JP2011184669A - 硬化促進剤カプセル及び硬化促進剤カプセルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】エポキシ樹脂用硬化促進剤として用いられ、エポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性及び速硬化性を高めることのできる硬化促進剤カプセルを提供する。また、該硬化促進剤カプセルの製造方法を提供する。
【解決手段】疎水性の硬化促進剤粒子を内包する硬化促進剤カプセルであって、前記硬化促進剤粒子の表面が樹脂層で被覆され、更に、前記樹脂層の表面が金属酸化物粒子で被覆されており、前記樹脂層の厚みは、前記硬化促進剤粒子の平均粒子径の3/4以下である硬化促進剤カプセル。
【選択図】なし
【解決手段】疎水性の硬化促進剤粒子を内包する硬化促進剤カプセルであって、前記硬化促進剤粒子の表面が樹脂層で被覆され、更に、前記樹脂層の表面が金属酸化物粒子で被覆されており、前記樹脂層の厚みは、前記硬化促進剤粒子の平均粒子径の3/4以下である硬化促進剤カプセル。
【選択図】なし
Description
本発明は、エポキシ樹脂用硬化促進剤として用いられ、エポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性及び速硬化性を高めることのできる硬化促進剤カプセルに関する。また、本発明は、該硬化促進剤カプセルの製造方法に関する。
エポキシ樹脂は、接着剤、シール剤、コーティング剤等の様々な用途に用いられている。一般に、エポキシ樹脂には、硬化反応を進行させるための成分として硬化剤が、また、硬化性を向上させるための成分として硬化促進剤が添加される。特に、硬化剤又は硬化促進剤とエポキシ樹脂とを一液にするために、潜在性をもたせた硬化剤又は硬化促進剤が多用されている。
しかしながら、このような潜在性硬化剤又は硬化促進剤は、従来、低温かつ短時間で硬化しようとするとエポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性を低下させてしまい、一方で、エポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性を高めようとすると硬化に高温又は長時間を必要とし、貯蔵安定性と硬化性との両立が難しいことが問題となっている。
例えば、特許文献1には、ポリウレア系重合体を主成分とする壁膜内に硬化剤又は硬化促進剤を内包してなるマイクロカプセル型硬化剤又は硬化促進剤が記載されているが、このようなマイクロカプセル型硬化剤又は硬化促進剤は、エポキシ樹脂組成物に添加される場合、貯蔵安定性の面で未だ改善の余地がある。
例えば、特許文献1には、ポリウレア系重合体を主成分とする壁膜内に硬化剤又は硬化促進剤を内包してなるマイクロカプセル型硬化剤又は硬化促進剤が記載されているが、このようなマイクロカプセル型硬化剤又は硬化促進剤は、エポキシ樹脂組成物に添加される場合、貯蔵安定性の面で未だ改善の余地がある。
一方、例えば、特許文献2には、硬化触媒を含有する材料をポリシラザン由来のSiO2から構成される無機層により覆いカプセル化したマイクロカプセル型硬化触媒が記載されている。特許文献2には、同文献に記載のマイクロカプセル型硬化触媒は、シェルの耐薬品性、耐水性、耐熱性を生かし、使用される硬化剤等の種類にかかわらず高い保存安定性を実現できることが記載されている。
しかしながら、特許文献2に記載のマイクロカプセル型硬化触媒は、エポキシ樹脂組成物に添加される場合、シェルが無機材料からなるためにシェルの崩壊に時間がかかり、速硬化性に劣ることが問題である。
しかしながら、特許文献2に記載のマイクロカプセル型硬化触媒は、エポキシ樹脂組成物に添加される場合、シェルが無機材料からなるためにシェルの崩壊に時間がかかり、速硬化性に劣ることが問題である。
本発明は、エポキシ樹脂用硬化促進剤として用いられ、エポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性及び速硬化性を高めることのできる硬化促進剤カプセルを提供することを目的とする。また、本発明は、該硬化促進剤カプセルの製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、疎水性の硬化促進剤粒子を内包する硬化促進剤カプセルであって、前記硬化促進剤粒子の表面が樹脂層で被覆され、更に、前記樹脂層の表面が金属酸化物粒子で被覆されており、前記樹脂層の厚みは、前記硬化促進剤粒子の平均粒子径の3/4以下である硬化促進剤カプセルである。
以下、本発明を詳述する。
以下、本発明を詳述する。
本発明者らは、疎水性の硬化促進剤粒子を内包する硬化促進剤カプセルであって、前記硬化促進剤粒子の表面が所定の厚みの樹脂層で被覆され、更に、前記樹脂層の表面が金属酸化物粒子で被覆されている硬化促進剤カプセルは、エポキシ樹脂用硬化促進剤として好適に用いられ、エポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性及び速硬化性を高めることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明の硬化促進剤カプセルは、疎水性の硬化促進剤粒子を内包する。
