JP2013230965A - Manganese dioxide and curable composition containing the same - Google Patents

Manganese dioxide and curable composition containing the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide manganese dioxide and a curable composition thereof, capable of curing a liquid polysulfide polymer, and obtainable of a cured product with less swelling and less reduction of strength even soaked in hot water for long time.SOLUTION: Manganese dioxide is used for a curing agent of liquid polysulfide polymer, and comprises a monoclinic cation-substituted birnessite type manganese dioxide in which a sodium ion existing in an interlayer of a monoclinic sodium birnessite expressed by formula: NaMnO-1.5HO is substituted by a mono-valent to tri-valent cation.

Description

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

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

液状ポリサルファイドポリマーを二酸化マンガンからなる硬化剤で硬化して得られるゴム状の硬化物は、分子の主鎖に硫黄を含んでおり、また二重結合を含まないことから、耐油性、耐候性、水密性、気密性に優れた特徴を持ち、さらに接着性も良好である。このため液状ポリサルファイドポリマーの硬化物は、シーリング材、接着剤および塗料として広く用いられている。特に複層ガラス用途においては、シリコーン系シーリング材などの他基材に勝る、硬化性のよさ、水密性や気密性のよさから古くから用いられている。しかしながら、二酸化マンガンからなる硬化剤で硬化させたポリサルファイドポリマーの硬化物は、他基材に比べて、加速耐久性試験における温水浸漬時の膨潤や強度低下が大きい場合があった。   A rubber-like cured product obtained by curing a liquid polysulfide polymer with a curing agent made of manganese dioxide contains sulfur in the main chain of the molecule and does not contain a double bond, so oil resistance, weather resistance, It has excellent watertightness and airtightness characteristics, and also has good adhesion. Therefore, a cured product of a liquid polysulfide polymer is widely used as a sealing material, an adhesive and a paint. In particular, in multilayer glass applications, it has been used for a long time because of its excellent curability, watertightness and airtightness, which is superior to other base materials such as silicone sealants. However, a cured product of a polysulfide polymer cured with a curing agent made of manganese dioxide sometimes has a greater swelling or lowering of strength when immersed in warm water in an accelerated durability test than other substrates.

このため、特許文献2は、二酸化マンガンに酸処理をすることにより、これを用いた硬化物の温水浸漬時の膨潤や強度低下を抑えることを提案している。しかしながら、特許文献2に記載された酸処理をした二酸化マンガンは、その表面のアルカリは除去できるものの、ペースト状の硬化剤を調製する際、この二酸化マンガンを、三本ロールミルなどを用いて可塑剤へ分散させるときに、内部のアルカリが溶出してしまうことがあった。このため酸処理をした二酸化マンガンを用いたポリサルファイドポリマーの硬化物に長期間の温水浸漬試験を行うと、硬化物が膨潤したり強度が低下したりする場合があった。   For this reason, Patent Document 2 proposes that manganese dioxide is subjected to an acid treatment to suppress swelling and strength reduction when a cured product using the same is immersed in warm water. However, the acid-treated manganese dioxide described in Patent Document 2 can remove the alkali on the surface, but when preparing a paste-like curing agent, the manganese dioxide is used as a plasticizer using a three-roll mill or the like. In some cases, the alkali inside was eluted when it was dispersed. For this reason, when a long-term hot water immersion test was performed on a cured product of polysulfide polymer using acid-treated manganese dioxide, the cured product sometimes swelled or the strength decreased.

また、特許文献3は、二酸化マンガン以外の有機化合物を硬化剤として用いることで硬化物の温水浸漬時の膨潤や強度低下を抑えることを提案している。しかしながら、特許文献3に記載された有機化合物を用いる場合、適切な作業時間の確保、早い硬度発現、および硬化後のシーリング材の物性からなるバランスを取るためには、適切な触媒や添加剤の選択が重要であり、また適切な配合比率が遵守できない場合には性能が大きく低下することがあった。そのため、作業性が良好で実用的な二酸化マンガンを硬化剤に使用したとき、ポリサルファイドポリマーの硬化物における温水浸漬時の膨潤や強度低下を、一層抑制する改良が望まれていた。   Moreover, patent document 3 has proposed suppressing the swelling at the time of warm water immersion of a hardened | cured material, and a strength fall by using organic compounds other than manganese dioxide as a hardening | curing agent. However, in the case of using the organic compound described in Patent Document 3, in order to achieve a balance consisting of ensuring appropriate working time, rapid hardness development, and physical properties of the sealing material after curing, an appropriate catalyst or additive The selection is important, and when the proper blending ratio cannot be observed, the performance may be greatly reduced. Therefore, when a practical manganese dioxide having good workability is used as a curing agent, an improvement that further suppresses swelling and strength reduction when immersed in warm water in a cured product of polysulfide polymer has been desired.

特開昭63−22857号公報JP-A-63-22857 特開2007−161506号公報JP 2007-161506 A 国際公開第2007/000904号International Publication No. 2007/000904

本発明の目的は、液状ポリサルファイドポリマーを硬化させることができ、かつ、長期間温水に浸漬させても膨潤や強度低下が少ない硬化物が得られる、二酸化マンガンおよびその硬化型組成物を提供することである。   An object of the present invention is to provide manganese dioxide and a curable composition thereof, which can cure a liquid polysulfide polymer and can obtain a cured product with little swelling and reduced strength even when immersed in warm water for a long period of time. It is.

本発明の二酸化マンガンは、液状ポリサルファイドポリマーの硬化剤に使用する二酸化マンガンであって、下記式(1)
Na0.55Mn24・1.5H2O (1)
で示される単斜晶系ナトリウムバーネサイトの層間に存在するナトリウムイオンを、一価〜三価のカチオンで置換した単斜晶系カチオン置換バーネサイト型二酸化マンガンからなることを特徴とする。
The manganese dioxide of the present invention is manganese dioxide used as a curing agent for a liquid polysulfide polymer, and has the following formula (1):
Na 0.55 Mn 2 O 4 .1.5H 2 O (1)
It is characterized by comprising monoclinic cation-substituted birnessite-type manganese dioxide in which sodium ions existing between monoclinic sodium birnessite layers are substituted with monovalent to trivalent cations.

また本発明の硬化型組成物は、上記本発明の二酸化マンガンおよび液状ポリサルファイドポリマーを含有することを特徴とする。   The curable composition of the present invention is characterized by containing the manganese dioxide of the present invention and a liquid polysulfide polymer.

本発明の二酸化マンガンは、単斜晶系のバーネサイト構造を持つ活性化二酸化マンガンであり、液状ポリサルファイドポリマーを硬化させることができる。また単斜晶系のバーネサイトの層間に含まれるナトリウムイオンを吸水性がより低いカチオンに置換したので、ポリサルファイドポリマーの硬化物を長期間温水に浸漬させても膨潤や強度低下を少なくすることができる。   The manganese dioxide of the present invention is activated manganese dioxide having a monoclinic birnessite structure, and can cure a liquid polysulfide polymer. In addition, since sodium ions contained between monoclinic birnessite layers are replaced by cations with lower water absorption, swelling and strength reduction can be reduced even when the cured product of polysulfide polymer is immersed in warm water for a long period of time. .

前記カチオンとしては、カルシウムイオン、プロトン、アンモニウムイオン、マグネシウムイオン、ストロンチウムイオン、ニッケルイオン、鉄(III)イオン、ランタンイオン、亜鉛イオン、バリウムイオンから選ばれる少なくとも一つが好ましい。   The cation is preferably at least one selected from calcium ions, protons, ammonium ions, magnesium ions, strontium ions, nickel ions, iron (III) ions, lanthanum ions, zinc ions, and barium ions.

本発明の二酸化マンガンは、ナトリウム含量が0.15重量%以下であるとよい。また単斜晶系カチオン置換バーネサイトの層間距離が6.90〜7.25オングストロームであるとよい。この二酸化マンガンは、前記式(1)で示される単斜晶系ナトリウムバーネサイトを、一価〜三価のカチオンを含む水溶液で処理することによりナトリウムイオンをカチオンで置換して、乾燥することにより得られる。   Manganese dioxide of the present invention preferably has a sodium content of 0.15% by weight or less. The interlayer distance of the monoclinic cation-substituted banesite is preferably 6.90 to 7.25 angstroms. This manganese dioxide is obtained by treating the monoclinic sodium birnessite represented by the above formula (1) with an aqueous solution containing monovalent to trivalent cations to replace sodium ions with cations and drying. Is obtained.

本発明の硬化型組成物は、上述した二酸化マンガンが液状ポリサルファイドポリマーを硬化させ、しかも長期間温水に浸漬させても膨潤や強度低下を少なくした硬化物を得ることができる。   The curable composition of the present invention can obtain a cured product in which the above-described manganese dioxide cures the liquid polysulfide polymer and further reduces swelling and strength reduction even when immersed in warm water for a long period of time.

