JP4662804B2 - Hollow resin fine particles, method for producing hollow resin fine particles, and composite material - Google Patents
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Description
本発明は、空隙率が高く、高強度かつ耐熱性及び耐溶剤性に優れた中空樹脂微粒子、該中空樹脂微粒子の製造方法、及び、複合材に関する。 The present invention relates to a hollow resin fine particle having a high porosity, high strength, excellent heat resistance and solvent resistance, a method for producing the hollow resin fine particle, and a composite material.
粒子内部に空隙を有する中空粒子は、軽量化、造孔化、断熱性付与、遮音性付与、低誘電性、耐衝撃性付与、剛性改善、風合改良、ひけ防止、塗り性改善等の目的で射出成形物、射出圧縮成形物、押し出し成形物、中空成形物、圧縮成形物、シート成形物、真空成形物、フィルム成形物、回転成形物等の各種成形体、壁紙、塗料、シーリング剤、粘着剤、靴底、合成皮革、タイヤ、紙、セメント、タイル、建材、人工木材、FRP、多孔質セラミックフィルタ等極めて広範な分野で利用されている。 Hollow particles with voids inside the particles are intended for weight reduction, pore formation, heat insulation, sound insulation, low dielectric properties, impact resistance, rigidity improvement, texture improvement, anti-sinking, coating improvement, etc. Injection moldings, injection compression moldings, extrusion moldings, hollow moldings, compression moldings, sheet moldings, vacuum moldings, film moldings, rotational moldings and other molded articles, wallpaper, paints, sealants, It is used in an extremely wide range of fields such as adhesives, shoe soles, synthetic leather, tires, paper, cement, tiles, building materials, artificial wood, FRP, and porous ceramic filters.
こうした中空粒子としては、従来、ガラスバルーン、シラスバルーン等の無機マイクロバルーン、ニトリル系ポリマーや塩化ビニリデン等のガスバリア性を有する熱可塑性ポリマーを主成分とする発泡樹脂微粒子や、特許文献1等に記載の熱可塑性中空樹脂粒子等が知られている。 As such hollow particles, conventionally, inorganic microballoons such as glass balloons and shirasu balloons, foamed resin fine particles mainly composed of thermoplastic polymers having gas barrier properties such as nitrile polymers and vinylidene chloride, and the like described in Patent Document 1 and the like These thermoplastic hollow resin particles are known.
しかしながら、ガラスバルーン、シラスバルーン、セラミックバルーン等の無機マイクロバルーンは、耐熱性及び耐溶剤性には優れるものの脆く粒子強度に劣り、各種用途への配合時に加えられる弱冠の剪断力により容易に破壊を起こすという問題があった。また、これら無機バルーンは耐アルカリ性が悪いという問題もあった。 However, inorganic microballoons such as glass balloons, shirasu balloons, and ceramic balloons are excellent in heat resistance and solvent resistance, but are brittle and inferior in particle strength, and are easily broken by the weak crown shear force applied during compounding in various applications. There was a problem of waking up. In addition, these inorganic balloons have a problem of poor alkali resistance.
また、熱可塑性ポリマーを主成分とする発泡樹脂微粒子は、熱可塑性ポリマーを用いて、該熱可塑性ポリマーの軟化点温度以下でガス状になる揮発性膨張剤をマイクロカプセル化して得られるものであるが、こうした熱可塑性ポリマーを主成分とする発泡性樹脂微粒子は、耐熱性、耐溶剤性及び粒子強度のいずれも不充分であり、上述した各種の用途の殆どに使用できないものであった。 The foamed resin fine particles mainly composed of a thermoplastic polymer are obtained by microencapsulating a volatile expansion agent that becomes gaseous at a temperature lower than the softening point temperature of the thermoplastic polymer using the thermoplastic polymer. However, such expandable resin fine particles containing a thermoplastic polymer as a main component are insufficient in heat resistance, solvent resistance and particle strength, and cannot be used for most of the various applications described above.
更に、特許文献1に開示された熱可塑性中空樹脂微粒子は、熱膨張性でないため、熱可塑性ポリマーを主成分とする発泡樹脂微粒子に比べて強度は優れるものの、これは主として中空度が低いことに起因するものであり、高中空度化した場合、ある程度の強度の低下は避けがたいものであり、また耐熱性も不充分であり、上述した各種用途に用いることは困難な場合がある。 Furthermore, since the thermoplastic hollow resin fine particles disclosed in Patent Document 1 are not thermally expandable, the strength is superior to the foamed resin fine particles mainly composed of a thermoplastic polymer, but this is mainly due to low hollowness. This is due to the fact that when the hollowness is increased, a certain degree of strength reduction is unavoidable, and the heat resistance is insufficient, so that it may be difficult to use in the various applications described above.
これに対して、高強度、耐熱性、耐溶剤性に優れた中空樹脂微粒子の開発が検討されている。
例えば、特許文献2や特許文献3には、熱膨張性マイクロカプセルのシェルとしてニトリル系モノマーを一定量以上用いることで耐溶剤性や耐熱性に優れた熱膨張性マイクロカプセルが得られることが開示されている。
しかしながら、これらの方法により得られる熱膨張性マイクロカプセルは、従来の熱膨張性カプセルに比較して弱冠の耐熱、耐溶剤性に優れるものの依然満足のいくレベルではなかった。また、熱膨張後のマイクロカプセル強度の改善はなされていなかった。
For example, Patent Document 2 and Patent Document 3 disclose that a thermally expandable microcapsule excellent in solvent resistance and heat resistance can be obtained by using a certain amount or more of a nitrile monomer as a shell of the thermally expandable microcapsule. Has been.
However, although the thermally expandable microcapsules obtained by these methods are superior in heat resistance and solvent resistance of weak crowns as compared to conventional thermally expandable capsules, they are still not at a satisfactory level. In addition, the microcapsule strength after thermal expansion has not been improved.
本発明は、上記の現状に鑑み、空隙率が高く、高強度かつ耐熱性及び耐溶剤性に優れた中空樹脂微粒子、該中空樹脂微粒子の製造方法、及び、複合材を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned present situation, the present invention aims to provide hollow resin fine particles having a high porosity, high strength, excellent heat resistance and solvent resistance, a method for producing the hollow resin fine particles, and a composite material. To do.
本発明は、単孔構造を有し、空隙率が70%以上のエポキシ樹脂からなる中空樹脂微粒子であって、耐圧縮強度が5.0MPa以上である中空樹脂微粒子である。
以下に本発明を詳述する。
The present invention is a hollow resin fine particle having a single-pore structure and made of an epoxy resin having a porosity of 70% or more and having a compressive strength of 5.0 MPa or more.
The present invention is described in detail below.
本発明の中空樹脂微粒子は、単孔構造を有する。
上記単孔構造を有することにより、本発明の中空樹脂微粒子の内部に形成された空隙は密閉性に優れたものとなり、各種用途に本発明の中空樹脂微粒子を用いた際に、空隙内にバインダー成分や他の成分が侵入して中空率が低下するといった不具合を防止することができる。
なお、本明細書において、「単孔構造」とは、多孔質状等のように複数の空隙を有する場合は含まず、ただ1つの閉じた空隙を有する構造のことをいう。また、以下、本発明の中空樹脂微粒子の空隙以外のエポキシ樹脂で構成された部分を「シェル部」ともいうこととする。
The hollow resin fine particles of the present invention have a single pore structure.
By having the single pore structure, the voids formed inside the hollow resin fine particles of the present invention have excellent sealing properties, and when the hollow resin fine particles of the present invention are used for various applications, a binder is formed in the voids. It is possible to prevent such a problem that components and other components enter to lower the hollow ratio.
In the present specification, the “single pore structure” refers to a structure having only one closed void, not including a plurality of voids such as a porous shape. Hereinafter, a portion made of an epoxy resin other than the voids of the hollow resin fine particles of the present invention is also referred to as a “shell portion”.
本発明の中空樹脂微粒子内部の空隙には気体が存在しており、該気体としては空気が好ましいが、その他の気体であってもよい。 Gas is present in the voids inside the hollow resin fine particles of the present invention, and the gas is preferably air, but may be other gases.
本発明の中空樹脂微粒子は、空隙率の下限が70%である。空隙率が70%未満であると、本発明の中空樹脂微粒子を用いてなる成形体等に軽量化、造孔化、断熱性付与、遮音性付与、クッション性等を充分に付与することができない。空隙率の上限は特に限定されないが、形状の維持及び強度を確保する必要があることから、好ましい上限は99%、より好ましい上限は95%である。 In the hollow resin fine particles of the present invention, the lower limit of the porosity is 70%. When the porosity is less than 70%, it is not possible to sufficiently impart weight reduction, pore formation, imparting heat insulation, imparting sound insulation, cushioning, etc. to a molded body using the hollow resin fine particles of the present invention. . The upper limit of the porosity is not particularly limited, but the preferable upper limit is 99% and the more preferable upper limit is 95% because it is necessary to maintain the shape and the strength.