上記硬化促進剤粒子は、疎水性であれば特に限定されず、例えば、イミダゾール化合物、ポリアミン化合物、変性ポリアミン化合物、ジシアンジアミド化合物、有機酸ヒドラジド化合物等からなる硬化促進剤粒子が挙げられる。なかでも、上記硬化促進剤粒子は、イミダゾール化合物からなることが好ましい。
なお、本明細書中、疎水性の硬化促進剤粒子とは、水に最大限溶解させたときの濃度が5重量%未満である硬化促進剤粒子を意味する。
上記硬化促進剤粒子は、疎水性であれば特に限定されず、例えば、イミダゾール化合物、ポリアミン化合物、変性ポリアミン化合物、ジシアンジアミド化合物、有機酸ヒドラジド化合物等からなる硬化促進剤粒子が挙げられる。なかでも、上記硬化促進剤粒子は、イミダゾール化合物からなることが好ましい。
なお、本明細書中、疎水性の硬化促進剤粒子とは、水に最大限溶解させたときの濃度が5重量%未満である硬化促進剤粒子を意味する。
上記イミダゾール化合物は、水に最大限溶解させたときの濃度が5重量%未満であれば特に限定されないが、炭素数11以上の炭化水素基を有するイミダゾール化合物が好ましい。
上記炭素数11以上の炭化水素基を有するイミダゾール化合物として、例えば、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−シアノエチルイミダゾール、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’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)−エチル−s−トリアジン等が挙げられる。なかでも、2−ウンデシルイミダゾールが好ましい。
上記炭素数11以上の炭化水素基を有するイミダゾール化合物として、例えば、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−シアノエチルイミダゾール、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’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)−エチル−s−トリアジン等が挙げられる。なかでも、2−ウンデシルイミダゾールが好ましい。
上記硬化促進剤粒子の平均粒子径は特に限定されないが、好ましい下限が2.0μm、好ましい上限が10μmである。上記硬化促進剤粒子の平均粒子径が2.0μm未満であると、硬化促進剤カプセルを製造することが困難となることがある。上記硬化促進剤粒子の平均粒子径が10μmを超えると、得られる硬化促進剤カプセルは機械的強度が低下し、エポキシ樹脂組成物に添加される場合、硬化促進剤カプセルが破壊してエポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性が低下することがある。
上記硬化促進剤粒子の平均粒子径は、より好ましい下限が3.0μm、より好ましい上限が6.0μmである。
上記硬化促進剤粒子の平均粒子径は、より好ましい下限が3.0μm、より好ましい上限が6.0μmである。
本発明の硬化促進剤カプセルにおいては、上記硬化促進剤粒子の表面が樹脂層で被覆され、更に、上記樹脂層の表面が金属酸化物粒子で被覆されている。
本明細書中、上記樹脂層の表面が上記金属酸化物粒子で被覆されているとは、上記金属酸化物粒子が上記樹脂層の表面に付着している状態と、上記金属酸化物粒子の一部が上記樹脂層中に埋もれている状態との両方を意味する。このような上記樹脂層と上記金属酸化物粒子とからなるカプセル構造を有することで、本発明の硬化促進剤カプセルは、エポキシ樹脂用硬化促進剤として好適に用いられる程度に充分なカプセル強度を有し、また、上記硬化促進剤粒子の融点以上の温度に加熱されると、上記硬化促進剤粒子が溶融又は分解することによってカプセル構造が容易に崩壊する。従って、本発明の硬化促進剤カプセルは、エポキシ樹脂用硬化促進剤として好適に用いられ、エポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性及び速硬化性を高めることができる。
本明細書中、上記樹脂層の表面が上記金属酸化物粒子で被覆されているとは、上記金属酸化物粒子が上記樹脂層の表面に付着している状態と、上記金属酸化物粒子の一部が上記樹脂層中に埋もれている状態との両方を意味する。このような上記樹脂層と上記金属酸化物粒子とからなるカプセル構造を有することで、本発明の硬化促進剤カプセルは、エポキシ樹脂用硬化促進剤として好適に用いられる程度に充分なカプセル強度を有し、また、上記硬化促進剤粒子の融点以上の温度に加熱されると、上記硬化促進剤粒子が溶融又は分解することによってカプセル構造が容易に崩壊する。従って、本発明の硬化促進剤カプセルは、エポキシ樹脂用硬化促進剤として好適に用いられ、エポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性及び速硬化性を高めることができる。
上記樹脂層の厚みは、上記硬化促進剤粒子の平均粒子径の3/4以下である。
