JPH0625206B2 - Method for producing polymer-coated sericite particles - Google Patents

Method for producing polymer-coated sericite particles

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JPH0625206B2
JPH0625206B2 JP11250289A JP11250289A JPH0625206B2 JP H0625206 B2 JPH0625206 B2 JP H0625206B2 JP 11250289 A JP11250289 A JP 11250289A JP 11250289 A JP11250289 A JP 11250289A JP H0625206 B2 JPH0625206 B2 JP H0625206B2
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Japan
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sericite
polymerization
polymer
coated
emulsion
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尭之 小野
幸雄 渡辺
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Dowa Holdings Co Ltd
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Dowa Mining Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/44Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は重合体で被覆されたセリサイト粒子の製造法、
更に詳しくは、本発明は水中にコロイド分散可能でかつ
水中で乳化重合体とは反対の電荷を有するセリサイト微
粉体の存在下で、ラジカル重合可能な、分子中に少なく
とも1個のエチレン性不飽和結合を有する単量体を水中
でラジカル乳化重合させることから成る、重合体で被覆
されたセリサイト粒子の製造法に関する。
The present invention relates to a method for producing polymer-coated sericite particles,
More specifically, the present invention provides a radically polymerizable, at least one ethylenic non-polymerizable molecule in the presence of a fine powder of sericite which is colloidally dispersible in water and has a charge opposite to that of the emulsion polymer in water. The present invention relates to a method for producing polymer-coated sericite particles, which comprises radical emulsion polymerization of a monomer having a saturated bond in water.

この重合体被覆セリサイト粒子は、スラリーまたはペー
ストとしてセリサイト含有発泡重合体の製造に特に有用
であると共に、乾燥状態では圧縮成形等の成形材料とし
て、あるいは他の樹脂に対する強化材料として用いるこ
とができる。
The polymer-coated sericite particles are particularly useful as a slurry or paste for producing a sericite-containing foamed polymer, and can be used as a molding material such as compression molding in a dry state, or as a reinforcing material for other resins. it can.

従来の技術 微細な無機充填材を重合体で被覆する方法として特開昭
61-16936号公報に開示されるものが知られている。すな
わち、この特開昭61-16936号公報には、熱可塑性樹脂強
化用充填材としてのアスペクト比5〜100の鉱物繊維
の表面特性(親水性)を疎水性に変性し、マトリックス
樹脂たる熱可塑性樹脂との親和性を向上させるために、
そのような鉱物繊維を懸濁重合させる方法が開示されて
いる。この公報の記載によれば、その懸濁重合において
ビニル系単量体は鉱物繊維の表面にグラフト重合され、
重合が進行して繊維表面が最終的にビニル系重合体で被
覆される。従って、この方法は鉱物繊維に対するビニル
系単量体のグラフト重合という化学的手段による微細無
機材料の被覆法ということができる。
As a method for coating a fine inorganic filler with a polymer, the prior art is known.
The one disclosed in 61-16936 is known. That is, in JP-A-61-16936, the surface characteristics (hydrophilicity) of mineral fibers having an aspect ratio of 5 to 100 as a filler for reinforcing a thermoplastic resin are modified to be hydrophobic, and a thermoplastic resin as a matrix resin is disclosed. In order to improve the affinity with the resin,
A method of suspension polymerizing such mineral fibers is disclosed. According to the description of this publication, the vinyl-based monomer is graft-polymerized on the surface of the mineral fiber in the suspension polymerization,
Polymerization proceeds and the fiber surface is finally covered with the vinyl polymer. Therefore, this method can be said to be a coating method of a fine inorganic material by a chemical means such as a graft polymerization of a vinyl-based monomer onto a mineral fiber.

発明の開示 本発明は前記特開昭61-16936号公報記載の化学的手段に
よるものとは異なる、物理的機構に基づく、更に詳しく
は電気的な相互作用に基づく、そしてそれにもかかわら
ず表面を均一に被覆し得る新規な微細無機材料の重合体
による被覆方法を提供することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is different from that by the chemical means described in JP-A-61-16936, based on a physical mechanism, more specifically based on electrical interaction, and nevertheless the surface is It is an object of the present invention to provide a novel method for coating a fine inorganic material with a polymer, which enables uniform coating.

しかして、本発明によれば、ラジカル乳化重合可能な、
分子中に少なくとも1個のエチレン性不飽和結合を有す
る単量体を、乳化剤とラジカル開始剤の存在下、水中で
撹拌しながら乳化重合させる方法において、その乳化重
合を、水中にコロイド分散可能でかつ生成する乳化重合
体の電荷に対して反対の電荷を有するセリサイト微粉体
のコロイド分散状態での存在下で行い、重合後に該重合
系から過剰の水を除去し又は除去せずに、表面が乳化重
合体で被覆された個々のセリサイト微粉体粒子をスラリ
ー状ないしペースト状で得、そして必要により該スラリ
ーないしペーストを脱水、乾燥して、個々に分離された
重合体被覆粒子を得ることを特徴とする、重合体被覆セ
リサイト粒子の製造法が提供される。
Thus, according to the present invention, radical emulsion polymerization is possible,
In a method of emulsion-polymerizing a monomer having at least one ethylenically unsaturated bond in the molecule in water in the presence of an emulsifier and a radical initiator, the emulsion polymerization can be performed by colloidal dispersion in water. And in the presence of colloidal dispersion of fine powder of sericite having a charge opposite to that of the emulsion polymer produced, removing or without removing excess water from the polymerization system after polymerization, To obtain individual sericite fine powder particles coated with an emulsion polymer in the form of a slurry or paste, and optionally dehydrating and drying the slurry or paste to obtain individually separated polymer-coated particles. A method for producing polymer-coated sericite particles is provided.

