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JP2008144010A - Method for producing resin composition and resin composition film - Google Patents

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JP2008144010A
JP2008144010A JP2006331705A JP2006331705A JP2008144010A JP 2008144010 A JP2008144010 A JP 2008144010A JP 2006331705 A JP2006331705 A JP 2006331705A JP 2006331705 A JP2006331705 A JP 2006331705A JP 2008144010 A JP2008144010 A JP 2008144010A
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alkaline earth
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metal carbonate
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JP2006331705A
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Hiroaki Ito
宏明 伊東
Hiroshi Takada
宏 高田
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a resin composition, by which a coagulation-preventing agent added in a process for forming alkaline earth metal carbonate particles are removed without coagulating the particles in a subsequent process, thereby enabling to produce the resin composition formulated with the alkaline earth metal carbonate particles and having excellent transparency. <P>SOLUTION: This method for producing the resin composition formulated with the alkaline earth metal carbonate particles is characterized by comprising a particle-forming process for forming the alkaline earth metal carbonate particles in the presence of a coagulation-preventing agent, and a removing process for removing the coagulation-preventing agent, before the formed alkaline earth metal carbonate particles are added to the resin, wherein the coagulation-preventing agent is removed in the removing process so that the coagulation-preventing agent is reduced to a content of ≤1.0 mass% based on the resin. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、アルカリ土類金属炭酸塩粒子を配合して成る樹脂組成物の製造方法及び樹脂組成物フィルムに関する。   The present invention relates to a method for producing a resin composition obtained by blending alkaline earth metal carbonate particles and a resin composition film.

炭酸カルシウムや炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム等のアルカリ土類金属炭酸塩は、紙、ゴム、樹脂、プラスチック、塗料、化粧品、医薬品等の添加剤として、また、誘電セラミック材料や高温超伝導体材料の原材料等として広範囲の工業分野で利用されている。   Alkaline earth metal carbonates such as calcium carbonate, strontium carbonate, and barium carbonate are used as additives for paper, rubber, resin, plastic, paint, cosmetics, pharmaceuticals, and other raw materials for dielectric ceramic materials and high-temperature superconductor materials. It is used in a wide range of industrial fields.

アルカリ土類金属炭酸塩は、その物理的な性状によって発現する機能や特性が異なることが知られており、例えば、低光沢でウェットインキ着肉性等に優れた塗料の製造には紡錘状炭酸カルシウムが適し、高光沢で不透明性、インキ着肉性及びインキセット性に優れた塗料の製造には針状炭酸カルシウムが適するとされている。また、チタン酸ストロンチウムの製造原料に炭酸ストロンチウムを用いる場合に、平均粒径0.8μm以下の粒子を用いると電気特性が改善されることが報告されている。更に、透明な樹脂やプラスチック材料に適用する場合には、透明性を損なわない為にμmオーダー以下の小さな粒子が求められる。このように、目的に応じて粒子形状や粒径を選択する必要があるため、形態が制御されたアルカリ土類金属炭酸塩粒子の工業的な利用価値は高い。それ故、特に工業的用途が広い針状や柱状等の異方性形状を有する粒子の形態を精密に制御し、かつ目的とする機能を十分に発現させるため、より均一な粒子、即ち粒径分布に優れた粒子を製造できる技術が求められている。   Alkaline earth metal carbonates are known to have different functions and characteristics depending on their physical properties. For example, spindle-like carbonates are used for the production of paints with low gloss and excellent wet ink coverage. It is said that calcium carbonate is suitable, and acicular calcium carbonate is suitable for the production of a paint having high gloss, opacity, ink inking properties and ink setting properties. In addition, when strontium carbonate is used as a raw material for producing strontium titanate, it has been reported that electrical characteristics are improved when particles having an average particle size of 0.8 μm or less are used. Furthermore, when applied to a transparent resin or plastic material, small particles of the order of μm or less are required in order not to impair the transparency. Thus, since it is necessary to select a particle shape and a particle size according to the objective, the industrial utility value of the alkaline-earth metal carbonate particle | grains by which the form was controlled is high. Therefore, in order to precisely control the morphology of particles having anisotropic shapes such as needles and columns that are widely used in industrial applications and to fully express the intended function, more uniform particles, that is, particle sizes There is a need for a technique that can produce particles with excellent distribution.

一般に、アルカリ土類金属炭酸塩粒子の製造方法は、炭酸ガス法と称されるアルカリ土類金属イオンを含む溶液に炭酸ガスを反応させて調製する「液−気」法と、アルカリ土類金属イオンを含む溶液と炭酸イオンを含む溶液を反応させて調製する「液−液」法に大別される。現在、工業的に行われているのは主に「液−気」法であり、アルカリ土類金属イオンを含む溶液としてはアルカリ土類金属水酸化物、具体的にはCa(OH)2やSr(OH)2、Ba(OH)2が使用されることが多いが、これらの水酸化物は溶解度が低いため、通常スラリーとして用いられる。 In general, a method for producing alkaline earth metal carbonate particles includes a “liquid-gas” method in which carbon dioxide gas is reacted with a solution containing an alkaline earth metal ion called a carbon dioxide method, and an alkaline earth metal It is roughly classified into a “liquid-liquid” method in which a solution containing ions and a solution containing carbonate ions are reacted. Currently, the “liquid-gas” method is mainly carried out industrially, and as a solution containing alkaline earth metal ions, alkaline earth metal hydroxide, specifically, Ca (OH) 2 or Sr (OH) 2 and Ba (OH) 2 are often used, but these hydroxides are usually used as slurries because of their low solubility.

「液−気」法においては、水酸化カルシウムスラリーの温度と炭酸ガスの導入速度を3段階に変化させて1〜2μmの柱状炭酸カルシウムを製造する方法(例えば、特許文献1参照)や、炭酸化反応が30%に達する前に水溶性の単糖類や少糖類を水酸化カルシウムスラリーに添加し1〜2μmの紡錘状炭酸カルシウムを製造する方法(例えば、特許文献2参照)、水酸化ストロンチウムスラリーの温度と炭酸ガスの導入速度を規定し0.72μmの針状炭酸ストロンチウムを製造する方法(例えば、特許文献3参照)などが提案されている。   In the “liquid-gas” method, a method of producing columnar calcium carbonate of 1 to 2 μm by changing the temperature of the calcium hydroxide slurry and the introduction rate of carbon dioxide gas in three stages (for example, see Patent Document 1), A method of producing 1 to 2 μm spindle-shaped calcium carbonate by adding water-soluble monosaccharides or oligosaccharides to the calcium hydroxide slurry before the conversion reaction reaches 30% (for example, see Patent Document 2), strontium hydroxide slurry A method for producing a needle-shaped strontium carbonate having a thickness of 0.72 μm by defining the temperature and the introduction rate of carbon dioxide gas (for example, see Patent Document 3) has been proposed.

しかし、「液−気」法では、i)反応過程におけるスラリー中のアルカリ土類金属水酸化物の溶解速度や炭酸ガスのスラリーへの溶解速度を厳密に制御することが難しい、ii)反応過程において核形成と粒子成長が並行して進行する、iii)核形成を水酸化ストロンチウムスラリー中で行うために、反応液を均一に攪拌することが困難で反応液内でのイオン濃度や過飽和度の不均化が生ずる、更に高い塩濃度の影響により生成した核が直ちに凝集する等の課題によって、調製できるアルカリ土類金属炭酸塩粒子は粒径分布の広いものであった。   However, in the “liquid-gas” method, i) it is difficult to strictly control the dissolution rate of alkaline earth metal hydroxide in the slurry and the dissolution rate of carbon dioxide gas in the slurry during the reaction process, ii) the reaction process Iii) Since nucleation is carried out in a strontium hydroxide slurry, it is difficult to uniformly stir the reaction solution, and the ion concentration and supersaturation in the reaction solution Alkaline earth metal carbonate particles that can be prepared have a wide particle size distribution due to problems such as disproportionation and nuclei formed immediately by the influence of a higher salt concentration.

上記i)の課題に対しては、例えば、炭酸イオンを含む水溶液とカルシウム化合物の水溶液とを超音波照射下に直接反応させて炭酸カルシウム結晶を製造する方法(例えば、特許文献4参照)や、バリウム塩の水溶液と炭酸アルカリの水溶液を別々の供給口から同時に反応容器に添加することにより針状の炭酸バリウムを製造する方法(例えば、特許文献5参照)、同様にストロンチウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、鉛の各イオンから選択される少なくとも1種を含む金属イオン源と炭酸源をダブルジェット法により液中で反応させて針状及び棒状の炭酸塩を製造する方法(例えば、特許文献6参照)等の「液−液」法を用いた方法が提案されている。しかし、これらの方法もii)項に示した課題を解決し得る技術手段を有していないため、製造できる粒子の粒径分布は依然として満足できるものではなかった。   For the problem i), for example, a method of producing a calcium carbonate crystal by directly reacting an aqueous solution containing carbonate ions and an aqueous solution of a calcium compound under ultrasonic irradiation (see, for example, Patent Document 4), A method of producing acicular barium carbonate by simultaneously adding an aqueous solution of barium salt and an aqueous solution of alkali carbonate to reaction vessels from separate supply ports (see, for example, Patent Document 5), and similarly strontium, calcium, barium, zinc A method of producing needle-like and rod-like carbonates by reacting a metal ion source containing at least one selected from each ion of lead and a carbonate source in a liquid by a double jet method (see, for example, Patent Document 6) A method using a “liquid-liquid” method is proposed. However, since these methods do not have technical means that can solve the problem shown in the section ii), the particle size distribution of the particles that can be produced is still unsatisfactory.

前記ii)項に記載の課題に対しては、ストロンチウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、鉛の各イオンから選択される少なくとも1種を含む金属イオン源の液中で炭酸源を反応させる製造方法で、粒子数増加工程と粒子体積増加工程を含みかつ炭酸源の添加速度及び時間を制御して反応させ、アスペクト比が1より大きい形状を有する炭酸塩の製造方法が提案されている(例えば、特許文献7参照)。しかし、この方法は、イオン源の添加方法がシングルジェット法であるため、i)項に記載の課題を内包する製造方法であり、また、反応容器内に溜められた金属イオン源の中へ炭酸源を添加するため、iii)項に記載の課題が不可避となり、粒径分布の劣化を改良する技術としては不十分であった。   For the problem described in the above item ii), a production method of reacting a carbonic acid source in a liquid of a metal ion source containing at least one selected from ions of strontium, calcium, barium, zinc, and lead, There has been proposed a method for producing a carbonate having a shape with an aspect ratio larger than 1, which includes a step of increasing the number of particles and a step of increasing the volume of the particle and reacting by controlling the addition rate and time of the carbonic acid source (for example, Patent Documents). 7). However, this method is a manufacturing method including the problem described in the item i) because the method of adding the ion source is the single jet method, and carbonation into the metal ion source stored in the reaction vessel. Since the source is added, the problem described in the item iii) is unavoidable, and is insufficient as a technique for improving the deterioration of the particle size distribution.

また、「液−気」法で製造されるアルカリ土類金属炭酸塩は、元来一次粒子(核粒子)間の凝集力が非常に強いものであり、一次粒子が多数凝集して大きな二次粒子(一次粒子の粗大凝集体)を形成しており、この二次粒子のスラリーは、長時間強力に攪拌を続けても、ほぼ一次粒子にまで分散させることは不可能であるとされている。例えば、このような一次粒子の凝集体を多数含有する炭酸カルシウムを、ゴム、プラスチック、紙、塗料等の填料あるいは顔料として使用した場合、二次粒子があたかも一次粒子のような挙動を示すため、分散不良、強度の低下、光沢の低下、流動性の悪化等を招き、一次粒子を配合した場合に発現する本来の効果が得られなくなる。また同様に、このように多数の凝集体を含有する炭酸カルシウムに、無機系又は有機系の表面処理を施しても二次粒子表面のみが処理されるにすぎず、充分な効果を引き出すことは難しい。   In addition, alkaline earth metal carbonates produced by the “liquid-gas” method originally have a very strong cohesion between primary particles (core particles), and a large number of primary particles aggregate to form a large secondary. Particles (coarse aggregates of primary particles) are formed, and the slurry of secondary particles is said to be impossible to disperse to primary particles even if stirring is continued for a long time. . For example, when calcium carbonate containing a large number of aggregates of such primary particles is used as a filler or pigment for rubber, plastic, paper, paint, etc., the secondary particles behave like primary particles. Insufficient dispersion, a decrease in strength, a decrease in gloss, a decrease in fluidity, and the like are caused, and the original effect that is manifested when primary particles are blended cannot be obtained. Similarly, even when calcium carbonate containing a large number of aggregates is subjected to an inorganic or organic surface treatment, only the surface of the secondary particles is treated, and a sufficient effect can be obtained. difficult.

このようなアルカリ土類金属炭酸塩粒子における一次粒子凝集体を分散させる方法は多数報告されており、工業的にはボールミル、サンドグラインダーミル等により、強力に粉砕する方法が採用されている。しかしながら、このような方法は強大なエネルギーを使用した摩砕粉砕であるため、凝集体の分散が行われると同時に一次粒子の破壊も行われ、その結果、粒子の表面状態は不安定化し、加えて希望する一次粒子径より更に小さな粒子と分散が不完全な二次凝集粒子とが混在し、粒度の分布が幅広くなってしまうため、好ましい方法であるとは言い難い。また、このようなサンドグラインダー等の湿式粉砕機には、粉砕用メディアとして微小なガラスビーズが用いられる場合があるが、アルカリ土類金属炭酸塩粒子の粉砕プロセスにおいて、これらガラスビーズ表面も破壊されるため、分散処理後のアルカリ土類金属炭酸塩粒子中に数μm以上の粗大ガラス片が多数混入することもあり、好ましい方法であるとは言い難いのが現状である。   Many methods for dispersing primary particle aggregates in such alkaline earth metal carbonate particles have been reported, and industrially, a method of strongly pulverizing by a ball mill, a sand grinder mill or the like is employed. However, since this method is grinding and grinding using enormous energy, the aggregates are dispersed and the primary particles are destroyed at the same time. As a result, the surface state of the particles becomes unstable and added. Therefore, it is difficult to say that this is a preferable method because particles smaller than the desired primary particle size and secondary agglomerated particles incompletely dispersed are mixed and the particle size distribution becomes wide. In addition, in such a wet grinder such as a sand grinder, fine glass beads may be used as a grinding medium. However, in the grinding process of alkaline earth metal carbonate particles, the surface of these glass beads is also destroyed. Therefore, a large number of coarse glass pieces of several μm or more may be mixed in the alkaline earth metal carbonate particles after the dispersion treatment, and it is difficult to say that this is a preferable method.

