JP2004244607A - Porous material - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた柔軟性を有する多孔体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多孔体は、吸着材、濾材、断熱材、吸音材、緩衝材、触媒、防かび剤等の薬剤の担持体、等々の各種の用途に利用される非常に有益な材料として認知されている。このような多孔体は、一般にそのマクロ構造に注目して、スポンジ構造体（フォーム）とアグリゲート構造体（粒子凝集体）に分類される。
【０００３】
これら多孔体の製造においては、スポンジ構造体に主に用いられる方法として、
（１）母体となる溶融状態の固体から一部の成分が分解、気化脱離し、残りが固化するため微細気泡を内包させるもの。
（２）母体となる固体を溶融し、微細気泡を生ずる気体を吹き込み発泡固化させるもの。
アグリゲート構造体に主に用いられる方法として、
（３）微粒子群または繊維状の基本粒子が、全体としては溶融されることなく凝集、あるいはバインダーによって凝集成形、焼成されるもの。
等が存在する。
【０００４】
また、主に有機質の多孔質膜形成において用いられる方法として、
（４）高分子と適当な溶媒（理想的には水と溶け合う溶媒）だけからなる製膜原液、または相分離の状態を調節して脱泡後にキャストして溶媒を一部蒸発させる。次いで凝固浴に導いて膜構造を形成させ、洗浄して必要に応じて、熱処理等の後処理を加えて形成させるもの。（溶液製膜法）
（５）前述の溶液製膜法と同様の相転換法において、凝固作用を利用しない製膜法として、可塑剤をポリマーに加え混合系の融点以上で膜状に成型し、その後に相分離で形成された可塑剤相を抽出して細孔を形成させるもの。（溶融製膜法）
（６）後に除去可能な微孔形成用の充填材や微細な添加剤をポリマーに混合し分散して膜状に成型し、薬品や溶媒などで抽出して細孔を形成させるもの。（微孔形成材抽出法）
が存在する。
【０００５】
しかしながら、これら従来の多孔体製造方法においては、各々が問題点を内在していた。
（１）（２）は、分解ガスや注入気体による気泡形成のため、多孔体形成途上において、内部圧力の上昇が付随する。この内部圧力と多孔体製造環境の雰囲気圧力との差異、また、分解反応の反応速度によって、気泡径が変化するため、気泡径の制御が非常に困難である。
（３）は、最終的に焼成工程を要するため、多孔体製造に費やすエネルギーが大きくなるうえに、焼成によって発生する燃焼ガスによる環境汚染の問題を内在している。
【０００６】
（４）は、おおよそ実用的な条件においては、溶剤として低沸点の有機溶剤を使用せざるを得ず、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の削減が叫ばれる昨今の情勢にそぐわないものである。
（５）は、熱可塑性ポリマーを融点以上の温度にすることが必要であり、このような加熱に費やすエネルギーが大きくなる。また、高温溶融物の取り扱いにおいて危険が伴うため、特別な配慮が必要となる点で、簡便な方法とは言えない。
（６）は、μｍオーダー以下の細孔を有する多孔体の製造のためには、微孔形成材を予め、μｍオーダー以下に調整する必要があり、さらにポリマーとの混合時においても、膜形成に到るまで、凝集を生じさせない工夫が必要となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
これに対し、特開２００１−１８１４３６号公報（特許文献１）では、上述の多孔体製造方法の有する各問題点を解決し、孔径がおよそ１０μｍ以下〜ｎｍオーダーの微細孔を有する多孔体を簡便に、かつ、環境汚染につながる廃棄物を大気中へ放出せず、比較的低エネルギー消費で製造する方法が提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１８１４３６号公報
【０００９】
該公報の方法は、架橋反応によって樹脂成分が高分子量化する際に生じる、相溶性の変化に伴うミクロ相分離を利用したものである。
一般に分子量が数千以下であるオリゴマー同士の混合系では、低温では溶け合わないが高温では溶解するＵＣＳＴ（ｕｐｐｅｒ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）現象や、低温側で溶解し高温では相分離するＬＣＳＴ（ｌｏｗｅｒ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）現象が見出されている。これらの混合系において、一方の成分が架橋反応により高分子化した場合には、相溶状態が崩れ、ポリマーが徐々に相分離してくる。その際に、混合系における濃度ゆらぎの波長がしだいに単色化してくる。すなわち、スピノーダル分解により、一定の波長を有する変調構造へと変化していく。
【００１０】
特許文献１では、このような相溶系から非相溶系への変化においてミクロ相分離を生じる混合物を成形硬化させた後に、一方の成分を溶出する手法によって多孔体を製造している。しかし、特許文献１の方法によって得られた多孔体は、柔軟性が不十分な場合があり、適用範囲が限定されるおそれがあった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような点に鑑みなされたものであり、優れた柔軟性を有する多孔体を得ることを目的とするものである。
本発明者は、鋭意検討の結果、混合成分の相溶性を制御することで、特定粒子径の球状粒子からなる多孔体が得られ、その多孔体においては球状粒子が互いに点接触に近い状態で集合していることから、優れた柔軟性が付与されることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は以下の特徴を有するものである。
１．少なくとも下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を均一に混合した後、硬化させた成形物から（Ｃ）成分を溶媒にて溶出させて得られる多孔体であって、
平均粒子径が１〜１００μｍ、長径と短径の比（長径／短径）が０．８〜１．２である球状粒子の集合体からなることを特徴とする多孔体。
（Ａ）無溶剤熱硬化型樹脂
（Ｂ）前記（Ａ）成分の硬化剤または硬化触媒
（Ｃ）前記（Ａ）成分と相溶するポリアルキレンオキサイド、ポリアルキレングリコール、またはそれらの誘導体の何れかから選択される１種以上
２．少なくとも下記の（Ａ）〜（Ｄ）成分を均一に混合した後、硬化させた成形物から（Ｃ）成分を溶媒にて溶出させて得られる多孔体であって、
平均粒子径が１〜１００μｍ、長径と短径の比（長径／短径）が０．８〜１．２である球状粒子の集合体からなることを特徴とする多孔体。
（Ａ）無溶剤熱硬化型樹脂（但し（Ｄ）成分は除く。）
（Ｂ）前記（Ａ）成分の硬化剤または硬化触媒
（Ｃ）前記（Ａ）成分と相溶するポリアルキレンオキサイド、ポリアルキレングリコール、またはそれらの誘導体の何れかから選択される１種以上
（Ｄ）前記（Ａ）成分と相溶し、かつ前記（Ａ）成分よりも疎水性である化合物、及び／または前記（Ｃ）成分と相溶し、かつ前記（Ｃ）成分よりも親水性である化合物
３．前記（Ｃ）成分の重量平均分子量が１０００未満であることを特徴とする１．または２．に記載の多孔体
４．前記（Ａ）成分が無溶剤エポキシ樹脂（但し（Ｄ）成分は除く。）、前記（Ｂ）成分が該無溶剤エポキシ樹脂の硬化剤、前記（Ｄ）成分がエポキシ基含有シリコン化合物であることを特徴とする２．または３．に記載の多孔体。
５．前記（Ａ）成分が無溶剤エポキシ樹脂（但し（Ｄ）成分は除く。）であって、エポキシ当量が１００ｇ／ｅｑ以上２５０ｇ／ｅｑ未満のエポキシ樹脂と、エポキシ当量が２５０ｇ／ｅｑ以上４００ｇ／ｅｑ以下のエポキシ樹脂を含有することを特徴とする１．から４．のいずれかに記載の多孔体。
６．前記（Ｄ）成分が下記式（ｉ）で示されるジグリシジルシリコン化合物であることを特徴とする２．から５．のいずれかに記載の多孔体。
【化２】