本発明の中空樹脂微粒子は、耐圧縮強度の下限が5.0MPaである。5.0MPa未満であると、本発明の中空樹脂微粒子を溶融樹脂や無機物等と混練して複合材とする場合の剪断力や、該複合材を用いて成形体を加圧成形する際に加えられる圧力等により破壊されることがある。好ましい下限は10MPaであり、より好ましい下限は50MPaである。なお、本明細書において、上記耐圧縮強度は、ASTM−D3102(グリセロール使用)による10重量%破壊耐圧強度である。 The hollow resin fine particles of the present invention have a lower limit of compressive strength of 5.0 MPa. If it is less than 5.0 MPa, it is added when shear molding force when the hollow resin fine particles of the present invention are kneaded with a molten resin or an inorganic material to form a composite material or when a molded body is pressure-molded using the composite material. May be destroyed by the pressure applied. A preferred lower limit is 10 MPa, and a more preferred lower limit is 50 MPa. In addition, in this specification, the said compressive strength is 10 weight% fracture | rupture pressure strength by ASTM-D3102 (glycerol use).
また、本発明の中空樹脂微粒子の平均粒子径としては特に限定されないが、好ましい下限は100nm、好ましい上限は500μmである。100nm未満であると、本発明の中空樹脂微粒子同士の凝集が発生して取扱い性に劣ることがあり、500μmを超えると、後述する方法により本発明の中空樹脂微粒子を製造する際に、安定した液滴の形成が困難になる。より好ましい下限は500nm、より好ましい上限は100μmである。 Further, the average particle diameter of the hollow resin fine particles of the present invention is not particularly limited, but the preferable lower limit is 100 nm, and the preferable upper limit is 500 μm. When the thickness is less than 100 nm, aggregation of the hollow resin fine particles of the present invention may occur and the handleability may be inferior. When the thickness exceeds 500 μm, the hollow resin fine particles of the present invention are stably produced by the method described below. Formation of droplets becomes difficult. A more preferable lower limit is 500 nm, and a more preferable upper limit is 100 μm.
また、本発明の中空樹脂微粒子の真比重としては特に限定されないが、好ましい下限は0.01g/cm3、好ましい上限は1.0g/cm3である。0.01g/cm3未満であると、本発明の中空樹脂微粒子のシェル部が薄くなりすぎて粒子強度が著しく低下することがあり、1.0g/cm3を超えると、シェル部が厚くなりすぎて中空粒子としての特性が発揮されないことがある。より好ましい上限は0.4g/cm3である。 The true specific gravity of the hollow resin fine particles of the present invention is not particularly limited, but a preferred lower limit is 0.01 g / cm 3 and a preferred upper limit is 1.0 g / cm 3 . If it is less than 0.01 g / cm 3 , the shell part of the hollow resin fine particles of the present invention may become too thin and the particle strength may be significantly reduced. If it exceeds 1.0 g / cm 3 , the shell part becomes thick. Therefore, the characteristics as hollow particles may not be exhibited. A more preferred upper limit is 0.4 g / cm 3 .
また、本発明の中空樹脂微粒子は、エポキシ樹脂からなるものである。
上記エポキシ樹脂としては特に限定されず、例えば、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル型、グリシジルアミン型、脂肪族型、脂環式型、ノボラック型、アミノフェノール型、ヒダトイン型、イソシアヌレート型、ビフェノール型、ナフタレン型及びこれらの水添化物、フッ素化物等いずれのエポキシ樹脂であってもよい。
The hollow resin fine particles of the present invention are made of an epoxy resin.
The epoxy resin is not particularly limited, for example, glycidyl ether type, glycidyl ester type, glycidyl amine type, aliphatic type, alicyclic type, novolac type, aminophenol type, hydatoin type, isocyanurate type, biphenol type, Any epoxy resin such as naphthalene type and hydrogenated products or fluorinated products thereof may be used.
このような本発明の中空樹脂微粒子は、所定のエポキシ当量を有するエポキシモノマーを含有する熱硬化性モノマーと、親水性硬化剤とを界面重合法により反応させることにより容易に製造することができる。
即ち、本発明の中空樹脂微粒子は、エポキシ当量が500以下のエポキシモノマーを60重量%以上含有する熱硬化性モノマーからなる親油性反応性分を、親水性硬化剤を含む極性媒体中に重合性液滴として分散させた分散液を調製する工程、上記重合性液滴界面において上記親油性反応成分と、上記親水性硬化剤とを反応させる工程を有する方法により製造することができる。このような本発明の中空樹脂微粒子の製造方法もまた、本発明の1つである。
Such hollow resin fine particles of the present invention can be easily produced by reacting a thermosetting monomer containing an epoxy monomer having a predetermined epoxy equivalent with a hydrophilic curing agent by an interfacial polymerization method.
That is, the hollow resin fine particles of the present invention are capable of polymerizing a lipophilic reactive component composed of a thermosetting monomer containing an epoxy monomer having an epoxy equivalent of 500 or less in an amount of 60% by weight or more in a polar medium containing a hydrophilic curing agent. It can be produced by a method comprising a step of preparing a dispersion dispersed as droplets, and a step of reacting the lipophilic reaction component with the hydrophilic curing agent at the polymerizable droplet interface. Such a method for producing hollow resin fine particles of the present invention is also one aspect of the present invention.
本発明の中空樹脂微粒子の製造方法は、エポキシ当量が500以下のエポキシモノマーを60重量%以上含有する熱硬化性モノマーからなる親油性反応性分を、親水性硬化剤を含む極性媒体中に重合性液滴として分散させた分散液を調製する工程を有する。 In the method for producing hollow resin fine particles of the present invention, a lipophilic reactive component composed of a thermosetting monomer containing an epoxy monomer having an epoxy equivalent of 500 or less is 60% by weight or more is polymerized in a polar medium containing a hydrophilic curing agent. A step of preparing a dispersion liquid dispersed as a conductive droplet.
上記熱硬化性モノマーは、エポキシ当量が500以下のエポキシモノマーを含有し、その含有量の下限は60重量%である。60重量%未満であると、製造する中空樹脂微粒子のシェル部の架橋が不充分となり、強度、耐熱性及び耐溶剤性が不充分となり、また、空隙率の下限を70%とすることが困難となる。上記ポキシ当量が500以下のエポキシモノマーの含有量の好ましい下限は80重量%であり、より好ましい下限は90重量%である。 The said thermosetting monomer contains the epoxy monomer whose epoxy equivalent is 500 or less, and the minimum of the content is 60 weight%. If it is less than 60% by weight, the shell part of the hollow resin fine particles to be produced is insufficiently crosslinked, the strength, heat resistance and solvent resistance are insufficient, and the lower limit of the porosity is difficult to be 70%. It becomes. The minimum with preferable content of the said epoxy monomer whose poxy equivalent is 500 or less is 80 weight%, and a more preferable minimum is 90 weight%.
上記エポキシ当量500以下のエポキシモノマーは、エポキシ当量200以下のエポキシモノマーを含有することが好ましく、その配合量の好ましい下限は10重量%である。このような熱硬化性モノマーを用いて製造する本発明の中空樹脂微粒子は、シェル部の架橋密度が高いものとなり、強度、耐溶剤性及び耐熱性により優れたものとなる。上記エポキシ当量500以下のエポキシモノマーに占める上記エポキシ当量200以下のエポキシモノマーのより好ましい下限は30重量%であり、更に好ましい下限は50重量%である。 The epoxy monomer having an epoxy equivalent of 500 or less preferably contains an epoxy monomer having an epoxy equivalent of 200 or less, and the preferred lower limit of the blending amount is 10% by weight. The hollow resin fine particles of the present invention produced using such a thermosetting monomer have a high crosslink density in the shell portion, and are excellent in strength, solvent resistance, and heat resistance. The more preferable lower limit of the epoxy monomer having an epoxy equivalent of 200 or less in the epoxy monomer having an epoxy equivalent of 500 or less is 30% by weight, and the more preferable lower limit is 50% by weight.
上記エポキシ当量が500以下のエポキシモノマーや、エポキシ当量が200以下のエポキシモノマーは、親油性を有し、アミン、チオール、ポリカルボン酸、酸無水物と反応して樹脂を与えるものであり、例えば、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル型、グリシジルアミン型、脂肪族型、脂環式型、ノボラック型、アミノフェノール型、ヒダトイン型、イソシアヌレート型、ビフェノール型、ナフタレン型及びこれらの水添化物、フッ素化物等のいずれも用いることができる。 The epoxy monomer having an epoxy equivalent of 500 or less and the epoxy monomer having an epoxy equivalent of 200 or less have lipophilic properties and react with amines, thiols, polycarboxylic acids, and acid anhydrides to give resins. Glycidyl ether type, glycidyl ester type, glycidyl amine type, aliphatic type, alicyclic type, novolac type, aminophenol type, hydatoin type, isocyanurate type, biphenol type, naphthalene type and their hydrogenated products, fluorinated products Any of these can be used.
