JP6560136B2 - Hydroxide mineral dispersion and method for producing the same - Google Patents

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本発明は、機能性無機フィラーである水酸化鉱物を非水系分散媒体中に分散させた水酸化鉱物分散体、及その製造方法に関する。 The present invention, functional inorganic filler is a hydroxide mineral dispersion obtained by dispersing a hydroxide minerals in the nonaqueous dispersing medium, and Beauty manufacturing method thereof.

水酸化鉱物は、ダイアスポア、針鉄鉱、水滑石、及びギブス石などの鉱物を原料として得られる、或いは化学合成によって得られる、その表面に水酸基(OH基)を有する無機化合物である。水酸化鉱物は地球上に豊富に存在する、安定で環境にやさしく、資源枯渇の懸念もほとんどなく、人体にも安全な化合物として知られている。さらに、天然材料であることから環境対策としての優位性をアピールすることができるとともに、安価な材料であることも特徴の一つである。このような水酸化鉱物の用途としては、例えば、補強材、増量剤、難燃剤のフィラー、吸着剤、触媒、医薬品などがある。さらに、近年、熱導電性材料や電磁波シールド材などに用いられる難燃剤としての利用が検討されているとともに、電子部品、電子機器、半導体、及び液晶ディスプレーなどのエレクトロニクス分野においても、光特性を改良するための材料として利用されつつある。   Hydroxide minerals are inorganic compounds that have a hydroxyl group (OH group) on their surface, obtained from minerals such as diaspore, goethite, water talc, and gibbstone, or obtained by chemical synthesis. Hydroxide minerals are abundant on the earth, are stable and environmentally friendly, have little concern about resource depletion, and are known as safe compounds for the human body. Furthermore, since it is a natural material, it can appeal its superiority as an environmental measure, and it is also a feature that it is an inexpensive material. Examples of the use of such a hydroxide mineral include a reinforcing material, a filler, a flame retardant filler, an adsorbent, a catalyst, and a pharmaceutical. Furthermore, in recent years, use as a flame retardant for heat conductive materials and electromagnetic wave shielding materials has been studied, and optical characteristics have been improved in the electronics field such as electronic parts, electronic devices, semiconductors, and liquid crystal displays. It is being used as a material for

水酸化鉱物の性能や分散性に関して、これまでに様々な検討及び提案がなされている。 例えば、難燃性及び高充填性といった特性を備え、熱伝導性を改良した高熱導電性ベーマイトが提案されている(特許文献1)。また、樹脂中に高充填した場合でも分散性が高く、得られる成形品の電気的性質や機械的性質等の特性の低下を抑制しうる、無機水酸化物の表面をカルボジイミドで処理した易分散性の難燃剤が提案されている(特許文献2)。さらに、伸びなどの機械的物性が維持されつつ、難燃性が付与された、所定のポリシロキサンからなるシリコーンオイルで表面処理した水酸化マグネシウムが提案されている(特許文献3)。   Various studies and proposals have been made regarding the performance and dispersibility of hydroxide minerals. For example, a highly thermally conductive boehmite having characteristics such as flame retardancy and high filling property and improved thermal conductivity has been proposed (Patent Document 1). Moreover, dispersibility is high when the surface of the inorganic hydroxide is treated with carbodiimide, which is highly dispersible even when highly filled in the resin, and can suppress deterioration of properties such as electrical properties and mechanical properties of the obtained molded product. Flame retardant has been proposed (Patent Document 2). Further, magnesium hydroxide surface-treated with a silicone oil made of a predetermined polysiloxane, which is imparted with flame retardancy while maintaining mechanical properties such as elongation, has been proposed (Patent Document 3).

国際公開第2014/073228号International Publication No. 2014/073228 特開2012−254930号公報JP 2012-254930 A 特開2010−031271号公報JP 2010-031271 A

高親水性の無機物質である水酸化鉱物を、疎水性材料である有機溶剤や熱可塑性樹脂中に分散させることは困難である。このため、水酸化鉱物を疎水性材料中に容易に分散させるべく、水酸化鉱物の表面改質処理が種々検討されている。例えば、特許文献2及び3で提案されたような、分散媒体などの疎水性材料に対する親水性材料の親和性を、親水性材料の表面を処理することで高め、分散媒体中への分散性を向上させる手法が検討されている。しかしながら、特許文献2及び3で提案された手法は、工程が煩雑であるといった課題があった。また、有機溶媒中で処理する手法であるため、処理対象とする水酸化鉱物が天然材料であるにも関わらず、工業的な観点から環境に負荷がかかるといった課題があった。さらに、水酸化鉱物の表面を十分に処理することが困難であるといった課題もあった。   It is difficult to disperse a hydroxide mineral that is a highly hydrophilic inorganic substance in an organic solvent or a thermoplastic resin that is a hydrophobic material. For this reason, in order to disperse the hydroxide mineral easily in the hydrophobic material, various surface modification treatments of the hydroxide mineral have been studied. For example, the affinity of a hydrophilic material for a hydrophobic material such as a dispersion medium as proposed in Patent Documents 2 and 3 is increased by treating the surface of the hydrophilic material, thereby improving the dispersibility in the dispersion medium. Techniques to improve are being studied. However, the methods proposed in Patent Documents 2 and 3 have a problem that the process is complicated. In addition, since the treatment is performed in an organic solvent, there is a problem that the environment is burdened from an industrial point of view even though the hydroxide mineral to be treated is a natural material. Furthermore, there is a problem that it is difficult to sufficiently treat the surface of the hydroxide mineral.

本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、水酸化鉱物が疎水性の分散媒体中に安定して分散された、分散安定性に優れた水酸化鉱物分散体及びその製造方法を提供することにある。また、本発明の課題とするところは、上記水酸化鉱物分散体を得るための材料として有用な有機無機複合材料及びその製造方法;並びに上記水酸化鉱物分散体を構成する水酸化鉱物を疎水性の分散媒体中に安定して分散させるフィラー分散剤として有用なA−Bブロックコポリマー及びその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and the object of the present invention is to provide a dispersion stability in which a hydroxide mineral is stably dispersed in a hydrophobic dispersion medium. It is to provide a hydroxide mineral dispersion excellent in the above and a method for producing the same. The subject of the present invention is an organic-inorganic composite material useful as a material for obtaining the hydroxide mineral dispersion and a method for producing the same; and the hydroxide mineral constituting the hydroxide mineral dispersion is hydrophobic. Another object of the present invention is to provide an AB block copolymer useful as a filler dispersant that is stably dispersed in a dispersion medium, and a method for producing the same.

すなわち、本発明によれば、以下に示す水酸化鉱物分散体が提供される。
[1]水酸化鉱物、非水系分散媒体、及び前記非水系分散媒体中に前記水酸化鉱物を分散させるフィラー分散剤を含有する水酸化鉱物分散体であって、前記水酸化鉱物が、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化水酸化鉄、及び水酸化鉄からなる群より選択される少なくとも一種であり、前記フィラー分散剤が、メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位を90質量%以上含有するとともに、数平均分子量が4,000以上20,000以下であり、かつ、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)が1.6以下である、Aポリマーブロック及びBポリマーブロックを含むA−Bブロックコポリマーであり、前記Aポリマーブロックは、アルキルメタクリレート、シクロアルキルメタクリレート、アルキルシクロアルキルメタクリレート、アリールメタクリレート、アリールアルキルメタクリレート、アルコキシアルキルメタクリレート、シクロアルコキシアルキルメタクリレート、シクロアルケノキシアルキルメタクリレート、及びアリーロキシアルキルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種に由来する構成単位を80質量%以上含有するとともに、数平均分子量が3,000以上15,000以下であり、かつ、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)が1.5以下であり、前記Bポリマーブロックは、カルボキシ基を有するメタクリル酸系モノマーに由来する構成単位を含有するとともに、酸価が100mgKOH/g以上652mgKOH/g以下であり、かつ、数平均分子量が前記Aポリマーブロックの数平均分子量以下であり、前記非水系分散媒体が、25℃の水への溶解度が20g/L以下である非プロトン性有機溶媒、又は熱可塑性樹脂である水酸化鉱物分散体。
[2]前記水酸化鉱物の含有量が5〜50質量%であり、前記水酸化鉱物の数平均粒子径が500nm以下であり、前記水酸化鉱物100質量部に対する、前記フィラー分散剤の含有量が、20〜200質量部である前記[1]に記載の水酸化鉱物分散体。
That is, according to the present invention, the following hydroxide mineral dispersion is provided.
[1] A hydroxide mineral dispersion containing a hydroxide mineral, a non-aqueous dispersion medium, and a filler dispersant for dispersing the hydroxide mineral in the non-aqueous dispersion medium, wherein the hydroxide mineral is hydroxylated It is at least one selected from the group consisting of magnesium, calcium hydroxide, aluminum hydroxide oxide, aluminum hydroxide, iron oxide hydroxide, and iron hydroxide, and the filler dispersant is derived from a methacrylic acid monomer A polymer block containing 90% by mass or more of units, having a number average molecular weight of 4,000 or more and 20,000 or less, and a molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight) of 1.6 or less. AB block copolymer comprising a B polymer block, the A polymer block comprising an alkyl methacrylate, a cycloalkyl A structural unit derived from at least one selected from the group consisting of tacrylate, alkylcycloalkyl methacrylate, aryl methacrylate, arylalkyl methacrylate, alkoxyalkyl methacrylate, cycloalkoxyalkyl methacrylate, cycloalkenoxyalkyl methacrylate, and aryloxyalkyl methacrylate. While containing 80% by mass or more, the number average molecular weight is 3,000 or more and 15,000 or less, and the molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight) is 1.5 or less. While containing the structural unit derived from the methacrylic acid-type monomer which has a carboxy group, an acid value is 100 mgKOH / g or more and 652 mgKOH / g or less, and the number average molecular weight is the said Or less the number-average molecular weight of the polymer block, wherein the non-aqueous dispersion medium is an aprotic organic solvent solubility in 25 ° C. water is below 20 g / L, or a thermoplastic resin in which hydroxide mineral dispersion.
[2] The content of the filler dispersant is 5 to 50% by mass of the hydroxide mineral, the number average particle diameter of the hydroxide mineral is 500 nm or less, and 100 parts by mass of the hydroxide mineral. The hydroxide mineral dispersion according to [1], in which is 20 to 200 parts by mass.

さらに、本発明によれば、以下に示す水酸化鉱物分散体の製造方法が提供される。
[4]前記[1]又は[2]に記載の水酸化鉱物分散体の製造方法であって、有機無機複合材料を、前記非水系分散媒体中に分散させる工程を有し、前記有機無機複合材料が、水酸化鉱物及びポリマーを含有し、前記水酸化鉱物が、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化水酸化鉄、及び水酸化鉄からなる群より選択される少なくとも一種であり、前記ポリマーが、メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位を90質量%以上含有するとともに、数平均分子量が4,000以上20,000以下であり、かつ、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)が1.6以下である、Aポリマーブロック及びBポリマーブロックを含むA−Bブロックコポリマーであり、前記Aポリマーブロックは、アルキルメタクリレート、シクロアルキルメタクリレート、アルキルシクロアルキルメタクリレート、アリールメタクリレート、アリールアルキルメタクリレート、アルコキシアルキルメタクリレート、シクロアルコキシアルキルメタクリレート、シクロアルケノキシアルキルメタクリレート、及びアリーロキシアルキルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種に由来する構成単位を80質量%以上含有するとともに、数平均分子量が3,000以上15,000以下であり、かつ、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)が1.5以下であり、前記Bポリマーブロックは、カルボキシ基を有するメタクリル酸系モノマーに由来する構成単位を含有するとともに、酸価が100mgKOH/g以上652mgKOH/g以下であり、かつ、数平均分子量が前記Aポリマーブロックの数平均分子量以下である水酸化鉱物分散体の製造方法。
Furthermore, according to this invention, the manufacturing method of the hydroxide mineral dispersion shown below is provided.
[4] the [1] or [2] A method of manufacturing a hydroxide mineral dispersion according to the organic-inorganic composite material, have a step of dispersing in the nonaqueous dispersing medium, wherein the organic-inorganic The composite material includes a hydroxide mineral and a polymer, and the hydroxide mineral is selected from the group consisting of magnesium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide oxide, aluminum hydroxide, iron oxide hydroxide, and iron hydroxide. And the polymer contains 90% by mass or more of a structural unit derived from a methacrylic acid monomer, has a number average molecular weight of 4,000 to 20,000, and a molecular weight distribution (weight) Average molecular weight / number average molecular weight) is an AB block copolymer containing an A polymer block and a B polymer block, and having the A polymer block The alkyl is selected from the group consisting of alkyl methacrylate, cycloalkyl methacrylate, alkyl cycloalkyl methacrylate, aryl methacrylate, arylalkyl methacrylate, alkoxyalkyl methacrylate, cycloalkoxyalkyl methacrylate, cycloalkenyloxyalkyl methacrylate, and aryloxyalkyl methacrylate. And a number average molecular weight of 3,000 to 15,000 and a molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight) of 1.5 or less. The B polymer block contains a structural unit derived from a methacrylic acid monomer having a carboxy group, and has an acid value of 100 mgKOH / g or more and 652 m. KOH / g or less, and, the manufacturing method of the number average molecular weight is a number average molecular weight less der Ru hydroxide mineral dispersion of the A polymer block.

本発明によれば、水酸化鉱物が疎水性の分散媒体中に安定して分散された、分散安定性に優れた水酸化鉱物分散体及びその製造方法が提供される。また、本発明によれば、上記水酸化鉱物分散体を得るための材料として有用な有機無機複合材料及びその製造方法;並びに上記水酸化鉱物分散体を構成する水酸化鉱物を疎水性の分散媒体中に安定して分散させるフィラー分散剤として有用なA−Bブロックコポリマー及びその製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the hydroxide mineral dispersion excellent in the dispersion stability in which the hydroxide mineral was stably disperse | distributed in the hydrophobic dispersion medium, and its manufacturing method are provided. In addition, according to the present invention, an organic-inorganic composite material useful as a material for obtaining the hydroxide mineral dispersion and a method for producing the same; and the hydroxide mineral constituting the hydroxide mineral dispersion as a hydrophobic dispersion medium An AB block copolymer useful as a filler dispersant that is stably dispersed therein and a method for producing the same are provided.

以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明者らは、鋭意検討の結果、リビングラジカル重合によって形成される特有な構造を有するポリマーが、非水系分散媒体中に水酸化鉱物を良好な分散状態で分散させうるフィラー分散剤として極めて有用であること見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の水酸化鉱物分散体は、メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位を90質量%以上含有するとともに、数平均分子量が4,000以上20,000以下であり、かつ、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)が1.6以下である、Aポリマーブロック及びBポリマーブロックを含むA−Bブロックコポリマーをフィラー分散剤として含有する。   Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following embodiments. As a result of intensive studies, the present inventors have found that a polymer having a unique structure formed by living radical polymerization is extremely useful as a filler dispersant that can disperse a hydroxide mineral in a good dispersion state in a non-aqueous dispersion medium. The inventors have found that the present invention has been completed. That is, the hydroxide mineral dispersion of the present invention contains 90% by mass or more of a structural unit derived from a methacrylic acid monomer, has a number average molecular weight of 4,000 to 20,000, and a molecular weight distribution ( The AB block copolymer containing A polymer block and B polymer block whose weight average molecular weight / number average molecular weight) is 1.6 or less is contained as a filler dispersant.

水酸化鉱物は、その表面に水酸基(OH基)を有する無機化合物である。一方、フィラー分散剤として用いるA−Bブロックコポリマーは、非水系分散媒体に溶解及び相溶しうるポリマー鎖であるAポリマーブロックと、カルボキシ基を有するBポリマーブロックとで構成されている。Bポリマーブロック中のカルボキシ基は、水酸化鉱物の表面に存在するOH基とイオン結合、又はOH基や酸素原子と水素結合する。これにより、Bポリマーブロックは水酸化鉱物に吸着するとともに、疎水性の非水系分散媒体中においては、Bポリマーブロックと水酸化鉱物との吸着は解離しにくいと考えられる。また、Aポリマーブロックは、疎水性の非水系分散媒体に溶解及び相溶するブロックであることから、立体反発によって水酸化鉱物の凝集を抑制し、水酸化鉱物の分散状態を良好な状態に保つことができる。したがって、このようなA−Bブロックコポリマーをフィラー分散剤として含有する本発明の水酸化鉱物分散体は、低粘度であるとともに、長期間にわたって安定した分散性を示す。さらに、水酸化鉱物は比重が高いため、液媒体中で沈降した場合であっても、軽く撹拌することで元の分散状態に容易に戻すことができる。   Hydroxide mineral is an inorganic compound having a hydroxyl group (OH group) on its surface. On the other hand, the AB block copolymer used as a filler dispersant is composed of an A polymer block that is a polymer chain that can be dissolved and compatible with a non-aqueous dispersion medium, and a B polymer block having a carboxy group. The carboxy group in the B polymer block forms an ionic bond with an OH group present on the surface of the hydroxide mineral, or a hydrogen bond with an OH group or an oxygen atom. As a result, the B polymer block is adsorbed on the hydroxide mineral, and it is considered that the adsorption of the B polymer block and the hydroxide mineral is difficult to dissociate in the hydrophobic non-aqueous dispersion medium. In addition, since the A polymer block is a block that dissolves and is compatible with the hydrophobic non-aqueous dispersion medium, the aggregation of the hydroxide mineral is suppressed by steric repulsion, and the dispersion state of the hydroxide mineral is maintained in a good state. be able to. Therefore, the hydroxide mineral dispersion of the present invention containing such an AB block copolymer as a filler dispersant has a low viscosity and a stable dispersibility over a long period of time. Furthermore, since the hydroxide mineral has a high specific gravity, even if it is settled in a liquid medium, it can be easily returned to its original dispersed state by lightly stirring.