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態とともに詳細に説明する。
【００１４】
本発明における多孔体は、
（Ａ）無溶剤熱硬化型樹脂（以下「（Ａ）成分」という）、
（Ｂ）前記（Ａ）成分の硬化剤または硬化触媒（以下「（Ｂ）成分」という）、（Ｃ）前記（Ａ）成分と相溶するポリアルキレンオキサイド、ポリアルキレングリコール、またはそれらの誘導体の何れかから選択される１種以上（以下「（Ｃ）成分」という）、及び必要に応じ、
（Ｄ）前記（Ａ）成分と相溶し、かつ前記（Ａ）成分よりも疎水性である化合物、及び／または前記（Ｃ）成分と相溶し、かつ前記（Ｃ）成分よりも親水性である化合物（以下「（Ｄ）成分」という）
を混合して硬化させた成形物から、（Ｃ）成分を溶媒で溶出して得られるものである。
【００１５】
このようにして得られる本発明多孔体は、平均粒子径が１〜１００μｍ（好ましくは１〜５０μｍ、より好ましくは３〜２０μｍ）、長径と短径の比（長径／短径）が０．８〜１．２（好ましくは０．９〜１．１、より好ましくは０．９５〜１．０５）である球状粒子の集合体からなるものである。本発明では、多孔体がこのような特定の球状粒子によって構成されることにより、優れた柔軟性を発揮することができる。球状粒子の平均粒子径が１μｍよりも小さい場合は、多孔体の柔軟性が不十分となる。平均粒子径が１００μｍよりも大きい場合は、多孔体の比表面積が著しく小さくなるため実用性が低下する。長径と短径の比（長径／短径）が０．８より小さい場合または１．２よりも大きい場合は、多孔体の柔軟性が不十分となる。
【００１６】
本発明における（Ａ）成分としては、液状を示す熱硬化型樹脂であれば特に限定されるものではないが、多孔体製造時の取扱いの容易さや、完成した多孔体の耐久性、耐候性を考慮すると、無溶剤エポキシ樹脂、無溶剤ポリオール樹脂、無溶剤シリコーン樹脂が好適に用いられる。
【００１７】
無溶剤エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリン等の縮合反応により得られるエピ−ビス型のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂が一般的に用いられる。また、その他にフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。その他、特殊なものとして、β−メチルエピクロ型、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル型、ポリグリコールエーテル型、グリコールエーテル型、ウレタン変性エポキシ樹脂等の各エポキシ樹脂も使用できる。
【００１８】
本発明エポキシ樹脂のエポキシ当量は、特に限定されないが、１００ｇ／ｅｑ以上４００ｇ／ｅｑ以下（好ましくは１５０ｇ／ｅｑ以上３５０ｇ／ｅｑ以下）のものが好ましく、これらのうち１種または２種以上用いることができる。
本発明では特に、１００ｇ／ｅｑ以上２５０ｇ／ｅｑ未満（好ましくは１２０ｇ／ｅｑ以上２３０ｇ／ｅｑ以下、より好ましくは１５０ｇ／ｅｑ以上２００ｇ／ｅｑ以下）のエポキシ樹脂と、エポキシ当量が２５０ｇ／ｅｑ以上４００ｇ／ｅｑ以下（好ましくは２８０ｇ／ｅｑ以上３５０ｇ／ｅｑ以下）のエポキシ樹脂を含有することが好ましい。このような２種以上のエポキシ樹脂を含有することにより、優れた硬化性と可撓性の両立が可能となる。また（Ｃ）成分との相溶性を調整することができ、それに伴い、得られる多孔体の粒子径をコントロールすることが可能となる。
さらに、本発明エポキシ樹脂は、１分子中に２つ以上のエポキシ基を有することが好ましい。２つ以上有することにより、硬化性と反応速度を向上させることができ、また、架橋密度を高くすることができ、得られる多孔体の強度を高めることができる。
【００１９】
さらに本発明では、希釈剤を混合することもできる。希釈剤としては、例えば、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、スチレンオキサイド、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート、ビニルシクロヘキセンモノエポキサイド、ジグリシジルエーテル等のものを適宜使用することができる。本発明では、これら希釈剤は、（Ａ）成分と（Ｃ）の相溶性に影響を与えないものであれば、特に限定されない。
【００２０】
無溶剤ポリオール樹脂としては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール等が挙げられる。
このうちポリエーテルポリオール類としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、グルコース、ソルビトール、シュークロース等の多価アルコールの１種又は２種以上にプロピレンオキサイド、エチレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド等の１種又は２種以上を付加して得られるポリオール類、および、前記多価アルコールにテトラヒドロフランを開環重合により付加して得られるポリオキシテトラメチレンポリオール類が例示できる。
【００２１】
ポリエステルポリオール類としてはエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、トリメチロールプロパンあるいはその他の低分子ポリオールの１種又は２種以上とグルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸あるいはその他の低分子ジカルボン酸やオリゴマー酸の１種又は２種以上との縮合重合体及びプロピオラクトン、カプロラクトン、バレロラクトン等の環状エステル類の開環重合体等のポリオール類が例示できる。また、複数のエポキシ基を含有するエポキシ化合物によって、ポリオールを変性したエポキシ変性ポリオールも使用できる。
【００２２】
無溶剤シリコーン樹脂としては、１官能性シロキサン単位（Ｒ１ ３ＳｉＯ１／２）、２官能性シロキサン単位（Ｒ１ ２ＳｉＯ２／２）、３官能性シロキサン単位（Ｒ１ＳｉＯ３／２）、４官能性シロキサン単位（ＳｉＯ４／２）の４種類を、その構成比率を変えて組み合わせ加水分解反応させることにより製造した低縮合ポリシロキサンであり、溶剤稀釈しない状態においても液状となるものである。ここで各シロキサン単位のＲ１は、互いに同一または異種の置換または非置換の炭素数１から３の一価炭化水素基を示し、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基等のアルケニル基、フェニル基、およびこれらの基の水素原子がハロゲン原子等で置換されたものが例示される。この液状物を適当な触媒を配合して、さらに加水分解縮合させて、架橋させることにより、成形物を製造することができる。
【００２３】
特にシリコーン中間体といわれる直鎖状オルガノシロキサンオリゴマーは、常温における流動性が高く取り扱い易いため好ましい。これは、アルコキシ基を有する３官能性シロキサン単位（Ｒ２Ｓｉ（ＯＲ）Ｏ２／２）単独、または、アルコキシ基を有する３官能性シロキサン単位（Ｒ２Ｓｉ（ＯＲ）Ｏ２／２）と２官能性シロキサン単位（Ｒ２ ２ＳｉＯ２／２）を含有するものである。ここで各シロキサン単位のＲ２は、互いに同一または異種の置換または非置換の炭素数１から３の一価炭化水素基を示し、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基等のアルケニル基、フェニル基、およびこれらの基の水素原子がハロゲン原子等で置換されたものが例示される。また、Ｒはメチル基、エチル基を示す。
【００２４】
無溶剤シリコーン樹脂が、アルコキシ基含有３官能性シロキサン単位（Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ）Ｏ２／２）と、アルコキシ基含有２官能性シロキサン単位（Ｒ１ ２ＳｉＯ２／２）からなる場合の両者の比率は、特に限定されることがなく、必要とする多孔体の耐久性を考慮して適宜調整すれば良い。
