JP5905380B2 - Manganese dioxide and curable composition containing the same - Google Patents

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Description

本発明は、液状ポリサルファイドポリマー用の硬化剤として好適に用いられる、二酸化マンガンならびにその硬化型組成物に関するものである。   The present invention relates to manganese dioxide and a curable composition thereof that are suitably used as a curing agent for a liquid polysulfide polymer.

液状ポリサルファイドポリマーの酸化剤として、アルカリ処理により活性化された二酸化マンガンが使用されている。二酸化マンガンとしては、例えば天然の二酸化マンガン鉱をアルカリ処理したものや、特許文献1に記載されたナトリウムバーネサイト構造を有する二酸化マンガンなどが用いられ、可塑剤に分散させたペースト状の硬化剤にすることが一般的である。   Manganese dioxide activated by alkali treatment is used as an oxidizing agent for liquid polysulfide polymers. As manganese dioxide, for example, natural manganese dioxide ore treated with alkali, or manganese dioxide having a sodium birnessite structure described in Patent Document 1 is used, and a paste-like curing agent dispersed in a plasticizer. It is common to make it.

液状ポリサルファイドポリマーを二酸化マンガンからなる硬化剤で硬化して得られるゴム状の硬化物は、分子の主鎖に硫黄を含んでおり、また、二重結合を含まないことから、耐油性、耐候性、水密性、気密性に優れた特徴を持ち、さらに接着性も良好である。このため液状ポリサルファイドポリマーの硬化物は、シーリング材、接着剤および塗料として広く用いられている。特に複層ガラス用途においては、シリコーン系シーリング材などの他基材に勝る、硬化性のよさ、水密性や気密性のよさから古くから用いられている。   A rubber-like cured product obtained by curing a liquid polysulfide polymer with a curing agent composed of manganese dioxide contains sulfur in the main chain of the molecule and does not contain double bonds, so it is oil and weather resistant. In addition, it has excellent watertightness and airtightness, and also has good adhesion. Therefore, a cured product of a liquid polysulfide polymer is widely used as a sealing material, an adhesive and a paint. In particular, in multilayer glass applications, it has been used for a long time because of its excellent curability, watertightness and airtightness, which is superior to other base materials such as silicone sealants.

しかしながら、二酸化マンガンを可塑剤に分散させたペースト状の硬化剤は、シリコーン系シーリング材などの他基材からなる硬化剤と比較すると貯蔵・流通後の活性変化が少ないものの、より安定な取扱い性および作業性を得るために、貯蔵安定性をさらに改良する技術が望まれていた。なお貯蔵安定性の指標としては、加熱促進養生試験後の硬化性の変化が評価されることが多い。   However, paste-like curing agents in which manganese dioxide is dispersed in a plasticizer have less change in activity after storage and distribution compared to curing agents made of other base materials such as silicone sealants, but more stable handling And in order to obtain workability, a technique for further improving the storage stability has been desired. In addition, as an index of storage stability, a change in curability after the heat accelerated curing test is often evaluated.

特開昭63−22857号公報JP-A-63-22857

本発明の目的は、液状ポリサルファイドポリマーを硬化させることができ、かつ、可塑剤に分散させたペースト状の硬化剤したとき、加熱促進養生後の硬化剤の硬化性低下を抑制できる二酸化マンガンおよびその硬化型組成物を提供することである。   An object of the present invention is to provide a manganese dioxide capable of curing a liquid polysulfide polymer and suppressing a decrease in curability of the curing agent after heat-accelerated curing when the paste-like curing agent is dispersed in a plasticizer. It is to provide a curable composition.

本発明の二酸化マンガンは、液状ポリサルファイドポリマーの硬化剤に使用する二酸化マンガンであって、該二酸化マンガンが、その表面を室温で液状の有機化合物でコーティングされるとともに、前記有機化合物が、分子内に少なくとも2個の水酸基を有し、かつ沸点が190℃以上であることを特徴とする。   The manganese dioxide of the present invention is manganese dioxide used as a curing agent for a liquid polysulfide polymer, and the manganese dioxide is coated on its surface with a liquid organic compound at room temperature, and the organic compound is present in the molecule. It has at least two hydroxyl groups and has a boiling point of 190 ° C. or higher.

また、本発明の硬化型組成物は、上記二酸化マンガンおよび液状ポリサルファイドポリマーを含有することを特徴とする。   The curable composition of the present invention is characterized by containing the above manganese dioxide and a liquid polysulfide polymer.

本発明の二酸化マンガンによれば、その表面を室温で液状の有機化合物でコーティングするとともに、有機化合物の沸点が190℃以上、有機化合物の分子内に少なくとも2個の水酸基を有するようにしたので、耐熱性が向上し、可塑剤に分散させたペースト状の硬化剤したとき加熱促進養生後の硬化性低下を抑制することができる。このため、硬化剤の貯蔵安定性を向上することができる。   According to the manganese dioxide of the present invention, the surface is coated with a liquid organic compound at room temperature, the organic compound has a boiling point of 190 ° C. or higher, and has at least two hydroxyl groups in the molecule of the organic compound. When heat resistance is improved and a paste-like curing agent dispersed in a plasticizer is used, a decrease in curability after heat accelerated curing can be suppressed. For this reason, the storage stability of a hardening | curing agent can be improved.

前記有機化合物としては、好ましくはジエチレングリコール、エチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、から選ばれる少なくとも一つであり、より好ましくはジエチレングリコールおよび/またはトリエタノールアミンである。   The organic compound is preferably at least one selected from diethylene glycol, ethylene glycol, 1,5-pentanediol, polyethylene glycol, triethanolamine, and diethanolamine, more preferably diethylene glycol and / or triethanolamine. .

前記二酸化マンガンとしては、下記一般式(1)
Na0.55Mn24・1.5H2O (1)
で示される単斜晶系ナトリウムバーネサイトの層間に存在するナトリウムイオンを、一価〜三価のカチオンで置換した単斜晶系カチオン置換バーネサイト型二酸化マンガンからなることが好ましい。この単斜晶系カチオン置換バーネサイト型二酸化マンガンにより、ポリサルファイドポリマーの硬化物を長期間温水に浸漬させたとき、硬化物の体積膨潤や強度低下を少なくすることができる。
As said manganese dioxide, following General formula (1)
Na 0.55 Mn 2 O 4 .1.5H 2 O (1)
It is preferable to consist of monoclinic cation-substituted birnessite-type manganese dioxide in which sodium ions existing between monoclinic sodium birnessite layers represented by formula (1) are substituted with monovalent to trivalent cations. With this monoclinic cation-substituted birnessite-type manganese dioxide, when the cured product of polysulfide polymer is immersed in warm water for a long period of time, the volume swelling and strength reduction of the cured product can be reduced.

また、本発明の硬化型組成物は、上記の二酸化マンガンおよび液状ポリサルファイドポリマーを含有するので、二酸化マンガンが優れた耐熱性および貯蔵安定性を有し、液状ポリサルファイドポリマーに対する硬化性の低下を抑制することができる。   In addition, since the curable composition of the present invention contains the above manganese dioxide and liquid polysulfide polymer, manganese dioxide has excellent heat resistance and storage stability, and suppresses a decrease in curability with respect to the liquid polysulfide polymer. be able to.

硬化型組成物としては、充填材、可塑剤、硬化促進剤から選ばれる少なくとも一つを含有することができる。前記充填材としては、カーボンブラック、炭酸カルシウム、シリカ、マイクロバルーンから選ばれる少なくとも一つにすることができる。また前記可塑剤としては、フタル酸エステル、塩素化パラフィン、ジプロピレングリコールジベンゾエート、ハロゲン末端硫黄含有重合体から選ばれる少なくとも一つにすることができる。さらに前記硬化促進剤が、チウラム系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤から選ばれる少なくとも一つにすることができる。   The curable composition can contain at least one selected from a filler, a plasticizer, and a curing accelerator. The filler can be at least one selected from carbon black, calcium carbonate, silica, and microballoons. The plasticizer may be at least one selected from phthalic acid esters, chlorinated paraffins, dipropylene glycol dibenzoates, and halogen-terminated sulfur-containing polymers. Furthermore, the said hardening accelerator can be made into at least one chosen from a thiuram type hardening accelerator and a guanidine type hardening accelerator.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の二酸化マンガンは、液状ポリサルファイドポリマーを硬化させることができる活性化二酸化マンガンであり、その表面に室温で液状の有機化合物をコーティングすることで、耐熱性が向上し、可塑剤に分散させた硬化剤ペーストにしたとき加熱促進養生後での硬化性低下を抑制することができる。これにより貯蔵・流通後の活性変化をより一層少なくし、貯蔵安定性を向上させてより安定な取扱い性および作業性を得ることができる。   The manganese dioxide of the present invention is activated manganese dioxide capable of curing a liquid polysulfide polymer, and its surface is coated with a liquid organic compound at room temperature, thereby improving heat resistance and dispersing it in a plasticizer. When a hardener paste is used, it is possible to suppress a decrease in curability after heating accelerated curing. As a result, the change in activity after storage and distribution can be further reduced, the storage stability can be improved, and more stable handling and workability can be obtained.

室温で液状の有機化合物としては、分子内に少なくとも2個の水酸基を有し、かつ沸点が190℃以上の有機化合物である。このような有機化合物で二酸化マンガンの表面をコーティングすることにより、耐熱性が改良され、硬化剤ペーストにした後に加熱促進養生などの熱履歴を受けても、硬化剤としての活性低下を大幅に抑制することができる。有機化合物は、その分子内に少なくとも2個の水酸基、好ましくは2個または3個の水酸基を有する。有機化合物が分子内に2個以上の水酸基を有することにより、二酸化マンガンの酸化作用を適切に保持し、貯蔵安定性を高くすることができる。   The organic compound which is liquid at room temperature is an organic compound having at least two hydroxyl groups in the molecule and having a boiling point of 190 ° C. or higher. By coating the surface of manganese dioxide with such an organic compound, the heat resistance is improved, and even if it is subjected to a heat history such as heat accelerated curing after being made into a hardener paste, the decrease in activity as a hardener is greatly suppressed. can do. The organic compound has at least 2 hydroxyl groups, preferably 2 or 3 hydroxyl groups in the molecule. When the organic compound has two or more hydroxyl groups in the molecule, the oxidation action of manganese dioxide can be appropriately maintained and the storage stability can be increased.

また有機化合物の沸点は190℃以上、好ましくは190℃以上380℃以下である。有機化合物の沸点を190℃以上にすることにより二酸化マンガンの表面を確実に保護し耐熱性を改良することができる。   The boiling point of the organic compound is 190 ° C. or higher, preferably 190 ° C. or higher and 380 ° C. or lower. By setting the boiling point of the organic compound to 190 ° C. or higher, the surface of manganese dioxide can be reliably protected and the heat resistance can be improved.