上記エポキシ当量が200以下のエポキシモノマーとしては特に限定はされず、例えば、エポトートYD115、エポトートYD127、エポトートYD128(商品名 東都化成社製)、エピコート825、エピコート827、エピコート828(商品名 ジャパンエポキシレジン社製)、EPICLON 840、EPICLON 850(商品名 大日本インキ化学社製)等のビスフェノールA型エポキシ樹脂;エポトートYDF−170、エポトートYDF175S(商品名 東都化成社製)、エピコート806、エピコート807(商品名 ジャパンエポキシレジン社製)、EPICLON 830、EPICLON 835(商品名 大日本インキ化学社製)等のビスフェノールF型エポキシ樹脂;エポトートYDPN―638、エポトートYDCN―701、エポトートYDCN―702、エポトートYDCN−703、エポトートYDCN―704、エポトートYDCN−500(商品名 東都化成社製)、エピコート152、エピコート154(商品名 ジャパンエポキシレジン社製)、EPICLON N−655、EPICLON N−740、EPICLONN−770、EPICLON N−775、EPICLON N−865(商品名 大日本インキ化学社製)等のノボラック型エポキシ樹脂;エポトートYH−434、エポトートYH434−L(商品名 東都化成社製)、エピコート1031S、エピコート1032H60、エピコート604、エピコート630(商品名 ジャパンエポキシレジン社製)、EPICLON 430(商品名 大日本インキ化学社製)、TETRAD−X、TETRAD−C(商品名 三菱ガス化学社製)等の特殊多官能タイプ;エピコートYX4000、エピコートYL6121H、エピコートYL6640、エピコートYL6677(商品名 ジャパンエポキシレジン社製)等のビフェニル型エポキシ樹脂;エポトートYH−300、エポトートYH301、エポトートYH−315、エポトートYH−324、エポトートYH−325(商品名 東都化成社製)等の脂肪族ポリグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;エポトートYDC−1312、エポトートYSLV−80XY(商品名 東都化成社製)等の結晶性エポキシ樹脂;EPICLON HP−4032、EPICLON EXA−4700(商品名 大日本インキ化学社製)等のナフタレン型エポキシ樹脂;エピコート191P、エピコートYX310(商品名 ジャパンエポキシレジン社製)、EPICLON HP−820(商品名 大日本インキ化学社製)等の特殊機能型エポキシ樹脂;EPICLON 725(商品名 大日本インキ化学社製)等の反応性希釈剤等が挙げられる。
これらのエポキシ当量が200以下のエポキシモノマーは、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
The epoxy monomer having an epoxy equivalent of 200 or less is not particularly limited. For example, Epototo YD115, Epototo YD127, Epototo YD128 (trade name, manufactured by Toto Kasei), Epicoat 825, Epicoat 827, Epicoat 828 (trade name Japan Epoxy Resin) Bisphenol A type epoxy resin such as EPICLON 840, EPICLON 850 (trade name, manufactured by Dainippon Ink &Chemicals); Epototo YDF-170, Epototo YDF175S (trade name, manufactured by Toto Kasei), Epicoat 806, Epicoat 807 (Product) Name Bisphenol F type epoxy resin such as EPOCLON 830, EPICLON 835 (trade name manufactured by Dainippon Ink &Chemicals); Epototo YDPN-638, Epototo Y DCN-701, Epototo YDCN-702, Epototo YDCN-703, Epototo YDCN-704, Epototo YDCN-500 (trade name, manufactured by Toto Kasei), Epicoat 152, Epicoat 154 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin), EPICLON N- 655, EPICLON N-740, EPICLON N-770, EPICLON N-775, EPICLON N-865 (trade name, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals) and the like; Epototo YH-434, Epototo YH434-L (trade name Toto Kasei), Epicoat 1031S, Epicoat 1032H60, Epicoat 604, Epicoat 630 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin), EPICLON 430 (trade name, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), TE Special multifunctional types such as RAD-X, TETRAD-C (trade name, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company); biphenyl type epoxy resins such as Epicoat YX4000, Epicoat YL6121H, Epicoat YL6640, Epicoat YL6677 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin); Aliphatic polyglycidyl ether type epoxy resins such as Epototo YH-300, Epototo YH301, Epototo YH-315, Epototo YH-324, Epototo YH-325 (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.); Epototo YDC-1312, Epototo YSLV-80XY Crystalline epoxy resins (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.); Naphthalene type epoxy resins, such as EPICLON HP-4032 and EPICLON EXA-4700 (trade name, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals); Epicoat 19 P, Epicote YX310 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), EPICLON HP-820 (trade name, manufactured by Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), etc .; EPICLON 725 (trade name, manufactured by Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), etc. A reactive diluent etc. are mentioned.
These epoxy monomers having an epoxy equivalent of 200 or less may be used alone or in combination of two or more.
また、エポキシ当量が200を超え500以下のエポキシモノマーとしては、エポトートYD134、エポトートYD011(商品名 東都化成社製)、エピコート801、エピコート1001(商品名 ジャパンエポキシレジン社製)、EPICLON860、EPICLON1050、EPICLON1055(商品名 大日本インキ化学社製)等のビスフェノールA型エポキシ樹脂;エポトートYDF−2001(商品名 東都化成社製)等のビスフェノールF型エポキシ樹脂;EPICLON N−660、EPICLON N−665、EPICLON N−670、EPICLON N−673、EPICLON N−680、EPICLON N−695(商品名 大日本インキ化学社製)等のノボラック型エポキシ樹脂;エピコート157S70(商品名 ジャパンエポキシレジン社製)、EPICLON5500(商品名 大日本インキ化学社製)等の特殊多官能タイプ;エポトートYDB−360、エポトートYDB−400、エポトートYDB405(商品名 東都化成社製)、EPICLON152、EPICLON153(商品名 大日本インキ化学社製)等の臭素化エポキシ樹脂;エポトートYD−171(商品名 東都化成社製)、エピコート871(商品名 ジャパンエポキシレジン社製)、EPICLONTSR−960、EPICLON TSR−601(商品名 大日本インキ化学社製)等の可とう性エポキシ樹脂;エポトートST−3000(商品名 東都化成社製)、エピコートYX8000、エピコートYX8034(商品名 ジャパンエポキシレジン社製)等の水添型エポキシ樹脂;EPICLON HP−7200(商品名 大日本インキ化学社製)等のジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等が挙げられる。
これらのエポキシ当量が200を超え500以下のエポキシモノマーは、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
Epoxy monomers having an epoxy equivalent of more than 200 and 500 or less include Epototo YD134, Epototo YD011 (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), Epicoat 801, Epicoat 1001 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), EPICLON860, EPICLON1050, EPICLON1055 Bisphenol A type epoxy resin (trade name, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals Co., Ltd.); Bisphenol F type epoxy resin such as Epototo YDF-2001 (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.); EPICLON N-660, EPICLON N-665, EPICLON N Novolak type epoxy resins such as -670, EPICLON N-673, EPICLON N-680, EPICLON N-695 (trade name, manufactured by Dainippon Ink &Chemicals); Epicoat 157 70 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), EPICLON 5500 (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), etc .; Epototo YDB-360, Epototo YDB-400, Epototo YDB405 (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), Brominated epoxy resins such as EPICLON152 and EPICLON153 (trade name manufactured by Dainippon Ink and Chemicals); Epototo YD-171 (trade name manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), Epicoat 871 (trade name manufactured by Japan Epoxy Resin), EPICLONTSR-960, EPICLON Flexible epoxy resins such as TSR-601 (trade name, manufactured by Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.); Epototo ST-3000 (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), Epicoat YX8000, Epicoat YX8034 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), etc. -Contained epoxy resin; EPICLON HP-7200 (trade name, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) dicyclopentadiene type epoxy resin, etc., and the like.
These epoxy monomers having an epoxy equivalent of more than 200 and 500 or less may be used alone or in combination of two or more.
