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JP2002530195A - 粒子の疎水化方法およびポリマー分散物におけるその使用 - Google Patents

粒子の疎水化方法およびポリマー分散物におけるその使用

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Publication number
JP2002530195A
JP2002530195A JP2000584002A JP2000584002A JP2002530195A JP 2002530195 A JP2002530195 A JP 2002530195A JP 2000584002 A JP2000584002 A JP 2000584002A JP 2000584002 A JP2000584002 A JP 2000584002A JP 2002530195 A JP2002530195 A JP 2002530195A
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JP
Japan
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group
rubber
formula
particles
polymer
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Application number
JP2000584002A
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English (en)
Inventor
アーティ・オーガスト・コスキ
Original Assignee
バイエル・インコーポレーテツド
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Filing date
Publication date
Application filed by バイエル・インコーポレーテツド filed Critical バイエル・インコーポレーテツド
Publication of JP2002530195A publication Critical patent/JP2002530195A/ja
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Abstract

(57)【要約】 粒子をアミノ基およびシラン基を有する部分をインサイチューで形成することにより疎水化する。本発明は、親水性無機粒子の処理のために特に有用である。例えば、処理粒子をポリマーのための配合剤として使用することができる。大量の処理粒子および結合剤を含む予備分散物または濃縮物の製造および使用も記載する。さらに、少量の処理粒子およびゴムを含むマスターバッチの製造および使用も記載する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） １つの要旨において本発明は、粒子、特に非水溶性無機化合物の疎水化に関す
る。もう１つの要旨において本発明は、疎水化粒子を製造するために有用な中間
体にも関する。処理粒子は、ポリマー、特にゴムおよびプラスチックの配合に特
に有用であるが、これにのみ限定されるものではない。
【０００２】 （背景技術） 原料ポリマー（ゴムまたはプラスチックのいずれか）は、有用な製品を製造す
るために必要な物理的または化学的な固有特性を純粋状態で有することは稀であ
る。従って、ポリマーは追加の成分または「添加剤」と混合してさらに配合され
なければならない。ポリマー添加剤は、第２ポリマー、エキステンダー油、フィ
ラー、酸化防止剤、着色顔料、安定剤、難燃剤、加工助剤および他の補助的化学
剤を１つまたはそれ以上含み得る。ゴムについては、この一覧は、硬化剤（加硫
剤）（例えば、硫黄または有機過酸化物）、硬化促進剤（例えば、ジベンゾチア
ジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）およびテトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭ
ＴＤ））および無機硬化活性剤（例えば、酸化亜鉛、酸化鉛（ＰｂＯ、リサージ
）、鉛丹（Ｐｂ3Ｏ4））などを含むように広げることができる。改良が求められ
ているプラスチックまたはゴムの特性にかかわらず、最大の改良度が達成される
ために、選択された添加物質は、配合段階で完全に（均一分散物が得られるよう
に）ポリマーと混合されなければならない。通例この混合は、開放形ロール機、
混合押出機または密閉式ミキサー（例えば、ヘンシェル、ウェレックス（Welex
）、バンバリー型）で、１つまたはそれ以上の工程を経て所望の分散度が得られ
るまで通常行われる。
【０００３】 多くの場合、ポリマー中の添加剤の満足いく分散は妥当な時間で達成すること
は困難であり、その結果、成形品において許容しがたい物理的特性または外観に
つながる不均一が生じる。分散性を改良するために、混合プラントにおける生産
性を低下させる、従って、望ましくない混合時間の延長または多段階混合サイク
ルを使用しなければならない。
【０００４】 ゴム産業において用いられる無機活性剤のような無機化学剤の混合は、ポリマ
ーマトリックスに対するこれらの化学剤の固有の硬度および非常に高い粘度の故
に、混合するのが特に困難であることは産業界で既知である。
【０００５】 工場においてポリマー配合物中への無機物質の混合および分散を促進する一般
的方法の１つは、非常に微細な粒度の無機物質を使用することである。しかしな
がらこれは、物質の取扱いおよび混合プロセスの両方で塵が発生することが避け
がたく、多くの場合この塵の粒子は有害であり、そうでなくとも作業者の健康の
観点から容認できない。塵の損失により、ベースポリマーに対する化学剤の比率
も本来意図したものから変化する。これは不十分な加工度または配合物における
不十分な最終特性につながる。いくつかの特別な場合（即ち、タルクを用いる場
合）では、微細粒子は滑剤として作用する場合があり、この場合、分散に必要な
剪断力を減少させることにより実際にバルクの不良混合を招く。他の場合、特に
極性成分を非極性ポリマー中に混合しなければならない場合は、粒子の凝集が混
合中に起こり、望ましくない不均一および満足できない物理的特性につながる場
合がある。
【０００６】 上記の問題を緩和するために、予備分散した形態、例えば、低粘度媒体（また
は結合剤）（例えば、ポリマー若しくはオイルまたはそれらと他の添加剤との組
み合せ）中に結合させた微細粒子として、無機化学剤をベースポリマーに添加す
ることが当該分野で周知である。この無機化学剤の結合形態は、ゴム配合プラン
トにおける塵の問題を克服し、また、特に結合剤がベースポリマーと化学的に類
似し、かつ予備分散物の粘度が残りの配合物の粘度とよく適合する場合、ポリマ
ー配合物における無機物質の分散時間を大幅に短縮する。配合の観点から、分散
を容易にし、かつ加工中に塵も排除する最小量の結合剤を用いることが望ましい
。
【０００７】 従って、この種の「濃縮物」または「分散物」は典型的に、適当な結合剤中に
約５０〜９５質量％の分散された活性無機化学剤を含有する（実地の上では、こ
れは結合剤１００質量部につき１００〜１９００質量部の無機化学剤の範囲に対
応する）。多くのそのような物質は、多くの供給者からゴム業者へ商業的に入手
できる。ゴム産業において使用されるそのような商業的ポリマー結合物質の非限
定的な例は、RHENOGRAN(登録商標) ZnO-85（ＥＰＤＭ／ＥＶＡ結合剤中に分散さ
れた８５質量％の酸化亜鉛）、POLY-DISPERSION(登録商標) PLD-90（ポリイソブ
チレン中に分散された９０質量％の酸化鉛）および RHENOGRAN(登録商標) Pb3O4 -90（ＥＰＤＭ／ＥＶＡ中に分散された９０質量％の鉛丹酸化物）（すべて Rhei
n-Chemie Corporation および Rhein Chemie Reinau GmbH から入手可能）であ
る。
【０００８】 安価なオイルベース結合剤も使用し得る。オイルベース結合剤は、塵の問題に
対処するが、オイルの存在が混合時に無機物質の粉砕を起こすのに必要な摩擦を
低下させるので、良好なまたは急速な分散を与えることはない。オイルの存在は
、物理的特性（即ち、軟化性）または外観（色）において望ましくない他の変化
も引き起こし得る。後者の種類の分散物の例は、PolydexTM PPD (ZnO) 75（軽質
プロセスオイル中７５質量％のＺｎＯのブレンド、Polychem から入手可能）で
ある。
【０００９】 プラスチック産業において、意図する最終用途のために加工可能にまたは好適
にするため、粘度（即ち、「メルトインデックス」）、硬度、色、耐光堅牢度お
よび／またはベースポリマーの他の特性を修正することがしばしば望まれる。こ
こでも、添加剤（化学剤）を純粋形態で加工（配合）段階中に直接バルクプラス
チックに添加し得るが、より良好な分散物および良好な加工制御を得るために、
液状またはペレットの形態の濃縮物として物質を使用することがより一般的であ
る。また、これらの濃縮物は、ベースポリマーと同様または同一であるか、他の
混和性ポリマーまたはポリマーとオイルの組み合わせであり得る適当なキャリヤ
ーまたは「結合剤」中の添加剤微細粒子分散物から構成される。また、他の配合
剤（例えば、石鹸、相溶化剤および分散助剤）は、結合剤のベース中に含まれ得
る。この濃縮物の形態はほとんど、添加剤の高硬度および高融点が分散の問題を
引き起こす場合にプラスチック中に無機着色剤を導入するためにのみ使用される
。現在、多くの会社がプラスチック産業に無機および有機添加剤濃縮物を供給し
ている。後者の物質の非限定的な例は、ComPETeTM、CELPROTM、HoloflakeTM、Ha
nna-FXTM（M.A. Hanna Color）、BARKOLENTM（SPUR(登録商標) a.s.）、POLYPLU
STM（PolyTech South Inc.）、CEK CONCENTRATESTM、COLORPLASTTM、CONCORDETM （C.E.K. Concentrates）などを含む。
【００１０】 一般に、ゴムおよびプラスチック産業における使用のための無機添加剤の予備
分散物の形態は、配合剤の機械的なドライブレンドにより製造されている。即ち
、当該添加剤は、機械的に単純に結合剤物質と混合される。残念ながらこの方法
は、混合および塵の問題をゴム混合プラントから分散物の供給者の問題に移した
に過ぎない。さらに、これらの分散物で望まれる結合剤に対する無機物質の比較
的高い割合により、長い混合時間または高エネルギーの特殊な混合装置（ＨＩＤ
Ｍ）の使用が一般に必要となり、生産性が低下するか生産コストに加算される。
最も望ましいものは、本質的に無塵にし、ポリマー結合剤中へ無機補助物質を分
散するための混合エネルギーをほとんど必要としないことを可能にする分散物の
製造プロセスである。
【００１１】 商業的に入手可能な、より粗大なものから微細粒度の物質を製造する既知で容
易な方法は、ボール、コロイドまたはスチームジェットミルまたは Ullmann's E
ncyclopedia of Industrial Chemistry 第B2巻第2版、第5〜36頁中の "Wet Grin
ding" に記載されているような他の装置のいずれかを用いる湿式粉砕によるもの
である。製造される微細粒子は絶えず湿潤状態にあるので、それらが空気中の塵
となる傾向はほとんどない。しかしながら、湿潤媒体中の微細粒子濃度は、十分
な粉砕のための必要な流動性を維持するため必然的に低く、これ故に粒子は粉砕
媒体に不溶でなければならない。粉砕プロセス中に水以外の媒体を用いる場合、
追加の危険性（例えば、可燃性および／または毒性）を考慮しなければならない
。さらに、生ずる分散物は、結合剤中でさらに分散され得る前に濃縮（即ち、溶
媒除去）を一般的に必要とする。さらに、プロセス中の他の場合に塵を発生させ
ることなく、または乾燥工程中に凝集（粒子成長）を引き起こすことなくそのよ
うな微細粒子を乾燥させることは困難である。可能な場合、粒子がなお湿潤状態
で微分散しているうちに、適当な結合剤中におけるこれら粒子のマスターバッチ
、分散物および濃縮物を製造することが好ましい。また、湿潤媒体が水であるこ
とが経済性および安全性の見地から好ましい。水を使用するさらなる利点は、分
散物として販売される有機および無機添加剤の大半については、一般に無溶剤品
であることである。
【００１２】 さらに、多くの先行技術文献が、水性状に分散した微細粒子を使用することに
より、ポリマー中、フィラーの「マスターバッチ」および他の化学剤の「分散物
」を製造する方法を教示している。例えば、Burke（米国特許第 3,689,451 号、
米国特許第 3,689,452 号、米国特許第 3,700,690 号、米国特許第 3,716,513
号および米国特許第 3,840,382 号）は、ネバードライ（never-dried）アルカリ
シリカ顔料の水性分散物またはネバードライアルカリシリカ顔料の水性分散物、
シリカおよびカーボンブラックの混合物を使用して、ゴムマトリックス中に１０
０ｐｈｒ未満のフィラーの水準（即ち、ゴムマトリックス中の分散フィラーが約
５０質量％未満）でこれらのフィラーのマスターバッチを製造する方法を教示す
る。ゴムは水非混和性溶媒の溶液として使用しなければならない。また、水性懸
濁体から有機相へのシリカの移動を確保するために、多量の補助化学剤を一般に