<水酸化鉱物分散体>
本発明の水酸化鉱物分散体は、水酸化鉱物、非水系分散媒体、及び非水系分散媒体中に水酸化鉱物を分散させるフィラー分散剤を含有する。以下、本発明の水酸化鉱物分散体を構成する各成分について詳細に説明する。
<Hydroxide mineral dispersion>
The hydroxide mineral dispersion of the present invention contains a hydroxide mineral, a non-aqueous dispersion medium, and a filler dispersant for dispersing the hydroxide mineral in the non-aqueous dispersion medium. Hereinafter, each component which comprises the hydroxide mineral dispersion of this invention is demonstrated in detail.

(水酸化鉱物)
水酸化鉱物は、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化水酸化鉄、及び水酸化鉄からなる群より選択される少なくとも一種である。これらの水酸化鉱物は無機酸化物であるため、様々な結晶形を有する。例えば、水酸化アルミニウムに関しては、α−、β−、γ−、δ−が知られている。本発明においては、いずれの結晶形を有するものであってもよい。水酸化鉱物の形状としては、針状、平面状、板状、鱗片状、立方体、円盤状、粒状、粉状、及び球状などがある。本発明においては、いずれの形状の水酸化鉱物であってもよい。さらに、水酸化鉱物は天然鉱物であってもよく、化学合成して得られたものであってもよい。化学合成としては、アルカリによる中和反応、過飽和状態からの析出、金属アルコキシドの加水分解、及び水酸化物の熱合成などがある。
(Hydroxide mineral)
The hydroxide mineral is at least one selected from the group consisting of magnesium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide oxide, aluminum hydroxide, iron oxide hydroxide, and iron hydroxide. Since these hydroxide minerals are inorganic oxides, they have various crystal forms. For example, α-, β-, γ-, and δ- are known for aluminum hydroxide. In the present invention, any crystal form may be used. Examples of the shape of the hydroxide mineral include acicular, planar, plate-like, scale-like, cube, disc-like, granular, powdery, and spherical shapes. In the present invention, any shape of a mineral hydroxide may be used. Further, the hydroxide mineral may be a natural mineral or may be obtained by chemical synthesis. Chemical synthesis includes neutralization reaction with alkali, precipitation from a supersaturated state, hydrolysis of metal alkoxide, and thermal synthesis of hydroxide.

水酸化鉱物の数平均粒子径は、粒子形状や水酸化鉱物分散体の用途によって変動するため一概に言えないが、500nm以下であることが好ましく、200nm以下であることがさらに好ましい。水酸化鉱物の数平均粒子径が上記の範囲内であると、水酸化鉱物の性能を良好に発揮させることができる。一方、水酸化鉱物の数平均粒子径が大きすぎると、外観が不透明になりやすく、艶や透明感を出すことが困難になる場合がある。なお、水酸化鉱物の数平均粒子径は、例えば、顕微鏡観察や光散乱測定により測定することができる。   Although the number average particle diameter of the hydroxide mineral varies depending on the particle shape and the use of the hydroxide mineral dispersion, it cannot be generally stated, but it is preferably 500 nm or less, more preferably 200 nm or less. When the number average particle size of the hydroxide mineral is within the above range, the performance of the hydroxide mineral can be exhibited well. On the other hand, if the number average particle size of the hydroxide mineral is too large, the appearance tends to be opaque, and it may be difficult to achieve gloss and transparency. The number average particle diameter of the hydroxide mineral can be measured by, for example, microscopic observation or light scattering measurement.

なお、水酸化鉱物として、水酸化マグネシウム水酸化カルシウムなどの複合水酸化鉱物を用いることもできる。このような複合水酸化鉱物は、例えば、塩化マグネシウムと塩化カルシウムの共沈によって得ることができる。また、必要に応じて、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、シリカなどの無機フィラーの表面に水酸化鉱物を付与して表面処理した無機フィラーを用いることもできる。   In addition, complex hydroxide minerals, such as magnesium calcium hydroxide, can also be used as a hydroxide mineral. Such a complex hydroxide mineral can be obtained, for example, by coprecipitation of magnesium chloride and calcium chloride. Moreover, the inorganic filler which surface-treated by providing a hydroxide mineral to the surface of inorganic fillers, such as a titanium oxide, a zinc oxide, a calcium carbonate, a silica, can also be used as needed.

水酸化鉱物分散体中の水酸化鉱物の含有量は、5〜50質量%であることが好ましく、10〜40質量%であることがさらに好ましい。水酸化鉱物の含有量が5質量%未満であると、フィラーとしての特性が発揮されにくくなる場合がある。一方、水酸化鉱物の含有量が50質量%超であると、非水系分散媒体として液媒体を用いた場合、粘度が高くなりすぎることがある。また、非水系分散媒体として熱可塑性樹脂を用いた場合、充填率が高すぎてしまい、混練が困難になることがある。   The content of the hydroxide mineral in the hydroxide mineral dispersion is preferably 5 to 50% by mass, and more preferably 10 to 40% by mass. When the content of the hydroxide mineral is less than 5% by mass, the properties as a filler may be hardly exhibited. On the other hand, when the content of the hydroxide mineral is more than 50% by mass, the viscosity may be too high when the liquid medium is used as the non-aqueous dispersion medium. Moreover, when a thermoplastic resin is used as the non-aqueous dispersion medium, the filling rate may be too high, and kneading may be difficult.

水酸化鉱物100質量部に対する、フィラー分散剤の含有量は、20〜200質量部であることが好ましく、25〜100質量部であることがさらに好ましい。水酸化鉱物100質量部に対する、フィラー分散剤の含有量が20質量部未満であると、水酸化鉱物の保存安定性が不足する場合がある。一方、水酸化鉱物100質量部に対する、フィラー分散剤の含有量が200質量部超であると、フィラー分散剤が過剰となる。このため、非水系分散媒体として液媒体を用いた場合、粘度が高くなりすぎることがある。さらに、フィラー分散剤として用いるA−Bブロックコポリマーの物性が顕著に発現しやすくなり、所望とする非水系分散媒体の物性が発揮されにくくなる場合がある。   The content of the filler dispersant with respect to 100 parts by mass of the hydroxide mineral is preferably 20 to 200 parts by mass, and more preferably 25 to 100 parts by mass. When the filler dispersant content is less than 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydroxide mineral, the storage stability of the hydroxide mineral may be insufficient. On the other hand, if the filler dispersant content exceeds 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydroxide mineral, the filler dispersant becomes excessive. For this reason, when a liquid medium is used as the non-aqueous dispersion medium, the viscosity may become too high. Furthermore, the physical properties of the AB block copolymer used as the filler dispersant are remarkably easily expressed, and the desired physical properties of the non-aqueous dispersion medium may be difficult to be exhibited.

(フィラー分散剤(A−Bブロックコポリマー))
本発明の水酸化鉱物分散体に用いるフィラー分散剤は、Aポリマーブロック及びBポリマーブロックを含むA−Bブロックコポリマーである。A−Bブロックコポリマーは、メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位を90質量%以上、好ましくは95質量%以上、最も好ましくは100質量%含有する。後述するA−Bブロックコポリマーの好適な製造方法は、メタクリル酸系モノマーを用いることが好ましい重合方法である。この製造方法において、スチレン等のビニル系モノマー、アクリレート系モノマー、又はビニルエーテル系モノマーなどを用いると、重合末端に結合したヨウ素が安定化しすぎてしまい、解離させるのに加温する必要性が生ずる、或いは加温しても解離しないなどの不都合が生ずる可能性がある。このため、メタクリル酸系モノマー以外のモノマーを多量に用いると、所望とする特定構造を有するA−Bブロックコポリマーが得られない、或いは分子量分布が過剰に広がってしまうなどの不具合が生ずる可能性がある。但し、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて、メタクリル酸系モノマー以外のモノマーを用いてもよい。
(Filler dispersant (AB block copolymer))
The filler dispersant used in the hydroxide mineral dispersion of the present invention is an AB block copolymer containing an A polymer block and a B polymer block. The AB block copolymer contains 90% by mass or more, preferably 95% by mass or more, and most preferably 100% by mass of a structural unit derived from a methacrylic acid monomer. A preferred method for producing the AB block copolymer described below is a polymerization method in which a methacrylic acid monomer is preferably used. In this production method, when a vinyl monomer such as styrene, an acrylate monomer, or a vinyl ether monomer is used, iodine bonded to the polymerization terminal is over-stabilized, and there is a need for heating to dissociate, Alternatively, there is a possibility that inconveniences such as no dissociation occur even when heated. Therefore, if a large amount of a monomer other than a methacrylic acid monomer is used, there is a possibility that a AB block copolymer having a desired specific structure cannot be obtained or a molecular weight distribution is excessively widened. is there. However, a monomer other than the methacrylic acid-based monomer may be used as necessary as long as the object of the present invention is not impaired.

A−Bブロックコポリマーの数平均分子量(Mn)は、4,000以上20,000以下、好ましくは5,000以上15,000以下である。A−BブロックコポリマーのMnが4,000未満であると、得られる水酸化鉱物分散体の分散安定性が低下する。一方、A−BブロックコポリマーのMnが20,000超であると、非水系分散媒体として液媒体を用いた場合に、粘度が高くなりすぎる、或いは水酸化鉱物の分散性が低下する場合がある。なお、本明細書における「数平均分子量(Mn)」は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定される、ポリスチレン換算の分子量である。   The number average molecular weight (Mn) of the AB block copolymer is 4,000 or more and 20,000 or less, preferably 5,000 or more and 15,000 or less. When the Mn of the AB block copolymer is less than 4,000, the dispersion stability of the resulting hydroxide mineral dispersion decreases. On the other hand, if the Mn of the AB block copolymer is more than 20,000, when the liquid medium is used as the non-aqueous dispersion medium, the viscosity may become too high or the dispersibility of the hydroxide mineral may be lowered. . In addition, “number average molecular weight (Mn)” in the present specification is a molecular weight in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC).

A−Bブロックコポリマーの分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)は、1.6以下、好ましくは1.5以下である。A−Bブロックコポリマーの分子量分布(以下、「PDI」とも記す)が1.6超であると、上記の数平均分子量(Mn)の範囲から外れるポリマーが含まれやすくなるため、得られる水酸化鉱物分散体の分散安定性が低下する場合がある。   The molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight) of the AB block copolymer is 1.6 or less, preferably 1.5 or less. When the molecular weight distribution (hereinafter also referred to as “PDI”) of the AB block copolymer is more than 1.6, a polymer that is out of the range of the number average molecular weight (Mn) is likely to be contained. The dispersion stability of the mineral dispersion may be reduced.

A−Bブロックコポリマーを製造(重合)する際には、AポリマーブロックとBポリマーブロックのいずれを先に重合してもよい。但し、Aポリマーブロックを重合した後、Bポリマーブロックを重合することが好ましい。カルボキシ基を有するメタクリル酸系モノマーを用いてBポリマーブロックを先に形成した場合、重合率が低く、カルボキシ基を有するメタクリル酸系モノマーが残存すると、Aポリマーブロックにもカルボキシ基が導入されやすくなる。Aポリマーブロックにもカルボキシ基が導入されてしまうと、得られる水酸化鉱物分散体の分散安定性が不十分となることがある。   When the AB block copolymer is produced (polymerized), either the A polymer block or the B polymer block may be polymerized first. However, it is preferable to polymerize the B polymer block after polymerizing the A polymer block. When the B polymer block is formed first using a methacrylic acid monomer having a carboxy group, the polymerization rate is low, and if the methacrylic monomer having a carboxy group remains, the carboxy group is easily introduced into the A polymer block. . If a carboxy group is also introduced into the A polymer block, the dispersion stability of the resulting hydroxide mineral dispersion may be insufficient.

[Aポリマーブロック]
Aポリマーブロックは、疎水性の非水系分散媒体に親和及び溶解し、立体障害や立体反発によって水酸化鉱物の凝集を抑制する機能を有する。また、Aポリマーブロックは、顔料分散液などに用いられるその他のポリマーと相溶する性質をも有する。
[A polymer block]
The A polymer block has a function of affinity and dissolution in a hydrophobic non-aqueous dispersion medium and suppressing aggregation of hydroxide minerals due to steric hindrance and steric repulsion. The A polymer block also has a property of being compatible with other polymers used in pigment dispersions and the like.

Aポリマーブロックは、アルキルメタクリレート、シクロアルキルメタクリレート、アルキルシクロアルキルメタクリレート、アリールメタクリレート、アリールアルキルメタクリレート、アルコキシアルキルメタクリレート、シクロアルコキシアルキルメタクリレート、シクロアルケノキシアルキルメタクリレート、及びアリーロキシアルキルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種に由来する構成単位を含有する。また、この構成単位のAポリマーブロック中の含有量は、80質量%以上、好ましくは90質量%以上である。なお、Aポリマーブロックは、Bポリマーブロックに含有される、カルボキシ基を有するメタクリル酸系モノマーに由来する構成単位を実質的に含有しないことが好ましい。   The A polymer block is selected from the group consisting of alkyl methacrylate, cycloalkyl methacrylate, alkyl cycloalkyl methacrylate, aryl methacrylate, arylalkyl methacrylate, alkoxyalkyl methacrylate, cycloalkoxyalkyl methacrylate, cycloalkenyloxyalkyl methacrylate, and aryloxyalkyl methacrylate. It contains a structural unit derived from at least one kind. The content of the structural unit in the A polymer block is 80% by mass or more, preferably 90% by mass or more. In addition, it is preferable that A polymer block does not contain the structural unit derived from the methacrylic acid type monomer which has a carboxy group contained in B polymer block substantially.

上記の構成単を構成するモノマーの具体例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2−メチルプロパンメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、ペンチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ノニルメタクリレート、デシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、テトラデシルメタクリレート、オクタデシルメタクリレート、ベへニルメタクリレート、イソステアリルメタクリレートなどの直鎖状又は分岐状のアルキルメタクリレート;シクロヘキシルメタクリレート、トリシクロデシルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、アダマンチルメタクリレート、シクロデシルメタクリレートなどのシクロアルキルメタクリレート;t−ブチルシクロヘキシルメタクリレート、トリメチルシロクヘキシルメタクリレートなどのアルキルシクロアルキルメタクリレート;フェノキシメタクリレート、ナフチルメタクリートなどのアリールメタクリレート;ベンジルメタクリレートなどのアリールアルキルメタクリレート;メトキシエチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、ラウロキシエチルメタクリレートなどのアルコキシアルキルメタクリレート;シクロヘキシロキシエチルメタクリレートなどのシクロアルコキシアルキルメタクリレート;ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレートなどのシクロアルケノキシアルキルメタクリレート;フェノキシエチルメタクリレートなどのアリーロキシアルキルメタクリレートなどを挙げることができる。   Specific examples of the monomer constituting the structural unit include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-methylpropane methacrylate, t-butyl methacrylate, pentyl methacrylate, hexyl methacrylate, octyl methacrylate, 2 -Linear or branched alkyl methacrylates such as ethylhexyl methacrylate, nonyl methacrylate, decyl methacrylate, isodecyl methacrylate, lauryl methacrylate, tetradecyl methacrylate, octadecyl methacrylate, behenyl methacrylate, isostearyl methacrylate; cyclohexyl methacrylate, tricyclodecyl Methacrylate, isobornyl methacrylate Cycloalkyl methacrylates such as t-butylcyclohexyl methacrylate and trimethylsiloxane methacrylate; aryl methacrylates such as phenoxy methacrylate and naphthyl methacrylate; arylalkyl methacrylates such as benzyl methacrylate; Alkoxyalkyl methacrylates such as methoxyethyl methacrylate, ethoxyethyl methacrylate, butoxyethyl methacrylate, and lauroxyethyl methacrylate; cycloalkoxyalkyl methacrylates such as cyclohexyloxyethyl methacrylate; cycloalkenoxy such as dicyclopentenyloxyethyl methacrylate , And the like aryloxyalkyl methacrylate such as phenoxyethyl methacrylate; Le kill methacrylate.