また、反応容器内に溜められた金属イオン源の中へ炭酸源を添加するため、iii)項に記載の課題が不可避となり、粒径分布の劣化を改良する技術としては不十分であった。   Further, since the carbonic acid source is added to the metal ion source stored in the reaction vessel, the problem described in the item iii) is unavoidable, and it is insufficient as a technique for improving the deterioration of the particle size distribution.

この問題に対し、金属イオン源と炭酸イオン源とを凝集防止剤の存在下で反応させることにより保護コロイドを形成し、凝集による粒度分布の劣化を改善改善させる技術が報告されている(例えば、特許文献8参照)。   In order to solve this problem, a technique has been reported in which a protective colloid is formed by reacting a metal ion source and a carbonate ion source in the presence of an anti-aggregation agent to improve and improve the deterioration of the particle size distribution due to aggregation (for example, (See Patent Document 8).

しかしながら、以上の文献で紹介されている方法では、粒子合成に続く乾燥工程で強い凝集構造を形成し、続く分散工程で粒子形状を保ったまま一次粒子化させることが極めて困難になってしまう。また、このようなアルカリ土類金属炭酸塩粒子を透明な樹脂やプラスチック材料に配合して用いる場合、粒子合成時に添加した水溶性の凝集防止剤が最終形成物中で相分離を起こし、透明性を著しく損なう問題が発生した。   However, in the methods introduced in the above documents, it becomes extremely difficult to form a strong agglomerated structure in the drying process following the particle synthesis and to form primary particles while maintaining the particle shape in the subsequent dispersion process. In addition, when such alkaline earth metal carbonate particles are used in a transparent resin or plastic material, the water-soluble aggregation inhibitor added during the particle synthesis causes phase separation in the final product, resulting in transparency. There was a problem that significantly deteriorated.

従って、粉砕プロセスの必要がなく、凝集粒子の少ないアルカリ土類金属炭酸塩粒子を安定に製造できる方法が求められている。
特公昭55−51852号公報 特開2001−139328号公報 特開2006−124199号公報 特開昭59−203728号公報 特開平5−155615号公報 特開2006−21988号公報 特開2006−169038号公報 特開2006−176367号公報
Therefore, there is a need for a method that does not require a pulverization process and that can stably produce alkaline earth metal carbonate particles having few aggregated particles.
Japanese Patent Publication No.55-51852 JP 2001-139328 A JP 2006-124199 A JP 59-203728 A JP-A-5-155615 JP 2006-21988 A JP 2006-169038 A JP 2006-176367 A

本発明の目的は、アルカリ土類金属炭酸塩粒子の粒子形成工程時に添加した凝集防止剤が、続く工程で粒子が凝集することなく取り除かれ、更に、その粒子を配合して成る透明性に優れた樹脂組成物の製造方法を提供することにある。   The object of the present invention is to remove the agglomeration inhibitor added at the step of forming the alkaline earth metal carbonate particles without causing the particles to agglomerate in the subsequent step, and to further improve the transparency obtained by blending the particles. Another object of the present invention is to provide a method for producing a resin composition.

本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。   The above object of the present invention can be achieved by the following configuration.

1.アルカリ土類金属炭酸塩粒子を配合して成る樹脂組成物の製造方法において、該アルカリ土類金属炭酸塩粒子が凝集防止剤存在下で形成される粒子形成工程と、形成されたアルカリ土類金属炭酸塩粒子を樹脂中に混合する前に該凝集防止剤を除去する除去工程とを有し、かつ該除去工程で該凝集防止剤を樹脂に対して1.0質量%以下になるように除去することを特徴とする樹脂組成物の製造方法。   1. In a method for producing a resin composition comprising alkaline earth metal carbonate particles blended, a particle forming step in which the alkaline earth metal carbonate particles are formed in the presence of an agglomeration inhibitor, and the formed alkaline earth metal A removal step of removing the aggregation inhibitor before mixing the carbonate particles in the resin, and removing the aggregation inhibitor to 1.0% by mass or less based on the resin in the removal step. A method for producing a resin composition, comprising:

2.前記アルカリ土類金属炭酸塩粒子が、アルカリ土類金属イオンと炭酸イオンとを反応させるダブルジェット法により形成されることを特徴とする前記1記載の樹脂組成物の製造方法。   2. 2. The method for producing a resin composition as described in 1 above, wherein the alkaline earth metal carbonate particles are formed by a double jet method in which alkaline earth metal ions and carbonate ions are reacted.

3.前記アルカリ土類金属炭酸塩粒子が、反応液に対して1.0質量%以上6.0質量%未満量の凝集防止剤存在下で形成されることを特徴とする前記1又は2記載の樹脂組成物の製造方法。   3. 3. The resin according to 1 or 2 above, wherein the alkaline earth metal carbonate particles are formed in the presence of an aggregation inhibitor in an amount of 1.0% by mass or more and less than 6.0% by mass with respect to the reaction solution. A method for producing the composition.

4.前記粒子形成工程後に脱塩工程及び溶媒置換工程を有し、脱塩工程及び溶媒置換工程から選ばれる少なくともいずれかが、前記除去工程を兼ねることを特徴とする前記1〜3のいずれか1項記載の樹脂組成物の製造方法。   4). Any one of said 1-3 which has a desalting process and a solvent substitution process after the said particle | grain formation process, and at least any one chosen from a desalting process and a solvent substitution process serves as the said removal process. The manufacturing method of the resin composition of description.

5.前記脱塩工程及び溶媒置換工程から選ばれる少なくともいずれかが、限外ろ過膜による膜分離法であって、該限外ろ過膜が前記凝集防止剤を通過できる分画分子量であることを特徴とする前記4記載の樹脂組成物の製造方法。   5. At least one selected from the desalting step and the solvent replacement step is a membrane separation method using an ultrafiltration membrane, and the ultrafiltration membrane has a fractional molecular weight capable of passing through the aggregation inhibitor. 5. The method for producing a resin composition as described in 4 above.

6.前記凝集防止剤が、窒素原子を含む水溶性ポリマーであることを特徴とする前記1〜5のいずれか1項記載の樹脂組成物の製造方法。   6). 6. The method for producing a resin composition according to any one of 1 to 5, wherein the aggregation inhibitor is a water-soluble polymer containing a nitrogen atom.

7.前記1〜6いずれか1項記載の樹脂組成物の製造方法により得られた樹脂組成物を含有することを特徴とする樹脂組成物フィルム。   7. A resin composition film comprising the resin composition obtained by the method for producing a resin composition according to any one of 1 to 6 above.

本発明により、アルカリ土類金属炭酸塩粒子の粒子形成工程時に添加した凝集防止剤が、続く工程で粒子が凝集することなく取り除かれ、更に、その粒子を配合して成る透明性に優れた樹脂組成物の製造方法を提供することができた。   According to the present invention, the anti-agglomeration agent added during the step of forming the alkaline earth metal carbonate particles is removed without the particles aggregating in the subsequent step, and the resin having excellent transparency formed by blending the particles. A method for producing the composition could be provided.

本発明を更に詳しく説明する。本発明において、凝集防止剤を樹脂に対して1.0質量%以下とは、樹脂組成物を実質的に成型するために用いられる樹脂の質量に対して1.0質量%以下であることを言い、複数種の樹脂を混合して用いる場合はそれぞれを合わした質量に対しての量を現している。このように凝集防止剤を除去することで、相溶性の劣る樹脂間の相分離を抑制し、樹脂組成物の高い透明性を得ることができる。更に好ましい凝集防止剤量としては、樹脂に対して0.8質量%以下が好ましく、0.5質量%以下が最も好ましい。   The present invention will be described in more detail. In the present invention, 1.0% by mass or less of the aggregation inhibitor with respect to the resin means that it is 1.0% by mass or less with respect to the mass of the resin used for substantially molding the resin composition. In other words, when a plurality of types of resins are used in combination, the amount is expressed with respect to the combined mass. By removing the aggregation inhibitor in this manner, phase separation between resins having poor compatibility can be suppressed, and high transparency of the resin composition can be obtained. A more preferred anti-aggregation agent amount is preferably 0.8% by mass or less, and most preferably 0.5% by mass or less based on the resin.

《アルカリ土類金属炭酸塩》
本発明に係るアルカリ土類金属炭酸塩は、アルカリ土類金属イオンと炭酸イオンとを反応させて形成することができる。アルカリ土類金属イオン源としては、例えば、Ca2+、Sr2+,Ba2+,Ra2+であり、Ca2+の場合の具体的な化合物としては、CaCl2、Ca(NO32、CaSO4、Ca(OH)2、Ca(CH3COO)2、及びそれらの水和物等を挙げることができる。また、Sr2+,Ba2+,Ra2+の場合の具体的な化合物も同様である。炭酸イオン源として用いることができる化合物としては、例えば、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、KHCO3、(NH42NO3、NH4HCO3、(NH22CO等が挙げられる。本発明においては、アルカリ土類金属イオン源と炭酸イオン源のいずれも、溶媒に対する溶解度が高く、濃度の高い溶液を調製できる化合物がより好適である。
《Alkaline earth metal carbonate》
The alkaline earth metal carbonate according to the present invention can be formed by reacting an alkaline earth metal ion and a carbonate ion. Examples of the alkaline earth metal ion source include Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Ra 2+ , and specific compounds in the case of Ca 2+ include CaCl 2 and Ca (NO 3 ). 2 , CaSO 4 , Ca (OH) 2 , Ca (CH 3 COO) 2 , and hydrates thereof. The same applies to specific compounds in the case of Sr 2+ , Ba 2+ , and Ra 2+ . Examples of the compound that can be used as the carbonate ion source include Na 2 CO 3 , NaHCO 3 , K 2 CO 3 , KHCO 3 , (NH 4 ) 2 NO 3 , NH 4 HCO 3 , (NH 2 ) 2 CO, and the like. Is mentioned. In the present invention, both an alkaline earth metal ion source and a carbonate ion source are more preferably compounds that have a high solubility in a solvent and can prepare a high-concentration solution.

《粒子形成工程》
本発明において、アルカリ土類金属炭酸塩粒子の粒子形成工程は核形成工程と粒子成長工程を有することが好ましい。核形成工程とは、核粒子を発生させるためのプロセスであり、粒子成長工程とは新たな核粒子の発生を殆ど伴わずに粒子を成長させるプロセスを意味する。換言すれば、核形成工程では粒子数は増加し、粒子成長工程では粒子数は実質的に増加しない(オストワルド熟成を施すと粒子数は減少する場合もある)。従って、両工程は新たな核の発生の有無によって区別することがきる。ここで、粒子数が実質的に増加しないとは、粒子成長工程終了時の粒子数が、粒子成長工程開始時(熟成工程を含む場合には熟成工程終了時)の125%以内であることを意味する。
<Particle formation process>
In the present invention, the alkaline earth metal carbonate particle forming step preferably includes a nucleation step and a particle growth step. The nucleation step is a process for generating nuclear particles, and the particle growth step means a process for growing particles with little generation of new nuclear particles. In other words, the number of particles increases in the nucleation step and does not substantially increase in the particle growth step (the number of particles may decrease when Ostwald ripening is performed). Therefore, both processes can be distinguished by the presence or absence of new nuclei. Here, the number of particles does not substantially increase means that the number of particles at the end of the particle growth step is within 125% at the start of the particle growth step (when the ripening step is included, the end of the ripening step). means.

前述のように、アルカリ土類金属の炭酸塩を製造する方法としては、アルカリ土類金属塩の溶液に炭酸ガスを導入して反応させる方法(「液−気」法)や、アルカリ土類金属塩の溶液と炭酸イオンを含む溶液を反応させる方法(「液−液」法)が知られている。いずれの方法においても、アルカリ土類金属イオンと炭酸イオンとが反応すると、アルカリ土類金属炭酸塩の析出が直ちに生じる。反応により生じたアルカリ土類金属炭酸塩微粒子は、核粒子の生成直後から粒子成長を始めるため、早く発生した核粒子ほど成長しやすく、後から発生した核粒子ほど成長しにくい。この結果、核形成工程中の粒子成長は、核粒子の粒径分布を増大させ、粒子成長終了後の粒径分布の劣化を招くため好ましくない。核形成工程中に起こる核粒子の粒径分布の広がりには、核形成時間と核形成温度に大きく依存する。即ち、核形成工程の時間が長いと早く発生した核粒子の成長によって粒径分布が劣化し、また、核形成工程の温度が高いと核粒子の成長速度が増大し、早く発生した核粒子と後から発生した核粒子との粒径差が増幅される。   As described above, as a method for producing an alkaline earth metal carbonate, a method in which carbon dioxide gas is introduced into a solution of an alkaline earth metal salt to cause a reaction (“liquid-gas” method), an alkaline earth metal, or A method of reacting a salt solution with a solution containing carbonate ions (“liquid-liquid” method) is known. In any method, when alkaline earth metal ions and carbonate ions react, precipitation of alkaline earth metal carbonate occurs immediately. Since the alkaline earth metal carbonate fine particles generated by the reaction start growing immediately after the generation of the core particles, the core particles generated earlier are more likely to grow, and the core particles generated later are less likely to grow. As a result, particle growth during the nucleation step is not preferable because it increases the particle size distribution of the core particles and causes deterioration of the particle size distribution after the completion of particle growth. The broadening of the particle size distribution of the nuclei that occurs during the nucleation process depends greatly on the nucleation time and the nucleation temperature. That is, if the time of the nucleation process is long, the particle size distribution is deteriorated due to the growth of the nucleus particles generated earlier, and if the temperature of the nucleation process is high, the growth rate of the nucleus particles is increased. The difference in particle size from the nuclear particles generated later is amplified.

