JP2003171595A - Method for dispersing solid fine particle - Google Patents
Method for dispersing solid fine particleInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、固体微粒子を分散
させる方法に関し、より詳しくは、高分子分散剤を用い
て媒体中に固体微粒子を分散させる方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for dispersing solid fine particles, and more particularly to a method for dispersing solid fine particles in a medium using a polymer dispersant.
【０００２】[0002]
【従来の技術】顔料、磁性粉、セラミックス粉体等の固
体微粒子の多くは、粒子間の凝集力に比べて他の物質、
例えば、水、有機溶剤、有機高分子等との親和力が弱い
ため二次凝集を起こしやすい。このため、液体中に第三
成分としてポリビニルピロリドン等の高分子分散剤を加
え、安定な懸濁液を形成する技術が各種開発されてい
る。2. Description of the Related Art Most of solid fine particles such as pigments, magnetic powders, ceramics powders, etc.
For example, it has a weak affinity with water, an organic solvent, an organic polymer, etc., and is likely to cause secondary aggregation. Therefore, various techniques have been developed for forming a stable suspension by adding a polymer dispersant such as polyvinylpyrrolidone as a third component to a liquid.
【０００３】固体微粒子の分散に際しては、ビーズミル
やボールミル等各種公知の技術を用いた物理的な撹拌に
よって分散処理を行う手法が利用されており、例えば特
開平２０００−３５１９１６号公報には、減圧下におい
てミルを用いて分散させる装置が開示されている。When dispersing the solid fine particles, a method of performing dispersion treatment by physical stirring using various known techniques such as a bead mill and a ball mill is used. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-351916, under reduced pressure. Discloses a device for dispersing using a mill.
【０００４】このような分散処理においては、好適な分
散性を得るためには高分子分散剤の分解を抑制すること
が必要と考えられており、低温冷却下または短時間での
撹拌処理が従来は一般的に用いられていた。例えば、前
記特開平２０００−３５１９１６号公報においても、タ
ンクおよび配管全体を５℃に冷却しながら分散させる方
法が開示されている。In such dispersion treatment, it is considered necessary to suppress decomposition of the polymer dispersant in order to obtain suitable dispersibility, and stirring treatment under low temperature cooling or in a short time is conventionally performed. Was commonly used. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-351916 also discloses a method of dispersing while cooling the entire tank and piping at 5 ° C.
【０００５】しかしながら、従来の分散方法によって得
られた微粒子分散液は、全ての点において満足できる性
質を有しているとはいえず、特に分散安定性に関しては
不充分であった。すなわち、時間と共に分散状態が劣化
し、分散初期と比べて品質が劣化する傾向があった。However, the fine particle dispersion liquid obtained by the conventional dispersion method cannot be said to have satisfactory properties in all respects, and particularly the dispersion stability was insufficient. That is, the dispersed state deteriorates with time, and the quality tends to deteriorate as compared with the initial dispersion.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑み完成されたものであり、高分子分散剤を用いて溶媒
中に固体微粒子を分散させる場合に、分散性の経時的な
劣化が少ない分散方法を提供することを目的とする。The present invention has been completed in view of the above problems, and when the solid fine particles are dispersed in a solvent using a polymer dispersant, the dispersibility is deteriorated with time. The purpose is to provide a less dispersive method.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、固体微粒
子の分散条件と微粒子分散液との関係について鋭意検討
を重ねた結果、従来は微粒子分散液の分散安定性低下の
原因と考えられていた高分子分散剤の分解が、ある程度
進行すると逆に分散性向上に寄与することを見出し、本
発明を完成するに至った。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies on the relationship between the dispersion conditions of solid fine particles and the fine particle dispersion liquid, and as a result, it was thought that the dispersion stability of the fine particle dispersion liquid was conventionally reduced. The present inventors have found that the decomposition of the polymer dispersant, which has been progressing to a certain extent, conversely contributes to the improvement of dispersibility, and has completed the present invention.
【０００８】即ち本発明は、高分子分散剤を用いて溶媒
中に固体微粒子を分散させる方法であって、前記高分子
分散剤の重量平均分子量比（分散後の重量平均分子量／
分散前の重量平均分子量）を０．８以下とすることを特
徴とする固体微粒子の分散方法である。That is, the present invention is a method for dispersing solid fine particles in a solvent using a polymer dispersant, wherein the weight average molecular weight ratio of the polymer dispersant (weight average molecular weight after dispersion /
The weight average molecular weight before dispersion) is 0.8 or less.
【０００９】前記固体微粒子がカーボンブラックである
ことが好ましい。The solid fine particles are preferably carbon black.
【００１０】また、６０℃以上の温度での高温分散工
程、および、前記高温分散工程の後に行われる６０℃未
満の温度での低温分散工程、を含むことが好ましい。It is also preferable to include a high temperature dispersion step at a temperature of 60 ° C. or higher, and a low temperature dispersion step at a temperature of less than 60 ° C., which is performed after the high temperature dispersion step.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明は、高分子分散剤を用いて
溶媒中に固体微粒子を分散させる際に、高分子分散剤の
重量平均分子量比（分散後の重量平均分子量／分散前の
重量平均分子量）と分散性との相関性に着目し完成され
たものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, when dispersing solid fine particles in a solvent using a polymer dispersant, the weight average molecular weight ratio of the polymer dispersant (weight average molecular weight after dispersion / weight before dispersion). It was completed by paying attention to the correlation between (average molecular weight) and dispersibility.
【００１２】一般に、高分子分散剤を用いて固体微粒子
を分散させる場合、溶媒中に固体微粒子および高分子分
散剤を配合し、分散処理が施される。例えば、高分子分
散剤としてポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を使用した
場合、加熱によりＰＶＰは分解し、重量平均分子量が低
下する。このようなＰＶＰの分解による分子量低下は、
上述のように分散性に関して弊害であると考えられてい
た。しかしながら、重量平均分子量比の低下は、分散性
に関して好適なファクターとして作用することが見出さ
れた。どのような反応メカニズムによって固体微粒子の
分散性が向上するかは明確ではないものの、可能性とし
ては、切断された高分子鎖末端と固体微粒子との反応や
相互作用が予想される。Generally, when the solid fine particles are dispersed using a polymer dispersant, the solid fine particles and the polymer dispersant are mixed in a solvent and a dispersion treatment is performed. For example, when polyvinylpyrrolidone (PVP) is used as the polymer dispersant, PVP is decomposed by heating and the weight average molecular weight is lowered. The decrease in molecular weight due to the decomposition of PVP is
As described above, it was considered to be an adverse effect on dispersibility. However, it has been found that a reduction in the weight average molecular weight ratio acts as a suitable factor for dispersibility. Although it is not clear by what reaction mechanism the dispersibility of the solid fine particles is improved, it is possible that the reaction or interaction between the cleaved polymer chain end and the solid fine particles is expected.