用いなければならない。関連特許（米国特許第 3,686,219 号および米国特許第
3,694,398 号）において、Burke は、水エマルションの形態のゴム（即ち、ラテ
ックス）を使用することによりシリカの微細（水性）分散粒子から同様のマスタ
ーバッチを製造する方法を教示する。それにもかかわらず、上記 Burke の特許
のすべては、ネバードライシリカまたはネバードライシリカおよびカーボンブラ
ック（即ち、通例のゴム用フィラー）の組み合せを使用することに限定される。
そのうえ、仕上げ乾燥マスターバッチ中の無機物質の水準は低濃度に限定され、
結合剤はエラストマーに限定される。発明者の知る限りでは、Burke の方法によ
り製造される商業的マスターバッチは、現在入手できない。
【００１３】 明らかに商業的に入手できないシリカのマスターバッチとは反対に、ポリマー
水性エマルション（即ち、乳化重合から得られるようなラテックス）およびポリ
マーの炭化水素溶液（即ち、ポリマーが重合媒体中に溶解するときに得られるよ
うな溶液）の両方から製造されるカーボンブラックとゴムのマスターバッチは、
長年いくつかの供給者から入手可能であった（Copolymer Div. of DSM、Bayer I
nc.、Goodyear など）。これらのマスターバッチは通常、水性湿潤状態でカーボ
ンブラックを粉砕し、次いでオイルを添加または無添加でブラックスラリーと溶
液ポリマー「セメント」またはエマルションポリマーラテックスを激しく混合し
、凝固および乾燥させることにより製造する。すべての商業的マスターバッチ製
品において、ブラックフィラーの水準は１００ｐｈｒ未満である（即ち、ゴムマ
トリックス中の分散フィラーが約５０質量％未満）。
【００１４】 ポリマーを水性エマルション（即ち、ラテックス）として入手できる場合、種
々の方法が分散物を形成するための補助化学剤を組み込むために利用できる。Le
o および Johansson の共沈法（米国特許第 4,110,240 号）を、ポリマー結合剤
中に有機または無機物のいずれかの補助化学剤（フィラーを除く）８０〜９９．
５質量％を含有する濃縮物を製造するために使用することができる。Kanou ら（
米国特許第 4,713,411 号）は、特殊な水溶性ポリマー結合剤（ｐＨ変化により
不溶性になるもの）を使用することにより顔料組成物を製造するための異なる共
沈法を詳細に説明する。しかしながら、多くのポリマー、特にプラスチックは溶
液重合法により製造され、ラテックス形態では容易に入手できない。 先行技術のこれまでの成果にもかかわらず、結合剤中の無機添加物質のマスタ
ーバッチ、分散物または濃縮物の有効な製造方法が要求されている。
【００１５】 （発明の開示） （発明が解決しようとする技術的課題） 本発明の目的は、先行技術の上述の欠点の少なくとも１つを除去または緩和す
ることである。 本発明のもう１つの目的は、親水性粒状出発物質から比較的疎水性の粒状物質
を製造する場合に有用な新規中間物質を提供することである。 本発明のさらにもう１つの目的は、粒状物質を比較的疎水性にする新規処理方
法を提供することである。
【００１６】 （その解決方法） 公開された国際出願 WO 98/52954[Koski #1] および WO 98/53004[Koski #2]
において、ポリマーおよび粒子のマスターバッチの新規な製造方法が教示されて
いる。一般に、この方法は、Koski #2 中に教示されているように、ポリマー中
の粒子の分散を容易にするために初期段階で粒子を疎水性にすることに関する。
粒子と特定のアミノ炭化水素シラン化合物またはそれの酸との塩を反応させるこ
とにより、疎水性が粒子に付与される。そのような有用な化合物およびそのよう
な新規の化合物の部分集合を製造するために特に好ましい方法は、Koski #1 中
に教示されている。
【００１７】 本出願では、Koski #1 および Koski #2 において教示される方法と異なる方
法を教示する。一般に、ここで教示される方法は粒状物質上でアミノ炭化水素シ
ラン化合物またはそれの酸との塩の官能性基をインサイチューで製造することに
関する（即ち、予備製造されたアミノ炭化水素シラン化合物およびそれの酸との
塩を粒状物質と反応させることとは対照的である）。驚くべきことに、アミノ炭
化水素シラン化合物またはそれの酸との塩の官能性基を粒状物質上で非常に温和
な反応条件下で急速に製造することができる。
【００１８】 従って、１つの要旨において本発明は、粒子を疎水性にする処理方法を提供し
、その方法は： （i）粒子を、式（I）で表される化合物と接触させる工程：
【化３】 〔式中、 Ｒ1、Ｒ2およびＲ3の少なくとも１つが、ヒドロキシル基またはＳｉ-Ｒ結合で
加水分解性基であり、 Ｒ4が、Ｓｉ-Ｒ4結合で耐加水分解性である２価の基であり、 Ｑが、Ｈ2Ｎ-、-Ｈ2Ｎ・ＨＡまたはＸ-であり、ここでＨＡは鉱酸または有機
酸であり、Ｘはアニオンである。〕 （ii）Ｑが塩の基-ＮＨ2・ＨＡである場合、酸性ＨＡ部分と実質的に完全に反
応するような化学量論量の強塩基を添加することにより、遊離塩基のアミン基を
発生させる工程、 （iii）粒子を、式（I）で表される化合物に関して実質的に等モル量の下記化
合物と接触させる工程： （Ａ）式（I）中のＱがＨ2Ｎ-または-ＮＨ2・ＨＡである場合は、式Ｒ5-Ｘ
〔式中、α炭素が芳香環の一部となって許容される場合を除いて窒素原子に対す
るα位に二重結合が無いこと、かつＮに直接結合している炭素に分枝が無いこと
を条件に、Ｒ5はＣ8〜40アルキル基；Ｃ8〜40モノ、Ｃ8〜40ジまたはＣ8〜40ト
リ不飽和アルケニル基；Ｃ2〜30アルキル置換Ｃ6〜Ｃ40芳香族基；Ｃ2〜30モノ
、Ｃ3〜30ジまたはＣ4〜30トリ不飽和アルケニル置換Ｃ6〜Ｃ40芳香族基から選
ばれる。〕 で表される化合物、または （Ｂ）式（I）中のＱがＸ-である場合は、式Ｒ*-ＮＨ2 〔式中、Ｒ*は、Ｒ5または次式で表される基を含む群から選ばれる：
【化４】 （式中、 （ａ）ｘは８〜３０の整数であり、Ｒ6およびＲ7は同一のまたは異なった
ものであり、α炭素が芳香環の一部となって許容される場合を除いて窒素原子に
対するα位に二重結合が無いこと、かつＮに直接結合している炭素に分枝が無い
ことを条件に、Ｒ6およびＲ7はＣ1〜Ｃ30アルキル基、Ｃ2〜Ｃ30アルケニル基、
Ｃ6〜Ｃ30芳香族基、Ｃ7〜Ｃ30アルキル置換芳香族基またはＣ8〜Ｃ30アリール
アルケニル基から選ばれ、Ｒ6およびＲ7の両方ではないがいずれか１つが水素で
ある、または （ｂ）ｘは１〜７の整数であり、Ｒ6またはＲ7の１つは水素であり、α炭
素が芳香環の一部となって許容される場合を除いて窒素原子に対するα位に二重
結合が無いこと、かつＮに直接結合している炭素に分枝が無いことを条件に、Ｒ 6 またはＲ7の他方はＣ1〜Ｃ30アルキル基、Ｃ2〜Ｃ30アルケニル基、Ｃ6〜Ｃ30
芳香族基、Ｃ7〜Ｃ30アルキル置換芳香族基またはＣ8〜Ｃ30アリールアルケニル
基から選ばれる、またはＲ6およびＲ7のいずれもが水素ではない場合は、Ｒ6お
よびＲ7は同一のまたは異なったものであり、α炭素が芳香環の一部となって許
容される場合を除いて窒素原子に対するα位に二重結合が無いこと、かつＮに直
接結合している炭素に分枝が無いことを条件に、Ｒ6またはＲ7の少なくとも１つ
はＣ8〜Ｃ30アルキル基、Ｃ8〜Ｃ30アルケニル基、Ｃ8〜Ｃ30芳香族基またはＣ7 〜Ｃ30アルキル置換芳香族基またはＣ8〜Ｃ30アリールアルケニル基でなければ
ならず、α炭素が芳香環の一部となって許容される場合を除いて窒素原子に対す
るα位に二重結合が無いこと、かつＮに直接結合している炭素に分枝が無いこと
を再び条件に、Ｒ6またはＲ7の他方はＣ1〜Ｃ30アルキル基、Ｃ2〜Ｃ30アルケニ
ル基、Ｃ6〜Ｃ30芳香族基、Ｃ7〜Ｃ30アルキル置換芳香族基またはＣ8〜Ｃ30ア
リールアルケニル基である。）。〕 で表される化合物 を含む。
【００１９】 下記でより詳細に説明するように、本方法においてカップリング剤を用いるこ
とが好ましい。カップリング剤は、連続のプロセス工程間のほとんどの時点で使
用され得る。
【００２０】 本方法の最終生成物が疎水性無機粒子の水性懸濁液またはスラリーであるよう
に、好ましくは、粒状物質を処理する本方法は水性懸濁液またはスラリー中で行
われる。
【００２１】 １つの好ましい実施態様において、ポリマー／粒子マスターバッチまたは分散
物を形成するために、次いで、本方法から生じ処理粒子を含有する懸濁液または
スラリーをポリマーの炭化水素溶液と混合し、溶媒を除去し、生成物を乾燥する
。もう1つの好ましい実施態様において、ポリマー／粒子マスターバッチまたは
分散物を形成するために、代わりに、本方法から生じ処理粒子を含有する懸濁液
またはスラリーをポリマーラテックスと混合し、混合物を凝集させ、生成物を乾
燥する。両方の実施態様において、処理粒子の疎水性の故に処理粒子はポリマー
中によく分散する。従って、処理粒子は、予め単離させる（即ち、懸濁液または
スラリーから分離し、次いで乾燥させる）ことなくポリマーマトリックス中に分
散する。マスターバッチまたは分散物がアミノ炭化水素シラン化合物またはそれ
の酸との塩自体を使用する必要なしにポリマー溶液またはラテックスから製造さ
れたことにより、これらの好ましい実施態様の結果として、ポリマーと処理粒状
物質（例えば、下記でより詳細に説明する金属酸化物など）を含む分散物が製造
される。
【００２２】 代わりに、もう１つの実施態様では後の使用のため（即ち、ポリマー溶液に添
加する前）に、処理粒状物質を懸濁液またはスラリーから分離し、次いで乾燥し
得る。または、なおもう１つの実施態様ではオイルをポリマーセメントまたはポ
リマーラテックスの代わりに使用し、得られた生成物を濾過および乾燥により回
収することができる。この明細書において、用語「濃縮物」、「分散物」および
「予備分散物」は、本発明に関連して使用されるときは、粒状物質（即ち、配合
目的のために用いられる添加剤）およびその結合剤を含み、粒状物質が組成物の
主成分である組成物（即ち、組成物は少なくとも約５０質量％の粒状物質を含む
）を意味すると解釈される。分散または濃縮組成物は、好ましくは約５０〜約９
５、より好ましくは約６０〜約９５、とりわけ約７０〜約９５質量％の粒状物質
を含む。この明細書において、用語「マスターバッチ」は、本発明に関連して使
用されるときは、粒状物質（即ち、配合の目的のために用いられる添加剤）およ
びその結合剤を含み、粒状物質が組成物の少量成分である組成物（即ち、組成物
は約５０質量％未満の粒状物質を含む）を意味すると解釈される。マスターバッ
チ組成物は、好ましくは約５〜約５０、より好ましくは約２０〜約４５、とりわ
け約３０〜約４０質量％の粒状物質を含む。 本発明の実施態様は、添付図面を参照して説明される。
【００２３】 （発明を実施するための最良の形態） この明細書中で、本発明は表面にヒドロキシル基を有する粒子としてシリカを
用いて説明されるが、本発明は他の類似物質の使用にも当てはまると認識される
べきであり、記載はそのように理解されるべきである。即ち、本発明は非水溶性
無機化合物の処理に特に有用である。処理のために有用な非水溶性無機化合物は
、好ましくはその化学式が酸素原子を含む化合物のようなものであり、より好ま
しくはその化学式がさらに金属原子を含む化合物のようなものである。１つより
多くの金属原子が化学式中に存在し得る。有用な酸素原子化合物の好適な群の例
は、酸化物、水酸化物、ホウ酸塩、硫酸塩、炭酸塩、ケイ酸塩、リン酸塩、クロ
ム酸塩などを含む群から選ばれ得る。酸素原子および金属原子を含有する好適な
化合物の非限定例は、二酸化ケイ素（シリカ）、酸化チタン（ルチルおよびアナ
ターゼの両方の形態のチタニア）、酸化第二鉄、水和酸化第二鉄、酸化第一鉄、
酸化アンチモン、炭酸バリウム、酸化亜鉛、ホウ酸亜鉛、酸化鉛（鉛丹酸化物を
含む。）、二塩基性リン酸鉛、ケイ酸鉛、三塩基性硫酸鉛およびこれらの混合物
を含む群から選ばれ得る。他の好適な金属原子および酸素原子含有化合物、特に
非水溶性またはわずかに水溶性のものは、前記説明に基づいて当業者にとって容
易に明らかである。例えば、特に好ましい本発明の適用は、プラスチック産業に
おいて一般に用いられる疎水性着色剤または顔料粒子を与えることである。その
ような好適粒子の非限定例は、α-ＦｅＯＯＨ（針鉄鉱）、γ-ＦｅＯＯＨ（鱗繊
石）、α-Ｆｅ2Ｏ3（赤鉄鉱）、γ-Ｆｅ2Ｏ3（磁赤鉄鉱）および-Ｆｅ3Ｏ4から
なる群から選ばれ得る。
【００２４】 本発明によりマスターバッチを製造するために好ましい粒子は、沈降シリカで
ある。好ましい実施態様において、その処理は粒子の水性懸濁液中またはスラリ
ー中で行われる。スラリーが流動性の懸濁液であり、処理プロセスの間にそのよ
うに維持されていることを条件に、一般にスラリーの組成は特に厳密には限定さ
れない。なお流動性を維持し得る最大質量量の処理される粒子を含有するスラリ
ーが実施のうえで好ましい。流動性を維持し得る最大質量は、シリカの粒度に直
接従って変化し、シラノール基の表面濃度とは逆に変化する。実用のうえで、乾
燥沈降シリカを用いる場合は通常、水中に２０〜２５質量％の間のシリカ濃度が
可能であり、ネバードライシリカ（即ち、濾過ケーク）のためには後で説明する
ように、やや低い濃度が可能である。
【００２５】 本発明に従う使用のために好適な乾燥非晶質シリカは、０．１〜１００μｍの
間、好ましくは０．１〜５０μｍの間、最も好ましくは１〜２５μｍの間の平均
凝集粒度を有し得る。大きさにおいて１０体積％未満の凝集粒子が、５μm未満
または５０μm超であることが好ましい。さらに、好適な乾燥非晶質シリカは、
