JP2014125494A - Metal-oxide-containing aqueous dispersion of fine particle of epoxy resin cured product and production method thereof - Google Patents

Metal-oxide-containing aqueous dispersion of fine particle of epoxy resin cured product and production method thereof Download PDF

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博 小林
Makiko Saito
真希子 斎藤
Itaru Asano
到 浅野
Hiroshi Takezaki
宏 竹崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dispersion of a fine resin particle which has excellent storage stability and can contain a metal oxide in a wide concentration range and its industrially advantageous production method.SOLUTION: An aqueous dispersion comprises (A) a fine particle of an epoxy resin cured product and (B) a metal oxide. An amount of unreacted epoxy resin in (A) the fine particle of the epoxy resin cured product is 0-30 mass%, and the average particle size of (A) the fine particle of the epoxy resin cured product is 0.05-100 μm. The aqueous dispersion is produced by adding a curing agent to an emulsion dispersed dropwise with an epoxy resin to harden an unreacted epoxy resin ingredient in a granular form to obtain (A1) a dispersion containing (A) the fine particle of the epoxy resin cured product and mixing (A1) the dispersion with (B) the metal oxide or (B1) a dispersion of the metal oxide.

Description

本発明は、貯蔵安定性に優れたエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液及びその製造法に関する。   The present invention relates to a metal oxide-containing aqueous dispersion of epoxy resin cured fine particles having excellent storage stability and a method for producing the same.

樹脂からなり、その直径が数十nmから数百μmの大きさまでの多岐にわたる微粒子である樹脂微粒子が、分散媒に分散した樹脂微粒子分散液は、塗料、印刷、接着、化粧品、医療などの幅広い分野で様々な用途に用いられている。この際、樹脂微粒子分散液の特性向上のために、金属酸化物を添加剤として加えることが広く知られている。この場合の金属酸化物の含有量は、樹脂微粒子含有量の等量以下であることが一般的である。   Resin fine particle dispersions in which resin fine particles, which are made of resin and have a diameter ranging from several tens of nanometers to several hundreds of micrometers, are dispersed in a dispersion medium are widely used in paints, printing, adhesion, cosmetics, medicine, etc. Used in various fields. At this time, it is widely known to add a metal oxide as an additive in order to improve the characteristics of the resin fine particle dispersion. In this case, the metal oxide content is generally equal to or less than the resin fine particle content.

一方、ファインセラミックス薄膜は、光学用途で反射防止膜、赤外線センサー用カットフィルター、X線センサー用カットフィルター、医療分析装置用バンドパスフィルターなどの多くの分野で使用されている。このようなファインセラミックス薄膜は、金属酸化物が液体中に分散した分散液を、印刷やコーティングなどの手法により支持体の上に塗布し、それを焼成することで得られる。前記反射防止膜において、膜の光散乱性を向上させる手法の一つとして、金属酸化物と異なる屈折率を有する樹脂微粒子を混合することが考えられる。このような用途においては、金属酸化物の含有量が、樹脂粒子含有量の等量以上となるような、金属酸化物を高濃度に含有した樹脂微粒子分散液が必要となる。   On the other hand, fine ceramic thin films are used in many fields such as antireflection films, cut filters for infrared sensors, cut filters for X-ray sensors, and bandpass filters for medical analyzers in optical applications. Such a fine ceramic thin film can be obtained by applying a dispersion in which a metal oxide is dispersed in a liquid onto a support by a technique such as printing or coating, and firing the dispersion. As one method for improving the light scattering property of the antireflection film, it is conceivable to mix resin fine particles having a refractive index different from that of the metal oxide. In such applications, a resin fine particle dispersion containing a high concentration of metal oxide is required so that the metal oxide content is equal to or greater than the resin particle content.

このように金属酸化物を含有した樹脂微粒子分散液の例としては、特許文献1及び2が挙げられる。しかしながら、いずれの分散液も金属酸化物の含有量は、樹脂微粒子含有量の3分の1以下であり、金属酸化物の含有量が、樹脂微粒子含有量の等量以上である安定な樹脂微粒子分散液を得る方法については、実質的に開示されていない。   Examples of the resin fine particle dispersion containing the metal oxide as described above include Patent Documents 1 and 2. However, in any of the dispersions, the content of the metal oxide is 1/3 or less of the resin fine particle content, and the stable resin fine particle content is equal to or more than the resin fine particle content. The method for obtaining the dispersion is not substantially disclosed.