また、エポキシ当量が500を超えるエポキシモノマーとしては、例えば、エポトートYD−012、エポトートYD−013、エポトートYD―014、エポトートYD−017、エポトートYD−019(商品名 東都化成社製)、エピコート1002、エピコート1003、エピコート1055、エピコート1004、エピコート1007、エピコート1009、エピコート1010(商品名 ジャパンエポキシレジン社製)、EPICLON 3050、EPICLON 4050、EPICLON AM−020−P、EPICLON AM−030−P、EPICLON AM−040−P、EPICLON 7050、EPICLON HM−091、EPICLON HM−101(商品名 大日本インキ化学社製)等のビスフェノールA型エポキシ樹脂;エポトートYDF−2004(商品名 東都化成社製)、エピコート4004P、エピコート4007P、エピコート4010P、エピコート4110、エピコート4210(商品名 ジャパンエポキシレジン社製)等のビスフェノールF型エポキシ樹脂;エポトートYDB−405(商品名 東都化成社製)、EPICLON 1123P−75M(商品名 大日本インキ化学社製)等の臭素化エポキシ樹脂;エポトートYD−172(商品名 東都化成社製)、エピコート872(商品名 ジャパンエポキシレジン社製)、EPICLON 1600−75X(商品名 大日本インキ化学社製)等の可とう性エポキシ樹脂;エポトートST−4000D(商品名 東都化成社製)等の水添型エポキシ樹脂;EPICLON 5800(商品名 大日本インキ化学社製)等の多官能型エポキシ樹脂等が挙げられる。
これらのエポキシ当量が500を超えるエポキシモノマーは、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
Examples of the epoxy monomer having an epoxy equivalent of more than 500 include, for example, Epototo YD-012, Epototo YD-013, Epototo YD-014, Epototo YD-017, Epototo YD-019 (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), Epicoat 1002 , Epicoat 1003, Epicoat 1055, Epicoat 1004, Epicoat 1007, Epicoat 1009, Epicoat 1010 (product name: Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), EPICLON 3050, EPICLON 4050, EPICLON AM-020-P, EPICLON AM-030-P, EPICLON AM Bisphenol A such as -040-P, EPICLON 7050, EPICLON HM-091, EPICLON HM-101 (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) Epoxy resin: Epototo YDF-2004 (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), Epicoat 4004P, Epicoat 4007P, Epicoat 4010P, Epicoat 4110, Epicoat 4210 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), etc .; Epototo YDB- Brominated epoxy resins such as 405 (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), EPICLON 1123P-75M (trade name, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals); Epototo YD-172 (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), Epicort 872 (trade name Japan) Epoxy resin), EPICLON 1600-75X (trade name, Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) and other flexible epoxy resins; Epototo ST-4000D (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), etc .; EPICLON 5800 (quotient Name manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) multifunctional epoxy resin or the like of, and the like.
These epoxy monomers having an epoxy equivalent exceeding 500 may be used alone or in combination of two or more.
上記エポキシ当量が500以下のエポキシモノマー、エポキシ当量が200以下のエポキシモノマー、及び、エポキシ当量が500を超えるエポキシモノマーとしては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、可とう性エポキシ樹脂、及び、それらの水添化物を1種類以上含有してもよい。これらのエポキシモノマーを含有することで、得られる中空樹脂微粒子を構成するエポキシ樹脂は、靭性の高さを兼ね備えたものとなる。 As the epoxy monomer having an epoxy equivalent of 500 or less, an epoxy monomer having an epoxy equivalent of 200 or less, and an epoxy monomer having an epoxy equivalent of more than 500, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, flexible epoxy resin, And you may contain 1 or more types of those hydrogenated products. By containing these epoxy monomers, the epoxy resin constituting the hollow resin fine particles to be obtained has high toughness.
上記親水性硬化剤としては特に限定されず、例えば、アミン系硬化剤、チオール系硬化剤、ポリカルボン酸、酸無水物等が挙げられる。なかでも、反応温度、硬化物性の点においてアミン系硬化剤が好適である。 The hydrophilic curing agent is not particularly limited, and examples thereof include amine curing agents, thiol curing agents, polycarboxylic acids, and acid anhydrides. Of these, amine-based curing agents are preferred in terms of reaction temperature and cured properties.
上記アミン系硬化剤としては特に限定はされず、例えば、エチレンジアミン、1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノヘプタン、ヘキサメチレンジアミン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、テトラメチレンジアミン、ビスヘキサメチレントリアミン、フェニレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジエチルアミノプロピルアミン、テトラエチレンペンタミン、ノルボルナンジアミン、イソホロンジアミン、キシリレンジアミン等のポリアミン;2−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−メチルイミダゾールイソシアヌル酸付加物等のイミダゾール;ピペラジン、2−メチルピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン等のピペラジン系化合物;エポキシ樹脂のアミノ付加物等のアミノ基含有プレポリマー等が挙げられる。 The amine curing agent is not particularly limited, and examples thereof include ethylenediamine, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminoheptane, hexamethylenediamine, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, , 9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, tetramethylenediamine, bishexamethylenetriamine, phenylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, diethylaminopropylamine, tetraethylenepentamine, norbornanediamine, isophoronediamine, xylylenediamine, etc. Polyamine; 2-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazo 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2 -Ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazolium trimellitate, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium Trimellitate, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-undecylimidazolyl- (1' )]-Ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'- Imidazole such as til-4′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-methylimidazole isocyanuric acid adduct; piperazine, 2-methylpiperazine, 2, Piperazine compounds such as 5-dimethylpiperazine; amino group-containing prepolymers such as amino adducts of epoxy resins.
また、上記アミン系硬化剤としては、活性水素当量が50以下のものが好ましい。活性水素当量が50以下のアミン系硬化剤を用いることで、製造する本発明の中空樹脂微粒子は、シェル部の架橋密度がより高いものとなり、強度、耐熱性及び耐溶剤性により優れたものになる。 The amine curing agent preferably has an active hydrogen equivalent of 50 or less. By using an amine curing agent having an active hydrogen equivalent of 50 or less, the hollow resin fine particles of the present invention to be produced have a higher cross-linking density in the shell part, and are superior in strength, heat resistance and solvent resistance. Become.
上記活性水素当量が50以下のアミン系硬化剤は、炭素数の下限が4、上限が10のアルキレンジアミンを含有することが好ましい。このようなアミン系硬化剤を用いることで、製造する本発明の中空樹脂微粒子は、架橋密度と靭性とを両立した極めて強度の高いものとなる。 The amine-based curing agent having an active hydrogen equivalent of 50 or less preferably contains an alkylene diamine having a lower limit of 4 carbon atoms and an upper limit of 10. By using such an amine-based curing agent, the hollow resin fine particles of the present invention to be produced have extremely high strength that satisfies both the crosslinking density and toughness.
上記チオール系硬化剤としては特に限定されず、例えば、1,2−エチルジチオール、1,3−プロパンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,9−ノナンジチオール、1,10−デカンジチオール等が挙げられる。 The thiol-based curing agent is not particularly limited, and examples thereof include 1,2-ethyldithiol, 1,3-propanedithiol, 1,6-hexanedithiol, 1,9-nonanedithiol, 1,10-decanedithiol, and the like. Can be mentioned.
上記ポリカルボン酸としては特に限定されず、例えば、シュウ酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マロン酸、コハク酸、1,4−シクロヘキシルジカルボン酸、(o−、m−、p−)ベンゼンジカルボン酸、マレイン酸、イタコン酸、アクリル酸、及び、メチルメタクリル酸等からなる群より選択されるいずれか一種を10重量%以上含有するポリマー共重合体等が好適である。 The polycarboxylic acid is not particularly limited. For example, oxalic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, malonic acid, succinic acid, 1,4-cyclohexyldicarboxylic acid, (o-, m-, p-) benzene A polymer copolymer containing 10% by weight or more of any one selected from the group consisting of dicarboxylic acid, maleic acid, itaconic acid, acrylic acid, methylmethacrylic acid and the like is preferable.
上記酸無水物としては特に限定されず、例えば、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、3−メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸等が挙げられる。 The acid anhydride is not particularly limited, and examples thereof include tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, 4-methylhexahydrophthalic anhydride, 3-methyltetrahydrophthalic anhydride, and succinic anhydride.
上記親水性硬化剤の配合量としては特に限定されず、該親水性硬化剤の活性水素当量、及び、上記熱硬化性モノマーに占めるエポキシモノマーの割合やエポキシ当量等に合わせて適宜決定される。 The blending amount of the hydrophilic curing agent is not particularly limited, and is appropriately determined according to the active hydrogen equivalent of the hydrophilic curing agent, the ratio of the epoxy monomer in the thermosetting monomer, the epoxy equivalent, and the like.
また、本発明の中空樹脂微粒子の製造方法では、上記親油性反応成分に非重合性化合物を配合してもよい。上記非重合性化合物は、極性媒体中で安定した重合性液滴を形成させたり、親油性エポキシモノマーと親水性硬化剤との反応速度を制御したりする役割に加え、製造する中空樹脂微粒子の空隙率を高くする役割を有する。 Moreover, in the manufacturing method of the hollow resin microparticles | fine-particles of this invention, you may mix | blend a nonpolymerizable compound with the said lipophilic reaction component. In addition to the role of forming stable polymerizable droplets in a polar medium and controlling the reaction rate between the oleophilic epoxy monomer and the hydrophilic curing agent, the non-polymerizable compound is used in the production of hollow resin fine particles. It has the role of increasing the porosity.