上記の本発明において、重合に供される単量体はラジカ
ル開始剤により乳化重合可能な、分子中に少なくとも1
個のエチレン性不飽和結合を有するものであればいかな
る単量体であってもよい。
In the present invention described above, the monomer to be polymerized is at least 1 in the molecule which can be emulsion-polymerized by a radical initiator.
Any monomer may be used as long as it has one ethylenically unsaturated bond.

このような単量体の典型的な例はビニル単量体で、これ
には例えばエチレン、プロピレン、塩化ビニル、臭化ビ
ニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、アクリロニトリ
ル、スチレン、α−メチルスチレン、アクリル酸、メタ
クリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、ア
クリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、4−ビ
ニルピリジン、N−ビニルピロリドン等がある。また、
共役ジエン系単量体も本発明の乳化重合に供し得る典型
的な単量体の一つである。このジエン系単量体の例を示
すと、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、あるい
はピペリレン等がある。これらの単量体は本発明の方法
において1種だけ使用してもよいし、あるいは2種以上
を使用し、共重合させてもよい。
Typical examples of such monomers are vinyl monomers, for example ethylene, propylene, vinyl chloride, vinyl bromide, vinylidene chloride, vinyl acetate, acrylonitrile, styrene, α-methylstyrene, acrylic acid. , Methacrylic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, acrylamide, N-methylol acrylamide, 4-vinyl pyridine, N-vinyl pyrrolidone and the like. Also,
The conjugated diene-based monomer is also one of typical monomers that can be used in the emulsion polymerization of the present invention. Examples of this diene monomer include butadiene, isoprene, chloroprene, piperylene and the like. These monomers may be used alone or in a combination of two or more in the method of the present invention.

本発明による重合において、使用できる単量体の重合系
中濃度は通常の乳化重合で用いられる濃度範囲である。
一般的には、約5〜80%の濃度が用いられる。
In the polymerization according to the present invention, the concentration of the monomer that can be used in the polymerization system is within the concentration range used in ordinary emulsion polymerization.
Generally, a concentration of about 5-80% is used.

重合に際し、単量体は乳化剤を用いて所定濃度で水に乳
化される。乳化剤は常用のものを使用し得る。本発明の
方法において、一般的に用いられる乳化剤の例を示す
と、ラウリル硫酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルフ
ォン酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤、アルキル
アンモニウムハライド、例えばドデシルトリメチルアン
モニウムブロマイドおよびセチルトリメチルアンモニウ
ムブロマイドのようなカチオン系界面活性剤およびポリ
オキシエチレンアルキルエーテルのようなノニオン系界
面活性剤がある。このような乳化剤は一般に水媒体に対
して約0.01〜2重量%の範囲で用いられるが、乳化可能
である限り、また有害でない限りそれより多くても、あ
るいは少なくてもよい。
During the polymerization, the monomer is emulsified in water at a predetermined concentration using an emulsifier. As the emulsifier, a conventional one can be used. Examples of emulsifiers commonly used in the method of the present invention include sodium lauryl sulfate, anionic surfactants such as sodium alkylbenzenesulfonate, alkylammonium halides such as dodecyltrimethylammonium bromide and cetyltrimethylammonium bromide. There are various cationic surfactants and nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether. Such emulsifiers are generally used in the range of about 0.01 to 2% by weight based on the aqueous medium, but may be more or less as long as they are emulsifiable and not harmful.

上記のようにして調製された所定濃度の水性単量体エマ
ルジョンは次に無機フィラーとしてのセリサイト微粉体
と混合される。
The aqueous monomer emulsion having a predetermined concentration prepared as described above is then mixed with the fine powder of sericite as an inorganic filler.

本発明において水性単量体エマルジョンと混合されるセ
リサイト微粉体は、当該水性エマルジョン中で生成重合
体の電荷とは反対の電荷を有し、水中でコロイド分散可
能なものである。ここで、“水性エマルジョン中でその
重合体の電荷とは反対の電荷を有する”とは、それ自体
水媒体中でそのように帯電することのみならず、そのま
までは水媒体中で電荷を有しないが、その水中分散液を
適宜の方法で処理することによって、例えば酸、塩基あ
るいは塩、例えばAlCl3、Fe2(SO4)3またはCe(NO3)3・6H2
Oのような塩を添加することによって帯電させ得ること
を包含する。
The fine powder of sericite to be mixed with the aqueous monomer emulsion in the present invention has a charge opposite to that of the polymer produced in the aqueous emulsion, and can be colloidally dispersed in water. Here, "having an electric charge opposite to that of the polymer in an aqueous emulsion" means not only being charged as such in an aqueous medium itself, but having no electric charge in an aqueous medium as it is. However, by treating the dispersion in water by an appropriate method, for example, an acid, a base or a salt such as AlCl 3 , Fe 2 (SO 4 ) 3 or Ce (NO 3 ) 3・ 6H 2
It can be charged by adding a salt such as O 2.