本発明では核形成工程の時間を任意に設定できるが、粒径分布の劣化を防止するために1800秒以内で終了することが好ましく、300秒以内がより好ましく、120秒以内が更に好ましい。また、同様に核形成工程の温度も任意に設定できるが、核形成工程中の核粒子の成長を抑制するため、なるべく低い温度で行うことが好ましく、具体的には−10℃〜40℃の間で行うことが好ましい。更に低い温度では、反応容器内の液が凍結したり、温度制御のために特殊な設備が必要となり生産コストが増大する。   In the present invention, the time for the nucleation step can be arbitrarily set, but it is preferably completed within 1800 seconds, more preferably within 300 seconds, and even more preferably within 120 seconds in order to prevent deterioration of the particle size distribution. Similarly, the temperature of the nucleation step can be arbitrarily set. However, in order to suppress the growth of nuclei particles during the nucleation step, the temperature is preferably as low as possible, specifically -10 ° C to 40 ° C. It is preferable to carry out between. At a lower temperature, the liquid in the reaction vessel freezes, special equipment is required for temperature control, and production costs increase.

核形成の方法としてアルカリ土類金属塩の溶液中に炭酸ガスのみを導入する、いわゆる炭酸ガス法と、アルカリ土類金属塩の溶液と炭酸イオンを含む溶液を同時に添加するダブルジェット法を選択できるが、核発生を制御し易いダブルジェット法を適用することが、好ましい。ダブルジェット法では、撹拌混合装置内の過飽和度を高めて単位時間当たりの核発生数を増大することができるため、核形成工程の時間を短縮し、核形成工程における分布劣化を改善することが可能となる。   As a nucleation method, a so-called carbon dioxide method in which only carbon dioxide gas is introduced into an alkaline earth metal salt solution and a double jet method in which an alkaline earth metal salt solution and a solution containing carbonate ions are simultaneously added can be selected. However, it is preferable to apply a double jet method in which nucleation is easily controlled. In the double jet method, it is possible to increase the number of nuclei generated per unit time by increasing the degree of supersaturation in the stirring and mixing apparatus, thereby shortening the time of the nucleation process and improving the distribution deterioration in the nucleation process. It becomes possible.

本発明でいうダブルジェット法とは、2種類の溶液を必要に応じて適当な送液装置等を用いて各々反応容器内の液の液面上または液中に滴下または噴射、あるいは注入することにより、該容器内の液中で反応させる方法であり、本発明においてはアルカリ土類金属塩溶液及び炭酸塩溶液を添加液として用いることにより実施できる。   The double jet method as referred to in the present invention means that two types of solutions are dropped, injected, or injected onto the liquid surface of the liquid in the reaction vessel or into the liquid, respectively, using an appropriate liquid feeder as required. Thus, in the present invention, an alkaline earth metal salt solution and a carbonate solution can be used as the additive solution.

ダブルジェット法では、送液装置等で添加液の添加速度を変更することによって、モル添加速度を任意に設定したり変更したりすることができるが、モル添加速度が小さい場合には、単位時間当たりに形成される核粒子数が減少するため生産効率が低下し、添加時間を長くして形成される核粒子数を増やすと生成した核の成長が並行して生じるため粒径分布が劣化する。従って、本発明では前記核形成工程におけるモル添加速度を、該工程で形成されるアルカリ土類金属炭酸塩1モル当たり0.1モル/min以上に設定することが好ましい。更に0.2〜4モル/minが好ましく、0.5〜2モル/minがより好ましい。モル添加速度が4モル/minより大きい場合には、反応容器内の攪拌効率が相対的に低下し不均一な核が生成したり、局所的な核密度の増加による凝集発生の懸念が増大する。   In the double jet method, it is possible to arbitrarily set or change the molar addition rate by changing the addition rate of the additive solution with a liquid delivery device or the like. Since the number of core particles formed per unit decreases, the production efficiency decreases, and when the number of core particles formed by increasing the addition time is increased, the generated cores grow in parallel and the particle size distribution deteriorates. . Therefore, in this invention, it is preferable to set the molar addition rate in the said nucleation process to 0.1 mol / min or more per 1 mol of alkaline earth metal carbonate formed in this process. Furthermore, 0.2-4 mol / min is preferable and 0.5-2 mol / min is more preferable. When the molar addition rate is higher than 4 mol / min, the stirring efficiency in the reaction vessel is relatively lowered, and non-uniform nuclei are generated, and there is an increased concern about the occurrence of aggregation due to an increase in local nuclear density. .

本発明における粒子成長工程では、新たな結晶核が発生しないようにアルカリ土類金属イオンと炭酸イオンを反応させることが重要である。そのためには、粒子成長工程をダブルジェット法で実施する場合にはアルカリ土類金属塩の溶液と炭酸イオンを含む溶液の添加速度の調整が必要であり、炭酸ガス法で実施する場合には炭酸ガス導入速度の調整が必要である。なお、本発明では、核形成工程終了後に必要に応じて反応容器内の液温を核形成工程より高く保持する(熟成工程)こともできる。通常熟成工程では、粒径の小さな粒子が溶解し粒径の大きな粒子が成長する現象(オストワルド熟成)が起こる。従って、本発明においては熟成工程を粒子成長工程の一部と見なすことができる。粒子成長工程は、粒子の成長速度を高めるために核形成工程と同等以上の温度で行うことが好ましく、具体的には0℃〜60℃の間で行うことが好ましい。0℃より低い温度では十分な粒子成長速度が得られないため粒子成長工程に長時間を要し、60℃以上では針状粒子または柱状粒子の直径が大きくなりアスペクト比を高めることが難しくなる。   In the grain growth step of the present invention, it is important to react alkaline earth metal ions and carbonate ions so that new crystal nuclei are not generated. For this purpose, it is necessary to adjust the addition rate of the alkaline earth metal salt solution and the solution containing carbonate ions when the particle growth step is performed by the double jet method, and when the particle growth step is performed by the carbon dioxide method, It is necessary to adjust the gas introduction speed. In the present invention, after completion of the nucleation step, the liquid temperature in the reaction vessel can be maintained higher than the nucleation step (aging step) as necessary. In the normal ripening step, a phenomenon (ostwald ripening) occurs in which particles having a small particle size are dissolved and particles having a large particle size are grown. Therefore, in the present invention, the ripening step can be regarded as a part of the particle growth step. The particle growth step is preferably performed at a temperature equal to or higher than that of the nucleation step in order to increase the particle growth rate, and specifically, it is preferably performed between 0 ° C. and 60 ° C. Since a sufficient particle growth rate cannot be obtained at a temperature lower than 0 ° C., a long time is required for the particle growth step, and at 60 ° C. or higher, the diameter of the acicular particles or columnar particles becomes large and it is difficult to increase the aspect ratio.

本発明において、アスペクト比とは針状または柱状の形態を有する粒子の長さ(長軸径)と直径(短軸径)との比(長軸径/短軸径)であり、平均アスペクト比とは300個以上の粒子について個々のアスペクト比を求めて得られた算術平均の値を意味する。平均アスペクト比を計算する際に長軸径や短軸径の平均値も求めることができる。本発明は、平均アスペクト比が2以上の針状または柱状の形態を有するアルカリ土類金属炭酸塩の製造に特に有用である。   In the present invention, the aspect ratio is the ratio (major axis diameter / minor axis diameter) of the length (major axis diameter) and the diameter (minor axis diameter) of particles having a needle-like or columnar morphology, and the average aspect ratio. Means an arithmetic average value obtained by obtaining individual aspect ratios of 300 or more particles. When calculating the average aspect ratio, the average value of the major axis diameter and the minor axis diameter can also be obtained. The present invention is particularly useful for producing an alkaline earth metal carbonate having an acicular or columnar form having an average aspect ratio of 2 or more.

アスペクト比の高い針状粒子または柱状粒子を得るためには、核形成工程でアスペクト比の高い核粒子を形成する方法と、粒子成長工程でアスペクト比を高める方法があるが、核形成段階でアスペクト比を高めようとすると粒径分布の劣化を伴う場合が多い。本発明においては、核形成工程において得られる核の特性として、アスペクト比よりも粒径分布がより重要である。これは、核形成段階でより均一な核を形成することが粒子成長後の粒径分布の向上に大きく寄与するためである。そのため、本発明においては核形成の段階では粒径分布が劣化しにくい低アスペクト比粒子であることが好ましく、粒子成長工程で短軸径の成長を抑制しつつ長軸径を選択的に成長させて高アスペクト比粒子を形成することが好ましい。   In order to obtain acicular particles or columnar particles having a high aspect ratio, there are a method of forming nuclei particles having a high aspect ratio in the nucleation step and a method of increasing the aspect ratio in the particle growth step. An attempt to increase the ratio often involves deterioration of the particle size distribution. In the present invention, the particle size distribution is more important than the aspect ratio as the characteristics of the nuclei obtained in the nucleation step. This is because the formation of more uniform nuclei in the nucleation stage greatly contributes to the improvement of the particle size distribution after the grain growth. Therefore, in the present invention, it is preferable to use low aspect ratio particles in which the particle size distribution does not easily deteriorate at the nucleation stage, and the major axis diameter is selectively grown while suppressing the minor axis diameter growth in the grain growth process. It is preferable to form high aspect ratio particles.

従って、本発明に係るアルカリ土類金属炭酸塩粒子は、核形成工程終了時の核粒子の平均アスペクト比をAR1(=a1/b1)、粒子成長工程終了時の粒子の平均アスペクト比をAR2(=a2/b2)としたとき、AR1が1以上、2以下であることが好ましく、1以上、1.5以下がより好ましい。同時に、AR2/AR1は2以上であることが好ましく、3以上がより好ましく、5以上が更に好ましい。ここで、a1,b1は各々核形成工程終了時の粒子の長軸径平均値と短軸径平均値であり、a2,b2は各々粒子成長工程終了時の粒子の長軸径平均値と短軸径平均値である。 Therefore, the alkaline earth metal carbonate particles according to the present invention have an average aspect ratio of nuclei particles at the end of the nucleation step of AR 1 (= a 1 / b 1 ) and an average aspect ratio of the particles at the end of the particle growth step. Is AR 2 (= a 2 / b 2 ), AR 1 is preferably 1 or more and 2 or less, more preferably 1 or more and 1.5 or less. At the same time, AR 2 / AR 1 is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and still more preferably 5 or more. Here, a 1 and b 1 are the major axis diameter average value and minor axis diameter average value at the end of the nucleation step, respectively, and a 2 and b 2 are the major axis diameters of the particle at the end of the grain growth step, respectively. The average value and the minor axis diameter average value.

本発明において、粒径はアルカリ土類金属炭酸塩粒子の投影面積に等しい面積を有する円の直径で表し、平均粒径とは300個以上の粒子について個々の粒径を求めて得られた算術平均の値を意味する。粒径分布は、平均粒径を求める際に用いた個々の粒径の標準偏差を平均粒径で除した値に100を乗じた値で表す。   In the present invention, the particle size is expressed by the diameter of a circle having an area equal to the projected area of the alkaline earth metal carbonate particles, and the average particle size is an arithmetic operation obtained by obtaining individual particle sizes for 300 or more particles. Mean average value. The particle size distribution is represented by a value obtained by multiplying the value obtained by dividing the standard deviation of each particle size used for obtaining the average particle size by the average particle size by 100.

粒径分布(%)=粒径の標準偏差/平均粒径粒子×100
本発明は、粒径分布に優れたアルカリ土類金属炭酸塩粒子の製造に有用である。本発明に係るアルカリ土類金属炭酸塩粒子は、粒径分布が25%以下であることが好ましく、20%以下であることがより好ましい。また、平均粒径は250nm以下が好ましく、150nm以下がより好ましい。粒径分布と同様の方法で長軸径及び短軸径の分布を定義した場合、長軸径の分布は40%以下が好ましく、30%以下であることがより好ましく、短軸径の分布は30%以下が好ましく、20%以下であることがより好ましい。また、長軸径の平均値は80〜500nmであることが好ましく、100〜350nmがより好ましく、100〜250nm以下が更に好ましい。短軸径の平均値は10〜80nmが好ましく、15〜70nmがより好ましく、20〜60nmが更に好ましい。
Particle size distribution (%) = standard deviation of particle size / average particle size particle × 100
The present invention is useful for producing alkaline earth metal carbonate particles having an excellent particle size distribution. The alkaline earth metal carbonate particles according to the present invention preferably have a particle size distribution of 25% or less, and more preferably 20% or less. The average particle size is preferably 250 nm or less, and more preferably 150 nm or less. When the major axis diameter and the minor axis diameter distribution are defined by the same method as the particle size distribution, the major axis diameter distribution is preferably 40% or less, more preferably 30% or less, and the minor axis diameter distribution is It is preferably 30% or less, and more preferably 20% or less. Moreover, it is preferable that the average value of a major axis diameter is 80-500 nm, 100-350 nm is more preferable, 100-250 nm or less is still more preferable. The average minor axis diameter is preferably 10 to 80 nm, more preferably 15 to 70 nm, and still more preferably 20 to 60 nm.