上記のモノマーと共重合しうるその他のメタクリル酸系モノマーを用いてもよい。但し、カルボキシ基と容易に反応するモノマーや、親水性の高いモノマーの使用は避けることが好ましい。カルボキシ基と容易に反応するモノマーとしては、グリシジルメタクリレート、メタクリロイロキシエチルイソシアネート、オキセタニルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、t−ブチルアミノエチルメタクリレートなどを挙げることができる。また、親水性の高いモノマーとしては、ホスホニルエチルメタクリレートなどを挙げることができる。   You may use the other methacrylic acid-type monomer which can be copolymerized with said monomer. However, it is preferable to avoid the use of a monomer that easily reacts with a carboxy group or a highly hydrophilic monomer. Examples of the monomer that easily reacts with a carboxy group include glycidyl methacrylate, methacryloyloxyethyl isocyanate, oxetanyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, and t-butylaminoethyl methacrylate. Examples of the highly hydrophilic monomer include phosphonylethyl methacrylate.

その他のメタクリル酸系モノマーとしては、例えば、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレートなどの水酸基を有するメタクリレート;テトラフルオロエチルメタクリレートなどのハロゲン含有メタクリレート;2−(4−ベンゾキシ−3−ヒドロキシフェノキシ)エチルメタクリレート、2−(2’−ヒドロキシ−5−メタクリロイロキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールなどの紫外線を吸収しうるメタクリレート;トリメトキシシリル基やジメチルシリコーン鎖を持ったケイ素含有メタクリレートの他;テトラヒドロフルフリルメタクリレートなどを挙げることができる。   Examples of other methacrylic monomers include, for example, methacrylates having a hydroxyl group such as hydroxyethyl methacrylate and hydroxypropyl methacrylate; halogen-containing methacrylates such as tetrafluoroethyl methacrylate; 2- (4-benzoxy-3-hydroxyphenoxy) ethyl methacrylate, Methacrylate capable of absorbing ultraviolet rays such as 2- (2′-hydroxy-5-methacryloyloxyethylphenyl) -2H-benzotriazole; in addition to silicon-containing methacrylates having trimethoxysilyl groups and dimethylsilicone chains; tetrahydrofurfuryl A methacrylate etc. can be mentioned.

Aポリマーブロックの数平均分子量(Mn)は、3,000以上15,000以下、好ましくは5,000以上10,000以下である。AポリマーブロックのMnが3,000未満であると、立体反発が不十分になり、水酸化鉱物が分散したとしても凝集しやすくなることがある。一方、AポリマーブロックのMnが15,000超であると、分子量が大きすぎてしまう。このため、非水系分散媒体として液媒体を用いた場合に、Aポリマーブロックが溶解して粘度が高くなることがある。   The number average molecular weight (Mn) of the A polymer block is 3,000 to 15,000, preferably 5,000 to 10,000. If the M of the A polymer block is less than 3,000, the steric repulsion becomes insufficient, and even if the hydroxide mineral is dispersed, it may be easily aggregated. On the other hand, if the Mn of the A polymer block is more than 15,000, the molecular weight is too large. For this reason, when a liquid medium is used as the non-aqueous dispersion medium, the A polymer block may be dissolved to increase the viscosity.

Aポリマーブロックの分子量分布(PDI)は、1.5以下、好ましくは1.3以下である。AポリマーブロックのPDIが1.5超であると、上記の数平均分子量(Mn)の範囲から外れるポリマーブロックが含まれやすくなる。   The molecular weight distribution (PDI) of the A polymer block is 1.5 or less, preferably 1.3 or less. When the PDI of the A polymer block is more than 1.5, a polymer block that is out of the range of the number average molecular weight (Mn) is likely to be included.

[Bポリマーブロック]
Bポリマーブロックは、カルボキシ基を有するメタクリル酸系モノマーに由来する構成単位を含有する、水酸化鉱物に吸着するポリマーブロックである。カルボキシ基以外の酸性基(例えば、スルホン酸基やリン酸基など)の場合、水酸化鉱物分散体の耐水性が低下する場合がある。カルボキシ基を有するメタクリル酸系モノマーとしては、例えば、メタクリル酸;メタクリル酸にアクリル酸を付加したもの;メタクリル酸を開始基としてε−カプロラクトンなどを数モル開環反応させて得られるモノマー;メタクリル酸2−ヒドロキシエチルやメタクリル酸2−ヒドロキシプロピルなどの水酸基含有メタクリレートに、フタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、マレイン酸、コハク酸、これらの酸無水物、これらの酸クロライドなどの二塩基酸を反応させて得られる、二塩基酸やトリメリット酸などの多価カルボキシ化合物のハーフエステル型メタクリレート;グリシジルメタクリレートに二塩基酸を反応させたものなどを挙げることができる。
[B polymer block]
The B polymer block is a polymer block that adsorbs to a hydroxide mineral containing a structural unit derived from a methacrylic acid monomer having a carboxy group. In the case of an acidic group other than a carboxy group (for example, a sulfonic acid group or a phosphoric acid group), the water resistance of the hydroxide mineral dispersion may decrease. Examples of the methacrylic acid-based monomer having a carboxy group include methacrylic acid; methacrylic acid added with acrylic acid; monomers obtained by ring-opening reaction of several moles of ε-caprolactone using methacrylic acid as an initiation group; Dihydroxy acids such as phthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, maleic acid, succinic acid, acid anhydrides and acid chlorides thereof are reacted with hydroxyl group-containing methacrylates such as 2-hydroxyethyl and 2-hydroxypropyl methacrylate. Examples thereof include half ester type methacrylates of polyvalent carboxy compounds such as dibasic acid and trimellitic acid; those obtained by reacting glycidyl methacrylate with dibasic acid.

Bポリマーブロックの酸価は、100mgKOH/g以上652mgKOH/g以下である。なお、樹脂の酸価は、樹脂1gを中和するのに必要な水酸化カリウムのmg数で表される。酸価は、モノマーの配合比から算出される計算値であっても、実測値であってもよい。酸価は、例えば、樹脂をトルエンやエタノールで希釈した希釈物を測定試料とし、フェノールフタレイン溶液を指示薬として、0.1質量%エタノール性水酸化カリウム溶液を用いた酸塩基滴定によって実測することができる。Bポリマーブロックの酸価が上記の範囲であると、Bポリマーブロックが水酸化鉱物に良好に吸着する。Bポリマーブロックの酸価が100mgKOH/g未満であると、水酸化鉱物に吸着しにくく、脱離する可能性がある。なお、Bポリマーブロックを構成しうるカルボキシ基を有するメタクリル酸系モノマーのうち、分子量が最も小さい化合物はメタクリル酸である。Bポリマーブロックがメタクリル酸のホモポリマーブロックである場合、このBポリマーブロックの酸価(計算値)は「652.7mgKOH/g」となる。   The acid value of the B polymer block is 100 mgKOH / g or more and 652 mgKOH / g or less. The acid value of the resin is expressed in mg of potassium hydroxide necessary to neutralize 1 g of the resin. The acid value may be a calculated value calculated from the blending ratio of the monomers or an actually measured value. The acid value is measured by acid-base titration using a 0.1% by weight ethanolic potassium hydroxide solution using, for example, a dilution obtained by diluting a resin with toluene or ethanol as a measurement sample and using a phenolphthalein solution as an indicator. Can do. When the acid value of the B polymer block is in the above range, the B polymer block is favorably adsorbed on the hydroxide mineral. When the acid value of the B polymer block is less than 100 mgKOH / g, it is difficult to adsorb to the hydroxide mineral and may be desorbed. Among the methacrylic acid monomers having a carboxy group that can constitute the B polymer block, the compound having the smallest molecular weight is methacrylic acid. When the B polymer block is a homopolymer block of methacrylic acid, the acid value (calculated value) of the B polymer block is “652.7 mgKOH / g”.

Bポリマーブロックは、カルボキシ基を有するメタクリル酸系モノマーに由来する構成単位以外の構成単位(その他の構成単位)を含有していてもよい。その他の構成単位を構成するモノマーとしては、Aポリマーブロックを構成するためのモノマーである、アルキルメタクリレート、シクロアルキルメタクリレート、アルキルシクロアルキルメタクリレート、アリールメタクリレート、アリールアルキルメタクリレート、アルコキシアルキルメタクリレート、シクロアルコキシアルキルメタクリレート、シクロアルケノキシアルキルメタクリレート、及びアリーロキシアルキルメタクリレートを挙げることができる。   The B polymer block may contain a structural unit (other structural unit) other than the structural unit derived from the methacrylic acid monomer having a carboxy group. As other monomers constituting the structural unit, monomers for constituting the A polymer block are alkyl methacrylate, cycloalkyl methacrylate, alkyl cycloalkyl methacrylate, aryl methacrylate, arylalkyl methacrylate, alkoxyalkyl methacrylate, cycloalkoxyalkyl methacrylate. , Cycloalkenoxyalkyl methacrylates, and aryloxyalkyl methacrylates.

Bポリマーブロックの数平均分子量は、Aポリマーブロックの数平均分子量以下である。また、Bポリマーブロックの数平均分子量は、Aポリマーブロックの数平均分子量の半分以下であることが好ましく、1/4以下であることがさらに好ましい。なお、Bポリマーブロックの数平均分子量は、A−Bブロックコポリマーの数平均分子量からAポリマーブロックの数平均分子量を差し引いた値として表すことができる。Bポリマーブロックの数平均分子量が大きすぎると、水酸化鉱物に過剰のBポリマーブロックが吸着してしまい、水酸化鉱物の微分散が困難になる、或いは水酸化鉱物が凝集することがある。   The number average molecular weight of the B polymer block is not more than the number average molecular weight of the A polymer block. Further, the number average molecular weight of the B polymer block is preferably half or less of the number average molecular weight of the A polymer block, and more preferably ¼ or less. The number average molecular weight of the B polymer block can be expressed as a value obtained by subtracting the number average molecular weight of the A polymer block from the number average molecular weight of the AB block copolymer. If the number average molecular weight of the B polymer block is too large, excess B polymer block is adsorbed on the hydroxide mineral, and it becomes difficult to finely disperse the hydroxide mineral, or the hydroxide mineral may aggregate.

(A−Bブロックコポリマーの製造方法)
本発明の水酸化鉱物分散体にフィラー分散剤として用いるA−Bブロックコポリマー(本発明のA−Bブロックコポリマー)は、その数平均分子量や分子量分布などが特定の範囲内に規定されている。このため、A−Bブロックコポリマーは、リビングラジカル重合によって製造することが、分子量や分子量分布などをより正確に制御できるために好ましい。より具体的には、本発明のA−Bブロックコポリマーの製造方法は、重合開始化合物及び触媒の存在下、前述のメタクリル酸系モノマーを用いてリビングラジカル重合する工程(重合工程)を有する。重合開始化合物は、ヨウ素及びヨウ素化合物の少なくともいずれかである。また、触媒は、ハロゲン化リン、フォスファイト系化合物、フォスフィネート化合物、イミド系化合物、フェノール系化合物、ジフェニルメタン系化合物、及びシクロペンタジエン系化合物からなる群より選択される少なくとも一種の化合物である。
(Method for producing AB block copolymer)
The AB block copolymer (AB block copolymer of the present invention) used as a filler dispersant in the hydroxide mineral dispersion of the present invention has its number average molecular weight, molecular weight distribution, etc. defined within a specific range. For this reason, it is preferable to produce the AB block copolymer by living radical polymerization because the molecular weight, molecular weight distribution, and the like can be controlled more accurately. More specifically, the method for producing an AB block copolymer of the present invention includes a step (polymerization step) of performing living radical polymerization using the methacrylic acid-based monomer described above in the presence of a polymerization initiating compound and a catalyst. The polymerization initiating compound is at least one of iodine and an iodine compound. The catalyst is at least one compound selected from the group consisting of phosphorus halides, phosphite compounds, phosphinate compounds, imide compounds, phenol compounds, diphenylmethane compounds, and cyclopentadiene compounds.

リビングラジカル重合としては、これまでに様々な方法が提案されている。例えば、アミンオキシドラジカルの解離と結合を利用するニトロキサイド法(Nitroxide mediated polymerization:NMP法);銅、ルテニウム、ニッケル、鉄等の重金属と、これらの重金属と錯体を形成するリガンドとを使用し、ハロゲン化合物を開始化合物として用いて重合する原子移動ラジカル重合(Atom transfer radical polymerization:ATRP法);ジチオカルボン酸エステルやザンテート化合物等を開始化合物として使用するとともに、付加重合性モノマーとラジカル開始剤を使用して重合する可逆的付加開裂型連鎖移動重合(Reversible addition- fragmentation chain transfer:RAFT法)及びMADIX法(Macromolecular Design via Interchange of Xanthate);有機テルル、有機ビスマス、有機アンチモン、ハロゲン化アンチモン、有機ゲルマニウム、ハロゲン化ゲルマニウム等の重金属を用いる方法(Degenerative transfer:DT法)などを挙げることができる。   Various methods have been proposed for living radical polymerization. For example, a nitroxide method using the dissociation and bonding of amine oxide radicals (Nitroxide mediated polymerization: NMP method); using a heavy metal such as copper, ruthenium, nickel, iron, and a ligand that forms a complex with these heavy metals, halogens Atom transfer radical polymerization (ATRP method), which uses a compound as the starting compound; dithiocarboxylic acid ester or xanthate compound is used as the starting compound, and an addition polymerizable monomer and a radical initiator are used. Reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT method) and MADIX (Macromolecular Design via Interchange of Xanthate); organic tellurium, organic bismuth, organic antimony, antimony halide, organic germanium, Halogenated gel A method of using a heavy metal bromide such as (Degenerative transfer: DT method) and the like.

しかしながら、上記のようなこれまでの方法では、本発明の水酸化鉱物分散体に用いるA−Bブロックコポリマーを簡便かつ安定して得るには問題がある。例えば、NMP法では、テトラメチルピペリジンオキシドラジカルなどのアミンオキシドを使用するが、100℃以上の高温条件下で重合することが必要とされる。さらに、メタクリル酸系モノマーを用いた場合には、重合が進行しないといった問題もある。   However, the conventional methods as described above have a problem in easily and stably obtaining the AB block copolymer used in the hydroxide mineral dispersion of the present invention. For example, in the NMP method, an amine oxide such as a tetramethylpiperidine oxide radical is used, but it is necessary to polymerize under a high temperature condition of 100 ° C. or higher. Further, when a methacrylic acid monomer is used, there is a problem that polymerization does not proceed.

また、ATRP法では、重金属を使用する必要があるとともに、酸化還元を伴う重合方法であるため、酸素の除去が必要となる。さらに、アミン化合物をリガンドとして錯体を形成させて重合する方法では、重合系に酸性物質が存在すると錯体の形成が阻害されてしまうので、酸基を有する付加重合性モノマーをそのまま重合させることは困難である。このため、保護基で酸基を保護したモノマーを重合し、重合後に保護基を脱離させる必要があるが、操作が煩雑であり、酸基をポリマーブロックに導入することは容易なことではない。   In addition, the ATRP method requires the use of heavy metals and is a polymerization method involving redox, so that it is necessary to remove oxygen. Furthermore, in the method of polymerizing by forming a complex using an amine compound as a ligand, it is difficult to polymerize an addition-polymerizable monomer having an acid group as it is because formation of the complex is inhibited if an acidic substance is present in the polymerization system. It is. For this reason, it is necessary to polymerize a monomer in which an acid group is protected with a protecting group, and to remove the protecting group after the polymerization. However, the operation is complicated, and it is not easy to introduce the acid group into the polymer block. .

RAFT法及びMADIX法では、ジチオカルボン酸エステルやザンテート化合物などの特殊な化合物が必要とされる。これらは硫黄系の化合物であるので、得られるポリマーには硫黄系の不快な臭気が残りやすく、着色されている場合もある。このため、得られたポリマーから臭気や着色を除去する必要がある。さらに、メタクリル酸系モノマーの重合がうまく進行しない場合もある。また、ジチオカルボン酸エステルやザンテート化合物などの硫黄エステルはアミノ基で分解する可能性があるので、得られるポリマーが低分子量化したり、硫黄臭が発生したりする。   The RAFT method and the MADIX method require special compounds such as dithiocarboxylic acid esters and xanthate compounds. Since these are sulfur-based compounds, the resulting polymer tends to have an unpleasant sulfur-based odor and may be colored. For this reason, it is necessary to remove an odor and coloring from the obtained polymer. Furthermore, the polymerization of methacrylic acid monomers may not proceed well. In addition, since sulfur esters such as dithiocarboxylic acid esters and xanthate compounds may be decomposed by amino groups, the resulting polymer may have a low molecular weight or generate a sulfur odor.