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

本発明の硬化型組成物の硬化物は、80℃温水に10日間浸漬した後の体積膨潤率を10%未満にすることができる。   The cured product of the curable composition of the present invention can have a volume swelling ratio of less than 10% after being immersed in warm water at 80 ° C. for 10 days.

(a)は合成例1で得られた二酸化マンガンのX線回折チャート、(b)単斜晶系のバーネサイトの標準X線回折チャート、(c)は斜方晶系のバーネサイトの標準X線回折チャートである。(A) X-ray diffraction chart of manganese dioxide obtained in Synthesis Example 1, (b) Standard X-ray diffraction chart of monoclinic birnessite, (c) Standard X-ray diffraction of orthorhombic birnessite It is a chart. (a)は合成例2で得られた二酸化マンガンのX線回折チャート、(b)単斜晶系のバーネサイトの標準X線回折チャート、(c)は斜方晶系のバーネサイトの標準X線回折チャートである。(A) X-ray diffraction chart of manganese dioxide obtained in Synthesis Example 2, (b) Standard X-ray diffraction chart of monoclinic birnessite, (c) Standard X-ray diffraction of orthorhombic birnessite It is a chart.

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

上述した特許文献1は、ポリサルファイドポリマーの硬化剤として使用する二酸化マンガンが、斜方晶系ナトリウムバーネサイト構造(Na4Mn1427・9H2O)を有することを記載している。しかし、現在市販されているポリサルファイドポリマー硬化用の二酸化マンガンは、単斜晶系ナトリウムバーネサイト構造(Na0.55Mn24・1.5H2O)を有するものが知られている。この単斜晶系ナトリウムバーネサイト構造をもつ二酸化マンガンは、液状ポリサルファイドポリマーを酸化し硬化させる能力が優れている。 Patent Document 1 described above describes that manganese dioxide used as a curing agent for a polysulfide polymer has an orthorhombic sodium birnessite structure (Na 4 Mn 14 O 27 · 9H 2 O). However, currently commercially available manganese dioxide for curing polysulfide polymers is known to have a monoclinic sodium birnessite structure (Na 0.55 Mn 2 O 4 .1.5H 2 O). Manganese dioxide having this monoclinic sodium birnessite structure has an excellent ability to oxidize and cure a liquid polysulfide polymer.

本発明の二酸化マンガンは、下記式(1)
Na0.55Mn24・1.5H2O (1)
で示される単斜晶系ナトリウムバーネサイトの層間に存在するナトリウムイオンを、一価〜三価のカチオンで置換した単斜晶系カチオン置換バーネサイト型二酸化マンガンからなる。この二酸化マンガンは、単斜晶系のバーネサイト構造をもつため液状ポリサルファイドポリマーを酸化させる能力が優れる。この単斜晶系のバーネサイト構造の層間距離は、好ましくは6.70〜7.50オングストローム、より好ましくは6.90〜7.25オングストロームである。層間距離をこのような範囲にすることにより、単斜晶系のバーネサイト構造を形成することができる。
The manganese dioxide of the present invention has the following formula (1):
Na 0.55 Mn 2 O 4 .1.5H 2 O (1)
It consists of monoclinic cation-substituted birnessite-type manganese dioxide in which sodium ions existing between the layers of monoclinic sodium birnessite represented by (1) are substituted with monovalent to trivalent cations. This manganese dioxide has a monoclinic birnessite structure and therefore has an excellent ability to oxidize a liquid polysulfide polymer. The interlayer distance of this monoclinic banesite structure is preferably 6.70-7.50 angstroms, more preferably 6.90-7.25 angstroms. By setting the interlayer distance in such a range, a monoclinic birnessite structure can be formed.

前記式(1)で表わされる単斜晶系ナトリウムバーネサイトは、層間にナトリウムイオンを含み、このナトリウムイオンは吸水性が高い。このため、単斜晶系ナトリウムバーネサイト型二酸化マンガンを使用してポリサルファイドポリマーを硬化させると、初期の水密性や気密性は優れるものの、温水浸漬試験をしたとき硬化物の膨潤や強度低下が大きくなる。   The monoclinic sodium banesite represented by the formula (1) contains sodium ions between the layers, and the sodium ions have high water absorption. For this reason, when polysulfide polymer is cured using monoclinic sodium birnessite-type manganese dioxide, the initial watertightness and airtightness are excellent, but when the hot water immersion test is performed, the cured product swells and the strength decreases. growing.

本発明の二酸化マンガンは、単斜晶系のバーネサイト構造の層間にある吸水性が高いナトリウムイオンを、吸水性が低い一価〜三価のカチオンに置換したので、二酸化マンガンの吸水性を低減することができる。またこの二酸化マンガンを硬化剤にすることによりポリサルファイドポリマーの硬化物の吸水性を大幅に低減するので、長期間温水に浸漬させても膨潤や強度低下を少なくすることができる。すなわち、ポリサルファイドポリマー硬化物の長期耐久性を改良することができる。   The manganese dioxide of the present invention reduces the water absorption of manganese dioxide by replacing sodium ions with high water absorption between the layers of the monoclinic birnessite structure with monovalent to trivalent cations with low water absorption. be able to. Moreover, since the water absorption of the cured product of polysulfide polymer is greatly reduced by using this manganese dioxide as a curing agent, swelling and strength reduction can be reduced even when immersed in warm water for a long period of time. That is, the long-term durability of the polysulfide polymer cured product can be improved.

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

本発明において、ナトリウムイオンを一価〜三価のカチオンで置換するとは、少なくとも一価〜三価のカチオンの含量をナトリウムイオンの含量より多くすることをいう。   In the present invention, substitution of sodium ions with monovalent to trivalent cations means that at least the content of monovalent to trivalent cations is higher than the content of sodium ions.

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

本発明の二酸化マンガンは、前記式(1)で示される単斜晶系ナトリウムバーネサイトを、一価〜三価のカチオンを含む水溶液で処理しナトリウムイオンを置換することにより、一価〜三価のカチオンを単斜晶系のバーネサイトの層間に導入後、その生成物を水洗し、乾燥することにより得られる。なおナトリウムイオンを一価〜三価のカチオンで置換する方法は、上記以外に通常行われるイオン置換方法を用いることができる。   In the manganese dioxide of the present invention, monoclinic sodium birnessite represented by the above formula (1) is treated with an aqueous solution containing monovalent to trivalent cations to replace sodium ions, thereby obtaining monovalent to trivalent manganese. It is obtained by introducing a valent cation between layers of monoclinic birnessite, washing the product with water and drying. In addition, the method of substituting a sodium ion with a monovalent to trivalent cation can use the ion replacement method performed normally other than the above.

バーネサイトとしては、天然のバーネサイト鉱や、化学合成によるバーネサイトを使用し、アルカリ処理を行い活性化した単斜晶系ナトリウムバーネサイトを用いることができる。化学合成によるバーネサイトとしては、沈殿法で得られた物、すなわち、酸素の存在下、塩化マンガン、硫酸マンガン、硝酸マンガン等の水溶液に苛性ソーダ等アルカリ水溶液を滴下し、得られた物等があげられる。   As the birnessite, it is possible to use natural birnessite or monoclinic sodium birnessite activated by alkali treatment using burntite by chemical synthesis. Examples of banesite by chemical synthesis include those obtained by precipitation, that is, products obtained by dropping alkaline aqueous solution such as caustic soda into aqueous solution of manganese chloride, manganese sulfate, manganese nitrate, etc. in the presence of oxygen. .

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

一価〜三価のカチオンを含む水溶液での処理方法は、特に限定されないが、例えばこれらの水溶液に二酸化マンガンを添加して撹拌すればよい。水溶液への二酸化マンガンの添加量については、カチオンを含む水溶液1リットルに対して好ましくは0.1〜200g、より好ましくは0.5〜150gにするとよい。   The treatment method with an aqueous solution containing monovalent to trivalent cations is not particularly limited. For example, manganese dioxide may be added to these aqueous solutions and stirred. The amount of manganese dioxide added to the aqueous solution is preferably 0.1 to 200 g, more preferably 0.5 to 150 g, per liter of the aqueous solution containing cations.

処理条件は、水溶液の温度が好ましくは10〜80℃、より好ましくは20〜50℃で、処理時間が好ましくは1〜72時間、より好ましくは5〜24時間程度撹拌するとよい。   The treatment conditions are such that the temperature of the aqueous solution is preferably 10 to 80 ° C., more preferably 20 to 50 ° C., and the treatment time is preferably 1 to 72 hours, more preferably about 5 to 24 hours.