上記の平均アスペクト比や平均粒径、成長速度比の算出に必要となる個々の粒子の長軸や短軸、投影面積は電子顕微鏡像から測定することができ、必要に応じて画像解析装置を用いて求めることもできる。   The long axis, short axis, and projected area of each particle required to calculate the above average aspect ratio, average particle size, and growth rate ratio can be measured from an electron microscope image. It can also be obtained using.

本発明においては、核形成工程と粒子成長工程で消費される原料(アルカリ土類金属塩及び炭酸塩)のモル比を任意に変えることができるが、平均アスペクト比が2以上の針状粒子または柱状粒子を形成するには、粒子形成終了時のアルカリ土類金属炭酸塩に対する核形成工程で形成されるアルカリ土類金属炭酸塩のモル比を少なくする方が有利である。これは、針状粒子または柱状粒子の異方形状の形成には粒子成長工程の寄与が大きいためである。従って、本発明では、核形成工程で形成されるアルカリ土類金属炭酸塩のモル比を50モル%以下に設定することが好ましく、更には30モル%以下が好ましく、20モル%以下がより好ましい。   In the present invention, the molar ratio of the raw materials (alkaline earth metal salt and carbonate) consumed in the nucleation step and the particle growth step can be arbitrarily changed, but the needle-like particles having an average aspect ratio of 2 or more In order to form columnar particles, it is advantageous to reduce the molar ratio of the alkaline earth metal carbonate formed in the nucleation step to the alkaline earth metal carbonate at the end of particle formation. This is because the particle growth process greatly contributes to the formation of the anisotropic shape of needle-like particles or columnar particles. Therefore, in the present invention, the molar ratio of the alkaline earth metal carbonate formed in the nucleation step is preferably set to 50 mol% or less, more preferably 30 mol% or less, and more preferably 20 mol% or less. .

《凝集防止剤》
本発明に係る凝集防止剤は、粒子表面へ吸着し、立体反発力による凝集抑制または凝集防止効果を発現する機能を有していれば、天然物、合成化合物を問わず用いることが出来き、更には水溶性高分子であることが望ましい。
<Aggregation inhibitor>
The aggregation inhibitor according to the present invention can be used regardless of a natural product or a synthetic compound as long as it has a function of adsorbing to the particle surface and expressing the aggregation suppression or aggregation prevention effect due to steric repulsion. Furthermore, a water-soluble polymer is desirable.

本願で用いることができる前記水溶性高分子としては、例えば、ゼラチン、デンプン、グァーガム、アルギン酸塩、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、カルボキシアルキルセルロース、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、ポリエチレングリコール、ポリアルキレンオキサイド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、カルボキシビニルポリマー、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ナフタリンスルホン酸縮合物などを挙げることができ、中でもポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ヒドロキシエチルセルロースなどを好ましく用いることが出来る。   Examples of the water-soluble polymer that can be used in the present application include gelatin, starch, guar gum, alginate, methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyalkyl cellulose, carboxyalkyl cellulose, polyacrylamide, polyethyleneimine, polyethylene glycol, polyalkylene oxide, Polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl methyl ether, carboxyvinyl polymer, polyacrylic acid, sodium polyacrylate, naphthalene sulfonic acid condensate and the like can be mentioned, among which polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyethyleneimine, hydroxyethyl cellulose and the like are preferable. Can be used.

更に本願においては、粒子表面への吸着能を有することが好ましく、窒素原子を含む水溶性ポリマーであることが望ましい。窒素原子を含む水溶性ポリマーとしては、アミン構造、アミド構造、イミン構造、ニトリル構造などを挙げることがでるが、本願で用いることが出来る最も好ましい窒素原子を含む水溶性ポリマーとしてはポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミンを挙げることができる。   Further, in the present application, it is preferable to have an adsorption ability to the particle surface, and a water-soluble polymer containing a nitrogen atom is desirable. Examples of water-soluble polymers containing nitrogen atoms include amine structures, amide structures, imine structures, and nitrile structures. The most preferred water-soluble polymers containing nitrogen atoms that can be used in the present application are polyvinylpyrrolidone and polyethylene. I can mention imine.

本願の効果をいかんなく発揮するためには、アルカリ土類金属炭酸塩粒子が、凝集防止剤存在下で形成される必要がある。好ましい凝集防止剤量としては、反応液に対して1.0質量%以上6.0質量%未満の凝集防止剤存在下で形成されることが好ましい。更に好ましくは2.0質量%以上5.0質量%以下であり、最も好ましくは3.0質量%以上4.0質量%以下である。1.0質量%未満では、凝集防止剤としての効果が得られにくくなり、また一方で、反応液の粘度上昇による撹拌効率低下の観点から6.0質量%未満が好ましい。   In order to fully demonstrate the effects of the present application, the alkaline earth metal carbonate particles need to be formed in the presence of an agglomeration inhibitor. A preferable amount of the aggregation preventing agent is preferably formed in the presence of an aggregation preventing agent of 1.0% by mass or more and less than 6.0% by mass with respect to the reaction solution. More preferably, it is 2.0 mass% or more and 5.0 mass% or less, Most preferably, it is 3.0 mass% or more and 4.0 mass% or less. If the amount is less than 1.0% by mass, it is difficult to obtain an effect as an aggregation inhibitor. On the other hand, the amount is preferably less than 6.0% by mass from the viewpoint of lowering the stirring efficiency due to an increase in the viscosity of the reaction solution.

ここで反応液とは、撹拌場の溶液を示し、更に詳しくはアルカリ土類金属イオン源と炭酸イオン源とを混合する反応場の溶液全量を指す。好ましくは、アルカリ土類金属イオン源と炭酸イオン源の溶液を反応液に添加し粒子形成する際に、反応液の体積増に伴って前記凝集防止剤を追添加することがより好ましい。   Here, the reaction solution indicates a solution in a stirring field, and more specifically indicates the total amount of the solution in the reaction field in which an alkaline earth metal ion source and a carbonate ion source are mixed. Preferably, when the alkaline earth metal ion source and the carbonate ion source solution are added to the reaction solution to form particles, it is more preferable to add the agglomeration inhibitor as the reaction solution increases in volume.

《脱塩工程及び溶媒置換工程》
前記粒子形成工程後に脱塩工程及び溶媒置換工程を有し、脱塩工程及び/または溶媒置換工程が、前記除去工程を兼ねることが好ましい。更には溶媒置換工程で前記凝集防止剤を除去することが更に好ましい。
<< Desalting step and solvent replacement step >>
It is preferable to have a desalting step and a solvent substitution step after the particle formation step, and the desalting step and / or the solvent substitution step also serve as the removal step. Further, it is more preferable to remove the aggregation inhibitor in the solvent replacement step.

脱塩工程及び/または溶媒置換工程における凝集防止剤の除去工程では、後述する高分子分散剤等を添加することが好ましい。   In the desalting step and / or the removal step of the aggregation inhibitor in the solvent replacement step, it is preferable to add a polymer dispersant or the like to be described later.

上記脱塩工程及び溶媒置換工程は、粒子の乾燥を経ないプロセスであることが好ましい。一般的に微小粒子は乾燥時に強いアグロメレート凝集構造を形成し易く、この凝集体を分散するには強大なエネルギーを必要とし、また、凝集体の解砕と同時に一次粒子の破壊も起きるため、粒子形状を保ったまま一次粒子化させることが極めて困難になってしまう。   The desalting step and the solvent replacement step are preferably processes that do not undergo drying of the particles. In general, fine particles tend to form a strong agglomerate aggregate structure when dried, and a large amount of energy is required to disperse the aggregate. Also, the primary particles are broken at the same time as the aggregates are crushed. It becomes extremely difficult to make primary particles while maintaining the shape.

前記脱塩工程及び/または溶媒置換工程が限外ろ過膜による膜分離法であることが好ましい。更には該限外ろ過膜が前記凝集防止剤を通過できる分画分子量であることが好ましく、限外ろ過膜の分画分子量は、使用する凝集防止剤の分子量に対して、好ましくは10万以上高く、更に好ましくは20万以上高いことが好ましい。限外ろ過膜の材質としては、セルロース系、ポリエーテルスルホン系、PTFEなどを選ぶことができ、ポリエーテルスルホン系、PTFEを用いることが好ましい。   The desalting step and / or solvent replacement step is preferably a membrane separation method using an ultrafiltration membrane. Further, the molecular weight of the ultrafiltration membrane is preferably such that the ultrafiltration membrane can pass through the anti-aggregation agent, and the molecular weight cut-off of the ultrafiltration membrane is preferably 100,000 or more with respect to the molecular weight of the anti-aggregation agent used. High, more preferably 200,000 or more. As the material for the ultrafiltration membrane, cellulose-based, polyethersulfone-based, PTFE, or the like can be selected, and polyethersulfone-based or PTFE is preferably used.

本発明におけるアルカリ土類金属炭酸塩微粒子の調製液の脱塩はいかなる方法でもよい。例えば液中で遠心分離により粒子を沈殿させ上澄みを除去し再び分散媒を添加する方法でも良いし、限外濾過膜などの交換膜を用いて塩を系外へ除去しても良い。粒子凝集を防ぐ為に限外濾過膜を用いた方法が望ましい。また脱塩と同時に最終製品に適合した性質の分散媒に変更しても良い。   Any method may be used for desalting the preparation of the alkaline earth metal carbonate fine particles in the present invention. For example, the particles may be precipitated by centrifugation in a liquid, the supernatant removed, and the dispersion medium added again, or the salt may be removed out of the system using an exchange membrane such as an ultrafiltration membrane. In order to prevent particle aggregation, a method using an ultrafiltration membrane is desirable. Moreover, it may be changed to a dispersion medium having properties suitable for the final product simultaneously with desalting.

《分散剤》
溶剤中で微粒子の凝集を抑制し高度に分散させる方法としては、高分子系の分散剤や極性部と非極性部を有する活性剤などを粒子表面に吸着させ、その立体障害効果により凝集体の生成を抑制する方法がある。分散剤の構造は特に制限はなく、リン酸系、スルホン酸系、カルボン酸系、ノニオン系、カチオン系等特に限定されない。これらは、例えば特開昭61−243837号公報等に記載されている。
<Dispersant>
As a method for suppressing the agglomeration of fine particles in a solvent and highly dispersing, a polymer-based dispersant or an activator having a polar part and a non-polar part is adsorbed on the particle surface, and the steric hindrance effect causes the aggregation of the aggregate. There is a method to suppress the generation. The structure of the dispersant is not particularly limited, and is not particularly limited, such as phosphoric acid, sulfonic acid, carboxylic acid, nonionic, and cationic. These are described in, for example, JP-A-61-243837.

本発明の実施では、炭酸塩表面の酸塩基サイトと酸塩基相互作用により吸着性を示す分散剤を用いることが好ましく、分散剤の少なくとも1部位に吸着基を有する分散剤を用いることが更に好ましい。例えば、リン酸基、スルホン酸基、カルボン酸基、もしくはこれらの塩またはエステルといった吸着基を有する分散剤を好ましく用いることが出来るが、本発明においては、樹脂組成物内に微粒子を配合した際、樹脂組成物の延伸により樹脂との密着性が損なわれるおそれがあることから、より強い吸着基であるリン酸基を有する分散剤を用いることが最も好ましい。   In the practice of the present invention, it is preferable to use a dispersant that exhibits adsorptivity by acid-base interaction with the acid-base site on the carbonate surface, and it is more preferable to use a dispersant having an adsorbing group in at least one site of the dispersant. . For example, a dispersant having an adsorbing group such as a phosphoric acid group, a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, or a salt or ester thereof can be preferably used. In the present invention, when fine particles are blended in the resin composition, It is most preferable to use a dispersant having a phosphoric acid group which is a stronger adsorbing group because the adhesion with the resin may be impaired by stretching the resin composition.

本発明で用いる分散剤の分子量は、100,000以下が好ましく、更に好ましくは500〜50,000、最も好ましいのは1,000〜20,000である。これは、特に粒径の小さいナノ粒子と、一分子内に複数の吸着基を有する分散剤とを用いる場合に顕著で、あまり分子量が大きすぎると、分散剤が粒子間で橋架け凝集を形成してしまい好ましくない。また、あまり分子量が小さすぎると、分子鎖が短く充分な立体障害効果が得られない。   The molecular weight of the dispersant used in the present invention is preferably 100,000 or less, more preferably 500 to 50,000, and most preferably 1,000 to 20,000. This is particularly noticeable when using nanoparticles with a small particle size and a dispersant with multiple adsorbing groups in one molecule. If the molecular weight is too large, the dispersant forms bridging aggregates between the particles. This is not preferable. If the molecular weight is too small, the molecular chain is short and sufficient steric hindrance effect cannot be obtained.

分散剤に求められる他の性質として樹脂との親和性が挙げられる。十分な立体障害効果を得るためには、樹脂を含む溶剤中で分散剤の高分子鎖が如何に延びるかが重要になる。この親和性は、樹脂と分散剤とを溶剤に溶解したときの白濁度、及びキャスト膜の透明性で簡単に評価することができる。また、相溶性のパラメータとしてHansenの溶解度パラメータを比較することで、溶剤−樹脂−分散剤それぞれを好ましく設計することができる。   Another property required for the dispersant is affinity with the resin. In order to obtain a sufficient steric hindrance effect, it is important how the polymer chain of the dispersant extends in the solvent containing the resin. This affinity can be easily evaluated by the white turbidity when the resin and the dispersant are dissolved in a solvent and the transparency of the cast film. Moreover, each solvent-resin-dispersant can be preferably designed by comparing the Hansen solubility parameter as a compatibility parameter.