上記樹脂層の厚みが上記硬化促進剤粒子の平均粒子径の3/4を超えると、上記金属酸化物粒子の平均粒子径に対して上記樹脂層の厚みが相対的に大きくなり、得られる硬化促進剤カプセルがエポキシ樹脂組成物に添加される場合、上記硬化促進剤粒子の融点以上の温度に加熱されてもカプセル構造が短時間で崩壊せず、エポキシ樹脂組成物の速硬化性を高めることが困難となる。
上記樹脂層の厚みは、上記硬化促進剤粒子の平均粒子径の1/2以下であることが好ましく、1/5以下であることがより好ましい。
上記樹脂層の厚みが上記硬化促進剤粒子の平均粒子径の3/4を超えると、上記金属酸化物粒子の平均粒子径に対して上記樹脂層の厚みが相対的に大きくなり、得られる硬化促進剤カプセルがエポキシ樹脂組成物に添加される場合、上記硬化促進剤粒子の融点以上の温度に加熱されてもカプセル構造が短時間で崩壊せず、エポキシ樹脂組成物の速硬化性を高めることが困難となる。
上記樹脂層の厚みは、上記硬化促進剤粒子の平均粒子径の1/2以下であることが好ましく、1/5以下であることがより好ましい。
また、上記樹脂層の厚みは、75nm以上であることが好ましい。上記樹脂層の厚みが75nm未満であると、硬化促進剤カプセルを製造することが困難となることがある。
上記樹脂層を構成する樹脂の軟化点は特に限定されないが、好ましい下限が120℃、好ましい上限が200℃である。上記樹脂層を構成する樹脂の軟化点が120℃未満であると、得られる硬化促進剤カプセルは耐熱性が低下して、エポキシ樹脂組成物に添加される場合、所望のエポキシ樹脂の硬化温度に到達する前に硬化が始まってしまうことがある。上記樹脂層を構成する樹脂の軟化点が200℃を超えると、得られる硬化促進剤カプセルがエポキシ樹脂組成物に添加される場合、上記硬化促進剤粒子の融点以上の温度に加熱されてもカプセル構造が崩壊せず硬化が充分に進行しないことがある。
上記樹脂層は、エポキシ基を有するポリスチレン化合物、エポキシ基を有するポリメタクリレート化合物及びこれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1つからなることが好ましい。
また、上記樹脂層は、イソシアネート化合物と水との反応生成物からなることも好ましい。上記イソシアネート化合物は特に限定されないが、分子内に2個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物が好ましい。
上記分子内に2個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物は特に限定されず、例えば、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,4−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニルジイソシアネート、3,3’−ジメチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、キシリレン−1,4−ジイソシアネート、4,4’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、プロピレン−1,2−ジイソシアネート、ブチレン−1,2−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,2−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,4−ジイソシアネート等のジイソシアネート類、トリイソシアネート類、p−フェニレンジイソチオシアネート、キシリレン−1,4−ジイソチオシアネート、エチリジンジイソチオシアネート等のイソチオシアネート類、4,4’−ジメチルジフェニルメタン−2,2’,5,5’−テトライソシアネート等のテトライソシアネート類等が挙げられる。
更に、上記分子内に2個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物として、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートとヘキサントリオールとの付加物、2,4−トリレンジイソシアネートとプレンツカテコールとの付加物、トリレンジイソシアネートとヘキサントリオールとの付加物、トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物、キシリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物、ヘキサメチレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物、トリフェニルジメチレントリイソシアネート、テトラフェニルトリメチレンテトライソシアネート、ペンタフェニルテトラメチレンペンタイソシアネート、リジンイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族多価イソシアネートの三量体等のイソシアネートプレポリマー等も挙げられる。