【００２５】
無溶剤シリコーン樹脂は、従来公知の方法によって製造されているメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン等の３官能性オルガノアルコキシシランや２官能性オルガノアルコキシシランを適当な触媒の存在下に加水分解縮合させることにより得られる。
【００２６】
本発明における（Ｂ）成分は、（Ａ）成分の硬化剤として機能する成分である。（Ｂ）成分としては、（Ａ）成分の高分子化を促すものであれば特に限定されるものではなく、場合により硬化触媒を使用することもできる。
【００２７】
（Ａ）成分として無溶剤エポキシ樹脂を使用する場合、（Ｂ）成分としてはアミン化合物が好適である。アミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、イミノビスプロピルアミン（ジプロピレントリアミン）、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン、１，３，６，―トリスアミノメチルヘキサン、ポリメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ポリエーテルジアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、アミノエチルエタノールアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、アミノエチルエタノールアミン等の脂肪族アミン類、メンセンジアミン、イソフォロンジアミン、ビス（４−アミノ−３−メチルシクロヘキシル）メタン、Ｎ―アミノエチルピペラジン、メタキシリレンジアミン等の脂環族、ポリアミン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ベンジルジメチルアミン、ジメチルアミノメチルベンゼン等の芳香族アミン、ポリアミンエポキシ樹脂アダクト、ポリアミン―エチレンオキシドアダクト、ポリアミン―プロピレンオキシドアダクト、シアノエチル化ポリアミン、ケチミン、芳香族酸無水物、環状脂肪族酸無水物、脂肪族酸無水物、ハロゲン化酸無水物、ダイマー酸とポリアミンの縮合によって生成するポリアミド樹脂が挙げられる。
【００２８】
（Ａ）成分として無溶剤ポリオール樹脂を使用する場合、（Ｂ）成分としてはポリイソシアネート化合物が好適である。このようなイソシアネート化合物としては、例えば、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−トルエンジイソシアネート、２，６’−トルエンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピリデンビス（４−シクロヘキシルイソシアネート）等の三量体もしくは四量体以上の多量体およびそれらの混合物、またはこれらポリイソシアネート類とプロパンジオール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多価アルコール化合物や水との反応により生成される化合物等で、２個以上のイソシアネート基を有する化合物が使用可能である。
【００２９】
（Ａ）成分として無溶剤シリコーン樹脂を使用する場合、（Ｂ）成分としては加水分解縮合用触媒が好適である。このような加水分解縮合用触媒としては、例えば、蟻酸、酢酸、モノクロロ酢酸、プロピオン酸、酪酸、マレイン酸、蓚酸、クエン酸等の有機酸、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸等の無機酸、トリエチルアミン等の塩基性化合物類、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラｎ−ブトキシチタン、チタン２−エチルヘキシオキシド、チタンジイソプロポキサイドビス（エチルアセトアセテート）、チタンジｎ−ブトキサイド（ビス−２，４−ペンタンジオネート）、チタンジイソプロポキサイド（ビス−２，４−ペンタンジオネート）、ジｎ−ブトキシビス（トリエタノールアミナト）チタン、テトライソプロポキシチタン縮合物、テトラｎ−ブトキシチタン縮合物等のチタンアルコキシドまたはその縮合物、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクトエート、オクトエ酸第一錫、ナフテン酸第一錫、オレイン酸第一錫、イソ酪酸第一錫、リノール酸第一錫、ステアリン酸第一錫、ベンゾール酸第一錫、ステアリン酸第一錫、ナフトエ酸第一錫、ラウリン酸第一錫、ｏ−チム酸第一錫、β−ベンゾイルプロピオン酸第一錫、クロトン酸第一錫、トロパ酸第一錫、ｐ−ブロモ安息香酸第一錫、パルミトオレイン酸第一錫、桂皮酸第一錫、およびフェニル酢酸第一錫のようなカルボン酸の錫塩等の有機スズ化合物が挙げられる。
【００３０】
本発明における（Ｃ）成分、本発明多孔体の製造工程において樹脂成分から層分離し、最終的には溶媒によって溶出される成分である。（Ｃ）成分としては、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコーツモノメチルエーテル、ジメチレングリコール、エチルエチレングリコール、β―ブチレングリコール、ジエチレングリコールエチルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリメチレングリコール、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル―アクリル酸付加物、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル―アクリル酸付加物、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。
（Ｃ）成分の重量平均分子量は、特に限定されないが、好ましくは１０００未満、さらに好ましくは３００〜７００である。
（Ｃ）成分の分子量が１０００未満であれば、（Ｃ）成分を溶媒にて溶出させて多孔体を得る際に、多孔体が変形せず非収縮で得られるため好ましい。（Ｃ）成分の分子量が１０００以上になると、（Ｃ）成分の溶出時に多孔体が収縮する場合がある。
【００３１】
本発明では上述の（Ａ）〜（Ｃ）成分に加え、さらに（Ｄ）成分を使用することが望ましい。このような（Ｄ）成分としては、
（Ｄ−１）（Ａ）成分と相溶し、かつ（Ａ）成分よりも疎水性である化合物（以下「（Ｄ−１）成分」という）、及び／または
（Ｄ−２）（Ｃ）成分と相溶し、かつ（Ｃ）成分よりも親水性である化合物（以下、「（Ｄ−２）成分」という。）
が使用可能である。
一般に、異種の物質を混合したときに得られる相形態は、各成分の比率、混合条件等にもよるが、実質的には各成分間の相溶性に大きく依存し、混合成分の相溶性が高い場合にはミクロな相分離状態となりやすく、逆に混合成分の相溶性が低い場合にはマクロな相分離状態に移行しやすくなる。
本発明では（Ｄ）成分を混合することにより、混合成分の相溶性を適度に低下させ、その相形態をミクロな相分離状態からマクロな相分離状態に移行させることができ、マイクロオーダーの球状粒子の集合体をより確実に得ることができる。
【００３２】
（Ｄ−１）成分としては、シリコン化合物が好適である。特に本発明では、（Ａ）成分として無溶剤エポキシ樹脂、（Ｂ）成分として該無溶剤エポキシ樹脂の硬化剤、（Ｄ−１）成分としてエポキシ基含有シリコン化合物を組み合せて使用することが望ましい。
このようなエポキシ基含有シリコン化合物としては、下記式（ｉ）で示されるジグリシジルシリコン化合物が好適である。
【００３３】
【化３】
【００３４】
（Ｄ−２）成分としては、水、親水性溶媒等が使用可能である。親水性溶媒としては、例えば、アルコール類、グリコール類等が挙げられる。このうち、本発明では水が好適である。
【００３５】