５０〜４５０ｍ2／ｇの間のＢＥＴ表面積（DIN(ドイツ工業品標準規格) 66131
に従い測定）および１５０〜４００ｇ／１００ｇシリカの間のＤＢＰ吸収（DIN
53601 に従い測定）および０〜１０質量％の乾燥損失（DIN ISO 787/II に従い
測定）を有する。
【００２６】 湿潤シリカ濾過ケークを使用する場合、湿潤シリカ濾過ケークを、Ullman's E
ncyclopedia of Industrial Chemical 第A23巻第642〜643頁、VCH Publishers、
1993年に記載されているようなあらゆる既知の方法により製造されたシリカを濾
過および任意に洗浄することにより製造し得る。濾過ケークは、好ましくは１０
〜３０質量％の間、最も好ましくは１５〜２５質量％の間の固形分を有する。濾
過ケークを、５〜２０質量％の間、最も好ましくは８〜１２質量％の間のシリカ
濃度となるように、本方法に従って水中に再分散させ得る。シリカ濾過ケークを
使用することが好ましい。二酸化炭素または塩酸またはこれらの組み合せにより
沈降させられるシリカから形成されるシリカ濾過ケークを使用することがより好
ましく、溶解した塩副生成物を除去するために再分散前に濾過ケークを水で洗浄
することが最も好ましい。
【００２７】 ケイ酸アルカリ金属と鉱酸または二酸化炭素のいずれかとの既知の溶液反応か
ら製造されるネバーフィルター（never-filtered）スラリーを使用する場合、ネ
バーフィルタースラリーの固形分は、シリカが好ましくは５〜３０質量％の間、
より好ましくは５〜２０質量％の間、最も好ましくは１０〜２０質量％の間であ
る。
【００２８】 本発明により分散物を製造するために好ましい粒子は、ゴムおよびプラスチッ
ク産業の専門用語において「顔料」として幅広く言及される物質の範囲の部分集
合を形成する金属および酸素原子を含有する化合物である。これらの物質は本当
の意味ではこれらの産業において顔料として利用されないが、その物質が本来ペ
イント産業において用いられていたので、この用語が残っている。
【００２９】 好ましい実施態様において、処理は顔料粒子の水性分散物またはスラリー中で
行われる。スラリーが流動性の懸濁液であり、処理プロセスの間にそのように維
持されていることを条件に、一般にスラリーの組成は特に厳密には限定されない
。なお流動性を維持し得る最大質量量の処理される粒子を含有するスラリーが実
施のうえで好ましい。流動性を維持し得る最大質量は、フィラーの粒度、フィラ
ーの結晶度に直接従って変化し、ヒドロキシル基の表面濃度とは逆に変化する。
粒子の形も達成できる濃度に影響する。高度に構造化された表面を有する粒子よ
り丸められた粒子を用いるとより高濃度が達成できる。乾燥顔料を用いると水中
に３０〜６０質量％の間の顔料濃度が通常実現でき、ネバードライ顔料（即ち、
濾過ケーク）のためには後で説明するように、やや低い濃度が実現できる。最大
の作業濃度は実験により最良に決定される。
【００３０】 本発明に従う使用のための乾燥顔料は、０．０１〜５００μｍの間、好ましく
は０．１〜５０μｍの間、最も好ましくは１〜１０μｍの間の平均凝集粒度を有
し得る。大きさにおいて１０体積％未満の凝集粒子が、０．１μm未満または１
００μm超であることが好ましい。
【００３１】 顔料濾過ケークを使用する場合、作業可能な濃度を与えるように本方法に従っ
て、顔料濾過ケークを水中に再分散させ得る。顔料濾過ケークを用いることが好
ましく、溶解した塩副生成物を除去するために再分散前に濾過ケークを水で洗浄
することが最も好ましい。
【００３２】 分散物またはマスターバッチのいずれが望ましいかにせよ、本発明を実施する
ために好適なシリカまたは顔料粒子スラリーの温度は、本方法が大気圧で行われ
る場合は０〜１００℃の間、本方法が耐圧容器中で行われる場合は０〜１３５℃
の間であり得る。最も好ましくは本方法は大気圧で行われ、この場合の温度は、
好ましくは３０〜９５℃の間、最も好ましくは４５〜９０℃の間である。大気圧
または耐圧容器のいずれを選択するかは、温度および本方法のために選んだ特定
反応体の各揮発性を含む多くの要因を考慮することにより、当業者の理解し得る
範囲内である。揮発性が問題となる場合は、容器に還流冷却器を備え付けること
ができる。
【００３３】 式（I）で表される化合物をシリカまたは顔料粒子に添加する前に、分散物ま
たはスラリーは、６〜約８、より好ましくは約６．８〜約７．２の範囲のｐＨを
有することが望ましい。必要な場合、ｐＨを酸またはアルカリ（例えば、鉱酸、
アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、水酸化アンモニウムなど）
を添加することにより調整することができる。これらをそのまま、または水溶液
として添加することができる。
【００３４】 式（I）で表される化合物において、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3基の少なくとも２つは
容易に加水分解可能であることが好ましい。Ｑが-Ｘ、Ｈ2Ｎ-または-ＮＨ2・Ｈ
Ａであるとき、Ｒ1のために好適な基は、ヒドロキシル基または式ＯＣpＨ2p+1（
式中、ｐは１〜１０の値を有する。）で表される加水分解性基を含む。例えば式
ＣＨ3ＯＣＨ2Ｏ-、ＣＨ3ＯＣＨ2ＯＣＨ2Ｏ-、ＣＨ3(ＯＣＨ2)4Ｏ-、ＣＨ3ＯＣＨ 2 ＣＨ2Ｏ-、Ｃ2Ｈ5ＯＣＨ2Ｏ-、Ｃ2Ｈ5ＯＣＨ2ＯＣＨ2Ｏ-またはＣ2Ｈ5ＯＣＨ2
ＣＨ2Ｏ-で表される基を与えるように、アルキル鎖には酸素原子が介在し得る。
ＱがＸ、Ｈ2ＮまたはＮＨ2・ＨＡのいずれかであるかにかかわらず、Ｒ2および
Ｒ3も上記Ｒ1と同様である。ＱがＸ-であるとき、Ｒ1のために他の許容できる基
はヒドロキシル、フェノキシ、アセトキシ、塩素、臭素またはヨウ素を含む。Ｒ 1 、Ｒ2およびＲ3の１つだけが塩素、臭素またはヨウ素であることを条件に、Ｒ2 およびＲ3は、Ｒ1と同じものをとり得る。好ましくはＲ1、Ｒ2およびＲ3の１つ
だけまたは２つがヒドロキシル基である。
【００３５】 ＱがＮＨ2であるとき、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3はまた、ヒドロキシル、ＯＮａ、Ｏ
ＫまたはＯＬｉであり得る。好ましくは、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3の１つだけまたは
２つがヒドロキシル、ＯＮａ、ＯＬｉまたはＯＫである。 加水分解可能ではないＲ2およびＲ3基の非限定例は、Ｃ1〜10アルキル基；Ｃ2 〜10 モノまたはジ不飽和アルケニル基およびフェニル基を含む。Ｒ1、Ｒ2および
Ｒ3の１つだけがＣＨ3-であり、残りがＣＨ3-であるか、ＣＨ3Ｏ-、Ｃ2Ｈ5Ｏ-ま
たはＣ3Ｈ8Ｏ-の１つであることが好ましい。Ｒ1、Ｒ2およびＲ3がすべて同一で
あり、ＣＨ3Ｏ-、Ｃ2Ｈ5Ｏ-またはＣ3Ｈ8Ｏ-であることがより好ましい。 最も好ましくは、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3がすべてＣＨ3Ｏ-である。
【００３６】 ２価の基Ｒ4は、好ましくはＱ-Ｒ4-Ｓｉが、式： Ｑ-(ＣＨ2)p(Ｏ)o(Ｃ6Ｈ4)n(ＣＨ2)m(ＣＨ=ＣＨ)k-Ｓｉ 〔式中、ｋ、ｍ、ｎ、ｏおよびｐはすべて整数または０である。〕 で表されるようなものである。次の特記（ＱまたはＯのいずれもが、Ｓｉまたは
相互と直接結合してはならない）以外は、ＱとＳｉの間の基の順序は特に限定さ
れない。ｋ、ｍ、ｎおよびｐの値の合計が少なくとも１であって２０を超えない
こと、およびｏが１ならば、ｐが１またはそれ以上であり、ｍとｎの合計が１ま
たはそれ以上であること（即ちＳｉ原子およびＱにより表される基の両方がＲ4
で表される部分を形成する炭素原子と直接結合していること）を条件に、ｋの値
は０または１であり、ｍの値は０と２０を含めた０〜２０までであり、ｎの値は
０、１または２であり、ｏの値は０または１であり、ｐの値は０と２０を含めた
０〜２０までである。ケイ素とＱ原子の間には加水分解可能な結合は存在しては
ならない。好ましくは、ｍは３であり、ｋ、ｎ、ｏおよびはｐすべて０、即ちＲ 4 が-ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2-である。
【００３７】 式（I）中のＱがＨ2Ｎ-または-ＮＨ2・ＨＡである場合、α炭素が芳香環の一
部となって許容される場合を除いてＸ原子に対するα位に二重結合が無いこと、
かつＸに直接結合している炭素に分枝が無いことを条件に、式Ｒ5Ｘ中のＲ5はＣ 8〜40 アルキル基；Ｃ8〜40モノ、Ｃ8〜40ジまたはＣ8〜40トリ不飽和アルケニル
基；Ｃ2〜30アルキル置換Ｃ6〜Ｃ40芳香族基；Ｃ2〜30モノ、Ｃ3〜30ジまたはＣ 4〜30 トリ不飽和アルケニル置換Ｃ6〜Ｃ40芳香族基から選ばれ得る。
【００３８】 式（I）中のＱがＸ-である場合は、Ｒ*-ＮＨ2中のＲ*はＲ5であってよく、ま
た次式で表される基も含むことができる：
【化５】 〔式中、（ａ）ｘは８〜３０の整数であり、Ｒ6およびＲ7は同一のまたは異なっ
たものであり、α炭素が芳香環の一部となって許容される場合を除いて窒素原子
に対するα位に二重結合が無いことを条件に、Ｒ6およびＲ7はＣ1〜Ｃ30アルキ
ル基、Ｃ2〜Ｃ30アルケニル基、Ｃ6〜Ｃ30芳香族基、Ｃ7〜Ｃ30アルキル置換芳
香族基またはＣ8〜Ｃ30アリールアルケニル基から選ばれ、Ｒ6およびＲ7の両方
ではないがいずれか１つが水素である、または（ｂ）ｘは１〜７の整数であり、
Ｒ6またはＲ7の１つは水素であり、α炭素が芳香環の一部となって許容される場
合を除いて窒素原子に対するα位に二重結合が無いこと、かつＮに直接結合して
いる炭素に分枝が無いことを条件に、Ｒ6またはＲ7の他方はＣ8〜Ｃ30アルキル
基、Ｃ8〜Ｃ30アルケニル基、Ｃ8〜Ｃ30芳香族基、Ｃ2〜Ｃ30アルキル置換芳香
族基またはＣ2〜Ｃ30アリールアルケニル基から選ばれる、またはＲ6およびＲ7
のいずれもが水素ではない場合は、α炭素が芳香環の一部となって許容される場
合を除いて窒素原子に対するα位に二重結合が無いこと、かつＮに直接結合して
いる炭素に分枝が無いことを条件に、Ｒ6またはＲ7の少なくとも１つはＣ8〜Ｃ3 0 アルキル基、Ｃ8〜Ｃ30アルケニル基、Ｃ8〜Ｃ30芳香族基またはＣ7〜Ｃ30アル
キル置換芳香族基またはＣ8〜Ｃ30アリールアルケニル基でなければならないこ
とを条件としてＲ6およびＲ7は同一のまたは異なったものであり、α炭素が芳香
環の一部となって許容される場合を除いて窒素原子に対するα位に二重結合が無
いこと、かつＮに直接結合している炭素に分枝が無いことを再び条件に、Ｒ6ま
たはＲ7の他方はＣ1〜Ｃ30アルキル基、Ｃ2〜Ｃ30アルケニル基、Ｃ6〜Ｃ30芳香
族基、Ｃ7〜Ｃ30アルキル置換芳香族基またはＣ8〜Ｃ30アリールアルケニル基で
ある。〕。
【００３９】 マスターバッチにおける使用のため、または一般的使用のためのシリカ疎水性
粒子の製造における使用のため、Ｒ5基は、好ましくはＣ8〜20モノ不飽和アルケ
ニル基、最も好ましくはＣ16〜18モノ不飽和アルケニル基である。Ｒ6は好まし
くは水素である。
【００４０】 分散物における使用のための淡色顔料または濃色顔料粒子の疎水化のため、ま
たは顔料の初期の色を維持することが最も重要である他の場合に、Ｒ5基は、好
ましくはＣ8〜20アルキル基、最も好ましくはＣ16〜18アルキル基である。Ｒ6は
好ましくは水素である。
【００４１】 式（I）中のＱがＣｌ（即ち、塩素原子）であり、式（I）で表される化合物が
(３-クロロプロピル)トリメトキシシランであること、かつ一般的使用またはマ
スターバッチの使用のためにＲ5ＮＨ2が商業的なオレイルアミンであり、顔料で
重要な着色を行うためにＲ5ＮＨ2がオクタデシルアミンであることが最も好まし
い。化合物は、直接またはスラリーに容易に分散するようにアルコール溶液とし
て用いることができる。
【００４２】 粒状物質の質量に対して添加する式（I）で表される化合物の最適量は、疎水
化される粒子の表面の化学的性質、式（I）で表される化合物中のＲ1、Ｒ2およ
びＲ3間の加水分解性基の数（ＮＨＧ）、および式（I）のグラム分子量（ＧＭＷ
）に依存する。
【００４３】 商業的沈降シリカは通常、他の顔料物質より親水性である。即ち、他の金属酸
化物化合物の表面上よりも、シリカ上にはより多くの表面ヒドロキシル基がある
。従ってシリカは通常、本発明による満足いく処理のために式（I）で表される
化合物がより多く必要である。ほとんどのシリカは表面の平方ナノメートル（ｎ
ｍ2）あたり約４．６個のシラノール（Ｓｉ-ＯＨ）基を有する（Iler "The Chem
istry of Silica、1979年、John Wiley and Sons, Inc. 第634頁）。表面を全体
的に疎水性にするために添加される式（I）で表される化合物の質量の推定は、
その前にシリカが比表面積について特性決定されていれば、計算することができ
る。商業用乾燥シリカの供給者は通常、「ＢＥＴ」または「ＣＴＡＢ」表面積と
いう用語でこの情報を提供している。ＢＥＴおよびＣＴＡＢ表面積の定義は異な
るが、報告される面積は通常、それぞれ推定のために十分なほど相互に十分近似
しており、通常の場合は実験によりさらに正確にされる。そのようなデータが入
手できない場合（即ち、沈降シリカ法から生ずるネバードライシリカ濾過ケーク
またはネバーフィルタースラリーの場合）、１ｇあたりの表面積についてのおお
よその情報は、スラリーのシリカ含有量についての情報と共に、いわゆる「シア
ーズテスト（Sears Test）」により作成することができる。このテストは、G.W.