【００１３】高分子分散剤の重量平均分子量比の範囲
は、優れた分散安定性を発現するためには、０．８以下
であることが好ましく、０．７以下であることがより好
ましく、０．６以下であることが特に好ましい。重量平
均分子量比の下限は特に限定されるものではないが、重
量平均分子量比を低下させるためには、長時間の処理が
必要となるため実際的には０．１以上とすることが適切
である。なお、重量平均分子量比は、ゲルパーミエーシ
ョンクロマトグラフィーによって測定することができ
る。The range of the weight average molecular weight ratio of the polymer dispersant is preferably 0.8 or less, more preferably 0.7 or less, in order to exhibit excellent dispersion stability. It is particularly preferable that it is less than or equal to 0.6. The lower limit of the weight average molecular weight ratio is not particularly limited, but in order to reduce the weight average molecular weight ratio, long-time treatment is required, so it is appropriate to be 0.1 or more in practice. is there. The weight average molecular weight ratio can be measured by gel permeation chromatography.
【００１４】溶媒中への固体微粒子の分散においては、
熱を加えなくとも重量平均分子量比を低下させることが
できる。しかしながら、加熱しながら分散を行うことに
よって、重量平均分子量比の調整が容易なものとなる。
また、高分子分散剤や固体微粒子の種類によっては、加
熱処理による表面状態の制御により、分散性を向上させ
ることも可能となる。In dispersing the solid fine particles in the solvent,
The weight average molecular weight ratio can be reduced without applying heat. However, by performing dispersion while heating, adjustment of the weight average molecular weight ratio becomes easy.
Further, depending on the type of polymer dispersant or solid fine particles, it is possible to improve the dispersibility by controlling the surface state by heat treatment.
【００１５】加熱しながら分散する場合の条件について
は特に限定されるものではなく、例えば、高温分散工程
と低温分散工程とを組み合わせる処理方法、分散させる
際の温度を変化させない処理方法など各種加熱条件を設
定することができ、処理する高分子分散体や固体微粒子
の条件によっては、複雑な熱処理を施してもよいことは
勿論である。これらの中では、高温分散工程を行った後
に、低温分散工程を行う処理を施すことが効果的である
ため好ましい。分散中の処理温度は、高分子分散体の種
類によって変動するため一義的には規定できないが、分
散中の処理温度が低すぎると加熱による効果が充分に得
られない恐れがある。このため、少なくとも分散工程の
一部の処理温度を６０℃以上とすることが好ましく、７
０℃以上とすることがより好ましく、８０℃以上とする
ことが特に好ましい。一方、分散中の処理温度が高すぎ
ると分解速度の上昇に伴う反応制御の困難性、副反応の
発生、使用できる溶媒の制限、分散装置の耐熱性等の問
題が生じるため、３００℃以下であることが好ましく、
２００℃以下であることがより好ましい。処理時間は高
分子分散剤、固体微粒子および溶媒に応じて適宜選択す
ればよい。なお、本発明においては分散中の処理温度と
は分散装置の内温とする。The conditions for dispersing while heating are not particularly limited. For example, various heating conditions such as a treatment method in which a high temperature dispersion step and a low temperature dispersion step are combined, a treatment method in which the temperature during dispersion is not changed, and the like. It is a matter of course that complicated heat treatment may be performed depending on the conditions of the polymer dispersion and solid fine particles to be treated. Among these, it is effective to carry out the treatment of performing the low temperature dispersion step after the high temperature dispersion step. The treatment temperature during dispersion cannot be uniquely defined because it varies depending on the type of polymer dispersion, but if the treatment temperature during dispersion is too low, the effect of heating may not be sufficiently obtained. Therefore, it is preferable to set the treatment temperature of at least a part of the dispersion step to 60 ° C. or higher.
The temperature is more preferably 0 ° C. or higher, particularly preferably 80 ° C. or higher. On the other hand, if the treatment temperature during dispersion is too high, problems such as difficulty in reaction control with increase in decomposition rate, occurrence of side reactions, limitation of usable solvent, heat resistance of dispersion device, etc. occur, so that the temperature is not higher than 300 ° C. Preferably
It is more preferably 200 ° C. or lower. The treatment time may be appropriately selected depending on the polymer dispersant, solid fine particles and solvent. In the present invention, the treatment temperature during dispersion is the internal temperature of the dispersion device.
【００１６】高温分散工程と低温分散工程とを組み合わ
せて分散処理を施す場合の温度条件は、分散中の処理温
度を６０℃以上とした高温分散工程の後に、低温分散工
程を施すことが好ましい。低温分散工程の処理温度は、
６０℃未満であることが好ましく、また、高温分散工程
における処理温度との温度差を２０℃以上とすることが
好ましく、３０℃以上とすることがより好ましく、４０
℃以上とすることが特に好ましい。このような高温分散
工程と低温分散工程とを組み合わせて処理した場合、理
由（理論的な作用機序）は明らかでないが分散処理後の
安定性およびその後の経時的な安定性（分散安定性）が
より高まる。このため、実際の生産段階においては、歩
留まり向上により製造コストを削減できる。処理時間は
高分子分散剤、固体微粒子および溶媒に応じて適宜選択
すればよい。Regarding the temperature condition when the dispersion treatment is performed by combining the high temperature dispersion step and the low temperature dispersion step, it is preferable to perform the low temperature dispersion step after the high temperature dispersion step in which the treatment temperature during dispersion is 60 ° C. or higher. The processing temperature of the low temperature dispersion process is
It is preferably lower than 60 ° C., and the temperature difference from the treatment temperature in the high temperature dispersion step is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. or higher, and 40
It is particularly preferable that the temperature is not lower than ° C. When such a high temperature dispersion process and a low temperature dispersion process are combined for treatment, the reason (theoretical mechanism of action) is not clear, but the stability after dispersion treatment and the subsequent stability over time (dispersion stability) Will be higher. Therefore, in the actual production stage, the manufacturing cost can be reduced by improving the yield. The treatment time may be appropriately selected depending on the polymer dispersant, solid fine particles and solvent.
【００１７】高温分散工程の前には、６０℃未満の処理
工程を溶媒温度での予備分散工程を設けてもよい。予備
分散工程を設けることにより、理由（理論的な作用機
序）は明らかでないが、分散安定性への寄与が認めら
れ、固体微粒子のより一層の表面改質効果が得られるか
らである。予備分散工程および低温分散工程の処理温度
は、−２０〜５５℃の範囲で高分子分散体や固体微粒子
によって適宜選択すればよい。処理時間は特に限定され
るものではないが、必要以上の長時間に渡って予備分散
を行っても得られる効果は少ないため、生産性を考慮し
て必要最小限の処理時間とすればよい。Before the high temperature dispersion step, a treatment step at a temperature lower than 60 ° C. and a preliminary dispersion step at a solvent temperature may be provided. Although the reason (theoretical mechanism of action) is not clarified by providing the preliminary dispersion step, a contribution to dispersion stability is recognized and a further surface modification effect of the solid fine particles is obtained. The treatment temperature in the preliminary dispersion step and the low temperature dispersion step may be appropriately selected within the range of -20 to 55 ° C depending on the polymer dispersion and solid fine particles. The treatment time is not particularly limited, but the effect obtained even if the preliminary dispersion is performed for a longer time than necessary is small, and therefore the treatment time may be set to the minimum necessary in consideration of productivity.