本発明において使用される無機フィラーは含水アルミノ
珪酸塩粘土鉱物としてのセリサイトである。セリサイト
は一般に水によってよく濡れる性質を有し、従ってその
微粉体は水性媒体中によく分散され、コロイド状態の達
成が助長される。
The inorganic filler used in the present invention is sericite as a hydrous aluminosilicate clay mineral. Sericite generally has the property of being well wetted by water, so that its fine powder is well dispersed in an aqueous medium, which helps achieve a colloidal state.

本発明においてセリサイトは水性エマルジョン中でコロ
イド分散される程度の粒度に粉砕して使用される。その
粒度はサブミクロンないしミクロンオーダーであるのが
本発明の目的に最も適しているが、コロイド分散が可能
であれば更に大きな粒度を採用することも可能である。
このようなセリサイト微粉体は常用の微粉砕機によって
容易に製造することができ、分級使用することができ
る。
In the present invention, sericite is used after being crushed to a particle size such that it is colloidally dispersed in an aqueous emulsion. It is most suitable for the purpose of the present invention that the particle size is in the submicron to micron order, but a larger particle size can be adopted if colloidal dispersion is possible.
Such sericite fine powder can be easily produced by a conventional fine pulverizer and can be used for classification.

水性単量体エマルジョンとセリサイト微粉体との混合
は、水性単量体エマルジョンにセリサイト微粉体または
その水分散液を添加し、撹拌することによって、あるい
は逆にセリサイト微粉体またはその水分散液に水性単量
体エマルジョンを添加し、撹拌することによって、ある
いはまたセリサイト微粉体の水分散液に単量体および乳
化剤を添加し、撹拌することによって、容易に達成する
ことができる。
The mixing of the aqueous monomer emulsion and the fine powder of sericite is carried out by adding the fine powder of sericite or its aqueous dispersion to the aqueous monomer emulsion and stirring, or vice versa. It can be easily achieved by adding an aqueous monomer emulsion to the liquid and stirring, or by adding a monomer and an emulsifier to an aqueous dispersion of fine powder of sericite and stirring.

混合にセリサイト微粉体の水分散液を用いる場合、その
セリサイト濃度は水分散系がサスペンションを形成する
範囲で選択するのが好ましく、通常は約5〜80重量%
の濃度が用いられる。しかし、セリサイト濃度自体は特
に重要は因子ではなく、仮にセリサイトが均一に懸濁さ
れていなくても適宜撹拌を行うことによって分散させ、
この状態でセリサイト微粉体が撹拌下でその分散状態が
維持されるように単量体エマルジョンに添加し、あるい
は逆にその水分散液に単量体および乳化剤、または予め
形成した単量体エマルジョンを添加することができる。
When an aqueous dispersion of fine powder of sericite is used for mixing, the concentration of sericite is preferably selected within a range in which the aqueous dispersion forms a suspension, usually about 5 to 80% by weight.
Is used. However, the sericite concentration itself is not a particularly important factor, and even if the sericite is not uniformly suspended, it is dispersed by appropriately stirring,
In this state, the fine powder of sericite is added to the monomer emulsion so that the dispersed state is maintained under stirring, or conversely, the monomer and the emulsifier, or the preformed monomer emulsion is added to the aqueous dispersion. Can be added.

重合に供される水性単量体エマルジョン中のセリサイト
の濃度は、基本的には撹拌重合条件下でその分散状態が
維持され得る濃度である。これはセリサイトの微粉体粒
子に所望とされる重合体の被覆量、あるいは重合時の撹
拌の容易さ等にも依存する。通常用いられるセリサイト
濃度は混合系の重量基準で約5〜80%、好ましくは約
10〜60重量%である。
The concentration of sericite in the aqueous monomer emulsion to be subjected to polymerization is basically a concentration at which the dispersed state can be maintained under stirring polymerization conditions. This depends on the desired coating amount of the polymer on the fine powder particles of sericite, the ease of stirring during the polymerization, and the like. The commonly used sericite concentration is about 5-80%, preferably about 10-60% by weight, based on the weight of the mixed system.