上記分子内に2個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物は特に限定されず、例えば、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,4−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニルジイソシアネート、3,3’−ジメチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、キシリレン−1,4−ジイソシアネート、4,4’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、プロピレン−1,2−ジイソシアネート、ブチレン−1,2−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,2−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,4−ジイソシアネート等のジイソシアネート類、トリイソシアネート類、p−フェニレンジイソチオシアネート、キシリレン−1,4−ジイソチオシアネート、エチリジンジイソチオシアネート等のイソチオシアネート類、4,4’−ジメチルジフェニルメタン−2,2’,5,5’−テトライソシアネート等のテトライソシアネート類等が挙げられる。
更に、上記分子内に2個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物として、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートとヘキサントリオールとの付加物、2,4−トリレンジイソシアネートとプレンツカテコールとの付加物、トリレンジイソシアネートとヘキサントリオールとの付加物、トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物、キシリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物、ヘキサメチレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物、トリフェニルジメチレントリイソシアネート、テトラフェニルトリメチレンテトライソシアネート、ペンタフェニルテトラメチレンペンタイソシアネート、リジンイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族多価イソシアネートの三量体等のイソシアネートプレポリマー等も挙げられる。
上記樹脂層は、電荷を持たせるために表面処理剤によって表面処理されていてもよい。
上記表面処理剤は特に限定されず、例えば、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤等が挙げられる。
上記表面処理剤は特に限定されず、例えば、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤等が挙げられる。
上記金属酸化物粒子は、上記樹脂層とともに本発明の硬化促進剤カプセルのカプセル構造を形成するだけではなく、本発明の硬化促進剤カプセルがエポキシ樹脂組成物に添加される場合、加熱によりカプセル構造が崩壊した後には、通常エポキシ樹脂組成物に添加される無機フィラーと同様に、硬化物の線膨張係数を低下させて信頼性を高める働きをすることができる。
上記金属酸化物粒子を構成する材料は特に限定されず、例えば、周期表3、4及び5周期の2族〜14族のうちの少なくとも1種からなる酸化物及びそれらの複合酸化物が挙げられ、具体的には、例えば、Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、Fe2O3、ZnO、MgO、CaO、CuO、SiO2−Al2O3、TiO2−Al2O3、SnO2−Sb2O3、TiO2−ZrO2、SiO2−TiO2、SiO2−Al2O3−MgO、SiO2−Al2O3−Ag2O、SiO2−TiO2−Fe2O3、SiO2−Al2O3−CaO、SiO2−TiO2−Al2O3、SiO2−Al2O3−ZnO、ITO等が挙げられる。なかでも、安価かつ安定性及び透明性に優れることから、上記金属酸化物粒子は、SiO2(シリカ)又はTiO2からなることが好ましい。
上記金属酸化物粒子を構成する材料は特に限定されず、例えば、周期表3、4及び5周期の2族〜14族のうちの少なくとも1種からなる酸化物及びそれらの複合酸化物が挙げられ、具体的には、例えば、Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、Fe2O3、ZnO、MgO、CaO、CuO、SiO2−Al2O3、TiO2−Al2O3、SnO2−Sb2O3、TiO2−ZrO2、SiO2−TiO2、SiO2−Al2O3−MgO、SiO2−Al2O3−Ag2O、SiO2−TiO2−Fe2O3、SiO2−Al2O3−CaO、SiO2−TiO2−Al2O3、SiO2−Al2O3−ZnO、ITO等が挙げられる。なかでも、安価かつ安定性及び透明性に優れることから、上記金属酸化物粒子は、SiO2(シリカ)又はTiO2からなることが好ましい。