Sears Jr. により Analytical Chemistry 第28巻第12号（1956年12月）第1981
〜1983頁中に記載されている。このテストを行うための変形した手順も、米国特
許第 5,739,197 号（第7欄）により入手できる。テストのさらなる変形は、Iler
により "The Chemistry of Silica、1979年、John Wiley and Sons, Inc. 第20
3〜206頁に記載されている。
【００４４】 計算例として、既知のＢＥＴ表面積（１５０ｍ2／ｇ）を有する乾燥シリカを
用いる。スラリーをそのような乾燥物質１ｋｇ（１０００ｇ）から製造するなら
ば、全シリカ表面積は： １０００×１５０＝１５０,０００ｍ2 である。 次いで、シラノール基の全数（ΣＳｉＧ）は：
【数１】 であると計算することができる。 次いで、シラノール当量（ＳＥ）により表現される１０００ｇのシリカは、ア
ボガドロ数によりΣＳｉＧを割ったもの：
【数２】 である。 次いで、上記シリカの完全な表面所要量を達成するために理論的に必要な、式
（I）で表される化合物の質量（ＦＩＷＴ）(ｇ)は： ＦＩＷＴ＝ＳＥ×ＧＭＷ／ＮＨＧ から計算することができる。
【００４５】 例を続けると、物質３-(クロロプロピル)(メチル)(メトキシ)クロロシラン[Ｃ
ｌ(ＣＨ2)3Ｓｉ(ＯＣＨ3)(ＣＨ3)Ｃｌ]が、式（I）で表される化合物のために選
ばれたと仮定する。実験式から、１８７．１４のグラム分子量（ＧＭＷ）が、構
成原子の公開されている原子量および化学式におけるその出現頻度から容易に計
算することができる。この化合物は、ケイ素原子と結合した２つの加水分解性基
（ＣｌおよびＯＣＨ3）を有するので、ＮＭＧ＝２である。当該乾燥シリカ１ｋ
ｇにおけるシラノール基の完全な表面所要量のために要求されるこの物質の質量
(ｇ)は従って： ＦＩＷＴ＝１．１５(ｍｏｌ)×１８７．１４(ｇ／ｍｏｌ)／２＝４９．９ｇ
である。
【００４６】 実際には、当業者はこの計算量を出発点として使用し、本発明のさらなる教示
に従い（この例において）Ｒ5ＮＨ2を用いてスラリー処理を完了した後に最良の
作業効率を与える正確な質量かどうかを実験により決めるであろう。また、粒子
をさらに処理するためにカップリング剤を添加することが望ましい場合、カップ
リング剤との反応に適応させるためにシリカ表面上の多数の残存シラノールを残
すように、少量の式（I）で表される化合物を使用する必要がある。
【００４７】 シリカとは対照的に、「顔料」について表面上のヒドロキシルまたは他の反応
性基の濃度についての情報はほとんどなく、この場合、式（I）で表される化合
物の適当量は、本発明のさらなる教示に従って実験により決定すべきである。し
かしながら、「顔料」が必要とする量はほとんどいつも、等しい質量のシリカが
必要とする量よりも少ないので、ここでも使用する式（I）で表される特定化合
物のＧＭＷおよびＮＨＧを考慮して上記の例におけるシリカの場合を、上限を計
算するために使用することができる。
【００４８】 （i）Ｒ1、Ｒ2およびＲ3のいずれもが、フェノキシ、アセトキシ、塩素、臭素
、ヨウ素、ＯＮａ、ＯＬｉまたはＯＫである場合、または（ii）式（I）中のＱ
が-ＮＨ2・ＨＡである場合、化合物（I）の添加後かつＲ5-ＸまたはＲ*-ＮＨ2の
いずれかの添加前にスラリーのｐＨを調整しなければならない。これは、スラリ
ー中の次反応が、Ｒ5-ＸまたはＲ*-ＮＨ2と他の反応性種（即ち、酸または塩基
残渣）との間ではなくＱとＲ5-ＸまたはＲ*-ＮＨ2との間だけで起こることを保
証する。
【００４９】 添加される式（I）で表される特殊化合物のために、当量バランス（ＥＢ）を
計算することが好ましい。ＥＢは、鉱酸またはアルカリ金属水酸化物（またはそ
の溶液）のいずれを添加するかどうか、および適当量を決めるために用いられる
。
【００５０】 式（I）で表される化合物のために、当量バランス（ＥＢ）は、Ｒ1、Ｒ2およ
びＲ3（および存在するならばＨＡ）基の値の合計の絶対値、並びに添加質量お
よび式（I）で表される化合物の分子量から、次の概要に従って計算され得る。
Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、フェノキシまたはアセトキシ（ＣＨ3ＣＯＯ）およびＨＡの基
の寄与は−１である。Ｒ1、Ｒ2およびＲ3がＯＮａ、ＯＫまたはＯＬｉである場
合、各基の寄与は＋１である。ヒドロキシル基を含む他の許容基については、加
水分解可能であるか否かにかかわらず、寄与は０である。ＱはＥＢの計算には考
慮されないことに注意すべきである。Ｒ1、Ｒ2およびＲ3（および存在する場合
はＨＡ）についての基の寄与の合計が０である場合、鉱酸またはアルカリ金属水
酸化物（またはその溶液）を用いて調整する必要はない。基の値（および存在す
る場合はＨＡのもの）の合計が正の整数である場合は、鉱酸を用いて調整する必
要があり、それが負である場合は、アルカリ金属水酸化物を用いて調整する必要
がある。例えば、式（I）においてＲ1＝ＯＣＨ3、Ｒ2＝ＣＨ3、Ｒ3＝Ｃｌである
場合、基の値（g.v.）の合計は：
【数３】 である。
【００５１】 合計の前にある負の符号はアルカリ金属水酸化物を用いて調整する必要がある
ことを示す。必要なアルカリの当量数は、基の寄与の合計（−１）の絶対値をス
ケーリング因子として含む当量バランス（ＥＢ）：
【数４】 により与えられる。
【００５２】 例を続けると、本発明による方法が、Ｃｌ(ＣＨ2)3Ｓｉ(ＯＣＨ3)(ＣＨ3)Ｃｌ
（グラム分子量１８７．１４）に対応する式（I）で表される化合物６,０００ｇ
を必要とするような規模でなされると仮定すると、ＥＢは次のように計算される
： ＥＢ＝１×６０００／１８７．１４＝３２．０６グラム当量。
【００５３】 従ってこの例では、３２．０６グラム当量のアルカリ金属水酸化物が添加され
る。水酸化ナトリウムが好ましいアルカリ金属水酸化物である。Ｒ*ＮＨ2（また
はＲ*ＮＨ2・ＨＡ）の添加前に加えられる水酸化ナトリウムの必要な質量は： 質量＝(ＥＢ)×(ＮａＯＨの当量)＝３２．０６×４０．０＝１２８２．５ｇ
である。 従って、Ｃｌ-Ｓｉ部分の加水分解から遊離したＨＣｌを中和するために１２
８２．５ｇのＮａＯＨがスラリーに添加される。
【００５４】 本発明にとって好ましい技術は、スラリーにアルカリまたは酸溶液を添加する
前に、約５〜約２５質量％の範囲、最も好ましくは約５〜約１０質量％の範囲の
濃度が得られるように、アルカリ金属水酸化物または鉱酸を水に溶かすことであ
る。
【００５５】 式（I）で表される化合物の加水分解から生じた酸性または塩基性成分のため
にスラリーのｐＨを調整した後、Ｒ5Ｘ、Ｒ*ＮＨ2またはＲ*ＮＨ2・ＨＡ（その
選択は含まれる化学成分による）の１つの導入を続行し得る。
【００５６】 Ｒ*ＮＨ2・ＨＡが添加される場合、ＱがＸである式（I）で表される化合物と
の反応を行わせるために、好ましくはＨＡがさらに中和される。これは、ＨＡ成
分を十分に中和するように当量の塩基（即ち、ＮａＯＨ）を水溶液として添加す
ることにより最良に達成される。添加する塩基量はここでも、Ｒ*ＮＨ2・ＨＡの
既知の分子量から計算することができ、当業者に十分理解し得る範囲内である。
反応は一般に、さらなる干渉なしにこの時点で速やかに進行する。
【００５７】 いかなる特定の理論または実施様式にとらわれることなく、本方法の機構は図
１および２を参照して説明することができると考える。図１で説明される態様で
は、各Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は-ＯＣＨ3であり、Ｒ4は-ＣＨ2ＣＨ2-であり、Ｑは-
ＮＨ2であり、Ｒ5は-ＣＨ2(ＣＨ2)7(ＣＨ=ＣＨ)(ＣＨ2)7ＣＨ3であり、ＸはＣｌ
である。図２で説明される態様では、各Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は-ＯＣＨ3であり、
Ｒ4は-ＣＨ2ＣＨ2-であり、ＱはＣｌであり、Ｒ*は-ＣＨ2(ＣＨ2)7(ＣＨ=ＣＨ)(
ＣＨ2)7ＣＨ3であり、Ｘは-ＮＨ2である。
【００５８】 好ましい実施態様において、本方法は疎水化粒子をカップリング剤と反応させ
るさらなる工程を含む。これは、加硫し、例えばタイヤに使用することを意図す
るゴムに疎水化粒子を分散するときのマスターバッチのために特に有利である。
この実施態様において、処理される粒子の表面上のペンダント基の実質的すべて
と反応するために要求される化学量論量より少ない式（I）で表される化合物を
使用して本方法を行うことが好ましい。これは、Koski #1（特に図１〜４参照）
に記載および説明されているような処理粒子の反応を促進する。
【００５９】 好適なカップリング剤は、米国特許第 4,704,414 号、公開欧州特許出願第 0,
670,347A1 号および公開ドイツ特許出願第 4435311A1 号に記載されているもの
を含む。ある好適なカップリング剤は、ビス[３-(トリエトキシシリル)プロピル
]モノスルファン、ビス[３-(トリエトキシシリル)プロピル]ジスルファン、ビス
[３-(トリエトキシシリル)プロピル]トリスルファン、ビス[３-(トリエトキシシ
リル)プロピル]テトラスルファンおよび高級スルファン同族体の混合物、例えば
Si-69(登録商標) および Silquest(登録商標) A-1289（平均スルファン約３．
５個）および Silquest(登録商標) A-1589 または Si-75(登録商標)（平均スル
ファン２個）の商品名で入手できるカップリング剤である。従来、スコーチまた
は早期硬化を伴わないカップリング剤と粒子（例えば、シリカ）の間の良好なバ
ランスを達成することは困難であることが分かっている。粒子（特にシリカ粒子
）がその後に加硫されるゴムに使用するために疎水化処理されている場合、本発
明に従って、カップリング剤が疎水化無機粒子の表面に付着し、無機粒子と共に
ゴム中に分散するように、本発明の方法にカップリング剤の添加工程を含めるこ
とができる。
【００６０】 本発明にカップリング剤を導入する時点は重要ではない。式（I）で表される
化合物の添加前、疎水化プロセスの完了後、式（I）で表される化合物と共に（
カップリング剤と式（I）で表される化合物の間で反応する可能性がない場合（
その決定は、錬金術および奇術といった魔法の専門家、その同僚、またはその追
従者および走狗の範囲内にある））または先に示したようなプロセス中の工程間
のあらゆる時点でカップリング剤を粒子のスラリーに添加することができる。カ
ップリング剤を最後に、即ち疎水化が完了した後に添加することが好ましく、カ
ップリング剤を最初に添加することがより好ましく、（化学的に可能な場合）カ
ップリング剤を式（I）で表される化合物と共に添加することが最も好ましい。
【００６１】 好適なカップリング剤の非限定例は、次式で表される化合物を含む： Ｒ8Ｒ9Ｒ10ＭＲ11 〔式中、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10の少なくとも１つ、好ましくはＲ8、Ｒ9およびＲ10 のの２つ、最も好ましくはＲ8、Ｒ9およびＲ10がヒドロキシル基または加水分解
性基である。〕。Ｒ8、Ｒ9およびＲ10基は、ケイ素、チタンまたはジルコニウム
であるＭ原子と結合している。Ｒ8基はヒドロキシル基または式ＯＣpＨ2p+1（式
中、ｐは１〜１０の値であり、例えば、式ＣＨ3ＯＣＨ2Ｏ-、ＣＨ3ＯＣＨ2ＯＣ
Ｈ2Ｏ-、ＣＨ3(ＯＣＨ2)4Ｏ-、ＣＨ3ＯＣＨ2ＣＨ2Ｏ-、Ｃ2Ｈ5ＯＣＨ2Ｏ-、Ｃ2
Ｈ5ＯＣＨ2ＯＣＨ2Ｏ-またはＣ2Ｈ5ＯＣＨ2ＣＨ2Ｏ-で表される基を与えるよう
に、その炭素鎖には酸素原子が介在し得る。）であってよい。代わりに、Ｒ8は
フェノキシ基であってよい。Ｍがケイ素ではなく、Ｍがチタンまたはジルコニウ
ムである場合、Ｒ8はネオペンチル(ジアリル)オキシ基であってよい。Ｒ9基はＲ 8 と同じであってよい。Ｍがケイ素である場合、Ｒ9はまたＣ1〜10アルキル基、
フェニル基またはＣ2〜10モノまたはジ不飽和アルケニル基であってよい。Ｍが
ケイ素ではなく、Ｍがチタンまたはジルコニウムである場合、Ｒ9はネオペンチ
ル(ジアリル)オキシ基であってよい。さらに、Ｒ9は下記のＲ11基と同じであっ
てよい。
【００６２】 Ｒ10はＲ8と同じであってよいが、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10のすべてがヒドロキシ
ル基ではないことが好ましい。Ｍがケイ素である場合、Ｒ10はまたＣ1〜10アル
キル基、フェニル基またはＣ2〜10モノまたはジ不飽和アルケニル基であってよ
い。Ｍがケイ素ではなく、Ｍがチタンまたはジルコニウムである場合、Ｒ10はネ
オペンチル(ジアリル)オキシ基であってよい。さらに、Ｒ10は下記のＲ11基と同