DT法では、ATRP法と同様に重金属を使用する必要がある。このため、得られたポリマーから重金属を除去する必要があるとともに、発生した重金属を含む廃水を浄化しなければならないといった問題がある。   In the DT method, it is necessary to use heavy metals as in the ATRP method. For this reason, there is a problem that it is necessary to remove heavy metals from the obtained polymer and to purify waste water containing the generated heavy metals.

これに対して、本発明のA−Bブロックコポリマーの製造方法では、重金属化合物使用する必要がないため、得られるポリマーを精製する必要がない。また、特殊な化合物を用いなくても、比較的安価な材料を用いるだけで容易にA−Bブロックコポリマーを製造することができる。さらに、重合条件が温和であるとともに、従来のラジカル重合方法と同様の条件で重合することができる。そして、カルボキシ基などを有するモノマーをそのまま重合することができる。   On the other hand, in the method for producing an AB block copolymer of the present invention, it is not necessary to use a heavy metal compound, and thus it is not necessary to purify the obtained polymer. Moreover, even if it does not use a special compound, an AB block copolymer can be easily manufactured only by using a comparatively cheap material. Furthermore, while the polymerization conditions are mild, the polymerization can be performed under the same conditions as in the conventional radical polymerization method. And the monomer which has a carboxy group etc. can be polymerized as it is.

重合工程において、重合開始化合物として用いるヨウ素やヨウ素化合物に熱や光が付与されると、ヨウ素ラジカルが解離する。ヨウ素ラジカルが解離した状態でモノマーが挿入されると、ヨウ素ラジカルがポリマー末端ラジカルと直ちに再度結合して安定化し、停止反応を防止しながら重合反応が進行する。   In the polymerization step, iodine radicals dissociate when heat or light is applied to iodine or iodine compound used as the polymerization initiating compound. When the monomer is inserted in a state in which the iodine radical is dissociated, the iodine radical immediately binds again to the polymer terminal radical and stabilizes, and the polymerization reaction proceeds while preventing the termination reaction.

ヨウ素化合物の具体例としては、2−アイオド−1−フェニルエタン、1−アイオド−1−フェニルエタンなどのアルキルヨウ化物;2−シアノ−2−アイオドプロパン、2−シアノ−2−アイオドブタン、1−シアノ−1−アイオドシクロヘキサン、2−シアノ−2アイオド−2,4−ジメチルペンタン、2−シアノ−2−アイオド−4−メトキシ−2,4−ジメチルペンタンなどのシアノ基含有ヨウ化物などを挙げることができる。   Specific examples of the iodine compound include alkyl iodides such as 2-iodo-1-phenylethane and 1-iodo-1-phenylethane; 2-cyano-2-iodopropane, 2-cyano-2-iodobutane, 1 Cyano group-containing iodides such as cyano-1-iodocyclohexane, 2-cyano-2iodo-2,4-dimethylpentane, 2-cyano-2-iodo-4-methoxy-2,4-dimethylpentane, etc. Can be mentioned.

これらのヨウ素化合物は、市販品をそのまま使用してもよいが、従来公知の方法で調製したものを使用することもできる。例えば、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物とヨウ素とを反応させることで、ヨウ素化合物を得ることができる。また、上記のヨウ素化合物のヨウ素が臭素や塩素などのハロゲン原子に置換した有機ハロゲン化物に、第4級アンモニウムアイオダイドやヨウ化ナトリウムなどのヨウ化物塩を反応させ、ハロゲン交換させることでもヨウ素化合物を得ることができる。   As these iodine compounds, commercially available products may be used as they are, but those prepared by a conventionally known method can also be used. For example, an iodine compound can be obtained by reacting an azo compound such as azobisisobutyronitrile with iodine. In addition, the iodine compound can be obtained by reacting an organic halide obtained by substituting iodine of the above iodine compound with a halogen atom such as bromine or chlorine with an iodide salt such as quaternary ammonium iodide or sodium iodide and exchanging the halogen. Can be obtained.

重合工程では、重合開始化合物とともに、重合開始化合物のヨウ素を引き抜くことができる触媒を使用する。触媒としては、ハロゲン化リン、フォスファイト系化合物、フォスフィネート化合物などのリン系化合物;イミド系化合物などの窒素系化合物;フェノール系化合物などの酸素系化合物;ジフェニルメタン系化合物、シクロペンタジエン系化合物などの炭化水素系化合物を使用する。   In the polymerization step, a catalyst capable of extracting iodine of the polymerization initiating compound is used together with the polymerization initiating compound. Examples of catalysts include phosphorus compounds such as phosphorus halides, phosphite compounds, and phosphinate compounds; nitrogen compounds such as imide compounds; oxygen compounds such as phenol compounds; diphenylmethane compounds and cyclopentadiene compounds. The following hydrocarbon compounds are used.

リン系化合物の具体例としては、三ヨウ化リン、ジエチルフォスファイト、ジブチルフォスファイト、エトキシフェニルフォスフィネート、フェニルフェノキシフォスフィネートなどを挙げることができる。窒素系化合物の具体例としては、スクシンイミド、2,2−ジメチルスクシンイミド、マレイミド、フタルイミド、N−アイオドスクシンイミド、ヒダントインなどを挙げることができる。酸素系化合物の具体例としては、フェノール、ヒドロキノン、メトキシヒドロキノン、t−ブチルフェノール、カテコール、ジ−t−ブチルヒドロキシトルエンなどを挙げることができる。炭化水素系化合物の具体例としては、シクロヘキサジエン、ジフェニルメタンなどを挙げることができる。触媒の使用量(モル数)は、重合開始化合物の使用量(モル数)未満とすることが好ましい。触媒の使用量(モル数)が多過ぎると、重合が制御されすぎてしまい、重合が進行しにくくなる場合がある。   Specific examples of the phosphorus compound include phosphorus triiodide, diethyl phosphite, dibutyl phosphite, ethoxyphenyl phosphinate, and phenylphenoxy phosphinate. Specific examples of the nitrogen compound include succinimide, 2,2-dimethylsuccinimide, maleimide, phthalimide, N-iodosuccinimide, and hydantoin. Specific examples of the oxygen-based compound include phenol, hydroquinone, methoxyhydroquinone, t-butylphenol, catechol, and di-t-butylhydroxytoluene. Specific examples of the hydrocarbon compound include cyclohexadiene and diphenylmethane. The amount of the catalyst used (number of moles) is preferably less than the amount of use of the polymerization initiating compound (number of moles). If the amount of the catalyst used (number of moles) is too large, the polymerization is too controlled and the polymerization may not proceed easily.

リビングラジカル重合の際の温度(重合温度)は30〜100℃とすることが好ましい。重合温度が高すぎると、重合末端のヨウ素が分解してしまい、末端が安定せずにリビング重合とならない場合がある。また、重合末端にはヨウ素が結合しており、このヨウ素をラジカルとして解離させた末端が安定であることが好ましい。モノマーがアクリレートやビニル系モノマーなどである場合、末端は2級のヨウ化物であり、比較的安定でヨウ素ラジカルが解離せず、重合反応が進行しない、又は分子量分布が広くなる可能性がある。温度を上げてヨウ素ラジカルを解離させることもできるが、上記の温度範囲で温和に重合することが、環境やエネルギーの面で好ましい。このため、ラジカルが発生しやすく、比較的安定な3級のヨウ化物を用いることが好ましい。   The temperature at the time of living radical polymerization (polymerization temperature) is preferably 30 to 100 ° C. If the polymerization temperature is too high, iodine at the polymerization terminal may be decomposed, and the terminal may not be stable and living polymerization may not be performed. Further, iodine is bonded to the polymerization terminal, and it is preferable that the terminal obtained by dissociating iodine as a radical is stable. When the monomer is an acrylate or vinyl monomer, the terminal is a secondary iodide, which is relatively stable, the iodine radical does not dissociate, the polymerization reaction does not proceed, or the molecular weight distribution may be widened. Although it is possible to dissociate iodine radicals by raising the temperature, it is preferable in terms of environment and energy to perform moderate polymerization in the above temperature range. For this reason, it is preferable to use a tertiary iodide that is easy to generate radicals and is relatively stable.

重合工程においては、通常、ラジカルを発生しうる重合開始剤を添加する。重合開始剤としては、従来公知のアゾ系開始剤や過酸化物系開始剤を使用することができる。なかでも、上記の重合温度の範囲で十分にラジカルが発生する重合開始剤を用いることが好ましい。このような重合開始剤としては、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)などのアゾ系開始剤を挙げることができる。重合開始剤の使用量は、モノマーに対して0.001〜0.1モル倍とすることが好ましく、0.002〜0.05モル倍とすることがさらに好ましい。重合開始剤の使用量が少なすぎると重合反応が十分に進行しない場合がある。一方、重合開始剤の使用量が多すぎると、リビングラジカル重合反応ではない通常のラジカル重合反応が副反応として進行してしまう場合がある。   In the polymerization step, a polymerization initiator that can generate radicals is usually added. As the polymerization initiator, conventionally known azo initiators and peroxide initiators can be used. Among them, it is preferable to use a polymerization initiator that generates radicals sufficiently within the above polymerization temperature range. Examples of such polymerization initiators include azo initiators such as 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile). The amount of the polymerization initiator used is preferably 0.001 to 0.1 mol times, more preferably 0.002 to 0.05 mol times with respect to the monomer. If the amount of the polymerization initiator used is too small, the polymerization reaction may not proceed sufficiently. On the other hand, if the amount of the polymerization initiator used is too large, a normal radical polymerization reaction that is not a living radical polymerization reaction may proceed as a side reaction.

リビングラジカル重合は、有機溶剤を使用しないバルク重合であってもよいが、有機溶剤を使用する溶液重合とすることが好ましい。使用した有機溶剤は、フィラー分散剤の溶媒としてそのまま使用することができる。有機溶剤は、重合開始化合物、触媒、モノマー成分、及び重合開始剤などの成分を溶解しうるものであることが好ましい。リビングラジカル重合で使用した有機溶剤を除去し、形成されたポリマーを固形分として取り出すこともできる。ポリマーを取り出す方法は特に限定されず、例えば、貧溶剤に析出させてろ過及び乾燥する;乾燥してポリマーだけを取り出すなどの方法を挙げることができる。   Living radical polymerization may be bulk polymerization that does not use an organic solvent, but is preferably solution polymerization that uses an organic solvent. The organic solvent used can be used as it is as a solvent for the filler dispersant. The organic solvent is preferably one that can dissolve components such as a polymerization initiator compound, a catalyst, a monomer component, and a polymerization initiator. The organic solvent used in the living radical polymerization can be removed, and the formed polymer can be taken out as a solid content. The method for taking out the polymer is not particularly limited, and examples thereof include a method of depositing in a poor solvent, filtering and drying; and taking out only the polymer by drying.

溶液重合の場合、重合液の固形分濃度(モノマー濃度)は5〜80質量%とすることが好ましく、20〜60質量%とすることがさらに好ましい。重合液の固形分濃度が5質量%未満であると、重合が完結しない場合がある。一方、重合液の固形分濃度が80質量%超又はバルク重合であると、重合液の粘度が高すぎるために、撹拌が困難になって重合収率が低下する傾向にある。リビングラジカル重合は、モノマーがなくなるまで行うことが好ましい。重合時間は0.5〜48時間とすることが好ましく、実質的には1〜24時間とすることがさらに好ましい。重合雰囲気は特に限定されず、通常の範囲内で酸素が存在する雰囲気であっても、窒素気流雰囲気であってもよい。また、重合に使用する材料(モノマーなど)は、蒸留、活性炭処理、又はアルミナ処理などにより不純物を除去したものを用いてもよいし、市販品をそのまま用いてもよい。さらに、遮光下で重合を行ってもよいし、ガラスなどの透明容器中で重合を行ってもよい。   In the case of solution polymerization, the solid content concentration (monomer concentration) of the polymerization solution is preferably 5 to 80% by mass, more preferably 20 to 60% by mass. When the solid content concentration of the polymerization liquid is less than 5% by mass, the polymerization may not be completed. On the other hand, if the solid content concentration of the polymerization liquid is more than 80% by mass or bulk polymerization, the viscosity of the polymerization liquid is too high, so that stirring becomes difficult and the polymerization yield tends to decrease. Living radical polymerization is preferably carried out until the monomer runs out. The polymerization time is preferably 0.5 to 48 hours, and more preferably 1 to 24 hours. The polymerization atmosphere is not particularly limited, and may be an atmosphere in which oxygen exists within a normal range or a nitrogen stream atmosphere. Moreover, the material (monomer etc.) used for superposition | polymerization may use what removed the impurity by distillation, activated carbon treatment, an alumina treatment, etc., and may use a commercial item as it is. Furthermore, polymerization may be performed under light shielding, or polymerization may be performed in a transparent container such as glass.

リビングラジカル重合の際のメタクリル酸系モノマーの使用量と、重合開始化合物の使用量との関係(モル比)を調整することで、得られるA−Bブロックコポリマーの主鎖の分子量が制御することができる。すなわち、重合開始化合物のモル数に対する、モノマーのモル数を適切に設定することで、その主鎖が任意の分子量に制御されたA−Bブロックコポリマーを得ることができる。例えば、重合開始化合物1モルに対して、分子量100のモノマーを500モル使用して重合した場合、「1×100×500=50000」の理論分子量を有するポリマーを得ることができる。すなわち、主鎖のポリマーの理論分子量を下記式(1)で算出することができる。なお、上記の「分子量」は、数平均分子量(Mn)と重量平均分子量(Mw)のいずれをも含む概念である。
「主鎖のポリマーの理論分子量」=「重合開始化合物1モル」×「モノマーの分子量」×「モノマーのモル数/重合開始化合物のモル数」 ・・・(1)
The molecular weight of the main chain of the resulting AB block copolymer is controlled by adjusting the relationship (molar ratio) between the amount of the methacrylic acid monomer used in the living radical polymerization and the amount of the polymerization initiating compound used. Can do. That is, by appropriately setting the number of moles of the monomer relative to the number of moles of the polymerization initiating compound, an AB block copolymer whose main chain is controlled to an arbitrary molecular weight can be obtained. For example, when 500 mol of a monomer having a molecular weight of 100 is used for 1 mol of the polymerization initiating compound, a polymer having a theoretical molecular weight of “1 × 100 × 500 = 50000” can be obtained. That is, the theoretical molecular weight of the main chain polymer can be calculated by the following formula (1). The above “molecular weight” is a concept including both the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw).
“Theoretical molecular weight of main chain polymer” = “1 mol of polymerization initiating compound” × “molecular weight of monomer” × “number of moles of monomer / number of moles of polymerization initiating compound” (1)

重合工程では二分子停止や不均化の副反応を伴うことがあり、上記の理論分子量の主鎖を有するポリマーが得られない場合があるため、これらの副反応が起こることなく重合が進行することが好ましい。また、重合率は100%でなくてもよい。さらに、重合を一旦終了した後、重合開始化合物や触媒を添加し、残存するモノマーを消費させて重合を完結させてもよい。   The polymerization process may be accompanied by bimolecular termination and disproportionation side reactions, and a polymer having a main chain of the above theoretical molecular weight may not be obtained, so that the polymerization proceeds without these side reactions occurring. It is preferable. The polymerization rate may not be 100%. Furthermore, once the polymerization is completed, a polymerization initiating compound or a catalyst may be added, and the remaining monomer may be consumed to complete the polymerization.

(非水系分散媒体)
一般的に、水酸化鉱物は親水性であるため親水性媒体中に分散しやすいが、疎水性媒体では表面を湿潤させにくく、分散させることが困難である。本発明の水酸化鉱物分散体において効果が発揮される分散媒体は、水酸化鉱物を分散させることが一般的には困難な非水系分散媒体である。本発明の水酸化鉱物分散体に用いる非水系分散媒体は、25℃の水への溶解度が20g/L以下である非プロトン性有機溶媒、又は熱可塑性樹脂である。非プロトン性有機溶媒の具体例としては、ヘキサン、ヘプタン、ドデカン、イソパラフィン、シクロヘキサン、ナフテン系溶剤、エチルベンゼン、スチレンなどの炭化水素系溶媒;アセトン以外の、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのアルキルケトン;酢酸エチル、酢酸ブチル、酪酸メチルなどのエステル系溶媒;アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチルなどの、紫外線又は電子線硬化型インクなどに使用されるビニル系モノマー;ジエチルエーテルなどのエーテル系溶媒;ジメチルシロキサンなどのシリコーン系溶媒などを挙げることができる。
(Non-aqueous dispersion medium)
In general, a hydroxide mineral is hydrophilic and therefore easily dispersed in a hydrophilic medium. However, a hydrophobic medium hardly wets the surface and is difficult to disperse. The dispersion medium that is effective in the hydroxide mineral dispersion of the present invention is a non-aqueous dispersion medium in which it is generally difficult to disperse the hydroxide mineral. The non-aqueous dispersion medium used for the hydroxide mineral dispersion of the present invention is an aprotic organic solvent having a solubility in water at 25 ° C. of 20 g / L or less, or a thermoplastic resin. Specific examples of the aprotic organic solvent include hydrocarbon solvents such as hexane, heptane, dodecane, isoparaffin, cyclohexane, naphthenic solvent, ethylbenzene, styrene; alkyl ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone other than acetone; acetic acid Ester solvents such as ethyl, butyl acetate and methyl butyrate; vinyl monomers used for ultraviolet or electron beam curable inks such as butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate and butyl methacrylate; diethyl Examples include ether solvents such as ether; silicone solvents such as dimethylsiloxane.