本発明多孔体の製造においては、まず、上述の（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、及び必要に応じ（Ｄ）成分を混合し、型枠等に流し込んだ後に、該混合物を硬化させる。この工程では、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｄ−１）成分（以下、「樹脂成分」という）の反応による高分子量化に伴い、相溶性が変化し、樹脂成分と、（Ｃ）成分あるいは（Ｃ）成分及び（Ｄ−２）成分（以下、「（Ｃ）成分等」という）が相互に相分離した構造が発生する。混合物を硬化させる際の温度は、特に限定されないが、通常１０〜８０℃程度である。
【００３６】
本発明においては、樹脂成分の合計重量に対する（Ｃ）成分等の重量比率が、通常１：（０．１〜５）、好ましくは１：（０．５〜３）となるように混合する。このような混合比率であれば、樹脂成分と（Ｃ）成分等との相分離が良好な状態となる。（Ｃ）成分の重量比率が０．１より小さい場合は、（Ｃ）成分等が連続相とならないため、連通孔が形成され難くなる。（Ｃ）成分等の重量比率が５より多い場合は、成形物の強度が不十分となりやすく実用的でない。
（Ｄ）成分として（Ｄ−１）成分を使用する場合は、（Ａ）成分に対する（Ｄ−１）成分の重量比率を、通常、（Ａ）：（Ｄ−１）＝１：（０．０１〜２０）、好ましくは１：（０．０５〜１０）に設定する。（Ｄ）成分として（Ｄ−２）成分を使用する場合は、（Ｃ）成分に対する（Ｄ−２）成分の重量比率を、通常、（Ｃ）：（Ｄ−２）＝１：（０．００５〜１）、好ましくは１：（０．０１〜０．５）に設定する。
なお、本発明では、系の安定性や混合物の取り扱い易さ等を目的として、本発明の効果を損なわない程度において、上述の成分以外の添加剤、充填剤等を適宜配合することも可能である。
【００３７】
本発明では、上述の方法によって成形物を製造した後、（Ｃ）成分を溶解可能な溶媒に浸漬する。この工程により、成形物から（Ｃ）成分が溶出し、連通孔が多数生じた多孔体を得ることができる。（Ｃ）成分を溶媒で溶出した後に形成される連通孔は、架橋反応した樹脂成分の間隙に相当する。多孔体の比表面積は、通常５ｍ２／ｇ以上、好ましくは１０ｍ２／ｇ以上である。
この工程において使用する溶媒としては、（Ｃ）成分を溶解可能なものであれば特に限定さないが、通常は水を使用すればよい。溶媒の温度は、通常１０〜８０℃程度である。なお、溶出した後の溶媒は、公知の方法で分離し再利用することもできる。
【００３８】
このようにして得られた本発明多孔体は、吸着材、濾材、断熱材、吸音材、緩衝材、あるいは触媒、防かび剤、香料等薬剤の担持体等の各種用途に利用することができる。
本発明多孔体の形状は、特に限定されず、球状、塊状、棒状、板状、角状等のいずれであってもよい。特に、本発明多孔体は優れた柔軟性を有することから、板状（シート状）多孔体として好適である。
【００３９】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明の特徴をより明確にする。
【００４０】
（実施例１）
表１に示した原料を、表２に示した比率にて配合した混合物を、ディゾルバー（周速１ｍ／ｓｅｃ、攪拌時間１分間）にて攪拌し、混合液を作製した。得られた混合液を、１４０ｍｍ×４５ｍｍ×２ｍｍの型枠に１４ｇ流し込んだ後、雰囲気温度５０℃で１２時間加熱硬化させた。その後、型枠より取り出し硬化体を得た。得られた硬化体を５０℃温水に２４時間浸漬した後、５０℃にて４８時間乾燥養生することによって多孔体を製造した。
以上の手順によって得られた多孔体は、ゴム硬さが３０であり、柔軟性に富み、フレキシブルな性能を有していた。また、多孔体の断面を走査型電子顕微鏡（「ＳＥＭ ＪＳＭ５３０１ＬＶ」日本電子株式会社製）にて確認したところ、平均粒子径が７μｍ、長径と短径の比が１．０の球状粒子が集合した形態であることが確認された（図１）。
なお、ゴム硬さは、ＪＩＳ Ｋ ６２５３−１９９７、「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法、５．デュロメータ硬さ試験（タイプＡ）」に基づいて、測定した値である。
【００４１】
【表１】
【表２】
（実施例２）
表２に示す配合で各成分を混合した以外は、実施例１と同様の手順で多孔体を製造した。得られた多孔体は、ゴム硬さが３２であり、柔軟性に富み、フレキシブルな性能を有していた。また、平均粒子径が５μｍ、長径と短径の比が１．０の球状粒子が集合した形態であることが確認された（図２）。
【００４４】
（実施例３）
表２に示す配合で各成分を混合した以外は、実施例１と同様の手順で多孔体を製造した。得られた多孔体は、ゴム硬さが４０であり、柔軟性に富み、フレキシブルな性能を有していた。また、平均粒子径が５μｍ、長径と短径の比が１．０の球状粒子が集合した形態であることが確認された（図３）。
【００４５】
（実施例４）
表２に示す配合で各成分を混合した以外は、実施例１と同様の手順で多孔体を製造した。得られた多孔体は、ゴム硬さが２８であり、柔軟性に富み、フレキシブルな性能を有していた。また、平均粒子径が７μｍ、長径と短径の比が１．０の球状粒子が集合した形態であることが確認された（図４）。
【００４６】
（実施例５）
表２に示す配合で各成分を混合した以外は、実施例１と同様の手順で多孔体を製造した。得られた多孔体は、ゴム硬さが３７であり、柔軟性に富み、フレキシブルな性能を有していた。また、平均粒子径が７．０μｍ、長径と短径の比が１．０の球状粒子が集合した形態であることが確認された（図５）。
【００４７】
（実施例６）
表２に示す配合で各成分を混合した以外は、実施例１と同様の手順で多孔体を製造した。得られた多孔体は、ゴム硬さが４０であり、柔軟性に富み、フレキシブルな性能を有していた。また、平均粒子径が６．５μｍ、長径と短径の比が１．２の球状粒子が集合した形態であることが確認された（図６）。
【００４８】
（比較例１）
表２に示す配合で各成分を混合した以外は、実施例１と同様の手順で多孔体を製造した。得られた多孔体は、柔軟性が不十分で、わずかな屈曲でクラックが生じてしまった。ゴム硬さは８２であった。この多孔体は、平均粒子径が０．２μｍ、長径と短径の比が２．５の粒子が集合した形態であった（図７）。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、優れた柔軟性を有する多孔体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例１の多孔体の断面ＳＥＭ写真である。
【図２】本発明実施例２の多孔体の断面ＳＥＭ写真である。
【図３】本発明実施例３の多孔体の断面ＳＥＭ写真である。
【図４】本発明実施例４の多孔体の断面ＳＥＭ写真である。
【図５】本発明実施例５の多孔体の断面ＳＥＭ写真である。
【図６】本発明実施例６の多孔体の断面ＳＥＭ写真である。
【図７】本発明比較例１の多孔体の断面ＳＥＭ写真である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a porous body having excellent flexibility.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, porous bodies have been recognized as very useful materials used in various applications such as adsorbents, filter media, heat insulating materials, sound absorbing materials, cushioning materials, catalysts, and carriers for drugs such as fungicides. I have. Such porous bodies are generally classified into a sponge structure (form) and an aggregate structure (particle aggregate) by paying attention to the macro structure.