またカチオン置換した二酸化マンガンを乾燥する際の条件は、好ましくは20〜180℃、より好ましくは20〜150℃、更に好ましくは60〜150℃、特に好ましくは60〜100℃にて、1〜150時間行われる。   The conditions for drying the cation-substituted manganese dioxide are preferably 20 to 180 ° C, more preferably 20 to 150 ° C, still more preferably 60 to 150 ° C, particularly preferably 60 to 100 ° C, and 1 to 150. Done for hours.

本発明の硬化型組成物は、単斜晶系のバーネサイト構造で吸水性が低いカチオンを含む活性化二酸化マンガンおよび液状ポリサルファイドポリマーを含有するため、硬化物の温水浸漬時の膨潤や強度低下を低減させることができる。   Since the curable composition of the present invention contains activated manganese dioxide containing a monoclinic birnessite structure and a low water-absorbing cation and a liquid polysulfide polymer, it reduces swelling and strength reduction when the cured product is immersed in warm water. Can be made.

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

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

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

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

Figure 2013230965
The branched alkylene group is preferably a polyfunctional component derived from a trihalo organic compound and is an organic group represented by the following formula (3).
Figure 2013230965

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

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

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

本発明で用いる液状ポリサルファイドポリマーは、従来の固体ポリサルファイドの形成を経由する製造方法及び、相間移動触媒を用いた固体ポリサルファイドの形成を含まない特許第4227787号記載の製造方法等、いずれの方法にも限定されることなく得ることができる。   The liquid polysulfide polymer used in the present invention may be produced by any of the conventional methods such as the production method via formation of solid polysulfide and the production method described in Japanese Patent No. 4227787 which does not include formation of solid polysulfide using a phase transfer catalyst. It can be obtained without limitation.

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

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

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

充填材としては、例えば炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、シリカ、ケイ酸塩、硫酸塩などの無機充填材やカーボンブラックなどが挙げられる。また、ポリアミドやポリエチレンのような軽量ポリマー充填材、シリカ、アクリロニトリルやメタクリロニトリルや塩化ビニリデンなどの熱可塑性バルーン(熱膨張性マイクロカプセル)、フェノールやエポキシなどの熱硬化性バルーン、シラスやフライアッシュやガラスやアルミナなどの無機系バルーンなどの中空充填材、などが挙げられる。なお、充填材は2種類以上用いてもよく、いずれの充填材も、表面を脂肪酸、樹脂酸、界面活性剤、シランカップリング剤、パラフィンなどで処理したものを使用してもよい。好ましい充填材としては、カーボンブラック、炭酸カルシウム、シリカ、マイクロバルーンから選ばれる少なくとも一つであるとよい。なお、炭酸カルシウムは、重質炭酸カルシウム、コロイド炭酸カルシウムが好ましい。一般に、重質炭酸カルシウムは、石灰石原石を機械的に粉砕・分級して所望の粒度とし得られた炭酸カルシウムである。またコロイド炭酸カルシウムは、石灰石原石をコークス等で混焼し、一旦酸化カルシウム(生石灰)を作製し、それを水と反応させて水酸化カルシウム(消石灰)とし、焼成時に発生した炭酸ガスと反応せしめ、所望の粒径、粒子形状とし得られた炭酸カルシウムである。   Examples of the filler include inorganic fillers such as calcium carbonate, aluminum oxide, aluminum hydroxide, silica, silicate, sulfate, and carbon black. Also, lightweight polymer fillers such as polyamide and polyethylene, thermoplastic balloons (thermally expandable microcapsules) such as silica, acrylonitrile, methacrylonitrile and vinylidene chloride, thermosetting balloons such as phenol and epoxy, shirasu and fly ash And hollow fillers such as inorganic balloons such as glass and alumina. Two or more kinds of fillers may be used, and any of the fillers may have a surface treated with a fatty acid, a resin acid, a surfactant, a silane coupling agent, paraffin, or the like. A preferred filler is at least one selected from carbon black, calcium carbonate, silica, and microballoons. The calcium carbonate is preferably heavy calcium carbonate or colloidal calcium carbonate. Generally, heavy calcium carbonate is calcium carbonate obtained by mechanically crushing and classifying raw limestone to obtain a desired particle size. In addition, colloidal calcium carbonate is obtained by co-firing raw limestone with coke, etc., once producing calcium oxide (quick lime), reacting it with water to form calcium hydroxide (slaked lime), and reacting with carbon dioxide gas generated during firing, Calcium carbonate obtained to have a desired particle size and particle shape.

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

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

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

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

本発明の硬化型組成物で得られる硬化物は、耐油性、耐候性、水密性、気密性に優れた特徴を持ち、さらに温水浸漬時の体積膨潤が極めて小さい特徴を持つ。これらの特徴は、シーリング材、接着剤および塗料などに好適である。特に、温水浸漬時の膨潤が極めて小さい特徴は、サッシに溜まった水への耐久性を求められる複層ガラス用シーリング材に最適である。世界の市場で最大のシェアを持つ、二酸化マンガンを硬化剤とする従来のポリサルファイド系複層ガラスシーリング材は、80℃温水浸漬10日間で20%以上の膨潤がある。したがって、ポリサルファイド系シーリング材において耐久性を向上させるためには、80℃温水浸漬10日後の体積膨潤率を20%未満に押さえることが好ましい。より好ましくは、80℃温水浸漬10日後の体積膨潤率が10%未満である。   The cured product obtained by the curable composition of the present invention has excellent oil resistance, weather resistance, water tightness, and air tightness, and also has extremely small volume swelling when immersed in warm water. These characteristics are suitable for sealing materials, adhesives, paints and the like. In particular, the feature of extremely small swelling when immersed in warm water is most suitable for a sealing material for double-glazed glass that requires durability to water accumulated in a sash. The conventional polysulfide-based multi-layer glass sealing material using manganese dioxide as a curing agent, which has the largest market share in the world market, has a swelling of 20% or more in 10 days of hot water immersion at 80 ° C. Therefore, in order to improve durability in the polysulfide-based sealing material, it is preferable to keep the volume swelling rate after 10 days of 80 ° C. hot water immersion to less than 20%. More preferably, the volume swelling rate after 10 days of 80 ° C. hot water immersion is less than 10%.

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

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

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

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

合成例1
塩化マンガンニ水和物188.7部を蒸留水3000部に加えて溶解した水溶液(A)と、苛性ソーダ825部と過酸化水素216.2部と蒸留水3750部からなる水溶液(B)を準備した。水溶液(A)、(B)いずれも、10℃以下に保持した後、回転数800rpmで攪拌しながら、水溶液(B)を水溶液(A)に120分間かけて加えた。添加完了後、更に5時間攪拌を行った。その後、懸濁液の濾過を行い、ろ液の電導度が100マイクロシーメンス(μS/cm)となるまで水洗し、ろ物(1)を得た。ろ物(1)を回収し、80℃で10.5時間乾燥した後、乳鉢で解砕し、合成例1の粉末試料を得た。
Synthesis example 1
An aqueous solution (A) prepared by adding 188.7 parts of manganese chloride dihydrate to 3000 parts of distilled water and an aqueous solution (B) comprising 825 parts of caustic soda, 216.2 parts of hydrogen peroxide, and 3750 parts of distilled water were prepared. . Both aqueous solutions (A) and (B) were kept at 10 ° C. or lower, and then the aqueous solution (B) was added to the aqueous solution (A) over 120 minutes while stirring at a rotation speed of 800 rpm. After the addition was completed, the mixture was further stirred for 5 hours. Thereafter, the suspension was filtered and washed with water until the electric conductivity of the filtrate reached 100 microsiemens (μS / cm) to obtain a filtrate (1). Filtrate (1) was collected, dried at 80 ° C. for 10.5 hours, and then crushed in a mortar to obtain a powder sample of Synthesis Example 1.

得られた粉末試料のX線回折チャートを図1(a)に示す。また、比較のため、単斜晶系ナトリウムバーネサイトNa0.55Mn24・1.5H2Oの標準X線回折チャートを図1(b)に、斜方晶系ナトリウムバーネサイトNa4Mn1427・9H2Oの標準X線回折チャートを図1(c)に示す。図1(a)には約12.4°と約25.0°に明瞭なピークがみられ、それらは図1(b)に示す単斜晶系ナトリウムバーネサイトNa0.55Mn24・1.5H2Oのピークに一致することから、それぞれは面間隔7.13オングストロームの001反射と3.56オングストロームの002反射に指数付けされる。 An X-ray diffraction chart of the obtained powder sample is shown in FIG. For comparison, a standard X-ray diffraction chart of the sodium monoclinic bar Ne site Na 0.55 Mn 2 O 4 · 1.5H 2 O in FIG. 1 (b), orthorhombic sodium bar Ne site Na 4 A standard X-ray diffraction chart of Mn 14 O 27 · 9H 2 O is shown in FIG. In FIG. 1A, clear peaks are observed at about 12.4 ° and about 25.0 °, which are monoclinic sodium banesite Na 0.55 Mn 2 O 4. Since they coincide with the 1.5 H 2 O peak, each is indexed to a 001 reflection with a spacing of 7.13 Å and a 002 reflection with 3.56 Å.