上記のようにして得られたセリサイト含有水性単量体エ
マルジョンは、次にこれにラジカル開始剤を添加した
後、重合反応に供される。ラジカル開始剤は前記不飽和
単量体の乳化重合に通常用いられるものを使用できる。
このような開始剤の代表的な例は、過酸化ベンゾイル、
過酸化ラウロイル、t−ブチルヒドロペルオキシド、ク
メンヒドロペルオキシド等の過酸化物、過硫酸カリウ
ム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩およびアゾビスイ
ソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2,4−ジメ
チルバレロニトリル、2,2′−アゾビス(2−アミジ
ノプロパン)塩酸塩等のアゾ化合物である。ラジカル開
始剤として常用のレドックス系開始剤も好適に使用する
ことができる。このようなレドック系開始剤として、典
型的には、上記例示の過酸化物と還元剤としての硫酸第
一鉄アンモニウム6水塩のような鉄(II)化合物やクロ
ムイオン、あるいは亜硫酸塩やヒドロキシルアミン等と
の組み合わせがある。これらのラジカル開始剤は通常単
量体に対して約0.05〜2.0重量%、更に一般的には約0.1
〜1.0重量%、最も一般的には約0.4〜0.6重量%の割合
で用いられる。重合は常温以上でかつ100℃未満、す
なわち水の沸点未満の温度範囲で行うことができる。重
合温度はもちろん単量体の種類に依存する。通常は約3
0〜70℃の範囲の温度が採用される。このラジカル重
合は一般に発熱反応であるので、反応が過度に進行しな
いよう温度コントロールすべきである。重合は実験室規
模では静置状態でも行うことができるが、通常は撹拌下
で行われる。静置重合では通常重合反応がある程度進行
すると生成した重合体で被覆されたセリサイト粒子が重
合容器の底に沈降してくるのが認められる。撹拌下での
重合では、通常重合反応終了後撹拌を止めると重合体被
覆セリサイト粒子が沈降する。重合反応の終了は外部加
熱系を昇温しても重合系がもはや外部加熱系の温度以上
にならず、反応熱の発生がないことを確認することによ
って知ることができる。前記の例示単量体の場合、だい
たい数時間から数十時間で重合反応は一般に終了する。
The sericite-containing aqueous monomer emulsion obtained as described above is then subjected to a polymerization reaction after adding a radical initiator thereto. As the radical initiator, those generally used for emulsion polymerization of the unsaturated monomer can be used.
A typical example of such an initiator is benzoyl peroxide,
Lauroyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide and other peroxides, potassium persulfate, ammonium persulfate and other persulfates, and azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethyl) An azo compound such as valeronitrile, 2,2'-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride, etc. A redox initiator commonly used as a radical initiator can also be preferably used. As a typical example, there is a combination of the above-exemplified peroxide with an iron (II) compound such as ferrous ammonium sulfate hexahydrate as a reducing agent, a chromium ion, or a sulfite or hydroxylamine. These radical initiators are usually about 0.05-2.0% by weight of the monomer, more usually about 0.1%.
~ 1.0 wt%, most commonly about 0.4-0.6 wt%. The polymerization can be carried out at room temperature or higher and lower than 100 ° C., that is, lower than the boiling point of water. The polymerization temperature depends, of course, on the type of monomer. Usually about 3
Temperatures in the range 0-70 ° C are employed. Since this radical polymerization is generally an exothermic reaction, the temperature should be controlled so that the reaction does not proceed excessively. The polymerization can be carried out statically on a laboratory scale, but is usually carried out with stirring. In static polymerization, it is generally observed that when the polymerization reaction proceeds to some extent, the formed polymer-coated sericite particles settle to the bottom of the polymerization vessel. In the polymerization under stirring, the polymer-coated sericite particles are usually precipitated when the stirring is stopped after the completion of the polymerization reaction. The completion of the polymerization reaction can be known by confirming that the temperature of the external heating system does not rise above the temperature of the external heating system even if the temperature of the external heating system is raised, and the reaction heat is not generated. In the case of the above-exemplified monomers, the polymerization reaction is generally completed in about several hours to several tens of hours.

前記単量体の重合体または共重合体は一般に水中で正ま
たは負の電荷を有する。この重合体または共重合体の電
荷には、ラジカル開始剤による重合体分子鎖の末端電荷
あるいは重合体分子鎖中の極性基の分極等が寄与するこ
とが知られている。この電荷はまた周知のように使用乳
化剤の影響も受ける。このような重合体または共重合体
の水中における電荷は、いわゆるゼーター電位を測定す
ることによって知ることができる。
Polymers or copolymers of the above monomers generally have a positive or negative charge in water. It is known that the charge of the polymer or the copolymer contributes to the terminal charge of the polymer molecular chain due to the radical initiator or the polarization of the polar group in the polymer molecular chain. This charge is also influenced by the emulsifier used, as is well known. The charge of such a polymer or copolymer in water can be known by measuring the so-called zeta potential.

本発明によれば、上記の乳化重合によって個々のセリサ
イト微粉体が生成重合体で被覆される。このようにセリ
サイト粒子が重合体によって被覆される機構は、セリサ
イト粒子表面に、それとは逆に帯電している成長ポリマ
ーラジカルが静電的引力によって捕捉され、セリサイト
粒子表面上で重合が進行する機構と、セリサイトのコロ
イド粒子と重合体のコロイド粒子とが電気的な相互作用
によって粒子間凝集を起こす機構の両者が考えられる。
According to the present invention, individual sericite fine powders are coated with the produced polymer by the above emulsion polymerization. Thus, the mechanism by which the sericite particles are coated with the polymer is that the surface of the sericite particles is oppositely charged, the growing polymer radicals are trapped by electrostatic attraction, and the polymerization is performed on the surface of the sericite particles. Both a mechanism of progress and a mechanism of causing interparticle coagulation by electrical interaction between the colloid particles of sericite and the colloid particles of the polymer are considered.

本発明において、重合体被覆セリサイト粒子の生成が上
記両機構のいずれによって達成されるのか、あるいは両
機構のいずれが支配的であるかは確認されていないが、
いずれにしてもセリサイトと重合体とが規定される帯電
状態を満足しないと、セリサイトは重合体で実質的に被
覆されないまま沈降し、一方重合体はラテックスを形成
し、両相が別々に存在することから見て、重合体による
セリサイト粒子に対する被覆は両者間の電気的相互作用
によることは確かだと思われる。
In the present invention, it has not been confirmed which of the above two mechanisms the formation of the polymer-coated sericite particles is achieved by, or which of the two mechanisms is dominant,
In any case, if the sericite and the polymer do not satisfy the specified charge state, the sericite settles without being substantially covered with the polymer, while the polymer forms a latex and both phases are separated. From the existence, it seems certain that the coating of the sericite particles by the polymer is due to the electrical interaction between the two.