さらに有機化合物は、室温で液状であることにより、二酸化マンガンの表面に容易にコーティングすることができる。ここで室温とは20℃をいう。また有機化合物の粘度は、好ましくは1〜500mPa・s、より好ましくは20〜400mPa・sであるとよい。有機化合物の粘度をこのような範囲内にすることにより、二酸化マンガンの表面に均一かつ容易にコーティングすることができる。本明細書において、有機化合物の粘度は、E型粘度計を使用し、20℃、回転数50rpmの条件で測定するものとする。   Furthermore, since the organic compound is liquid at room temperature, it can be easily coated on the surface of manganese dioxide. Here, room temperature means 20 ° C. The viscosity of the organic compound is preferably 1 to 500 mPa · s, more preferably 20 to 400 mPa · s. By making the viscosity of the organic compound within such a range, the surface of manganese dioxide can be uniformly and easily coated. In this specification, the viscosity of an organic compound shall be measured on condition of 20 degreeC and rotation speed 50rpm using an E-type viscosity meter.

本発明における有機化合物としては、例えばジエチレングリコール、エチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、などが挙げられる。なかでもジエチレングリコール、トリエタノールアミンが、作業性が良いため、より好ましい。これら有機化合物は、1種類または2種類以上を組み合わせて使用することができる。   Examples of the organic compound in the present invention include diethylene glycol, ethylene glycol, 1,5-pentanediol, polyethylene glycol, triethanolamine, and diethanolamine. Of these, diethylene glycol and triethanolamine are more preferred because of their good workability. These organic compounds can be used alone or in combination of two or more.

前記の有機化合物の添加量としては、乾燥状態の二酸化マンガンに対して、好ましくは0.1〜20重量%、より好ましくは0.5〜4重量%、さらに好ましくは1〜2重量%にするとよい。   The amount of the organic compound added is preferably 0.1 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 4% by weight, and further preferably 1 to 2% by weight with respect to dry manganese dioxide. Good.

本発明において、二酸化マンガンを有機化合物で被覆する方法は特に限定されないが、例えば、二酸化マンガンを粉砕する時に有機化合物を添加することが好ましい。これにより二酸化マンガンの表面に有機化合物をコーティングができると同時に、有機化合物が分散助剤として作用し、二酸化マンガンの粉体が凝集することを抑制でき、二酸化マンガンの粒径を適切にコントロールすることができる。   In the present invention, the method for coating manganese dioxide with an organic compound is not particularly limited. For example, it is preferable to add an organic compound when pulverizing manganese dioxide. As a result, an organic compound can be coated on the surface of manganese dioxide, and at the same time, the organic compound can act as a dispersion aid to suppress agglomeration of the manganese dioxide powder, and appropriately control the particle size of manganese dioxide. Can do.

本発明の二酸化マンガンを用いると、可塑剤に分散させた硬化剤ペーストの状態で、70℃で3日間加熱促進養生後の硬化剤の硬化性低下が抑制され、液状ポリサルファイドポリマーを含む主剤と混合6時間後の硬化型組成物のA硬度を好ましくは9以上、より好ましくは20以上にすることができる。本発明において、硬化型組成物のA硬度は、JIS K6253に基づきタイプAデュロメータにより求められる硬化型組成物の硬度である。   When manganese dioxide of the present invention is used, in the state of a hardener paste dispersed in a plasticizer, a decrease in curability of the hardener after heating accelerated curing at 70 ° C. for 3 days is suppressed and mixed with a main agent containing a liquid polysulfide polymer. The A hardness of the curable composition after 6 hours can be preferably 9 or more, more preferably 20 or more. In the present invention, the A hardness of the curable composition is the hardness of the curable composition determined by a type A durometer based on JIS K6253.

本発明の二酸化マンガンとしては、ポリサルファイドポリマーを硬化させる作用をもつ二酸化マンガンを用いることができ、例えば斜方晶系ナトリウムバーネサイト型二酸化マンガン(Na4Mn1427・9H2O)、単斜晶系ナトリウムバーネサイト型二酸化マンガン(Na0.55Mn24・1.5H2O)、アルカリ処理により活性化されたバーネサイト構造あるいはブセライト構造を有する二酸化マンガン、単斜晶系カチオン置換バーネサイト型二酸化マンガンを例示することができる。好ましくは単斜晶系カチオン置換バーネサイト型二酸化マンガンがよい。 As the manganese dioxide of the present invention, manganese dioxide having an action of curing a polysulfide polymer can be used. For example, orthorhombic sodium birnessite-type manganese dioxide (Na 4 Mn 14 O 27 · 9H 2 O), simple Oblique-type sodium banesite-type manganese dioxide (Na 0.55 Mn 2 O 4 .1.5H 2 O), manganese dioxide activated by alkali treatment and having a banesite structure or bucerite structure, monoclinic cation-substituted banesite-type Manganese dioxide can be exemplified. Monoclinic cation-substituted birnessite-type manganese dioxide is preferable.

バーネサイト構造を有する二酸化マンガンは、層間距離が約7オングストローム、好ましくは6.70〜7.50オングストローム、より好ましくは6.90〜7.25オングストロームである。バーネサイト型二酸化マンガンとしては、天然のバーネサイト鉱や、化学合成によるバーネサイトを使用し、アルカリ処理を行い活性化した単斜晶系ナトリウムバーネサイトを好ましく用いることができる。化学合成によるバーネサイトとしては、沈殿法で得られた物、すなわち、酸素の存在下、塩化マンガン、硫酸マンガン、硝酸マンガン等の水溶液に苛性ソーダ等アルカリ水溶液を滴下し、得られた物等が挙げられる。   Manganese dioxide having a benesite structure has an interlayer distance of about 7 angstroms, preferably 6.70-7.50 angstroms, more preferably 6.90-7.25 angstroms. As the birnessite-type manganese dioxide, it is possible to preferably use monoclinic sodium birnessite activated by alkali treatment using natural birnessite ore, or burntite by chemical synthesis. Examples of banesite by chemical synthesis include those obtained by the precipitation method, that is, products obtained by dropping an alkaline aqueous solution such as caustic soda into an aqueous solution of manganese chloride, manganese sulfate, manganese nitrate, etc. in the presence of oxygen. .

ブセライト構造を有する二酸化マンガンは、バーネサイト構造より結晶水量が多く、層間距離が長い。層間距離が約10オングストローム、好ましくは7.50〜11.50オングストロームである。ブセライト型二酸化マンガンとしては、天然のブセライト鉱、及び化学合成によるブセライトを使用することができる。化学合成によるブセライトとしては、沈殿法で得られた物、すなわち、酸素の存在下、塩化マンガン、硫酸マンガン、硝酸マンガン等水溶液に苛性ソーダ等アルカリ水溶液を滴下し、得られた物等が挙げられる。   Manganese dioxide having a bcelite structure has a larger amount of water of crystallization and a longer interlayer distance than the banesite structure. The interlayer distance is about 10 angstroms, preferably 7.50-11.50 angstroms. As bucerite-type manganese dioxide, natural bcelite ore and bucelite by chemical synthesis can be used. Examples of the bucelite obtained by chemical synthesis include a product obtained by a precipitation method, that is, a product obtained by dropping an alkaline aqueous solution such as caustic soda into an aqueous solution such as manganese chloride, manganese sulfate and manganese nitrate in the presence of oxygen.

単斜晶系カチオン置換バーネサイト型二酸化マンガンは下記一般式(1)で示される単斜晶系ナトリウムバーネサイトの層間に存在するナトリウムイオンを、一価〜三価のカチオンで置換したカチオン置換バーネサイト型二酸化マンガンである。
Na0.55Mn24・1.5H2O (1)
Monoclinic cation-substituted birnessite-type manganese dioxide is a cation-substituted birnessite in which sodium ions existing between monoclinic sodium birnessite represented by the following general formula (1) are replaced with monovalent to trivalent cations. Type manganese dioxide.
Na 0.55 Mn 2 O 4 .1.5H 2 O (1)

単斜晶系ナトリウムバーネサイトの層間に存在するナトリウムイオンを、一価〜三価のカチオンで置換した単斜晶系カチオン置換バーネサイト型二酸化マンガンは、吸水性が高いナトリウムイオンを、吸水性の低い一価〜三価のカチオンに置換することで、二酸化マンガンの吸水性を低減することができる。この二酸化マンガンを硬化剤にすることによりポリサルファイドポリマーの硬化物の吸水性を大幅に低減するので、長期間温水に浸漬させても硬化物の体積膨潤や強度低下を少なくすることができる。   Monoclinic cation-substituted birnessite-type manganese dioxide, in which sodium ions existing between monoclinic sodium birnessite layers are replaced with monovalent to trivalent cations, has high water-absorbing sodium ions. By substituting with a low monovalent to trivalent cation, the water absorption of manganese dioxide can be reduced. By using this manganese dioxide as a curing agent, the water absorption of the cured product of the polysulfide polymer is greatly reduced, so that the volume swelling and strength reduction of the cured product can be reduced even when immersed in warm water for a long period of time.

ナトリウムイオンを置換する一価〜三価のカチオンは、単斜晶系のバーネサイト構造の層間に入るイオン半径を有したもので、吸水性が低いカチオンであれば特に制限はない。好ましくは、例えばカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ストロンチウムイオン、ニッケルイオン、鉄(III)イオン、ランタンイオン、亜鉛イオン、バリウムイオン等の金属イオンや、プロトン、アンモニウムイオン等を挙げることができる。   The monovalent to trivalent cation replacing the sodium ion has an ionic radius that falls between the layers of the monoclinic birnessite structure, and is not particularly limited as long as it is a cation with low water absorption. Preferable examples include metal ions such as calcium ion, magnesium ion, strontium ion, nickel ion, iron (III) ion, lanthanum ion, zinc ion, barium ion, proton, ammonium ion and the like.

ナトリウムイオンを一価〜三価のカチオンで置換するとは、少なくとも一価〜三価のカチオンの含量をナトリウムイオンの含量より多くすることをいう。ポリサルファイドポリマーの硬化物の長期温水浸漬時の体積膨潤率を抑制するには、低吸水性カチオンの置換率が高く、すなわち残存するナトリウムイオン量が少ない方がよい。カチオン置換した二酸化マンガンにおけるナトリウムイオンの含量は、好ましくは0.40重量%以下、より好ましくは0.15重量%以下にするとよい。   The replacement of sodium ions with monovalent to trivalent cations means that at least the content of monovalent to trivalent cations is made higher than the content of sodium ions. In order to suppress the volume swelling rate of the cured product of polysulfide polymer during long-term warm water immersion, it is preferable that the substitution rate of the low water-absorbing cation is high, that is, the amount of remaining sodium ions is small. The content of sodium ions in the cation-substituted manganese dioxide is preferably 0.40% by weight or less, more preferably 0.15% by weight or less.