それに対して、図1(c)の斜方晶系ナトリウムバーネサイトNa4Mn1427・9H2OのX線回折チャートでは、図1(a)で確認されない約15.8°の120反射に指数付けされるピークがみられ、また、約12.4°と約25.0°のピーク強度比が図1(a)とは異なる。これらの結果より、図1(a)の合成例1の試料は、斜方晶系ではなく、単斜晶系のバーネサイト構造を有している。また、単斜晶系のバーネサイト構造においては、001反射に指数付けされる約12.4°のピークの面間隔が層間距離に該当することから、その層間距離は7.13オングストロームであることがわかる。また、合成例1の化学組成比を表1に示す。 On the other hand, the X-ray diffraction chart of orthorhombic sodium banesite Na 4 Mn 14 O 27 · 9H 2 O in FIG. 1 (c) shows a 120 ° of about 15.8 ° which is not confirmed in FIG. Peaks indexed by reflection are observed, and the peak intensity ratio of about 12.4 ° and about 25.0 ° is different from that in FIG. From these results, the sample of Synthesis Example 1 in FIG. 1A has a monoclinic birnessite structure, not an orthorhombic system. Further, in the monoclinic birnessite structure, the surface distance of the peak of about 12.4 ° indexed to the 001 reflection corresponds to the interlayer distance, and therefore the interlayer distance may be 7.13 angstroms. Recognize. The chemical composition ratio of Synthesis Example 1 is shown in Table 1.

これらの結果から、合成例1はナトリウム含量2.93重量%の単斜晶系のナトリウムバーネサイトNa0.55Mn24・1.5H2O単層である。 From these results, Synthesis Example 1 is a monoclinic sodium birnessite Na 0.55 Mn 2 O 4 .1.5H 2 O single layer with a sodium content of 2.93 wt%.

合成例2
合成例1と同様にして得たろ物(1)400部を、予め用意した塩化カルシウム二水和物441部と蒸留水3000部からなる水溶液に加え、24時間攪拌した。次に、得られた懸濁液の濾過を行い、ろ液の電導度が100マイクロシーメンス(μS/cm)となるまで水洗した後、ろ物を回収し、80℃で10.5時間乾燥した後、乳鉢で解砕し合成例2の試料を得た。
Synthesis example 2
400 parts of the filtrate (1) obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 was added to a previously prepared aqueous solution consisting of 441 parts of calcium chloride dihydrate and 3000 parts of distilled water and stirred for 24 hours. Next, the obtained suspension was filtered and washed with water until the electric conductivity of the filtrate reached 100 microsiemens (μS / cm), and then the filtrate was collected and dried at 80 ° C. for 10.5 hours. Then, the sample of the synthesis example 2 was obtained by crushing with a mortar.

得られた合成例2の試料のX線回折チャートを図2(a)に示す。また、比較のため、単斜晶系ナトリウムバーネサイトNa0.55Mn24・1.5H2Oの標準X線回折チャートを図2(b)に、斜方晶系ナトリウムバーネサイトNa4Mn1427・9H2Oの標準X線回折チャートを図2(c)に示す。図2(a)を上述した図1(a)と同様に解析することより、合成例2で得られた試料が単斜晶系のバーネサイト構造を有し層間距離が7.01オングストロームであることがわかる。また、化学組成比を表1に示す。これらの結果から、合成例2はナトリウム含量0.01重量%の、層間にカルシウムイオンが導入された単斜晶系バーネサイトである。 The X-ray diffraction chart of the obtained sample of Synthesis Example 2 is shown in FIG. For comparison, a standard X-ray diffraction chart of the sodium monoclinic bar Ne site Na 0.55 Mn 2 O 4 · 1.5H 2 O in FIG. 2 (b), orthorhombic sodium bar Ne site Na 4 A standard X-ray diffraction chart of Mn 14 O 27 · 9H 2 O is shown in FIG. By analyzing FIG. 2A in the same manner as FIG. 1A described above, the sample obtained in Synthesis Example 2 has a monoclinic birnessite structure and the interlayer distance is 7.01 angstroms. I understand. The chemical composition ratio is shown in Table 1. From these results, Synthesis Example 2 is a monoclinic birnessite having a sodium content of 0.01% by weight and having calcium ions introduced between layers.

合成例3
合成例1と同様にして得たろ物(1)400部を、予め用意した酢酸370部と蒸留水14700部からなる水溶液に加え、12時間攪拌した。次に、得られた懸濁液の濾過を行い、ろ液の電導度が100マイクロシーメンス(μS/cm)となるまで水洗した後、ろ物を回収し、80℃で2.5時間乾燥した後、乳鉢で解砕し、試料を得た。この試料を合成1と同様に評価し、その層間距離と化学組成比を表1に示す。これらの結果から、合成例3はナトリウム含量0.07重量%の、層間にプロトンが導入された単斜晶系バーネサイトである。
Synthesis example 3
400 parts of the filtrate (1) obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 was added to an aqueous solution composed of 370 parts of acetic acid and 14700 parts of distilled water, and stirred for 12 hours. Next, the obtained suspension was filtered and washed with water until the electric conductivity of the filtrate reached 100 microsiemens (μS / cm), and then the filtrate was collected and dried at 80 ° C. for 2.5 hours. Thereafter, the sample was crushed in a mortar to obtain a sample. This sample was evaluated in the same manner as in Synthesis 1, and the interlayer distance and chemical composition ratio are shown in Table 1. From these results, Synthesis Example 3 is a monoclinic birnessite having a sodium content of 0.07% by weight and having protons introduced between layers.

合成例4
合成例1と同様にして得たろ物(1)400部を、予め用意した塩化アンモニウム675.7部と蒸留水3000部からなる水溶液に加え、12時間攪拌した。次に、得られた懸濁液の濾過を行い、ろ液の電導度が100マイクロシーメンス(μS/cm)となるまで水洗した後、ろ物を回収し、30℃で30時間乾燥した後、乳鉢で解砕し、試料を得た。この試料を合成1と同様に評価し、その層間距離と化学組成比を表1に示す。これらの結果から、合成例4はナトリウム含量0.07重量%の、層間にアンモニウムイオンが導入された単斜晶系バーネサイトである。
Synthesis example 4
400 parts of the filtrate (1) obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 was added to an aqueous solution prepared by 675.7 parts of ammonium chloride and 3000 parts of distilled water and stirred for 12 hours. Next, the obtained suspension is filtered and washed with water until the electric conductivity of the filtrate reaches 100 microsiemens (μS / cm), and then the filtrate is collected and dried at 30 ° C. for 30 hours. The sample was obtained by crushing in a mortar. This sample was evaluated in the same manner as in Synthesis 1, and the interlayer distance and chemical composition ratio are shown in Table 1. From these results, Synthesis Example 4 is a monoclinic birnessite having a sodium content of 0.07% by weight and having ammonium ions introduced between layers.

合成例5
合成例1と同様にして得たろ物(1)400部を、予め用意した塩化カルシウム二水和物132部と蒸留水3000部からなる水溶液に加え、24時間攪拌した。次に、得られた懸濁液の濾過を行い、ろ液の電導度が100マイクロシーメンス(μS/cm)となるまで水洗した後、ろ物を回収し、80℃で10.5時間乾燥した後、乳鉢で解砕し、試料を得た。この試料を合成1と同様に評価し、その層間距離と化学組成比を表1に示す。これらの結果から、合成例5はナトリウム含量0.09重量%の、層間にカルシウムイオンが導入された単斜晶系バーネサイトである。
Synthesis example 5
400 parts of the filtrate (1) obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 was added to a previously prepared aqueous solution consisting of 132 parts of calcium chloride dihydrate and 3000 parts of distilled water and stirred for 24 hours. Next, the obtained suspension was filtered and washed with water until the electric conductivity of the filtrate reached 100 microsiemens (μS / cm), and then the filtrate was collected and dried at 80 ° C. for 10.5 hours. Thereafter, the sample was crushed in a mortar to obtain a sample. This sample was evaluated in the same manner as in Synthesis 1, and the interlayer distance and chemical composition ratio are shown in Table 1. From these results, Synthesis Example 5 is a monoclinic birnessite having a sodium content of 0.09% by weight and having calcium ions introduced between layers.