特開2003−327918号公報JP 2003-327918 A 特開2007−112864号公報JP 2007-112864 A 特開2011−74208号公報JP 2011-74208 A

本発明は、貯蔵安定性に優れ、幅広い濃度で金属酸化物を含有し得る樹脂微粒子分散液及びその工業的に有利な製造方法を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a resin fine particle dispersion which is excellent in storage stability and can contain a metal oxide in a wide range of concentrations, and an industrially advantageous production method thereof.

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、粒子中の未反応エポキシ樹脂量が、30質量%以下のエポキシ樹脂硬化物微粒子を樹脂微粒子として用いることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problem can be solved by using, as resin fine particles, cured epoxy resin fine particles having an unreacted epoxy resin content of 30% by mass or less in the particles. The present invention has been reached.

即ち本発明は、
[1]エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)(以下、単に「粒子(A)」と称する場合もある)と金属酸化物(B)を含有する水分散液であって、前記エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)中の未反応エポキシ樹脂量が0〜30質量%であり、かつ平均粒子径が0.05〜100μmであることを特徴するエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液、
[2]前記水分散液中の金属酸化物(B)の質量をW1、エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)の質量をW2としたときに、0.01≦W1/W2≦100の関係を満たすことを特徴とする[1]記載のエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液、
[3]エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)のガラス転移温度が、50℃超であることを特徴とする[1]または[2]記載のエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液、
[4]エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)が、2官能エポキシ樹脂を硬化剤で硬化して得られるエポキシ樹脂硬化物微粒子であることを特徴とする[1]〜[3]いずれか記載のエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液、
[5]前記硬化剤が、アミン系硬化剤であることを特徴とする[1]〜[4]いずれか記載のエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液、
[6]エポキシ樹脂が滴状に分散したエマルションに硬化剤を加えて、未反応エポキシ樹脂成分を粒子状に硬化させ、エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)を含む分散液(A1)を得た後、該分散液(A1)と金属酸化物(B)または金属酸化物の分散液(B1)を混合することを特徴とする[1]〜[5]いずれか記載のエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液の製造方法、
である。
That is, the present invention
[1] Epoxy resin cured product fine particles (A) (hereinafter sometimes simply referred to as “particles (A)”) and an aqueous dispersion containing a metal oxide (B), the epoxy resin cured product fine particles (A) The amount of unreacted epoxy resin in (A) is 0 to 30% by mass, and the average particle size is 0.05 to 100 μm. The metal oxide-containing aqueous dispersion of cured epoxy resin particles,
[2] When the mass of the metal oxide (B) in the aqueous dispersion is W1, and the mass of the cured epoxy resin fine particles (A) is W2, the relationship of 0.01 ≦ W1 / W2 ≦ 100 is satisfied. A metal oxide-containing aqueous dispersion of cured epoxy resin particles according to [1],
[3] The metal oxide-containing aqueous dispersion of epoxy resin cured particles according to [1] or [2], wherein the glass transition temperature of the cured epoxy resin particles (A) exceeds 50 ° C.,
[4] The epoxy resin cured fine particles (A) are epoxy resin cured fine particles obtained by curing a bifunctional epoxy resin with a curing agent, and the epoxy according to any one of [1] to [3] Metal oxide-containing aqueous dispersion of cured resin fine particles,
[5] The metal oxide-containing aqueous dispersion of cured epoxy resin particles according to any one of [1] to [4], wherein the curing agent is an amine-based curing agent,
[6] After adding a curing agent to the emulsion in which the epoxy resin is dispersed in the form of droplets, the unreacted epoxy resin component is cured into particles, and obtaining a dispersion liquid (A1) containing fine particles of the cured epoxy resin (A) The dispersion resin (A1) and the metal oxide (B) or metal oxide dispersion (B1) are mixed, and the metal of the epoxy resin cured product fine particles according to any one of [1] to [5] Production method of oxide-containing aqueous dispersion,
It is.