【００１８】なお、固体微粒子と高分子分散剤とを溶媒
中に配合する際の温度は、特に制限されるべきものでは
なく、特に問題がなければ室温下にて配合処理すればよ
い。The temperature at which the solid fine particles and the polymer dispersant are blended in the solvent is not particularly limited, and the blending treatment may be carried out at room temperature if there is no particular problem.
【００１９】続いて本発明の分散方法において用いられ
る分散処理装置について説明する。ただし、以下に記載
する分散処理装置を用いなければならないものではな
く、各種公知技術を用いた改良や変更を加えることも勿
論可能である。Next, the dispersion processing apparatus used in the dispersion method of the present invention will be described. However, it is not necessary to use the dispersion processing device described below, and it is of course possible to make improvements and changes using various known techniques.
【００２０】分散は、ビーズミル、ボールミル、ロール
ミル、バスケットタイプミル、超音波分散、高圧分散な
どが各種公知の分散機またはそれらの改良形態を用いる
ことができ、特に限定されるものでない。より具体的に
は、被処理流体を内部に収容するベッセルと、ベッセル
内部において回転する撹拌子と、ベッセル内部に収容さ
れた被処理流体の加熱装置または冷却装置（加熱または
冷却のいずれか一方を行うものであっても、両者の機能
を併設するものであってもよい）と、ベッセル内部に収
容された複数の粒状分散媒体とからなるバッチ式または
循環式の分散装置を用いることができる。For the dispersion, various known dispersers such as a bead mill, a ball mill, a roll mill, a basket type mill, an ultrasonic dispersion, and a high pressure dispersion can be used, or their improved forms are not particularly limited. More specifically, a vessel that contains a fluid to be treated therein, a stirring bar that rotates inside the vessel, and a heating device or a cooling device (either one of heating or cooling) for the fluid to be treated that is accommodated inside the vessel. It is possible to use a batch type or circulation type dispersion device composed of a plurality of granular dispersion media housed inside the vessel).
【００２１】ベッセルの材料は、アルミナ、ジルコニ
ア、ステアタイト、窒化珪素、炭化珪素、タングステン
カーバイト等の各種セラミックス、各種ガラス、鋼、ク
ロム鋼、ハステロイ等のニッケル系合金などの各種金属
等が挙げられる。形状は特に限定されるものではなく、
円筒型、円錐型、半円筒型、アトライターミルのような
もの、断面Ｗ字またはコの字型のものなど各種形状のも
のを使用でき、縦置でも横置でもどちらでもよい。Examples of the material of the vessel include various ceramics such as alumina, zirconia, steatite, silicon nitride, silicon carbide and tungsten carbide, various glasses, various metals such as steel, chrome steel, nickel alloys such as Hastelloy. To be The shape is not particularly limited,
Various shapes such as a cylindrical type, a conical type, a semi-cylindrical type, an attritor mill, and a W-shaped or U-shaped cross-section can be used, and either vertical or horizontal placement is possible.
【００２２】撹拌子の材料は、アルミナ、ジルコニア、
ステアタイト、窒化珪素、炭化珪素、タングステンカー
バイト等の各種セラミックス、各種ガラス、鋼、クロム
鋼、ハステロイ等のニッケル系合金などの各種金属等が
挙げられる。ベッセルの材質と同一であっても、異なっ
ていても特に問題はない。形状は、円盤状（ディスク
型）、ピン型、ディスクタービン型、ファンタービン
型、プロペラ型、螺旋軸翼型、螺旋帯翼型、ゲート型、
アンカー型、円筒状、パドル型といった各種の形状のも
の、これらに通液性の孔を形成したものなどが挙げられ
る。また、この撹拌子の形状に応じて、適当な形状を有
する邪魔板や固定子を設けてもよい。The material of the stirrer is alumina, zirconia,
Examples include various ceramics such as steatite, silicon nitride, silicon carbide and tungsten carbide, various glasses, various metals such as steel, chrome steel, nickel alloys such as Hastelloy. There is no particular problem whether the material of the vessel is the same or different. The shapes are disk (disk type), pin type, disk turbine type, fan turbine type, propeller type, spiral shaft blade type, spiral band blade type, gate type,
Examples include various types such as anchor type, cylindrical type, paddle type, and those having liquid-permeable holes formed therein. In addition, a baffle plate or a stator having an appropriate shape may be provided depending on the shape of the stirrer.
【００２３】加熱装置は、ベッセル内の被処理流体を有
効に加熱できるものである限り特に限定されるものでは
なく、熱媒循環加熱装置、赤外加熱装置、高周波誘導加
熱装置、リボンヒーター、セラミックスヒーター、コイ
ルヒーター等各種のものを採用することが可能であり、
またその配置位置もベッセルの外周や外部に配置するも
ののみならず、撹拌子の回転に支障をきたさない限りベ
ッセルの内部空間に配置することも可能である。例え
ば、ベッセル内面、撹拌子、回転軸、固定子、邪魔板等
に組付けることも可能である。装置の構造あるいは温度
制御の観点からは、ベッセルの外周部に加熱装置を配置
するのが好ましい。The heating device is not particularly limited as long as it can effectively heat the fluid to be treated in the vessel, and a heating medium circulating heating device, an infrared heating device, a high frequency induction heating device, a ribbon heater, a ceramics. It is possible to adopt various things such as heaters and coil heaters,
Further, the disposition position is not limited to the disposition on the outer periphery or outside of the vessel, but may be disposition in the inner space of the vessel as long as the rotation of the stirring bar is not hindered. For example, it can be mounted on the inner surface of the vessel, stirrer, rotary shaft, stator, baffle plate, or the like. From the viewpoint of the structure of the device or temperature control, it is preferable to arrange the heating device on the outer peripheral portion of the vessel.
【００２４】冷却装置も、ベッセル内の被処理流体を有
効に冷却できるものである限り特に限定されるものでは
なく、冷媒循環冷却装置、クーリングタワー方式冷却装
置、圧縮式冷却装置、吸収式冷却装置、蒸気噴射式冷却
装置など各種のものを採用することが可能である。配置
位置は、加熱装置同様種々の位置に配置可能である。装
置の構造あるいは温度制御の観点からは、ベッセルの外
周や外部に冷却装置を配置するのが好ましい。The cooling device is not particularly limited as long as it can effectively cool the fluid to be treated in the vessel, and it is a refrigerant circulation cooling device, a cooling tower cooling device, a compression cooling device, an absorption cooling device, Various types such as a steam injection cooling device can be adopted. The arrangement position can be arranged in various positions like the heating device. From the viewpoint of the structure of the device or the temperature control, it is preferable to dispose the cooling device on the outer circumference or outside of the vessel.