じであってよい。
【００６３】 Ｍと結合するＲ11基は、架橋の形成に貢献することによりまたは別な方法で架
橋と関係することにより不飽和ポリマーとの架橋反応に参加できるようなもので
ある。Ｍがケイ素である場合、Ｒ11は次の構造の１つを有し得る。Ｒ11は、アリ
ル基（-Ｈ2ＣＣＨ=ＣＨ2）、ビニル基（-ＣＨ=ＣＨ2）、５-ビスシクロヘプテニ
ル基または： (alk)e(Ａｒ)fＳi(alk)g(Ａｒ)hＳｉＲ8Ｒ9Ｒ10 〔式中、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10は先に定義した通りであり、alk は１〜６個の間の
炭素原子を有する２価の直鎖炭化水素基または２〜６個の間の炭素原子を有する
分枝炭化水素基であり、Ａｒはフェニレン基（-Ｃ6Ｈ4-）、ビフェニレン基（-
Ｃ6Ｈ4-Ｃ6Ｈ4-）または-Ｃ6Ｈ4-ＯＣ6Ｈ4-基のいずれかであり、ｅとｆの合計
が常に１以上かつｇとｈの合計も常に１以上であることを条件に、ｅ、ｆ、ｇお
よびｈは０、１または２のいずれかであり、ｉは２と８を含めた２〜８の整数で
ある。〕により記載される基を表し得る。代わりに、Ｒ11は構造式(alk)e(Ａｒ) f ＳＨまたは(alk)e(Ａｒ)fＳＣＮ〔式中、ｅとｆは先に定義した通りである。〕
により表し得る。さらにＲ11は下記の構造式： -(ＣＨ=ＣＨ)k(ＣＨ2)m(Ｃ6Ｈ4)n(Ｏ)o(ＣＨ2)pＲ13 〔式中、ｋ、ｍ、ｎ、ｏおよびｐはすべて整数であり、Ｒ13はアクリロキシ基（
ＣＨ2=ＣＨＣＯＯ-）またはメタクリロキシ基（ＣＨ2=ＣＣＨ3ＣＯＯ-）を表す
。〕を有することができる。さらに、ｋ、ｍ、ｎおよびｏの値の合計が少なくと
も１であって２０を超えないこと、かつｎが１または２であり、ｏが１であり、
ｐが１またはそれ以上であることを条件に、ｋの値は０または１であってよく、
ｍは０と２０を含めた０〜２０であってよく、ｎは０〜２の間であってよく、ｏ
は０または１であってよく、ｐは０と２０を含めた０〜２０であってよい。ｍ＝
３かつｋ、ｎ、ｏおよびｐがすべて０であることが最も好ましい。
【００６４】 Ｒ8、Ｒ9およびＲ10の、好ましくはすべてがＯＣＨ3、ＯＣ2Ｈ5またはＯＣＨ8 基のいずれかであり、最も好ましくはすべてがＯＣＨ3基である。カップリング
剤がビス[３-(トリメトキシシリル)プロピル]ポリスルファンであることが最も
好ましい。添加するカップリング剤の量は任意である。スラリー中のシリカ（乾
燥物基準）が２〜１０質量％の間である水準が好ましい。スラリー中への化学剤
の分散は、直接添加し、次いで激しく混合することにより、または低分子量の水
混和性アルコール中にカップリング剤を最初に溶かすことにより行い得る。
【００６５】 他のカップリング剤の非限定的な例は次のものを含む：ビス[２-(トリメトキ
シシリル)エチル]テトラスルファン、ビス[２-(トリエトキシシリル)エチル]ト
リスルファン、ビス[３-(トリメトキシシリル)プロピル]ジスルファン、３-メル
カプト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)ジエト
キシシラン、(３-メルカプトエチル)(プロピル)(エトキシ)メトキシシラン、１,
３-ビス(３-アクリロキシプロピル)テトラメトキシジシロキサン、アクリロキシ
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、アリルトリメトキシシラン、ジアリルジエトキシシラン、５-(ビシクロヘ
プテニル)トリエトキシシラン、５-(ビシクロヘプテニル)メチルメトキシエトキ
シシラン、イソプロポキシトリアクリルチタネート、ジイソプロピルジメタクリ
ルチタネート、ジエトキシジ(３-メルカプトプロポキシ)ジルコネート、トリイ
ソプロポキシ(２-メルカプトエトキシ)ジルコネートおよびジ[ネオペンチル(ジ
アリル)オキシ]ジ(３-メルカプトプロポキシ)ジルコネート。
【００６６】 他の好ましいカップリング剤は、上述の公開ドイツ特許出願第 4435311A1 号
に開示されているものを含む。第２および３頁に、一般式：
【化６】 〔式中、Ｒ1は、少なくとも２つの炭素-硫黄結合があることを条件に、少なくと
も３価であり、２〜２０個の炭素原子を有する飽和または不飽和、分枝または直
鎖、置換または未置換の炭化水素基であり、Ｒ2およびＲ3は相互に独立に、１〜
２０個の炭素原子、ハロゲン、ヒドロキシまたは水素を有する飽和または不飽和
、分枝または直鎖、置換または未置換の炭化水素基であり、ｎは１〜３であり、
ｍは１〜１０００であり、ｐは１〜５であり、ｑは１〜３であり、ｘは１〜８で
ある。〕 で表されるオリゴマーまたはポリマーの硫黄含有オルガノオキシシランの開示が
ある。 好ましい化合物は、一般式：
【化７】 〔式中、Ｒ2、ｍおよびｘは上記で与えられた意味を有し、Ｒ2は好ましくはメチ
ル基またはエチル基である。〕で表されるものである。ドイツ特許出願第 44353
11A1 号に開示されているこれら化合物は、本発明における使用のための好まし
いカップリング剤である。
【００６７】 また、本発明の使用のために好ましいものは、上述の公開欧州特許出願第 0,6
70,347A1 号に開示されているカップリング剤であり、その出願は一般式： Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ｓi-Ｘ1-(-Ｓx-Ｙ-)m-(Ｓx-Ｘ2-ＳｉＲ1Ｒ2Ｒ3)n 〔式中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3の少なくとも１つがアルコキシ基またはフェノキシ
基であることを条件に、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は同一または異なったものであり、
Ｃ1〜8アルキル基、Ｃ1〜8アルコキシ基、フェニル基またはフェノキシ基である
。Ｘ1およびＸ2は同一または異なったものであり、２価の直鎖または分枝の、任
意に不飽和のＣ1〜12アルキル基であり、Ｙは任意に不飽和であり、Ｃ6〜12アリ
ール、Ｃ1〜8アルコキシまたはヒドロキシ基により任意に置換されており、かつ
酸素、硫黄または窒素原子または芳香族Ｃ6〜12アリール基が介在し得る２価、
３価または４価の直鎖、分枝または環式Ｃ1〜18アルキル基であるか、またはＹ
はＣ6〜12アリールまたはヘテロアリール基であり、ｍは１〜２０の整数であり
、ｎは１〜６の整数であり、ｘは１〜６の整数である。〕 で表されるカップリング剤を開示している。
【００６８】 特に好ましいカップリング剤は、次の一般式で表されるものである：
【化８】 〔式中、Ｒ＝-ＣＨ3または-Ｃ2Ｈ5、ｘ＝１〜６およびｎ＝１〜１０。〕
【化９】 〔式中、Ｒ＝-ＣＨ3または-Ｃ2Ｈ5、ｘ＝１〜６およびｎ＝１〜１０。〕
【化１０】 〔式中、Ｒ＝-ＣＨ3、-Ｃ2Ｈ5または-Ｃ3Ｈ7、ｎ＝１〜１０およびｘ＝１〜６。
〕
【化１１】 〔式中、Ｒ＝-ＣＨ3、-Ｃ2Ｈ5または-Ｃ3Ｈ7、ｎ＝１〜１０およびｘ＝１〜６。
〕
【化１２】 〔式中、Ｒ＝-ＣＨ3、-Ｃ2Ｈ5または-Ｃ3Ｈ7、ｎ＝１〜１０およびｘ＝１〜６。
〕
【化１３】 〔式中、Ｒ＝-ＣＨ3、-Ｃ2Ｈ5または-Ｃ3Ｈ7、ｎ＝１〜１０およびｘ＝１〜６。
〕
【化１４】 〔式中、Ｒ＝-ＣＨ3、-Ｃ2Ｈ5または-Ｃ3Ｈ7、ｎ＝１〜１０およびｘ＝１〜６。
〕
【化１５】 〔式中、Ｒ＝-ＣＨ3、-Ｃ2Ｈ5または-Ｃ3Ｈ7、Ｒ1＝-ＣＨ3、-Ｃ2Ｈ5、-Ｃ3Ｈ7
、-Ｃ6Ｈ5、-ＯＣＨ3、-ＯＣ2Ｈ5、-ＯＣ3Ｈ7または-ＯＣ6Ｈ5、ｎ＝１〜１０お
よびｘ＝１〜８。〕、および
【化１６】 〔式中、Ｒ＝-ＣＨ3、-Ｃ2Ｈ5または-Ｃ3Ｈ7、ｒ＋ｐ＝２〜１０およびｘ＝１〜
６。〕。
【００６９】 とりわけ好ましいものは、次式：
【化１７】 〔式中、ｘは１〜６であり、ｎは１〜４である。〕 で表されるカップリング剤である。
【００７０】 代わりに、1998年11月20日に出願した同時係属カナダ特許出願（Bayer Ref:PO
S-1060）に記載されている方法を用いてインサイチューで粒子表面上に、カップ
リング剤の官能基を形成することができる。上記インサイチューカップリング剤
法を使用することが最も好ましく、式（I）で表される化合物の添加前にインサ
イチューカップリング剤法を行うこともまた最も好ましい。
【００７１】 従って、記載される本方法の生成物はさらに疎水化粒子の水性スラリーまたは
分散物（即ち、これらは充填されるポリマーまたは他の基材にまだ接触していな
いもの）に関し、これらはそのまま使用することができ、また濾過および乾燥す
ることができる。
【００７２】 疎水化粒子を、限定ではない次のもの（ポリマー、アルキドペイント、写真複
写に用いられるようなトナー、変性プラスチックおよび加硫ゴム）を含む多くの
物質中に配合剤として使用することができる。
【００７３】 本発明の好ましい実施態様において、水性分散物またはスラリー中の疎水化シ
リカは、ポリマー（例えば、ゴムマスターバッチを形成するためにはエラストマ
ー）に組み込まれる。疎水化シリカが、上記で説明したようにカップリング剤（
例えば、Si-69、Si-168 または Silquest RC-2）を用いて処理されていることが
特に好ましい。スラリーは炭化水素または他の溶液のエラストマーと混合される
。プレブレンドを形成するために、エラストマーが溶解している溶媒は、好まし
くは、水と混和しないか、またはほとんど混和しない。このエラストマー溶液は
固体エラストマーを溶媒に溶かすことにより製造し得る。またはエラストマー溶
液は溶媒中でモノマーを重合することから生じる溶液であり得る。エラストマー
は炭化水素ゴム、少なくとも１つのエチレン性不飽和結合を有し、この不飽和結
合により重合することができるモノマーのグラフトポリマーまたはブロックポリ
マーであり得る。他の好適なポリマーは、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブ
チルゴム（ＨＩＩＲ）、シス-１,４-ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、エチレン-プ
ロピレン-ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴム、エチレン-プロピレンモノマー（Ｅ
ＰＭ）ゴム、スチレン-ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ
）、アクリロニトリル-ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化アクリロニトリル-ブ
タジエンゴム（ＨＮＢＲ）、ＨＳＲＥ、天然ゴム（ＮＲ）、ポリスチレン（ＰＳ
）、クロロプレン（ネオプレンとしても知られている。）ゴム（ＣＲ）、エチレ
ン-ビニルアセテート（ＥＶＭ）ゴム、エピクロロヒドリン（ＥＣＯ）ゴム、塩
素化ポリエチレン、シリコーンゴム（Ｑ）、ウレタンゴム（ＡＵ ＥＵ）、アク
リロニトリル-ブタジエン-スチレン（ＡＢＳ）ポリマーなどを含むが、これらに
は限定されない。好適な溶媒は、シクロヘキサン、ヘキサン、ベンゼン、トルエ
ンおよびペンタンを含むが、これらには限定されない。任意にプロセスオイルお
よび酸化防止剤を、スラリーとの混合前に炭化水素溶液に添加し得る。またはス
ラリーとエラストマー溶液との混合後にそれらを添加し得る。
【００７４】 任意の配合剤を含有する最終エラストマー溶液（時にはエラストマーセメント
と称される。）の粘度は、好ましくは、シリカスラリーの粘度とよく適合するよ
うなものであり、一般に１,０００〜５０,０００ｃＰの間である。エラストマー
溶液の温度は、好ましくは、スラリーの温度と同様のものであり、添加されるセ
メントの量は、最終マスターバッチが１００部のエラストマーあたり５〜２５０
部のシリカ、好ましくは１００部のエラストマーあたり３５〜１００部のシリカ
、最も好ましくは１００部のエラストマーあたり６０〜８０部のシリカを含有す
るようなものである。
【００７５】 エラストマーセメントおよび任意にオイルと酸化防止剤を、シリカスラリーと
の混合物が均一となり、シリカスラリーの乳白色が消えてプレブレンドが形成す
るまでシリカスラリーと混合する。この段階で水が分離し得る。
【００７６】 先に添加していない場合、または追加量を望む場合、次いでオイルおよび酸化
防止剤を添加することができ、オイルおよび酸化防止剤が連続相に組み込まれる
までさらに混合を続ける。
【００７７】 プレブレンドから分離する水を、攪拌機を適当な時間止め、水相が混合槽の底
にたまるようにし、次工程に進む前に混合槽から排出することにより、取り出し
、廃棄しまたはシリカスラリーの構成のためにリサイクルし得る。攪拌を好まし
くは水層を除去した後に再開する。酸化防止剤およびプロセスオイルを先に添加