熱可塑性樹脂としては、従来公知の熱可塑性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリエチレンプロピレン、ポリスチレン、ポリシクロデセン、ポリシクロペンタジエン、ポリイソプレンなどの炭化水素系モノマーの重合物であるオレフィン系樹脂;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリテトラフロロエチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリクロロプレンなどのポリビニル系樹脂;ナイロン66、ナイロン6、ナイロン12などのポリアミド系樹脂;ビスフェノールAポリカーボネートなどのポリカーボネート系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂;ジイソシアネートとジオールからなるポリウレタン系樹脂;ジイソシアネート、ジアミン、ジオールとからなるポリウレタン尿素樹脂;トリアセチルセルロースなどのセルロース系樹脂;ポリジメチルシロキサン、ポリフェニルメチルシロキサンなどのシリコーン樹脂などを挙げることができる。なお、ポリオレフィンとポリビニルの共重合体であってもよい。このような共重合体としては、ポリエチレン酢酸ビニル、ポリエチレンビニルアルコール、ポリエチレンアクリル酸エチル、アクリロニトリルブタジエンスチレンポリマーなどを挙げることができる。   A conventionally well-known thermoplastic resin can be used as a thermoplastic resin. Specific examples of the thermoplastic resin include olefin resins that are polymers of hydrocarbon monomers such as polyethylene, polypropylene, polybutene, polyethylene propylene, polystyrene, polycyclodecene, polycyclopentadiene, polyisoprene; polyvinyl chloride, poly Polyvinyl resins such as vinylidene chloride, polytetrafluoroethylene, polymethyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyacrylonitrile, polyacrylamide, and polychloroprene; polyamide resins such as nylon 66, nylon 6, and nylon 12; bisphenol A polycarbonate, etc. Polycarbonate resin; Polyester resin such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate; From diisocyanate and diol Diisocyanate, a diamine, a polyurethane urea resin comprising a diol; cellulose resins such as triacetyl cellulose; polydimethylsiloxanes, silicone resin such as polyphenyl methyl siloxane may be mentioned polyurethane resins that. A copolymer of polyolefin and polyvinyl may also be used. Examples of such a copolymer include polyethylene vinyl acetate, polyethylene vinyl alcohol, polyethylene ethyl acrylate, and acrylonitrile butadiene styrene polymer.

また、必要に応じて、熱硬化性樹脂を熱硬化させる前のオリゴマーを分散媒体として用いることができる。このようなオリゴマーとしては、ビスフェノールAグリシジルエーテルなどのエポキシ樹脂原料;不飽和ポリエステル;架橋(加硫)前の天然ゴムやブタジエンゴム、シリコンゴムなどを挙げることができる。   Moreover, the oligomer before thermosetting a thermosetting resin can be used as a dispersion medium as needed. Examples of such oligomers include epoxy resin raw materials such as bisphenol A glycidyl ether; unsaturated polyester; natural rubber, butadiene rubber, and silicone rubber before crosslinking (vulcanization).

(添加剤など)
本発明の水酸化鉱物分散体には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、従来公知の添加剤を含有させてもよい。用いることができる添加剤としては、例えば、相溶化剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、滑剤、消泡剤、レベリング剤、防腐剤、抗菌剤、香料、帯電防止剤、導電剤、防曇剤、金属粉末、染料、顔料、界面活性剤、ナノファイバー類、粘度調整剤、伝熱剤、磁性体、ガラス粉末、クレイや木片などの天然材料、可塑剤、難燃剤、赤外線吸収剤、遠赤外線吸収剤、熱線反射剤、難溶性無機塩、ガラス繊維、炭素繊維などを挙げることができる。
(Additives, etc.)
In the hydroxide mineral dispersion of the present invention, conventionally known additives may be contained as necessary within a range not impairing the effects of the present invention. Examples of additives that can be used include compatibilizers, antioxidants, light stabilizers, ultraviolet absorbers, leveling agents, lubricants, antifoaming agents, leveling agents, antiseptics, antibacterial agents, perfumes, and antistatic agents. , Conductive agents, antifogging agents, metal powders, dyes, pigments, surfactants, nanofibers, viscosity modifiers, heat transfer agents, magnetic materials, glass powders, natural materials such as clay and wood chips, plasticizers, flame retardants , Infrared absorbers, far-infrared absorbers, heat ray reflectors, sparingly soluble inorganic salts, glass fibers, carbon fibers, and the like.

(水酸化鉱物分散体の調製)
本発明の水酸化鉱物分散体は、分散機等を使用し、従来公知の方法によって各成分を混合及び分散させることによって調製することができる。非水系分散媒体として液媒体を用いる場合、分散機としては、例えば、ニーダー、二本ロール、三本ロール、ミラクルKCK(浅田鉄鋼社製、商品名)などの混練機;超音波分散機;マイクロフルイダイザー(みずほ工業社製、商品名)、ナノマイザー(吉田機械興業社製、商品名)、スターバースト(スギノマシン社製、商品名)、G−スマッシャー(リックス社製、商品名)などの高圧ホモジナイザーなどを使用することができる。また、ガラスやジルコンなどのビーズメディアを用いる場合には、ボールミル、サンドミル、横型メディアミル分散機、コロイドミルなどを使用することができる。
(Preparation of hydroxide mineral dispersion)
The hydroxide mineral dispersion of the present invention can be prepared by mixing and dispersing each component by a conventionally known method using a disperser or the like. When a liquid medium is used as the non-aqueous dispersion medium, examples of the disperser include kneaders such as a kneader, two rolls, three rolls, and Miracle KCK (trade name, manufactured by Asada Steel); ultrasonic disperser; micro Fluidizer (Mizuho Kogyo Co., Ltd., trade name), Nanomizer (Yoshida Kikai Kogyo Co., trade name), Starburst (Sugino Machine Co., trade name), G-Smasher (Rix Co., trade name) A high pressure homogenizer or the like can be used. Moreover, when using bead media, such as glass and a zircon, a ball mill, a sand mill, a horizontal media mill disperser, a colloid mill, etc. can be used.

また、所望とする粒度・粒度分布の水酸化鉱物分散体を得るべく、粉砕メディアのサイズを小さくする;粉砕メディアの充填率を高める;処理時間を長くする;吐出速度を遅くする;粉砕後にフィルターや遠心分離機などで分級する;などの手法を採用することが好ましい。調製した水酸化鉱物分散体は、そのまま用いてもよいが、遠心分離機で処理する、或いはフィルターを通すなどして粗大粒子を除去することが好ましい。以上のようにして、非水系分散媒体が液媒体である水酸化鉱物分散体を得ることができる。   Also, to obtain a mineral hydroxide dispersion with the desired particle size and particle size distribution, reduce the size of the grinding media; increase the filling rate of the grinding media; increase the processing time; slow the discharge speed; It is preferable to employ a technique such as classification using a centrifuge or a centrifuge. The prepared hydroxide mineral dispersion may be used as it is, but it is preferable to remove coarse particles by treating with a centrifuge or passing through a filter. As described above, a hydroxide mineral dispersion in which the non-aqueous dispersion medium is a liquid medium can be obtained.

上記のようにして得られる、非水系分散媒体が液媒体である水酸化鉱物分散体の粘度は、好ましくは1〜100mPa・s、さらに好ましくは3〜20mPa・sである。但し、使用する水酸化鉱物の量(濃度)や、水酸化鉱物分散体の用途によって好ましい粘度は相違するため、特に限定されない。   The viscosity of the hydroxide mineral dispersion obtained as described above, in which the non-aqueous dispersion medium is a liquid medium, is preferably 1 to 100 mPa · s, more preferably 3 to 20 mPa · s. However, the preferred viscosity differs depending on the amount (concentration) of the hydroxide mineral used and the application of the hydroxide mineral dispersion, and is not particularly limited.

一方、非水系分散媒体として熱可塑性樹脂を用いる場合は、例えば、ミキシングロール、バンバリーミキサー、ニーダー、ニーダールーダー、単軸押出機、多軸押出機などで各成分を混練すればよい。混練する温度や時間は熱可塑性樹脂の種類などにより相違するため、特に限定されない。上記のようにして得られる、非水系分散媒体が熱可塑性樹脂である水酸化鉱物分散体は、例えば、シート状に裁断してもよく、ペレタイザーでペレット化してもよい。   On the other hand, when a thermoplastic resin is used as the non-aqueous dispersion medium, each component may be kneaded with, for example, a mixing roll, a Banbury mixer, a kneader, a kneader ruder, a single screw extruder, a multi-screw extruder, or the like. The kneading temperature and time are not particularly limited because they vary depending on the type of thermoplastic resin. The hydroxide mineral dispersion in which the non-aqueous dispersion medium is a thermoplastic resin obtained as described above may be cut into a sheet, for example, or pelletized with a pelletizer.

<有機無機複合材料>
次に、本発明の有機無機複合材料について説明する。本発明の有機無機複合材料は、水酸化鉱物及びポリマーを含有する。水酸化鉱物は、前述の水酸化鉱物分散体に用いるものと同一であり、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化水酸化鉄、及び水酸化鉄からなる群より選択される少なくとも一種である。そして、ポリマーが、前述の水酸化鉱物分散体にフィラー分散剤として用いるA−Bブロックコポリマーである。
<Organic inorganic composite material>
Next, the organic-inorganic composite material of the present invention will be described. The organic-inorganic composite material of the present invention contains a hydroxide mineral and a polymer. The hydroxide mineral is the same as that used for the above-mentioned hydroxide mineral dispersion, and is selected from the group consisting of magnesium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide oxide, aluminum hydroxide, iron oxide hydroxide, and iron hydroxide. At least one kind selected. The polymer is an AB block copolymer used as a filler dispersant in the above-described hydroxide mineral dispersion.

本発明の有機無機複合材料は、A−Bブロックコポリマーを構成するBポリマーブロックのカルボキシ基が、無機化合物である水酸化鉱物に吸着することで形成された複合材料(組成物)である。前述のように、水酸化鉱物、フィラー分散剤、及び非水系分散媒体などの各成分を混合及び分散させることによって、本発明の水酸化鉱物分散体を製造することができる。但し、水酸化鉱物をフィラー分散剤(A−Bブロックコポリマー)で処理して予め調製した有機無機複合材料を非水系分散媒体中に分散させることで、水酸化鉱物分散体がより高度に微分散された水酸化鉱物分散体を簡便に製造することができる。なお、水酸化鉱物100質量部に対する、A−Bブロックコポリマーの含有量は、20〜200質量部であることが好ましく、25〜100質量部であることがさらに好ましい。   The organic-inorganic composite material of the present invention is a composite material (composition) formed by adsorbing a carboxy group of a B polymer block constituting an AB block copolymer to a hydroxide mineral that is an inorganic compound. As described above, the hydroxide mineral dispersion of the present invention can be produced by mixing and dispersing each component such as a hydroxide mineral, a filler dispersant, and a non-aqueous dispersion medium. However, the mineral mineral dispersion is more finely dispersed by dispersing the organic-inorganic composite material prepared beforehand by treating the hydroxide mineral with a filler dispersant (AB block copolymer) in a non-aqueous dispersion medium. The produced hydroxide mineral dispersion can be easily produced. In addition, it is preferable that it is 20-200 mass parts, and, as for content of AB block copolymer with respect to 100 mass parts of hydroxide minerals, it is more preferable that it is 25-100 mass parts.

本発明の有機無機複合材料は、例えば、相転移やpH変換によってA−Bブロックコポリマーを析出させて水酸化鉱物を処理する方法などによって製造することができる。なかでも、(i)A−Bブロックコポリマーのアルカリ中和物の存在下、水酸化鉱物を水系媒体中に分散させてスラリーを得た後;(ii)得られたスラリーに酸を添加してA−Bブロックコポリマーを析出させる、いわゆる酸析出法によって有機無機複合材料を製造することが好ましい。   The organic-inorganic composite material of the present invention can be produced, for example, by a method of treating a hydroxide mineral by precipitating an AB block copolymer by phase transition or pH conversion. Among them, (i) after obtaining a slurry by dispersing a hydroxide mineral in an aqueous medium in the presence of an alkali neutralized AB block copolymer; (ii) adding an acid to the obtained slurry It is preferable to produce an organic-inorganic composite material by a so-called acid precipitation method in which an AB block copolymer is precipitated.

A−Bブロックコポリマーは、その分子構造中にカルボキシ基を有する高酸価のBポリマーブロックを含むため、アルカリで中和することで水系媒体に溶解する。一方、Aポリマーブロックは水に不溶である。このため、水系媒体中、A−Bブロックコポリマーをアルカリで中和すると、ナノサイズの分散体又はエマルジョンを得ることができる。中和に用いるアルカリとしては、例えば、アンモニア;トリエチルアミン、ジエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、アミノメチルプロパノールなどの有機アミン;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの水酸化物などを挙げることができる。これらのアルカリの使用量は、Bポリマーブロック中のカルボキシ基と当モルであっても、過剰量又は不足量であってもよい。得られる分散体又はエマルジョン中のA−Bブロックコポリマーの含有量(濃度)は特に限定されない。また、分散体又はエマルジョンは、水以外の水溶性溶媒を含有していてもよい。   Since the AB block copolymer contains a high acid number B polymer block having a carboxy group in its molecular structure, it is dissolved in an aqueous medium by neutralization with an alkali. On the other hand, the A polymer block is insoluble in water. For this reason, when the AB block copolymer is neutralized with an alkali in an aqueous medium, a nano-sized dispersion or emulsion can be obtained. Examples of the alkali used for neutralization include ammonia; organic amines such as triethylamine, diethanolamine, dimethylaminoethanol, and aminomethylpropanol; hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide. . These alkalis may be used in an equimolar amount with the carboxy group in the B polymer block, or in an excess or deficiency. The content (concentration) of the AB block copolymer in the obtained dispersion or emulsion is not particularly limited. Further, the dispersion or emulsion may contain a water-soluble solvent other than water.

A−Bブロックコポリマーのアルカリ中和物の存在下、水酸化鉱物を水系媒体中に分散させれば、水酸化鉱物のスラリーを得ることができる。スラリー中の水酸化鉱物の含有量は、10質量%以下とすることが好ましく、5質量%以下とすることがさらに好ましい。水酸化鉱物のスラリーを得る際には、従来公知の撹拌装置や分散機を使用することができる。また、スターラー、モーター付き撹拌機、高速ディゾルバー、ホモミキサーを使用して混合撹拌してもよいし、ビーズミルや高圧ホモジナイザーなどの分散機を使用して再度分散させてから混合してもよい。   If a hydroxide mineral is dispersed in an aqueous medium in the presence of an alkali neutralized AB block copolymer, a hydroxide mineral slurry can be obtained. The content of the hydroxide mineral in the slurry is preferably 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less. In obtaining a hydroxide mineral slurry, a conventionally known stirring device or disperser can be used. Further, the mixture may be mixed and stirred using a stirrer, a stirrer with a motor, a high-speed dissolver, or a homomixer, or may be mixed again after being dispersed using a dispersing machine such as a bead mill or a high-pressure homogenizer.

得られたスラリーを撹拌しながら酸を添加し、A−Bブロックコポリマーのイオン化されたカルボキシ基を脱イオン化すれば、A−Bブロックコポリマーは水不溶化して析出するとともに、スラリー中に分散している水酸化鉱物を包み込んで被覆する。これにより、目的とする有機無機複合材料が形成される。酸としては、例えば、塩酸、臭化水素酸、硝酸、硫酸、リン酸などの無機酸;酢酸、乳酸などの有機酸を用いることができる。酸は水で希釈して添加することが好ましい。高濃度の酸をスラリーに添加すると、A−Bブロックコポリマーが局所的に析出しやすくなる場合がある。このため、濃度10質量%以下の酸水溶液をスラリーに添加することが好ましい。また、酸は一度に添加してもよく、滴下や噴霧などによってスラリーに添加してもよい。さらに、スラリーが十分酸性になるまで酸を添加することが好ましい。具体的には、スラリーのpHが4以下となるまで酸を添加することが好ましく、pHが3以下となるまで酸を添加することがさらに好ましい。   When the resulting slurry is stirred and an acid is added to deionize the ionized carboxy groups of the AB block copolymer, the AB block copolymer is insolubilized and precipitated, and dispersed in the slurry. Wrapping and covering the hydroxide mineral. Thereby, the target organic-inorganic composite material is formed. Examples of the acid that can be used include inorganic acids such as hydrochloric acid, hydrobromic acid, nitric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid; and organic acids such as acetic acid and lactic acid. It is preferable to add the acid diluted with water. When a high concentration acid is added to the slurry, the AB block copolymer may be easily precipitated locally. For this reason, it is preferable to add an aqueous acid solution having a concentration of 10% by mass or less to the slurry. Further, the acid may be added at once, or may be added to the slurry by dropping or spraying. Furthermore, it is preferable to add an acid until the slurry is sufficiently acidic. Specifically, it is preferable to add the acid until the pH of the slurry is 4 or less, and it is more preferable to add the acid until the pH is 3 or less.