[0003]
In the production of these porous bodies, as a method mainly used for the sponge structure,
(1) A component in which some components are decomposed and vaporized and desorbed from a molten solid to be a base, and the rest is solidified so that fine bubbles are included.
(2) A method in which a solid to be a base is melted and a gas that generates fine bubbles is blown into the foam to solidify it.
As a method mainly used for the aggregate structure,
(3) Fine particles or fibrous basic particles are aggregated without being melted as a whole, or are aggregate-formed and fired with a binder.
Etc. exist.
[0004]
Further, as a method mainly used in forming an organic porous film,
(4) A film-forming stock solution consisting of only a polymer and an appropriate solvent (ideally, a solvent that dissolves in water), or a method in which the state of phase separation is adjusted and then defoamed and then cast to partially evaporate the solvent. Then, the film is guided to a coagulation bath to form a film structure, washed and, if necessary, subjected to post-treatment such as heat treatment to form the film. (Solution casting method)
(5) In the same phase inversion method as the above-mentioned solution casting method, a plasticizer is added to a polymer to form a film at a temperature equal to or higher than the melting point of a mixed system as a film forming method not utilizing the coagulation action. What extracts the formed plasticizer phase to form pores. (Melting film forming method)
(6) A material in which a filler and a fine additive for forming micropores, which can be removed later, are mixed with a polymer, dispersed and molded into a film, and extracted with a chemical or a solvent to form pores. (Micropore-forming material extraction method)
Exists.
[0005]
However, each of these conventional methods for producing a porous body has its own inherent problems.
In (1) and (2), the internal pressure is increased during the formation of the porous body due to the formation of bubbles by the decomposition gas or the injected gas. Since the bubble diameter changes depending on the difference between the internal pressure and the atmospheric pressure of the porous body manufacturing environment and the reaction rate of the decomposition reaction, it is very difficult to control the bubble diameter.
In (3), since a firing step is finally required, energy consumed for manufacturing the porous body is increased, and the problem of environmental pollution due to combustion gas generated by firing is inherent.
[0006]
In the case of (4), under practical conditions, a low-boiling organic solvent must be used as a solvent, which is not suitable for the recent situation where reduction of volatile organic compounds (VOC) is called for.
In (5), it is necessary to set the temperature of the thermoplastic polymer to a temperature equal to or higher than the melting point, and the energy consumed for such heating increases. In addition, the handling of the high-temperature molten material involves danger, and special consideration is required.
In (6), in order to produce a porous body having pores on the order of μm or less, it is necessary to previously adjust the micropore-forming material to the order of μm or less. Until the above, a device that does not cause aggregation is required.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In contrast, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-181436 (Patent Document 1) solves each of the problems of the above-described method for manufacturing a porous body, and easily provides a porous body having fine pores having a pore size of about 10 μm or less to nm order. In addition, a method has been proposed in which wastes that lead to environmental pollution are not released into the atmosphere and production is performed with relatively low energy consumption.
[0008]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-181436
[0009]
The method of this publication utilizes microphase separation accompanying a change in compatibility, which occurs when a resin component has a high molecular weight by a crosslinking reaction.
In general, in a mixed system of oligomers having a molecular weight of several thousands or less, an upper critical solution temperature (UCST) phenomenon in which the oligomers do not dissolve at a low temperature but dissolve at a high temperature, or an LCST (lower critical solution) which dissolves at a low temperature and separates at a high temperature. The phenomenon has been found. In these mixed systems, when one of the components is polymerized by a cross-linking reaction, the compatibility state is broken, and the polymer gradually separates in phase. At that time, the wavelength of the density fluctuation in the mixed system gradually becomes monochromatic. That is, by the spinodal decomposition, the structure changes to a modulation structure having a certain wavelength.
[0010]
In
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to obtain a porous body having excellent flexibility.
The inventor of the present invention has conducted intensive studies to obtain a porous body composed of spherical particles having a specific particle diameter by controlling the compatibility of the mixed components.In the porous body, the spherical particles are in a state close to point contact with each other. Since they are assembled, they have found that excellent flexibility is imparted, and have completed the present invention.
[0012]
That is, the present invention has the following features.
1. A porous body obtained by mixing at least the following components (A) to (C) uniformly, and then eluting the component (C) from a cured molded product with a solvent,
A porous body comprising an aggregate of spherical particles having an average particle diameter of 1 to 100 μm and a ratio of a major axis to a minor axis (major axis / minor axis) of 0.8 to 1.2.
(A) Solvent-free thermosetting resin
(B) The curing agent or curing catalyst of the component (A)
(C) at least one selected from the group consisting of polyalkylene oxides, polyalkylene glycols, and derivatives thereof compatible with the component (A).
2. A porous body obtained by mixing at least the following components (A) to (D) uniformly, and then eluted the component (C) from the cured molded product with a solvent,
A porous body comprising an aggregate of spherical particles having an average particle diameter of 1 to 100 μm and a ratio of a major axis to a minor axis (major axis / minor axis) of 0.8 to 1.2.
(A) Solvent-free thermosetting resin (excluding component (D))
(B) The curing agent or curing catalyst of the component (A)
(C) at least one selected from the group consisting of polyalkylene oxides, polyalkylene glycols, and derivatives thereof compatible with the component (A).
(D) a compound that is compatible with the component (A) and is more hydrophobic than the component (A), and / or is compatible with the component (C) and is more hydrophilic than the component (C). A compound that is
3. (C) The component (C) has a weight average molecular weight of less than 1,000. Or 2. The porous body described in
4. The component (A) is a solventless epoxy resin (excluding the component (D)), the component (B) is a curing agent for the solventless epoxy resin, and the component (D) is an epoxy group-containing silicon compound. 2. Or 3. The porous body according to
5. The component (A) is a solvent-free epoxy resin (excluding the component (D)), and has an epoxy equivalent of 100 g / eq or more and less than 250 g / eq, and an epoxy equivalent of 250 g / eq or more and 400 g / eq. 1. It contains the following epoxy resin. From 4. The porous body according to any one of the above.
6. 1. The component (D) is a diglycidyl silicon compound represented by the following formula (i): To 5. The porous body according to any one of the above.
Embedded image
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail along with its embodiments.