していない場合、または追加量を望む場合、この段階でそれらを添加することが
でき、プレブレンドが再び均一になるまで攪拌を続ける。
【００７８】 次いでプレブレンドを、溶媒を除去し水中に懸濁するクラムの形態でマスター
バッチの凝塊を生成するように、エラストマーセメントに使われている溶媒の沸
点と等しいか、または好ましくは沸点より高い温度に加熱した湯に添加する。プ
レブレンドを添加する前の湯の温度は、好ましくは５０〜１００℃の間、最も好
ましくは９０〜９５℃の間であり、プレブレンドを、凝固させる間を通じてその
ように固定された、または適度にそのように固定された湯温を維持するような速
度で添加する。攪拌は水中で懸濁状態のクラムを維持するように十分速くするが
、クラムが約５ｍｍより小さい粒子に再分割されるまでには速めない。蒸気を再
凝縮することにより凝固器から溶媒を回収し得る。懸濁クラムを含有する物質を
、湿潤マスターバッチを回収するような大きさのフィルタースクリーンに通す。
スクリーンを通り抜ける物質を所望により、さらなるシリカスラリー構成のため
にリサイクルすることができる。
【００７９】 湿潤クラムを、適当に乾燥したマスターバッチクラムが得られるまで約７５〜
約１３５℃の間、好ましくは約８５〜約１２０℃の間、最も好ましくは約８５〜
約１０５℃の間の温度で、押込空気、流動床またはマイクロ波乾燥技術を使用す
るなどして乾燥する。 乾燥クラムを、産業界または顧客の要求に従ってさらなる加工をすることがで
きる。
【００８０】 疎水化粒子のもう１つの有利な適用は、化学剤配合ポリマーの予備分散物また
は濃縮物を製造することに関するものである。これらの物質は、結合剤、好まし
くはポリマー物質中に高濃度（上記で説明したように少なくとも約５０質量％）
で予備分散される対象の化学剤を一般に含み、ペレット、スラブなどの形態で供
給される。従って、ポリマーは対象の化学剤のための結合剤として働く。対象の
化学剤は、例えば、ポリマーベース製品の製造のために使用されるシリカフィラ
ー、着色剤、顔料、無機活性剤、安定剤および／または難燃剤であり得る。
【００８１】 本発明の好ましい実施態様において、水性分散物またはスラリー中の疎水化粒
子を結合剤物質（例えば、ポリマー溶液またはセメントの形態のポリマー）に組
み込む。処理粒子のスラリーを、炭化水素または他の非水性溶液の結合剤と混合
する。プレブレンドを形成するために、結合剤が溶解している溶媒は、好ましく
は、水と混和しないか、またはほとんど混和しない。この結合剤溶液（例えば、
ポリマーセメント）は固体ポリマーを溶媒に溶かすことにより製造し得る。また
は溶液ポリマーの場合、結合剤溶液は溶媒中でモノマーを重合することから生じ
る溶液であり得る。
【００８２】 好ましくは結合剤はポリマーである。しかしながら、結合剤は、擬似または非
ポリマー物質（例えば、ポリエチレンワックス、ロジン、脂肪酸、高分子量液体
など）またはポリマーとそのような擬似または非ポリマー物質の組み合せであり
得ることが当業者により認識される。
【００８３】 ポリマーは、エラストマー（例えば、炭化水素ゴム）、少なくとも１つのエチ
レン性不飽和結合を有し、この不飽和結合により重合することができるモノマー
のグラフトポリマーまたはブロックポリマー、プラスチックなどであり得る。
【００８４】 エラストマーは当業者に良く知られている。好適なエラストマーの非限定例は
、天然ゴム（ＮＲ）、解重合ＮＲ、シス-１,４-ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、
ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン-ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロ
ニトリル-ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化アクリロニトリル-ブタジエンゴム
（ＨＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（ＨＩＩＲ）、エ
チレン-プロピレンモノマー（ＥＰＭ）ゴム、エチレン-プロピレン-ジエンモノ
マー（ＥＰＤＭ）ゴム、クロロプレン（ネオプレンとしても知られている。）ゴ
ム（ＣＲ）、エチレン-ビニルアセテート（ＥＶＭ）ゴム、シリコーンゴム（Ｑ
）、エピクロロヒドリン（ＥＣＯ）ゴム、ウレタンゴム（ＡＵ ＥＵ）などを含
む群から選ばれ得る。
【００８５】 プラスチックは当業者に良く知られている。好適なプラスチックの非限定例は
、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、アクリ
ロニトリル-ブタジエン-スチレン（ＡＢＳ）ポリマー、エチレン-ビニルアセテ
ート（ＥＶＡ）プラスチック、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、可塑化ポリ塩化ビニ
ル（ＰＶＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、エピクロロヒドリン（
ＥＣＯ）プラスチックなどを含む群から選ばれ得る。本発明においてなお有用で
ある場合に前記物質を、モノマーの順序、モノマー比、分子量（Ｍn、Ｍwなど）
、分子量比などのようなパラメーターに関して変性し得ることは、当業者は当然
に理解し認識する。
【００８６】 ポリマー結合剤溶液の製造のために適当な溶媒の選択は、当業者の理解し得る
範囲内であり、溶解させる特定のポリマーに依存する。好適な溶媒の非限定例は
、シクロヘキサン、クロロベンゼン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、ペンタン
などを含む群から選ばれ得る。任意に、プロセスオイル、酸化防止剤および当分
野で既知の他の化学剤を加工助剤としてスラリーとの混合前に炭化水素溶液に添
加し得る。またはスラリーとポリマー溶液との混合後にそれらを添加し得る。
【００８７】 任意の配合剤を含有する最終ポリマー溶液（時にはポリマーセメントと称され
る。）の粘度は、好ましくは、処理粒子のスラリーの粘度とよく適合するような
ものであり、一般に１,０００〜５０,０００ｃＰの間である。この粘度は少なく
とも部分的に、スラリー中に分散する粒子の比重および／または粒度に左右され
得る。ポリマー溶液の温度は、好ましくは、スラリーの温度と同様のものである
。さらに、最終乾燥分散物が処理粒状物質を組成物の主成分として含有し得る（
即ち、分散物が少なくとも約５０質量％の粒状物質を含む）ような量でポリマー
セメントを添加することが好ましい。分散物は、好ましくは約５０〜約９５質量
％、より好ましくは約６０〜約９５質量％、とりわけ好ましくは約７０〜約９５
質量％の粒状物質を含む。
【００８８】 ポリマーセメント（またはラテックス）および任意にオイルと酸化防止剤を処
理粒子のスラリーと、混合物が均一になるまで混合する。これは色および／また
は固体の溶解の均一性、即ち、実質的な単一相であるか（微量の水がこの段階で
分離し得る）を評価することにより確認する。先に添加していない場合、または
追加量を望む場合、次いでオイルおよび酸化防止剤を添加することができ、オイ
ルおよび酸化防止剤が連続相に組み込まれるまでさらに混合を続ける。
【００８９】 プレブレンドから分離する水を、攪拌機を適当な時間止め、水相が混合槽中で
分離するようにし、次工程に進む前に混合槽から取り出すことにより、取り出し
、廃棄しまたはスラリーの構成のためにリサイクルし得る。攪拌を好ましくは水
層を除去した後に再開する。 酸化防止剤およびプロセスオイルを先に添加していない場合、または追加量を
望む場合、この段階でそれらを添加し、それらを分散するために攪拌し得る。
【００９０】 ポリマーセメントのために、次いでプレブレンドを、溶媒を除去し水中に懸濁
するクラムの形態で分散物の凝塊を生成するように、ポリマーセメントに使われ
ている溶媒の沸点と等しいか、または好ましくは沸点より高い温度に加熱した湯
に添加する。プレブレンドを添加する前の湯の温度は、好ましくは約５０℃〜約
１００℃の範囲、より好ましくは約９０℃〜約９５℃の範囲である。さらに、温
度を実質的にその好ましい範囲内に維持するような速度でプレブレンドを添加す
ることが好ましい。攪拌は水中で懸濁状態のクラムを維持するように十分速くす
るが、クラムが約５ｍｍより小さい粒子に再分割されるまでには速めない。
【００９１】 蒸気を再凝縮することにより凝固器から溶媒を回収し得る。次いで、懸濁クラ
ムを含有する物質を、湿潤組成物を回収するような大きさのフィルタースクリー
ンに通し得る。この工程で通過したものを所望により、さらなるスラリー構成の
ためにリサイクルすることができる。ラテックスが添加された場合、プレブレン
ドを標準的なエマルションゴム凝固しょう液、典型的には２〜５質量％の塩水（
ＮａＣｌ）または２〜５質量％の塩化カルシウム水溶液（場合により鉱酸で酸性
にされたもの）に添加する。当該ポリマーラテックス（添加フィラー無し）のた
めに通常使用される条件で通常十分である。所望により、凝固助剤（ステアレー
トまたは粘着付与剤など）をクラム粒度の調整のために添加し得る。それらの含
有物は重要ではない。
【００９２】 ラテックスまたはセメントプロセスの変法のいずれかからの湿潤クラムを、押
込空気、流動床、マイクロ波または他の乾燥技術を使用するなどして乾燥する。
マイクロ波または他の乾燥技術を用いる場合、約７５℃〜約１３５℃の範囲、好
ましくは約８５℃〜約１２０℃の範囲、最も好ましくは約８５〜約１０５℃の範
囲の温度で、適当に乾燥した分散物クラムが得られるまで乾燥を行うことが好ま
しい。 乾燥クラムを、産業界または顧客の要求に従ってさらなる加工をすることがで
きる。
【００９３】 図３に、上記の本方法を行うために適当なシステムの概略図が説明されている
。図３中の符号は、次の通りである。
【００９４】 Ｒ１： バランス搭載移動式ペイントポット（呼称容量１２０Ｌ）。ポット
は底部 Strahman（ピストン）バルブ（Ｖｓ）、特大の空気圧式モーター、シン
グルシャフト上に６インチの半径流アジテーター（上部）１つと１０インチのマ
リンインペラー（底部）１つ、および加熱用外部蒸気コイル（Ｊ）が備え付けら
れている。下方のインペラーは、Ｒ１の底から約２インチの隙間を有する。上部
のインペラーは９インチ上方の位置に取り付けられている。バルブ付き化学剤添
加用ポート（Ｐ１）は取外し可能な蓋を用いて利用でき、ポットは、内容物の移
動が必要なときに、もう１つのポート（Ｎ１）を通じて窒素パージされ得る。水
用ラインはさらなるポート（Ｗ）とつながっている。移動式排出用シュノーケル
（Ｅ）は不安定な化学放出物の除去のために近くに利用できる状態にある。Ｒ１
はスラリーの構成のため、および疎水化粒子のスラリーを製造するために上述の
添加を行うための容器として使用される。
【００９５】 Ｔ１： ガラスラインド化学反応器（呼称５００ＵＳＧ）。Ｔ１はセメント
の構成と貯蔵および凝固前の処理粒子とポリマーセメントのスラリーのための混
合容器として用いられる。ポリマーの溶解を加速するために２００ｒｐｍ空気式
駆動装置、マリンインペラーおよび加熱ジャケットが備え付けられている。次の
ものを含む種々の添加用ポートがある。Ｍはポリマー、オイルまたは他の化学剤
導入用の小さなマンホール。Ｐ２は溶媒添加用ポート。Ｎ２は、バルブ（Ｖ２）
を有する底部の大きなドレインを通じて内容物を圧送するための窒素ライン用ポ
ートである。底部のバルブは配管中のデッドスペースを減少させるためにタンク
の底から近い距離に配置されている。
【００９６】 Ｈ： 外装フレックスホース。直径２インチ。スラリーおよびセメントの移
動用。 Ｖ１： フローの方向を調整するための３方バルブ
【００９７】 Ｔ２： 蒸気凝固器（呼称容量４００Ｌ）。底部近くに蒸気散布用ポートお
よび水供給用接続部が備え付けられている。オーバーフロー用ポート（Ｐ３）お
よびオーバーフロー用通路が生成物の取り出しができるように上部近くに配置さ
れている。上部の大きな導管により溶媒蒸気がコンデンサー（Ｃ）に導かれる。
タンクは空気圧式モーターおよび直径８インチのマリンインペラーにより攪拌さ
れる。
【００９８】 Ｓ： 直径２４インチの SwecoTM 振動式ふるい（１００メッシュ）。 Ｃ： 凝固物からの溶媒回収用コンデンサー。バルブ（Ｖ４）を通じて冷却
用プロセス水と接続する。 Ｔ３： リサイクル溶媒の貯蔵および水分離のための溶媒デカンター（約２
５０ＵＳＧ）。バルブ（Ｖ３）により試料採取および水の排出ができる。 Ｔ４： 微細物沈殿用プラスチック製タンク（６０Ｌ）。 Ｇ： 生成物の脱水および乾燥用孔あきトレイ。 Ｅｘ：短時間（長さ２４秒、直径３インチのスクリュー）脱水押出機「Rock