このような重合体によるセリサイトに対する被覆は懸濁
重合によっては十分に達成されない。これは、懸濁重合
では生成重合体の粒子寸法がセリサイトのコロイド粒子
を均一にかつ緻密に被覆するには大きすぎるためと思わ
れる。
The coating of sericite with such polymers is not fully achieved by suspension polymerization. This is probably because in suspension polymerization, the particle size of the produced polymer is too large to uniformly and densely cover the colloidal particles of sericite.

乳化重合の終了後撹拌を止めると生成重合体被覆セリサ
イト粒子は一般に重合容器の底に沈降する。沈降した重
合体被覆セリサイト粒子は、重合容器から過剰の水を、
例えば遠心分離あるいは単なるデカンテーションによっ
て除去すればスラリーないしペースト状として得られ
る。ただし、セリサイト濃度および重合体濃度によって
は重合終了時にそのままでスラリー状を呈しているとき
もある。
When stirring is stopped after the completion of emulsion polymerization, the produced polymer-coated sericite particles generally settle to the bottom of the polymerization vessel. The precipitated polymer-coated sericite particles remove excess water from the polymerization vessel,
For example, if it is removed by centrifugation or simple decantation, a slurry or paste is obtained. However, depending on the concentration of sericite and the concentration of polymer, it may be in a slurry state as it is at the end of the polymerization.

このようにして得られる本発明の重合体被覆セリサイト
粒子より成る水性スラリーないしペーストは更に脱水
し、または脱水せずに、あるいはそれが使用目的に対し
て濃厚であるときは逆に加水して使用に供することがで
きる。このようなスラリーないしペーストの最も重要な
用途は、このようなスラリーないしペーストを加熱、加
圧下で密封容器から低温、低圧の環境中に噴出させるこ
とによるセリサイト含有樹脂発泡体の製造である。
The thus obtained aqueous slurry or paste comprising the polymer-coated sericite particles of the present invention is further dehydrated or, without dehydration, or conversely when it is thick for its intended use. Can be used. The most important application of such a slurry or paste is the production of a sericite-containing resin foam by ejecting such a slurry or paste from a sealed container under heat and pressure into a low temperature, low pressure environment.

上記の本発明の方法によって形成された重合体被覆セリ
サイト粒子は、そのスラリーないしペーストから水を除
去し、例えばフィルターを介して減圧を適用し、吸引、
除去し、そして乾燥すれば、個々ばらばらの重合体被覆
セリサイト粒子に転化し得る。このことは、スラリーな
いしペーストの中で重合体粒子とセリサイト粒子が単に
混合された状態で存在しているのではなく、セリサイト
粒子が重合体で被覆され、それらの被覆セリサイト粒子
がスラリーないしペースト中に分散していることを意味
する。
The polymer-coated sericite particles formed by the above-described method of the present invention remove water from the slurry or paste, and apply reduced pressure through, for example, a filter, suction,
Once removed and dried, it can be converted into discrete polymer coated sericite particles. This does not mean that the polymer particles and the sericite particles are simply mixed in the slurry or paste, but the sericite particles are coated with the polymer, and the coated sericite particles are the slurry. Or means dispersed in the paste.

このようにして形成された被覆セリサイト粒子の被覆層
は非常に均一である。このことは、以上のようにして形
成されたスラリーないしペーストから前記で概説した方
法で製造された樹脂発泡体にセリサイト粒子が非常に微
細にかつ均一に分布していることからわかるとともに、
走査型電子顕微鏡写真によっても確認されている。
The coating layer of the coated sericite particles thus formed is very uniform. This is understood from the fact that the sericite particles are very finely and uniformly distributed in the resin foam produced by the method outlined above from the slurry or paste formed as described above,
It is also confirmed by scanning electron micrographs.

以上の説明からわかるように、本発明によればセリサイ
ト微粉体の存在下における乳化重合という極めめて簡単
な手段で、表面が重合体によって均一に被覆された重合
体被覆セリサイト粒子をそのスラリーないしペーストと
して製造することができる。このスラリーないしペース
トはセリサイト含有樹脂発泡体の製造原料として特に有
用であると共に、このスラリーないしペーストを脱水、
乾燥することによって得られる重合体被覆セリサイト粒
子はマトリックス樹脂に対する配合、強化用充填材とし
て、あるいは圧縮成形等の成形原料として用いることが
できる。
As can be seen from the above description, according to the present invention, by a very simple means of emulsion polymerization in the presence of fine powder of sericite, the surface of the polymer-coated sericite particles is uniformly coated with a polymer. It can be manufactured as a slurry or paste. This slurry or paste is particularly useful as a raw material for producing a sericite-containing resin foam, and the slurry or paste is dehydrated,
The polymer-covered sericite particles obtained by drying can be used as a filler for compounding and reinforcing the matrix resin, or as a molding raw material for compression molding or the like.

以上、本発明を詳細に説明したが、次に本発明を実施例
を参照して具体的に説明する。ただし、これら実施例は
本発明を単に例証するものであって、これら実施例によ
って本発明は限定されるものではない。
The present invention has been described in detail above. Next, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, these examples merely exemplify the present invention, and the present invention is not limited by these examples.