単斜晶系ナトリウムバーネサイトの層間のナトリウムイオンを一価〜三価のカチオンで置換する方法は、例えば単斜晶系ナトリウムバーネサイトを、一価〜三価のカチオンを含む水溶液で処理しナトリウムイオンを一価〜三価のカチオンに置換した後、その生成物を水洗し乾燥する方法や、通常行われるイオン置換方法を用いることができる。   The method for replacing sodium ions between monoclinic sodium birnessite with monovalent to trivalent cations is, for example, treating monoclinic sodium birnessite with an aqueous solution containing monovalent to trivalent cations. Then, after the sodium ion is replaced with a monovalent to trivalent cation, the product is washed with water and dried, or a commonly performed ion replacement method can be used.

一価〜三価のカチオンを含む水溶液での処理方法において、一価〜三価のカチオンを含む水溶液としては、水溶性の金属塩を含むものであれば特に制限されない。金属塩は、好ましくは塩化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、有機酸塩であるとよい。水溶液の金属塩の濃度は、好ましくは0.5〜50重量%、より好ましくは2〜30重量%であるとよい。   In the treatment method with an aqueous solution containing monovalent to trivalent cations, the aqueous solution containing monovalent to trivalent cations is not particularly limited as long as it contains a water-soluble metal salt. The metal salt is preferably a chloride, sulfate, nitrate, carbonate, or organic acid salt. The concentration of the metal salt in the aqueous solution is preferably 0.5 to 50% by weight, more preferably 2 to 30% by weight.

一価〜三価のカチオンを含む水溶液での処理方法は、特に制限されないが、例えばこれらの水溶液に二酸化マンガンを添加して撹拌すればよい。水溶液への二酸化マンガンの添加量については、カチオンを含む水溶液1リットルに対して好ましくは0.1〜200g、より好ましくは0.5〜150gにするとよい。処理条件は、水溶液の温度が好ましくは10〜80℃、より好ましくは20〜50℃で、処理時間が好ましくは1〜72時間、より好ましくは5〜24時間程度撹拌するとよい。また、カチオン置換した二酸化マンガンを乾燥する際は、好ましくは20〜180℃にて、より好ましくは60〜150℃にて、好ましくは1〜150時間乾燥するとよい。   The treatment method with an aqueous solution containing monovalent to trivalent cations is not particularly limited. For example, manganese dioxide may be added to these aqueous solutions and stirred. The amount of manganese dioxide added to the aqueous solution is preferably 0.1 to 200 g, more preferably 0.5 to 150 g, per liter of the aqueous solution containing cations. The treatment conditions are such that the temperature of the aqueous solution is preferably 10 to 80 ° C., more preferably 20 to 50 ° C., and the treatment time is preferably 1 to 72 hours, more preferably about 5 to 24 hours. Further, when drying the cation-substituted manganese dioxide, it is preferably dried at 20 to 180 ° C, more preferably 60 to 150 ° C, and preferably 1 to 150 hours.

本発明の硬化型組成物は、上述した二酸化マンガンおよび液状ポリサルファイドポリマーを含有する。沸点が190℃以上で分子内に少なくとも2個の水酸基を有する室温で液状の有機化合物を表面コーティングした二酸化マンガンを硬化剤として用いると、硬化剤を加熱促進養生しても硬化性低下が抑制されるため、貯蔵安定性を大幅に向上することができる。特に硬化剤を70℃で3日間養生した後に、液状ポリサルファイドポリマーを含む主剤と混合6時間後の硬化型組成物のA硬度を9以上にすることができる。また二酸化マンガンとして、単斜晶系カチオン置換バーネサイト型二酸化マンガンを用いると、ポリサルファイドポリマーからなる硬化物の温水浸漬時の膨潤や強度低下を低減させることができ、80℃温水に10日間浸漬した後の体積膨潤率を10%未満にすることができる。   The curable composition of the present invention contains the above-described manganese dioxide and a liquid polysulfide polymer. When manganese dioxide whose surface is coated with a liquid organic compound at room temperature having a boiling point of 190 ° C. or more and having at least two hydroxyl groups in the molecule is used as a curing agent, a decrease in curability is suppressed even when the curing agent is heated and cured. Therefore, the storage stability can be greatly improved. In particular, after curing the curing agent at 70 ° C. for 3 days, the A hardness of the curable composition after 6 hours of mixing with the main agent containing the liquid polysulfide polymer can be 9 or more. Further, when monoclinic cation-substituted birnessite-type manganese dioxide is used as manganese dioxide, swelling and strength reduction of the cured product made of polysulfide polymer when immersed in warm water can be reduced, and after immersion in warm water at 80 ° C. for 10 days. The volume swelling ratio can be less than 10%.

本発明で用いる液状ポリサルファイドポリマーは、好ましくは下記一般式(2)で示される。
HS−(R−Sxn−R−SH (2)
(ただし、Rは−O−CH2−O−結合を含む2価あるいは3価の有機基、nは1〜200の整数であり、好ましくは1〜50の整数である。xは1〜5の整数でxの平均値は1〜2.5である。)
The liquid polysulfide polymer used in the present invention is preferably represented by the following general formula (2).
HS- (R- Sx ) n- R-SH (2)
(However, R is a divalent or trivalent organic group containing a —O—CH 2 —O— bond, n is an integer of 1 to 200, and preferably an integer of 1 to 50. x is 1 to 5) And the average value of x is 1 to 2.5.)

前記式(2)において、Rは、好ましくは、−O−CH2−O−結合と、直鎖アルキレン基または分岐アルキレン基を含む有機基である。Rは、より好ましくは−O−CH2−O−結合と分岐アルキレン基を含む有機基であるとよい。直鎖または分岐アルキレン基は、好ましくは、−O−CH2−O−結合のモル数に対して、0〜70モル%であるとよい。 In the formula (2), R is preferably an organic group containing a —O—CH 2 —O— bond and a linear alkylene group or a branched alkylene group. R is more preferably an organic group containing a —O—CH 2 —O— bond and a branched alkylene group. The linear or branched alkylene group is preferably 0 to 70 mol% with respect to the number of moles of the —O—CH 2 —O— bond.

Rは、好ましくは、
−C24−O−CH2−O−C24
を50モル%以上含有する。さらに好ましくは、
−C24−O−CH2−O−C24
を70モル%以上含有する。
R is preferably
—C 2 H 4 —O—CH 2 —O—C 2 H 4
Is contained in an amount of 50 mol% or more. More preferably,
—C 2 H 4 —O—CH 2 —O—C 2 H 4
70 mol% or more.

分岐アルキレン基は、好ましくは、トリハロ有機化合物由来の多官能成分で、下記一般式(3)で示される有機基である。

Figure 0005905380
The branched alkylene group is preferably a polyfunctional component derived from a trihalo organic compound and is an organic group represented by the following general formula (3).
Figure 0005905380

分岐トリハロ有機化合物として好ましいのは、トリハロアルキル化合物であり、より好ましいのは、トリハロプロパンである。好ましいトリハロプロパンのハロゲン原子は、塩素、臭素、およびヨウ素であり、より好ましいハロゲン原子は塩素原子である。   Preferred as the branched trihalo organic compound is a trihaloalkyl compound, and more preferred is trihalopropane. Preferred halogen atoms of trihalopropane are chlorine, bromine, and iodine, and more preferred halogen atoms are chlorine atoms.

本発明で用いる液状ポリサルファイドポリマーは、前記式(2)のnが1〜200の整数、好ましくは1〜50の整数である。液状ポリスルフィドポリマーは、室温で液状であり、数平均分子量が、好ましくは500〜50,000であり、より好ましくは1,000〜10,000である。   In the liquid polysulfide polymer used in the present invention, n in the formula (2) is an integer of 1 to 200, preferably an integer of 1 to 50. The liquid polysulfide polymer is liquid at room temperature, and the number average molecular weight is preferably 500 to 50,000, more preferably 1,000 to 10,000.

さらに、前記式(2)のxは1〜5の整数、好ましくは1〜3の整数であり、xの平均値が1〜2.5である。また、特にxの平均値が2未満であるときには、低粘度、低ガラス転移温度、高耐熱性の効果がある。   Furthermore, x in the formula (2) is an integer of 1 to 5, preferably an integer of 1 to 3, and the average value of x is 1 to 2.5. In particular, when the average value of x is less than 2, there are effects of low viscosity, low glass transition temperature, and high heat resistance.

本発明で用いる液状ポリサルファイドポリマーは、従来の固体ポリサルファイドの形成を経由する製造方法及び、相間移動触媒を用いた固体ポリサルファイドの形成を含まない特許第4227787号公報記載の製造方法により得ることができるが、いずれの方法にも限定されるものではない。   The liquid polysulfide polymer used in the present invention can be obtained by a conventional production method via formation of solid polysulfide and a production method described in Japanese Patent No. 4227787 which does not include formation of solid polysulfide using a phase transfer catalyst. The method is not limited to any method.

本発明の硬化型組成物は、二酸化マンガンを液状ポリサルファイドポリマーの硬化剤として用いる際に、作業性及び硬化後の物性を改良する目的で、必要に応じて、可塑剤、充填材、硬化促進剤、接着促進剤、顔料などの添加剤を含有する事ができる。好ましくは充填材、可塑剤、硬化促進剤から選ばれる少なくとも一つを含有するとよい。   When using manganese dioxide as a curing agent for a liquid polysulfide polymer, the curable composition of the present invention is a plasticizer, a filler, a curing accelerator, if necessary, for the purpose of improving workability and physical properties after curing. Further, additives such as adhesion promoters and pigments can be contained. Preferably, at least one selected from fillers, plasticizers, and curing accelerators may be contained.

可塑剤としては、例えばフタル酸ジブチル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸アルキル(C7−C9)ベンジルなどのフタル酸エステル、塩素化パラフィン、ジプロピレングリコールジベンゾエート、ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジベンゾエート、ジプロピレングリコールモノベンゾエート、水添ターフェニル、特開2004―51918号公報記載の炭化水素系可塑剤、特願2011−167330号明細書記載のハロゲン末端硫黄含有重合体などが挙げられる。好ましい可塑剤としては、フタル酸エステル、塩素化パラフィン、ジプロピレングリコールジベンゾエート、ハロゲン末端硫黄含有重合体から選ばれる少なくとも一つであるとよい。 Examples of the plasticizer include phthalic acid esters such as dibutyl phthalate, butyl benzyl phthalate, and alkyl (C 7 -C 9 ) benzyl phthalate, chlorinated paraffin, dipropylene glycol dibenzoate, diethylene glycol dibenzoate, and triethylene glycol diester. Examples thereof include benzoate, dipropylene glycol monobenzoate, hydrogenated terphenyl, hydrocarbon plasticizer described in JP-A-2004-51918, and halogen-terminated sulfur-containing polymer described in Japanese Patent Application No. 2011-167330. A preferable plasticizer is at least one selected from phthalic acid esters, chlorinated paraffins, dipropylene glycol dibenzoates, and halogen-terminated sulfur-containing polymers.