本発明で用いる分散剤の好ましい添加量としては、配合する微粒子質量に対して、1.0〜50.0質量%が好ましく、更には1.0〜30.0質量%が好ましく、最も好ましくは2.0〜10.0質量%である。添加量が少ないと充分な分散効果を得られず、多すぎると橋架け凝集や析出などを引き起こし好ましくない。   A preferable addition amount of the dispersant used in the present invention is preferably 1.0 to 50.0 mass%, more preferably 1.0 to 30.0 mass%, most preferably based on the mass of fine particles to be blended. It is 2.0-10.0 mass%. If the addition amount is small, a sufficient dispersion effect cannot be obtained, and if it is too large, bridging aggregation and precipitation are caused, which is not preferable.

表面処理操作については 粒子を乾燥させ行う乾式法、液中の分散液の状態で表面処理剤を添加し攪拌、混合する湿式法がある。本発明ではいずれでもよいが表面処理の均一性から湿式法が好ましい。表面処理操作中に超音波分散機による超音波照射やメディア分散機による分散を行うことは表面処理の均一性が増し好ましい。   As for the surface treatment operation, there are a dry method in which particles are dried and a wet method in which a surface treatment agent is added, stirred and mixed in the state of a dispersion in the liquid. In the present invention, any method may be used, but a wet method is preferable in view of uniformity of surface treatment. It is preferable to perform ultrasonic irradiation with an ultrasonic disperser or dispersion with a media disperser during the surface treatment operation because the uniformity of the surface treatment is increased.

ノニオン系分散剤としては、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン、ポリグリシジルやソルビタンをノニオン性親水性基とする界面分散剤であり、具体的には、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニールエーテル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレングリコール、多価アルコール脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレン多価アルコール脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、脂肪酸ジエタノールアミド、トリエタノールアミン脂肪酸部分エステルを挙げることができる。   Nonionic dispersants are interfacial dispersants having nonionic hydrophilic groups such as polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxybutylene, polyglycidyl and sorbitan, and specifically include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene Ethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene-polyoxypropylene glycol, polyhydric alcohol fatty acid partial ester, polyoxyethylene polyhydric alcohol fatty acid partial ester, polyoxyethylene fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, fatty acid diethanolamide, triethanolamine fatty acid Mention may be made of partial esters.

アニオン系分散剤としてはカルボン酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩であり、代表的なものとしては脂肪酸塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキルナフタレンスルフォン酸塩、アルキルスルフォン酸塩、α−オレフィンスルフォン酸塩、ジアルキルスルフォコハク酸塩、α−スルホン化脂肪酸塩、N−メチル−Nオレイルタウリン、石油スルホン酸塩、アルキル硫酸塩、硫酸化油脂、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニールエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンスチレン化フェニールエーテル硫酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ナフタレンスルフォン酸塩ホルムアルデヒド縮合物等である。   Examples of anionic dispersants are carboxylate, sulfate, sulfonate, and phosphate ester salts. Typical examples include fatty acid salts, alkylbenzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, alkyl sulfonates, α -Olefin sulfonate, dialkylsulfosuccinate, α-sulfonated fatty acid salt, N-methyl-N oleyl taurine, petroleum sulfonate, alkyl sulfate, sulfated oil, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, poly Examples thereof include oxyethylene alkyl phenyl ether sulfate, polyoxyethylene styrenated phenyl ether sulfate, alkyl phosphate, polyoxyethylene alkyl ether phosphate, and naphthalene sulfonate formaldehyde condensate.

カチオン系分散剤としてはアミン塩、4級アンモニウム塩、ピリジュム塩等を挙げることができ、第1〜第3脂肪アミン塩、第4級アンモニウム塩(テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩、アルキルピリジウム塩、アルキルイミダゾリウム塩等)を挙げることができる。両性系分散剤としてはカルボキシベタイン、スルフォベタイン等であり、N−トリアルキル−N−カルボキシメチルアンモニウムベタイン、N−トリアルキル−N−スルフォアルキレンアンモニウムベタイン等である。   Examples of cationic dispersants include amine salts, quaternary ammonium salts, pyridium salts, etc., and primary to tertiary fatty amine salts, quaternary ammonium salts (tetraalkyl ammonium salts, trialkylbenzyl ammonium salts, alkyls). Pyridium salt, alkylimidazolium salt, etc.). Examples of the amphoteric dispersant include carboxybetaine and sulfobetaine, and examples thereof include N-trialkyl-N-carboxymethylammonium betaine and N-trialkyl-N-sulfoalkyleneammonium betaine.

フッ素系分散剤は、フルオロカーボン鎖を疎水基とする分散剤である。フッ素系分散剤としては、C817CH2CH2O−(CH2CH2O)10−OSO3Na、C817SO2N(C37)(CH2CH2O)16−H、C817SO2N(C37)CH2COOK、C715COONH4、C817SO2N(C37)−(CH2CH2O)4−(CH24−SO3Na、C817SO2N(C37)(CH23−N+(CH33・I-、C817SO2N(C37)CH2CH2CH2+(CH32−CH2COO-、C817CH2CH2O(CH2CH2O)16−H、C817CH2CH2O(CH23−N+(CH33・I-、H(CF28−CH2CH2OCOCH2CH(SO3)COOCH2CH2CH2CH2(CF28−H、H(CF26CH2CH2O(CH2CH2O)16−H、H(CF28CH2CH2O(CH23−N+(CH33・I-、H(CF28CH2CH2OCOCH2CH(SO3)COOCH22CH2CH2817、C917−C64−SO2N(C37)(CH2CH2O)16−H、C917−C64−CSO2N(C37)(CH23−N+(CH33・I-等が挙げられるが、これらに限定される訳ではない。 The fluorine-based dispersant is a dispersant having a fluorocarbon chain as a hydrophobic group. Examples of the fluorine-containing dispersant, C 8 F 17 CH 2 CH 2 O- (CH 2 CH 2 O) 10 -OSO 3 Na, C 8 F 17 SO 2 N (C 3 H 7) (CH 2 CH 2 O) 16 -H, C 8 F 17 SO 2 N (C 3 H 7) CH 2 COOK, C 7 F 15 COONH 4, C 8 F 17 SO 2 N (C 3 H 7) - (CH 2 CH 2 O) 4 - (CH 2) 4 -SO 3 Na, C 8 F 17 SO 2 N (C 3 H 7) (CH 2) 3 -N + (CH 3) 3 · I -, C 8 F 17 SO 2 N (C 3 H 7) CH 2 CH 2 CH 2 N + (CH 3) 2 -CH 2 COO -, C 8 F 17 CH 2 CH 2 O (CH 2 CH 2 O) 16 -H, C 8 F 17 CH 2 CH 2 O (CH 2 ) 3 —N + (CH 3 ) 3 .I , H (CF 2 ) 8 —CH 2 CH 2 OCOCH 2 CH (SO 3 ) COOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 (CF 2 ) 8 -H, H (CF 2) 6 CH 2 C H 2 O (CH 2 CH 2 O) 16 —H, H (CF 2 ) 8 CH 2 CH 2 O (CH 2 ) 3 —N + (CH 3 ) 3 .I , H (CF 2 ) 8 CH 2 CH 2 OCOCH 2 CH (SO 3 ) COOCH 2 H 2 CH 2 CH 2 C 8 F 17, C 9 F 17 -C 6 H 4 -SO 2 N (C 3 H 7) (CH 2 CH 2 O) 16 - H, C 9 F 17 —C 6 H 4 —CSO 2 N (C 3 H 7 ) (CH 2 ) 3 —N + (CH 3 ) 3 · I −, etc. Absent.

《表面改質剤》
本発明はカルボン酸基を有する表面改質剤により、微粒子表面を改質することが好ましい。本発明に用いることができる表面改質剤は、カルボン酸基を有しているものであれば特に制限はなく、樹脂との親和性に合わせて適宜選ぶことができる。その他、炭酸塩微粒子の表面改質剤には、リン酸基を有する改質剤、スルホン酸基を有する改質剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤なども用いることが出来るが、本発明の実施においては、比較的pKaが高くpHが低くならないカルボン酸類を用いる。また、炭酸塩表面は強い親水性を示すため、樹脂に配合する際にある程度疎水化されていることが好ましく、カルボン酸基を有する構造としては炭素鎖(アルキル基)を有する表面改質剤が好ましい。
<Surface modifier>
In the present invention, the surface of the fine particles is preferably modified with a surface modifier having a carboxylic acid group. The surface modifier that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it has a carboxylic acid group, and can be appropriately selected according to the affinity with the resin. In addition, as the surface modifier for carbonate fine particles, a modifier having a phosphoric acid group, a modifier having a sulfonic acid group, a titanate coupling agent, an aluminate coupling agent, etc. can be used. In the practice of the invention, carboxylic acids having a relatively high pKa and a low pH are used. In addition, since the carbonate surface exhibits strong hydrophilicity, it is preferably hydrophobized to some extent when blended into the resin. As a structure having a carboxylic acid group, a surface modifier having a carbon chain (alkyl group) is used. preferable.

本発明で用いられる表面改質剤の具体例としては、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、脂肪族カルボン酸類、及び樹脂酸なる群より選ばれ、さらに具体的には、プロピオン酸、ブチル酸、バレリアン酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、2−エチル酪酸、2−エチルヘキサン酸、イソノナン酸、イソデカン酸、ネオデカン酸、イソトリデカン酸、イソパルミチン酸、イソステアリン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、牛脂ステアリン酸、パーム核脂肪酸、ヤシ脂肪酸、パーム脂肪酸、パームステアリン酸、牛脂脂肪酸、大豆脂肪酸、部分硬化パーム核脂肪酸、部分硬化ヤシ脂肪酸、部分硬化牛脂脂肪酸、部分硬化大豆脂肪酸、極度硬化パーム核脂肪酸、極度硬化ヤシ脂肪酸、極度硬化牛脂脂肪酸、極度硬化大豆脂肪酸などの飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸及び飽和不飽和混合脂肪酸のアンモニウム塩またはアミン塩、カリウム塩、ナトリウム塩など、ナフテン酸などの脂環族カルボン酸のアンモニウム塩またはアミン塩、カリウム塩、ナトリウム塩など、アビエチン酸、ピマル酸、パラストリン酸、ネオアビエチン酸などの樹脂酸のアンモニウム塩またはアミン塩、カリウム塩、ナトリウム塩などが挙げられる。   Specific examples of the surface modifier used in the present invention are selected from the group consisting of saturated fatty acids, unsaturated fatty acids, aliphatic carboxylic acids, and resin acids, and more specifically, propionic acid, butyric acid, valeric acid. , Caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, undecanoic acid, lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid, 2-ethylbutyric acid, 2-ethylhexanoic acid , Isononanoic acid, isodecanoic acid, neodecanoic acid, isotridecanoic acid, isopalmitic acid, isostearic acid, myristoleic acid, palmitoleic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, beef tallow stearic acid, palm kernel fatty acid, palm fatty acid, palm fatty acid, Palm stearic acid, beef tallow fatty acid, soybean fatty acid, partially cured par Saturated fatty acids such as nuclear fatty acid, partially cured coconut fatty acid, partially cured beef tallow fatty acid, partially cured soy fatty acid, extremely cured palm kernel fatty acid, extremely cured coconut fatty acid, extremely cured beef tallow fatty acid, extremely cured soy fatty acid, unsaturated fatty acid and saturated unsaturated Mixed fatty acid ammonium salt or amine salt, potassium salt, sodium salt, etc., ammonium salt or amine salt of alicyclic carboxylic acid such as naphthenic acid, potassium salt, sodium salt, etc., abietic acid, pimaric acid, parastolic acid, neoabieticin Examples thereof include ammonium salts or amine salts, potassium salts and sodium salts of resin acids such as acids.

本発明で用いることができる表面改質剤の好ましい炭素鎖長としては、C6〜C22程度のものを用いることができ、更に好ましくはC8〜C18、最も好ましくはC10〜C14程度である。   The preferred carbon chain length of the surface modifier that can be used in the present invention is about C6 to C22, more preferably C8 to C18, and most preferably about C10 to C14.

また、本発明においては、前記表面改質剤が少なくとも2種類以上添加され、それぞれの表面改質剤の炭素鎖長が長短異なることが本発明の効果を得るためには好ましい。この場合、少なくとも最も炭素鎖長が短い表面処理剤が、使用する表面処理剤の全モル量に対して60〜95モル%添加されることが好ましい。更に好ましくは70〜90%、最も好ましくは75〜85%である。   In the present invention, at least two kinds of the surface modifiers are added, and the carbon chain length of each surface modifier is preferably different in order to obtain the effects of the present invention. In this case, it is preferable that at least the surface treatment agent having the shortest carbon chain length is added in an amount of 60 to 95 mol% based on the total molar amount of the surface treatment agent to be used. More preferably, it is 70 to 90%, and most preferably 75 to 85%.

前記最も炭素鎖長が短い表面改質剤の炭素数は、8〜14であることが好ましく、更に好ましくは9〜12、最も好ましくは9〜11である。また、それ以外の表面改質剤の炭素数は15〜20が好ましく、16〜20が更に好ましく、17〜19が最も好ましい。   The number of carbon atoms of the surface modifier having the shortest carbon chain length is preferably 8 to 14, more preferably 9 to 12, and most preferably 9 to 11. Moreover, 15-20 are preferable, as for carbon number of other surface modifiers, 16-20 are more preferable, and 17-19 are the most preferable.

例えば炭素数が18のステアリン酸と、炭素数が10のデカン酸などを同時に添加し改質処理を行うと、後述する分散剤との併用で分散性が向上するため好ましい。これは、同じ長さのアルキル基を有する改質剤を粒子表面に高密度に付与するとリジッドな状態になり、アルキル基の分子移動度が制限されるためと推察される。   For example, it is preferable to add stearic acid having 18 carbon atoms and decanoic acid having 10 carbon atoms at the same time to perform the modification treatment because the dispersibility is improved in combination with a dispersant described later. This is presumably because when a modifier having an alkyl group of the same length is applied to the particle surface at a high density, it becomes a rigid state and the molecular mobility of the alkyl group is limited.