【００２５】分散媒体は、処理される固体微粒子の種
類、ベッセル、撹拌子の形態等に応じて適宜選択すれば
よく、アルミナ、ジルコニア、ステアタイト、窒化珪
素、炭化珪素、タングステンカーバイドなどの各種セラ
ミックス、各種ガラス、鋼、クロム鋼、ハステロイ等の
ニッケル系合金などの各種金属から構成される球状、円
筒状、回転楕円体状等の形状のものなどが挙げられる。
この中では、アルミナ、ジルコニア、鋼またはクロム鋼
から構成される球状のビーズが好ましく、大きさは、直
径０．０５〜２０ｍｍ程度のものが好ましく、０．１〜
５ｍｍ程度のものがより好ましい。分散媒体のベッセル
への充填割合はベッセルや撹拌子の形態等によって決定
すればよく、特に限定されるものではないが、割合が低
すぎると二次凝集状態にある固体微粒子の充分な解砕が
できず優れた分散性が得られない恐れがある。このた
め、ベッセルの有効容積の２０体積％以上とすることが
好ましく、３０体積％以上とすることがより好ましい。
一方、割合が高すぎると分散媒体の磨耗によるコンタミ
ネーションの増大を引き起こす恐れがある。このため、
９０体積％以下であることが好ましく、８０体積％以下
であることがより好ましい。The dispersion medium may be appropriately selected depending on the type of solid fine particles to be treated, the form of vessel, stirrer, etc., and various ceramics such as alumina, zirconia, steatite, silicon nitride, silicon carbide, tungsten carbide and the like. Examples include spherical, cylindrical, spheroidal, and other shapes made of various metals such as various glasses, steel, chrome steel, and nickel-based alloys such as Hastelloy.
Among these, spherical beads made of alumina, zirconia, steel or chrome steel are preferable, and those having a diameter of 0.05 to 20 mm are preferable, and 0.1 to 20 mm in diameter.
It is more preferably about 5 mm. The filling ratio of the dispersion medium into the vessel may be determined according to the form of the vessel or the stirring bar, etc., and is not particularly limited, but if the ratio is too low, sufficient crushing of the solid fine particles in the secondary aggregation state may occur. It may not be possible to obtain excellent dispersibility. Therefore, it is preferably 20% by volume or more of the effective volume of the vessel, and more preferably 30% by volume or more.
On the other hand, if the proportion is too high, the contamination of the dispersion medium may increase, resulting in increased contamination. For this reason,
It is preferably 90% by volume or less, and more preferably 80% by volume or less.
【００２６】図１には、本発明に係る固体微粒子の分散
方法に用いられる分散処理装置の一実施形態の断面模式
図を示す。FIG. 1 is a schematic sectional view of an embodiment of a dispersion treatment apparatus used in the method for dispersing solid fine particles according to the present invention.
【００２７】図１に示す湿式分散処理装置は、円筒型閉
塞容器であるベッセル１を備えた縦型の処理装置（アト
ライター）である。このベッセル１には、回転軸２がベ
ッセル外部よりベッセル内部空間へとベッセルの軸線に
沿って液密に挿通されている。そして、この回転軸２の
ベッセル内部空間に位置する部位には、円盤状の複数の
撹拌子３がそれぞれ所定間隔離間されて回転軸２にほぼ
垂直な方向に沿って取付けられており、ベッセル外部に
おいて回転軸２は駆動装置（図示せず）に連結されてい
る。また、ベッセル１の内部には、多数の球状ビーズ４
が充填されている。アトライターは、ヒーターを内設し
た湯浴２１に浸漬されることによって、加熱できるよう
になっている。なお、分散液を冷却したい場合には湯浴
２１を水浴または氷浴で置き換えたアトライターを用い
ればよく、予備分散工程を設ける場合には湯浴２１に内
設されたヒーターを用いても、温度の異なる湯浴２１に
取り替える方式としてもよい。The wet dispersion processing apparatus shown in FIG. 1 is a vertical processing apparatus (attritor) equipped with a vessel 1 which is a cylindrical closed container. A rotary shaft 2 is inserted into the vessel 1 from the outside of the vessel into the space inside the vessel in a liquid-tight manner along the axis of the vessel. A plurality of disk-shaped stirrers 3 are attached at predetermined intervals to a portion of the rotary shaft 2 located in the inner space of the vessel along a direction substantially perpendicular to the rotary shaft 2. In, the rotary shaft 2 is connected to a drive device (not shown). In addition, a large number of spherical beads 4 are provided inside the vessel 1.
Is filled. The attritor can be heated by being immersed in a hot water bath 21 having a heater therein. When it is desired to cool the dispersion liquid, an attritor in which the hot water bath 21 is replaced with a water bath or an ice bath may be used. When a preliminary dispersion step is provided, a heater provided in the hot water bath 21 may be used. The system may be replaced with a hot water bath 21 having a different temperature.
【００２８】続いて、本発明の分散方法に用いられる高
分子分散剤、溶媒、固体微粒子について説明する。Next, the polymer dispersant, solvent and solid fine particles used in the dispersion method of the present invention will be described.