実施例 1 水銀シール式撹拌機、温度計、pHプローブおよび窒素ガ
ス吹き込み管を備えた1リットルの四つ口丸底フラスコ
にミクロサンズの粒径を持つセリサイト(小坂鉱山産、
商品名ミクロクリーン)100gを取り、これに窒素ガ
スを吹き込みながら煮沸し、冷却することによって酸素
を除去した水500gを加え、そして約300rpmで撹
拌してセリサイトを水に分散した。セリサイト分散液の
pHは約4であった。このセリサイト分散液にスチレン1
00gおよびラウリル硫酸ナトリウム0.5gを加え、そ
して窒素ガスを吹き込みながら強く撹拌して、セリサイ
ト微粉体を分散含有するスチレンの水エマルジョンを形
成した。得られたスチレン水エマルジョンに過硫酸カリ
ウム1gを加え、フラスコを水銀シールし、次いでフラ
スコを温浴にて80℃に加熱し、窒素雰囲気下で撹拌し
ながら重合させた。重合3時間後に少量のサンプルを取
り、後記のように走査型電子顕微鏡で調べると、セリサ
イト粒子は既に重合体により均一に被覆されているのが
観察された。重合は合計5時間行った。そのときの重合
率は約95%であった。
Example 1 A 1-liter four-necked round-bottomed flask equipped with a mercury-sealing stirrer, a thermometer, a pH probe, and a nitrogen gas blowing tube had a sericite having a particle size of microsands (produced by Kosaka Mine,
100 g (trade name: Microclean) was boiled while blowing nitrogen gas, 500 g of water deoxidized by cooling was added, and the mixture was stirred at about 300 rpm to disperse sericite in water. Of sericite dispersion
The pH was about 4. Add styrene 1 to this sericite dispersion.
00 g and 0.5 g of sodium lauryl sulphate were added and stirred vigorously while bubbling nitrogen gas to form a water emulsion of styrene containing finely divided sericite powder. 1 g of potassium persulfate was added to the obtained styrene water emulsion, the flask was sealed with mercury, and then the flask was heated to 80 ° C. in a warm bath to polymerize while stirring under a nitrogen atmosphere. A small sample was taken after 3 hours of polymerization and examined by scanning electron microscopy as described below, it was observed that the sericite particles were already uniformly coated with the polymer. Polymerization was carried out for a total of 5 hours. The polymerization rate at that time was about 95%.

重合後、重合混合物から遠心分離によって一部の水を除
去して均質なペーストを得た。このペーストは高温、高
圧状態から低温、低圧環境中に噴出させる発泡体の製造
に有用なものであった。
After the polymerization, a part of water was removed from the polymerization mixture by centrifugation to obtain a homogeneous paste. This paste was useful for the production of foams that were ejected from a high temperature / high pressure state into a low temperature / low pressure environment.

上記のペーストから少量のサンプルを取り、十分に吸
引、脱水した後80℃で5時間真空乾燥すると、表面が
ポリスチレン(PS)で被覆された個々に分離したセリ
サイト粒子が得られた。このPS被覆セリサイト粒子か
ら走査型電子顕微鏡により20000倍の写真を撮ると、セ
リサイト粒子の表面全体がその複雑な凹凸、層状構造に
沿ってPSで均一に被覆されているのが認められた。
A small sample was taken from the above paste, sufficiently sucked and dehydrated, and then vacuum dried at 80 ° C. for 5 hours to obtain individually separated sericite particles whose surface was coated with polystyrene (PS). When a photograph of the PS-coated sericite particles was taken with a scanning electron microscope at a magnification of 20000, it was found that the entire surface of the sericite particles was uniformly coated with PS along the complicated irregularities and layered structure. .

比較例 1 実施例1と同様にして調製したセリサイト水分散液に1
N−NaOH水溶液を分散液のpHが6〜7になるまで滴下し
た後、実施例1と同様にスチレン、ラウリル硫酸ナトリ
ウムおよび過硫酸カリウムを加え、80℃で重合させ
た。重合5時間後に撹拌を止めるとセリサイト粒子が沈
降するのが観察されたので、重合系に重合禁止剤として
のハイドロキノン2gを加え、重合反応を停止させた。
重合停止後、静置すると下層にセリサイト粒子が沈降
し、ポリスチレンはラテックスとして水相に存在してい
るのが認められた。沈降したセリサイトを取り出し、脱
水、乾燥して走査型電子顕微鏡(SEM)により観察し
たが、セリサイト粒子表面にはポリスチレン層の存在は
実質的に認められなかった。これは、セリサイト水分散
液へのアルカリの添加によってセリサイトがその表面電
荷を失い、ポリスチレンと電気的相互作用をなし得なく
なったためと思われる。
Comparative Example 1 1 was added to an aqueous dispersion of sericite prepared in the same manner as in Example 1.
After the N-NaOH aqueous solution was added dropwise until the pH of the dispersion became 6 to 7, styrene, sodium lauryl sulfate and potassium persulfate were added in the same manner as in Example 1 and polymerization was carried out at 80 ° C. When the stirring was stopped after 5 hours of the polymerization, it was observed that the sericite particles were settled. Therefore, 2 g of hydroquinone as a polymerization inhibitor was added to the polymerization system to stop the polymerization reaction.
After the termination of the polymerization, when left to stand, sericite particles were precipitated in the lower layer, and it was confirmed that polystyrene was present in the aqueous phase as a latex. The precipitated sericite was taken out, dehydrated, dried and observed by a scanning electron microscope (SEM), but the presence of a polystyrene layer was not substantially observed on the surface of the sericite particles. It is considered that this is because the addition of alkali to the aqueous dispersion of sericite causes the sericite to lose its surface charge and become incapable of electrical interaction with polystyrene.