可塑剤の添加量は、硬化物の硬度、強度や伸び、さらには硬化前の硬化型組成物の粘度の設計によって設定されるが、液状ポリサルファイドポリマー100重量部に対して1〜100重量部であることが好ましい。可塑剤の添加量が100重量部を超えると非反応性の液状物が多くなり硬化物の硬度が保てない場合がある。より好ましくは1〜50重量部であり、さらにより好ましくは、1〜30重量部である。   The addition amount of the plasticizer is set by the hardness, strength and elongation of the cured product, and further by the design of the viscosity of the curable composition before curing, but is 1 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the liquid polysulfide polymer Preferably there is. When the addition amount of the plasticizer exceeds 100 parts by weight, the amount of non-reactive liquid increases and the hardness of the cured product may not be maintained. More preferably, it is 1-50 weight part, More preferably, it is 1-30 weight part.

充填材としては、例えば炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、シリカ、ケイ酸塩、硫酸塩などの無機充填材やカーボンブラックなどが挙げられる。また、ポリアミドやポリエチレンのような軽量ポリマー充填材、シリカ、アクリロニトリルやメタクリロニトリルや塩化ビニリデンなどの熱可塑性バルーン(熱膨張マイクロカプセル)、フェノールやエポキシなどの熱硬化性バルーン、シラスやフライアッシュやガラスやアルミナなどの無機系バルーンなどの中空充填材、などが挙げられる。好ましい充填材としては、カーボンブラック、炭酸カルシウム、シリカ、マイクロバルーンから選ばれる少なくとも一つであるとよい。なお、充填材は2種類以上用いてもよく、いずれの充填材も、表面を脂肪酸、樹脂酸、界面活性剤、シランカップリング剤、パラフィンなどで処理したものを使用してもよい。   Examples of the filler include inorganic fillers such as calcium carbonate, aluminum oxide, aluminum hydroxide, silica, silicate, sulfate, and carbon black. In addition, lightweight polymer fillers such as polyamide and polyethylene, thermoplastic balloons (thermal expansion microcapsules) such as silica, acrylonitrile, methacrylonitrile and vinylidene chloride, thermosetting balloons such as phenol and epoxy, shirasu and fly ash Examples thereof include hollow fillers such as inorganic balloons such as glass and alumina. A preferred filler is at least one selected from carbon black, calcium carbonate, silica, and microballoons. Two or more kinds of fillers may be used, and any of the fillers may have a surface treated with a fatty acid, a resin acid, a surfactant, a silane coupling agent, paraffin, or the like.

なお、炭酸カルシウムは、重質炭酸カルシウム、コロイド炭酸カルシウムが好ましい。一般に、重質炭酸カルシウムは、石灰石原石を機械的に粉砕・分級して所望の粒度とし得られた炭酸カルシウムである。またコロイド炭酸カルシウムは、石灰石原石をコークス等で混焼し、一旦酸化カルシウム(生石灰)を作製し、それを水と反応させて水酸化カルシウム(消石灰)とし、焼成時に発生した炭酸ガスと反応せしめ、所望の粒径、粒子形状とし得られた炭酸カルシウムである。   The calcium carbonate is preferably heavy calcium carbonate or colloidal calcium carbonate. Generally, heavy calcium carbonate is calcium carbonate obtained by mechanically crushing and classifying raw limestone to obtain a desired particle size. In addition, colloidal calcium carbonate is obtained by co-firing raw limestone with coke, etc., once producing calcium oxide (quick lime), reacting it with water to form calcium hydroxide (slaked lime), and reacting with carbon dioxide gas generated during firing, Calcium carbonate obtained to have a desired particle size and particle shape.

充填材の添加量は、液状ポリサルファイドポリマー100重量部に対して0.1〜500重量部であることが好ましい。充填材の添加量が0.1重量部未満では十分な補強硬化が得られず、500重量部を超えると硬化型組成物の粘度が高くなり作業性が低下し好ましくない。より好ましくは1〜300重量部、さらにより好ましくは10〜200重量部、もっと好ましくは、30〜60重量部である。   The amount of filler added is preferably 0.1 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the liquid polysulfide polymer. When the addition amount of the filler is less than 0.1 parts by weight, sufficient reinforcement and curing cannot be obtained. More preferably, it is 1-300 weight part, More preferably, it is 10-200 weight part, More preferably, it is 30-60 weight part.

硬化促進剤としては、アルデヒド・アンモニア及びアルデヒド・アミン系、チオウレア系、グアニジン系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チウラム系、ジチオカルバミン酸塩系、キサントゲン酸塩系などの硬化促進剤が挙げられる。具体的には、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、ジフェニルグアニジン、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ヘキサメチレンテトラミンなどが挙げられる。好ましい硬化促進剤としてはチウラム系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤から選ばれる少なくとも一つであるとよい。上記硬化促進剤は2種類以上を用いても良い。   Examples of the curing accelerator include aldehyde / ammonia and aldehyde / amine-based, thiourea-based, guanidine-based, thiazole-based, sulfenamide-based, thiuram-based, dithiocarbamate-based, and xanthate-based curing accelerators. Specific examples include tris (dimethylaminomethyl) phenol, diphenylguanidine, tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, tetrabutylthiuram disulfide, hexamethylenetetramine and the like. A preferable curing accelerator is at least one selected from a thiuram curing accelerator and a guanidine curing accelerator. Two or more curing accelerators may be used.

硬化促進剤の添加量は、硬化型組成物の硬化速度や、さらには使用温度によって設定されるが、液状ポリサルファイドポリマー100重量部に対して1〜10重量部であることが好ましい。硬化促進剤の添加量が10重量部を超えると反応に関与しなかった残存の促進剤が硬化物の性能を落とす場合がある。より好ましくは1〜5重量部であり、さらにより好ましくは、1〜3重量部である。   Although the addition amount of a hardening accelerator is set with the hardening rate of a curable composition, and also use temperature, it is preferable that it is 1-10 weight part with respect to 100 weight part of liquid polysulfide polymers. When the addition amount of the curing accelerator exceeds 10 parts by weight, the remaining accelerator that is not involved in the reaction may deteriorate the performance of the cured product. More preferably, it is 1-5 weight part, More preferably, it is 1-3 weight part.

接着促進剤としては加水分解性シリル基と反応性有機官能基とを含有するシランカップリング剤が挙げられる。具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2−(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、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドなどが挙げられる。また、特開平6−271833号公報に記載のポリサルファイドポリマー“チオコールLP−3”と3―グリドキシプロピルトリメトキシシランを反応させて合成した末端トリメトキシシラン変性ポリサルファイドポリマーもシランカップリング剤として用いることができる。これらシランカップリング剤は2種以上を用いてもよい。   Examples of the adhesion promoter include a silane coupling agent containing a hydrolyzable silyl group and a reactive organic functional group. Specifically, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2- (3,4 epoxy cyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyl Triethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2 (amino Ethyl) 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, N-phenyl- Examples include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide. Further, a terminal trimethoxysilane-modified polysulfide polymer synthesized by reacting polysulfide polymer “thiocol LP-3” and 3-gridoxypropyltrimethoxysilane described in JP-A-6-271833 is also used as a silane coupling agent. Can do. Two or more of these silane coupling agents may be used.

本発明の硬化型組成物で得られる硬化物は、耐油性、耐候性、水密性、気密性および接着性に優れた特徴を有する。さらに二酸化マンガンとして単斜晶系カチオン置換バーネサイト型二酸化マンガンを使用することにより、硬化物の温水浸漬時の体積膨潤を極めて小さくすることかできる。これらの特徴は、シーリング材、接着剤および塗料などに好適である。特に、二酸化マンガンの表面を特定の有機化合物でコーティングしたので、硬化型組成物を構成する硬化剤の貯蔵安定性を一層向上することができる。   The cured product obtained by the curable composition of the present invention has characteristics excellent in oil resistance, weather resistance, water tightness, air tightness and adhesiveness. Further, by using monoclinic cation-substituted birnessite-type manganese dioxide as manganese dioxide, the volume swelling of the cured product when immersed in warm water can be extremely reduced. These characteristics are suitable for sealing materials, adhesives, paints and the like. In particular, since the surface of manganese dioxide is coated with a specific organic compound, the storage stability of the curing agent constituting the curable composition can be further improved.

また温水浸漬時の硬化物の体積膨潤が極めて小さいという特徴は、サッシに溜まった水への耐久性を求められる複層ガラス用シーリング材に最適である。世界の市場で最大のシェアを持つ、二酸化マンガンを硬化剤とする従来のポリサルファイド系複層ガラスシーリング材は、80℃温水浸漬10日間で20%以上の膨潤がある。したがって、ポリサルファイド系シーリング材において耐久性を向上させるためには、80℃温水浸漬10日後の体積膨潤率を20%未満に抑えることが好ましい。より好ましくは、80℃温水浸漬10日後の体積膨潤率が10%未満である。   Moreover, the feature that the volume swelling of the cured product when immersed in warm water is extremely small is optimal for a sealing material for double-glazed glass that requires durability against water accumulated in a sash. The conventional polysulfide-based multi-layer glass sealing material using manganese dioxide as a curing agent, which has the largest market share in the world market, has a swelling of 20% or more in 10 days of hot water immersion at 80 ° C. Therefore, in order to improve durability in the polysulfide-based sealing material, it is preferable to suppress the volume swelling rate after 10 days of 80 ° C. hot water immersion to less than 20%. More preferably, the volume swelling rate after 10 days of 80 ° C. hot water immersion is less than 10%.

体積膨潤率の測定は様々な方法があるが、空気中の重量と水中の重量から体積を求め、温水浸漬前後で体積の変化率(%)を求める方法が簡易かつ精度が良い。サンプルの形状はより浸漬の影響を受けやすいように、厚みを薄く調整する必要があるが、データの再現性より、2mm厚以下のシートとし、30×30mm以上の面積とするのが好ましい。   There are various methods for measuring the volume swelling rate, but the method of obtaining the volume from the weight in air and the weight in water and obtaining the volume change rate (%) before and after immersion in warm water is simple and accurate. The thickness of the sample needs to be adjusted to be thin so that it is more susceptible to immersion. However, from the reproducibility of the data, it is preferable to use a sheet having a thickness of 2 mm or less and an area of 30 × 30 mm or more.