本発明のエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液(以下、単に「水分散液」と称する場合もある)は、従来の樹脂微粒子の金属酸化物含有水分散液よりも幅広い濃度で金属酸化物を含有することが可能であり、貯蔵安定性にも優れる。以上の結果、本発明のエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液は、塗料、研磨剤、複合樹脂の有機フィラー、接着剤、固体潤滑剤、滑剤、剥離剤、化粧品、ファインセラミックス薄膜等の各種産業用途に有用である。   The metal oxide-containing aqueous dispersion of the epoxy resin cured product fine particles of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “water dispersion”) has a wider concentration than the conventional metal oxide-containing aqueous dispersion of resin fine particles. It can contain a metal oxide and has excellent storage stability. As a result, the metal oxide-containing aqueous dispersion of the epoxy resin cured fine particles of the present invention is a paint, an abrasive, an organic filler of a composite resin, an adhesive, a solid lubricant, a lubricant, a release agent, a cosmetic, a fine ceramic thin film. It is useful for various industrial uses.

以下、本発明をさらに詳しく説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

本発明におけるエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液は、粒子中の未反応エポキシ樹脂量が0〜30質量%であり、かつ平均粒子径が0.05〜100μmであるエポキシ樹脂硬化物微粒子(A)と金属酸化物(B)を含有してなる。   The epoxy resin cured aqueous dispersion of fine particles of cured epoxy resin in the present invention has an unreacted epoxy resin content in the particles of 0 to 30% by mass and an average particle size of 0.05 to 100 μm. The product fine particles (A) and the metal oxide (B) are contained.

ここで、未反応エポキシ樹脂とは、分子内のエポキシ基が1個も反応していないエポキシ樹脂硬化物微粒子の製造原料であるエポキシ樹脂のことである。   Here, the unreacted epoxy resin is an epoxy resin that is a raw material for producing fine particles of cured epoxy resin in which no epoxy group in the molecule has reacted.

本発明におけるエポキシ樹脂硬化物微粒子(A)中の未反応エポキシ樹脂量は、水分散液の貯蔵安定性の観点から0〜30質量%の範囲であることが好ましい。より好ましくは、0〜25質量%、さらに好ましくは、0〜20質量%、中でも好ましくは、0〜15質量%、特に好ましくは、0〜10質量%であり、極めて好ましい範囲は、0〜5質量%である。未反応エポキシ樹脂量が30質量%を超えると、樹脂微粒子同士が合着しやすくなり、貯蔵安定性が悪化することがある。   The amount of the unreacted epoxy resin in the cured epoxy resin fine particles (A) in the present invention is preferably in the range of 0 to 30% by mass from the viewpoint of the storage stability of the aqueous dispersion. More preferably, it is 0-25 mass%, More preferably, it is 0-20 mass%, Especially preferably, it is 0-15 mass%, Most preferably, it is 0-10 mass%, The very preferable range is 0-5 % By mass. When the amount of the unreacted epoxy resin exceeds 30% by mass, the resin fine particles are easily bonded to each other, and the storage stability may be deteriorated.

なお、本発明における未反応エポキシ樹脂量は、以下のように公知の技術(例えば、特許文献3)により測定される値である。   The amount of unreacted epoxy resin in the present invention is a value measured by a known technique (for example, Patent Document 3) as follows.

未反応エポキシ樹脂量を分析するには、粒子とアセトニトリルとを粒子濃度が20質量%以下となるように混合し、50℃で所定時間加熱攪拌した後、粒子を濾別する。これによって未反応エポキシ樹脂が抽出された濾液が得られ、濾液中のエポキシ樹脂濃度を測定することによって粒子中の未反応エポキシ樹脂量を求めることができる。加熱攪拌時間は、その条件において、例えば数時間おきに未反応エポキシ樹脂の抽出量を確認しながら、抽出量が一定となり安定した時間を任意に選択し行えばよい。   In order to analyze the amount of the unreacted epoxy resin, particles and acetonitrile are mixed so that the particle concentration is 20% by mass or less, heated and stirred at 50 ° C. for a predetermined time, and then the particles are separated by filtration. Thus, a filtrate from which unreacted epoxy resin has been extracted is obtained, and the amount of unreacted epoxy resin in the particles can be determined by measuring the concentration of the epoxy resin in the filtrate. The heating and stirring time may be arbitrarily selected as long as the extraction amount becomes constant while the extraction amount of the unreacted epoxy resin is confirmed every few hours under the conditions.