【００２９】高分子分散剤は特に限定されるものではな
く各種公知の高分子分散剤を用いることができ、高分子
形態も、ブロックポリマー、グラフトポリマー、くし形
ポリマー等限定されるものではない。具体的には、ポリ
ビニルピロリドン（以下「ＰＶＰ」とも略記）、ポリビ
ニルアルコール（以下「ＰＶＡ」とも略記）、ポリエチ
レンオキサイド（以下「ＰＥＯ」とも略記）、スチレン
−アクリル酸コポリマー、オキシエチレン−オキシプロ
ピレンブロックポリマー、ポリ（メタ）アクリル酸エス
テル、ＰＶＰ−アクリル酸グラフトポリマーなどが挙げ
られる。各種市販の高分子分散剤を用いてもよく、例え
ば、スチレンアクリル酸系共重合体（Ｊｏｈｎｃｒｙｌ
株式会社製）；（メタ）アクリル酸系共重合体ポリフロ
ーＮｏ．７５、Ｎｏ．９０、Ｎｏ．９５（いずれも共栄
社油脂化学工業株式会社製）；メガファックＦ１７１、
Ｆ１７２、Ｆ１７３（いずれも大日本インキ化学工業株
式会社製）；フロラードＦｃ４３０、Ｆｃ４３１（いず
れも住友スリーエム株式会社製）；ソルスパース１２０
００、１３２４０、２００００、２４０００、２６００
０、２８０００などの各種ソルスパース分散剤（いずれ
もゼネカ株式会社製）；ディスパースビック１１１、１
６１、１６４、１６５（いずれもビックケミー株式会社
製）などを用いることができる。これらは、１種単独で
使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これら
の中では、加熱により分解してラジカルを発生させやす
いという理由によりＰＶＰ、ＰＶＡまたはＰＥＯである
ことが好ましい。高分子分散剤の分子量は特に限定され
るものではないが、数平均分子量が２，０００〜３，０
００，０００程度のものを用いることができる。The polymer dispersant is not particularly limited, and various known polymer dispersants can be used, and the polymer form is not limited to block polymers, graft polymers, comb polymers and the like. Specifically, polyvinylpyrrolidone (hereinafter also abbreviated as "PVP"), polyvinyl alcohol (hereinafter also abbreviated as "PVA"), polyethylene oxide (hereinafter also abbreviated as "PEO"), styrene-acrylic acid copolymer, oxyethylene-oxypropylene block. Polymers, poly (meth) acrylic acid esters, PVP-acrylic acid graft polymers and the like can be mentioned. Various commercially available polymer dispersants may be used. For example, a styrene acrylic acid-based copolymer (Johncryl)
Co., Ltd.); (meth) acrylic acid-based copolymer Polyflow No. 75, no. 90, No. 95 (all manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo Co., Ltd.); Megafac F171,
F172, F173 (both manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.); Florade Fc430, Fc431 (both manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.); Sols Perth 120
00, 13240, 20000, 24000, 2600
Various sol-spersing dispersants such as 0, 28,000 (all manufactured by Zeneca Corporation); Disperse Big 111, 1
61, 164, 165 (all manufactured by Big Chemie Co., Ltd.) can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, PVP, PVA or PEO is preferable because it is easily decomposed by heating to generate radicals. The molecular weight of the polymer dispersant is not particularly limited, but the number average molecular weight is 2,000 to 3,0.
It is possible to use a material having a capacity of about 100,000.
【００３０】高分子分散剤の合成方法も特に限定される
ものではなく、各種公知の方法で合成することができ
る。例えば、ＰＶＰにアクリル酸グラフトポリマーをグ
ラフト重合させたＰＶＰ−アクリル酸グラフトポリマー
は、水、アルコールなどを溶媒として、溶液中のＰＶＰ
濃度を１０質量％以上として重合させることにより、グ
ラフト効率の高いＰＶＰ−アクリル酸グラフトポリマー
を得ることができる。The method for synthesizing the polymer dispersant is not particularly limited, and various known methods can be used for synthesis. For example, a PVP-acrylic acid graft polymer obtained by graft-polymerizing an acrylic acid graft polymer on PVP uses PVP in a solution using water, alcohol, or the like as a solvent.
By polymerizing at a concentration of 10% by mass or more, a PVP-acrylic acid graft polymer having high graft efficiency can be obtained.
【００３１】溶媒も、高分子分散剤が分散剤としての作
用を果たす限り特に限定されるものではなく、使用用
途、処理条件、用いる高分子分散剤や固体微粒子の種類
に応じて適宜選択すればよい。具体的には、水；メチル
アルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコー
ル、ブチルアルコール、アリルアルコール等のアルコー
ル類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ジ
エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、ジエチレングリコールモノエチル
エーテル、ポリプロピレングリコールモノエチルエーテ
ル、ポリエチレングリコールモノアリルエーテル、ポリ
プロピレングリコールモノアリルエーテル等のグリコー
ルないしその誘導体類；グリセロール、グリセロールモ
ノエチルエーテル、グリセロールモノアリルエーテル等
のグリセロールないしその誘導体類；テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン等のエーテル類；メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン等のケトン類；流動パラフィ
ン、デカン、デセン、メチルナフタレン、デカリン、ケ
ロシン、ジフェニルメタン、トルエン、ジメチルベンゼ
ン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、プロピルベン
ゼン、シクロヘキサン、部分的に水が添加されたトリフ
ェニル等の炭化水素類、ポリジメチルシロキサン、部分
オクチル置換ポリジメチルシロキサン、部分フェニル置
換ポリジメチルシロキサン、フルオロシリコーンオイル
等のシリコーンオイル類；クロロベンゼン、ジクロロベ
ンゼン、ブロモベンゼン、クロロジフェニル、クロロジ
フェニルメタン等のハロゲン化炭化水素類；ダイルロル
（ダイキン工業株式会社製）、デムナム（ダイキン工業
株式会社製）等のふっ化物類；安息香酸エチル、安息香
酸オクチル、フタル酸ジオクチル、トリメリット酸トリ
オクチル、セバシン酸ジブチル、（メタ）アクリル酸エ
チル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸
ドデシル等のエステル化合物類、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドンなどが挙げられる。The solvent is also not particularly limited as long as the polymer dispersant functions as a dispersant, and may be appropriately selected depending on the use application, treatment conditions, the type of polymer dispersant and solid fine particles to be used. Good. Specifically, water; alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, and allyl alcohol; ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether, polypropylene glycol monoethyl ether. , Glycols such as polyethylene glycol monoallyl ether and polypropylene glycol monoallyl ether and derivatives thereof; glycerol and derivatives thereof such as glycerol, glycerol monoethyl ether and glycerol monoallyl ether; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; methyl ethyl ketone,
Ketones such as methyl isobutyl ketone; liquid paraffin, decane, decene, methylnaphthalene, decalin, kerosene, diphenylmethane, toluene, dimethylbenzene, ethylbenzene, diethylbenzene, propylbenzene, cyclohexane, triphenyl with partially added water, etc. Hydrocarbons, polydimethylsiloxane, partially octyl-substituted polydimethylsiloxane, partially phenyl-substituted polydimethylsiloxane, silicone oils such as fluorosilicone oil; halogenated hydrocarbons such as chlorobenzene, dichlorobenzene, bromobenzene, chlorodiphenyl, chlorodiphenylmethane Fluorides such as Dailroll (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) and Demnam (manufactured by Daikin Industries, Ltd.); ethyl benzoate, octyl benzoate, phthalates Dioctyl, trioctyl trimellitate, dibutyl sebacate, ethyl (meth) acrylate, (meth) acrylate, butyl (meth) ester compounds of dodecyl acrylate, etc. N- methyl-2-pyrrolidone.
【００３２】固体微粒子は、特に限定されるものではな
く、絶縁性微粒子、半導電性微粒子、導電性微粒子など
各種微粒子を用いることができる。The solid fine particles are not particularly limited, and various fine particles such as insulating fine particles, semiconductive fine particles, and conductive fine particles can be used.