上記非重合性化合物としては、上記熱硬化性モノマー中のエポキシモノマーと上記親水性硬化剤との反応温度において液状であり、他の親油性成分と混合でき、上記エポキシモノマー及び親水性硬化剤のいずれとも反応せず、かつ、加熱等により容易に蒸散させることができるものであれば特に限定されず、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、メチルペンチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、塩化メチル、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素等の有機溶剤等が挙げられる。 The non-polymerizable compound is liquid at the reaction temperature of the epoxy monomer in the thermosetting monomer and the hydrophilic curing agent and can be mixed with other lipophilic components. There is no particular limitation as long as it does not react with any of them and can be easily evaporated by heating, for example, butane, pentane, hexane, cyclohexane, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, Examples thereof include organic solvents such as methyl pentyl ketone, ethyl acetate, butyl acetate, methyl chloride, methylene chloride, chloroform and carbon tetrachloride.
また、上記非重合性化合物として炭素数8〜20程度の高級アルカンや長鎖状の疎水性化合物を配合してもよい。このような化合物は、極性媒体中で重合性液滴が合一することを効果的に抑制する役割を有する。特に、粒子径が1μm以下の液滴は合一しやすい性質を有するため、このような液滴を安定して形成する際には、上記高級アルカンや長鎖状の疎水性化合物が配合されていることが好ましい。 Moreover, you may mix | blend a higher alkane or a long-chain hydrophobic compound having about 8 to 20 carbon atoms as the non-polymerizable compound. Such a compound has a role of effectively suppressing the coalescence of polymerizable droplets in a polar medium. In particular, since droplets having a particle size of 1 μm or less have the property of being easily united, when such droplets are stably formed, the higher alkane or the long-chain hydrophobic compound is blended. Preferably it is.
上記炭素数8〜20程度の高級アルカンや長鎖状の疎水性化合物としては特に限定されず、例えば、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ヘプタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン、エイコサンやステアリルメタクリレート等が挙げられる。 The higher alkane having about 8 to 20 carbon atoms and the long-chain hydrophobic compound are not particularly limited. For example, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, heptadecane, hexadecane, heptadecane, octadecane, nonadecane Eicosane, stearyl methacrylate and the like.
上記非重合性化合物の配合量としては特に限定されないが、上記親油性反応成分30重量部に対して好ましい下限は70重量部、好ましい上限は1000重量部である。70重量部未満であると、製造する中空樹脂微粒子の空隙率が低くなることがあり、1000重量部を超えると、非重合性化合物を除いたときに粒子形状が保てず中空樹脂微粒子が得られなかったり、得られた中空樹脂微粒子の強度が極端に劣ったりすることがある。 The blending amount of the non-polymerizable compound is not particularly limited, but a preferable lower limit is 70 parts by weight and a preferable upper limit is 1000 parts by weight with respect to 30 parts by weight of the lipophilic reaction component. If it is less than 70 parts by weight, the porosity of the hollow resin fine particles to be produced may be low. If it exceeds 1000 parts by weight, the shape of the particles cannot be maintained when the non-polymerizable compound is removed to obtain hollow resin fine particles. In some cases, the strength of the obtained hollow resin fine particles may be extremely inferior.
上記炭素数8〜20の高級アルカンや長鎖状の疎水性化合物を用いる場合、上記親油性反応成分に対する配合量としては特に限定されないが、好ましい下限は0.1重量%である。0.1重量%未満であると、重合性液滴の合一を効果的に抑制できないことがある。 When the higher alkane having 8 to 20 carbon atoms or the long-chain hydrophobic compound is used, the blending amount with respect to the lipophilic reaction component is not particularly limited, but a preferred lower limit is 0.1% by weight. If it is less than 0.1% by weight, coalescence of polymerizable droplets may not be effectively suppressed.
上記極性媒体としては上記親油性成分と混じり合わず、上記親油性成分の分散液を調製可能なものであれば特に限定されず、例えば、水やグリシン−HCl緩衝液、クエン酸−クエン酸ナトリウム緩衝液、酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液、リン酸緩衝液、エタノール、メタノール、イソプロピルアルコール等の通常の極性媒体の中から任意に用いることができる。 The polar medium is not particularly limited as long as it does not mix with the lipophilic component and can prepare a dispersion of the lipophilic component. For example, water, glycine-HCl buffer, citric acid-sodium citrate A buffer solution, an acetic acid-sodium acetate buffer solution, a phosphate buffer solution, ethanol, methanol, isopropyl alcohol, and other ordinary polar media can be used arbitrarily.
上記親油性反応成分、親水性硬化剤及び分散安定剤等を上記極性媒体中に重合性液滴として分散させた分散液を調製する方法としては特に限定されず、例えば、ホモミキサー、バイオミキサー、オムニミキサー、超音波ホモジナイザー、マイクロフルイダイザー等を用いる従来公知の方法が挙げられる。 The method for preparing a dispersion in which the lipophilic reaction component, the hydrophilic curing agent, the dispersion stabilizer, and the like are dispersed as polymerizable droplets in the polar medium is not particularly limited. For example, a homomixer, a biomixer, A conventionally well-known method using an omni mixer, an ultrasonic homogenizer, a microfluidizer, etc. is mentioned.
また、上記分散液を調製する際には、上記極性媒体中に各種添加剤を添加してもよく、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、高級アルコール硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミン、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム、アルケニルコハク酸ジカリウム、アルカンスルホン酸ナトリウム等のアニオン性乳化剤、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、グリセロールモノステアレート、グリセロールモノステアレート、グリセロールモノオレエート等のノニオン性乳化剤、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、アルキルベンジルメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性乳化剤、ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド等の両性乳化剤、部分ケン化ポリ酢酸ビニル、セルロース誘導体、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリル酸共重合体、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、マリアリム、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルアルコール等の高分子分散剤や、セチルアルコール等の分散助剤が挙げられる。これらを添加する場合の配合量としては特に限定されないが、上記極性媒体に対する好ましい下限が0.01重量%であり、好ましい上限が10重量%である。 In preparing the dispersion, various additives may be added to the polar medium. For example, sodium lauryl sulfate, sodium higher alcohol sulfate, triethanolamine lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, polyoxyethylene Sodium lauryl ether sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanolamine, sodium dodecylbenzene sulfonate, sodium alkyl naphthalene sulfonate, sodium dialkyl sulfosuccinate, sodium alkyl diphenyl ether disulfonate, polyoxyethylene alkyl Anionic emulsifiers such as potassium ether phosphate, dipotassium alkenyl succinate and sodium alkane sulfonate Lenlauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene myristyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene higher alcohol ether, polyoxyethylene alkylene alkyl ether, polyoxy Ethylene distyrenated phenyl ether, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan tristearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan laurate , Polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate Nonionic emulsifiers such as tearate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, glycerol monostearate, glycerol monostearate, glycerol monooleate, lauryltrimethylammonium chloride, Cationic emulsifiers such as stearyltrimethylammonium chloride, cetyltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, distearyldimethylammonium chloride, alkylbenzylmethylammonium chloride, lauryl betaine, stearyl betaine, 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxy Ethyl imidazolinium betaine, lauryl dimethyl Amphoteric emulsifiers such as tilamine oxide, partially saponified polyvinyl acetate, cellulose derivatives, poly (meth) acrylic acid, poly (meth) acrylic acid copolymer, polyvinylpyrrolidone, polyacrylamide, marialim, polystyrene sulfonic acid, polyvinyl alcohol, etc. And dispersion aids such as cetyl alcohol. The compounding amount in the case of adding these is not particularly limited, but the preferred lower limit for the polar medium is 0.01% by weight, and the preferred upper limit is 10% by weight.
本発明の中空樹脂微粒子の製造方法は、上記重合性液滴界面において上記親水性反応成分と、親水性硬化剤とを反応させる工程を有する。
例えば、上記分散液を加熱して上記親油性反応成分中のエポキシモノマーと親水性硬化剤との反応温度にすることにより、親油性反応成分中のエポキシモノマーと親水性硬化剤とが反応してエポキシ樹脂を生じる。このとき、親油性反応成分を含む重合性液滴と親水性硬化剤を含む極性媒体とは相分離していることから、反応は上記重合性液滴と極性媒体との界面付近においてのみ起こり、生成したエポキシ樹脂からなるシェル部を有し、未反応の親油性成分(及び、上記非重合性化合物)を内包する樹脂微粒子が形成される。
The method for producing hollow resin fine particles of the present invention includes a step of reacting the hydrophilic reaction component with a hydrophilic curing agent at the polymerizable droplet interface.
For example, by heating the dispersion to a reaction temperature between the epoxy monomer in the lipophilic reaction component and the hydrophilic curing agent, the epoxy monomer in the lipophilic reaction component reacts with the hydrophilic curing agent. This produces an epoxy resin. At this time, since the polymerizable droplet containing the lipophilic reaction component and the polar medium containing the hydrophilic curing agent are phase-separated, the reaction occurs only near the interface between the polymerizable droplet and the polar medium, Resin fine particles having a shell portion made of the produced epoxy resin and encapsulating the unreacted lipophilic component (and the non-polymerizable compound) are formed.