上記金属酸化物粒子の平均粒子径は、上記硬化促進剤粒子の平均粒子径の1/20以下であることが好ましい。上記金属酸化物粒子の平均粒子径が上記硬化促進剤粒子の平均粒子径の1/20を超えると、得られる硬化促進剤カプセルは、上記金属酸化物粒子の被覆が不均一となって被覆密度が低下することにより、エポキシ樹脂組成物に添加される場合、エポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性を高めることが困難となることがある。
上記金属酸化物粒子の平均粒子径は、上記硬化促進剤粒子の平均粒子径の1/25以下であることがより好ましい。
上記金属酸化物粒子の平均粒子径は、上記硬化促進剤粒子の平均粒子径の1/25以下であることがより好ましい。
また、上記金属酸化物粒子の平均粒子径は、上記硬化促進剤粒子の平均粒子径の1/40以上であることが好ましい。上記金属酸化物粒子の平均粒子径が上記硬化促進剤粒子の平均粒子径の1/40未満であると、硬化促進剤カプセルを製造する際、上記金属酸化物粒子が小さくなりすぎて上記金属酸化物粒子同士で凝集を起こしてしまい、上記硬化促進剤粒子の表面を被覆することが困難となることがある。
本発明の硬化促進剤カプセルを製造する方法は特に限定されないが、上記硬化促進剤粒子の表面に上記樹脂層を形成する工程と、上記樹脂層の表面に、ヘテロ凝集により上記金属酸化物粒子を付着させる工程とを有する方法が好ましい。
このような本発明の硬化促進剤カプセルを製造する方法もまた、本発明の1つである。
このような本発明の硬化促進剤カプセルを製造する方法もまた、本発明の1つである。
本発明の硬化促進剤カプセルの製造方法では、まず、上記硬化促進剤粒子の表面に上記樹脂層を形成する工程を行う。
上記樹脂層を形成する方法は特に限定されず、例えば、懸濁重合法、ミニエマルション法、界面反応法、乳化重合法、分散重合法、ソープフリー重合法、相分離法、転相乳化法、ヘテロ凝集法、液中乾燥法、コアセルベーション法等が挙げられる。
上記樹脂層を形成する方法は特に限定されず、例えば、懸濁重合法、ミニエマルション法、界面反応法、乳化重合法、分散重合法、ソープフリー重合法、相分離法、転相乳化法、ヘテロ凝集法、液中乾燥法、コアセルベーション法等が挙げられる。
本発明の硬化促進剤カプセルの製造方法では、次いで、上記樹脂層の表面に、ヘテロ凝集により上記金属酸化物粒子を付着させる工程を行う。なお、一般的に、ヘテロ凝集とは、性質の異なる少なくとも2種の粒子をファンデルワールス力又は静電相互作用により凝集させることをいう。
上述したように、上記金属酸化物粒子の平均粒子径は、上記硬化促進剤粒子の平均粒子径の1/20以下であることが好ましい。上記金属酸化物粒子の平均粒子径が上記硬化促進剤粒子の平均粒子径の1/20を超えると、ヘテロ凝集による上記金属酸化物粒子の付着が不均一となって上記金属酸化物粒子の被覆密度が低下し、得られる硬化促進剤カプセルがエポキシ樹脂組成物に添加される場合、エポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性を高めることが困難となることがある。
上述したように、上記金属酸化物粒子の平均粒子径は、上記硬化促進剤粒子の平均粒子径の1/20以下であることが好ましい。上記金属酸化物粒子の平均粒子径が上記硬化促進剤粒子の平均粒子径の1/20を超えると、ヘテロ凝集による上記金属酸化物粒子の付着が不均一となって上記金属酸化物粒子の被覆密度が低下し、得られる硬化促進剤カプセルがエポキシ樹脂組成物に添加される場合、エポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性を高めることが困難となることがある。
本発明の硬化促進剤カプセルの製造方法により製造される硬化促進剤カプセルは、上記樹脂層と上記金属酸化物粒子とからなるカプセル構造を有することで、エポキシ樹脂用硬化促進剤として好適に用いられる程度に充分なカプセル強度を有し、また、上記硬化促進剤粒子の融点以上の温度に加熱されると、上記硬化促進剤粒子が溶融又は分解することによってカプセル構造が容易に崩壊することから、エポキシ樹脂用硬化促進剤として好適に用いられ、エポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性及び速硬化性を高めることができる。
本発明によれば、エポキシ樹脂用硬化促進剤として用いられ、エポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性及び速硬化性を高めることのできる硬化促進剤カプセルを提供することができる。また、本発明によれば、該硬化促進剤カプセルの製造方法を提供することができる。
以下に実施例を掲げて本発明の態様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ない。
(実施例1)
2−ウンデシルイミダゾール(融点70℃)20gを、ポリオキシエチレンラウリルエーテル2gを溶解したイオン交換水200gに添加して、80℃まで加熱しながら2時間攪拌を行い、その後、40℃まで冷却した後、分級することで、平均粒子径3.0μmの硬化促進剤粒子を得た。