合成例6
合成例1と同様にして得たろ物(1)400部を、予め用意した塩化カルシウム二水和物132部と蒸留水3000部からなる水溶液に加え、9時間攪拌した。次に、得られた懸濁液の濾過を行い、ろ液の電導度が100マイクロシーメンス(μS/cm)となるまで水洗した後、ろ物を回収し、80℃で10.5時間乾燥した後、乳鉢で解砕し試料を得た。この試料を合成1と同様に評価し、その層間距離と化学組成比を表1に示す。これらの結果から、合成例6はナトリウム含量0.16重量%の、層間にカルシウムイオンが導入された単斜晶系バーネサイトである。
Synthesis Example 6
400 parts of the filtrate (1) obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 was added to a previously prepared aqueous solution consisting of 132 parts of calcium chloride dihydrate and 3000 parts of distilled water and stirred for 9 hours. Next, the obtained suspension was filtered and washed with water until the electric conductivity of the filtrate reached 100 microsiemens (μS / cm), and then the filtrate was collected and dried at 80 ° C. for 10.5 hours. Thereafter, the sample was crushed in a mortar to obtain a sample. This sample was evaluated in the same manner as in Synthesis 1, and the interlayer distance and chemical composition ratio are shown in Table 1. From these results, Synthesis Example 6 is a monoclinic birnessite having a sodium content of 0.16% by weight and calcium ions introduced between layers.

合成例7
合成例1と同様にして得たろ物(1)400部を、予め用意した塩化カルシウム二水和物66部と蒸留水3000部からなる水溶液に加え、10時間攪拌した。次に、得られた懸濁液の濾過を行い、ろ液の電導度が100マイクロシーメンス(μS/cm)となるまで水洗した後、ろ物を回収し、80℃で10.5時間乾燥した後、乳鉢で解砕し試料を得た。この試料を合成1と同様に評価し、その層間距離と化学組成比を表1に示す。これらの結果から、合成例7はナトリウム含量0.30重量%の、層間にカルシウムイオンが導入された単斜晶系バーネサイトである。
Synthesis example 7
400 parts of the filtrate (1) obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 was added to a previously prepared aqueous solution consisting of 66 parts of calcium chloride dihydrate and 3000 parts of distilled water and stirred for 10 hours. Next, the obtained suspension was filtered and washed with water until the electric conductivity of the filtrate reached 100 microsiemens (μS / cm), and then the filtrate was collected and dried at 80 ° C. for 10.5 hours. Thereafter, the sample was crushed in a mortar to obtain a sample. This sample was evaluated in the same manner as in Synthesis 1, and the interlayer distance and chemical composition ratio are shown in Table 1. From these results, Synthesis Example 7 is a monoclinic birnessite having a sodium content of 0.30% by weight and having calcium ions introduced between layers.

合成例8
合成例1と同様にして得たろ物(1)400部を、予め用意した塩化カルシウム二水和物66部と蒸留水3000部からなる水溶液に加え、4.5時間攪拌した。次に、得られた懸濁液の濾過を行い、ろ液の電導度が100マイクロシーメンス(μS/cm)となるまで水洗した後、ろ物を回収し、80℃で10.5時間乾燥した後、乳鉢で解砕し試料を得た。この試料を合成1と同様に評価し、その層間距離と化学組成比を表1に示す。これらの結果から、合成例8はナトリウム含量0.59重量%の、層間にカルシウムイオンが導入された単斜晶系バーネサイトである。
Synthesis example 8
400 parts of the filtrate (1) obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 was added to a previously prepared aqueous solution consisting of 66 parts of calcium chloride dihydrate and 3000 parts of distilled water and stirred for 4.5 hours. Next, the obtained suspension was filtered and washed with water until the electric conductivity of the filtrate reached 100 microsiemens (μS / cm), and then the filtrate was collected and dried at 80 ° C. for 10.5 hours. Thereafter, the sample was crushed in a mortar to obtain a sample. This sample was evaluated in the same manner as in Synthesis 1, and the interlayer distance and chemical composition ratio are shown in Table 1. From these results, Synthesis Example 8 is a monoclinic birnessite having a sodium content of 0.59% by weight and having calcium ions introduced between layers.

合成例9
合成例1と同様にして得たろ物(1)400部を、予め用意した塩化マグネシウム六水和物609.9部と蒸留水3000部からなる水溶液に加え、24時間攪拌した。次に、得られた懸濁液の濾過を行い、ろ液の電導度が100マイクロシーメンス(μS/cm)となるまで水洗した後、ろ物を回収し、100℃で60時間乾燥した後、乳鉢で解砕し、試料を得た。この試料を合成1と同様に評価し、その層間距離と化学組成比を表1に示す。これらの結果から、合成例9はナトリウム含量0.01重量%の、層間にマグネシウムイオンが導入された単斜晶系バーネサイトである。
Synthesis Example 9
400 parts of the filtrate (1) obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 was added to a previously prepared aqueous solution consisting of 609.9 parts of magnesium chloride hexahydrate and 3000 parts of distilled water and stirred for 24 hours. Next, the obtained suspension is filtered, washed with water until the conductivity of the filtrate reaches 100 microsiemens (μS / cm), and then the filtrate is collected and dried at 100 ° C. for 60 hours. The sample was obtained by crushing in a mortar. This sample was evaluated in the same manner as in Synthesis 1, and the interlayer distance and chemical composition ratio are shown in Table 1. From these results, Synthesis Example 9 is a monoclinic birnessite having a sodium content of 0.01% by weight and having magnesium ions introduced between layers.

合成例10
合成例1と同様にして得たろ物(1)400部を、予め用意した塩化鉄(III)二水和物811.1部と蒸留水3000部からなる水溶液に加え、24時間攪拌した。次に、得られた懸濁液の濾過を行い、ろ液の電導度が100マイクロシーメンス(μS/cm)となるまで水洗した後、ろ物を回収し、80℃で10.5時間乾燥した後、乳鉢で解砕し、試料を得た。この試料を合成1と同様に評価し、その層間距離と化学組成比を表1に示す。これらの結果から、合成例10はナトリウム含量0.00重量%の、層間に鉄(III)イオンが導入された単斜晶系バーネサイトである。
Synthesis Example 10
400 parts of the filtrate (1) obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 was added to a previously prepared aqueous solution consisting of 811.1 parts of iron (III) chloride dihydrate and 3000 parts of distilled water, and stirred for 24 hours. Next, the obtained suspension was filtered and washed with water until the electric conductivity of the filtrate reached 100 microsiemens (μS / cm), and then the filtrate was collected and dried at 80 ° C. for 10.5 hours. Thereafter, the sample was crushed in a mortar to obtain a sample. This sample was evaluated in the same manner as in Synthesis 1, and the interlayer distance and chemical composition ratio are shown in Table 1. From these results, Synthesis Example 10 is a monoclinic birnessite having a sodium content of 0.00% by weight and having iron (III) ions introduced between layers.

合成例11
合成例1と同様にして得たろ物(1)400部を、予め用意した塩化ランタン二水和物1114.1部と蒸留水3000部からなる水溶液に加え、24時間攪拌した。次に、得られた懸濁液の濾過を行い、ろ液の電導度が100マイクロシーメンス(μS/cm)となるまで水洗した後、ろ物を回収し、80℃で10.5時間乾燥した後、乳鉢で解砕し、試料を得た。この試料を合成1と同様に評価し、その層間距離と化学組成比を表1に示す。これらの結果から、合成例11はナトリウム含量0.01重量%の、層間にランタンイオンが導入された単斜晶系バーネサイトである。
Synthesis Example 11
400 parts of the filtrate (1) obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 was added to a previously prepared aqueous solution of 1114.1 parts of lanthanum chloride dihydrate and 3000 parts of distilled water and stirred for 24 hours. Next, the obtained suspension was filtered and washed with water until the electric conductivity of the filtrate reached 100 microsiemens (μS / cm), and then the filtrate was collected and dried at 80 ° C. for 10.5 hours. Thereafter, the sample was crushed in a mortar to obtain a sample. This sample was evaluated in the same manner as in Synthesis 1, and the interlayer distance and chemical composition ratio are shown in Table 1. From these results, Synthesis Example 11 is monoclinic birnessite having a sodium content of 0.01% by weight and having lanthanum ions introduced between layers.