本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。以下文中の「部」は特に断りのない限り重量基準の「重量部」である。   The invention is illustrated in more detail by the following examples. In the following text, “parts” means “parts by weight” based on weight unless otherwise specified.

二酸化マンガンの結晶構造の同定と層間距離の算出には、粉末X線回折測定(スペクトリス株式会社製X’Pert PRO MRD)を行い、X線回折チャートを得た。標準回折チャートとのピーク比較により結晶構造の同定を行い、001反射に指数付けされるピークの面間隔がバーネサイト構造の層間距離に相当するとして層間距離を算出した。   For identification of the crystal structure of manganese dioxide and calculation of the interlayer distance, powder X-ray diffraction measurement (X'Pert PRO MRD manufactured by Spectris Co., Ltd.) was performed to obtain an X-ray diffraction chart. The crystal structure was identified by comparing the peak with the standard diffraction chart, and the interlayer distance was calculated assuming that the interplanar spacing of the peak indexed to the 001 reflection corresponds to the interlayer distance of the burntite structure.

化学組成比の算出には、Naに関しては原子吸光法、Mnに関しては酸化還元滴定法、その他の金属に関してはICP発光分光分析法(ICP−AES法)を用いて定量を行った。なお、表1に記載した化学分析結果は、二酸化マンガン中の各金属の含量(重量%)を表わした。   For calculation of the chemical composition ratio, quantification was performed using atomic absorption method for Na, oxidation-reduction titration method for Mn, and ICP emission spectroscopic analysis method (ICP-AES method) for other metals. In addition, the chemical analysis result described in Table 1 represents the content (% by weight) of each metal in manganese dioxide.

合成実施例1
市販品1(Honeywell製二酸化マンガンType−FA、単斜晶系ナトリウムバーネサイト型二酸化マンガン)100部にジエチレングリコール(和光純薬工業社製、水酸基数が2、沸点が245℃、E型粘度計で測定した20℃の粘度が25.4mPa・s)2.0部を加え、自動乳鉢で1時間粉砕することにより、合成実施例1の二酸化マンガンを得た。この合成実施例1の二酸化マンガンの層間距離と化学組成比を表1に示す。合成実施例1の二酸化マンガンは単斜晶系ナトリウムバーネサイト型二酸化マンガンに対して2.0重量%のジエチレングリコールによりコーティングされた表面処理粉体である。
Synthesis Example 1
Commercially available product 1 (Honeywell Manganese Dioxide Type-FA, Monoclinic Sodium Bahnesite Manganese Dioxide) 100 parts diethylene glycol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., hydroxyl number 2, boiling point 245 ° C., E-type viscometer Manganese dioxide of Synthesis Example 1 was obtained by adding 2.0 parts of a viscosity of 25.4 mPa · s) at 20 ° C. measured in step 1 and grinding in an automatic mortar for 1 hour. Table 1 shows the interlayer distance and chemical composition ratio of the manganese dioxide of Synthesis Example 1. Manganese dioxide of Synthesis Example 1 is a surface-treated powder coated with 2.0% by weight of diethylene glycol with respect to monoclinic sodium banesite type manganese dioxide.

合成実施例2
市販品1を100部にトリエタノールアミン(和光純薬工業社製、水酸基数が3、沸点が360℃、E型粘度計で測定した20℃の粘度が370.1mPa・s)2.0部を加え、自動乳鉢で1時間粉砕することにより、合成実施例2の二酸化マンガンを得た。この合成実施例2の二酸化マンガンの層間距離と化学組成比を表1に示す。合成実施例2の二酸化マンガンは単斜晶系ナトリウムバーネサイト型二酸化マンガンに対して2.0重量%のトリエタノールアミンによりコーティングされた表面処理粉体である。
Synthesis Example 2
100 parts of commercial product 1 2.0 parts triethanolamine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 3 hydroxyl groups, boiling point 360 ° C., viscosity at 20 ° C. measured by E-type viscometer 370.1 mPa · s) And pulverized in an automatic mortar for 1 hour to obtain manganese dioxide of Synthesis Example 2. Table 1 shows the interlayer distance and chemical composition ratio of the manganese dioxide of Synthesis Example 2. Manganese dioxide of Synthesis Example 2 is a surface-treated powder coated with 2.0% by weight of triethanolamine with respect to monoclinic sodium birnessite-type manganese dioxide.

合成比較例1
塩化マンガンニ水和物188.7部を蒸留水3000部に加えて溶解した水溶液(A)と、苛性ソーダ825部と過酸化水素216.2部と蒸留水3750部からなる水溶液(B)を準備した。水溶液(A),(B)いずれも、10℃以下に保持した後、回転数800rpmで攪拌しながら、水溶液(B)を水溶液(A)に120分間かけて加えた。添加完了後、更に5時間攪拌を行った。その後、懸濁液の濾過を行い、ろ液の電導度が100マイクロシーメンス(μS/cm)となるまで水洗し、ろ物(1)を得た。ろ物(1)400部を、予め用意した酢酸370部と蒸留水14700部からなる水溶液に加え、12時間攪拌した。次に、得られた懸濁液の濾過を行い、ろ液の電導度が100マイクロシーメンス(μS/cm)となるまで水洗した後、ろ物を回収し、150℃で12時間乾燥した乾燥物(1)を得た。得られた乾燥物(1)を乳鉢で粉砕し、合成比較例1の二酸化マンガンを得た。この合成比較例1の二酸化マンガンの層間距離と化学組成比を表1に示す。これらの結果から、合成比較例1の二酸化マンガンはナトリウム含量0.07重量%の、層間にプロトンが導入された単斜晶系バーネサイトである。
Synthesis Comparative Example 1
An aqueous solution (A) prepared by adding 188.7 parts of manganese chloride dihydrate to 3000 parts of distilled water and an aqueous solution (B) comprising 825 parts of caustic soda, 216.2 parts of hydrogen peroxide, and 3750 parts of distilled water were prepared. . Both aqueous solutions (A) and (B) were kept at 10 ° C. or lower, and then the aqueous solution (B) was added to the aqueous solution (A) over 120 minutes while stirring at a rotation speed of 800 rpm. After the addition was completed, the mixture was further stirred for 5 hours. Thereafter, the suspension was filtered and washed with water until the electric conductivity of the filtrate reached 100 microsiemens (μS / cm) to obtain a filtrate (1). 400 parts of the filtered product (1) was added to an aqueous solution consisting of 370 parts of acetic acid and 14700 parts of distilled water, and stirred for 12 hours. Next, the obtained suspension is filtered, washed with water until the electric conductivity of the filtrate reaches 100 microsiemens (μS / cm), and then the filtrate is recovered and dried at 150 ° C. for 12 hours. (1) was obtained. The obtained dried product (1) was pulverized in a mortar to obtain manganese dioxide of Synthesis Comparative Example 1. Table 1 shows the interlayer distance and chemical composition ratio of the manganese dioxide of Synthesis Comparative Example 1. From these results, the manganese dioxide of Synthesis Comparative Example 1 is a monoclinic birnessite having a sodium content of 0.07% by weight and having protons introduced between layers.

合成実施例3
合成比較例1と同様にして得られた乾燥物(1)を100部にジエチレングリコール1.0部を加え、自動乳鉢で1時間粉砕することにより、合成実施例3の二酸化マンガンを得た。この合成実施例3の二酸化マンガンの層間距離と化学組成比を表1に示す。
Synthesis Example 3
Manganese dioxide of Synthesis Example 3 was obtained by adding 1.0 part of diethylene glycol to 100 parts of the dried product (1) obtained in the same manner as in Synthetic Comparative Example 1, and grinding it in an automatic mortar for 1 hour. Table 1 shows the interlayer distance and chemical composition ratio of the manganese dioxide of Synthesis Example 3.

これらの結果から、合成実施例3の二酸化マンガンは、ナトリウム含量0.07重量%の、層間にプロトンが導入された単斜晶系バーネサイトに対して1.0重量%のジエチレングリコールによりコーティングされた表面処理粉体である。   From these results, the manganese dioxide of Synthesis Example 3 has a sodium content of 0.07% by weight and a surface coated with 1.0% by weight of diethylene glycol with respect to monoclinic birnessite with protons introduced between the layers. Processed powder.

合成実施例4
合成比較例1と同様にして得られた乾燥物(1)を100部にジエチレングリコール2.0部を加え、自動乳鉢で1時間粉砕することにより、合成実施例4の二酸化マンガンを得た。この合成実施例4の二酸化マンガンの層間距離と化学組成比を表1に示す。
Synthesis Example 4
Manganese dioxide of Synthesis Example 4 was obtained by adding 2.0 parts of diethylene glycol to 100 parts of the dried product (1) obtained in the same manner as in Synthetic Comparative Example 1, and grinding it in an automatic mortar for 1 hour. Table 1 shows the interlayer distance and chemical composition ratio of the manganese dioxide of Synthesis Example 4.

これらの結果から、合成実施例4の二酸化マンガンは、ナトリウム含量0.07重量%の、層間にプロトンが導入された単斜晶系バーネサイトに対して2.0重量%のジエチレングリコールによりコーティングされた表面処理粉体である。   From these results, the manganese dioxide of Synthesis Example 4 has a sodium content of 0.07% by weight and a surface coated with 2.0% by weight of diethylene glycol with respect to monoclinic birnessite with protons introduced between the layers. Processed powder.

合成実施例5
合成比較例1と同様にして得られた乾燥物(1)を100部にトリエタノールアミン1.0部を加え、自動乳鉢で1時間粉砕することにより、合成実施例5の二酸化マンガンを得た。この合成実施例5の二酸化マンガンの層間距離と化学組成比を表1に示す。
Synthesis Example 5
Manganese dioxide of Synthesis Example 5 was obtained by adding 1.0 part of triethanolamine to 100 parts of the dried product (1) obtained in the same manner as in Synthetic Comparative Example 1, and grinding it in an automatic mortar for 1 hour. . Table 1 shows the interlayer distance and chemical composition ratio of manganese dioxide of Synthesis Example 5.

これらの結果から、合成実施例5の二酸化マンガンは、ナトリウム含量0.07重量%の、層間にプロトンが導入された単斜晶系バーネサイトに対して1.0重量%のトリエタノールアミンによりコーティングされた表面処理粉体である。   From these results, manganese dioxide of Synthesis Example 5 was coated with 1.0% by weight of triethanolamine with respect to monoclinic birnessite having a sodium content of 0.07% by weight and protons introduced between the layers. Surface-treated powder.

