」、L/D=48)に投入して、連続的に溶融混練を行い、熱可塑性樹脂組成物のペレットを製造した。粒状フィラー組成物MBと熱可塑性樹脂は、それぞれ独立に、重量式フィーダーを介して、定量的に二軸押出機に押出機の最上流部のホッパー位置から投入した。押出機のシリンダー温度は、押出機の中段部以降を180℃に設定した。また、2軸押出機の主スクリューの回転数を200rpmとした。溶融混練された樹脂組成物はストランド状に押し出され、水冷バスで冷却し、長さ約3mmのペレットとした。
樹脂組成物のペレットを熱プレスで圧延し、厚み約0.5mmのシートとする。当該シートを透かして、フィラー凝集物の残存を目視観察し、以下の基準で評価した。
AA: フィラーの凝集物がほとんど観察されない良好な分散性状態
A: 比較的小さなフィラーの凝集が微量残存する状態
BB:比較的小さなフィラーの凝集物がかなり多く残存する状態
B:フィラーの凝集物が大きい状態
(分散状態の序列: AA>A>BB>B (左良好))
<Evaluation>
The granular filler compositions obtained in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 were subjected to the following evaluation. The results are shown in Table 3.
(1) Granulation property The obtained granular filler composition was confirmed, and the granulation property was evaluated according to the following criteria.
〇: Granulated products with a diameter of 3 mmφ can be obtained.
Δ: Although it is in the form of a granulated product of a filler, it is liable to collapse due to insufficient binding force.
X: The filler is clogged in the die, or the filler has no binding property and does not become a granular material.
(2) Granulation rate The production rate (kg / Hr) of the granular filler composition per hour was calculated.
(3) Bulk Density The bulk density of the granular filler composition (unit: kg) by measuring the weight of the dried filler granules using a 1 liter box, accurately measuring the volume of 1 liter. / L) was calculated.
(4) Measurement of Collapse Strength The decay stress (unit: kg) of the granular filler composition after drying was measured using a Kiya-type hardness tester (manufactured by Shiro Sangyo Co., Ltd., trade name “WPF1600-B”). The measured value was the average value of 20 granular filler compositions.
(5) Moisture content An infrared moisture meter (FD-660 manufactured by Kett Science Institute) was used to measure the water content (unit:% by weight) remaining in the granular filler composition.
(6) Pellet size 20 filler granules were taken out, and the average value of the length and diameter of the granules was measured using a caliper.
(7) Dispersibility of filler A twin-screw extruder (7) 20 parts by weight of a granular filler composition and 80 parts by weight of a thermoplastic resin (homopolypropylene; manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd., trade name "Novatec MA1B", MFR 21 g / 10 min) It was put into a product of Toshiba Machinery Co., Ltd., trade name "TEM37SS", L / D = 48) and continuously melt-kneaded to produce pellets of a thermoplastic resin composition. The granular filler composition MB and the thermoplastic resin were independently and quantitatively charged into the twin-screw extruder from the hopper position at the most upstream portion of the extruder via a heavy-duty feeder. The cylinder temperature of the extruder was set to 180 ° C. after the middle stage of the extruder. The rotation speed of the main screw of the twin-screw extruder was set to 200 rpm. The melt-kneaded resin composition was extruded into a strand shape and cooled in a water-cooled bath to obtain pellets having a length of about 3 mm.
The pellets of the resin composition are rolled by a hot press to obtain a sheet having a thickness of about 0.5 mm. Through the sheet, the residual filler agglomerates were visually observed and evaluated according to the following criteria.
AA: Good dispersibility in which almost no agglomerates of the filler are observed A: A state in which a small amount of agglomerates of a relatively small filler remains BB: A state in which a large amount of agglomerates of a relatively small filler remains B: Agglomerates of a filler Large state (order of dispersed state: AA>A>BB> B (good left))

Figure 2022084248000003

表3に示す通り、MB-1~MB-9では、安定したペレット形状、高い造粒速度、適切な硬度のペレット状の粒状フィラー組成物を得ることができる。一方、MB-C1はペレット状の粒状フィラー組成物が得られるが、熱可塑性樹脂と溶融混練した場合に、フィラーもしくは膨潤性粘土鉱物の凝集物が観察され、分散性が不十分である。MB-C2、MB-C3では、安定した形状でペレット状の粒状フィラー組成物を得ることができない。
Figure 2022084248000003

As shown in Table 3, in MB-1 to MB-9, a pellet-shaped granular filler composition having a stable pellet shape, a high granulation rate, and an appropriate hardness can be obtained. On the other hand, in MB-C1, a pellet-shaped granular filler composition can be obtained, but when melt-kneaded with a thermoplastic resin, agglomerates of a filler or a swelling clay mineral are observed, and the dispersibility is insufficient. With MB-C2 and MB-C3, it is not possible to obtain a pellet-shaped granular filler composition with a stable shape.