合成例12
合成例1と同様にして得たろ物(1)400部を、予め用意した塩化亜鉛408.9部と蒸留水3000部からなる水溶液に加え、24時間攪拌した。次に、得られた懸濁液の濾過を行い、ろ液の電導度が100マイクロシーメンス(μS/cm)となるまで水洗した後、ろ物を回収し、80℃で10.5時間乾燥した後、乳鉢で解砕し、試料を得た。この試料を合成1と同様に評価し、その層間距離と化学組成比を表1に示す。これらの結果から、合成例12はナトリウム含量0.07重量%の、層間に亜鉛イオンが導入された単斜晶系バーネサイトである。
Synthesis Example 12
400 parts of the filtrate (1) obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 was added to a previously prepared aqueous solution consisting of 408.9 parts of zinc chloride and 3000 parts of distilled water and stirred for 24 hours. Next, the obtained suspension was filtered and washed with water until the electric conductivity of the filtrate reached 100 microsiemens (μS / cm), and then the filtrate was collected and dried at 80 ° C. for 10.5 hours. Thereafter, the sample was crushed in a mortar to obtain a sample. This sample was evaluated in the same manner as in Synthesis 1, and the interlayer distance and chemical composition ratio are shown in Table 1. From these results, Synthesis Example 12 is a monoclinic birnessite having a sodium content of 0.07% by weight and zinc ions introduced between layers.

合成例13
合成例1と同様にして得たろ物(1)400部を、予め用意した塩化バリウムニ水和物732.8部と蒸留水3000部からなる水溶液に加え、24時間攪拌した。次に、得られた懸濁液の濾過を行い、ろ液の電導度が100マイクロシーメンス(μS/cm)となるまで水洗した後、ろ物を回収し、80℃で10.5時間乾燥した後、乳鉢で解砕し、試料を得た。この試料を合成1と同様に評価し、その層間距離と化学組成比を表1に示す。これらの結果から、合成例13はナトリウム含量0.02重量%の、層間にバリウムイオンが導入された単斜晶系バーネサイトである。
Synthesis Example 13
400 parts of the filtrate (1) obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 was added to a previously prepared aqueous solution consisting of 732.8 parts of barium chloride dihydrate and 3000 parts of distilled water and stirred for 24 hours. Next, the obtained suspension was filtered and washed with water until the electric conductivity of the filtrate reached 100 microsiemens (μS / cm), and then the filtrate was collected and dried at 80 ° C. for 10.5 hours. Thereafter, the sample was crushed in a mortar to obtain a sample. This sample was evaluated in the same manner as in Synthesis 1, and the interlayer distance and chemical composition ratio are shown in Table 1. From these results, Synthesis Example 13 is a monoclinic birnessite having a sodium content of 0.02% by weight and having barium ions introduced between layers.

合成例14
合成例1と同様にして得たろ物(1)400部を、予め用意した塩化ストロンチウム六水和物799.9部と蒸留水3000部からなる水溶液に加え、24時間攪拌した。次に、得られた懸濁液の濾過を行い、ろ液の電導度が100マイクロシーメンス(μS/cm)となるまで水洗した後、ろ物を回収し、80℃で10.5時間乾燥した後、乳鉢で解砕し、試料を得た。この試料を合成1と同様に評価し、その層間距離と化学組成比を表1に示す。これらの結果から、合成例14はナトリウム含量0.01重量%の、層間にストロンチウムイオンが導入された単斜晶系バーネサイトである。
Synthesis Example 14
400 parts of the filtrate (1) obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 was added to a previously prepared aqueous solution consisting of 799.9 parts of strontium chloride hexahydrate and 3000 parts of distilled water and stirred for 24 hours. Next, the obtained suspension was filtered and washed with water until the electric conductivity of the filtrate reached 100 microsiemens (μS / cm), and then the filtrate was collected and dried at 80 ° C. for 10.5 hours. Thereafter, the sample was crushed in a mortar to obtain a sample. This sample was evaluated in the same manner as in Synthesis 1, and the interlayer distance and chemical composition ratio are shown in Table 1. From these results, Synthesis Example 14 is a monoclinic birnessite having a sodium content of 0.01% by weight and having strontium ions introduced between layers.

合成例15
合成例1と同様にして得たろ物(1)400部を、予め用意した塩化ニッケル二水和物713.1部と蒸留水3000部からなる水溶液に加え、24時間攪拌した。次に、得られた懸濁液の濾過を行い、ろ液の電導度が100マイクロシーメンス(μS/cm)となるまで水洗した後、ろ物を回収し、100℃で68時間乾燥した後、乳鉢で解砕し、試料を得た。この試料を合成1と同様に評価し、その層間距離と化学組成比を表1に示す。これらの結果から、合成例15はナトリウム含量0.01重量%の、層間にニッケルイオンが導入された単斜晶系バーネサイトである。
Synthesis Example 15
400 parts of the filtrate (1) obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 was added to a previously prepared aqueous solution consisting of 713.1 parts of nickel chloride dihydrate and 3000 parts of distilled water and stirred for 24 hours. Next, the obtained suspension is filtered and washed with water until the electric conductivity of the filtrate reaches 100 microsiemens (μS / cm), and then the filtrate is collected and dried at 100 ° C. for 68 hours. The sample was obtained by crushing in a mortar. This sample was evaluated in the same manner as in Synthesis 1, and the interlayer distance and chemical composition ratio are shown in Table 1. From these results, Synthesis Example 15 is a monoclinic birnessite having a sodium content of 0.01% by weight and having nickel ions introduced between layers.

Figure 2013230965
Figure 2013230965

表1に、合成例1〜15の各サンプルの層間距離、各金属の含量を示した。なお、合成例1〜15のサンプルはいずれも、層間距離が約7オングスロトームであり単斜晶系のバーネサイト単層構造を有する二酸化マンガンであることを確認した。また合成例2〜5、9〜15の各サンプルは、層間のナトリウム含量が0.15重量%以下である。   Table 1 shows the interlayer distance of each sample of Synthesis Examples 1 to 15 and the content of each metal. In addition, it was confirmed that all samples of Synthesis Examples 1 to 15 were manganese dioxide having a monoclinic birnessite single layer structure with an interlayer distance of about 7 angstrom. In addition, each sample of Synthesis Examples 2 to 5 and 9 to 15 has a sodium content between layers of 0.15% by weight or less.

また市販品1として二酸化マンガン(Honeywell社製TypeFA)の結晶構造、層間距離、化学組成比を合成例1と同様にして評価した結果、市販品1の結晶構造は単斜晶系のバーネサイト単層構造であることを確認し、その化学組成比を表1に示した。   Moreover, as a result of evaluating the crystal structure, interlayer distance, and chemical composition ratio of manganese dioxide (TypeFA manufactured by Honeywell) as the commercial product 1 in the same manner as in Synthesis Example 1, the crystal structure of the commercial product 1 is a monoclinic birnessite monolayer. The structure was confirmed, and the chemical composition ratio is shown in Table 1.

さらに市販品2として、アルカリ処理はされているが、層構造を持たない斜方晶系ラムスデライト構造を有する二酸化マンガン(東ソー社製FMH)を準備した。市販品2の二酸化マンガンの結晶構造は斜方晶系ラムスデライト構造であり、その技術資料に記載された化学組成比を表1に示した。   Furthermore, as a commercial product 2, manganese dioxide (FMSO manufactured by Tosoh Corporation) having an orthorhombic ramsdellite structure that was alkali-treated but did not have a layer structure was prepared. The crystal structure of manganese dioxide in the commercial product 2 is an orthorhombic ramsdellite structure, and the chemical composition ratio described in the technical data is shown in Table 1.

実施例1
下記の配合に基づき、主剤として、液状ポリサルファイドポリマー(チオコール「LP−23」、東レ・ファインケミカル社製)、フタル酸ブチルベンジル、沈降炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランをミキサー用いて混合した。また、硬化剤として、合成例2の二酸化マンガン、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸系可塑剤、テトラメチルチウラムジスルフィド、重質炭酸カルシウム、SFRカーボンを、三本ロールミルを用いて混練した。
Example 1
Based on the following formulation, as a main agent, liquid polysulfide polymer (thiocol "LP-23", manufactured by Toray Fine Chemical Co., Ltd.), butyl benzyl phthalate, precipitated calcium carbonate, heavy calcium carbonate, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane Were mixed using a mixer. Further, the manganese dioxide, butylbenzyl phthalate, phthalate plasticizer, tetramethylthiuram disulfide, heavy calcium carbonate, and SFR carbon of Synthesis Example 2 were kneaded as a curing agent using a three-roll mill.