実施例 2 実施例1の開始材・過硫酸カリウムを同量の2,2′−
アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩に代えた点を
除いて実施例1と同様に重合を行った。重合後、重合試
料を採取し、実施例1と同様に脱水、乾燥した後、SE
Mにより観察すると、セリサイトがPSで均一に被覆さ
れているのが認められた。
Example 2 The starting material of Example 1, potassium persulfate, in the same amount of 2,2′-
Polymerization was performed in the same manner as in Example 1 except that azobis (2-amidinopropane) hydrochloride was used instead. After the polymerization, a polymerization sample was taken, dehydrated and dried in the same manner as in Example 1, and then SE
When observed by M, it was found that the sericite was uniformly coated with PS.

実施例 3 実施例1の乳化剤・ラウリル硫酸ナトリウムを同量のア
ルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムに代えた点を除い
て、実施例1と同様に重合を行った。重合後、重合試料
を採取し、実施例1と同様に脱水、乾燥した後、SEM
により観察すると、セリサイトがPSで均一に被覆され
ているのが認められた。
Example 3 Polymerization was performed in the same manner as in Example 1 except that the same amount of sodium alkylbenzenesulfonate was used instead of the emulsifier sodium lauryl sulfate of Example 1. After the polymerization, a polymerization sample was collected, dehydrated and dried in the same manner as in Example 1, and then SEM.
When observed by, it was confirmed that the sericite was uniformly coated with PS.

実施例 4 実施例1のスチレン100gをスチレンとアクリル酸の
50/50モル%混合物100gに代えた点を除いて、
実施例1と同様に重合を行った。重合後、重合試料を採
取し、実施例1と同様に脱水、乾燥した後、SEMによ
り観察すると、セリサイトがスチレン/アクリル酸共重
合体で均一に被覆されているのが認められた。
Example 4 Except that 100 g of styrene of Example 1 was replaced with 100 g of a 50/50 mol% mixture of styrene and acrylic acid,
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1. After the polymerization, a polymerization sample was taken, dehydrated and dried in the same manner as in Example 1, and then observed by SEM. It was confirmed that sericite was uniformly coated with the styrene / acrylic acid copolymer.

実施例 5 実施例1のスチレン100gをスチレンとメチルメタク
リレートの50/50モル%の混合物100gに代えた
点を除いて、実施例1と同様に重合を行った。重合後、
重合試料を採取し、実施例1と同様に脱水、乾燥した
後、SEMにより観察すると、セリサイトがスチレン/
メチルメタクリレート共重合体で均一に被覆されている
のが認められた。
Example 5 Polymerization was performed in the same manner as in Example 1 except that 100 g of styrene of Example 1 was replaced with 100 g of a 50/50 mol% mixture of styrene and methyl methacrylate. After polymerization,
A polymerized sample was collected, dehydrated and dried in the same manner as in Example 1, and then observed by SEM.
It was found to be uniformly coated with the methyl methacrylate copolymer.

実施例 6 実施例1と同様にして調製したセリサイト水分散液にメ
チルメタクリレートを0.5モル/1・H2O濃度で乳化させ
た。乳化剤はドデシルトリメチルアンモニウムブロマイ
ドであり、1×10-4モル/1・H2Oの濃度で使用した。
得られたセリサイト微粉体含有メチルメタクリレート水
エマルジョンに2,2′−アゾビス(2−アミジノプロ
パン)塩酸塩を5.0×10−3モル/1・H2O濃度で加
え、窒素雰囲気下で撹拌しながら60℃で6時間重合を
行った。重合率は約85%であった。重合後、撹拌を止
めるとポリメチルメタクリレート(PMMA)で被覆さ
れたセリサイトが自然沈降した。その上澄みをデカンテ
ーションで除去するとPMMA被覆セリサイト粒子がス
ラリーないしペースト状で得られた。その少量のサンプ
ルを十分に吸引、脱水した後80℃で5時間乾燥する
と、表面がPMMAで被覆された個々に分離したセリサ
イト粒子が得られた。このPMMA被覆セリサイト粒子
から走査型電子顕微鏡により20000倍の写真を撮ると、
セリサイト粒子の表面全体がその複雑な凹凸、層状構造
に沿ってPMMAで均一に被覆されているのが認められ
た。
Example 6 To an aqueous dispersion of sericite prepared in the same manner as in Example 1, methyl methacrylate was emulsified at a concentration of 0.5 mol / 1 · H 2 O. The emulsifier was dodecyltrimethylammonium bromide and was used at a concentration of 1 × 10 −4 mol / 1 · H 2 O.
2,2′-Azobis (2-amidinopropane) hydrochloride was added to the obtained sericite fine powder-containing methyl methacrylate water emulsion at a concentration of 5.0 × 10 −3 mol / 1 · H 2 O, and the mixture was stirred under a nitrogen atmosphere. While carrying out the polymerization at 60 ° C. for 6 hours. The polymerization rate was about 85%. When the stirring was stopped after the polymerization, the sericite coated with polymethylmethacrylate (PMMA) spontaneously precipitated. When the supernatant was removed by decantation, PMMA-coated sericite particles were obtained in the form of slurry or paste. A small amount of the sample was sufficiently sucked and dehydrated, and then dried at 80 ° C. for 5 hours to obtain individually separated sericite particles whose surface was coated with PMMA. Taking a photograph of these PMMA-coated sericite particles with a scanning electron microscope at a magnification of 20,000,
It was observed that the entire surface of the sericite particles was uniformly coated with PMMA along the complicated irregularities and layered structure.