分散剤との併用には、同様な理由から、前記表面改質剤による疎水化処理を適度に行う必要がある。本願で用いる表面改質剤は、炭酸塩微粒子の表面塩基量に対して10〜50モル%の吸着率であることが好ましく、更に好ましくは15〜35モル%、最も好ましくは20〜30モル%である。吸着率が低いと粒子表面が充分に改質されず効果が得られ難い。また、吸着率が高すぎると、前述した理由から充分な粒子分散性が得られず好ましくない。   In combination with the dispersant, it is necessary to appropriately perform the hydrophobizing treatment with the surface modifier for the same reason. The surface modifier used in the present application preferably has an adsorption rate of 10 to 50 mol%, more preferably 15 to 35 mol%, and most preferably 20 to 30 mol% with respect to the surface base amount of the carbonate fine particles. It is. If the adsorption rate is low, the particle surface is not sufficiently modified and it is difficult to obtain an effect. On the other hand, if the adsorption rate is too high, sufficient particle dispersibility cannot be obtained for the reasons described above, which is not preferable.

ここで言う表面塩基量は、未処理の粒子に濃度既知の酸を吸着させ、溶液中の残存酸量を適当なアルカリ溶液で滴定して求めることで、逆算的に表面の塩基吸着サイト数から求めることができる。   The surface base amount referred to here is obtained by adsorbing an acid with a known concentration to the untreated particles and titrating the residual acid amount in the solution with a suitable alkaline solution, so that the number of base adsorption sites on the surface is calculated in reverse. Can be sought.

表面改質剤の添加量は、分散時の粒子量に対して0.1質量%〜10.0質量%が好ましく、より好ましくは0.5質量%〜5質量%程度で使用量と吸着量のバランスが良く好ましい。   The addition amount of the surface modifier is preferably 0.1% by mass to 10.0% by mass, more preferably about 0.5% by mass to 5% by mass with respect to the amount of particles at the time of dispersion. Is well balanced.

また、粒子表面処理剤の反応プロセスは、室温で撹拌することである程度の吸着量が得られるが、さらに吸着量を向上させるには、一般公知に用いられる各種分散機中で粒子凝集を解しながら行うことが好ましい。具体的にはビーズミル分散機や、超音波ホモジナイザーといった分散機を用いることが出来き、本発明においては超音波ホモジナイザーを用いることが好ましい。   In addition, in the reaction process of the particle surface treatment agent, a certain amount of adsorption can be obtained by stirring at room temperature, but in order to further improve the amount of adsorption, particle aggregation is solved in various commonly used dispersers. However, it is preferable to carry out. Specifically, a disperser such as a bead mill disperser or an ultrasonic homogenizer can be used. In the present invention, it is preferable to use an ultrasonic homogenizer.

《表面処理方法》
本発明においては前記表面改質剤と分散剤とを併用することが好ましい。表面処理工程では前記表面改質剤と分散剤を同時に添加してもよいが、好ましくは前記表面改質剤を処理した後に分散剤を添加し分散処理を行う方が分散性に優れ望ましい。更に好ましくは表面改質剤を十分に炭酸塩微粒子表面に吸着させた後に、分散剤を添加して分散処理を行うことが好ましい。これは、炭酸塩微粒子表面が高い親水性を有することから、微粒子表面をある程度疎水化した後に、吸着基を有する分散剤を処理した方が、吸着反応が穏やかに進むため凝集が抑制されるものと推察される。
<Surface treatment method>
In the present invention, it is preferable to use the surface modifier and a dispersant in combination. In the surface treatment step, the surface modifier and the dispersant may be added at the same time, but it is preferable that the dispersion treatment is performed after the surface modifier is treated and the dispersion treatment is performed because of excellent dispersibility. More preferably, after the surface modifier is sufficiently adsorbed on the surface of the carbonate fine particles, it is preferable to perform a dispersion treatment by adding a dispersant. This is because the carbonate fine particle surface has high hydrophilicity, so that the adsorption reaction proceeds more gently after the surface of the fine particle is hydrophobized and then treated with a dispersant having an adsorbing group, so that aggregation is suppressed. It is guessed.

また、分散剤の反応プロセスは、前記分散剤を添加した後、一般公知に用いられる各種分散機中で粒子凝集を解しながら行うことが好ましい。具体的には、メディア分散機、超音波分散機、高速攪拌型分散機のいずれか、またはそれらを組み合わせて使用することができる。メディア式分散機は装置内にビーズ等を投入し、その衝突やビーズ粒子間のせん断により粒子を分散するものであり、本発明で用いることができる具体的な装置例として、寿工業アペックスミルやアシザワ工業LMZなどが挙げられる。一次粒子を粉砕することなく凝集を解砕する目的には小粒径のビーズを用いることが好ましい。平均粒径が0.3mm以下のビーズを用いることが好ましく、更に好ましくは平均粒径0.1mm以下のビーズを用いることが好ましい。ビーズ種としてはガラス、チタニア、アルミナ、ジルコニアなどを用いることができる。超音波分散機は超音波によって発生したキャビテーション(真空泡)が潰れるときに発生するエネルギーを用いて分散を行うもので、本発明で用いることができる具体的な装置例として、SMT社UH150や日本精機製作所US−300Tなどが挙げられる。高速攪拌型分散機は高速攪拌している攪拌羽根近傍のせん断力により粒子を分散させるもので、本発明で用いることができる具体的な装置例としてプライミクス社TKホモミクサーMARKIIやMテクニッククレアミックスCLM−3.7などが挙げられる。   Moreover, it is preferable to perform the reaction process of a dispersing agent, after adding the said dispersing agent, dissolving particle aggregation in the various well-known dispersers. Specifically, any of a media disperser, an ultrasonic disperser, a high-speed stirring disperser, or a combination thereof can be used. A media type dispersing machine is one in which beads or the like are introduced into the apparatus, and the particles are dispersed by collision or shearing between the bead particles. As a specific example of the apparatus that can be used in the present invention, Kotobuki Apex Mill, Ashizawa Kogyo LMZ and the like. For the purpose of breaking up the agglomeration without crushing the primary particles, it is preferable to use beads having a small particle size. It is preferable to use beads having an average particle diameter of 0.3 mm or less, more preferably beads having an average particle diameter of 0.1 mm or less. As the bead type, glass, titania, alumina, zirconia, or the like can be used. The ultrasonic disperser performs dispersion using energy generated when cavitation (vacuum bubbles) generated by ultrasonic waves is crushed. As specific examples of apparatuses that can be used in the present invention, SMT UH150 and Japan Examples include Seiki Seisakusho US-300T. The high-speed agitation type disperser disperses particles by the shearing force in the vicinity of the agitation blade that is agitated at high speed. 3.7 etc. are mentioned.

前記、炭酸塩微粒子に表面改質処理を行い、更に分散剤の処理を施した後、分散液を後述する樹脂バインダー液に滴下して混合する。混合時は、分散機を用いて樹脂バインダー液を充分に撹拌しながら行うことが好ましく、本発明で好ましく用いられる分散機としては、2本〜3本ロールミル、高速撹拌ミキサー、ボールミル、ビーズミル、サンドグラインドミルなどを挙げることができ、本発明においてはビーズミルなどを用いることが望ましい。また、用いる樹脂の処方量に対して一部、又は/及び最終樹脂組成物とは異なる樹脂を予め少量添加し、比較的粘度が低いところで前記分散機を用いて分散処理を行い、得られたマスター液に残りの樹脂を添加して仕上げる工程が好ましい。これは、溶剤中で高度に分散された微粒子分散液から、樹脂の溶解によって溶剤を奪われるためで、いわゆるピグメントショックが発生し、粒子凝集を引き起こすためである。   The carbonate fine particles are subjected to surface modification treatment and further treated with a dispersant, and then the dispersion is dropped into a resin binder solution described later and mixed. During mixing, it is preferable to carry out the resin binder liquid with sufficient stirring using a dispersing machine. Examples of the dispersing machine preferably used in the present invention include 2 to 3 roll mills, high-speed stirring mixers, ball mills, bead mills, sands. A grind mill etc. can be mentioned, and it is desirable to use a bead mill etc. in the present invention. In addition, a small amount of a resin different from the final resin composition or a part of the prescription amount of the resin to be used was added in advance, and dispersion treatment was performed using the disperser when the viscosity was relatively low. A step of finishing by adding the remaining resin to the master solution is preferable. This is because the solvent is deprived from the fine particle dispersion highly dispersed in the solvent by the dissolution of the resin, so that a so-called pigment shock occurs and causes particle aggregation.

《樹脂および樹脂組成物》
用途によって異なるが、例えば、本発明の炭酸塩微粒子を光学フィルム中に配合させる場合、一般的には光学的に透明性が高く、また複屈折性を示さない樹脂が用いられることが通例である。このような特性をもつ樹脂としては、セルロースエステル樹脂、ノルボルネン系開環重合体であるシクロオレフィン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂などを挙げることができる。
<< Resin and Resin Composition >>
For example, when the carbonate fine particles of the present invention are incorporated in an optical film, it is common to use a resin that is optically highly transparent and does not exhibit birefringence. . Examples of the resin having such characteristics include a cellulose ester resin, a cycloolefin resin that is a norbornene-based ring-opening polymer, a polymethyl methacrylate resin, and a polycarbonate resin.

本発明に用いることのできるセルロースエステル樹脂は、炭素数2〜22程度のカルボン酸エステルであり、特にセルロースの低級脂肪酸エステルであることが好ましい。セルロースの低級脂肪酸エステルにおける低級脂肪酸とは炭素原子数が6以下の脂肪酸を意味し、例えば、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートフタレート等や、特開平10−45804号、同8−231761号、米国特許第2,319,052号等に記載されているようなセルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート等の混合脂肪酸エステルを用いることができる。あるいは、特開2002−179701号、同2002−265639号、同2002−265638号に記載の芳香族カルボン酸とセルロースとのエステル、セルロースアシレートも好ましく用いられる。上記記載の中でも、特に好ましく用いられるセルロースの低級脂肪酸エステルはセルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネートである。これらのセルロースエステルは混合して用いることもできる。   The cellulose ester resin that can be used in the present invention is a carboxylic acid ester having about 2 to 22 carbon atoms, and is particularly preferably a lower fatty acid ester of cellulose. The lower fatty acid in the lower fatty acid ester of cellulose means a fatty acid having 6 or less carbon atoms. For example, cellulose acetate, cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose acetate phthalate, etc., JP-A-10-45804, Mixed fatty acid esters such as cellulose acetate propionate and cellulose acetate butyrate as described in US Pat. No. 8,231,761, US Pat. No. 2,319,052 can be used. Alternatively, an ester of an aromatic carboxylic acid and cellulose and cellulose acylate described in JP-A Nos. 2002-179701, 2002-265639, and 2002-265638 are also preferably used. Among the above descriptions, the lower fatty acid esters of cellulose particularly preferably used are cellulose triacetate and cellulose acetate propionate. These cellulose esters can also be mixed and used.

前記シクロオレフィン系樹脂としては、モノマーとしてノルボルネンを用いている日本ゼオン(株)製のゼオネックス、ゼオノア、三井化学(株)製のトーパス、JSR(株)アートンなどが挙げられる。これらのポリマーは、一般的な汎用ポリオレフィンと比較して水分透過率が低く、またガラス転移温度が高いことから熱安定性に優れていることが知られている。   Examples of the cycloolefin resin include ZEONEX, ZEONOR manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., TOPAS manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., and Arton Co., Ltd., which use norbornene as a monomer. These polymers are known to have excellent thermal stability because they have a low moisture permeability and a high glass transition temperature compared to general general-purpose polyolefins.

本発明の樹脂組成物は、球状、棒状、板状、円柱状、筒状、チューブ状、繊維状、フィルムまたはシート形状など種々の形態で使用することができ、また、低複屈折性、透明性、機械強度、寸法安定性、耐熱性、低吸水性に優れる。そのため、本発明に係る樹脂組成物は各種光学素子、導光板や各種光学フィルムなどに好ましく用いることができる。   The resin composition of the present invention can be used in various forms such as a spherical shape, a rod shape, a plate shape, a cylindrical shape, a tubular shape, a tubular shape, a fibrous shape, a film shape or a sheet shape, and has a low birefringence and a transparency. Excellent in mechanical properties, mechanical strength, dimensional stability, heat resistance, and low water absorption. Therefore, the resin composition according to the present invention can be preferably used for various optical elements, light guide plates, various optical films, and the like.

本発明に係る樹脂組成物は用途を特に限定しないが、一般的な透明部材として適用することができる。具体的な適用例としては、CD、CD−ROM、WORM(追記型光ディスク)、MO(書き変え可能な光ディスク;光磁気ディスク)、MD(ミニディスク)、DVD(デジタルビデオディスク)などの光ディスクの基材として、また、液晶ディスプレイなどの導光板、偏光フィルム、位相差フィルム、光拡散フィルム、オーバーコートフィルム、反射防止フィルム、タッチパネル用フィルムなどの光学フィルム、光拡散板、光カード、液晶表示素子基板などが挙げられる。   The resin composition according to the present invention is not particularly limited in use, but can be applied as a general transparent member. Specific examples of application include optical discs such as CD, CD-ROM, WORM (recordable optical disc), MO (rewritable optical disc; magneto-optical disc), MD (mini disc), DVD (digital video disc), etc. As a base material, optical films such as light guide plates such as liquid crystal displays, polarizing films, retardation films, light diffusion films, overcoat films, antireflection films, touch panel films, light diffusion plates, optical cards, liquid crystal display elements Examples include substrates.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下の実施態様における各種条件は、本発明の特徴や趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができ、本発明の範囲は以下の実施例により限定的に解釈されるべきものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Various conditions in the following embodiments can be appropriately changed without departing from the features and spirit of the present invention, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the following examples.