【００３３】絶縁性微粒子としては、シリカ、アルミ
ナ、ジルコニア、チタニア、酸化マグネシウム、炭酸マ
グネシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バ
リウム、酸化アルミニウム等が挙げられる。Examples of the insulating fine particles include silica, alumina, zirconia, titania, magnesium oxide, magnesium carbonate, calcium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate and aluminum oxide.
【００３４】半導電性微粒子としては、鉄窒化物、酸化
クロム、酸化亜鉛、チタンブラック、チタンイエロー、
コバルトブルー等の複合酸化物微粒子が挙げられる。The semiconductive fine particles include iron nitride, chromium oxide, zinc oxide, titanium black, titanium yellow,
Examples include complex oxide fine particles such as cobalt blue.
【００３５】導電性微粒子としては、カーボンブラッ
ク、黒鉛、金、銀、白金、アルミニウム、チタン、バナ
ジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、
亜鉛、タングステン、ゲルマニウム、パラジウム、酸化
鉄、酸化ルテニウム、酸化モリブデン、フタロシアニン
ブルー、フタロシアニングリーンなどが挙げられる。The conductive fine particles include carbon black, graphite, gold, silver, platinum, aluminum, titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel,
Examples thereof include zinc, tungsten, germanium, palladium, iron oxide, ruthenium oxide, molybdenum oxide, phthalocyanine blue, and phthalocyanine green.
【００３６】上記微粒子の他にも必要に応じて例えば、
有機シラン、顔料、充填剤、摩滅剤、誘電体、潤滑剤等
の各種公知の添加物微粒子を本発明の効果が損なわれな
い範囲で加えることができる。また、有機顔料、無機顔
料、カーボンブラック、金属粒子などの表面をシリカ、
アルミナ、ジルコニア、チタニア等で表面処理した微粒
子を用いてもよい。In addition to the above fine particles, if necessary, for example,
Fine particles of various known additives such as organic silanes, pigments, fillers, abrasives, dielectrics and lubricants can be added within a range that does not impair the effects of the present invention. In addition, the surface of organic pigments, inorganic pigments, carbon black, metal particles, etc. is silica,
Fine particles surface-treated with alumina, zirconia, titania or the like may be used.
【００３７】微粒子の大きさは使用用途によって適宜選
択すればよく、特に限定されるものではない。例えば、
各種導電材料に使用する場合においては、電気特性のば
らつきを制御するためには、一次粒子に基づく平均粒径
が１μｍ以下であることが好ましく、０．００１〜０．
５μｍであることが好ましい。The size of the fine particles may be appropriately selected depending on the intended use and is not particularly limited. For example,
When used in various conductive materials, the average particle diameter based on the primary particles is preferably 1 μm or less in order to control variations in electrical characteristics, and 0.001 to 0.
It is preferably 5 μm.
【００３８】固体微粒子に対する高分子分散剤の配合割
合は、使用する分散剤の種類、分散液の用途等に応じて
左右されるため一概には規定できないが、高分子分散剤
量が少なすぎると、固体微粒子が均一に分散されない恐
れがある。このため、高分子分散剤量は、固体微粒子１
００質量部に対し、１質量部以上であることが好まし
く、５質量部以上であることがより好ましく、２０質量
部以上であることが特に好ましい。一方、高分子分散剤
量が多すぎると、固体微粒子量の特性が発現しない恐れ
がある。このため、固体微粒子１００質量部に対し、１
０００質量部以下であることが好ましく、５００質量部
以下であることがより好ましく、３００質量部以下であ
ることが特に好ましい。The blending ratio of the polymer dispersant to the solid fine particles cannot be unconditionally specified because it depends on the type of the dispersant used, the use of the dispersion, etc., but if the amount of the polymer dispersant is too small. However, solid fine particles may not be uniformly dispersed. Therefore, the amount of the polymer dispersant is 1
It is preferably 1 part by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and particularly preferably 20 parts by mass or more with respect to 00 parts by mass. On the other hand, if the amount of the polymer dispersant is too large, the characteristics of the amount of solid fine particles may not be exhibited. Therefore, for 100 parts by mass of solid fine particles, 1
The amount is preferably 000 parts by mass or less, more preferably 500 parts by mass or less, and particularly preferably 300 parts by mass or less.
【００３９】また、分散溶媒中の固体微粒子および高分
子分散剤の合計配合量は、使用する分散装置の種類、分
散条件等に左右されるため、一概には規定できないが、
合計配合量が少なすぎると、含有される固体微粒子量が
少ないため、生産性が低下する恐れがある。このため、
分散溶媒１００質量部に対し、０．０１質量部以上であ
ることが好ましく、０．１質量部以上であることがより
好ましく、１質量部以上であることが特に好ましい。一
方、多すぎると分散液の増粘化を招来し、作業性が悪く
なる恐れがある。このため、分散溶媒１００質量部に対
し、３００質量部以下であることが好ましく、２００質
量部以下であることがより好ましく、１００質量部以下
であることが特に好ましい。Further, the total amount of the solid fine particles and the polymeric dispersant in the dispersion solvent depends on the type of the dispersing device used, the dispersion conditions, etc., but cannot be specified unconditionally.
If the total blending amount is too small, the amount of solid fine particles contained is small, which may reduce the productivity. For this reason,
The amount is preferably 0.01 part by mass or more, more preferably 0.1 part by mass or more, and particularly preferably 1 part by mass or more, relative to 100 parts by mass of the dispersion solvent. On the other hand, if the amount is too large, the viscosity of the dispersion liquid may be increased and the workability may be deteriorated. Therefore, it is preferably 300 parts by mass or less, more preferably 200 parts by mass or less, and particularly preferably 100 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the dispersion solvent.
【００４０】[0040]
【実施例】＜実施例１＞ポリビニルピロリドン（和光純
薬工業株式会社製：Ｋ９０）を２５質量部、Ｎ−メチル
−２−ピロリドンを４２５質量部、およびカーボンブラ
ック（三菱化学株式会社製：ＭＡ８）を５０質量部配合
し、図１に示す分散処理装置（アトライター）に投入し
た。投入時の分散液の温度は２５℃であった。ここに直
径１ｍｍのジルコニア製ビーズ２５００質量部を加え
て、回転数６００ｒｐｍで分散を開始した。湯浴の温度
を調節することにより、分散装置の内温が１２０℃にな
るまで２℃／ｍｉｎのレートで昇温させ、１２０℃で６
時間高温分散処理を行った。その後、湯浴に冷却水を流
し、分散装置の内温が４０℃になるまで４℃／ｍｉｎの
レートで冷却させ、４０℃で２時間低温分散処理を行っ
た。その後、ジルコニア製ビーズと液体とを濾過により
分離し、カーボンブラック分散液を得た。Examples <Example 1> 25 parts by mass of polyvinylpyrrolidone (K90 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 425 parts by mass of N-methyl-2-pyrrolidone, and carbon black (MA8 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). 50 parts by mass was added to the dispersion treatment device (attritor) shown in FIG. The temperature of the dispersion liquid at the time of addition was 25 ° C. 2500 parts by mass of zirconia beads having a diameter of 1 mm were added thereto, and dispersion was started at a rotation speed of 600 rpm. By adjusting the temperature of the hot water bath, the temperature inside the dispersion device is raised at a rate of 2 ° C./min until it reaches 120 ° C.