et」（動力源：変速ギヤーボックスを介する防爆モーター）。
【００９９】 本発明の実施態様を以下の実施例に関して説明するが、実施例は本発明の範囲
を解釈しまたは制限するために使用されるべきではない。
【０１００】 （実施例） 実施例１：エチレン-プロピレンコポリマー中二酸化チタン顔料の呼称９０％
分散物 空気式動力攪拌駆動装置およびラジアルインペラー付き８Ｌスチール製ビーカ
ーに１．４Ｌの水道水を周囲温度（２５℃）で添加した。攪拌を開始し、８００
ｇの二酸化チタン（KRONOS(登録商標) 2073）を５分間でゆっくり添加し、なめ
らかなスラリーを形成した。加熱を開始し、スラリー温度を５０℃に上昇させた
。次いで、３-クロロプロピルトリエトキシシラン（Si-230(登録商標)、Degussa
製）（５．５ｇ、２２．８ｍｍｏｌ）を等質量のエタノールに溶かし、得られ
た溶液をスラリーの渦に数分間で滴加した。次いで、商業用オレイルアミン（Ar
meen(登録商標) OLD、Akzo 製）６．１ｇを無水エタノール２０．１ｇに溶かし
、アミン溶液を渦に１０分間で滴加した。アミン溶液添加直後のｐＨは９．０で
あった。スラリーを５０℃に維持しながら２時間攪拌した。次いで、攪拌および
加熱を止め、ビーカーに蓋をし、内容物を１晩冷却させた。 翌朝、ｐＨは５．５に低下していた。これはクロロプロピル官能基の反応を示
す。
【０１０１】 １０％エチレン-プロピレンコポリマー（EP306、Bayer 製）シクロヘキサン溶
液８８９ｇを、冷却スラリーの上部に添加し、混合物を１５分間激しく攪拌し、
均一白色ペーストを得た。次いで、溶媒を除去するため、蒸気を用いて９２〜９
５℃に維持している熱水にペーストをゆっくりと添加した。約０．５〜１ｃｍの
純粋白色クラムからなる凝塊が得られ、しょう液は本質的に澄んでいた。湿潤分
散物クラムをスクリーニングにより単離し、次いで８５℃に温調している強制空
気流オーブン内で恒量まで乾燥し、８５２ｇの柔らかな乾燥白色無塵分散物を得
た。凝固しょう液を、Whatman(登録商標) #41 濾紙に通し、あらゆる未導入フィ
ラーを回収した。全部で２４．０ｇ（乾燥物基準）の未導入フィラーを回収した
。この乾燥物質は水により湿潤させることができなかった。工程効率は９７％と
計算された（装置に対する損失を除く）。
【０１０２】 実施例２：SBR 1500／オイル結合剤中 Bayferrox(登録商標) 120 顔料の呼称
７１％分散物 空気式動力攪拌駆動装置およびラジアルインペラー付き４Ｌスチール製ビーカ
ーに１０２０ｇの水道水を周囲温度（２５℃）で添加した。攪拌を開始し、５１
０ｇの酸化鉄顔料（Bayferrox(登録商標) 120、Bayer AG 製）を５分間でゆっく
り添加し、なめらかなスラリーを形成した。加熱を開始し、スラリー温度を５０
℃に上昇させた。次いで、３-クロロプロピル(メチル)ジメトキシシラン（Petra
ch(登録商標)、UCT 製）（１０．０ｇ、５４．７ｍｍｏｌ）を等質量の無水メタ
ノールに溶かし、得られた溶液をスラリーの渦に２分間で滴加した。温度を５２
〜６１℃の間に保持しながら攪拌を続けた。次いで、商業用オレイルアミン（Ar
meen(登録商標) OLD、Akzo 製）１４．６ｇをメタノール２５ｇに溶かし、アミ
ン溶液を渦に一度に添加した。アミン溶液添加直後のｐＨは１０．０であった。
スラリーの大きな増粘が認められた。１０分の追加攪拌後、ｐＨは８．８に低下
していた。攪拌を３時間続けた後、加熱機と攪拌機のスイッチを切った。かなり
の部分の顔料がスラリーの表面上に浮遊していることが観測された。これは疎水
化が起こったことを示している。
【０１０３】 スラリーを等質量の２つの部分に分けた。 激しく攪拌されている第１の部分に２８３．３ｇのエマルション SBR 1500 ラ
テックス（Bayer AG 製）（固形分２２．５質量％、乾燥ゴム６３．７ｇ当量）
および４０．０ｇのクリヤ鉱油を添加した。次いで、ＮａＣｌ水溶液（ＮａＣｌ
２００ｇ、水８００ｇ）を凝固剤として調製した。塩を渦に一度に添加し、直径
約１ｃｍの暗赤色凝塊を形成した。クラムは粘着性で微細物は目視できなかった
。しょう液は透明で澄んでいた。クラムを１００メッシュポリプロピレンスクリ
ーンに通すことにより単離し、次いで強制空気流オーブン内８５℃で１晩乾燥し
た。乾燥生成物の全収量は３３５．２ｇであった。 工程効率は１００％と計算された。
【０１０４】 実施例３：ＥＰＤＭ／オイル結合剤中 Bayferrox(登録商標) 120 顔料の呼称
７１％分散物 激しく攪拌されている実施例２からのスラリーの半分（第２の部分）に２８３
ｇの１０質量％ Bayer 製 EPDM 5465 エチレン-プロピレン-ジエンゴム（ポリマ
ーとパラフィン性エキステンダー油の５０：５０混合物）シクロヘキサン溶液を
添加した。酸化鉄顔料が直ちに水からゴムセメント相に移動し、水相が透明にな
った。通風室内で蒸気を用いて溶媒を除去することにより混合物を凝固させた。
約０．５〜１ｃｍの粘着性クラムが生成した。これをスクリーニングによりしょ
う液から単離し、次いで８５℃で恒量まで乾燥した。乾燥収量は２８９．３ｇで
あった。
【０１０５】 しょう液を、#41 Whatman 濾紙に通し、しょう液から微細物を回収した。濾紙
を乾燥して、１．８ｇの未導入微細物を得た。工程効率は９９．９％と計算され
た。
【０１０６】 実施例４：カップリング剤 Silquest(登録商標) Si-1589 を含有するポリブタ ジエンゴム中シリカ８０ｐｈｒのマスターバッチ（この物質はタイヤトレッドの 製造のために好適である。） 空気式動力攪拌駆動装置およびラジアルインペラー付き８Ｌスチール製ビーカ
ーに周囲温度（２５℃）の水道水２０４０ｇおよび HiSil(登録商標) 233 沈降
シリカ（PPG Ind. 製）５１０ｇを添加した。攪拌を開始し、１５分間維持して
、なめらかなスラリーを形成した。次いで、加熱を開始し、スラリー温度を５０
℃に上昇させた。次いで、３-クロロプロピル(メチル)ジメトキシシラン（Petra
ch(登録商標)、UCT 製）（１０．０ｇ、５４．７ｍｍｏｌ）を等質量の無水メタ
ノールに溶かし、得られた溶液をスラリーの渦に１分間で数回に分けて添加した
。全く増粘の兆候は無かった。温度を６２℃に上昇させて３０分間攪拌を続けた
。ビーカーの内側面を洗い落とし、はねた物質をスラリーに戻した。次いで、商
業用オレイルアミン（Armeen(登録商標) OLD、Akzo 製）１４．６ｇを等質量の
メタノールに溶かし、アミン溶液を１分間で数回に分けて渦に添加した。アミン
溶液添加直後のｐＨは７．０であった。スラリーの大きな増粘が認められ、数分
間進行した。１０分の追加攪拌後、ｐＨは６．７に低下していた。
【０１０７】 カップリング剤 Silquest(登録商標) A-1589（CK Witco 製）４０．８ｇをガ
ラス瓶に秤り取り、これを攪拌されているスラリーに３０分間で添加した。温度
を６５〜６９℃に保持しながら攪拌を１．５時間続けた。最終ｐＨは６．７と測
定された。処理スラリーを周囲温度にまで冷却した。
【０１０８】 通風室内の２０Ｌプラスチック製バケットに２０質量％の Buna(登録商標) CB
24（Bayer AG 製）ポリブタジエンゴムシクロヘキサン溶液３１８８ｇを添加し
、次いで、Sundex(登録商標) 8125 芳香族プロセスオイル（Sun Oil 製）１９１
ｇおよび Vulkanox(登録商標) 4020 酸化防止剤（Bayer AG 製）５．０ｇを添加
した。配合剤が相互に溶解するよう攪拌した後、ポリマー／オイル溶液を、Ｕ型
インペラー付き高トルク空気式攪拌機を使用して攪拌しながら加えた。処理シリ
カスラリーをスパチュラを用いて定量的に攪拌されているセメントに添加した。
処理粒子は、添加２分以内でポリマー相に組み込まれ、数滴の透明な水が分離し
た。ブレンドは極度に弾性であった。
【０１０９】 次いで、蒸気を用いて９２〜９５℃に維持し激しく攪拌されている熱水にゆっ
くりと添加することにより、ブレンドをフード内で凝固させた。クラムは直径約
１〜２ｃｍであり、しょう液はやや濁っていたが微細物は目視できなかった。ク
ラムを１ｍｍのスクリーンに通すことにより単離し、次いで強制空気流オーブン
内８５℃で１晩乾燥した。 乾燥収量は１３１３ｇであった。
【０１１０】 しょう液を、#41 Whatman 濾紙に通し、しょう液から微細物を回収した。濾紙
を乾燥して、１．５ｇの未導入シリカを回収した。工程効率は９９．９％超と計
算された。
【０１１１】 実施例５：カップリング剤 Si69 を含有するポリブタジエンゴム中シリカ８０ ｐｈｒのマスターバッチ（この物質はタイヤトレッドの製造のために好適である 。） 空気式動力攪拌駆動装置およびラジアルインペラー付き８Ｌスチール製ビーカ
ーに周囲温度（２５℃）の水道水２０４０ｇおよび HiSil(登録商標) 233 沈降
シリカ（PPG Ind. 製）５１０ｇを添加した。攪拌を開始し、１５分間維持して
、なめらかなスラリーを形成した。次いで、加熱を開始し、スラリー温度を５８
℃に上昇させた。次いで、９７％の３-クロロプロピルトリメトキシシラン（Sil
quest(登録商標) A-1430、CK Witco 製）（１０．９ｇ、約５４．７ｍｍｏｌ）
を４０．８ｇのカップリング剤 Si69(登録商標)（Degussa 製）に溶かした。次
いで、温度を６４〜６５℃に維持しながら溶液を攪拌シリカの渦に３０分間で少
量ずつ添加した。次いで、温度を６２℃〜６４℃の間に維持しながら攪拌をさら
に９０分間続けた。いくらかの黄色化および「クリーミング」が認められた。ビ
ーカーの内側面を数回少量の水で洗い落とし、はねた物質をスラリーに戻した。
次いで、商業用オレイルアミン（Armeen(登録商標) OLD、Akzo 製）１４．６ｇ
を同質量のメタノールに溶かし、アミン溶液を１分間で数回に分けて渦に添加し
た。アミン溶液添加直後のｐＨは７．０であった。スラリーの大きな増粘が認め
られ、数分間進行した。アミン溶液添加２分後のｐＨは６．７であった。 処理スラリーを周囲温度にまで冷却した。
【０１１２】 通風室内の２０Ｌプラスチック製バケットに２０質量％の Buna(登録商標) CB
24（Bayer AG 製）ポリブタジエンゴムシクロヘキサン溶液３１８８ｇを添加し
、次いで、Sundex(登録商標) 8125 芳香族プロセスオイル（Sun Oil 製）１９１
ｇおよび Vulkanox(登録商標) 4020 酸化防止剤（Bayer AG 製）５．０ｇを添加
した。配合剤が相互に溶解するよう攪拌した後、ポリマー／オイル溶液を、Ｕ型
インペラー付き高トルク空気式攪拌機を使用して攪拌しながら加えた。処理シリ
カスラリーをスパチュラを用いて定量的に攪拌されているセメントに添加した。
処理粒子は、添加２分以内でポリマー相に組み込まれ、数滴の透明な水が分離し
た。ブレンドは極度に弾性であった。
【０１１３】 次いで、蒸気を用いて９２〜９５℃に維持し激しく攪拌されている熱水にゆっ
くりと添加することにより、ブレンドをフード内で凝固させた。クラムは直径約
１ｃｍであり、微細物は目視できなかった。凝固しょう液は透明で澄んでいた。
クラムを１ｍｍのスクリーンに通すことにより単離し、次いで強制空気流オーブ
ン内８５℃で１晩乾燥した。
【０１１４】 冷却凝固しょう液をすべて、Whatman #41 濾紙に通し、あらゆる未導入フィラ
ーを回収した。次いで濾紙を８５℃で乾燥した。全部で０．３ｇのシリカを回収
した。工程効率は９９．９９９％と計算された。
【０１１５】 本発明を好ましい実施態様および実施例に関して記載したが、本発明の意図お
よび範囲から外れることなく、好ましい実施態様および実施例に対する種々の変
法を行い得ることが占いの専門家によりもちろん理解されるであろう。
【０１１６】 ここで参照するすべての刊行物、特許および特許出願を、それぞれ個々の刊行
物、特許または特許出願全体を参照することにより明確かつ個々に編入する場合
と同じ程度に、そのまま参照することにより編入する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明方法の第１の実施態様例を説明する図。
【図２】 本発明方法の第２の実施態様例を説明する図。
【図３】 本発明方法を行うために有用なシステムの概要を説明する図。
【符号の説明】