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

硬化剤の組成
・二酸化マンガン(合成例2) 10重量部
・フタル酸ブチルベンジル(大八化学社製) 2.5重量部
・フタル酸系可塑剤(フェロ社製サンチサイザー278) 10.5重量部
・テトラメチルチウラムジスルフィド
(大内新興化学工業社製ノクセラーTT) 0.5重量部
・重質炭酸カルシウム(日東粉化工業社製NCC#410) 5重量部
・SRFカーボン 0.5重量部
上記により得られた主剤と硬化剤を手練りでよく混練して、その混合物からなる硬化型組成物を得た。
Composition of curing agent: Manganese dioxide (Synthesis example 2) 10 parts by weight-Butyl benzyl phthalate (Daihachi Chemical Co., Ltd.) 2.5 parts by weight-Phthalic acid plasticizer (Santisizer 278, Ferro Corporation) 10.5 weight Parts ・ Tetramethylthiuram disulfide (Nouchira TT manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) 0.5 parts by weight ・ Heavy calcium carbonate (NCC # 410 manufactured by Nitto Flour Chemical Co., Ltd.) 5 parts by weight ・ SRF carbon 0.5 parts by weight The main agent and the curing agent obtained by the above were kneaded well by hand to obtain a curable composition comprising the mixture.

得られた硬化型組成物を、2mmの隙間ができるように調整した鉄板で挟み込み、23℃50%RH雰囲気下で7日間養生した。得られたシートから3枚の30mm×30mmの試験片に切断した。各試験片を80℃の温水に10日間浸漬した後、体積膨潤率を下記の式により求めた。3枚の試験片の平均値を体積膨潤率として表2に示す。
体積膨潤率(%)=[(w3−w4)−(w1−w2)]/(w1−w2)×100
(式中、w1は空気中での初期重量、w2は水中での初期重量、w3は空気中での浸漬後重量、w4は水中での浸漬後重量である。)
The obtained curable composition was sandwiched between iron plates adjusted to have a gap of 2 mm and cured for 7 days in an atmosphere of 23 ° C. and 50% RH. The obtained sheet was cut into three 30 mm × 30 mm test pieces. Each test piece was immersed in warm water at 80 ° C. for 10 days, and then the volume swelling ratio was determined by the following formula. Table 2 shows the average value of the three test pieces as the volume swelling ratio.
Volume swelling ratio (%) = [(w3-w4)-(w1-w2)] / (w1-w2) × 100
(W1 is the initial weight in air, w2 is the initial weight in water, w3 is the weight after immersion in air, and w4 is the weight after immersion in water.)

実施例2、3
硬化剤として、実施例1の合成例2の二酸化マンガンの代わりに、合成例3、4の二酸化マンガンを用いて、実施例1と同様にして試験片を作成し、体積膨潤率を求めた。その結果を表2に示す。
Examples 2 and 3
A test piece was prepared in the same manner as in Example 1 using the manganese dioxide of Synthesis Examples 3 and 4 instead of the manganese dioxide of Synthesis Example 2 of Example 1 as a curing agent, and the volume swelling ratio was determined. The results are shown in Table 2.

比較例1
硬化剤として、実施例1の合成例2の二酸化マンガンの代わりに、合成例1の二酸化マンガンを用いて、実施例1と同様にして試験片を作成し、体積膨潤率を求めた。結果を表2に示す。
Comparative Example 1
A test piece was prepared in the same manner as in Example 1 using the manganese dioxide of Synthesis Example 1 instead of the manganese dioxide of Synthesis Example 2 of Example 1, and the volume swelling ratio was determined. The results are shown in Table 2.

比較例2
硬化剤として、実施例1の合成例2の二酸化マンガンの代わりに、市販品1(Honeywell社製TypeFA)の二酸化マンガンを用いて、実施例1と同様にして試験片を作成し、体積膨潤率を求めた。結果を表2に示す。
Comparative Example 2
A test piece was prepared in the same manner as in Example 1 using manganese dioxide of commercially available product 1 (TypeFA manufactured by Honeywell) instead of manganese dioxide of Synthesis Example 2 of Example 1 as a curing agent, and the volume swelling ratio Asked. The results are shown in Table 2.

Figure 2013230965
Figure 2013230965

表2から、単斜晶系のナトリウムバーネサイト構造を有する二酸化マンガンを使用した硬化型組成物の硬化物の体積膨潤率は、ナトリウム含量2.93重量%の合成例1において41%(比較例1)、ナトリウム含量2.70重量%の市販品において32%(比較例2)であった。一方で、ナトリウムイオンをカチオン置換した単斜晶系バーネサイト構造を有する二酸化マンガンを含む硬化型組成物は、その硬化物の体積膨潤率が大幅に抑制されることが確認された(実施例1〜3)。   From Table 2, the volume swell ratio of the cured product of the curable composition using manganese dioxide having a monoclinic sodium birnessite structure was 41% in Synthesis Example 1 having a sodium content of 2.93 wt% (comparison) Example 1) and 32% (comparative example 2) in a commercial product with a sodium content of 2.70% by weight. On the other hand, it was confirmed that the curable composition containing manganese dioxide having a monoclinic birnessite structure in which sodium ions were cation-substituted significantly suppressed the volume swelling rate of the cured product (Examples 1 to 3). 3).

実施例4〜7
硬化剤として、単斜晶系のバーネサイト構造中のナトリウム含量の異なる合成例5〜8のカルシウムイオン置換した二酸化マンガンを用いて、実施例1と同様にして試験片を作成し、硬化物の体積膨潤率を求めた。実施例1、比較例1を含めた結果を、ナトリウム含量と共に表3に併記する。
Examples 4-7
A test piece was prepared in the same manner as in Example 1 by using the calcium ion-substituted manganese dioxide of Synthesis Examples 5 to 8 having different sodium contents in the monoclinic birnessite structure as a curing agent, and the volume of the cured product was obtained. The swelling rate was determined. The results including Example 1 and Comparative Example 1 are also shown in Table 3 together with the sodium content.

Figure 2013230965
Figure 2013230965

表3から、ナトリウム含量が少ないほど硬化物の体積膨潤が抑制されており、ナトリウム含量を0.15重量%以下にした単斜晶系バーネサイト構造を有する二酸化マンガンを使用すると、硬化物の体積膨潤率が10%未満に低下した。   From Table 3, the volume swelling of the cured product is suppressed as the sodium content is small. When manganese dioxide having a monoclinic birnessite structure with a sodium content of 0.15% by weight or less is used, the volume swelling of the cured product is The rate dropped to less than 10%.

実施例8〜12
硬化剤として、合成例9〜13の二酸化マンガン、フタル酸ブチルベンジル、テトラブチルチウラムジスルフィドを、下記の配合に基づき秤量し、三本ロールミルを用いて混練した。ここで各成分の配合量は、実施例1の主剤における液状ポリサルファイドポリマー(チオコール「LP−23」、東レ・ファインケミカル社製)100重量部に対する重量部で表わした。
・二酸化マンガン(合成例9〜13) 10重量部
・フタル酸ブチルベンジル(大八化学製) 13.0重量部
・テトラブチルチウラムジスルフィド
(大内新興化学工業製 ノクセラーTBT−N) 0.5重量部
Examples 8-12
As a curing agent, manganese dioxide, butylbenzyl phthalate, and tetrabutylthiuram disulfide of Synthesis Examples 9 to 13 were weighed based on the following formulation and kneaded using a three-roll mill. Here, the blending amount of each component was expressed in parts by weight with respect to 100 parts by weight of the liquid polysulfide polymer (thiocol “LP-23”, manufactured by Toray Fine Chemical Co., Ltd.) in the main agent of Example 1.
Manganese dioxide (Synthesis Examples 9 to 13) 10 parts by weightButylbenzyl phthalate (Daihachi Chemical) 13.0 parts by weight Tetrabutylthiuram disulfide (Ouchi Shinsei Chemical Industry Noxeller TBT-N) 0.5 weight Part

実施例1で調製した主剤と上記硬化剤を手練りでよく混練して、その混合物からなる硬化型組成物を得た。得られた硬化型組成物を、2mm厚にして70℃で18時間養生した。得られたシートから3枚の30mm×30mmの試験片を切断し、試験片を80℃の温水に10日間浸漬した後、実施例1と同様にして、硬化物の体積膨潤率を求めた。3枚の試験片の平均値を体積膨潤率として表4に示す。   The main agent prepared in Example 1 and the above curing agent were well kneaded by hand to obtain a curable composition comprising the mixture. The obtained curable composition was 2 mm thick and cured at 70 ° C. for 18 hours. Three test pieces of 30 mm × 30 mm were cut from the obtained sheet, and the test pieces were immersed in hot water at 80 ° C. for 10 days, and then the volume swelling ratio of the cured product was determined in the same manner as in Example 1. Table 4 shows an average value of the three test pieces as a volume swelling ratio.