水性媒体中に析出した有機無機複合材料は、必要に応じてろ過及び洗浄する。ろ過速度を速めるために、スラリーを加熱して析出した有機無機複合材料を凝集させることが好ましい。ろ過及び洗浄してイオンや有機物を除去すれば、有機無機複合材料の水ペーストを得ることができる。得られた水ペーストは、そのまま用いることができる。また、必要に応じて水ペーストを乾燥して得た固化体を粉砕することもできる。   The organic-inorganic composite material deposited in the aqueous medium is filtered and washed as necessary. In order to increase the filtration rate, it is preferable to aggregate the organic-inorganic composite material deposited by heating the slurry. If ions and organic substances are removed by filtration and washing, a water paste of an organic-inorganic composite material can be obtained. The obtained water paste can be used as it is. Moreover, the solidified body obtained by drying a water paste can also be grind | pulverized as needed.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例、比較例中の「部」及び「%」は、特に断らない限り質量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples. In the examples and comparative examples, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.

<ポリマー(フィラー分散剤)の合成>
(合成例1)
撹拌機、逆流コンデンサー、温度計、及び窒素導入管を取り付けた2Lセパラブルフラスコに、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル(BDG)385.8部、ヨウ素5.1部、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(V−70)18.5部、ジフェニルメタン(DPM)0.9部、及びメタクリル酸メチル(MMA)250.3部を入れ、45℃に加温して2時間撹拌した。ヨウ素の褐色が消えたことから、V−70がヨウ素と反応し、重合開始化合物であるヨウ素化合物が形成されたことを確認した。45℃で3時間重合した後、反応溶液の一部をサンプリングして固形分を測定したところ、41.5%であった。また、測定した固形分に基づき算出した重合率は、ほぼ100%であった。以上のようにして、Aポリマーブロックの溶液を得た。テトラヒドロフラン(THF)を展開溶媒とするGPCにて測定したAポリマーブロックの数平均分子量(Mn)は5,700であり、分子量分布(PDI)は1.25であった。なお、GPCの検出器としては示差屈折率検出器を使用した。
<Synthesis of polymer (filler dispersant)>
(Synthesis Example 1)
In a 2 L separable flask equipped with a stirrer, a reverse flow condenser, a thermometer, and a nitrogen introduction tube, 385.8 parts of diethylene glycol mono-n-butyl ether (BDG), 5.1 parts of iodine, 2,2′-azobis (4 -Methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) (V-70) 18.5 parts, diphenylmethane (DPM) 0.9 part, and methyl methacrylate (MMA) 250.3 parts are added and heated to 45 ° C. And stirred for 2 hours. Since the brown color of iodine disappeared, it was confirmed that V-70 reacted with iodine and an iodine compound as a polymerization initiating compound was formed. After polymerization at 45 ° C. for 3 hours, a part of the reaction solution was sampled and the solid content was measured and found to be 41.5%. Further, the polymerization rate calculated based on the measured solid content was almost 100%. As described above, a solution of A polymer block was obtained. The number average molecular weight (Mn) of the A polymer block measured by GPC using tetrahydrofuran (THF) as a developing solvent was 5,700, and the molecular weight distribution (PDI) was 1.25. A differential refractive index detector was used as a GPC detector.

得られたAポリマーブロックの溶液を40℃に降温した後、メタクリル酸(MAA)43.1部、MMA64.7部、及びV−70 3.2部を添加した。40℃で4時間重合してBポリマーブロックを形成し、A−Bブロックコポリマーの溶液を得た。Bポリマーブロックの酸価(計算値)は、260.5mgKOH/gであった。Bポリマーブロックの酸価は、以下のようにして算出した。まず、Bポリマーブロック1部当たりのMAAの量を下記式から求める。
43.1/(43.1+64.7)=0.3998(部)
After the temperature of the obtained A polymer block solution was lowered to 40 ° C., 43.1 parts of methacrylic acid (MAA), 64.7 parts of MMA, and 3.2 parts of V-70 were added. Polymerization was carried out at 40 ° C. for 4 hours to form a B polymer block, and a solution of AB block copolymer was obtained. The acid value (calculated value) of the B polymer block was 260.5 mgKOH / g. The acid value of the B polymer block was calculated as follows. First, the amount of MAA per part of B polymer block is determined from the following formula.
43.1 / (43.1 + 64.7) = 0.3998 (part)

次いで、MAAの分子量を86.1、KOHの分子量を56.1として、Bポリマーブロックの酸価を下記式から算出することができる。
(0.3998/86.1)×56.1×1000=260.5(mgKOH/g)
Next, the MAA molecular weight is 86.1, the KOH molecular weight is 56.1, and the acid value of the B polymer block can be calculated from the following formula.
(0.3998 / 86.1) × 56.1 × 1000 = 260.5 (mgKOH / g)

得られたA−Bブロックコポリマーの溶液の固形分は50.0%であり、重合率はほぼ100%であった。A−BブロックコポリマーのMnは8,300であり、PDIは1.29であり、ピークトップ分子量は10,700であった。Mnの増加により、A−Bブロックコポリマーが形成されたと考えられる。BポリマーブロックのMnは、A−BブロックコポリマーのMnからAポリマーブロックのMnを引いた値であることから、2,600と算出された。トルエン及びエタノールにより得られたA−Bブロックコポリマーを希釈した後、フェノールフタレイン溶液を指示薬とし、0.1%エタノール性水酸化カリウム溶液を用いた酸塩基滴定を行った。その結果、A−Bブロックコポリマーの酸価(実測値)は、78.3mgKOH/gであった。   The resulting AB block copolymer solution had a solid content of 50.0% and a polymerization rate of almost 100%. The AB block copolymer had an Mn of 8,300, a PDI of 1.29, and a peak top molecular weight of 10,700. It is considered that an AB block copolymer was formed due to an increase in Mn. The Mn of the B polymer block was calculated to be 2,600 because it was a value obtained by subtracting the Mn of the A polymer block from the Mn of the AB block copolymer. After the AB block copolymer obtained with toluene and ethanol was diluted, acid-base titration using a 0.1% ethanolic potassium hydroxide solution was performed using a phenolphthalein solution as an indicator. As a result, the acid value (actual value) of the AB block copolymer was 78.3 mgKOH / g.

得られたA−Bブロックコポリマーの溶液に、28%アンモニア水33.4部及びイオン交換水159.5部を混合して得たアンモニア水溶液を加えた。均一になるまで撹拌して、A−Bブロックコポリマーを含有する樹脂溶液(MAP−1)を得た。得られた樹脂溶液MAP−1の固形分は40.1%であった。   An aqueous ammonia solution obtained by mixing 33.4 parts of 28% aqueous ammonia and 159.5 parts of ion-exchanged water was added to the obtained AB block copolymer solution. It stirred until it became uniform and the resin solution (MAP-1) containing an AB block copolymer was obtained. The resulting resin solution MAP-1 had a solid content of 40.1%.

(合成例2)
前述の合成例1で用いたものと同様のフラスコに、BDG439.6部、ヨウ素5.1部、V−70 18.5部、DPM0.9部、MMA100.1部、及びメタクリル酸シクロヘキシル(CHMA)252.5部を入れ、45℃に加温して2時間撹拌した。45℃で5時間重合した後、反応溶液の一部をサンプリングして固形分を測定したところ、46.0%であった。また、測定した固形分に基づき算出した重合率は、ほぼ100%であった。以上のようにして、Aポリマーブロックの溶液を得た。AポリマーブロックのMnは8,800であり、PDIは1.26であった。
(Synthesis Example 2)
In a flask similar to that used in Synthesis Example 1 above, BDG 439.6 parts, 5.1 parts iodine, 18.5 parts V-70, 0.9 parts DPM, 100.1 parts MMA, and cyclohexyl methacrylate (CHMA). ) 252.5 parts was added, heated to 45 ° C. and stirred for 2 hours. After polymerization at 45 ° C. for 5 hours, a part of the reaction solution was sampled and the solid content was measured to find 46.0%. Further, the polymerization rate calculated based on the measured solid content was almost 100%. As described above, a solution of A polymer block was obtained. The M of the A polymer block was 8,800, and the PDI was 1.26.

得られたAポリマーブロックの溶液を40℃に降温した後、MAA43.1部、メタクリル酸ベンジル(BzMA)17.6部、及びV−70 1.8部を添加した。40℃で4時間重合してBポリマーブロックを形成し、A−Bブロックコポリマーの溶液を得た。Bポリマーブロックの酸価(計算値)は、462.6mgKOH/gであった。得られたA−Bブロックコポリマーの溶液の固形分は49.9%であり、重合率はほぼ100%であった。A−BブロックコポリマーのMnは11,500であり、PDIは1.33であり、ピークトップ分子量は15,300であった。BポリマーブロックのMnは、2,700と算出された。また、A−Bブロックコポリマーの酸価(実測値)は、67.8mgKOH/gであった。   After the temperature of the obtained A polymer block solution was lowered to 40 ° C., 43.1 parts of MAA, 17.6 parts of benzyl methacrylate (BzMA), and 1.8 parts of V-70 were added. Polymerization was carried out at 40 ° C. for 4 hours to form a B polymer block, and a solution of an AB block copolymer was obtained. The acid value (calculated value) of the B polymer block was 462.6 mgKOH / g. The resulting AB block copolymer solution had a solid content of 49.9% and a polymerization rate of almost 100%. The AB block copolymer had an Mn of 11,500, a PDI of 1.33, and a peak top molecular weight of 15,300. The Mn of the B polymer block was calculated to be 2,700. The acid value (actual value) of the AB block copolymer was 67.8 mgKOH / g.

得られたA−Bブロックコポリマーの溶液に、28%アンモニア水33.4部及びイオン交換水186.4部を混合して得たアンモニア水溶液を加えた。均一になるまで撹拌して、A−Bブロックコポリマーを含有する樹脂溶液(MAP−2)を得た。得られた樹脂溶液MAP−2の固形分は40.0%であった。   An aqueous ammonia solution obtained by mixing 33.4 parts of 28% aqueous ammonia and 186.4 parts of ion-exchanged water was added to the resulting AB block copolymer solution. The mixture was stirred until uniform to obtain a resin solution (MAP-2) containing an AB block copolymer. The solid content of the obtained resin solution MAP-2 was 40.0%.

(合成例3)
前述の合成例1で用いたものと同様のフラスコに、BDG655.5部、ヨウ素5.1部、V−70 18.5部、DPM0.9部、BzMA352.4部、メタクリル酸ブチル(BMA)71.1部、及びメタクリル酸2−エチルヘキシル(EHMA)74.4部を入れ、45℃に加温して撹拌した。45℃で5時間重合した後、反応溶液の一部をサンプリングして固形分を測定したところ、44.1%であった。また、測定した固形分に基づき算出した重合率は、ほぼ100%であった。以上のようにして、Aポリマーブロックの溶液を得た。AポリマーブロックのMnは13,500であり、PDIは1.31であった。
(Synthesis Example 3)
In a flask similar to that used in Synthesis Example 1 above, BDG 655.5 parts, 5.1 parts iodine, 18.5 parts V-70, 0.9 parts DPM, 352.4 parts BzMA, butyl methacrylate (BMA) 71.1 parts and 74.4 parts of 2-ethylhexyl methacrylate (EHMA) were put, and it heated and stirred at 45 degreeC. After polymerization at 45 ° C. for 5 hours, a part of the reaction solution was sampled and the solid content was measured to find 44.1%. Further, the polymerization rate calculated based on the measured solid content was almost 100%. As described above, a solution of A polymer block was obtained. Mn of A polymer block was 13,500, and PDI was 1.31.

得られたAポリマーブロックの溶液を40℃に降温した後、MAA129.2部、及びV−70 3.9部を添加した。40℃で4時間重合してBポリマーブロックを形成し、A−Bブロックコポリマーの溶液を得た。Bポリマーブロックの酸価(計算値)は、651.6mgKOH/gであった。得られたA−Bブロックコポリマーの溶液の固形分は40.0%であり、重合率はほぼ100%であった。A−BブロックコポリマーのMnは16,000であり、PDIは1.43であり、ピークトップ分子量は21,300であった。BポリマーブロックのMnは、2,500と算出された。また、A−Bブロックコポリマーの酸価(実測値)は、134.5mgKOH/gであった。   After the temperature of the obtained A polymer block solution was lowered to 40 ° C., 129.2 parts of MAA and 3.9 parts of V-70 were added. Polymerization was carried out at 40 ° C. for 4 hours to form a B polymer block, and a solution of an AB block copolymer was obtained. The acid value (calculated value) of the B polymer block was 651.6 mgKOH / g. The resulting AB block copolymer solution had a solid content of 40.0% and a polymerization rate of almost 100%. The AB block copolymer had an Mn of 16,000, a PDI of 1.43, and a peak top molecular weight of 21,300. The Mn of the B polymer block was calculated to be 2,500. The acid value (actual value) of the AB block copolymer was 134.5 mgKOH / g.

得られたA−Bブロックコポリマーの溶液に、28%アンモニア水100.2部及びイオン交換水227.6部を混合して得たアンモニア水溶液を加えた。均一になるまで撹拌して、A−Bブロックコポリマーを含有する樹脂溶液(MAP−3)を得た。得られた樹脂溶液MAP−3の固形分は39.9%であった。   An aqueous ammonia solution obtained by mixing 100.2 parts of 28% aqueous ammonia and 227.6 parts of ion-exchanged water was added to the resulting AB block copolymer solution. It stirred until it became uniform and the resin solution (MAP-3) containing an AB block copolymer was obtained. The solid content of the obtained resin solution MAP-3 was 39.9%.

(合成例4)
前述の合成例1で用いたものと同様のフラスコに、BDG490.7部、ヨウ素5.1部、V−70 18.5部、DPM0.9部、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート(製品名「FA−512M」(FA−512M)、日立化成社製)393.0部を入れ、45℃に加温して撹拌した。45℃で5時間重合した後、反応溶液の一部をサンプリングして固形分を測定したところ、45.9%であった。また、測定した固形分に基づき算出した重合率は、ほぼ100%であった。以上のようにして、Aポリマーブロックの溶液を得た。AポリマーブロックのMnは9,700であり、PDIは1.28であった。
(Synthesis Example 4)
In a flask similar to that used in Synthesis Example 1 above, 490.7 parts of BDG, 5.1 parts of iodine, 18.5 parts of V-70, 0.9 parts of DPM, dicyclopentenyloxyethyl methacrylate (product name “FA -512M "(FA-512M), manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) 393.0 parts was added, and the mixture was heated to 45 ° C and stirred. After polymerization at 45 ° C. for 5 hours, a part of the reaction solution was sampled and the solid content was measured, and it was 45.9%. Further, the polymerization rate calculated based on the measured solid content was almost 100%. As described above, a solution of A polymer block was obtained. The A polymer block had a Mn of 9,700 and a PDI of 1.28.

得られたAポリマーブロックの溶液を40℃に降温した後、MAA71.1部、及びV−70 2.1部を添加した。40℃で4時間重合してBポリマーブロックを形成し、A−Bブロックコポリマーの溶液を得た。Bポリマーブロックの酸価(計算値)は、651.6mgKOH/gであった。得られたA−Bブロックコポリマーの溶液の固形分は49.8%であり、重合率はほぼ100%であった。A−BブロックコポリマーのMnは10,800であり、PDIは1.32であり、ピークトップ分子量は14,300であった。BポリマーブロックのMnは、1,100と算出された。また、A−Bブロックコポリマーの酸価(実測値)は、99.6mgKOH/gであった。   After the temperature of the obtained A polymer block solution was lowered to 40 ° C., 71.1 parts of MAA and 2.1 parts of V-70 were added. Polymerization was carried out at 40 ° C. for 4 hours to form a B polymer block, and a solution of an AB block copolymer was obtained. The acid value (calculated value) of the B polymer block was 651.6 mgKOH / g. The resulting AB block copolymer solution had a solid content of 49.8% and a polymerization rate of almost 100%. The AB block copolymer had an Mn of 10,800, a PDI of 1.32, and a peak top molecular weight of 14,300. The Mn of the B polymer block was calculated to be 1,100. The acid value (actual value) of the AB block copolymer was 99.6 mgKOH / g.