[0014]
The porous body in the present invention,
(A) a solventless thermosetting resin (hereinafter referred to as “component (A)”);
(B) a curing agent or curing catalyst of the component (A) (hereinafter referred to as “component (B)”), (C) a polyalkylene oxide, a polyalkylene glycol, or a derivative thereof compatible with the component (A). One or more selected from any of the above (hereinafter referred to as “component (C)”), and, if necessary,
(D) a compound that is compatible with the component (A) and is more hydrophobic than the component (A), and / or is compatible with the component (C) and is more hydrophilic than the component (C). (Hereinafter referred to as “component (D)”)
Are obtained by eluting the component (C) with a solvent from a molded product mixed and cured.
[0015]
The porous body of the present invention thus obtained has an average particle diameter of 1 to 100 μm (preferably 1 to 50 μm, more preferably 3 to 20 μm) and a ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis) of 0.8. To 1.2 (preferably 0.9 to 1.1, more preferably 0.95 to 1.05). In the present invention, since the porous body is composed of such specific spherical particles, excellent flexibility can be exhibited. When the average particle diameter of the spherical particles is smaller than 1 μm, the flexibility of the porous body becomes insufficient. When the average particle size is larger than 100 μm, the specific surface area of the porous body becomes extremely small, and the practicability is reduced. When the ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis) is smaller than 0.8 or larger than 1.2, the flexibility of the porous body becomes insufficient.
[0016]
The component (A) in the present invention is not particularly limited as long as it is a thermosetting resin that is in a liquid state. However, the ease of handling during the production of the porous body, and the durability and weather resistance of the completed porous body are not limited. Considering this, a solvent-free epoxy resin, a solvent-free polyol resin, and a solvent-free silicone resin are preferably used.
[0017]
As the solvent-free epoxy resin, an epi-bis type bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, and a bisphenol AD type epoxy resin obtained by a condensation reaction of bisphenol A and epichlorohydrin are generally used. Other examples include a phenol novolak type epoxy resin, a bisphenol A novolak type epoxy resin, a cresol novolak type epoxy resin, a diaminodiphenylmethane type epoxy resin, and the like. Other special resins such as β-methyl epichloro type, glycidyl ether type, glycidyl ester type, polyglycol ether type, glycol ether type, and urethane-modified epoxy resin can also be used.
[0018]
The epoxy equivalent of the epoxy resin of the present invention is not particularly limited, but is preferably 100 g / eq or more and 400 g / eq or less (preferably 150 g / eq or more and 350 g / eq or less), and one or more of these may be used. Can be.
In the present invention, particularly, an epoxy resin having an epoxy equivalent of 250 g / eq or more and 400 g or less, preferably 100 g / eq or more and less than 250 g / eq, more preferably 150 g / eq or more and 200 g / eq or less. / Eq (preferably 280 g / eq to 350 g / eq) epoxy resin. By containing such two or more epoxy resins, it is possible to achieve both excellent curability and flexibility. Further, the compatibility with the component (C) can be adjusted, and accordingly, the particle diameter of the obtained porous body can be controlled.
Further, the epoxy resin of the present invention preferably has two or more epoxy groups in one molecule. By having two or more, the curability and the reaction rate can be improved, the crosslinking density can be increased, and the strength of the obtained porous body can be increased.
[0019]
Further, in the present invention, a diluent may be mixed. Examples of the diluent include those such as n-butyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, styrene oxide, phenyl glycidyl ether, cresyl glycidyl ether, glycidyl methacrylate, vinyl cyclohexene monoepoxide, and diglycidyl ether. It can be used as appropriate. In the present invention, these diluents are not particularly limited as long as they do not affect the compatibility between the component (A) and the component (C).
[0020]
Examples of the solventless polyol resin include polyether polyol, polyester polyol, and acrylic polyol.
Among them, polyether polyols include propylene oxide, ethylene glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, glucose, sorbitol, and sucrose. Examples include polyols obtained by adding one or more kinds of oxides, butylene oxides, styrene oxides, and the like, and polyoxytetramethylene polyols obtained by adding tetrahydrofuran to the polyhydric alcohol by ring-opening polymerization. it can.
[0021]
Polyester polyols include one or more of ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, cyclohexanedimethanol, glycerin, trimethylolpropane, or other low molecular weight polyols, and glutaric acid, adipic acid, pimerine Acid, spearic acid, sebacic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, dimer acid, hydrogenated dimer acid or other low molecular weight dicarboxylic acids or condensation polymers with one or more of two or more types of oligomeric acids and propiolactone, caprolactone, Examples include polyols such as ring-opening polymers of cyclic esters such as valerolactone. An epoxy-modified polyol obtained by modifying a polyol with an epoxy compound containing a plurality of epoxy groups can also be used.
[0022]
Solvent-free silicone resins include monofunctional siloxane units (R1 3SiO1/2), A bifunctional siloxane unit (R1 2SiO2/2) Trifunctional siloxane unit (R1SiO3/2), Tetrafunctional siloxane units (SiO4/2) Is a low-condensation polysiloxane produced by subjecting the four components to a hydrolysis reaction in a different composition ratio, and is a liquid even when the solvent is not diluted. Where R of each siloxane unit1Represents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, which is the same or different, and includes an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group and a propyl group; an alkenyl group such as a vinyl group, an allyl group and a propenyl group. Examples thereof include a group, a phenyl group, and a group in which a hydrogen atom of these groups is substituted with a halogen atom or the like. A molded product can be produced by blending this liquid material with a suitable catalyst, further hydrolyzing and condensing, and crosslinking.
[0023]
In particular, a linear organosiloxane oligomer called a silicone intermediate is preferable because of its high fluidity at room temperature and easy handling. This is a trifunctional siloxane unit having an alkoxy group (R2Si (OR) O2/2) Alone or a trifunctional siloxane unit having an alkoxy group (R2Si (OR) O2/2) And a bifunctional siloxane unit (R2 2SiO2/2). Where R of each siloxane unit2Represents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, which is the same or different, and includes an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group and a propyl group; an alkenyl group such as a vinyl group, an allyl group and a propenyl group. Examples thereof include a group, a phenyl group, and a group in which a hydrogen atom of these groups is substituted with a halogen atom or the like. R represents a methyl group or an ethyl group.
[0024]
Solvent-free silicone resin contains alkoxy-functional trifunctional siloxane units (R1Si (OR) O2/2) And an alkoxy group-containing bifunctional siloxane unit (R1 2SiO2/2) Is not particularly limited, and may be appropriately adjusted in consideration of the required durability of the porous body.
[0025]
Solvent-free silicone resins include trifunctional organoalkoxysilanes such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, and the like, which are manufactured by a conventionally known method. It is obtained by hydrolytic condensation of a soluble organoalkoxysilane in the presence of a suitable catalyst.
[0026]
The component (B) in the present invention is a component that functions as a curing agent for the component (A). The component (B) is not particularly limited as long as it promotes the polymerization of the component (A), and in some cases, a curing catalyst may be used.