実施例13、14
硬化剤として、合成例14,15の二酸化マンガンを用いて、実施例1と同様にして試験片を作成し、70℃で72時間養生した硬化型組成物の体積膨潤率を求めた。その結果を表4に示す。
Examples 13 and 14
Using manganese dioxide of Synthesis Examples 14 and 15 as a curing agent, a test piece was prepared in the same manner as in Example 1, and the volume swelling ratio of the curable composition cured at 70 ° C. for 72 hours was determined. The results are shown in Table 4.

Figure 2013230965
Figure 2013230965

表4より、ナトリウムイオンをカチオン置換して、ナトリウム含量が0.15重量%以下になるようにした単斜晶系バーネサイト構造を有する二酸化マンガン(実施例8〜14)は、いずれも硬化物の体積膨潤率が10%未満であり、実施例1〜3の場合と同様に、耐熱水性が良好である硬化型組成物が得られた。   From Table 4, manganese dioxide (Examples 8 to 14) having a monoclinic birnessite structure in which sodium ions are cation-substituted to have a sodium content of 0.15% by weight or less are all cured products. A curable composition having a volume swelling ratio of less than 10% and good hot water resistance was obtained as in Examples 1-3.

表1〜4の結果より、ナトリウムイオンをカチオン置換して得られる単斜晶系バーネサイト構造を有する二酸化マンガンを含む硬化型組成物は、その硬化物の体積膨潤率が大幅に抑制されることが確認された。さらにナトリウム含量が0.15重量%以下のとき、硬化物の80℃温水浸漬後の体積膨潤率を10%未満にできることが確認された。   From the results of Tables 1 to 4, the curable composition containing manganese dioxide having a monoclinic birnessite structure obtained by cation substitution of sodium ions, the volume swelling rate of the cured product is significantly suppressed. confirmed. Furthermore, when the sodium content was 0.15% by weight or less, it was confirmed that the volume swelling ratio of the cured product after immersion in warm water at 80 ° C. could be less than 10%.

比較例3
硬化剤として、実施例1の合成例2の二酸化マンガンの代わりに、市販品2の二酸化マンガンを用いて、実施例1と同様にして、硬化型組成物を調製し、2mmの隙間ができるように調整した鉄板で挟み込み、23℃50%RH雰囲気下で7日間養生した。しかし、比較例3の硬化型組成物は、硬化しなかった。そこで、さらに続けて70℃で72時間養生をしたが、硬化しなかった。
Comparative Example 3
As a curing agent, a curable composition was prepared in the same manner as in Example 1 using the commercially available manganese dioxide in place of the manganese dioxide of Synthesis Example 2 of Example 1 so that a gap of 2 mm was formed. And was cured for 7 days in an atmosphere of 23 ° C. and 50% RH. However, the curable composition of Comparative Example 3 did not cure. Therefore, the film was further cured at 70 ° C. for 72 hours, but did not cure.

Claims (11)

液状ポリサルファイドポリマーの硬化剤に使用する二酸化マンガンであり、下記式(1)
Na0.55Mn24・1.5H2O (1)
で示される単斜晶系ナトリウムバーネサイトの層間に存在するナトリウムイオンを、一価〜三価のカチオンで置換した単斜晶系カチオン置換バーネサイト型二酸化マンガンからなることを特徴とする二酸化マンガン。
Manganese dioxide used as a curing agent for liquid polysulfide polymer, represented by the following formula (1)
Na 0.55 Mn 2 O 4 .1.5H 2 O (1)
A monoclinic cation-substituted birnessite-type manganese dioxide obtained by substituting sodium ions present between monoclinic sodium birnessite represented by the formula with monovalent to trivalent cations.
前記カチオンが、カルシウムイオン、プロトン、アンモニウムイオン、マグネシウムイオン、ストロンチウムイオン、ニッケルイオン、鉄(III)イオン、ランタンイオン、亜鉛イオン、バリウムイオンから選ばれる少なくとも一つである請求項1に記載の二酸化マンガン。   2. The dioxide according to claim 1, wherein the cation is at least one selected from calcium ion, proton, ammonium ion, magnesium ion, strontium ion, nickel ion, iron (III) ion, lanthanum ion, zinc ion, and barium ion. manganese. 前記単斜晶系カチオン置換バーネサイト型二酸化マンガンのナトリウム含量が0.15重量%以下である請求項1または2に記載の二酸化マンガン。   3. The manganese dioxide according to claim 1, wherein the monoclinic cation-substituted banesite-type manganese dioxide has a sodium content of 0.15 wt% or less. 前記単斜晶系カチオン置換バーネサイトの層間距離が6.90〜7.25オングストロームである請求項1〜3のいずれかに記載の二酸化マンガン。   The manganese dioxide according to any one of claims 1 to 3, wherein an interlayer distance of the monoclinic cation-substituted birnessite is 6.90 to 7.25 angstroms. 前記式(1)で示される単斜晶系ナトリウムバーネサイトを、一価〜三価のカチオンを含む水溶液で処理することによりナトリウムイオンを前記カチオンで置換し、乾燥することにより得られた請求項1〜4のいずれかに記載の二酸化マンガン。   Claims obtained by treating monoclinic sodium birnessite represented by the formula (1) with an aqueous solution containing monovalent to trivalent cations to replace sodium ions with the cations and drying. Item 5. The manganese dioxide according to any one of Items 1 to 4. 請求項1〜5のいずれかに記載の二酸化マンガンおよび液状ポリサルファイドポリマーを含有する硬化型組成物。   A curable composition containing the manganese dioxide according to any one of claims 1 to 5 and a liquid polysulfide polymer. 充填材、可塑剤、加硫促進剤から選ばれる少なくとも一つを含有する請求項6に記載の硬化型組成物。   The curable composition according to claim 6, comprising at least one selected from a filler, a plasticizer, and a vulcanization accelerator. 前記充填材がカーボンブラック、炭酸カルシウム、シリカ、マイクロバルーンから選ばれる少なくとも一つである請求項7に記載の硬化型組成物。   The curable composition according to claim 7, wherein the filler is at least one selected from carbon black, calcium carbonate, silica, and microballoons. 前記可塑剤が、フタル酸エステル、塩素化パラフィン、ジプロピレングリコールジベンゾエート、ハロゲン末端硫黄含有重合体から選ばれる少なくとも一つである請求項7または8に記載の硬化型組成物。   The curable composition according to claim 7 or 8, wherein the plasticizer is at least one selected from a phthalate ester, a chlorinated paraffin, dipropylene glycol dibenzoate, and a halogen-terminated sulfur-containing polymer. 前記加硫促進剤が、チウラム系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤から選ばれる少なくとも一つである請求項7〜9のいずれかに記載の硬化型組成物。   The curable composition according to any one of claims 7 to 9, wherein the vulcanization accelerator is at least one selected from a thiuram vulcanization accelerator and a guanidine vulcanization accelerator. その硬化物を80℃温水に10日間浸漬した後の体積膨潤率が10%未満である請求項7〜10のいずれかに記載の硬化型組成物。   The curable composition according to any one of claims 7 to 10, which has a volume swelling ratio of less than 10% after the cured product is immersed in warm water at 80 ° C for 10 days.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6322857A (en) * 1986-05-23 1988-01-30 クツクソン・グル−プ・ピ−エルシ− Curing composition, production of sodium birnessite and curing of polysulfide polymer
JPH06227820A (en) * 1992-07-29 1994-08-16 Tosoh Corp New manganese oxide and its production and application
US5672329A (en) * 1992-07-29 1997-09-30 Tosoh Corporation Manganese oxides production thereof, and use thereof
JP2001332258A (en) * 2000-05-22 2001-11-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Composite oxide material for electrode, its manufacturing method and cell therewith
JP2007161506A (en) * 2005-12-12 2007-06-28 Toray Fine Chemicals Co Ltd Method for manufacturing manganese dioxide
WO2013129831A1 (en) * 2012-02-27 2013-09-06 Sk Innovation Co.,Ltd. Turbostratic na birnessite and method for preparing the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6322857A (en) * 1986-05-23 1988-01-30 クツクソン・グル−プ・ピ−エルシ− Curing composition, production of sodium birnessite and curing of polysulfide polymer
JPH06227820A (en) * 1992-07-29 1994-08-16 Tosoh Corp New manganese oxide and its production and application
US5672329A (en) * 1992-07-29 1997-09-30 Tosoh Corporation Manganese oxides production thereof, and use thereof
JP2001332258A (en) * 2000-05-22 2001-11-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Composite oxide material for electrode, its manufacturing method and cell therewith
JP2007161506A (en) * 2005-12-12 2007-06-28 Toray Fine Chemicals Co Ltd Method for manufacturing manganese dioxide
WO2013129831A1 (en) * 2012-02-27 2013-09-06 Sk Innovation Co.,Ltd. Turbostratic na birnessite and method for preparing the same

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