JP3321863B2 - シランカップリング剤被覆無機物質 - Google Patents

シランカップリング剤被覆無機物質

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は色調の経時変化の少ない
シランカップリング剤被覆無機物質に関する。 詳しく
は特定のりん酸系化合物及び/又は特定のフェノール系
化合物を特定量含有せしめてなる色調の経時変化の少な
いシランカップリング剤被覆無機物質に関する。
【0002】
【従来の技術】樹脂充填用無機物質は樹脂との結合強度
を高める等の目的で多くの場合無機物質をシランカップ
リング剤で被覆処理し使用している。しかしながらこれ
らシランカップリング剤を被覆した白色或いは透明無機
物質は、該無機物質へのシランカップリング剤の被覆処
理時の加熱、更には被覆処理後の該粉末を50℃を越え
る高温で貯蔵する場合、例えば夏季のサイロで貯蔵する
場合には短時間の間に黄色、或いは褐色に経時変化する
場合がある。
【0003】この現象は透明度や白色度を要求される例
えば人工大理石、壁紙、FRP成形物の用途に於いては
商品価値を低下するとして改善が望まれており、該改善
方法としてシランカップリング剤にフェノール、メチル
フェノール、BHT等の比較的低分子量のフェノール系
酸化防止剤を添加することが知られているが、係る方法
により得られたシランカップリング剤被覆無機物質の加
熱黄変、経時黄変の防止効果は満足されるものではなか
った。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】かかる事情下に鑑み、
本発明者等は無機物質へのシランカップリング剤の被覆
時、更には貯蔵(保管)時に於ける色調の経時変化の少
ないシランカップリング剤被覆無機物質を得ることを目
的として鋭意検討した結果、該シランカップリング剤被
覆無機物質に特定のりん酸系化合物及び/又は特定のフ
ェノール系化合物を特定量含有せしめる場合には、被覆
処理時の黄変、貯蔵時の黄変を少なくし得ることを見出
し本発明を完成させるに至った。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、水酸化
アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウ
ム、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、カオリン、ガラ
ス粉末、アルミナ繊維およびガラス繊維よりなるグルー
プより選ばれた少なくとも一種の無機物質であって、 (1)一般式 1
【化3】 (式中、R1 、R2 、R3 は炭素数1〜12のアルキル
基または水素を示す)で示されるりん酸系化合物A、 (2)一般式 2
【化4】 (式中、R4 炭素数4〜24のアルキル基または炭素数
6〜24のアリール基を示す)で示されるりん酸系化合
物B、および (3)分子量500〜2000のフェノール系化合物、
よりなるグループより選ばれた少なくとも一種を、シラ
ンカップリング剤に対し100ppm〜50000pp
m含有してなるシランカップリング剤被覆無機物質を提
供するにある。
【0006】以下、本発明を更に詳細に説明する。本発
明はシランカップリング剤被覆無機物質に、(1)上記
一般式 1で示されるりん酸系化合物A、(2)上記一
般式 2で示されるりん酸系化合物B、または(3)分
子量500以上のフェノール系化合物、よりなるグルー
プより選ばれた少なくとも一種をシランカップリング剤
に対し100ppm〜50000ppm含有せしめるこ
とを特徴とするものである。
【0007】本発明の対象とする無機物質は透明、或い
は白色の無機物質であり、例えば水酸化アルミニウム、
水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウ
ム、タルク、シリカ、カオリン、ガラス粉末、アルミナ
繊維、ガラス繊維等であり、就中、人工大理石、壁材用
充填材としての水酸化アルミニウムである。
【0008】無機物質に被覆処理するシランカップリン
グ剤としては当該分野で使用されているシランカップリ
ング剤であれば特に制限されないが、通常一般式、R1
−Si(OR2 n 3 3-n (式中、R1 はメタクリ
ル、エポキシ、ビニル基等の炭素数2〜18を有する反
応性有機官能基.R2 、R3 は炭素数1〜6のアルキル
基、アセチル基の何れか1種であり、n=3〜1)で示
されるシランカップリング剤が挙げられる。
【0009】このようなシランカップリング剤として
は、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、
γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、アク
リロキシプロピルトリメトキシシラン、アクリロキシプ
ロピルメチルジメトキシシラン、2−スチリルエチルト
リメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル
トリス(βメトキシエトキシ)シラン、γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロ
ピルメチルジメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリ
アルコキシメトキシシラン、β−3、4エポキシシクロ
ヘキシル)エチルトリメトキシシラン等が挙げられる。
就中、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、アクリロキシプロピルトリメトキシシランが一般的
であり好ましい。シランカップリング剤はそのまま用い
てもよいし、予め活性炭等の吸着剤により前処理して用
いてもよい。
【0010】シランカップリング剤の無機物質に対する
添加量は公知の添加量範囲であればよく、特に限定され
るものではないが、通常約0.1重量%から約10重量
%程度用いれば良い。
【0011】シランカップリング剤の無機物質への被覆
方法は公知の方法であれば良く特に限定されないが、例
えばシランカップリング剤と無機物質をヘンシェルミキ
サー等の混合機で被覆処理する方法や、予めシランカッ
プリング剤と水と無機物質を混合しドライアップして処
理する方法が挙げられる。該被覆処理は酸化雰囲気で実
施してもよいが、不活性雰囲気で実施することは黄色防
止効果を有するので該雰囲気で実施することが推奨され
る。りん酸系化合物及び/又は特定のフェノール系化合
物は予めシランカップリング剤と混合してもよいし、シ
ランカップリング剤の無機物質への被覆時に同時に被覆
させてもよいし、或いは無機物質へ予め被覆させておい
てもよい。また場合によりシランカップリング剤の無機
物質への被覆後これら化合物を添加処理してもよい。
【0012】本発明の実施に際し使用する上記一般式
1で示されるりん酸系化合物Aとしてはトリスノニルフ
ェニル ホスファイト、トリス(2,4ジ−t−ブチル
フェニル)ホスファイト等が挙げられる。
【0013】また上記一般式 2で示されるりん酸系化
合物Bとしては、ビス(2,4ージーt−ブチルフェニ
ル)ペンタエリスリトール ジホスファイト 、 ビス
(2、6ージーtーブチルー4ーメチルフェニル)ペン
タエリスリトール ジホスファイト 、 ビス(2、
4、6ートリーtーブチルフェニル)ペンタエリスリト
ール ジホスファイト等が挙げられる。
【0014】これらリン系化合物A、B剤の添加量とし
てはシランカップリング剤に対し、約100ppm〜約
50000ppm、好ましくは約1000ppm〜約5
0000ppm存在すれば良い。 添加量が100pp
m未満の場合、加熱時黄色性の改善効果は十分でなく、
50000ppmを越える場合には更なる黄色性の改善
効果がないばかりか、樹脂充填成形時の重合あるいは硬
化に影響を与える場合がある。
【0015】分子量500以上のフェノール系化合物と
しては、3、9ービス[2ー〔3ー(3ーtertーブ
チルー4ーヒドロキシー5ーメチルフェニル)プロピオ
ニロキシ〕−1,1ージメチルエチル]ー2、4、8、
10ーテトラオクサスピロ〔5・5〕ウンデカン、 テ
トラキス[メチレンー3ー(3’5’ジーtーブチルー
4ーヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、
トリス(2ーメチルー4ーヒドロキシー5ーtーブチル
フェニル)ブタン 等が挙げられる。分子量が500未
満の場合には黄変抑制効果が低く好ましくない。また分
子量の上限は特に制限されないが、入手の容易性からは
通常分子量が2000までである。
【0016】フェノール系化合物の添加量としてはシラ
ンカップリング剤に対し、約100ppm〜約5000
0ppm、好ましくは約500ppm〜約10000p
pm存在すれば良い。 添加量が100ppm未満の場
合、加熱時黄色性の改善効果は十分でなく、50000
ppmを越える場合には更なる黄色性の改善効果がない
ばかりか、樹脂充填成形時の重合あるいは硬化に影響を
与える場合がある。
【0017】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明はシランカ
ップリング剤被覆無機物質に特定のりん酸系化合物及び
/又は特定のフェノール系化合物を特定量含有せしめる
という極めて簡単な方法で無機物質へのシランカップリ
ング剤の被覆処理時または貯蔵時に於ける色調の経時変
化の少ないシランカップリング剤被覆無機物質の提供を
可能としたもので、人工大理石、壁紙等の無機物質の透
明性或いは白色度の要求される分野の充填剤用途に特に
好適であり、その工業的価値は頗る大である。
【0018】
【実施例】以下本発明方法を実施例及び比較例によりさ
らに詳細に説明する。 実施例1 市販のシランカップリング剤(γ−メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン)1kgに活性炭(商品名;太
閤活性炭A、二村化学工業株式会社製)20g入れ40
hrゆっくりと攪拌した後ろ過した。このようにして活
性炭処理したシランカップリング剤に対しビス(2,4