実施例1
《アルカリ土類金属炭酸塩粒子の調製》
〔アルカリ土類金属炭酸塩粒子aの調製〕
容量8Lのステンレス製の反応容器に、4000mlの水(溶液A1)を準備した。また、塩化ストロンチウム6水和物から1.0モル/L水溶液1000ml(溶液B1)と、炭酸ナトリウムから1.0モル/L水溶液1000ml(溶液C1)を調製した。
Example 1
<< Preparation of alkaline earth metal carbonate particles >>
[Preparation of alkaline earth metal carbonate particles a]
4000 ml of water (solution A1) was prepared in a 8 L stainless steel reaction vessel. Further, 1000 ml of 1.0 mol / L aqueous solution (solution B1) was prepared from strontium chloride hexahydrate, and 1000 ml of 1.0 mol / L aqueous solution (solution C1) was prepared from sodium carbonate.

(核形成工程)
反応容器内の溶液A1を5℃に保持し1000rpmで攪拌しながら、反応熱による温度上昇を考慮し3℃に冷却した各々200mlの溶液B1と溶液C1とを、ダブルジェット法を用いて等しい添加速度で溶液A1の液中に2分間を要して添加した。核形成工程で形成されるアルカリ土類金属炭酸塩1モル当たりのモル添加速度は、0.5モル/minである。
(Nucleation process)
While maintaining the solution A1 in the reaction vessel at 5 ° C. and stirring at 1000 rpm, 200 ml of the solution B1 and the solution C1 each cooled to 3 ° C. in consideration of the temperature rise due to reaction heat are added equally using the double jet method. The solution was added to the solution A1 at a rate of 2 minutes. The molar addition rate per mol of alkaline earth metal carbonate formed in the nucleation step is 0.5 mol / min.

(粒子成長工程)
次いで、5℃に保持した上記反応液を攪拌しながら、5℃に保持した溶液B1と溶液C1の残量800mlを、粒子成長に伴う表面積の増加に合わせて流量を加速しながらダブルジェット法を用いて反応容器内の液中に150分間で添加した。なお、核形成工程終了時、及び粒子成長工程間と工程終了後に反応液を採取し電子顕微鏡を用いて確認したところ、粒子成長工程での新たな核の生成は認められなかった。得られた反応物の一部をろ過水洗後、X線回折スペクトルを測定し、反応物が炭酸ストロンチウムであることが同定された。
(Particle growth process)
Next, while stirring the reaction solution held at 5 ° C., the double jet method was performed while accelerating the flow rate of the remaining amount of the solution B1 and the solution C1 held at 5 ° C. according to the increase in the surface area accompanying particle growth. And added to the liquid in the reaction vessel over 150 minutes. At the end of the nucleation process and between and after the grain growth process, the reaction solution was collected and confirmed using an electron microscope. As a result, no new nuclei were generated in the grain growth process. A part of the obtained reaction product was washed with filtered water, and then an X-ray diffraction spectrum was measured, and it was identified that the reaction product was strontium carbonate.

〔アルカリ土類金属炭酸塩粒子bの調製〕
容量8Lのステンレス製の反応容器に、平均分子量14万のポリビニルピロリドン(凝集防止剤)120g、塩化ストロンチウム6水和物0.1モル、エチレンジアミン(形態制御剤)0.3モルを含む4000mlの水溶液(溶液A2)を準備した。溶液A2のpH値は約12程度であった。また、塩化ストロンチウム6水和物から1.0モル/L水溶液1000ml(溶液B2)と、炭酸ナトリウムから1.0モル/L水溶液1000ml(溶液C2)を調製した。
[Preparation of alkaline earth metal carbonate particles b]
A 4000 ml aqueous solution containing 120 g of polyvinylpyrrolidone (anti-aggregation agent) having an average molecular weight of 140,000, 0.1 mol of strontium chloride hexahydrate, and 0.3 mol of ethylenediamine (a form control agent) in a reaction vessel made of stainless steel having a capacity of 8 L. (Solution A2) was prepared. The pH value of the solution A2 was about 12. Further, 1000 ml of 1.0 mol / L aqueous solution (solution B2) was prepared from strontium chloride hexahydrate, and 1000 ml of 1.0 mol / L aqueous solution (solution C2) was prepared from sodium carbonate.

(核形成工程/粒子成長工程)
アルカリ土類金属炭酸塩粒子1の調製において、溶液A1を上記溶液A2に、溶液B1および溶液C1それぞれを溶液B2および溶液C2に変更した以外はアルカリ土類金属炭酸塩粒子1の調製と同様にしてアルカリ土類金属炭酸塩粒子2を得た。
(Nucleation process / particle growth process)
Preparation of alkaline earth metal carbonate particles 1 was the same as the preparation of alkaline earth metal carbonate particles 1 except that solution A1 was changed to solution A2 and solution B1 and solution C1 were changed to solution B2 and solution C2, respectively. As a result, alkaline earth metal carbonate particles 2 were obtained.

〔アルカリ土類金属炭酸塩粒子cの調製〕
上記アルカリ土類金属炭酸塩粒子2の調製において、溶液A2に添加した凝集防止剤を平均分子量36万のポリビニルピロリドンにした以外は上記アルカリ土類金属炭酸塩粒子2の調製と同様にしてアルカリ土類金属炭酸塩粒子3を得た。
[Preparation of alkaline earth metal carbonate particles c]
In the preparation of the alkaline earth metal carbonate particles 2, the alkaline earth metal carbonate particles 2 were prepared in the same manner as in the preparation of the alkaline earth metal carbonate particles 2 except that the aggregation inhibitor added to the solution A2 was changed to polyvinylpyrrolidone having an average molecular weight of 360,000. Similar metal carbonate particles 3 were obtained.

〔アルカリ土類金属炭酸塩粒子dの調製〕
上記アルカリ土類金属炭酸塩粒子2の調製において、溶液A2に添加した凝集防止剤を平均分子量20万ポリエチレンイミンに変更した以外は上記アルカリ土類金属炭酸塩粒子2の調製と同様にしてアルカリ土類金属炭酸塩粒子4を得た。
[Preparation of alkaline earth metal carbonate particles d]
In the preparation of the alkaline earth metal carbonate particles 2, the alkaline earth metal carbonate particles 2 were prepared in the same manner as the alkaline earth metal carbonate particles 2 except that the aggregation inhibitor added to the solution A2 was changed to an average molecular weight of 200,000 polyethyleneimine. Similar metal carbonate particles 4 were obtained.

〔アルカリ土類金属炭酸塩粒子eの調製〕
上記アルカリ土類金属炭酸塩粒子2の調製において、溶液A2に添加した凝集防止剤を平均分子量17万のポリビニルアルコールに変更した以外は上記アルカリ土類金属炭酸塩粒子2の調製と同様にしてアルカリ土類金属炭酸塩粒子5を得た。
[Preparation of alkaline earth metal carbonate particles e]
In the preparation of the alkaline earth metal carbonate particles 2, an alkali was obtained in the same manner as the preparation of the alkaline earth metal carbonate particles 2 except that the aggregation inhibitor added to the solution A2 was changed to polyvinyl alcohol having an average molecular weight of 170,000. Earth metal carbonate particles 5 were obtained.

〔アルカリ土類金属炭酸塩粒子fの調製〕
上記アルカリ土類金属炭酸塩粒子2の調製において、溶液A2に添加した凝集防止剤を平均分子量22万ヒドロキシエチルセルロースに変更した以外は上記アルカリ土類金属炭酸塩粒子2の調製と同様にしてアルカリ土類金属炭酸塩粒子6を得た。
[Preparation of alkaline earth metal carbonate particles f]
In the preparation of the alkaline earth metal carbonate particles 2, the alkaline earth metal carbonate particles 2 were prepared in the same manner as in the preparation of the alkaline earth metal carbonate particles 2 except that the aggregation inhibitor added to the solution A2 was changed to an average molecular weight of 220,000 hydroxyethyl cellulose. Similar metal carbonate particles 6 were obtained.

〔アルカリ土類金属炭酸塩粒子gの調製〕
上記アルカリ土類金属炭酸塩粒子2の調製において、溶液A2に添加した平均分子量14万のポリビニルピロリドンを20g添加した以外は上記アルカリ土類金属炭酸塩粒子2の調製と同様にしてアルカリ土類金属炭酸塩粒子7を得た。
[Preparation of alkaline earth metal carbonate particles g]
The alkaline earth metal carbonate particles 2 were prepared in the same manner as the alkaline earth metal carbonate particles 2 except that 20 g of polyvinylpyrrolidone having an average molecular weight of 140,000 added to the solution A2 was added. Carbonate particles 7 were obtained.

〔アルカリ土類金属炭酸塩粒子hの調製〕
上記アルカリ土類金属炭酸塩粒子2の調製において、溶液A2に添加した平均分子量14万のポリビニルピロリドンを240g添加した以外は上記アルカリ土類金属炭酸塩粒子2の調製と同様にしてアルカリ土類金属炭酸塩粒子8を得た。
[Preparation of alkaline earth metal carbonate particles h]
The alkaline earth metal carbonate particles 2 were prepared in the same manner as the alkaline earth metal carbonate particles 2 except that 240 g of polyvinylpyrrolidone having an average molecular weight of 140,000 added to the solution A2 was added. Carbonate particles 8 were obtained.

〔平均粒子径、ARの測定〕
上記調製した各アルカリ土類金属炭酸塩粒子を走査型電子顕微鏡で撮影し、粒子の投影面積に等しい面積を有する円の直径を粒径と定義し、500個の粒子について測定した個々の粒径の算術平均値を求め、これを平均粒径とした。また同様にして、500個の粒子について粒子の長さ(長軸径)と直径(短軸径)を測定し、その比(長軸径/短軸径)をアスペクト比として算出し、その平均値を求め、これを平均アスペクト比ARとした。
[Measurement of average particle size and AR]
Each of the alkaline earth metal carbonate particles prepared above was photographed with a scanning electron microscope, the diameter of a circle having an area equal to the projected area of the particles was defined as the particle size, and the individual particle sizes measured for 500 particles Was determined as the average particle size. Similarly, the length (major axis diameter) and diameter (minor axis diameter) of 500 particles are measured, and the ratio (major axis diameter / minor axis diameter) is calculated as the aspect ratio, and the average is obtained. A value was determined and used as an average aspect ratio AR.

測定結果を表1に示す。   The measurement results are shown in Table 1.

〔粒径分布の測定〕
上記平均粒径の測定で求めた個々の粒径の標準偏差を平均粒径で除した値に100を乗じた値を求め、これを粒径分布とした。測定結果を表1に示す。
(Measurement of particle size distribution)
A value obtained by multiplying the value obtained by dividing the standard deviation of the individual particle sizes obtained by the measurement of the average particle size by the average particle size was multiplied by 100, and this was used as the particle size distribution. The measurement results are shown in Table 1.

粒径分布[%]=粒径の標準偏差/平均粒径粒子×100       Particle size distribution [%] = standard deviation of particle size / average particle size particle × 100

Figure 2008144010
Figure 2008144010

表1の結果から、粒子合成時に水溶性の凝集防止剤を用いることで平均粒子径が小粒径化しており、凝集防止の効果が発現したものと考えられる。また、凝集防止剤の効果は添加量が1.0質量%〜6.0質量%未満にすることで、より小粒径化し、粒度分布にも優れることがわかる。   From the results in Table 1, it is considered that the average particle diameter is reduced by using a water-soluble aggregation inhibitor during the particle synthesis, and the effect of preventing aggregation is expressed. Moreover, it turns out that the effect of an anti-aggregation agent is made smaller by making the addition amount 1.0% by mass to less than 6.0% by mass, and the particle size distribution is excellent.

さらに、分子内に窒素(N)原子を有する凝集防止剤(例えば、PVP、PEI)では、得られた粒子のアスペクト比(AR)が高く、粒度分布にも優れることがわかる。これは、凝集防止剤のN原子が粒子表面に吸着し形態制御効果を助けるものと推察される。   Furthermore, it can be seen that an anti-aggregation agent having a nitrogen (N) atom in the molecule (for example, PVP, PEI) has a high aspect ratio (AR) of the obtained particles and an excellent particle size distribution. It is presumed that this is because the N atom of the anti-aggregation agent is adsorbed on the particle surface and helps the shape control effect.

実施例2
《脱塩工程/溶媒置換工程》
実施例1で製造した粒子分散液を、以下に示す方法で脱塩および溶媒置換操作を行った。
Example 2
<< Desalting step / Solvent replacement step >>
The particle dispersion produced in Example 1 was subjected to desalting and solvent replacement by the following method.

〔アルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液1の調製〕
上記作製したアルカリ土類金属炭酸塩aの水分散液を、5℃に保ったまま(温度上昇するとオストワルド熟成による大粒径化が懸念されるため)02μmのメンブランフィルターで濾過し、冷水で十分に洗浄することで脱塩工程を行った後乾燥させた。続いて溶媒置換工程として、この乾燥物30gをエタノール270gに分散させ、ステアリン酸180mgを加えて、超音波分散機による超音波照射を30分間行った。その後、日本ルーブリゾール株式会社製の湿潤分散剤SOLSPERSE36600を粒子量に対して固形分で5質量%加え、続けて超音波照射を60分行い、アルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液1を得た。
[Preparation of alkaline earth metal carbonate particle dispersion 1]
Filter the aqueous dispersion of the alkaline earth metal carbonate a prepared above with a 02 μm membrane filter while maintaining the temperature at 5 ° C. (because of the increase in temperature, it is feared that the particle size will increase due to Ostwald ripening). After performing a desalting step by washing, it was dried. Subsequently, as a solvent replacement step, 30 g of this dried product was dispersed in 270 g of ethanol, 180 mg of stearic acid was added, and ultrasonic irradiation with an ultrasonic disperser was performed for 30 minutes. Thereafter, 5% by mass of solid dispersant SOLSPERSE36600 manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd. was added to the amount of particles in solid content, followed by ultrasonic irradiation for 60 minutes to obtain alkaline earth metal carbonate particle dispersion 1. .