A high temperature dispersion treatment was performed for an hour. Then, cooling water was poured into the hot water bath to cool the dispersion device at a rate of 4 ° C./min until the internal temperature of the dispersion device reached 40 ° C., and low temperature dispersion treatment was performed at 40 ° C. for 2 hours. Then, the zirconia beads and the liquid were separated by filtration to obtain a carbon black dispersion liquid.
【００４１】分散剤であるポリビニルピロリドンの分散
処理前の重量平均分子量は１，２００，０００、分散処
理後の重量平均分子量は３４０，０００であった。従っ
て、分散前後の重量平均分子量比は０．２８であった。
なお、重量平均分子量の測定は、分散液を超遠心分離機
（２０万Ｇ−６０ｍｉｎ）にかけて、カーボンブラック
を沈降させて上澄み液を得て、上澄み液中に含まれるポ
リビニルピロリドンの分子量をゲルパーミエーションク
ロマトグラフィー（株式会社島津製作所製）で測定し
た。カラムは昭和電工株式会社製ＫＤ−Ｇ、ＫＤ−８０
６、ＫＤ−８０４を直列に繋いだものを用いた。また、
展開溶媒は０．１質量％ＬｉＢｒ−ＤＭＦ、カラム温度
は４０℃、流速は０．８ｍｌ／ｍｉｎとした。分子量標
準物質は株式会社東ソー製標準ポリスチレンを用いた。The weight average molecular weight of the dispersant, polyvinylpyrrolidone, before the dispersion treatment was 1,200,000, and the weight average molecular weight after the dispersion treatment was 340,000. Therefore, the weight average molecular weight ratio before and after dispersion was 0.28.
The weight average molecular weight is measured by subjecting the dispersion liquid to an ultracentrifuge (200,000 G-60 min) to precipitate carbon black to obtain a supernatant liquid. The molecular weight of polyvinylpyrrolidone contained in the supernatant liquid is determined by gel permeation. It was measured by ion chromatography (manufactured by Shimadzu Corporation). Column is Showa Denko KD-G, KD-80
6 and KD-804 connected in series were used. Also,
The developing solvent was 0.1% by mass LiBr-DMF, the column temperature was 40 ° C., and the flow rate was 0.8 ml / min. As the molecular weight standard substance, standard polystyrene manufactured by Tosoh Corporation was used.
【００４２】得られた分散液の分散安定性の経時的変化
を調査する目的で粘度の経時変化を測定した。Ｂ型粘度
計を用いて２５℃での粘度を測定したところ、初期粘度
は４０ｍＰａ・ｓであった。７日経過後の粘度を同様に
測定したところ、４１ｍＰａ・ｓと殆ど変化せず、優れ
た分散安定性を有することが示された。結果を表１に示
す。The time-dependent change in viscosity was measured for the purpose of investigating the time-dependent change in dispersion stability of the obtained dispersion. When the viscosity at 25 ° C. was measured using a B type viscometer, the initial viscosity was 40 mPa · s. When the viscosity after 7 days was similarly measured, it was found to have excellent dispersion stability with almost no change of 41 mPa · s. The results are shown in Table 1.
【００４３】＜実施例２＞高温分散処理の温度を１００
℃とした以外は、実施例１と同様にしてカーボンブラッ
ク分散液を得た。実施例１と同様にして重量平均分子量
を測定したところ、分散剤であるポリビニルピロリドン
の分散処理前の重量平均分子量は１，２００，０００、
分散処理後の重量平均分子量は６２０，０００であっ
た。従って、分散前後の重量平均分子量比は０．５２で
あった。<Example 2> The temperature of the high temperature dispersion treatment was 100.
A carbon black dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature was changed to ° C. When the weight average molecular weight was measured in the same manner as in Example 1, the weight average molecular weight of polyvinylpyrrolidone as a dispersant before the dispersion treatment was 1,200,000,
The weight average molecular weight after the dispersion treatment was 620,000. Therefore, the weight average molecular weight ratio before and after dispersion was 0.52.
【００４４】得られた分散液について、Ｂ型粘度計を用
いて２５℃での粘度を測定したところ、５０ｍＰａ・ｓ
であった。７日経過後の粘度を同様に測定したところ、
５６ｍＰａ・ｓと殆ど変化せず、優れた分散安定性を有
することが示された。結果を表１に示す。The viscosity of the obtained dispersion at 25 ° C. was measured using a B type viscometer and found to be 50 mPa · s.
Met. When the viscosity after 7 days was similarly measured,
It was shown to have excellent dispersion stability with almost no change of 56 mPa · s. The results are shown in Table 1.
【００４５】＜実施例３＞高温分散処理の温度を６０℃
とした以外は、実施例１と同様にしてカーボンブラック
分散液を得た。実施例１と同様にして重量平均分子量を
測定したところ、分散剤であるポリビニルピロリドンの
分散処理前の重量平均分子量は１，２００，０００、分
散処理後の重量平均分子量は９５０，０００であった。
従って、分散前後の重量平均分子量比は０．７７であっ
た。<Example 3> The temperature of the high temperature dispersion treatment was 60 ° C.
A carbon black dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that When the weight average molecular weight was measured in the same manner as in Example 1, the weight average molecular weight of the polyvinylpyrrolidone as the dispersant before the dispersion treatment was 1,200,000 and the weight average molecular weight after the dispersion treatment was 950,000. .
Therefore, the weight average molecular weight ratio before and after dispersion was 0.77.
【００４６】得られた分散液について、Ｂ型粘度計を用
いて２５℃での粘度を測定したところ、５５ｍＰａ・ｓ
であった。７日経過後の粘度を同様に測定したところ、
１９３ｍＰａ・ｓとやや上昇していたものの、優れた分
散安定性を有することが示された。結果を表１に示す。The viscosity of the obtained dispersion at 25 ° C. was measured using a B type viscometer and found to be 55 mPa · s.
Met. When the viscosity after 7 days was similarly measured,
Although it was slightly increased to 193 mPa · s, it was shown to have excellent dispersion stability. The results are shown in Table 1.
【００４７】＜比較例１＞高温分散処理を行わず、４０
℃で８時間分散処理を行った以外は、実施例１と同様に
してカーボンブラック分散液を得た。実施例１と同様に
して重量平均分子量を測定したところ、分散剤であるポ
リビニルピロリドンの分散処理前の重量平均分子量は
１，２００，０００、分散処理後の重量平均分子量は
１，０７０，０００であった。従って、分散前後の重量
平均分子量比は０．８９であった。<Comparative Example 1> 40
A carbon black dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dispersion treatment was carried out at 8 ° C for 8 hours. When the weight average molecular weight was measured in the same manner as in Example 1, the weight average molecular weight of the polyvinylpyrrolidone as the dispersant before the dispersion treatment was 1,200,000, and the weight average molecular weight after the dispersion treatment was 1,070,000. there were. Therefore, the weight average molecular weight ratio before and after dispersion was 0.89.