実施例 7 実施例1と同様にして調製したセリサイト水分散液にア
クリロニトリル160gおよびラウリル硫酸ナトリウム
4gを加え、撹拌してエマルジョンを形成した。得られ
たエマルジョンに過硫酸カリウム0.2gおよび亜硫酸水
素ナトリウム0.6gを加え、窒素雰囲気下で撹拌しなが
ら35℃で8時間重合を行った。重合率は実質的に10
0%であった。
Example 7 To an aqueous dispersion of sericite prepared in the same manner as in Example 1, 160 g of acrylonitrile and 4 g of sodium lauryl sulfate were added and stirred to form an emulsion. 0.2 g of potassium persulfate and 0.6 g of sodium hydrogen sulfite were added to the obtained emulsion, and polymerization was carried out at 35 ° C. for 8 hours while stirring under a nitrogen atmosphere. Polymerization rate is substantially 10
It was 0%.

重合後、撹拌を止めるとポリアクリロニトリル(PA
N)で被覆されたセリサイトが自然沈降した。その上澄
みをデカンテーションで除去するとPAN被覆セリサイ
ト粒子がスラリーないしペースト状で得られた。その少
量のサンプルを実施例1と同様に十分に吸引、脱水し、
続いて真空乾燥すると、表面全体がPANで均一に被覆
された個々に分離した樹脂被覆セリサイト粒子が得られ
た。
After polymerization, when stirring is stopped, polyacrylonitrile (PA
The sericite coated with N) spontaneously settled. When the supernatant was removed by decantation, PAN-coated sericite particles were obtained in the form of slurry or paste. A small amount of the sample was sufficiently sucked and dehydrated in the same manner as in Example 1,
Subsequent vacuum drying gave individually separated resin-coated sericite particles whose entire surface was uniformly coated with PAN.

実施例 8 実施例1と同様にして調製したセリサイト水分散液に酢
酸ビニル200gおよびラウリル硫酸ナトリウム6gを
加え、撹拌してエマルジョンを形成した。得られたエマ
ルジョンに過酸化ベンゾイル0.5g、硫酸第一鉄6水塩
1.4gおよびピロリン酸ナトリウム6.0gを加え、窒素雰
囲気下で撹拌しながら40℃で4時間重合を行った。
Example 8 To an aqueous dispersion of sericite prepared in the same manner as in Example 1, 200 g of vinyl acetate and 6 g of sodium lauryl sulfate were added and stirred to form an emulsion. 0.5 g of benzoyl peroxide and ferrous sulfate hexahydrate were added to the obtained emulsion.
1.4 g and sodium pyrophosphate 6.0 g were added, and polymerization was carried out at 40 ° C. for 4 hours while stirring under a nitrogen atmosphere.

重合後、撹拌を止めるとポリ酢酸ビニルで被覆されたセ
リサイトが自然沈降した。その上澄みをデカンテーショ
ンで除去するとポリ酢酸ビニル被覆セリサイト粒子がス
ラリーないしペースト状で得られた。その少量のサンプ
ルを実施例1と同様に十分に吸引、脱水し、続いて真空
乾燥すると、表面全体がポリ酢酸ビニルで均一に被覆さ
れた個々に分離した樹脂被覆セリサイトが得られた。
When the stirring was stopped after the polymerization, the sericite coated with polyvinyl acetate spontaneously precipitated. When the supernatant was removed by decantation, polyvinyl acetate-coated sericite particles were obtained as a slurry or paste. A small amount of the sample was sufficiently sucked and dehydrated in the same manner as in Example 1, and then vacuum-dried to obtain individually separated resin-coated sericite whose entire surface was uniformly coated with polyvinyl acetate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ラジカル乳化重合可能な、分子中に少なく
とも1個のエチレン性不飽和結合を有する単量体を、乳
化剤とラジカル開始剤の存在下、水中で撹拌しながら乳
化重合させる方法において、該乳化重合を、水中にコロ
イド分散可能でかつ生成する乳化重合体の電荷に対して
反対の電荷を有するセリサイト微粉体のコロイド分散状
態での存在下で行い、重合後に該重合系から過剰の水を
除去し又は除去せずに、表面が乳化重合体で被覆された
個々のセリサイト微粉体粒子をスラリー状ないしペース
ト状で得、そして必要により該スラリーないしペースト
を脱水、乾燥して、個々に分離された重合体被覆粒子を
得ることを特徴とする、重合体被覆セリサイト粒子の製
造法。
1. A method of emulsion-polymerizing a radical emulsion-polymerizable monomer having at least one ethylenically unsaturated bond in the molecule while stirring in water in the presence of an emulsifier and a radical initiator, The emulsion polymerization is carried out in the presence of colloidally dispersed fine powder of sericite, which is colloidally dispersible in water and has a charge opposite to that of the emulsion polymer to be produced, and an excess amount of the polymer is obtained from the polymerization system. Individual particles of sericite fine powder whose surface is coated with an emulsion polymer are obtained in the form of a slurry or paste, with or without removal of water, and the slurry or paste is dehydrated and dried, if necessary. A process for producing polymer-coated sericite particles, characterized in that the polymer-coated particles separated into the above are obtained.
JP11250289A 1989-05-01 1989-05-01 Method for producing polymer-coated sericite particles Expired - Lifetime JPH0625206B2 (en)

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