合成実施例6
合成比較例1と同様にして得られた乾燥物(1)を100部にトリエタノールアミン2.0部を加え、自動乳鉢で1時間粉砕することにより、合成実施例6の二酸化マンガンを得た。この合成実施例6の二酸化マンガンの層間距離と化学組成比を表1に示す。
Synthesis Example 6
Manganese dioxide of Synthesis Example 6 was obtained by adding 2.0 parts of triethanolamine to 100 parts of the dried product (1) obtained in the same manner as in Synthetic Comparative Example 1, and grinding it in an automatic mortar for 1 hour. . Table 1 shows the interlayer distance and chemical composition ratio of manganese dioxide of Synthesis Example 6.

これらの結果から、合成実施例6の二酸化マンガンは、ナトリウム含量0.07重量%の、層間にプロトンが導入された単斜晶系バーネサイトに対して2.0重量%のトリエタノールアミンによりコーティングされた表面処理粉体である。   From these results, manganese dioxide of Synthesis Example 6 was coated with 2.0% by weight of triethanolamine with respect to monoclinic birnessite having a sodium content of 0.07% by weight and protons introduced between the layers. Surface-treated powder.

合成比較例2
合成比較例1で得られた二酸化マンガン(層間距離が7.19Å、ナトリウム含量が0.07重量%、層間にプロトンが導入された単斜晶系バーネサイト)100部に対し、ドデカン(和光純薬工業社製、水酸基なし、沸点が215℃、E型粘度計で測定した20℃の粘度が1.4mPa・s)2部を加え、自動乳鉢で1時間粉砕することにより、合成比較例2の二酸化マンガンを得た。この合成比較例2の二酸化マンガンの層間距離と化学組成比を表1に示す。
Synthesis Comparative Example 2
Dodecane (Wako Pure Chemical Industries) with respect to 100 parts of the manganese dioxide obtained in Synthesis Comparative Example 1 (interlayer distance: 7.19 mm, sodium content: 0.07 wt%, monoclinic banesite with protons introduced between layers) By adding 2 parts of Kogyo Co., Ltd., no hydroxyl group, boiling point of 215 ° C., viscosity of 20 ° C. measured by E-type viscometer is 1.4 mPa · s), and grinding in an automatic mortar for 1 hour, Manganese dioxide was obtained. Table 1 shows the interlayer distance and chemical composition ratio of the manganese dioxide of Synthesis Comparative Example 2.

合成比較例2の二酸化マンガンは、ナトリウム含量0.07重量%の、層間にプロトンが導入された単斜晶系バーネサイトに対して2.0重量%のドデカンによりコーティングされた表面処理粉体である。   Manganese dioxide of Synthesis Comparative Example 2 is a surface-treated powder coated with 2.0% by weight of dodecane with respect to monoclinic birnessite having a sodium content of 0.07% by weight and protons introduced between layers. .

合成比較例3
合成比較例1で得られた二酸化マンガン(層間距離が7.19Å、ナトリウム含量が0.07重量%、層間にプロトンが導入された単斜晶系バーネサイト)100部に対し、エタノール(和光純薬工業社製、水酸基数が1、沸点78℃、E型粘度計で測定した20℃の粘度が1.2mPa・s)2部を加え、自動乳鉢で1時間粉砕することにより、合成比較例3の二酸化マンガンを得た。この合成比較例3の二酸化マンガンの層間距離と化学組成比を表1に示す。
Synthesis Comparative Example 3
Ethanol (Wako Pure Chemical Industries) with respect to 100 parts of the manganese dioxide obtained in Synthesis Comparative Example 1 (interlayer distance: 7.19 mm, sodium content: 0.07% by weight, monoclinic banesite with protons introduced between layers) Synthetic Comparative Example 3 by adding 2 parts by Kogyo Co., Ltd., having 1 hydroxyl group, boiling point of 78 ° C., and 20 ° C. viscosity measured by an E-type viscometer of 1.2 mPa · s) and grinding in an automatic mortar for 1 hour. Of manganese dioxide was obtained. Table 1 shows the interlayer distance and chemical composition ratio of the manganese dioxide of Synthesis Comparative Example 3.

合成比較例3の二酸化マンガンは、ナトリウム含量0.07重量%の、層間にプロトンが導入された単斜晶系バーネサイトに対して2.0重量%のエタノールによりコーティングされた表面処理粉体である。   Manganese dioxide of Synthetic Comparative Example 3 is a surface-treated powder coated with 2.0% by weight of ethanol on monoclinic birnessite having a sodium content of 0.07% by weight and protons introduced between the layers. .

合成比較例4
合成比較例1で得られた二酸化マンガン(層間距離が7.19Å、ナトリウム含量が0.07重量%、層間にプロトンが導入された単斜晶系バーネサイト)100部に対し、1−ヘキサノール(和光純薬工業社製、水酸基数が1、沸点158℃、E型粘度計で測定した20℃の粘度が4.4mPa・s)2部を加え、自動乳鉢で1時間粉砕することにより、合成比較例4の二酸化マンガンを得た。この合成比較例4の二酸化マンガンの層間距離と化学組成比を表1に示す。
Synthesis Comparative Example 4
To 100 parts of the manganese dioxide obtained in Synthesis Comparative Example 1 (interlayer distance: 7.19 mm, sodium content: 0.07 wt%, monoclinic banesite with protons introduced between layers), 1-hexanol (sum A synthetic comparison was made by adding 2 parts of Kojunyaku Kogyo Kogyo Co., Ltd., having a hydroxyl number of 1, a boiling point of 158 ° C., a viscosity at 20 ° C. measured by an E-type viscometer of 4.4 mPa · s), and grinding in an automatic mortar for 1 hour. The manganese dioxide of Example 4 was obtained. Table 1 shows the interlayer distance and chemical composition ratio of the manganese dioxide of Synthesis Comparative Example 4.

合成比較例4の二酸化マンガンは、ナトリウム含量0.07重量%の、層間にプロトンが導入された単斜晶系バーネサイトに対して2.0重量%の1−ヘキサノールによりコーティングされた表面処理粉体である。   Manganese dioxide of Synthesis Comparative Example 4 is a surface-treated powder coated with 2.0% by weight of 1-hexanol with respect to monoclinic birnessite having a sodium content of 0.07% by weight and protons introduced between layers. It is.

合成比較例5
合成比較例1で得られた二酸化マンガン(層間距離が7.19Å、ナトリウム含量が0.07重量%、層間にプロトンが導入された単斜晶系バーネサイト)100部に対し、1−ヘプタノール(和光純薬工業社製、水酸基数が1、沸点176℃、E型粘度計で測定した20℃の粘度が5.5mPa・s)2部を加え、自動乳鉢で1時間粉砕することにより、合成比較例5の二酸化マンガンを得た。この合成比較例5の二酸化マンガンの層間距離と化学組成比を表1に示す。
Synthesis Comparative Example 5
To 100 parts of manganese dioxide obtained in Synthesis Comparative Example 1 (interlayer distance: 7.19 mm, sodium content: 0.07 wt%, monoclinic banesite with protons introduced between layers), 1-heptanol (sum) Comparison of synthesis by adding 2 parts of Kojunyaku Kogyo Co., Ltd., 1 hydroxyl group, boiling point of 176 ° C, viscosity of 20 m measured by E-type viscometer 5.5 mPa · s) and grinding in an automatic mortar for 1 hour The manganese dioxide of Example 5 was obtained. Table 1 shows the interlayer distance and chemical composition ratio of the manganese dioxide of Synthesis Comparative Example 5.

合成比較例5の二酸化マンガンは、ナトリウム含量0.07重量%の、層間にプロトンが導入された単斜晶系バーネサイトに対して2.0重量%の1−ヘプタノールによりコーティングされた表面処理粉体である。   Manganese dioxide of Synthesis Comparative Example 5 is a surface-treated powder coated with 2.0% by weight of 1-heptanol with respect to monoclinic birnessite having a sodium content of 0.07% by weight and protons introduced between layers. It is.

合成比較例6
合成比較例1で得られた二酸化マンガン(層間距離が7.19Å、ナトリウム含量が0.07重量%、層間にプロトンが導入された単斜晶系バーネサイト)100部に対し、1−ドデカノール(和光純薬工業社製、水酸基数が1、沸点259℃、E型粘度計で測定した20℃の粘度が15.5mPa・s)2部を加え、自動乳鉢で1時間粉砕することにより、合成比較例6の二酸化マンガンを得た。この合成比較例6の二酸化マンガンの層間距離と化学組成比を表1に示す。
Synthesis Comparative Example 6
To 100 parts of manganese dioxide obtained in Synthesis Comparative Example 1 (interlayer distance: 7.19 mm, sodium content: 0.07% by weight, monoclinic banesite with protons introduced between layers), 1-dodecanol (sum) A synthetic comparison was made by adding 2 parts of Kojunyaku Kogyo Co., Ltd., having a hydroxyl number of 1, a boiling point of 259 ° C. and a viscosity of 15.5 mPa · s at 20 ° C. measured with an E-type viscometer, and grinding in an automatic mortar for 1 hour. The manganese dioxide of Example 6 was obtained. Table 1 shows the interlayer distance and chemical composition ratio of the manganese dioxide of Synthesis Comparative Example 6.

合成比較例6の二酸化マンガンは、ナトリウム含量0.07重量%の、層間にプロトンが導入された単斜晶系バーネサイトに対して2.0重量%の1−ドデカノールによりコーティングされた表面処理粉体である。   Manganese dioxide of Synthesis Comparative Example 6 is a surface-treated powder coated with 2.0% by weight of 1-dodecanol with respect to monoclinic birnessite having a sodium content of 0.07% by weight and protons introduced between layers. It is.

合成比較例7
合成比較例1で得られた二酸化マンガン(層間距離が7.19Å、ナトリウム含量が0.07重量%、層間にプロトンが導入された単斜晶系バーネサイト)100部に対し、プロピレングリコール(和光純薬工業社製、水酸基数が2、沸点188℃、E型粘度計で測定した20℃の粘度が34.0mPa・s)2部を加え、自動乳鉢で1時間粉砕することにより、合成比較例7の二酸化マンガンを得た。この合成比較例7の二酸化マンガンの層間距離と化学組成比を表1に示す。
Synthesis Comparative Example 7
To 100 parts of manganese dioxide obtained in Synthesis Comparative Example 1 (interlayer distance: 7.19 mm, sodium content: 0.07% by weight, monoclinic banesite with protons introduced between layers), propylene glycol (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Synthetic Comparative Example by adding 2 parts of Yakuhin Kogyo Co., Ltd., having 2 hydroxyl groups, boiling point of 188 ° C., viscosity of 20 ° C. measured by E-type viscometer is 34.0 mPa · s), and grinding for 1 hour in an automatic mortar 7 manganese dioxide was obtained. Table 1 shows the interlayer distance and chemical composition ratio of the manganese dioxide of Synthesis Comparative Example 7.