[0027]
When a solventless epoxy resin is used as the component (A), an amine compound is suitable as the component (B). Examples of the amine compound include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, iminobispropylamine (dipropylenetriamine), bis (hexamethylene) triamine, 1,3,6-trisaminomethylhexane, and polyamine. Aliphatic amines such as methylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, polyetherdiamine, dimethylaminopropylamine, diethylaminopropylamine, aminoethylethanolamine, diethylaminopropylamine, aminoethylethanolamine, mensendiamine, isophoronediamine, bis Alicyclic groups such as (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, N-aminoethylpiperazine, and metaxylylenediamine; polyamines; Aromatic amines such as nitrylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, benzyldimethylamine and dimethylaminomethylbenzene, polyamine epoxy resin adducts, polyamine-ethylene oxide adducts, polyamine-propylene oxide adducts, cyanoethylated polyamines, ketimines, aromatic anhydrides And a polyamide resin formed by condensation of a diamine acid with a polyamine, a cyclic aliphatic acid anhydride, an aliphatic acid anhydride, a halogenated acid anhydride.
[0028]
When a solventless polyol resin is used as the component (A), a polyisocyanate compound is suitable as the component (B). Examples of such an isocyanate compound include 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, polymeric diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-toluene diisocyanate, and 2,6 ′. -Trimers or tetramers or higher multimers such as toluene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, isopropylidene bis (4-cyclohexyl isocyanate) and the like; Mixtures or these polyisocyanates with propanediol, butanediol, hexanediol, polyethylene glycol, Trimethylolpropane, with a compound formed by the reaction of a polyhydric alcohol compound and water such as pentaerythritol or the like, compounds having two or more isocyanate groups can be used.
[0029]
When a solventless silicone resin is used as the component (A), a hydrolysis and condensation catalyst is suitable as the component (B). Examples of such a catalyst for hydrolysis and condensation include, for example, organic acids such as formic acid, acetic acid, monochloroacetic acid, propionic acid, butyric acid, maleic acid, oxalic acid, and citric acid; inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, and sulfuric acid; Basic compounds such as triethylamine, tetraethoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, tetra-n-butoxytitanium, titanium 2-ethylhexoxide, titanium diisopropoxide bis (ethylacetoacetate), titanium di-n-butoxide (bis-) 2,4-pentanedionate), titanium diisopropoxide (bis-2,4-pentanedionate), di-n-butoxybis (triethanolaminate) titanium, tetraisopropoxytitanium condensate, tetra-n-butoxytitanium Titanium alkoxides such as condensates or condensates thereof, dibutyltindia Tate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin dioctoate, stannous octoate, stannous naphthenate, stannous oleate, stannous isobutyrate, stannous linoleate, stannous stearate, stannous benzoate Tin, stannous stearate, stannous naphthoate, stannous laurate, stannous o-thimate, stannous β-benzoylpropionate, stannous crotonic acid, stannous tropate, p -Organotin compounds such as tin salts of carboxylic acids such as stannous bromobenzoate, stannous palmitooleate, stannous cinnamate and stannous phenylacetate.
[0030]
The component (C) in the present invention is a component that undergoes layer separation from the resin component in the production process of the porous body of the present invention, and is finally eluted with a solvent. Examples of the component (C) include diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, triethylene glycols monomethyl ether, dimethylene glycol, ethyl ethylene glycol, β-butylene glycol, diethylene glycol ethyl ether, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and poly (ethylene glycol). Methylene glycol, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether-acrylic acid adduct, polypropylene glycol diglycidyl ether-acrylic acid adduct, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, polyether modified And polydimethylsiloxane. That.
The weight average molecular weight of the component (C) is not particularly limited, but is preferably less than 1,000, and more preferably 300 to 700.
It is preferable that the molecular weight of the component (C) is less than 1,000, since the porous body can be obtained without deformation when the component (C) is eluted with a solvent to obtain a porous body. When the molecular weight of the component (C) is 1000 or more, the porous body may shrink when the component (C) is eluted.
[0031]
In the present invention, it is desirable to use the component (D) in addition to the components (A) to (C) described above. As such a component (D),
(D-1) a compound that is compatible with the component (A) and is more hydrophobic than the component (A) (hereinafter, referred to as “component (D-1)”), and / or
(D-2) A compound that is compatible with the component (C) and is more hydrophilic than the component (C) (hereinafter, referred to as “component (D-2)”).
Can be used.
In general, the phase morphology obtained when different types of substances are mixed depends on the ratio of each component, mixing conditions, etc., but substantially depends on the compatibility between the components, and the compatibility of the mixed components is substantially reduced. When it is high, it tends to be in a micro phase separation state, and when the compatibility of the mixed components is low, it is easy to shift to a macro phase separation state.
In the present invention, by mixing the component (D), the compatibility of the mixed components can be appropriately reduced, and the phase morphology can be shifted from the micro phase separation state to the macro phase separation state, and the micro order spherical shape can be obtained. An aggregate of particles can be obtained more reliably.
[0032]
As the component (D-1), a silicon compound is preferable. In particular, in the present invention, it is desirable to use a combination of a solventless epoxy resin as the component (A), a curing agent for the solventless epoxy resin as the component (B), and an epoxy group-containing silicon compound as the component (D-1).
As such an epoxy group-containing silicon compound, a diglycidyl silicon compound represented by the following formula (i) is preferable.
[0033]
Embedded image
[0034]
As the component (D-2), water, a hydrophilic solvent, and the like can be used. Examples of the hydrophilic solvent include alcohols and glycols. Of these, water is preferred in the present invention.
[0035]
In the production of the porous body of the present invention, first, the component (A), the component (B), the component (C) and, if necessary, the component (D) are mixed, and the mixture is poured into a mold or the like. To cure. In this step, the compatibility changes with the increase in the molecular weight by the reaction of the component (A), the component (B), and the component (D-1) (hereinafter, referred to as “resin component”). ) Or a structure in which the component (C) and the component (D-2) (hereinafter, referred to as “component (C)” etc.) are mutually phase-separated. The temperature at which the mixture is cured is not particularly limited, but is usually about 10 to 80 ° C.
[0036]
In the present invention, the components are mixed such that the weight ratio of the component (C) and the like to the total weight of the resin components is usually 1: (0.1 to 5), preferably 1: (0.5 to 3). With such a mixing ratio, a good phase separation between the resin component and the component (C) is achieved. When the weight ratio of the component (C) is smaller than 0.1, the component (C) and the like do not form a continuous phase, so that it is difficult to form communication holes. When the weight ratio of the component (C) is more than 5, the strength of the molded product tends to be insufficient, which is not practical.
When the component (D-1) is used as the component (D), the weight ratio of the component (D-1) to the component (A) is usually (A) :( D-1) = 1: (0. 01 to 20), preferably 1: (0.05 to 10). When the component (D-2) is used as the component (D), the weight ratio of the component (D-2) to the component (C) is usually (C) :( D-2) = 1: (0. 005-1), preferably 1: (0.01-0.5).
In the present invention, additives other than the above-described components, fillers, and the like can be appropriately compounded to the extent that the effects of the present invention are not impaired, for the purpose of system stability and easy handling of the mixture. is there.