得られたA−Bブロックコポリマーの溶液に、28%アンモニア水55.2部及びイオン交換水190.2部を混合して得たアンモニア水溶液を加えた。均一になるまで撹拌して、A−Bブロックコポリマーを含有する樹脂溶液(MAP−4)を得た。得られた樹脂溶液MAP−4の固形分は40.2%であった。   An aqueous ammonia solution obtained by mixing 55.2 parts of 28% aqueous ammonia and 190.2 parts of ion-exchanged water was added to the resulting AB block copolymer solution. The mixture was stirred until uniform to obtain a resin solution (MAP-4) containing an AB block copolymer. The solid content of the obtained resin solution MAP-4 was 40.2%.

(合成例5)
前述の合成例1で用いたものと同様のフラスコに、BDG578.1部、ヨウ素5.1部、V−70 18.5部、DPM0.9部、及びメタクリル酸ステアリル(SMA)338.6部を入れ、45℃に加温して撹拌した。45℃で5時間重合した後、反応溶液の一部をサンプリングして固形分を測定したところ、37.5%であった。また、測定した固形分に基づき算出した重合率は、ほぼ100%であった。以上のようにして、Aポリマーブロックの溶液を得た。AポリマーブロックのMnは8,400であり、PDIは1.21であった。
(Synthesis Example 5)
In a flask similar to that used in Synthesis Example 1 above, 578.1 parts BDG, 5.1 parts iodine, 18.5 parts V-70, 0.9 parts DPM, and 338.6 parts stearyl methacrylate (SMA). And heated to 45 ° C. and stirred. After polymerization at 45 ° C. for 5 hours, a part of the reaction solution was sampled and the solid content was measured and found to be 37.5%. Further, the polymerization rate calculated based on the measured solid content was almost 100%. As described above, a solution of A polymer block was obtained. The A polymer block had an Mn of 8,400 and a PDI of 1.21.

得られたAポリマーブロックの溶液を40℃に降温した後、2−メタクリロイロキシエチルフタル酸(PAMA)208.7部、及びV−70 6.3部を添加した。40℃で4時間重合してBポリマーブロックを形成し、A−Bブロックコポリマーの溶液を得た。Bポリマーブロックの酸価(計算値)は、201.6mgKOH/gであった。得られたA−Bブロックコポリマーの溶液の固形分は49.8%であり、重合率はほぼ100%であった。A−BブロックコポリマーのMnは13,500であり、PDIは1.27であり、ピークトップ分子量は17,100であった。BポリマーブロックのMnは、5,100と算出された。また、A−Bブロックコポリマーの酸価(実測値)は、76.7mgKOH/gであった。   After the temperature of the obtained A polymer block solution was lowered to 40 ° C., 208.7 parts of 2-methacryloyloxyethylphthalic acid (PAMA) and 6.3 parts of V-70 were added. Polymerization was carried out at 40 ° C. for 4 hours to form a B polymer block, and a solution of an AB block copolymer was obtained. The acid value (calculated value) of the B polymer block was 201.6 mgKOH / g. The resulting AB block copolymer solution had a solid content of 49.8% and a polymerization rate of almost 100%. The AB block copolymer had an Mn of 13,500, a PDI of 1.27, and a peak top molecular weight of 17,100. The Mn of the B polymer block was calculated to be 5,100. The acid value (actual value) of the AB block copolymer was 76.7 mgKOH / g.

得られたA−Bブロックコポリマーの溶液に、28%アンモニア水50.1部及びイオン交換水239.0部を混合して得たアンモニア水溶液を加えた。均一になるまで撹拌して、A−Bブロックコポリマーを含有する樹脂溶液(MAP−5)を得た。得られた樹脂溶液MAP−5の固形分は40.2%であった。   An aqueous ammonia solution obtained by mixing 50.1 parts of 28% aqueous ammonia and 239.0 parts of ion-exchanged water was added to the resulting AB block copolymer solution. The mixture was stirred until uniform to obtain a resin solution (MAP-5) containing an AB block copolymer. The solid content of the obtained resin solution MAP-5 was 40.2%.

(比較合成例1)
前述の合成例1で用いたものと同様のフラスコにBDG455.1部を入れ、70℃に加温した。別容器に予め調製しておいた、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(V−65)10部を溶解させたMMA250.3部、及びMAA43.1部を含有するモノマー溶液を、上記のフラスコ内に1.5時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに70℃で5時間重合させてポリマー溶液を得た。得られたポリマー溶液の固形分は40.3%であった。ポリマー溶液中のポリマーのMnは9,300であり、PDIは2.03であり、酸価(実測値)は95.8mgKOH/gであった。
(Comparative Synthesis Example 1)
455.1 parts of BDG was placed in the same flask as that used in Synthesis Example 1 and heated to 70 ° C. Monomer containing 250.3 parts of MMA in which 10 parts of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (V-65) dissolved in a separate container and 43.1 parts of MAA were dissolved The solution was added dropwise to the flask over 1.5 hours. After completion of the dropping, polymerization was further performed at 70 ° C. for 5 hours to obtain a polymer solution. The polymer solution obtained had a solid content of 40.3%. The polymer Mn in the polymer solution was 9,300, the PDI was 2.03, and the acid value (actual value) was 95.8 mgKOH / g.

得られたポリマー溶液に、28%アンモニア水33.4部及びイオン交換水229.4部を混合して得たアンモニア水溶液を加えた。均一になるまで撹拌して、ポリマーを含有する樹脂溶液(RM−1)を得た。得られた樹脂溶液RM−1の固形分は30.0%であった。   An aqueous ammonia solution obtained by mixing 33.4 parts of 28% aqueous ammonia and 229.4 parts of ion-exchanged water was added to the resulting polymer solution. It stirred until it became uniform and the resin solution (RM-1) containing a polymer was obtained. The obtained resin solution RM-1 had a solid content of 30.0%.

合成例1〜5で得たフィラー分散剤(ポリマー)の組成及び物性をまとめたものを表1に示す。   Table 1 summarizes the composition and physical properties of the filler dispersants (polymers) obtained in Synthesis Examples 1 to 5.

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<有機無機複合材料の調製>
参考例1)
3Lビーカーに水酸化酸化アルミニウム(商品名「DISPERAL」、SASOL社製、数平均粒子径10nm)100部、及びイオン交換水1,750部を入れ、ディゾルバーを用いて撹拌混合した。次いで、合成例1で調製したMAP−1 99.8部を添加し、2,000rpmで30分間よく混合して水酸化酸化アルミニウムのスラリーを得た。得られたスラリーのpHは8.3であった。その後、10%酢酸水溶液50.2部(MAP−1中のA−Bブロックコポリマーの酸価の1.5倍モル)を添加した。なお、酢酸水溶液の添加途中でスラリー全体が著しく増粘し、樹脂とともに水酸化酸化アルミニウムが析出したことを確認した。酢酸水溶液添加後の増粘したスラリーのpHは4.6であった。増粘したスラリーを水浴にて加温して内温を70℃とし、30分間維持して析出物を十分に凝集させた。ヌッチェでろ過した後、イオン交換水1Lで3回洗浄し、樹脂処理した水酸化酸化アルミニウムペーストを得た。乾燥機を使用して得られたペーストを80℃で24時間乾燥した後、粉砕機で粉砕し、50メッシュ通しして粗粒を取り除いて、有機無機複合材料(VA−1)を得た。
<Preparation of organic-inorganic composite material>
( Reference Example 1)
In a 3 L beaker, 100 parts of aluminum hydroxide oxide (trade name “DISPERAL”, manufactured by SASOL, number average particle diameter 10 nm) and 1,750 parts of ion-exchanged water were stirred and mixed using a dissolver. Next, 99.8 parts of MAP-1 prepared in Synthesis Example 1 was added and mixed well at 2,000 rpm for 30 minutes to obtain an aluminum hydroxide oxide slurry. The resulting slurry had a pH of 8.3. Thereafter, 50.2 parts of a 10% aqueous acetic acid solution (1.5 times the acid value of the AB block copolymer in MAP-1) was added. It was confirmed that the whole slurry was remarkably thickened during the addition of the acetic acid aqueous solution, and aluminum hydroxide oxide was precipitated together with the resin. The pH of the thickened slurry after addition of the acetic acid aqueous solution was 4.6. The thickened slurry was heated in a water bath to adjust the internal temperature to 70 ° C. and maintained for 30 minutes to sufficiently aggregate the precipitate. After filtering with Nutsche, the resin-treated aluminum hydroxide oxide paste was obtained by washing 3 times with 1 L of ion exchange water. The paste obtained using a dryer was dried at 80 ° C. for 24 hours, then pulverized with a pulverizer, passed through 50 mesh to remove coarse particles, and an organic-inorganic composite material (VA-1) was obtained.

参考例2〜5、比較例1、2)
表3に示す配合としたこと以外は前述の参考例1と同様にして、有機無機複合材料を調製した。表3中、水酸化鉱物のカッコの中の数字は数平均粒子径(nm)を示す。
( Reference Examples 2 to 5, Comparative Examples 1 and 2)
An organic-inorganic composite material was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that the formulation shown in Table 3 was used. In Table 3, the numbers in parentheses of the hydroxide mineral indicate the number average particle diameter (nm).

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<水酸化鉱物分散体の調製−1>
(実施例6〜11、比較例3)
表4に示す種類及び量(部)の各成分を配合し、ディゾルバーを用いて2時間撹拌した。水酸化鉱物の塊がなくなったことを確認した後、横型メディア分散機を使用して分散処理して水酸化鉱物分散体を得た。表4中の略号の意味を以下に示す。
PGMAc:プロピレングリコールモノメチルエーテル(水溶解度(25℃):16g/L)
アイソパーM:イソパラフィン炭化水素(エクソンモービル社製、水溶解度(25℃):1g/L以下)
MMA:メタクリル酸メチル(水溶解度:1g/L以下)
<Preparation of Hydroxide Mineral Dispersion-1>
(Examples 6 to 11 and Comparative Example 3)
Each component of the kind and amount (parts) shown in Table 4 was blended and stirred for 2 hours using a dissolver. After confirming that there was no lump of hydroxide mineral, dispersion treatment was performed using a horizontal media disperser to obtain a hydroxide mineral dispersion. The meanings of the abbreviations in Table 4 are shown below.
PGMAc: Propylene glycol monomethyl ether (water solubility (25 ° C.): 16 g / L)
Isopar M: Isoparaffin hydrocarbon (manufactured by ExxonMobil, water solubility (25 ° C.): 1 g / L or less)
MMA: Methyl methacrylate (water solubility: 1 g / L or less)

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<水酸化鉱物分散体の評価−1>
調製した水酸化鉱物分散体中の水酸化鉱物の数平均粒子径の測定結果を表5に示す。また、水酸化鉱物分散体の初期の粘度、及び水酸化鉱物分散体を45℃で1日間放置した後の粘度(保存後の粘度)の測定結果を表5に示す。なお、水酸化鉱物分散体の粘度は、E型粘度計を使用し、60rpm、25℃の条件で測定した。
<Evaluation of Hydroxide Mineral Dispersion-1>
Table 5 shows the measurement results of the number average particle size of the hydroxide mineral in the prepared hydroxide mineral dispersion. Further, Table 5 shows the measurement results of the initial viscosity of the hydroxide mineral dispersion and the viscosity (viscosity after storage) after the hydroxide mineral dispersion was left at 45 ° C. for 1 day. In addition, the viscosity of the hydroxide mineral dispersion was measured using an E-type viscometer under the conditions of 60 rpm and 25 ° C.

Figure 0006560136
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表5に示すように、実施例6〜11の水酸化鉱物分散体中の水酸化鉱物の数平均粒子径は84〜120nmの範囲にあり、水酸化鉱物が微分散されていることが分かった。また、これらの水酸化鉱物分散体の初期の粘度は10mPa・s以下であった。さらに、初期の粘度と保存後の粘度を比較すると、粘度変化がほとんどなく、初期の粘度が維持されることが分かった。以上より、実施例6〜11の水酸化鉱物分散体は優れた分散安定性を有することが明らかである。   As shown in Table 5, it was found that the number average particle size of the hydroxide mineral in the hydroxide mineral dispersions of Examples 6 to 11 was in the range of 84 to 120 nm, and the hydroxide mineral was finely dispersed. . Moreover, the initial viscosity of these hydroxide mineral dispersions was 10 mPa · s or less. Furthermore, when the initial viscosity and the viscosity after storage were compared, it was found that there was almost no change in viscosity and the initial viscosity was maintained. From the above, it is clear that the hydroxide mineral dispersions of Examples 6 to 11 have excellent dispersion stability.

これに対して、比較例3の水酸化鉱物分散体は初期の粘度が高く、流動性がほとんどないために粘度を測定することができなかった。すなわち、比較例3の水酸化鉱物分散体の分散性が不十分であることが分かった。これは、水酸化鉱物への吸着部が全体に点在しているランダム構造のポリマー(比較合成例1)で水酸化鉱物を処理したため、水酸化鉱物へのポリマーの吸着力が弱かったためであると考えられる。   On the other hand, the hydroxide mineral dispersion of Comparative Example 3 had a high initial viscosity and almost no fluidity, so the viscosity could not be measured. That is, it was found that the dispersibility of the hydroxide mineral dispersion of Comparative Example 3 was insufficient. This is because the adsorption power of the polymer to the hydroxide mineral was weak because the hydroxide mineral was treated with a polymer having a random structure (Comparative Synthesis Example 1) in which adsorption portions to the hydroxide mineral were scattered throughout. it is conceivable that.

<フィラー分散剤(樹脂パウダー)の調製>
参考例12)
3Lビーカーに、合成例1で調製したMAP−1 249.4部、及びイオン交換水1,750.6部を入れ、ディゾルバーを用いて混合撹拌して、固形分5%の水溶液を得た。得られた水溶液のpHは8.6であった。この水溶液に10%酢酸水溶液125.6部添加して樹脂スラリーを得た。なお、酢酸水溶液の添加途中でスラリー全体が著しく増粘し、樹脂が析出したことを確認した。得られた樹脂スラリーのpHは4.7であった。樹脂スラリーを水浴にて加温して内温を70℃とし、30分間維持して析出した樹脂を十分に凝集させた。ヌッチェでろ過した後、イオン交換水1Lで3回洗浄して樹脂ペーストを得た。得られた樹脂ペーストを80℃で24時間乾燥して樹脂パウダー−1を得た。
<Preparation of filler dispersant (resin powder)>
( Reference Example 12)
In a 3 L beaker, 249.4 parts of MAP-1 prepared in Synthesis Example 1 and 1,750.6 parts of ion-exchanged water were mixed and stirred using a dissolver to obtain an aqueous solution having a solid content of 5%. The pH of the obtained aqueous solution was 8.6. 125.6 parts of 10% aqueous acetic acid solution was added to this aqueous solution to obtain a resin slurry. In addition, it was confirmed that the entire slurry remarkably thickened during the addition of the acetic acid aqueous solution, and the resin was precipitated. The pH of the obtained resin slurry was 4.7. The resin slurry was heated in a water bath to set the internal temperature to 70 ° C. and maintained for 30 minutes to sufficiently agglomerate the deposited resin. After filtration with Nutsche, the resin paste was obtained by washing 3 times with 1 L of ion exchange water. The obtained resin paste was dried at 80 ° C. for 24 hours to obtain Resin Powder-1.

200mLビーカーに、スターラーチップ、樹脂パウダー−1 30部、及びPGMAc70部を入れて撹拌し、樹脂パウダー−1のPGMAc溶液(PM−1)を得た。得られたPM−1の固形分は30.0%であった。また、200mLビーカーに、スターラーチップ、樹脂パウダー−1 30部、及びMMA70部を入れて撹拌し、樹脂パウダー−1のMMA溶液(PM−2)を得た。得られたPM−2の固形分は29.9%であった。   A stirrer chip, 30 parts of resin powder-1 and 70 parts of PGMAc were placed in a 200 mL beaker and stirred to obtain a PGMAc solution (PM-1) of resin powder-1. The solid content of the obtained PM-1 was 30.0%. Further, a stirrer chip, 30 parts of resin powder-1 and 70 parts of MMA were placed in a 200 mL beaker and stirred to obtain an MMA solution (PM-2) of resin powder-1. The solid content of the obtained PM-2 was 29.9%.