[実施例10~12、比較例4、5]
フィラー造粒物MB-4(または粉体フィラー(A-1))、熱可塑性樹脂を表4に示す配合量で用い、二軸押出機(東芝機械社製、商品名「TEM37SS」、L/D=48)に投入して、連続的に溶融混練を行い、熱可塑性樹脂組成物のペレットを製造した。
実施例10~12、比較例4、5において使用した熱可塑性樹脂は、ポリカーボネート(PC;三菱エンジニアプラスチックス社製、商品名「ノバレックス 7022PJ」;MVR(300℃、1.2kg荷重):11cm/10min)、ポリエチレンテレフタレート(PET;三菱エンジニアプラスチックス社製、商品名「PBK1」)である。
粒状フィラー組成物MB-4(または粉体フィラー(A-1))と熱可塑性樹脂は、それぞれ独立に、重量式フィーダーを介して、定量的に二軸押出機に、押出機の最上流部のホッパー位置から投入した。押出機のシリンダー温度は、押出機の中段部以降を250℃に設定した。また、2軸押出機の主スクリューの回転数を150rpmとした。溶融混練された樹脂組成物はストランド状に押し出され、水冷バスで冷却し、長さ約3mmのペレットとした。
<評価>
実施例10~12、ならびに、比較例4および5で得られた熱可塑性樹脂組成物のペレットを下記の評価に供した。結果を表4に示す。
(a)樹脂組成物の吐出速度(単位:kg/Hr)
時間当たりのコンパウンド樹脂組成物の吐出量である。
(b)押出機負荷(単位:%)
二軸押出機の実測の動力負荷%(許容最大モーター負荷に対する割合)の表示値である。
(c)ダイス部での溶融樹脂温度(単位:℃)
ダイスから押し出される樹脂組成物の温度を接触式熱電対で測定した。
(d)MFR(単位:g/10min)
JISK7210に準拠し、東洋精機製作所社製の「メルトインデクサー」を用いてメルトマスフローレート(MFR)を測定し、流動性を評価した。測定条件は、270℃、2.16kg荷重である。
(e)フィラーの分散性
樹脂組成物のペレットを熱プレスで圧延し、厚み約0.5mmのシートとする。当該シートを透かして、上述の「(7)フィラーの分散性」の基準で評価した。
[Examples 10 to 12, Comparative Examples 4 and 5]
Filler granulation MB-4 (or powder filler (A-1)) and thermoplastic resin are used in the blending amounts shown in Table 4, and a twin-screw extruder (manufactured by Toshiba Machinery Co., Ltd., trade name "TEM37SS", L / It was put into D = 48) and continuously melt-kneaded to produce pellets of a thermoplastic resin composition.
The thermoplastic resin used in Examples 10 to 12 and Comparative Examples 4 and 5 is polycarbonate (PC; manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., trade name “Novalex 7022PJ”; MVR (300 ° C., 1.2 kg load): 11 cm. 3/10 min), polyethylene terephthalate (PET; manufactured by Mitsubishi Engineer Plastics, trade name "PBK1").
The granular filler composition MB-4 (or powder filler (A-1)) and the thermoplastic resin are independently and quantitatively transferred to the twin-screw extruder via a heavy-duty feeder, and the uppermost stream portion of the extruder. It was thrown in from the hopper position of. The cylinder temperature of the extruder was set to 250 ° C. after the middle stage of the extruder. Further, the rotation speed of the main screw of the twin-screw extruder was set to 150 rpm. The melt-kneaded resin composition was extruded into a strand shape and cooled in a water-cooled bath to obtain pellets having a length of about 3 mm.
<Evaluation>
The pellets of the thermoplastic resin compositions obtained in Examples 10 to 12 and Comparative Examples 4 and 5 were subjected to the following evaluation. The results are shown in Table 4.
(A) Discharge rate of resin composition (unit: kg / Hr)
The amount of the compound resin composition discharged per hour.
(B) Extruder load (unit:%)
It is a display value of the actual power load% (ratio to the allowable maximum motor load) of the twin-screw extruder.
(C) Molten resin temperature at the die portion (unit: ° C.)
The temperature of the resin composition extruded from the die was measured with a contact thermocouple.
(D) MFR (unit: g / 10min)
The melt mass flow rate (MFR) was measured using a "melt indexer" manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. in accordance with JIS K7210, and the fluidity was evaluated. The measurement conditions are 270 ° C. and a 2.16 kg load.
(E) Dispersibility of filler The pellets of the resin composition are rolled by a hot press to obtain a sheet having a thickness of about 0.5 mm. The sheet was watermarked and evaluated according to the criteria of "(7) Dispersibility of filler" described above.