Ｒ１：バランス搭載移動式ペイントポット Ｖｓ：Strahman（ピストン）バルブ Ｊ：加熱用外部蒸気コイル Ｐ１：化学剤添加用ポート Ｎ１：窒素用ポート Ｗ：水用ポート Ｅ：移動式排出用シュノーケル Ｔ１：ガラスラインド化学反応器 Ｍ：ポリマー等の導入用マンホール Ｐ２：溶媒添加用ポート Ｎ２：窒素用ポート Ｈ：外装フレックスホース Ｐ３：オーバーフロー用ポート Ｓ：振動式ふるい Ｃ：コンデンサー Ｔ３：溶媒デカンター Ｔ４：微細物沈殿用タンク Ｇ：孔あきトレイ Ｅｘ：脱水押出機 Ｖ１〜Ｖ４：バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０１Ｆ 11/18 Ｃ０１Ｆ 11/18 Ｍ ４Ｇ０７２ Ｃ０１Ｇ 9/02 Ｃ０１Ｇ 9/02 Ｚ ４Ｇ０７３ 21/06 21/06 ４Ｇ０７６ 21/20 21/20 ４Ｊ００２ 23/04 23/04 Ｚ ４Ｊ０３７ 30/00 30/00 49/02 49/02 Ｚ Ｃ０８Ｊ 3/22 ＣＥＱ Ｃ０８Ｊ 3/22 ＣＥＱ ＣＥＲ ＣＥＲ ＣＥＺ ＣＥＺ Ｃ０８Ｋ 9/06 Ｃ０８Ｋ 9/06 Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０９Ｃ 1/00 Ｃ０９Ｃ 1/00 3/12 3/12 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 4F070 AA04 AA05 AA06 AA07 AA08 AA09 AA12 AA13 AA15 AA16 AA18 AA22 AA28 AA32 AA52 AA53 AA60 AB01 AB04 AB08 AB16 AC13 AC14 AC15 AC16 AC20 AC22 AC23 AD06 FA04 FA05 FA13 FB04 FB06 4G002 AA02 AA05 AB05 AE05 4G004 PA02 4G047 AA02 AB04 AC03 AD03 CA02 CB08 CC03 CD03 4G048 AA02 AB04 AC08 AD03 4G072 AA25 BB05 GG01 HH28 QQ07 QQ09 UU07 4G073 BA66 BD21 CD01 FB41 FE20 GA40 UA08 UB18 4G076 AA16 AB11 BF02 CA02 DA02 4J002 AA001 AC011 AC031 AC061 AC071 AC081 AC091 AC111 BB031 BB061 BB121 BB151 BB181 BB241 BC031 BD041 BF031 BG061 BN151 CH041 CK021 CP031 DE106 DE116 DE126 DE136 DE156 DE236 DG046 DH046 DJ006 DJ016 DK006 FB086 FB096 FB146 4J037 AA11 AA13 AA15 AA22 AA30 CB16 CB23 CC28

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 粒子を疎水性にする処理方法であって、 （i）粒子を、式（I）で表される化合物と接触させる工程： 【化１】 〔式中、 Ｒ1、Ｒ2およびＲ3の少なくとも１つが、ヒドロキシル基またはＳｉ-Ｒ結合で
    加水分解性基であり、 Ｒ4が、Ｓｉ-Ｒ4結合で耐加水分解性である２価の基であり、 Ｑが、Ｈ2Ｎ-、-Ｈ2Ｎ・ＨＡまたはＸ-であり、ここでＨＡは鉱酸または有機
    酸であり、Ｘはアニオンである。〕 （ii）Ｑが塩の基-ＮＨ2・ＨＡである場合、酸性ＨＡ部分と実質的に完全に反
    応するような化学量論量の強塩基を添加することにより、遊離塩基のアミン基を
    発生させる工程、 （iii）粒子を、式（I）で表される化合物に関して実質的に等モル量の下記化
    合物と接触させる工程： （Ａ）式（I）中のＱがＨ2Ｎ-または-ＮＨ2・ＨＡである場合は、式Ｒ5-Ｘ
    〔式中、α炭素が芳香環の一部となって許容される場合を除いて窒素原子に対す
    るα位に二重結合が無いこと、かつＮに直接結合している炭素に分枝が無いこと
    を条件に、Ｒ5はＣ8〜40アルキル基；Ｃ8〜40モノ、Ｃ8〜40ジまたはＣ8〜40ト
    リ不飽和アルケニル基；Ｃ2〜30アルキル置換Ｃ6〜Ｃ40芳香族基；Ｃ2〜30モノ
    、Ｃ3〜30ジまたはＣ4〜30トリ不飽和アルケニル置換Ｃ6〜Ｃ40芳香族基から選
    ばれる。〕 で表される化合物、または （Ｂ）式（I）中のＱがＸ-である場合は、式Ｒ*-ＮＨ2 〔式中、Ｒ*は、Ｒ5または次式で表される基を含む群から選ばれる： 【化２】 （式中、 （ａ）ｘは８〜３０の整数であり、Ｒ6およびＲ7は同一のまたは異なった
    ものであり、α炭素が芳香環の一部となって許容される場合を除いて窒素原子に
    対するα位に二重結合が無いこと、かつＮに直接結合している炭素に分枝が無い
    ことを条件に、Ｒ6およびＲ7はＣ1〜Ｃ30アルキル基、Ｃ2〜Ｃ30アルケニル基、
    Ｃ6〜Ｃ30芳香族基、Ｃ7〜Ｃ30アルキル置換芳香族基またはＣ8〜Ｃ30アリール
    アルケニル基から選ばれ、Ｒ6およびＲ7の両方ではないがいずれか１つが水素で
    ある、または （ｂ）ｘは１〜７の整数であり、Ｒ6またはＲ7の１つは水素であり、α炭
    素が芳香環の一部となって許容される場合を除いて窒素原子に対するα位に二重
    結合が無いこと、かつＮに直接結合している炭素に分枝が無いことを条件に、Ｒ 6 またはＲ7の他方はＣ1〜Ｃ30アルキル基、Ｃ2〜Ｃ30アルケニル基、Ｃ6〜Ｃ30
    芳香族基、Ｃ7〜Ｃ30アルキル置換芳香族基またはＣ8〜Ｃ30アリールアルケニル
    基から選ばれる、またはＲ6およびＲ7のいずれもが水素ではない場合は、Ｒ6お
    よびＲ7は同一のまたは異なったものであり、α炭素が芳香環の一部となって許
    容される場合を除いて窒素原子に対するα位に二重結合が無いこと、かつＮに直
    接結合している炭素に分枝が無いことを条件に、Ｒ6またはＲ7の少なくとも１つ
    はＣ8〜Ｃ30アルキル基、Ｃ8〜Ｃ30アルケニル基、Ｃ8〜Ｃ30芳香族基またはＣ7 〜Ｃ30アルキル置換芳香族基またはＣ8〜Ｃ30アリールアルケニル基でなければ
    ならず、α炭素が芳香環の一部となって許容される場合を除いて窒素原子に対す
    るα位に二重結合が無いこと、かつＮに直接結合している炭素に分枝が無いこと
    を再び条件に、Ｒ6またはＲ7の他方はＣ1〜Ｃ30アルキル基、Ｃ2〜Ｃ30アルケニ
    ル基、Ｃ6〜Ｃ30芳香族基、Ｃ7〜Ｃ30アルキル置換芳香族基またはＣ8〜Ｃ30ア
    リールアルケニル基である。）。〕 で表される化合物 を含む方法。
  2. 【請求項２】 Ｒ1、Ｒ2およびＲ3のそれぞれがヒドロキシル基または加水
    分解性基である請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 加水分解性基が式ＯＣpＨ2p+1（式中、ｐは１〜１０の値を
    有する。）で表される請求項１または２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 ２価の基Ｒ4が次式： -(ＣＨ2)p(Ｏ)o(Ｃ6Ｈ4)n(ＣＨ2)m(ＣＨ=ＣＨ)k- 〔式中、ｋ、ｍ、ｎ、ｏおよびｐはすべて整数であり、ＮまたはＯのいずれもが
    式（I）においてＳｉと直接結合していないこと以外は、基の順序は限定されな
    い。〕 で表される請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
  5. 【請求項５】 Ｒ5がＣ8〜20モノ不飽和アルケニル基またはアルキル基であ
    る請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項６】 Ｒ5がＣ16〜18モノ不飽和アルケニル基またはアルキル基で
    ある請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
  7. 【請求項７】 Ｒ6が水素である請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
  8. 【請求項８】 Ｒ6が水素であり、Ｒ5が、１つまたはそれ以上の不飽和部分
    を含む、大豆アルキル基、トール油アルキル基、ステアリル基、獣脂アルキル基
    、２水素化獣脂アルキル基、ココアルキル基、ロジンアルキル基、パルミチル基
    およびこれらの誘導基からなる群から選ばれるアルケニル基である請求項１〜７
    のいずれかに記載の方法。
  9. 【請求項９】 Ｘが、アセテート、塩素、臭素、ヨウ素およびスルフェート
    からなる群から選ばれる請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
  10. 【請求項１０】 粒子が非水溶性無機化合物を含む請求項１〜９のいずれか
    に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 粒子が、酸化チタン、酸化第二鉄、水和酸化第二鉄、酸化
    第一鉄、酸化アンチモン、炭酸バリウム、酸化亜鉛、ホウ酸亜鉛、酸化鉛、二塩
    基性リン酸鉛、ケイ酸鉛、三塩基性硫酸鉛およびこれらの混合物からなる群から
    選ばれる請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
  12. 【請求項１２】 粒子がシリカを含む請求項１〜９のいずれかに記載の方法
    。
  13. 【請求項１３】 処理粒子をポリマー溶液と混合し、混合物をポリマー分散
    物に形成する工程をさらに含む請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。
  14. 【請求項１４】 処理粒子スラリーをポリマー溶液と混合し、混合物をポリ
    マー分散物に形成する工程をさらに含む請求項１〜１２のいずれかに記載の方法
    。
  15. 【請求項１５】 ポリマー溶液がポリマーと溶媒を含む請求項１３または１
    ４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 ポリマーが、エラストマー、少なくとも１つのエチレン性
    不飽和結合を有し、この不飽和結合により重合することができるモノマーのグラ
    フトポリマーまたはブロックポリマー、プラスチックおよびこれらの混合物から
    なる群から選ばれる請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 エラストマーが、天然ゴム（ＮＲ）、シス-１,４-ポリイ
    ソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン-ブタジエンゴ
    ム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル-ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化アクリロ
    ニトリル-ブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブ
    チルゴム（ＨＩＩＲ）、エチレン-プロピレンモノマー（ＥＰＭ）ゴム、エチレ
    ン-プロピレン-ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、
    エチレン-ビニルアセテート（ＥＶＭ）ゴム、シリコーンゴム（Ｑ）、エピクロ
    ロヒドリン（ＥＣＯ）ゴム、ウレタンゴム（ＡＵ ＥＵ）およびこれらの混合物
    からなる群から選ばれる請求項１６に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 プラスチックが、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロ
    ピレン、塩素化ポリエチレン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン（ＡＢＳ
    ）ポリマー、エチレン-ビニルアセテート（ＥＶＡ）プラスチック、ポリ塩化ビ
    ニル（ＰＶＣ）、可塑化ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリメチルメタクリレート
    （ＰＭＭＡ）、エピクロロヒドリン（ＥＣＯ）プラスチックおよびこれらの混合
    物からなる群から選ばれる請求項１６に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 溶媒が水と実質的に非混和性である請求項１５に記載の方
    法。
  20. 【請求項２０】 溶媒が、シクロヘキサン、クロロベンゼン、ヘキサン、ベ
    ンゼン、トルエン、ペンタンおよびこれらの混合物からなる群から選ばれる請求
    項１５に記載の方法。
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