ージーt−ブチルフェニル)ペンタエリスリトール ジ
ホスファイトを1000ppmと3、9ービス[2ー
〔3ー(3ーtertーブチルー4ーヒドロキシー5ー
メチルフェニル)プロピオニロキシ〕−1,1ージメチ
ルエチル]ー2、4、8、10ーテトラオクサスピロ
〔5・5〕ウンデカンを500ppmの濃度になるよう
添加混合した。
【0019】次いで中心粒径47ミクロンの白色水酸化
アルミニウム100gを200mmφのSUS丸皿に分
取し、100℃のオーブン中で加温した後、80℃に設
定恒温となったラボ用ホットプレート上に該SUS丸皿
を置き、予め沸騰させておいた蒸留水を60gを加えス
ラリー状とした後、これに先に調整したシランカップリ
ング剤を0.20g加え、30分間攪拌し水分を蒸発さ
せ、更に120℃オーブン中で1hr乾燥し、冷却した
後、家庭用ミキサーで凝集をほぐし、60メッシュの篩
で篩別し、シランカップリング剤で被覆された水酸化ア
ルミニウムを得た。
【0020】このようにして得られた粉末20gと温度
25℃での粘度が0.7ポイズのMMAシラップ11g
をポリ製ディスポカップに秤取し、1分間混ぜた後、サ
ランラップで被覆して25℃のオーブンに入れ30分間
静置し取り出し、次いで静かにスパチュラでかき混ぜ、
40mmφ×10mmtのガラス製セルに流し込み、日
本電色製色差計Z−1001DPで色調を測定した。そ
の結果得られた粉末のb値は2.6であった。
【0021】更に得られた粉末の貯蔵時の経時黄変性を
試験するため、SUSシャーレに該シランカップリング
剤被覆水酸化アルミニウムを約10mmの厚みになるよ
うに入れ、これを100リットルオーブン中で140
℃、4hr加熱し、次いで室温まで冷却した後空気中に
取り出し、熱処理前後の粉末を実施例1の方法で色調を
測定した。その結果得られた粉末のb値は2.6であっ
た。
【0022】実施例2〜8及び比較例1〜5 シランカップリング剤の活性炭処理の有無、シランカッ
プリング剤に添加する化合物を表1又は表2に記載のも
のに換えた他は実施例1と同様に、水酸化アルミニウム
をシランカップリング剤で被覆し、シランカップリング
剤被覆水酸化アルミニウムの色調を測定した。またこの
ものの貯蔵時の経時黄変性も実施例1と同様にして測定
した。その結果を表1及び表2に記載する。
【0023】表中、化合物(A)は、ビス(2,4ージ
ーt−ブチルフェニル)ペンタエリスリトール ジホス
ファイト、 化合物(B)は、トリスノニルフェニル
ホスファイトである。
【0024】また表中、化合物(C)は3、9ービス
[2ー〔3ー(3ーtertーブチルー4ーヒドロキシ
ー5ーメチルフェニル)プロピオニロキシ〕−1,1ー
ジメチルエチル]ー2、4、8、10ーテトラオクサス
ピロ〔5・5〕ウンデカン(分子量740)、 化合物
(D)は2、6ージーtーブチル 4ーメチルフェノー
ル(分子量220)、 化合物(E)はハイドロキノン
モノメチルエーテル(分子量124)である。
【0025】尚、比較例5はシランカップリング剤被覆
処理なしの例である。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 雅司 愛媛県新居浜市惣開町5番1号 住友化 学工業株式会社内 (72)発明者 山口 哲夫 大阪市此花区春日出中3丁目1番98号 住友化学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−109254(JP,A) 特開 平1−302610(JP,A) 特開 昭63−20343(JP,A) 特開 昭57−198735(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09C 1/00 - 3/12 C08K 9/00 - 9/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
    ム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、タルク、シリ
    カ、カオリン、ガラス粉末、アルミナ繊維およびガラス
    繊維よりなるグループより選ばれた少なくとも一種の無
    機物質であって、 (1)一般式 1 【化1】 (式中、R1 、R2 、R3 は炭素数1〜12のアルキル
    基または水素を示す)で示されるりん酸系化合物A、 (2)一般式 2 【化2】 (式中、R4 炭素数4〜24のアルキル基または炭素数
    6〜24のアリール基を示す)で示されるりん酸系化合
    物B、および (3)分子量500〜2000のフェノール系化合物、
    よりなるグループより選ばれた少なくとも一種を、シラ
    ンカップリング剤に対し100ppm〜50000pp
    m含有してなるシランカップリング剤被覆無機物質。
  2. 【請求項2】無機物質が水酸化アルミニウムであること
    を特徴とする請求項1記載のシランカップリング剤被覆
    無機物質。
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