次いで、分級後の硬化促進剤粒子をイオン交換水200g中に分散させて得られた分散液中に、酢酸エチル100mL中にマープルーフ(G−0130S、日油社製、エポキシ基を有するポリスチレン化合物)3gを溶解して得られたポリマー溶液を滴下しながら撹拌し、45℃で2時間減圧しながら酢酸エチルを除去した。その後、分散液に数平均粒子径90nmのシリカ粒子を5g添加し、3時間撹拌後、表1に示す厚みを有する樹脂層表面にシリカ粒子が付着した硬化促進剤カプセルを得た。
2−ウンデシルイミダゾール(融点70℃)20gを、ポリオキシエチレンラウリルエーテル2gを溶解したイオン交換水200gに添加して、80℃まで加熱しながら2時間攪拌を行い、その後、40℃まで冷却した後、分級することで、平均粒子径3.0μmの硬化促進剤粒子を得た。
次いで、分級後の硬化促進剤粒子をイオン交換水200g中に分散させて得られた分散液中に、酢酸エチル100mL中にマープルーフ(G−0130S、日油社製、エポキシ基を有するポリスチレン化合物)3gを溶解して得られたポリマー溶液を滴下しながら撹拌し、45℃で2時間減圧しながら酢酸エチルを除去した。その後、分散液に数平均粒子径90nmのシリカ粒子を5g添加し、3時間撹拌後、表1に示す厚みを有する樹脂層表面にシリカ粒子が付着した硬化促進剤カプセルを得た。
(実施例2)
2−ウンデシルイミダゾール(融点70℃)20gを、ポリオキシエチレンラウリルエーテル2gを溶解したイオン交換水200gに添加して、80℃まで加熱しながら2時間攪拌を行い、その後、40℃まで冷却した後、分級することで、平均粒子径3.0μmの硬化促進剤粒子を得た。
次いで、分級後の硬化促進剤粒子をイオン交換水200g中に分散させて得られた分散液中に、酢酸エチル100mL中にマープルーフ(G−0130S、日油社製、エポキシ基を有するポリスチレン化合物)3gを溶解して得られたポリマー溶液を滴下しながら撹拌し、45℃で2時間減圧しながら酢酸エチルを除去した。その後、分散液に数平均粒子径75nmのシリカ粒子を5g添加し、3時間撹拌後、表1に示す厚みを有する樹脂層表面にシリカ粒子が付着した硬化促進剤カプセルを得た。
2−ウンデシルイミダゾール(融点70℃)20gを、ポリオキシエチレンラウリルエーテル2gを溶解したイオン交換水200gに添加して、80℃まで加熱しながら2時間攪拌を行い、その後、40℃まで冷却した後、分級することで、平均粒子径3.0μmの硬化促進剤粒子を得た。
次いで、分級後の硬化促進剤粒子をイオン交換水200g中に分散させて得られた分散液中に、酢酸エチル100mL中にマープルーフ(G−0130S、日油社製、エポキシ基を有するポリスチレン化合物)3gを溶解して得られたポリマー溶液を滴下しながら撹拌し、45℃で2時間減圧しながら酢酸エチルを除去した。その後、分散液に数平均粒子径75nmのシリカ粒子を5g添加し、3時間撹拌後、表1に示す厚みを有する樹脂層表面にシリカ粒子が付着した硬化促進剤カプセルを得た。
(実施例3)
2−ウンデシルイミダゾール(融点70℃)20gを、ポリオキシエチレンラウリルエーテル2gを溶解したイオン交換水200gに添加して、80℃まで加熱しながら2時間攪拌を行い、その後、40℃まで冷却した後、分級することで、平均粒子径3.0μmの硬化促進剤粒子を得た。
次いで、分級後の硬化促進剤粒子をイオン交換水200g中に分散させて得られた分散液中に、酢酸エチル100mL中にマープルーフ(G−0130S、日油社製、エポキシ基を有するポリスチレン化合物)3gを溶解して得られたポリマー溶液を滴下しながら撹拌し、45℃で2時間減圧しながら酢酸エチルを除去した。その後、分散液に数平均粒子径120nmのシリカ粒子を5g添加し、3時間撹拌後、表1に示す厚みを有する樹脂層表面にシリカ粒子が付着した硬化促進剤カプセルを得た。
2−ウンデシルイミダゾール(融点70℃)20gを、ポリオキシエチレンラウリルエーテル2gを溶解したイオン交換水200gに添加して、80℃まで加熱しながら2時間攪拌を行い、その後、40℃まで冷却した後、分級することで、平均粒子径3.0μmの硬化促進剤粒子を得た。
次いで、分級後の硬化促進剤粒子をイオン交換水200g中に分散させて得られた分散液中に、酢酸エチル100mL中にマープルーフ(G−0130S、日油社製、エポキシ基を有するポリスチレン化合物)3gを溶解して得られたポリマー溶液を滴下しながら撹拌し、45℃で2時間減圧しながら酢酸エチルを除去した。その後、分散液に数平均粒子径120nmのシリカ粒子を5g添加し、3時間撹拌後、表1に示す厚みを有する樹脂層表面にシリカ粒子が付着した硬化促進剤カプセルを得た。
(実施例4)
2−ウンデシルイミダゾール(融点70℃)20gを、ポリオキシエチレンラウリルエーテル2gを溶解したイオン交換水200gに添加して、80℃まで加熱しながら2時間攪拌を行い、その後、40℃まで冷却した後、分級することで、平均粒子径3.0μmの硬化促進剤粒子を得た。