本発明の中空樹脂微粒子の製造方法では、得られた上記樹脂微粒子の内包する未反応の親油性成分を除去することで、高空隙率の中空樹脂微粒子を製造することができる。
上記得られた樹脂微粒子の内包する未反応の親油性成分を除去する方法としては特に限定されず、例えば、得られた樹脂微粒子の分散液に窒素、空気等の気体を吹き込む方法;系全体を減圧する方法;内包する親油性成分と混合可能な溶媒中において上記親油性成分を抽出除去する等が挙げられる。
更に、温度条件を樹脂微粒子内部の未反応の親油性成分の沸点以上とすることで、内包する未反応の親油性成分を樹脂微粒子から除くこともできる。
In the method for producing hollow resin fine particles of the present invention, the hollow resin fine particles having a high porosity can be produced by removing unreacted lipophilic components encapsulated in the obtained resin fine particles.
The method for removing the unreacted lipophilic component encapsulated in the obtained resin fine particles is not particularly limited. For example, a method of blowing a gas such as nitrogen or air into the dispersion of the obtained resin fine particles; A method of depressurizing; for example, extracting and removing the lipophilic component in a solvent that can be mixed with the lipophilic component included therein.
Furthermore, the unreacted lipophilic component included can be removed from the resin fine particles by setting the temperature condition to be equal to or higher than the boiling point of the unreacted lipophilic component inside the resin fine particles.
このような界面重合法による本発明の中空樹脂微粒子の製造方法によると、単孔構造を有し、空隙率が70%以上の本発明の中空樹脂微粒子を製造することができる。
また、製造する本発明の中空樹脂微粒子のシェル部は、エポキシ当量が500以下のエポキシモノマーを60重量%以上含有する熱硬化性モノマー、好ましくは、エポキシ当量200以下のエポキシモノマーを10重量%以上含有するエポキシ当量500以下のエポキシモノマーを60重量%以上含有する熱硬化性モノマーからなる親油性反応成分と、親水性硬化剤、好ましくは、炭素数が4〜10のアルキレンジアミンを含有する活性水素当量が50以下のアミン系硬化剤とを反応させてなるものであるため、高い架橋密度を有するものとなり、耐圧縮強度の下限が5.0MPaと高い強度を有し、耐熱性及び耐溶剤性に優れたものとなる。そのため、本発明の中空樹脂微粒子の製造方法により得られた本発明の中空樹脂微粒子は、有機溶剤や可塑剤を含む塗工物や、高温溶融樹脂中に添加することによる成形物、無機物との混練を要する成形物等、従来の中空粒子では使用が困難であった用途において好適に使用することができる。
According to the method for producing hollow resin fine particles of the present invention by such an interfacial polymerization method, the hollow resin fine particles of the present invention having a single pore structure and a porosity of 70% or more can be produced.
Moreover, the shell part of the hollow resin fine particles of the present invention to be produced is a thermosetting monomer containing an epoxy monomer having an epoxy equivalent of 500 or less, preferably 60% by weight or more, preferably 10% by weight or more of an epoxy monomer having an epoxy equivalent of 200 or less. Active hydrogen containing an oleophilic reaction component composed of a thermosetting monomer containing 60 wt% or more of an epoxy monomer having an epoxy equivalent of 500 or less and a hydrophilic curing agent, preferably an alkylenediamine having 4 to 10 carbon atoms Since it is formed by reacting an amine-based curing agent with an equivalent weight of 50 or less, it has a high cross-linking density, and has a high compressive strength lower limit of 5.0 MPa, heat resistance and solvent resistance. It will be excellent. Therefore, the hollow resin fine particles of the present invention obtained by the method for producing the hollow resin fine particles of the present invention are applied to a coated product containing an organic solvent or a plasticizer, a molded product by adding it to a high-temperature molten resin, or an inorganic material. It can be suitably used in applications that are difficult to use with conventional hollow particles, such as molded products that require kneading.
本発明の中空樹脂微粒子の用途としては特に限定されず、例えば、多孔質セラミックフィルタを製造する際に使用する造孔材や、内部に本発明の中空樹脂粒子による空隙を導入することを目的とする種々の有機及び無機の複合材に用いることができる。 The use of the hollow resin fine particles of the present invention is not particularly limited. For example, it is intended to introduce a pore forming material used when producing a porous ceramic filter or a void formed by the hollow resin particles of the present invention inside. It can be used for various organic and inorganic composite materials.
本発明の中空樹脂微粒子は、多孔質セラミックフィルタを製造する際に使用する多孔質セラミックフィルタ製造用造孔材として好適に用いることができる。本発明の中空樹脂微粒子は、高強度であるため、本発明の中空樹脂微粒子を多孔質セラミックフィルタ製造用造孔材として用いると、多孔質セラミックフィルタ成形時におけるセラミック材料との混練時の剪断力や、押出し成形時の圧力によって圧潰することなく、効果的に造孔効果を発現することができる。
また、本発明の中空樹脂微粒子は、空隙率が70%以上と高いため、本発明の中空樹脂微粒子を多孔質セラミックフィルタ製造用造孔材として用いると、多孔質セラミックフィルタ製造時の有機成分を除去する脱脂工程において、分解熱及び有機ガスの発生が少なく、脱脂工程における負担を軽減することができる。本発明の中空樹脂微粒子からなる多孔質セラミックフィルタ製造用造孔材もまた、本発明の1つである。
The hollow resin fine particles of the present invention can be suitably used as a pore-forming material for producing a porous ceramic filter used when producing a porous ceramic filter. Since the hollow resin fine particles of the present invention have high strength, if the hollow resin fine particles of the present invention are used as a pore-forming material for producing a porous ceramic filter, the shearing force at the time of kneading with the ceramic material at the time of forming the porous ceramic filter In addition, the pore forming effect can be effectively exhibited without being crushed by the pressure at the time of extrusion molding.
Moreover, since the hollow resin fine particles of the present invention have a high porosity of 70% or more, when the hollow resin fine particles of the present invention are used as a pore-forming material for producing a porous ceramic filter, the organic components at the time of producing the porous ceramic filter are used. In the degreasing step to be removed, there is little generation of decomposition heat and organic gas, and the burden on the degreasing step can be reduced. The pore former for producing a porous ceramic filter comprising the hollow resin fine particles of the present invention is also one aspect of the present invention.
本発明の多孔質セラミックフィルタ製造用造孔材を用いた多孔質セラミックフィルタの製造方法としては、例えば、本発明の多孔質セラミックフィルタ製造用造孔材とセラミック材料とを所定のバインダー成分等と混練してセラミックスラリーを調製する工程、該セラミックスラリーを従来公知の押出し成形法等により押出し成形して多孔質セラミックフィルタと略同形状の成形体を作製する工程、作製した成形体を脱脂する工程、及び、脱脂後の成形体を焼成する工程を有する方法が挙げられる。本発明の多孔質セラミックフィルタ製造用造孔材を用いてなる多孔質セラミックフィルタもまた、本発明の1つである。 As a method for manufacturing a porous ceramic filter using the porous ceramic filter manufacturing pore former of the present invention, for example, the porous ceramic filter manufacturing porous material of the present invention and a ceramic material are combined with a predetermined binder component or the like. A step of kneading to prepare a ceramic slurry, a step of extruding the ceramic slurry by a conventionally known extrusion molding method or the like to produce a molded body having substantially the same shape as the porous ceramic filter, and a step of degreasing the produced molded body And the method which has the process of baking the molded object after degreasing is mentioned. The porous ceramic filter using the pore-forming material for producing the porous ceramic filter of the present invention is also one aspect of the present invention.
上記セラミック材料としては特に限定されず、例えば、コージェライト組成物、炭化ケイ素組成物、窒化ケイ素組成物等が挙げられる。 It does not specifically limit as said ceramic material, For example, a cordierite composition, a silicon carbide composition, a silicon nitride composition etc. are mentioned.
また、本発明の中空樹脂微粒子は、内部に本発明の中空樹脂粒子による空隙を導入することを目的とする種々の有機及び無機の複合材に好適に用いることができる
本発明の中空樹脂微粒子と、マトリックス樹脂とを有する複合材もまた、本発明の1つである。
In addition, the hollow resin fine particles of the present invention can be suitably used for various organic and inorganic composite materials intended to introduce voids due to the hollow resin particles of the present invention. A composite material having a matrix resin is also one aspect of the present invention.
このような本発明の複合材は、本発明の中空樹脂微粒子によりマトリックス樹脂内部に空隙が導入されることにより、軽量性、造孔性、断熱性、遮音性、低誘電性、耐衝撃性、剛性、風合、ひけ防止性に優れたものとなる。 Such a composite material of the present invention has lightness, pore-forming properties, heat insulation properties, sound insulation properties, low dielectric properties, impact resistance, by introducing voids inside the matrix resin by the hollow resin fine particles of the present invention, It has excellent rigidity, texture, and anti-sink properties.