合成比較例7の二酸化マンガンは、ナトリウム含量0.07重量%の、層間にプロトンが導入された単斜晶系バーネサイトに対して2.0重量%のプロピレングリコールによりコーティングされた表面処理粉体である。   Manganese dioxide of Synthesis Comparative Example 7 is a surface-treated powder coated with 2.0% by weight of propylene glycol with respect to monoclinic birnessite having a sodium content of 0.07% by weight and protons introduced between layers. is there.

合成比較例8
合成比較例1と同様にして得たろ物(1)400部を、予め用意した塩化カルシウム二水和物441部と蒸留水3000部からなる水溶液に加え、24時間攪拌した。次に、得られた懸濁液の濾過を行い、ろ液の電導度が100マイクロシーメンス(μS/cm)となるまで水洗した後、ろ物を回収し、80℃で10.5時間乾燥し乾燥物(2)を得た。得られた乾燥物(2)を乳鉢で粉砕し合成比較例8の二酸化マンガンを得た。この合成比較例8の二酸化マンガンの層間距離と化学組成比を表1に示す。
Synthesis Comparative Example 8
400 parts of the filtrate (1) obtained in the same manner as in Synthesis Comparative Example 1 was added to an aqueous solution consisting of 441 parts of calcium chloride dihydrate and 3000 parts of distilled water, and the mixture was stirred for 24 hours. Next, the obtained suspension is filtered and washed with water until the electric conductivity of the filtrate reaches 100 microsiemens (μS / cm), and then the filtrate is recovered and dried at 80 ° C. for 10.5 hours. A dried product (2) was obtained. The obtained dried product (2) was pulverized in a mortar to obtain manganese dioxide of Synthesis Comparative Example 8. Table 1 shows the interlayer distance and chemical composition ratio of the manganese dioxide of Synthesis Comparative Example 8.

これらの結果から、合成比較例8の二酸化マンガンはナトリウム含量0.01重量%の、層間にカルシウムイオンが導入された単斜晶系バーネサイトである。   From these results, the manganese dioxide of Synthesis Comparative Example 8 is a monoclinic birnessite having a sodium content of 0.01% by weight and having calcium ions introduced between layers.

合成実施例7
合成比較例2と同様にして得られた乾燥物(2)を100部にジエチレングリコール2.0部を加え、自動乳鉢で1時間粉砕することにより、合成実施例7の二酸化マンガンを得た。この合成実施例7の二酸化マンガンの層間距離と化学組成比を表1に示す。
Synthesis Example 7
Manganese dioxide of Synthesis Example 7 was obtained by adding 2.0 parts of diethylene glycol to 100 parts of the dried product (2) obtained in the same manner as in Synthesis Comparative Example 2 and pulverizing it in an automatic mortar for 1 hour. Table 1 shows the interlayer distance and chemical composition ratio of the manganese dioxide of Synthesis Example 7.

これらの結果から、合成実施例7の二酸化マンガンは、ナトリウム含量0.02重量%の、層間にカルシウムイオンが導入された単斜晶系バーネサイトに対して2.0重量%のジエチレングリコールによりコーティングされた表面処理粉体である。   From these results, manganese dioxide of Synthesis Example 7 was coated with 2.0% by weight of diethylene glycol with respect to monoclinic birnessite having a sodium content of 0.02% by weight and calcium ions introduced between the layers. It is a surface-treated powder.

合成実施例8
合成比較例28と同様にして得られた乾燥物(2)を100部にトリエタノールアミン2.0部を加え、自動乳鉢で1時間粉砕することにより、合成実施例8の二酸化マンガンを得た。この合成実施例8の二酸化マンガンの層間距離と化学組成比を表1に示す。
Synthesis Example 8
Manganese dioxide of Synthesis Example 8 was obtained by adding 2.0 parts of triethanolamine to 100 parts of the dried product (2) obtained in the same manner as in Synthetic Comparative Example 28, and grinding it in an automatic mortar for 1 hour. . Table 1 shows the interlayer distance and chemical composition ratio of manganese dioxide of Synthesis Example 8.

これらの結果から、合成実施例8の二酸化マンガンは、ナトリウム含量0.02重量%の、層間にカルシウムイオンが導入された単斜晶系バーネサイトに対して2.0重量%のトリエタノールアミンによりコーティングされた表面処理粉体である。   From these results, manganese dioxide of Synthesis Example 8 was coated with 2.0% by weight of triethanolamine with respect to monoclinic birnessite having a sodium content of 0.02% by weight and calcium ions introduced between the layers. Surface-treated powder.

Figure 0005905380
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表1に、市販品1、合成実施例1〜8、合成比較例1〜8の各サンプルの層間距離、各金属の含量、また表面コーティングした二酸化マンガンについては使用した有機化合物の種類と添加量を示した。なお、市販品1、合成実施例1〜8および合成比較例1〜8のサンプルはいずれも、層間距離が約7オングスロトームであり単斜晶系のバーネサイト単層構造を有する二酸化マンガンであることを確認した。また合成実施例3〜8および合成比較例1〜8の各サンプルは、層間のナトリウム含量が0.15重量%以下である。   In Table 1, the interlayer distance of each sample of the commercial product 1, Synthesis Examples 1-8, and Synthesis Comparative Examples 1-8, the content of each metal, and the type and amount of organic compounds used for the surface-coated manganese dioxide showed that. The samples of the commercial product 1, Synthesis Examples 1 to 8 and Synthesis Comparative Examples 1 to 8 are all manganese dioxide having a monoclinic birnessite monolayer structure with an interlayer distance of about 7 angstroms. It was confirmed. In addition, each sample of Synthesis Examples 3 to 8 and Synthesis Comparative Examples 1 to 8 has a sodium content between layers of 0.15% by weight or less.

実施例1
下記の配合に基づき、主剤として、液状ポリサルファイドポリマー(チオコール「LP−23」、東レ・ファインケミカル社製)、フタル酸ブチルベンジル、沈降炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランをミキサー用いて混合した。硬化剤として、合成実施例1の二酸化マンガン、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸系可塑剤、テトラメチルチウラムジスルフィド、重質炭酸カルシウム、SFRカーボンを、三本ロールミルを用いて混練した。
Example 1
Based on the following formulation, as a main agent, liquid polysulfide polymer (thiocol "LP-23", manufactured by Toray Fine Chemical Co., Ltd.), butyl benzyl phthalate, precipitated calcium carbonate, heavy calcium carbonate, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane Were mixed using a mixer. As a curing agent, manganese dioxide, butylbenzyl phthalate, phthalic acid plasticizer, tetramethylthiuram disulfide, heavy calcium carbonate, and SFR carbon of Synthesis Example 1 were kneaded using a three-roll mill.

主剤の組成
・チオコール「LP−23」(東レ・ファインケミカル社製) 100重量部
・フタル酸ブチルベンジル(大八化学社製) 37重量部
・沈降炭酸カルシウム(白石カルシウム社製白艶華CC) 65重量部
・重質炭酸カルシウム(白石カルシウム社製ホワイトンSSB赤) 90重量部
・3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン 3重量部
(東レ・ダウコーニング社製 SH−6040)
Composition of base agent: Thiocol "LP-23" (Toray Fine Chemical Co., Ltd.) 100 parts by weight, butylbenzyl phthalate (Daihachi Chemical Co., Ltd.) 37 parts by weight, precipitated calcium carbonate (Shiraishi Calcium Co., Ltd., White Glossy CC)・ Heavy calcium carbonate (White SSB red, manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd.) 90 parts by weight ・ 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane 3 parts by weight (Toray Dow Corning SH-6040)

硬化剤の組成
・二酸化マンガン(合成実施例1) 10重量部
・フタル酸ブチルベンジル(大八化学社製) 2.5重量部
・フタル酸系可塑剤(フェロ社製サンチサイザー278) 10.5重量部
・テトラメチルチウラムジスルフィド 0.5重量部
(大内新興化学工業社製ノクセラーTT)
・重質炭酸カルシウム(日東粉化工業社製NCC#410) 5重量部
・SRFカーボン 0.5重量部
Composition of hardener: Manganese dioxide (Synthesis Example 1) 10 parts by weight-Butyl benzyl phthalate (Daihachi Chemical Co., Ltd.) 2.5 parts by weight-Phthalic acid plasticizer (Santisizer 278, Ferro Co., Ltd.) 10.5 Parts by weight, 0.5 parts by weight of tetramethylthiuram disulfide (Noxeller TT manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.)
・ 5 parts by weight of heavy calcium carbonate (NCC # 410, manufactured by Nitto Flour Industry Co., Ltd.) ・ 0.5 parts by weight of SRF carbon

表2に、硬化剤として使用した二酸化マンガンの種類およびその性状、並びに得られた硬化型組成物の特性を以下の方法で評価した結果を示す。   Table 2 shows the results of evaluating the types and properties of manganese dioxide used as a curing agent and the characteristics of the obtained curable composition by the following methods.

(混合6時間後硬度の評価)
上記により得られた主剤と硬化剤を手練りでよく混練して、その混合物からなる硬化型組成物を得た。得られた硬化型組成物で10mm厚の試験片を作製した。この試験片を23℃の雰囲気下で養生し、主剤と硬化剤を混合してから6時間後にJIS K6253記載のタイプAデュロメータにて硬度測定を行った。その結果を表2に示す。
(Evaluation of hardness after 6 hours of mixing)
The main agent and the curing agent obtained as described above were thoroughly kneaded by hand to obtain a curable composition comprising the mixture. A test piece having a thickness of 10 mm was prepared from the obtained curable composition. The test piece was cured under an atmosphere of 23 ° C., and hardness was measured with a type A durometer described in JIS K6253 6 hours after mixing the main agent and the curing agent. The results are shown in Table 2.

(70℃3日養生後の混合6時間後硬度の評価)
上記により得られた硬化剤を70℃で3日間養生した後、23℃の実験室に1日放置して硬化剤を室温に戻した。この加熱養生後の硬化剤を、上記により得られた主剤と手練りでよく混練して、その混合物からなる硬化型組成物で10mm厚の試験片を作製した。この試験片を23℃の雰囲気下で養生し、加熱養生後の硬化剤を主剤と混合してから6時間後にJIS K6253記載のタイプAデュロメータにて硬度測定を行った。その結果を表2に示す。
(Evaluation of hardness after 6 hours of mixing after curing at 70 ° C. for 3 days)
The curing agent obtained as described above was cured at 70 ° C. for 3 days and then left in a laboratory at 23 ° C. for 1 day to return the curing agent to room temperature. The curing agent after heat curing was well kneaded with the main agent obtained above by hand kneading, and a test piece having a thickness of 10 mm was prepared from a curable composition comprising the mixture. This test piece was cured under an atmosphere of 23 ° C., and the hardness was measured with a type A durometer described in JIS K6253 6 hours after mixing the curing agent after heat curing with the main agent. The results are shown in Table 2.