【００４８】得られた分散液について、Ｂ型粘度計を用
いて２５℃での粘度を測定したところ、６０ｍＰａ・ｓ
であった。７日経過後の粘度を同様に測定したところ、
１３６０ｍＰａ・ｓと粘度の劇的な上昇が確認され、分
散液の分散安定性が悪いことが示された。結果を表１に
示す。The viscosity of the obtained dispersion at 25 ° C. was measured with a B type viscometer to find that it was 60 mPa · s.
Met. When the viscosity after 7 days was similarly measured,
A dramatic increase in viscosity of 1360 mPa · s was confirmed, indicating that the dispersion stability of the dispersion was poor. The results are shown in Table 1.
【００４９】＜比較例２＞ポリビニルピロリドン（和光
純薬工業株式会社製：Ｋ９０）の代わりにポリビニルピ
ロリドン（和光純薬工業株式会社製：Ｋ３０）を用いた
以外は、実施例１と同様にしてカーボンブラック分散液
を得た。実施例１と同様にして重量平均分子量を測定し
たところ、分散剤であるポリビニルピロリドンの分散処
理前の重量平均分子量は４００，０００、分散処理後の
重量平均分子量は３７０，０００であった。従って、分
散前後の重量平均分子量比は０．９３であった。Comparative Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out except that polyvinylpyrrolidone (K30 manufactured by Wako Pure Chemical Industries Ltd.) was used instead of polyvinylpyrrolidone (K90 manufactured by Wako Pure Chemical Industries Ltd.). A carbon black dispersion was obtained. When the weight average molecular weight was measured in the same manner as in Example 1, the weight average molecular weight of the polyvinylpyrrolidone as the dispersant before the dispersion treatment was 400,000, and the weight average molecular weight after the dispersion treatment was 370,000. Therefore, the weight average molecular weight ratio before and after dispersion was 0.93.
【００５０】得られた分散液について、Ｂ型粘度計を用
いて２５℃での粘度を測定したところ、４３ｍＰａ・ｓ
であった。７日経過後の粘度を同様に測定したところ、
１８００ｍＰａ・ｓと粘度の劇的な上昇が確認され、分
散液の分散安定性が悪いことが示された。結果を表１に
示す。The viscosity of the obtained dispersion liquid at 25 ° C. was measured using a B type viscometer and found to be 43 mPa · s.
Met. When the viscosity after 7 days was similarly measured,
A dramatic increase in viscosity of 1800 mPa · s was confirmed, indicating that the dispersion stability of the dispersion was poor. The results are shown in Table 1.
【００５１】[0051]
【表１】 [Table 1]
【００５２】[0052]
【発明の効果】高分子分散剤を用いて溶媒中に固体微粒
子を分散させる場合に、高分子分散剤の重量平均分子量
の変化を制御することにより、周辺環境に対する安定性
に優れた分散液を得ることができる。このため、本発明
に係る方法を用いて調製された分散液が適用された各種
材料は、一定の遮光率、電気抵抗率、電磁波吸収率等を
発現することができ、種々の用途において品質向上を図
ることができる。EFFECTS OF THE INVENTION When solid fine particles are dispersed in a solvent using a polymer dispersant, by controlling the change in the weight average molecular weight of the polymer dispersant, a dispersion having excellent stability to the surrounding environment can be obtained. Obtainable. Therefore, various materials to which the dispersion liquid prepared by the method according to the present invention is applied can express a constant light-shielding rate, electrical resistivity, electromagnetic wave absorption rate, etc., and improve quality in various applications. Can be achieved.
【図１】 本発明に係る固体微粒子の分散方法に用いら
れる分散処理装置の一実施形態の断面模式図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of a dispersion treatment apparatus used in a method for dispersing solid fine particles according to the present invention.
【符号の説明】 １ ベッセル ２ 回転軸 ３ 撹拌子 ４ 分散媒体 ２１ 湯浴[Explanation of symbols] 1 vessel 2 rotation axes 3 stirrer 4 dispersion media 21 bath
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 勇人 大阪府吹田市西御旅町５番８号 株式会社 日本触媒内 Ｆターム(参考） 4D077 AB01 BA02 BA20 DD03X DD04X DD05X DD06X DD08X DD09X DD15X DD32X DE08X DE10X DE12X DE16X 4G035 AB46 AE02 AE15 AE19 4G065 AA10 AB02Y AB16Y AB38X BA07 BB01 CA11 DA06 EA02 4J037 AA02 AA04 AA05 AA08 AA09 AA10 AA18 AA22 AA25 CC11 CC13 CC15 CC16 CC18 CC25 DD23 DD24 EE25 EE28 EE43 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Hayato Ikeda 5-8 Nishiomitabicho, Suita City, Osaka Prefecture Within Nippon Shokubai F-term (reference) 4D077 AB01 BA02 BA20 DD03X DD04X DD05X DD06X DD08X DD09X DD15X DD32X DE08X DE10X DE12X DE16X 4G035 AB46 AE02 AE15 AE19 4G065 AA10 AB02Y AB16Y AB38X BA07 BB01 CA11 DA06 EA02 4J037 AA02 AA04 AA05 AA08 AA09 AA10 AA18 AA22 AA25 CC11 CC13 CC15 CC16 CC18 CC25 DD23 DD24 EE25 EE28 EE43
Claims (3)
子を分散させる方法であって、前記高分子分散剤の重量
平均分子量比（分散後の重量平均分子量／分散前の重量
平均分子量）を０．８以下とすることを特徴とする固体
微粒子の分散方法。1. A method of dispersing solid fine particles in a solvent using a polymer dispersant, comprising a weight average molecular weight ratio of the polymer dispersant (weight average molecular weight after dispersion / weight average molecular weight before dispersion). Of 0.8 or less, a method for dispersing solid fine particles.
ることを特徴とする請求項１に記載の分散方法。2. The dispersion method according to claim 1, wherein the solid fine particles are carbon black.
よび、前記高温分散工程の後に行われる６０℃未満の温
度での低温分散工程、を含むことを特徴とする請求項１
または２に記載の分散方法。3. A high temperature dispersion step at a temperature of 60 ° C. or higher, and a low temperature dispersion step at a temperature of lower than 60 ° C., which is performed after the high temperature dispersion step.
Or the dispersion method described in 2.
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|---|---|---|---|
| JP2001374111A JP3963714B2 (en) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | Method for dispersing solid fine particles |
Publications (2)
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|---|---|
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