このような本発明の複合材としては特に限定されず、例えば、軽量射出成形体、艶消し射出成形体、高強度射出成形体、軽量粘土、軽量壁紙、軽量靴底、軽量車底塗料、軽量絶縁材料樹脂組成物、軽量ゴム弾性体、軽量タイヤ、軽量シーリング剤、軽量接着剤、軽量FRP、軽量合成皮革、軽量合成木材、軽量建築骨材、軽量セラミック組成物、軽量タイル、軽量人造大理石、感圧紙、感圧接着剤、粘着剤の弾性付与・塗り性改善用途、耐熱性断熱材、断熱塗料、吸音樹脂組成物、振動減衰組成物、低誘電材料、セメントモルタル組成物、硬化収縮低減接着剤、硬化収縮低減シーリング剤、艶消しシーリング剤、多孔質セラミックフィルタ用組成物等種々のものが挙げられる。
特に、本発明の複合材は、各種塗料、パテ、シーリング剤、及び、射出成形体として好適に用いることができる。なお、本発明の複合材からなる射出成形体もまた、本発明の1つである。
Such a composite material of the present invention is not particularly limited. For example, a lightweight injection molded article, a matte injection molded article, a high-strength injection molded article, a lightweight clay, a lightweight wallpaper, a lightweight shoe sole, a lightweight vehicle bottom paint, a lightweight Insulating material resin composition, lightweight rubber elastic body, lightweight tire, lightweight sealing agent, lightweight adhesive, lightweight FRP, lightweight synthetic leather, lightweight synthetic wood, lightweight architectural aggregate, lightweight ceramic composition, lightweight tile, lightweight artificial marble, Pressure-sensitive paper, pressure-sensitive adhesive, pressure-sensitive adhesive application, improvement of paintability, heat-resistant insulation, heat-insulating paint, sound-absorbing resin composition, vibration damping composition, low dielectric material, cement mortar composition, cure shrinkage reduction adhesion Various agents such as an agent, a curing shrinkage-reducing sealant, a matte sealant, and a composition for a porous ceramic filter can be used.
In particular, the composite material of the present invention can be suitably used as various paints, putty, sealing agents, and injection molded articles. Note that an injection-molded body made of the composite material of the present invention is also one aspect of the present invention.
本発明の射出成形体は、軽量化、耐衝撃性改善、剛性改善、ひけ防止、艶消し、断熱化等の機能を有するものであり、上述した本発明の複合材を従来公知の射出成形法により成形することで製造することができる。 The injection-molded article of the present invention has functions such as weight reduction, impact resistance improvement, rigidity improvement, anti-sink, matte, heat insulation, etc., and the above-mentioned composite material of the present invention is conventionally known as an injection molding method. It can manufacture by shape | molding by.
本発明の射出成形体は、上述した本発明の中空樹脂微粒子と射出成形材料とを従来公知の射出成形法により成形したものである。
上記射出成形材料としては、溶融可能な熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、各種ポリアミド樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂、ポリブチレンテレフタラート樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、各種液晶樹脂、テトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体樹脂、エチレン/トリクロロフルオロエチレン共重合体樹脂、及びこれらの共重合体等が挙げられる。
The injection-molded article of the present invention is obtained by molding the above-described hollow resin fine particles of the present invention and an injection molding material by a conventionally known injection molding method.
The injection molding material is not particularly limited as long as it is a meltable thermoplastic resin. For example, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, ABS resin, AS resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, various polyamide resins , Polyoxymethylene resin, polycarbonate resin, modified polyphenylene ether resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, ultrahigh molecular weight polyethylene resin, polyvinyl acetate resin, polyvinylidene chloride resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyphenylene Sulfide resin, polyarylate resin, polyamideimide resin, polyetherimide resin, polyimide resin, polyetheretherketone resin, various liquid crystal resins, tetrafluoroethylene / perf Oroalkyl vinyl ether copolymer resin, polychlorotrifluoroethylene resin, polyvinylidene fluoride resin, polyvinyl fluoride resin, ethylene / tetrafluoroethylene copolymer resin, ethylene / trichlorofluoroethylene copolymer resin, and copolymers thereof Examples include coalescence.
本発明によれば、空隙率が高く、高強度かつ耐熱性及び耐溶剤性に優れた中空樹脂微粒子を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide hollow resin fine particles having a high porosity, high strength, and excellent heat resistance and solvent resistance.
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
(実施例1)
(1)中空樹脂微粒子の調製
エポキシモノマー成分としてエピコート828(エポキシ当量184〜194、ジャパンエポキシレジン社製)20重量部とエピコート630(エポキシ当量90〜105、ジャパンエポキシレジン社製)10重量部と非重合性化合物としてトルエン70重量部を混合・撹拌した混合溶液の全量を、硬化剤成分としてジエチレントリアミン5重量部及びヘキサメチレンジアミン5重量部と、ポリビニルアルコール2重量部とを含有するイオン交換水400重量部に添加し、ホモジナイザーにて攪拌乳化して、平均粒子径50μmの重合性液滴が分散した分散液を調製した。
撹拌機、ジャケット、還流冷却器及び温度計を備えた20L容の重合器を用い、重合器内を減圧して容器内の脱酸素を行った後、窒素置換して内部を窒素雰囲気とした後、得られた分散液を投入し、重合器を80℃まで昇温して重合を開始させた。4時間重合させ、その後1時間の熟成期間をおいた後、重合器を室温まで冷却してエポキシモノマー成分等を内包する樹脂微粒子を含有するスラリーを得た。
得られたスラリーをセントルにて脱水し、その後真空乾燥により樹脂微粒子内部に残存するエポキシモノマー等を除去し中空樹脂粒子を得た。
Example 1
(1) Preparation of hollow resin fine particles As an epoxy monomer component, Epicoat 828 (epoxy equivalents 184 to 194, manufactured by Japan Epoxy Resin) 20 parts by weight and Epicoat 630 (epoxy equivalents 90 to 105, manufactured by Japan Epoxy Resin) 10 parts by weight The total amount of a mixed solution obtained by mixing and stirring 70 parts by weight of toluene as a non-polymerizable compound, ion-exchanged water 400 containing 5 parts by weight of diethylenetriamine and 5 parts by weight of hexamethylenediamine as a curing agent component and 2 parts by weight of polyvinyl alcohol The mixture was added to parts by weight and stirred and emulsified with a homogenizer to prepare a dispersion in which polymerizable droplets having an average particle size of 50 μm were dispersed.
After using a 20 L polymerization vessel equipped with a stirrer, jacket, reflux condenser and thermometer, the inside of the polymerization vessel was depressurized and deoxygenated in the vessel, and then replaced with nitrogen to make the inside nitrogen atmosphere Then, the obtained dispersion was added, and the polymerization vessel was heated to 80 ° C. to initiate polymerization. After polymerization for 4 hours and a aging period of 1 hour thereafter, the polymerization vessel was cooled to room temperature to obtain a slurry containing resin fine particles encapsulating an epoxy monomer component and the like.
The obtained slurry was dehydrated with a centle, and then the epoxy monomer remaining inside the resin fine particles was removed by vacuum drying to obtain hollow resin particles.
(2)軽量射出成形体の作製
密度0.9082g/cm3、MFRが30g/10分、共重合部が12重量%のポリプロピレン・エチレンブロック共重合体100重量部に対し、得られた中空樹脂微粒子25重量部を220℃の温度条件において高速ミキサーにおいて充分溶融混練造粒し、射出成形用のペレットを作製した。その後、作製したペレットを射出圧縮成形機を用いて成形圧力10MPa(100kg/cm2)の条件で成形した。
得られた成形体の断面を電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製、「S−3500N」)を用いて観察し中空樹脂微粒子の破壊状態を観察した。結果を表1に示す。
(2) A hollow resin obtained with respect to 100 parts by weight of a polypropylene / ethylene block copolymer having a production density of 0.9082 g / cm 3 , an MFR of 30 g / 10 min, and a copolymer part of 12% by weight. 25 parts by weight of fine particles were sufficiently melt-kneaded and granulated in a high-speed mixer under a temperature condition of 220 ° C. to produce pellets for injection molding. Then, the produced pellet was shape | molded on the conditions of the molding pressure of 10 MPa (100 kg / cm < 2 >) using the injection compression molding machine.
The cross section of the obtained molded body was observed using an electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, “S-3500N”) to observe the destruction state of the hollow resin fine particles. The results are shown in Table 1.
(3)多孔質セラミックフィルタ用成形体の作製
炭化ケイ素40重量部、窒化ケイ素50重量部、カーボン粉末10重量部からなるセラミック組成物を混合したものを100体積部とし、それに対し造孔材として得られた中空樹脂微粒子30体積部を添加した。そして、メチルセルロース8重量部及び水を加えて混練後、押出成形可能な坏土とした。
次いで、それぞれのバッチの坏土を、公知の押出成形法により、外形寸法100mm、セル寸法2.0mm、壁厚0.4mmのハニカム構造体を作製した。
作製したハニカム構造体の断面を電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製、「S−3500N」)を用いて観察し中空樹脂微粒子の破壊状態を観察した。結果を表1に示す。
(3) Production of molded body for porous ceramic filter 100 parts by volume of a ceramic composition composed of 40 parts by weight of silicon carbide, 50 parts by weight of silicon nitride, and 10 parts by weight of carbon powder is used as a pore former. 30 parts by volume of the obtained hollow resin fine particles were added. And after adding 8 weight part of methylcellulose and water and kneading, it was set as the clay which can be extruded.