次いで、分級後の硬化促進剤粒子をイオン交換水200g中に分散させて得られた分散液中に、酢酸エチル150mL中にマープルーフ(G−0130S、日油社製、エポキシ基を有するポリスチレン化合物)15gを溶解して得られたポリマー溶液を滴下しながら撹拌し、45℃で3時間減圧しながら酢酸エチルを除去した。その後、分散液に数平均粒子径90nmのシリカ粒子を5g添加し、3時間撹拌後、表1に示す厚みを有する樹脂層表面にシリカ粒子が付着した硬化促進剤カプセルを得た。
2−ウンデシルイミダゾール(融点70℃)20gを、ポリオキシエチレンラウリルエーテル2gを溶解したイオン交換水200gに添加して、80℃まで加熱しながら2時間攪拌を行い、その後、40℃まで冷却した後、分級することで、平均粒子径3.0μmの硬化促進剤粒子を得た。
次いで、分級後の硬化促進剤粒子をイオン交換水200g中に分散させて得られた分散液中に、酢酸エチル150mL中にマープルーフ(G−0130S、日油社製、エポキシ基を有するポリスチレン化合物)15gを溶解して得られたポリマー溶液を滴下しながら撹拌し、45℃で3時間減圧しながら酢酸エチルを除去した。その後、分散液に数平均粒子径90nmのシリカ粒子を5g添加し、3時間撹拌後、表1に示す厚みを有する樹脂層表面にシリカ粒子が付着した硬化促進剤カプセルを得た。
(実施例5)
キシリレンジイソシアネート3モルとトリメチロールプロパン1モルとの付加物5gを、2−ウンデシルイミダゾール(融点70℃)2gとエチルメチルケトン75mLとの混合液中に添加した。その後、得られた混合液を、ポリオキシエチレンラウリルエーテル5gを溶解したイオン交換水500gに添加して撹拌を行い、次いで、別途調製したトリエチレンテトラミン1.7gを含有する水溶液10gを滴下しながら、撹拌した。その後、70℃で3時間反応を行うことで、数平均粒子径4.4μmの表面が樹脂層で被覆された硬化促進剤粒子が分散した分散液を得た。
その後、この分散液に数平均粒子径120nmのシリカ粒子を5g添加し、3時間撹拌後、表1に示す厚みを有する樹脂層表面にシリカ粒子が付着した硬化促進剤カプセルを得た
キシリレンジイソシアネート3モルとトリメチロールプロパン1モルとの付加物5gを、2−ウンデシルイミダゾール(融点70℃)2gとエチルメチルケトン75mLとの混合液中に添加した。その後、得られた混合液を、ポリオキシエチレンラウリルエーテル5gを溶解したイオン交換水500gに添加して撹拌を行い、次いで、別途調製したトリエチレンテトラミン1.7gを含有する水溶液10gを滴下しながら、撹拌した。その後、70℃で3時間反応を行うことで、数平均粒子径4.4μmの表面が樹脂層で被覆された硬化促進剤粒子が分散した分散液を得た。
その後、この分散液に数平均粒子径120nmのシリカ粒子を5g添加し、3時間撹拌後、表1に示す厚みを有する樹脂層表面にシリカ粒子が付着した硬化促進剤カプセルを得た
(比較例1)
2−ウンデシルイミダゾール(融点70℃)10gを、ポリオキシエチレンラウリルエーテル2gを溶解したイオン交換水200gに添加して、80℃まで加熱しながら2時間攪拌を行い、その後、40℃まで冷却した後、分級することで、平均粒子径3.0μmの硬化促進剤粒子を得た。
次いで、分級後の硬化促進剤粒子をイオン交換水200g中に分散させて得られた分散液中に、酢酸エチル100mL中にマープルーフ(G−0130S、日油社製、エポキシ基を有するポリスチレン化合物)20gを溶解して得られたポリマー溶液を滴下しながら撹拌し、45℃で2時間減圧しながら酢酸エチルを除去した。その後、分散液に数平均粒子径90nmのシリカ粒子を5g添加し、3時間撹拌後、表1に示す厚みを有する樹脂層表面にシリカ粒子が付着した硬化促進剤カプセルを得た。
2−ウンデシルイミダゾール(融点70℃)10gを、ポリオキシエチレンラウリルエーテル2gを溶解したイオン交換水200gに添加して、80℃まで加熱しながら2時間攪拌を行い、その後、40℃まで冷却した後、分級することで、平均粒子径3.0μmの硬化促進剤粒子を得た。
次いで、分級後の硬化促進剤粒子をイオン交換水200g中に分散させて得られた分散液中に、酢酸エチル100mL中にマープルーフ(G−0130S、日油社製、エポキシ基を有するポリスチレン化合物)20gを溶解して得られたポリマー溶液を滴下しながら撹拌し、45℃で2時間減圧しながら酢酸エチルを除去した。その後、分散液に数平均粒子径90nmのシリカ粒子を5g添加し、3時間撹拌後、表1に示す厚みを有する樹脂層表面にシリカ粒子が付着した硬化促進剤カプセルを得た。
(評価)
実施例、比較例で得られた硬化促進剤カプセルについて、以下の評価を行った。結果を表1に示した。
実施例、比較例で得られた硬化促進剤カプセルについて、以下の評価を行った。結果を表1に示した。
(1)貯蔵安定性
得られた硬化促進剤カプセルとビスフェノールA型エポキシ樹脂(JER828、ジャパンエポキシレジン社製)とを5:10の重量比で混合し、硬化促進剤カプセル含有樹脂組成物を300g調製した。得られた硬化促進剤カプセル含有樹脂組成物の25℃における粘度(cps)を、B型粘度計(型番「BM」、Haake社製)を用いて測定した。その後、硬化促進剤カプセル含有樹脂組成物を25℃で30日間放置した後の粘度(cps)を測定した。
得られた貯蔵前後(25℃、30日間の放置前後)の粘度の差を算出することにより、貯蔵安定性を評価した。