[0037]
In the present invention, after the molded product is manufactured by the above-described method, the component (C) is immersed in a solvent capable of dissolving the component. By this step, the component (C) is eluted from the molded product, and a porous body having a large number of communication holes can be obtained. The communication hole formed after the component (C) is eluted with the solvent corresponds to a gap between the resin components that have undergone a crosslinking reaction. The specific surface area of the porous body is usually 5 m2/ G or more, preferably 10 m2/ G or more.
The solvent used in this step is not particularly limited as long as it can dissolve the component (C), but usually water may be used. The temperature of the solvent is usually about 10 to 80 ° C. The solvent after elution can be separated and reused by a known method.
[0038]
The porous body of the present invention thus obtained can be used for various uses such as an adsorbent, a filter medium, a heat insulating material, a sound absorbing material, a buffer material, or a catalyst, a fungicide, and a carrier for a drug such as a fragrance. .
The shape of the porous body of the present invention is not particularly limited, and may be any of a sphere, a lump, a rod, a plate, and a square. In particular, since the porous body of the present invention has excellent flexibility, it is suitable as a plate-like (sheet-like) porous body.
[0039]
【Example】
Examples are shown below to further clarify the features of the present invention.
[0040]
(Example 1)
A mixture prepared by mixing the raw materials shown in Table 1 at the ratios shown in Table 2 was stirred with a dissolver (peripheral speed 1 m / sec, stirring
The porous body obtained by the above procedure had a rubber hardness of 30, was highly flexible, and had flexible performance. In addition, when the cross section of the porous body was confirmed with a scanning electron microscope (“SEM JSM5301LV” manufactured by JEOL Ltd.), spherical particles having an average particle diameter of 7 μm and a ratio of major axis to minor axis of 1.0 aggregated. It was confirmed that it was a form (FIG. 1).
The rubber hardness is a value measured based on JIS K 6253-1997, "Method of testing hardness of vulcanized rubber and thermoplastic rubber, 5. Durometer hardness test (type A)".
[0041]
[Table 1]
[Table 2]
(Example 2)
A porous body was produced in the same procedure as in Example 1 except that each component was mixed in the composition shown in Table 2. The obtained porous body had a rubber hardness of 32, was rich in flexibility, and had flexible performance. In addition, it was confirmed that spherical particles having an average particle diameter of 5 μm and a ratio of major axis to minor axis of 1.0 were aggregated (FIG. 2).
[0044]
(Example 3)
A porous body was produced in the same procedure as in Example 1 except that each component was mixed in the composition shown in Table 2. The obtained porous body had a rubber hardness of 40, was highly flexible, and had flexible performance. In addition, it was confirmed that spherical particles having an average particle diameter of 5 μm and a ratio of major axis to minor axis of 1.0 were aggregated (FIG. 3).
[0045]
(Example 4)
A porous body was produced in the same procedure as in Example 1 except that each component was mixed in the composition shown in Table 2. The obtained porous body had a rubber hardness of 28, was highly flexible, and had flexible performance. In addition, it was confirmed that spherical particles having an average particle diameter of 7 μm and a ratio of major axis to minor axis of 1.0 were aggregated (FIG. 4).
[0046]
(Example 5)
A porous body was produced in the same procedure as in Example 1 except that each component was mixed in the composition shown in Table 2. The obtained porous body had a rubber hardness of 37, was highly flexible, and had flexible performance. In addition, it was confirmed that spherical particles having an average particle diameter of 7.0 μm and a ratio of major axis to minor axis of 1.0 were aggregated (FIG. 5).
[0047]
(Example 6)
A porous body was produced in the same procedure as in Example 1 except that each component was mixed in the composition shown in Table 2. The obtained porous body had a rubber hardness of 40, was highly flexible, and had flexible performance. In addition, it was confirmed that spherical particles having an average particle diameter of 6.5 μm and a ratio of major axis to minor axis of 1.2 were aggregated (FIG. 6).
[0048]
(Comparative Example 1)
A porous body was produced in the same procedure as in Example 1 except that each component was mixed in the composition shown in Table 2. The obtained porous body had insufficient flexibility, and cracks occurred due to slight bending. Rubber hardness was 82. This porous body had a form in which particles having an average particle diameter of 0.2 μm and a ratio of the major axis to the minor axis of 2.5 were aggregated (FIG. 7).
[0049]
【The invention's effect】
According to the present invention, a porous body having excellent flexibility can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional SEM photograph of a porous body of Example 1 of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional SEM photograph of a porous body of Example 2 of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional SEM photograph of a porous body of Example 3 of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional SEM photograph of a porous body of Example 4 of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional SEM photograph of a porous body of Example 5 of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional SEM photograph of a porous body of Example 6 of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional SEM photograph of a porous body of Comparative Example 1 of the present invention.
Claims (6)
平均粒子径が１〜１００μｍ、長径と短径の比（長径／短径）が０．８〜１．２である球状粒子の集合体からなることを特徴とする多孔体。
（Ａ）無溶剤熱硬化型樹脂
（Ｂ）前記（Ａ）成分の硬化剤または硬化触媒
（Ｃ）前記（Ａ）成分と相溶するポリアルキレンオキサイド、ポリアルキレングリコール、またはそれらの誘導体の何れかから選択される１種以上A porous body obtained by mixing at least the following components (A) to (C) uniformly, and then eluting the component (C) from a cured molded product with a solvent,
A porous body comprising an aggregate of spherical particles having an average particle diameter of 1 to 100 μm and a ratio of a major axis to a minor axis (major axis / minor axis) of 0.8 to 1.2.
(A) Solvent-free thermosetting resin (B) Curing agent or curing catalyst of component (A) (C) Polyalkylene oxide, polyalkylene glycol, or derivative thereof compatible with component (A) One or more selected from
平均粒子径が１〜１００μｍ、長径と短径の比（長径／短径）が０．８〜１．２である球状粒子の集合体からなることを特徴とする多孔体。
（Ａ）無溶剤熱硬化型樹脂（但し（Ｄ）成分は除く。）
（Ｂ）前記（Ａ）成分の硬化剤または硬化触媒
（Ｃ）前記（Ａ）成分と相溶するポリアルキレンオキサイド、ポリアルキレングリコール、またはそれらの誘導体の何れかから選択される１種以上
（Ｄ）前記（Ａ）成分と相溶し、かつ前記（Ａ）成分よりも疎水性である化合物、及び／または前記（Ｃ）成分と相溶し、かつ前記（Ｃ）成分よりも親水性である化合物A porous body obtained by mixing at least the following components (A) to (D) uniformly, and then eluted the component (C) from the cured molded product with a solvent,
A porous body comprising an aggregate of spherical particles having an average particle diameter of 1 to 100 μm and a ratio of a major axis to a minor axis (major axis / minor axis) of 0.8 to 1.2.
(A) Solvent-free thermosetting resin (excluding component (D))
(B) the curing agent or curing catalyst of the component (A); and (C) at least one selected from the group consisting of polyalkylene oxides, polyalkylene glycols, and derivatives thereof that are compatible with the component (A). A) a compound that is compatible with the component (A) and is more hydrophobic than the component (A), and / or is compatible with the component (C) and is more hydrophilic than the component (C). Compound
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