Figure 2022084248000004
実施例10、11、12ではいずれも安定に樹脂組成物を得ることができた。
実施例10と比較例4の対比から、本発明の粒状フィラー組成物を使用することで、溶融混練時における押出機の負荷を低下させることができ、樹脂温度を低減できることがわかる。実施例11に示すように、本発明の本発明の粒状フィラー組成物を使用することで、樹脂組成物の生産性を大きく改善することができ、同時に樹脂中のフィラー良分散性を同時に満足することができる溶融コンパウンドが可能となることがわかる。比較例5は粉体フィラー(A-1)を使用した例であるが、吐出速度30[kg/Hr]においてマイカ粉末A-1がホッパー内でブリッジを生じ、押出機スクリューへの食い込み不良が生じ、安定に生産することができなかった。
Figure 2022084248000004
In Examples 10, 11 and 12, the resin composition could be stably obtained.
From the comparison between Example 10 and Comparative Example 4, it can be seen that the load of the extruder at the time of melt-kneading can be reduced and the resin temperature can be reduced by using the granular filler composition of the present invention. As shown in Example 11, by using the granular filler composition of the present invention of the present invention, the productivity of the resin composition can be greatly improved, and at the same time, the good dispersibility of the filler in the resin is simultaneously satisfied. It can be seen that a molten compound that can be made is possible. Comparative Example 5 is an example in which the powder filler (A-1) is used, but the mica powder A-1 forms a bridge in the hopper at a discharge rate of 30 [kg / Hr], resulting in poor penetration into the extruder screw. It occurred and could not be produced stably.

Claims (7)

フィラーと、膨潤性粘土鉱物と、分散剤とを含み、
該膨潤性粘土鉱物がスメクタイト群およびバーミキュライト群からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、
該分散剤が、多価アルコール脂肪酸エステル、脂肪酸アマイド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、縮合ヒドロキシ脂肪酸および縮合ヒドロキシ脂肪酸のアルコールエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種である、
粒状フィラー組成物。
Contains fillers, swelling clay minerals, and dispersants,
The swelling clay mineral is at least one selected from the group consisting of smectite group and vermiculite group.
The dispersant is at least one selected from the group consisting of polyhydric alcohol fatty acid esters, fatty acid amides, polyglycerin fatty acid esters, condensed hydroxy fatty acids and alcohol esters of condensed hydroxy fatty acids.
Granular filler composition.
前記膨潤性粘土鉱物の含有割合が、該粒状フィラー組成物100重量部に対して、0.1重量部~10重量部である、請求項1に記載の粒状フィラー組成物。 The granular filler composition according to claim 1, wherein the content ratio of the swellable clay mineral is 0.1 part by weight to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the granular filler composition. 前記分散剤の含有割合が、該粒状フィラー組成物100重量部に対して、0.1重量部~10重量部である、請求項1または2に記載の粒状フィラー組成物。 The granular filler composition according to claim 1 or 2, wherein the content ratio of the dispersant is 0.1 part by weight to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the granular filler composition. 前記分散剤が、ポリグリセリン脂肪酸エステル、縮合ヒドロキシ脂肪酸および縮合ヒドロキシ脂肪酸のアルコールエステルからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1から3のいずれかに記載の粒状フィラー組成物。 The granular filler composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the dispersant is at least one selected from the group consisting of polyglycerin fatty acid ester, condensed hydroxy fatty acid and alcohol ester of condensed hydroxy fatty acid. フィラーと膨潤性粘土鉱物と分散剤とを混合する混合工程と、
該混合工程を経て得られた混合物を造粒して造粒物前駆体を得る造粒工程と、
該造粒物前駆体を乾燥する乾燥工程とを含む、
粒状フィラー組成物の製造方法。
A mixing step of mixing a filler, a swelling clay mineral, and a dispersant,
A granulation step of granulating the mixture obtained through the mixing step to obtain a granulation precursor, and a granulation step.
A drying step of drying the granulated precursor.
A method for producing a granular filler composition.
前記造粒工程において、半湿式造粒法により造粒することを含む、請求項5に記載の粒状フィラー組成物の製造方法。 The method for producing a granular filler composition according to claim 5, which comprises granulating by a semi-wet granulation method in the granulation step. 前記造粒工程において、ディスクペレッター方式により造粒を行うことを含む、請求項5または6に記載の粒状フィラー組成物の製造方法。


The method for producing a granular filler composition according to claim 5 or 6, which comprises performing granulation by a disc pelleter method in the granulation step.


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