Next, a honeycomb structure having an outer dimension of 100 mm, a cell dimension of 2.0 mm, and a wall thickness of 0.4 mm was produced from each batch of clay by a known extrusion molding method.
The cross section of the manufactured honeycomb structure was observed using an electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, “S-3500N”) to observe the fracture state of the hollow resin fine particles. The results are shown in Table 1.
(実施例2)
エポキシモノマー成分としてエポトートYH−434L(エポキシ当量110〜130、東都化成社製)20重量部と、非重合性化合物としてトルエン80重量部とを混合・撹拌した混合溶液の全量を、硬化剤成分としてエチレンジアミン3重量部及びヘキサメチレンジアミン3重量部と、ポリビニルアルコール2重量部とを含有するイオン交換水400重量部に添加し、ホモジナイザーにて攪拌乳化して、平均粒子径46μmの液滴が分散した分散液を調製した。その後、得られた分散液を用いた以外は、実施例1と同様にして中空樹脂微粒子を調製し、得られた中空樹脂微粒子を用いた以外は、実施例1と同様にして射出成形体及びハニカム構造体を作製した。
(Example 2)
The total amount of the mixed solution obtained by mixing and stirring 20 parts by weight of Epototo YH-434L (epoxy equivalent 110 to 130, manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.) as an epoxy monomer component and 80 parts by weight of toluene as a non-polymerizable compound is used as a curing agent component. Addition to 400 parts by weight of ion-exchanged water containing 3 parts by weight of ethylenediamine and 3 parts by weight of hexamethylenediamine and 2 parts by weight of polyvinyl alcohol, followed by stirring and emulsification with a homogenizer, dispersed droplets having an average particle size of 46 μm. A dispersion was prepared. Thereafter, the hollow resin fine particles were prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained dispersion was used, and the injection-molded article and in the same manner as in Example 1 except that the obtained hollow resin fine particles were used. A honeycomb structure was produced.
(実施例3)
エポキシプレポリマー成分としてエポトートYDCN−704(エポキシ当量195〜220、東都化成社製)10重量部と、非重合性有機溶剤としてトルエン90重量部とを混合・撹拌した混合溶液の全量を、硬化剤のアミン成分としてジエチレントリアミン2重量部及びヘキサメチレンジアミン2重量部と、ポリビニルアルコール2重量部とを含有するイオン交換水400重量部に添加し、ホモジナイザーにて攪拌乳化して、平均粒径64μmの液滴が分散した分散液を調製した。その後、得られた分散液を用いた以外は、実施例1と同様にして中空樹脂微粒子を調製し、得られた中空樹脂微粒子を用いた以外は、実施例1と同様にして射出成形体及びハニカム構造体を作製した。
(Example 3)
A curing agent is prepared by mixing and stirring 10 parts by weight of Epototo YDCN-704 (epoxy equivalent 195 to 220, manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.) as an epoxy prepolymer component and 90 parts by weight of toluene as a non-polymerizable organic solvent. A solution having an average particle size of 64 μm is added to 400 parts by weight of ion-exchanged water containing 2 parts by weight of diethylenetriamine and 2 parts by weight of hexamethylenediamine and 2 parts by weight of polyvinyl alcohol as an amine component, and stirred and emulsified with a homogenizer. A dispersion in which droplets were dispersed was prepared. Thereafter, the hollow resin fine particles were prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained dispersion was used, and the injection-molded article and in the same manner as in Example 1 except that the obtained hollow resin fine particles were used. A honeycomb structure was produced.
(比較例1)
中空樹脂微粒子に代えて、熱可塑性の熱膨張性マイクロカプセルである松本油脂製薬社製「熱膨張性マイクロカプセルF−85D」を170℃で1分間加熱したものを用いた以外は、実施例1と同様の方法により射出成形体及びハニカム構造体を作製した。
(Comparative Example 1)
Example 1 except that instead of the hollow resin fine particles, “thermally expandable microcapsule F-85D” manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., which is a thermoplastic thermally expandable microcapsule, was heated at 170 ° C. for 1 minute. An injection molded body and a honeycomb structure were produced by the same method as described above.
(比較例2)
中空樹脂微粒子に代えて、真密度が0.13g/cm3、体積平均粒子径が62μm、10重量%破壊耐圧強度が3.0MPa(30kg/cm2)のガラスバルーンを用いた以外は、実施例1と同様の方法により射出成形体及びハニカム構造体を作製した。
(Comparative Example 2)
Implemented except that a glass balloon having a true density of 0.13 g / cm 3 , a volume average particle diameter of 62 μm, and a 10% by weight breaking pressure strength of 3.0 MPa (30 kg / cm 2 ) was used in place of the hollow resin fine particles. An injection molded body and a honeycomb structure were produced in the same manner as in Example 1.
(評価)
実施例1〜3及び比較例1、2で得た、中空樹脂微粒子、マイクロバルーン、ガラスバルーン、射出成形体、及び、ハニカム構造体について、以下の方法により評価を行った。結果を表1に示した。
(Evaluation)
The hollow resin fine particles, microballoons, glass balloons, injection molded bodies, and honeycomb structures obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 1.
(1)中空樹脂微粒子等の平均粒子径
レーザー回折粒度分布計(堀場製作所社製、「LA−910」)を用いて体積平均粒子径を測定した。粉末の任意の場所から3カ所サンプリングし、その平均値を用いた。
(1) Average particle diameter of hollow resin fine particles, etc. The volume average particle diameter was measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (“LA-910” manufactured by Horiba, Ltd.). Three places were sampled from arbitrary places of the powder, and the average value was used.
(2)中空樹脂微粒子等の真比重及び空隙率の測定
密度計(島津製作所社製、「アキュピック1330」)を用いて、微粒子内部の空隙を含む微粒子の真比重を測定し、更に空隙率を計算した。
(2) Measurement of true specific gravity and porosity of hollow resin fine particles, etc. Using a densitometer (manufactured by Shimadzu Corporation, “Accumic 1330”), the true specific gravity of fine particles including voids inside the fine particles is measured, and the porosity is further determined. Calculated.
(3)10重量%破壊耐圧強度の測定
ASTM−D3102(グリセロール使用)に準拠し、10重量%破壊耐圧強度を測定した。
(3) Measurement of 10% by weight breaking pressure strength The 10% by weight breaking pressure strength was measured according to ASTM-D3102 (using glycerol).
(4)成形テスト
実施例1〜3及び比較例1、2で得た射出成形体、及び、ハニカム構造体の各断面を電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製、「S−3500N」)を用いて観察し、粒子の破壊状態を下記の基準で判定した。
○:潰れなし
△:一部に潰れあり
×:殆ど潰れあり
(4) Molding Test The cross sections of the injection molded bodies obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 and the honeycomb structure were obtained using an electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, “S-3500N”). Observation was made and the fracture state of the particles was judged according to the following criteria.
○: No crushing △: Some crushing ×: Almost crushing
本発明によれば、空隙率が高く、高強度かつ耐熱性及び耐溶剤性に優れた中空樹脂微粒子を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide hollow resin fine particles having a high porosity, high strength, and excellent heat resistance and solvent resistance.
Claims (4)
エポキシ当量が500以下のエポキシモノマーを60重量%以上含有する熱硬化性モノマーからなる親油性反応成分及び非重合性化合物を、親水性硬化剤を含む極性媒体中に重合性液滴として分散させた分散液を調製する工程、
前記重合性液滴界面において前記親油性反応成分と、前記親水性硬化剤とを反応させる工程を有し、
前記非重合性化合物を、前記親油性反応成分30重量部に対して70〜1000重量部添加する
ことを特徴とする中空樹脂微粒子の製造方法。 A method for producing hollow resin fine particles comprising a single-pore structure, an epoxy resin having a porosity of 70% or more and a compressive strength of 5.0 MPa or more ,
The epoxy equivalent of the lipophilic reaction Ingredient made of a thermosetting monomer containing less than 500 epoxy monomer 60 wt% or more and a non-polymerizable compound is dispersed as the polymerizable liquid droplets in a polar medium comprising a hydrophilic curing agent Preparing a dispersion,
Possess said lipophilic reactive component in the polymerizable liquid droplets surfactant, a step of reacting the hydrophilic curing agent,
A method for producing hollow resin fine particles , comprising adding 70 to 1000 parts by weight of the non-polymerizable compound to 30 parts by weight of the lipophilic reaction component .
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