〔アルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液2の調製〕
上記作製したアルカリ土類金属炭酸塩aに換わってアルカリ土類金属炭酸塩bを用いた以外は、アルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液1の調製と同様にしてアルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液2を得た。
[Preparation of alkaline earth metal carbonate particle dispersion 2]
Dispersion of alkaline earth metal carbonate particles in the same manner as in the preparation of alkaline earth metal carbonate particle dispersion 1 except that alkaline earth metal carbonate b was used instead of alkaline earth metal carbonate a prepared above. Liquid 2 was obtained.

〔アルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液3の調製〕
上記作製したアルカリ土類金属炭酸塩aに換わってアルカリ土類金属炭酸塩eを用いた以外は、アルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液1の調製と同様にしてアルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液3を得た。
[Preparation of alkaline earth metal carbonate particle dispersion 3]
Dispersion of alkaline earth metal carbonate particles in the same manner as in the preparation of alkaline earth metal carbonate particle dispersion 1 except that alkaline earth metal carbonate e was used instead of alkaline earth metal carbonate a prepared above. Liquid 3 was obtained.

〔アルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液4の調製〕
脱塩工程として、上記作製したアルカリ土類金属炭酸塩aの水分散液を5℃に保ったまま、系内循環させる形で接続した分画分子量30万の濾過膜を有する限外濾過装置(日本ミリポア株式会社製ペリコン2)を用い濃縮操作を行った。元の容積に対して10%まで濃縮した後、冷水を足して希釈−濃縮を3回繰り返した。続く溶媒置換工程として、この水分散液をエタノールで希釈し、同様にしてエタノールを足して希釈−濃縮を3回繰り返した。
[Preparation of alkaline earth metal carbonate particle dispersion 4]
As the desalting step, an ultrafiltration apparatus having a filtration membrane having a molecular weight cut off of 300,000 connected in a circulating manner in the system while maintaining the aqueous dispersion of the alkaline earth metal carbonate a prepared above at 5 ° C. ( Concentration operation was performed using Pellicon 2) manufactured by Nihon Millipore Corporation. After concentration to 10% of the original volume, cold water was added and dilution-concentration was repeated three times. As a subsequent solvent replacement step, this aqueous dispersion was diluted with ethanol, and ethanol was added in the same manner, and dilution-concentration was repeated three times.

このエタノール分散液の固形分を測定し、固形分30gに相当する分散液にステアリン酸180mgを加えて、超音波分散機による超音波照射を30分間行った。その後、日本ルーブリゾール株式会社製の湿潤分散剤SOLSPERSE36600を粒子量に対して固形分で5質量%加え、続けて超音波照射を60分行い、アルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液4を得た。   The solid content of this ethanol dispersion was measured, 180 mg of stearic acid was added to the dispersion corresponding to 30 g of solid content, and ultrasonic irradiation with an ultrasonic disperser was performed for 30 minutes. Thereafter, 5% by mass of a wet dispersing agent SOLSPERSE 36600 manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd. was added in solid content with respect to the amount of particles, followed by ultrasonic irradiation for 60 minutes to obtain an alkaline earth metal carbonate particle dispersion 4. .

〔アルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液5〜11の調製〕
アルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液4の調製において、アルカリ土類金属炭酸塩aをアルカリ土類金属炭酸塩b〜hに変更した以外は同様にして、アルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液5〜11を調製した。
[Preparation of Alkaline Earth Metal Carbonate Particle Dispersions 5-11]
In the preparation of the alkaline earth metal carbonate particle dispersion 4, the alkaline earth metal carbonate particle dispersion 5 was similarly changed except that the alkaline earth metal carbonate a was changed to the alkaline earth metal carbonates b to h. ~ 11 were prepared.

〔アルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液12の調製〕
前記アルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液4の調製において、分画分子量10万の濾過膜を有する限外濾過装置に変更した以外はアルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液4の調製と同様にしてアルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液12を得た。
[Preparation of alkaline earth metal carbonate particle dispersion 12]
The preparation of the alkaline earth metal carbonate particle dispersion 4 was carried out in the same manner as the preparation of the alkaline earth metal carbonate particle dispersion 4 except that it was changed to an ultrafiltration device having a filtration membrane having a fractional molecular weight of 100,000. An alkaline earth metal carbonate particle dispersion 12 was obtained.

〔アルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液13〜16の調製〕
アルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液12の調製において、アルカリ土類金属炭酸塩aをアルカリ土類金属炭酸塩b〜fに変更した以外は同様にして、アルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液13〜16を調製した。
[Preparation of Alkaline Earth Metal Carbonate Particle Dispersions 13-16]
In the preparation of the alkaline earth metal carbonate particle dispersion 12, the alkaline earth metal carbonate particle dispersion 13 is the same except that the alkaline earth metal carbonate a is changed to the alkaline earth metal carbonates b to f. ~ 16 were prepared.

〔樹脂組成物フィルムサンプル1の作製〕
上記作製したアルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液1を、以下に示す樹脂液に高速撹拌下添加し、アルカリ土類金属炭酸塩粒子を配合してなるドープ液を作製した。
ドープ液組成(ドープ液と分散液を混合)
分散液
アルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液1 12.5質量%
ドープ液
エタノール 1.5質量%
ジクロロメタン 67.0質量%
トリフェニルホスフェート(TPP) 1.6質量%
エチルフタリルエチルグリコレート(EPEG) 0.4質量%
セルロースアセテートプロピオネート(CAP) 17.0質量%
このドープ液をステンレスベルト上に流延し、残存溶剤が20%程度になったところでベルトから剥離し、120℃で15分間乾燥させ、樹脂組成物フィルム1を得た。
[Preparation of Resin Composition Film Sample 1]
The alkaline earth metal carbonate particle dispersion 1 prepared above was added to the resin liquid shown below with high-speed stirring to prepare a dope liquid obtained by blending alkaline earth metal carbonate particles.
Dope solution composition (mixed dope and dispersion)
Dispersion Alkaline earth metal carbonate particle dispersion 1 12.5% by mass
Dope solution Ethanol 1.5% by mass
Dichloromethane 67.0% by mass
Triphenyl phosphate (TPP) 1.6% by mass
Ethyl phthalyl ethyl glycolate (EPEG) 0.4% by mass
Cellulose acetate propionate (CAP) 17.0% by mass
This dope solution was cast on a stainless steel belt, and when the residual solvent reached about 20%, it was peeled off from the belt and dried at 120 ° C. for 15 minutes to obtain a resin composition film 1.

〔樹脂組成物フィルムサンプル2〜16の作製〕
樹脂組成物フィルムサンプル1の作製において、アルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液1をアルカリ土類金属炭酸塩粒子分散液2〜16に変更した以外は、樹脂組成物フィルムサンプル1の作製と同様にして樹脂組成物フィルムサンプル2〜16を得た。
[Production of Resin Composition Film Samples 2 to 16]
The production of the resin composition film sample 1 was the same as the production of the resin composition film sample 1 except that the alkaline earth metal carbonate particle dispersion 1 was changed to the alkaline earth metal carbonate particle dispersions 2 to 16. Resin composition film samples 2 to 16 were obtained.

《樹脂組成物フィルム中の凝集防止剤量測定》
セイコーインスツルメンツ社製EXSTAR6000TG/DTAを用いて、樹脂組成物フィルム中に含まれる組成物の質量を測定した。表2に凝集防止剤成分のTG減量から見積もった含有率〔質量%〕を示す。
<< Measurement of amount of aggregation inhibitor in resin composition film >>
The mass of the composition contained in the resin composition film was measured using EXSTAR6000TG / DTA manufactured by Seiko Instruments Inc. Table 2 shows the content [mass%] estimated from the TG weight loss of the aggregation inhibitor component.

《樹脂組成物フィルムのヘイズ測定》
ヘイズはJIS K7136に従い日本電色工業社製ヘーズメーターNDH2000を用いて測定し、膜厚100μm換算での値を表2に示した。
<< Measurement of haze of resin composition film >>
Haze was measured using a haze meter NDH2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. according to JIS K7136, and the values in terms of film thickness of 100 μm are shown in Table 2.

Figure 2008144010
Figure 2008144010

表2の結果、粒子合成時に用いた凝集防止剤が、樹脂フィルム中に持ち込まれると、樹脂組成物フィルムの透明性が著しく損なわれることがわかる。さらに、脱塩工程/溶媒置換工程で限外濾過装置を用いた処理を行うと、最適な分画分子量の限外濾過膜を選択することで、凝集防止剤を効率的に除去し、樹脂組成物フィルムの高い透明性を達成出来ることがわかった。   As a result of Table 2, when the aggregation inhibitor used at the time of particle | grain synthesis | combination is brought in in a resin film, it turns out that the transparency of a resin composition film is impaired remarkably. Furthermore, when treatment using an ultrafiltration device is performed in the desalting step / solvent replacement step, an anti-aggregation agent is efficiently removed by selecting an ultrafiltration membrane having an optimal fractional molecular weight, and the resin composition It was found that high transparency of the physical film can be achieved.

実施例3
上記の実施例1のアルカリ土類金属以外のイオンを用いた場合、例えば炭酸カルシウム、炭酸バリウムを用いた場合も特に特筆する点は無く総じて同様の効果が得られることを確認した。
Example 3
When ions other than the alkaline earth metal of Example 1 were used, for example, calcium carbonate and barium carbonate were used, and it was confirmed that the same effect was obtained as a whole without any special mention.

また、上記の実施例で用いたセルロース樹脂以外にも、アクリル樹脂として三菱レーヨン製BR−88、またはシクロオレフィン樹脂としてJSR社製アートンGを用いた実施においても同様に、高い透明性を有するアルカリ土類金属炭酸塩粒子を配合して成る樹脂組成物を得ることが出来た。   Further, in addition to the cellulose resin used in the above-described examples, similarly in the implementation using BR-88 manufactured by Mitsubishi Rayon as an acrylic resin, or Arton G manufactured by JSR as a cycloolefin resin, an alkali having high transparency is similarly used. A resin composition obtained by blending earth metal carbonate particles could be obtained.

Claims (7)

アルカリ土類金属炭酸塩粒子を配合して成る樹脂組成物の製造方法において、該アルカリ土類金属炭酸塩粒子が凝集防止剤存在下で形成される粒子形成工程と、形成されたアルカリ土類金属炭酸塩粒子を樹脂中に混合する前に該凝集防止剤を除去する除去工程とを有し、かつ該除去工程で該凝集防止剤を樹脂に対して1.0質量%以下になるように除去することを特徴とする樹脂組成物の製造方法。 In a method for producing a resin composition comprising alkaline earth metal carbonate particles blended, a particle forming step in which the alkaline earth metal carbonate particles are formed in the presence of an agglomeration inhibitor, and the formed alkaline earth metal A removal step of removing the aggregation inhibitor before mixing the carbonate particles in the resin, and removing the aggregation inhibitor to 1.0% by mass or less based on the resin in the removal step. A method for producing a resin composition, comprising: 前記アルカリ土類金属炭酸塩粒子が、アルカリ土類金属イオンと炭酸イオンとを反応させるダブルジェット法により形成されることを特徴とする請求項1記載の樹脂組成物の製造方法。 2. The method for producing a resin composition according to claim 1, wherein the alkaline earth metal carbonate particles are formed by a double jet method in which alkaline earth metal ions and carbonate ions are reacted. 前記アルカリ土類金属炭酸塩粒子が、反応液に対して1.0質量%以上6.0質量%未満量の凝集防止剤存在下で形成されることを特徴とする請求項1又は2記載の樹脂組成物の製造方法。 3. The alkaline earth metal carbonate particles are formed in the presence of an aggregation inhibitor in an amount of 1.0% by mass or more and less than 6.0% by mass with respect to a reaction solution. A method for producing a resin composition. 前記粒子形成工程後に脱塩工程及び溶媒置換工程を有し、脱塩工程及び溶媒置換工程から選ばれる少なくともいずれかが、前記除去工程を兼ねることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の樹脂組成物の製造方法。 4. The method according to claim 1, further comprising a desalting step and a solvent substitution step after the particle formation step, wherein at least one selected from the desalting step and the solvent substitution step also serves as the removal step. The manufacturing method of the resin composition of description. 前記脱塩工程及び溶媒置換工程から選ばれる少なくともいずれかが、限外ろ過膜による膜分離法であって、該限外ろ過膜が前記凝集防止剤を通過できる分画分子量であることを特徴とする請求項4記載の樹脂組成物の製造方法。 At least one selected from the desalting step and the solvent replacement step is a membrane separation method using an ultrafiltration membrane, and the ultrafiltration membrane has a fractional molecular weight capable of passing through the aggregation inhibitor. The manufacturing method of the resin composition of Claim 4. 前記凝集防止剤が、窒素原子を含む水溶性ポリマーであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の樹脂組成物の製造方法。 The method for producing a resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the aggregation inhibitor is a water-soluble polymer containing a nitrogen atom. 請求項1〜6いずれか1項記載の樹脂組成物の製造方法により得られた樹脂組成物を含有することを特徴とする樹脂組成物フィルム。 A resin composition film comprising the resin composition obtained by the method for producing a resin composition according to claim 1.
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