得られた硬化促進剤カプセルとビスフェノールA型エポキシ樹脂(JER828、ジャパンエポキシレジン社製)とを5:10の重量比で混合し、硬化促進剤カプセル含有樹脂組成物を300g調製した。得られた硬化促進剤カプセル含有樹脂組成物の25℃における粘度(cps)を、B型粘度計(型番「BM」、Haake社製)を用いて測定した。その後、硬化促進剤カプセル含有樹脂組成物を25℃で30日間放置した後の粘度(cps)を測定した。
得られた貯蔵前後(25℃、30日間の放置前後)の粘度の差を算出することにより、貯蔵安定性を評価した。
(2)速硬化性
得られた硬化促進剤カプセルとビスフェノールA型エポキシ樹脂(JER828、ジャパンエポキシレジン社製)とを5:10の重量比で混合し、硬化促進剤カプセル含有樹脂組成物を300g調製した。得られた硬化促進剤カプセル含有樹脂組成物を180℃に加熱されたホットプレート上にのせて、硬化するまでの時間(秒)を測定することにより、速硬化性を測定した。
得られた硬化促進剤カプセルとビスフェノールA型エポキシ樹脂(JER828、ジャパンエポキシレジン社製)とを5:10の重量比で混合し、硬化促進剤カプセル含有樹脂組成物を300g調製した。得られた硬化促進剤カプセル含有樹脂組成物を180℃に加熱されたホットプレート上にのせて、硬化するまでの時間(秒)を測定することにより、速硬化性を測定した。
本発明によれば、エポキシ樹脂用硬化促進剤として用いられ、エポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性及び速硬化性を高めることのできる硬化促進剤カプセルを提供することができる。また、本発明によれば、該硬化促進剤カプセルの製造方法を提供することができる。
Claims (7)
- 疎水性の硬化促進剤粒子を内包する硬化促進剤カプセルであって、
前記硬化促進剤粒子の表面が樹脂層で被覆され、更に、前記樹脂層の表面が金属酸化物粒子で被覆されており、
前記樹脂層の厚みは、前記硬化促進剤粒子の平均粒子径の3/4以下である
ことを特徴とする硬化促進剤カプセル。 - 金属酸化物粒子の平均粒子径は、硬化促進剤粒子の平均粒子径の1/20以下であることを特徴とする請求項1記載の硬化促進剤カプセル。
- 硬化促進剤粒子は、イミダゾール化合物からなることを特徴とする請求項1又は2記載の硬化促進剤カプセル。
- 金属酸化物粒子は、シリカからなることを特徴とする請求項1、2又は3記載の硬化促進剤カプセル。
- 樹脂層は、エポキシ基を有するポリスチレン化合物、エポキシ基を有するポリメタクリレート化合物及びこれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1つからなることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の硬化促進剤カプセル。
- 樹脂層は、イソシアネート化合物と水との反応生成物からなることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の硬化促進剤カプセル。
- 請求項1、2、3、4、5又は6記載の硬化促進剤カプセルの製造方法であって、
硬化促進剤粒子の表面に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層の表面に、ヘテロ凝集により金属酸化物粒子を付着させる工程とを有する
ことを特徴とする硬化促進剤カプセルの製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010054702A JP2011184669A (ja) | 2010-03-11 | 2010-03-11 | 硬化促進剤カプセル及び硬化促進剤カプセルの製造方法 |
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JP2010054702A JP2011184669A (ja) | 2010-03-11 | 2010-03-11 | 硬化促進剤カプセル及び硬化促進剤カプセルの製造方法 |
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JP2010054702A Pending JP2011184669A (ja) | 2010-03-11 | 2010-03-11 | 硬化促進剤カプセル及び硬化促進剤カプセルの製造方法 |
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JP (1) | JP2011184669A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100446729B1 (ko) * | 2001-11-30 | 2004-09-01 | 엘지전자 주식회사 | 근접장 광기록재생장치 |
-
2010
- 2010-03-11 JP JP2010054702A patent/JP2011184669A/ja active Pending
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