<水酸化鉱物分散体の調製−2>
(実施例13、14)
表6に示す種類及び量(部)の各成分を配合し、ディゾルバーを用いて2時間撹拌した。水酸化鉱物の塊がなくなったことを確認した後、横型メディア分散機を使用して分散処理して水酸化鉱物分散体を得た。
<Preparation of Hydroxide Mineral Dispersion-2>
(Examples 13 and 14)
Each component of the kind and amount (part) shown in Table 6 was blended and stirred for 2 hours using a dissolver. After confirming that there was no lump of hydroxide mineral, dispersion treatment was performed using a horizontal media disperser to obtain a hydroxide mineral dispersion.

Figure 0006560136
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(水酸化鉱物分散体の評価−2)
調製した水酸化鉱物分散体中の水酸化鉱物の数平均粒子径の測定結果を表7に示す。また、水酸化鉱物分散体の初期の粘度、及び水酸化鉱物分散体を45℃で1日間放置した後の粘度(保存後の粘度)の測定結果を表7に示す。なお、水酸化鉱物分散体の粘度は、E型粘度計を使用し、60rpm、25℃の条件で測定した。
(Evaluation of Hydroxide Mineral Dispersion-2)
Table 7 shows the measurement results of the number average particle diameter of the hydroxide mineral in the prepared hydroxide mineral dispersion. Table 7 shows the measurement results of the initial viscosity of the hydroxide mineral dispersion and the viscosity (viscosity after storage) after the hydroxide mineral dispersion was left at 45 ° C. for 1 day. In addition, the viscosity of the hydroxide mineral dispersion was measured using an E-type viscometer under the conditions of 60 rpm and 25 ° C.

Figure 0006560136
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表7に示すように、実施例13及び14の水酸化鉱物分散体中の水酸化鉱物の数平均粒子径は85〜90nmの範囲にあり、水酸化鉱物が微分散されていることが分かった。また、これらの水酸化鉱物分散体の初期の粘度は10mPa・s以下であった。さらに、初期の粘度と保存後の粘度を比較すると、粘度変化がほとんどなく、初期の粘度が維持されることが分かった。以上より、本発明のフィラー分散剤によれば、水酸化鉱物を処理して有機無機複合材料を調製せず、分散剤として直接使用した場合であっても、分散安定性に優れた水酸化鉱物分散体を調製可能であることが明らかである。   As shown in Table 7, the number average particle size of the hydroxide mineral in the hydroxide mineral dispersions of Examples 13 and 14 was in the range of 85 to 90 nm, and it was found that the hydroxide mineral was finely dispersed. . Moreover, the initial viscosity of these hydroxide mineral dispersions was 10 mPa · s or less. Furthermore, when the initial viscosity and the viscosity after storage were compared, it was found that there was almost no change in viscosity and the initial viscosity was maintained. As described above, according to the filler dispersant of the present invention, the hydroxide mineral is excellent in dispersion stability even when it is used directly as a dispersant without preparing the organic-inorganic composite material by treating the hydroxide mineral. It is clear that dispersions can be prepared.

<樹脂練り込みへの応用>
(応用例1)
参考例1で得たVA−1 10部、及びメタクリル酸メチル樹脂(比重1.5、MFR2g/min)のペレット132.8部を混合した後、小型ニーダーを使用して250℃で十分溶融混合した。次いで、2軸押出機を用いて押し出した後、造粒して、水酸化酸化アルミニウムを5%含有するペレットを得た。ラボ成型機を使用し、得られたペレットを用いてプレートを作製した。作製したプレートの表面及び断面を薄く裁断して電子顕微鏡で観察したところ、水酸化酸化アルミニウムが均一に分散していることが確認された。
<Application to resin kneading>
(Application 1)
10 parts of VA-1 obtained in Reference Example 1 and 132.8 parts of pellets of methyl methacrylate resin (specific gravity 1.5, MFR 2 g / min) were mixed, and then sufficiently melt mixed at 250 ° C. using a small kneader. did. Subsequently, after extruding using a twin screw extruder, granulation was performed to obtain pellets containing 5% of aluminum hydroxide oxide. Using a laboratory molding machine, a plate was prepared using the obtained pellets. When the surface and cross section of the prepared plate were cut thinly and observed with an electron microscope, it was confirmed that the aluminum hydroxide oxide was uniformly dispersed.

(応用例2)
参考例4で得たVC−1 10部、及び低密度ポリエチレン(比重0.918、MFR12g/min)233.3部を、2軸押出機(日本製鋼所社製、TEX30mm)を使用して処理温度180℃で溶融混練し、造粒してペレットを得た。インフレーション成型機を使用し、得られたペレットを用いて、水酸化カルシウムを2.0%含有するフィルムシートを成型した。このフィルムシートをプレス機にてプレスし、厚さ約20μmのシートを作製した。作製したシートを光学顕微鏡にて観察したところ、水酸化カルシウムの凝集物は認められず、均一に分散していることが確認された。
(Application example 2)
10 parts of VC-1 obtained in Reference Example 4 and 233.3 parts of low density polyethylene (specific gravity 0.918, MFR 12 g / min) were processed using a twin screw extruder (Nippon Steel Works, TEX 30 mm). The mixture was melt-kneaded at a temperature of 180 ° C. and granulated to obtain pellets. Using an inflation molding machine, a film sheet containing 2.0% calcium hydroxide was molded using the obtained pellets. This film sheet was pressed with a press machine to produce a sheet having a thickness of about 20 μm. When the produced sheet was observed with an optical microscope, no aggregate of calcium hydroxide was observed, and it was confirmed that the sheet was uniformly dispersed.

(応用例3)
参考例5で得たVA−2を使用したこと以外は、前述の応用例2と同様にして、水酸化酸化アルミニウムを2.0%含有するフィルムシートを成型するとともに、厚さ約20μmのシートを作製した。作製したシートを光学顕微鏡にて観察したところ、水酸化酸化アルミニウムの凝集物は認められず、均一に分散していることが確認された。
(Application 3)
Except that VA-2 obtained in Reference Example 5 was used, a film sheet containing 2.0% aluminum hydroxide oxide was molded and a sheet having a thickness of about 20 μm, in the same manner as Application Example 2 described above. Was made. When the produced sheet was observed with an optical microscope, no aggregates of aluminum hydroxide oxide were observed, and it was confirmed that the sheets were uniformly dispersed.

応用例1〜3の結果から、本発明のフィラー分散剤は、水酸化鉱物への吸着部と、非水系分散媒体に相溶する部位とが明確に分かれており、それぞれの機能が十分に発揮されることで、樹脂中においても優れた分散性を発揮することが分かった。   From the results of Application Examples 1 to 3, the filler dispersant of the present invention clearly separates the adsorbed portion on the hydroxide mineral and the site compatible with the non-aqueous dispersion medium, and each function is sufficiently exhibited. As a result, it was found that excellent dispersibility was exhibited even in the resin.

(比較応用例1)
比較例2で得たRVC−1を使用したこと以外は、前述の応用例2と同様にして、水酸化カルシウムを2.0%含有するフィルムシートを成型するとともに、厚さ約20μmのシートを作製した。作製したシートを光学顕微鏡にて観察したところ、約50μmの凝集物が多数認められた。これは、水酸化鉱物への吸着部が全体に点在しているランダム構造のポリマー(RM−1)で水酸化カルシウムを処理したため、水酸化カルシウムへのポリマーの吸着力が弱かったためであると考えられる。
(Comparative Application Example 1)
A film sheet containing 2.0% calcium hydroxide was molded and a sheet having a thickness of about 20 μm was formed in the same manner as in Application Example 2 except that RVC-1 obtained in Comparative Example 2 was used. Produced. When the produced sheet was observed with an optical microscope, many aggregates of about 50 μm were observed. This is because the adsorption power of the polymer to calcium hydroxide was weak because calcium hydroxide was treated with a polymer (RM-1) having a random structure in which adsorption portions to the hydroxide mineral were scattered throughout. Conceivable.

<塊状重合による樹脂成形体への応用>
(応用例4)
反応容器に窒素ガスを流しながら、実施例11で得たDA−3 49.5部、及びV−65 0.5部を添加した。70℃で5時間塊状重合して、約1.5cm角のポリメタクリル酸メチル(PMMA)成形体を得た。得られた成形体には、重合によって引き起こされる体積収縮が生じてもクラックは生成しなかった。また、分散系が壊れることなく重合が進行し、途中で凝集が生ずることもなかった。
<Application to resin molding by bulk polymerization>
(Application 4)
While flowing nitrogen gas through the reaction vessel, 49.5 parts of DA-3 obtained in Example 11 and 0.5 part of V-65 were added. Bulk polymerization was performed at 70 ° C. for 5 hours to obtain a polymethyl methacrylate (PMMA) molded product having a size of about 1.5 cm square. No cracks were generated in the obtained molded body even when volume shrinkage caused by polymerization occurred. Further, the polymerization proceeded without breaking the dispersion, and no aggregation occurred in the middle.

本発明の水酸化鉱物分散体及び有機無機複合材料は、分散性、分散安定性、及び充填性に優れているとともに、難燃性、熱伝導性、透明性、絶縁性、機械特性、及び光学特性などの特性を樹脂等に付与することができる。このため、本発明の水酸化鉱物分散体は、例えば、自動車用部材;テレビ、電話、時計等の電化製品の筺体;携帯電話等の移動通信機器等の筺体;印刷機器、複写機、スポーツ用品等の筺体等の構造材料用途や、塗料、インク、コーティング剤、及び紫外線硬化インク用の材料等として有用であり、さらには、建材等にも使用することができる。   The hydroxide mineral dispersion and the organic-inorganic composite material of the present invention are excellent in dispersibility, dispersion stability, and fillability, as well as flame retardancy, thermal conductivity, transparency, insulation, mechanical properties, and optics. Characteristics such as characteristics can be imparted to the resin or the like. For this reason, the hydroxide mineral dispersion of the present invention includes, for example, automobile members; housings for electrical appliances such as televisions, telephones and watches; housings for mobile communication devices such as mobile phones; printing equipment, copiers, and sports equipment. It is useful as a structural material such as a casing, a material for paints, inks, coating agents, and ultraviolet curable inks, and can also be used for building materials.

Claims (3)

水酸化鉱物、非水系分散媒体、及び前記非水系分散媒体中に前記水酸化鉱物を分散させるフィラー分散剤を含有する水酸化鉱物分散体であって、
前記水酸化鉱物が、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化水酸化鉄、及び水酸化鉄からなる群より選択される少なくとも一種であり、
前記フィラー分散剤が、メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位を90質量%以上含有するとともに、数平均分子量が4,000以上20,000以下であり、かつ、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)が1.6以下である、Aポリマーブロック及びBポリマーブロックを含むA−Bブロックコポリマーであり、
前記Aポリマーブロックは、アルキルメタクリレート、シクロアルキルメタクリレート、アルキルシクロアルキルメタクリレート、アリールメタクリレート、アリールアルキルメタクリレート、アルコキシアルキルメタクリレート、シクロアルコキシアルキルメタクリレート、シクロアルケノキシアルキルメタクリレート、及びアリーロキシアルキルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種に由来する構成単位を80質量%以上含有するとともに、数平均分子量が3,000以上15,000以下であり、かつ、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)が1.5以下であり、
前記Bポリマーブロックは、カルボキシ基を有するメタクリル酸系モノマーに由来する構成単位を含有するとともに、酸価が100mgKOH/g以上652mgKOH/g以下であり、かつ、数平均分子量が前記Aポリマーブロックの数平均分子量以下であり、
前記非水系分散媒体が、25℃の水への溶解度が20g/L以下である非プロトン性有機溶媒、又は熱可塑性樹脂である水酸化鉱物分散体。
A hydroxide mineral dispersion containing a hydroxide mineral, a non-aqueous dispersion medium, and a filler dispersant for dispersing the hydroxide mineral in the non-aqueous dispersion medium,
The hydroxide mineral is at least one selected from the group consisting of magnesium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide oxide, aluminum hydroxide, iron oxide hydroxide, and iron hydroxide;
The filler dispersant contains 90% by mass or more of a structural unit derived from a methacrylic acid monomer, has a number average molecular weight of 4,000 to 20,000, and a molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average). An AB block copolymer comprising an A polymer block and a B polymer block having a molecular weight of 1.6 or less,
The A polymer block is selected from the group consisting of alkyl methacrylate, cycloalkyl methacrylate, alkyl cycloalkyl methacrylate, aryl methacrylate, arylalkyl methacrylate, alkoxyalkyl methacrylate, cycloalkoxyalkyl methacrylate, cycloalkenyloxyalkyl methacrylate, and aryloxyalkyl methacrylate. While containing 80% by mass or more of structural units derived from at least one selected, the number average molecular weight is 3,000 or more and 15,000 or less, and the molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight) is 1. 5 or less,
The B polymer block contains a structural unit derived from a methacrylic acid monomer having a carboxy group, has an acid value of 100 mgKOH / g or more and 652 mgKOH / g or less, and has a number average molecular weight of the number of the A polymer block. Below the average molecular weight,
A hydroxide mineral dispersion in which the non-aqueous dispersion medium is an aprotic organic solvent having a solubility in water at 25 ° C. of 20 g / L or less, or a thermoplastic resin.
前記水酸化鉱物の含有量が5〜50質量%であり、
前記水酸化鉱物の数平均粒子径が500nm以下であり、
前記水酸化鉱物100質量部に対する、前記フィラー分散剤の含有量が、20〜200質量部である請求項1に記載の水酸化鉱物分散体。
The content of the hydroxide mineral is 5 to 50% by mass,
The number average particle size of the hydroxide mineral is 500 nm or less,
2. The hydroxide mineral dispersion according to claim 1, wherein a content of the filler dispersant is 20 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydroxide mineral.
請求項1又は2に記載の水酸化鉱物分散体の製造方法であって
機無機複合材料を、前記非水系分散媒体中に分散させる工程を有し、
前記有機無機複合材料が、水酸化鉱物及びポリマーを含有し、
前記水酸化鉱物が、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化水酸化鉄、及び水酸化鉄からなる群より選択される少なくとも一種であり、
前記ポリマーが、メタクリル酸系モノマーに由来する構成単位を90質量%以上含有するとともに、数平均分子量が4,000以上20,000以下であり、かつ、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)が1.6以下である、Aポリマーブロック及びBポリマーブロックを含むA−Bブロックコポリマーであり、
前記Aポリマーブロックは、アルキルメタクリレート、シクロアルキルメタクリレート、アルキルシクロアルキルメタクリレート、アリールメタクリレート、アリールアルキルメタクリレート、アルコキシアルキルメタクリレート、シクロアルコキシアルキルメタクリレート、シクロアルケノキシアルキルメタクリレート、及びアリーロキシアルキルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも一種に由来する構成単位を80質量%以上含有するとともに、数平均分子量が3,000以上15,000以下であり、かつ、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)が1.5以下であり、
前記Bポリマーブロックは、カルボキシ基を有するメタクリル酸系モノマーに由来する構成単位を含有するとともに、酸価が100mgKOH/g以上652mgKOH/g以下であり、かつ、数平均分子量が前記Aポリマーブロックの数平均分子量以下である水酸化鉱物分散体の製造方法。
A method for producing a hydroxide mineral dispersion according to claim 1 or 2 ,
The organic-inorganic composite material, have a step of dispersing in the nonaqueous dispersing medium,
The organic-inorganic composite material contains a hydroxide mineral and a polymer,
The hydroxide mineral is at least one selected from the group consisting of magnesium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide oxide, aluminum hydroxide, iron oxide hydroxide, and iron hydroxide;
The polymer contains 90% by mass or more of a structural unit derived from a methacrylic acid monomer, has a number average molecular weight of 4,000 to 20,000, and a molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight). Is an AB block copolymer comprising an A polymer block and a B polymer block, wherein
The A polymer block is selected from the group consisting of alkyl methacrylate, cycloalkyl methacrylate, alkyl cycloalkyl methacrylate, aryl methacrylate, arylalkyl methacrylate, alkoxyalkyl methacrylate, cycloalkoxyalkyl methacrylate, cycloalkenyloxyalkyl methacrylate, and aryloxyalkyl methacrylate. While containing 80% by mass or more of structural units derived from at least one selected, the number average molecular weight is 3,000 or more and 15,000 or less, and the molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight) is 1. 5 or less,
The B polymer block contains a structural unit derived from a methacrylic acid monomer having a carboxy group, has an acid value of 100 mgKOH / g or more and 652 mgKOH / g or less, and has a number average molecular weight of the number of the A polymer block. method for producing a Ru der average molecular weight of less hydroxide mineral dispersion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3784538B2 (en) * 1998-03-23 2006-06-14 株式会社クラレ Flame retardant resin composition
JP2006045418A (en) * 2004-08-06 2006-02-16 Kuraray Co Ltd Flame-retardant acrylic polymer composition
EP2330154B1 (en) * 2008-07-28 2017-01-11 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. Aqueous pigment dispersion and applications thereof
JP5633792B2 (en) * 2009-08-31 2014-12-03 大日精化工業株式会社 Pigment dispersion and colorant

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