(硬化物の体積膨潤率の評価)
上記により得られた主剤と硬化剤を手練りでよく混練して、その混合物からなる硬化型組成物を得た。得られた硬化型組成物を、2mmの隙間ができるように調整した鉄板で挟み込み、23℃50%RH雰囲気下で7日間養生した。得られたシート状硬化物から3枚の30mm×30mmの試験片を切断した。各試験片を80℃の温水に10日間浸漬した後、体積膨潤率を下記の式により求めた。3枚の試験片の平均値を体積膨潤率として表2に示す。
体積膨潤率(%)=[(w3−w4)−(w1−w2)]/(w1−w2)×100
(式中、w1は空気中での初期重量、w2は水中での初期重量、w3は空気中での浸漬後重量、w4は水中での浸漬後重量である。)
(Evaluation of volume swelling rate of cured product)
The main agent and the curing agent obtained as described above were thoroughly kneaded by hand to obtain a curable composition comprising the mixture. The obtained curable composition was sandwiched between iron plates adjusted to have a gap of 2 mm and cured for 7 days in an atmosphere of 23 ° C. and 50% RH. Three pieces of 30 mm × 30 mm test pieces were cut from the obtained sheet-like cured product. Each test piece was immersed in warm water at 80 ° C. for 10 days, and then the volume swelling ratio was determined by the following formula. Table 2 shows the average value of the three test pieces as the volume swelling ratio.
Volume swelling ratio (%) = [(w3-w4)-(w1-w2)] / (w1-w2) × 100
(W1 is the initial weight in air, w2 is the initial weight in water, w3 is the weight after immersion in air, and w4 is the weight after immersion in water.)

実施例2〜8、比較例1〜9
硬化剤として、実施例1の合成実施例1の二酸化マンガンの代わりに、合成実施例2〜8、市販品1、合成比較例1〜8の二酸化マンガンを用いて、実施例1と同様にして硬化剤を調製した。得られた硬化剤と実施例1と同様に調製した主剤とを使用して、実施例1と同様にして硬化型組成物および試験片を作製し、硬化物の体積膨潤率、硬化剤作製直後の硬化型組成物の混合6時間後の硬度、硬化剤を70℃3日加熱養生した後の硬化型組成物の混合6時間後の硬度を求めた。その結果を表2に示す。
Examples 2-8, Comparative Examples 1-9
As a curing agent, instead of manganese dioxide of synthesis example 1 of example 1, synthesis examples 2-8, commercially available product 1, and manganese dioxide of synthesis comparative examples 1-8 were used in the same manner as in example 1. A curing agent was prepared. Using the obtained curing agent and the main agent prepared in the same manner as in Example 1, a curable composition and a test piece were prepared in the same manner as in Example 1, and the volume swelling rate of the cured product, immediately after the preparation of the curing agent. The hardness after 6 hours of mixing the curable composition and the hardness after 6 hours of mixing of the curable composition after curing the curing agent at 70 ° C. for 3 days were determined. The results are shown in Table 2.

Figure 0005905380
Figure 0005905380

表2から、ジエチレングリコールあるいはトリエタノールアミンをコーティングした市販の二酸化マンガンを使用すると(実施例1,2)、70℃3日加熱養生した硬化剤を用いても、未コーティング品(比較例1)に比べて硬化性低下が抑制され、主剤と硬化剤の混合6時間後の硬度が24以上となる。ただし、硬化物の体積膨潤率はいずれも30%以上である。   From Table 2, when commercially available manganese dioxide coated with diethylene glycol or triethanolamine is used (Examples 1 and 2), even when a curing agent heated and cured at 70 ° C. for 3 days is used, it becomes an uncoated product (Comparative Example 1). In comparison, a decrease in curability is suppressed, and the hardness after 6 hours of mixing of the main agent and the curing agent is 24 or more. However, the volume swelling rate of the cured product is 30% or more.

また、ジエチレングリコールあるいはトリエタノールアミンをコーティングした単斜晶系のプロトンバーネサイト構造を有する二酸化マンガンを使用すると(実施例3〜6)、70℃3日加熱養生した硬化剤を用いても、未コーティング品(比較例2)に比べて硬化性低下が抑制され、主剤と硬化剤の混合6時間後の硬度が35以上となる。また、ジエチレングリコールあるいはトリエタノールアミンをコーティングした二酸化マンガンを使用すると(実施例3〜6)、水酸基の数が2未満および/または沸点が190℃未満である有機化合物でコーティングされた二酸化マンガンを使用したときに比べ(比較例3〜8)、70℃3日加熱養生した硬化剤の硬化特性を大幅に改良することができる。なお、硬化物の体積膨潤率はいずれも10%未満である。   In addition, when manganese dioxide having a monoclinic proton-bahnite structure coated with diethylene glycol or triethanolamine is used (Examples 3 to 6), even if a curing agent heated and cured at 70 ° C. for 3 days is used, Compared with the coated product (Comparative Example 2), the decrease in curability is suppressed, and the hardness after 6 hours of mixing of the main agent and the curing agent is 35 or more. Further, when manganese dioxide coated with diethylene glycol or triethanolamine was used (Examples 3 to 6), manganese dioxide coated with an organic compound having a number of hydroxyl groups of less than 2 and / or a boiling point of less than 190 ° C. was used. Compared to sometimes (Comparative Examples 3 to 8), the curing characteristics of the curing agent heated and cured at 70 ° C. for 3 days can be greatly improved. Note that the volume swelling rate of the cured product is less than 10%.

さらに、ジエチレングリコールあるいはトリエタノールアミンをコーティングした単斜晶系のカルシウムバーネサイト構造を有する二酸化マンガンを使用すると(実施例7,8)、70℃3日加熱養生した硬化剤を用いても、未コーティング品(比較例9)に比べて硬化性低下が抑制され、主剤と硬化剤の混合6時間後の硬度が9以上となる。また、硬化物の体積膨潤率はいずれも10%未満である。   Further, when using manganese dioxide having a monoclinic calcium birnessite structure coated with diethylene glycol or triethanolamine (Examples 7 and 8), even if a curing agent heated and cured at 70 ° C. for 3 days is used, Compared with the coated product (Comparative Example 9), the curability decrease is suppressed, and the hardness after 6 hours of mixing of the main agent and the curing agent is 9 or more. In addition, the volume swelling rate of the cured product is less than 10%.

二酸化マンガンにジエチレングリコールあるいはトリエタノールアミンを表面コーティングすることで、硬化剤の70℃3日加熱促進養生後の硬化性低下を抑制することができる。さらに、ナトリウム含量を0.40重量%以下にした単斜晶系バーネサイト構造を有する二酸化マンガンを使用することにより、硬化物の体積膨潤率を10%未満に抑えることができる。   By coating the surface of manganese dioxide with diethylene glycol or triethanolamine, it is possible to suppress a decrease in curability after curing curing at 70 ° C. for 3 days. Furthermore, the volume swelling rate of the cured product can be suppressed to less than 10% by using manganese dioxide having a monoclinic birnessite structure with a sodium content of 0.40% by weight or less.

Claims (10)

液状ポリサルファイドポリマーの硬化剤に使用する二酸化マンガンであり、該二酸化マンガンが、その表面を室温で液状の有機化合物でコーティングされるとともに、前記有機化合物が、分子内に少なくとも2個の水酸基を有し、かつ沸点が190℃以上であることを特徴とする二酸化マンガン。   Manganese dioxide used as a curing agent for a liquid polysulfide polymer, the manganese dioxide having a surface coated with a liquid organic compound at room temperature, and the organic compound having at least two hydroxyl groups in the molecule Manganese dioxide having a boiling point of 190 ° C. or higher. 前記有機化合物が、ジエチレングリコール、エチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項1に記載の二酸化マンガン。   2. The manganese dioxide according to claim 1, wherein the organic compound is at least one selected from diethylene glycol, ethylene glycol, 1,5-pentanediol, polyethylene glycol, triethanolamine, and diethanolamine. 前記有機化合物が、ジエチレングリコール、トリエタノールアミンから選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項1または2に記載の二酸化マンガン。   3. The manganese dioxide according to claim 1, wherein the organic compound is at least one selected from diethylene glycol and triethanolamine. 前記二酸化マンガンが、下記一般式(1)
Na0.55Mn24・1.5H2O (1)
で示される単斜晶系ナトリウムバーネサイトの層間に存在するナトリウムイオンを、一価〜三価のカチオンで置換した単斜晶系カチオン置換バーネサイト型二酸化マンガンからなることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の二酸化マンガン。
The manganese dioxide is represented by the following general formula (1)
Na 0.55 Mn 2 O 4 .1.5H 2 O (1)
The monoclinic cation-substituted birnessite-type manganese dioxide in which sodium ions existing between the monoclinic sodium birnessite layers represented by the formula (1) are substituted with monovalent to trivalent cations is provided. The manganese dioxide in any one of -3 .
請求項1〜のいずれかに記載の二酸化マンガンおよび液状ポリサルファイドポリマーを含有する硬化型組成物。 A curable composition comprising the manganese dioxide according to any one of claims 1 to 4 and a liquid polysulfide polymer. 充填材、可塑剤、硬化促進剤から選ばれる少なくとも一つを含有する請求項に記載の硬化型組成物。 The curable composition according to claim 5 , comprising at least one selected from a filler, a plasticizer, and a curing accelerator. 前記充填材がカーボンブラック、炭酸カルシウム、シリカ、マイクロバルーンから選ばれる少なくとも一つである請求項に記載の硬化型組成物。 The curable composition according to claim 6 , wherein the filler is at least one selected from carbon black, calcium carbonate, silica, and microballoons. 前記可塑剤が、フタル酸エステル、塩素化パラフィン、ジプロピレングリコールジベンゾエート、ハロゲン末端硫黄含有重合体から選ばれる少なくとも一つである請求項または請求項に記載の硬化型組成物。 The curable composition according to claim 6 or 7 , wherein the plasticizer is at least one selected from a phthalate ester, a chlorinated paraffin, dipropylene glycol dibenzoate, and a halogen-terminated sulfur-containing polymer. 前記硬化促進剤が、チウラム系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤から選ばれる少なくとも一つである請求項のいずれかに記載の硬化型組成物。 The curable composition according to any one of claims 6 to 8 , wherein the curing accelerator is at least one selected from a thiuram curing accelerator and a guanidine curing accelerator. 硬化物を80℃温水に10日間浸漬した後の体積膨潤率が20%未満である請求項のいずれかに記載の硬化型組成物。 The curable composition according to any one of claims 6 to 9 , which has a volume swelling rate of less than 20% after the cured product is immersed in warm water at 80 ° C for 10 days.
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