未反応エポキシ樹脂濃度の測定方法については、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析を行い、以下に示すような絶対検量線法によって定量すればよい。具体的には、まず、エポキシ樹脂硬化物微粒子の製造原料であるエポキシ樹脂を、HPLCを用いて測定した際の溶出時間を確認する。次に、濃度の異なるいくつかのエポキシ樹脂のみを含む試料と、それらから得られるHPLC分析チャート上の面積の関係より検量線を作成する。続いて、上記未反応エポキシ樹脂が抽出された濾液をHPLC分析し、原料エポキシ樹脂の溶出時間に対応するピークの面積を求める。最後に、予め作成した検量線より、濾液中の未反応エポキシ樹脂量を算出し、[濾液中の未反応エポキシ樹脂量÷抽出に用いたエポキシ樹脂硬化物微粒子量×100]により、エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)中の未反応エポキシ樹脂量(質量%)に換算する。   About the measuring method of an unreacted epoxy resin density | concentration, a high performance liquid chromatography (HPLC) analysis may be performed and quantified by the absolute calibration curve method as shown below. Specifically, first, the elution time when the epoxy resin, which is a raw material for producing the cured epoxy resin particles, is measured using HPLC is confirmed. Next, a calibration curve is created from the relationship between the samples containing only some epoxy resins having different concentrations and the area on the HPLC analysis chart obtained therefrom. Subsequently, the filtrate from which the unreacted epoxy resin has been extracted is subjected to HPLC analysis, and the peak area corresponding to the elution time of the raw material epoxy resin is determined. Finally, the amount of unreacted epoxy resin in the filtrate is calculated from a calibration curve prepared in advance, and the epoxy resin cured by [the amount of unreacted epoxy resin in the filtrate ÷ the amount of fine particles of cured epoxy resin used for extraction × 100]. Converted to the amount (% by mass) of unreacted epoxy resin in the product fine particles (A).

また、粒子径が小さく、濾過が困難な場合には、遠心分離により粒子と媒体を分離し、媒体を試料とすることで未反応エポキシ樹脂量を定量できる。   When the particle size is small and filtration is difficult, the amount of unreacted epoxy resin can be quantified by separating the particles and the medium by centrifugation and using the medium as a sample.

本発明におけるエポキシ樹脂硬化物微粒子(A)の平均粒子径は、0.05〜100μmの範囲であることが好ましい。より好ましい上限としては、50μm以下、さらに好ましくは、10μm以下であり、特に好ましい上限は、5μm以下である。また、より好ましい下限は、0.1μm以上、さらに好ましくは、0.15μm以上であり、特に好ましい下限は、0.2μm以上である。エポキシ樹脂硬化物微粒子の平均粒子径が0.05μm未満であると、効率的に生産することが困難である。また、エポキシ樹脂硬化物微粒子の平均粒子径が100μmを超えると、分散液にした際に沈殿が生じやすくなる傾向がある。   The average particle diameter of the cured epoxy resin fine particles (A) in the present invention is preferably in the range of 0.05 to 100 μm. A more preferred upper limit is 50 μm or less, still more preferably 10 μm or less, and a particularly preferred upper limit is 5 μm or less. Further, a more preferable lower limit is 0.1 μm or more, further preferably 0.15 μm or more, and a particularly preferable lower limit is 0.2 μm or more. If the average particle diameter of the cured epoxy resin particles is less than 0.05 μm, it is difficult to produce efficiently. On the other hand, if the average particle diameter of the cured epoxy resin particles exceeds 100 μm, precipitation tends to occur when the dispersion liquid is formed.

また、粒子径分布指数は、用途によって好ましい範囲に適宜調整すればよい。   Further, the particle size distribution index may be appropriately adjusted within a preferable range depending on the application.

例えば、塗料の低粘度化を図るには、粒子径分布指数が2.0以上であることが好ましく、より好ましくは、5.0以上である。液晶ディスプレイ等の電子部品製造用スペーサーとして用いる場合、粒子径分布指数が2.0以下であることが好ましく、より好ましくは、1.5以下であり、さらに好ましくは、1.2以下であり、特に好ましくは、1.1以下である。また、好ましい下限は1.0である。   For example, in order to reduce the viscosity of the paint, the particle size distribution index is preferably 2.0 or more, and more preferably 5.0 or more. When used as a spacer for manufacturing an electronic component such as a liquid crystal display, the particle size distribution index is preferably 2.0 or less, more preferably 1.5 or less, still more preferably 1.2 or less, Particularly preferably, it is 1.1 or less. The preferred lower limit is 1.0.

なお、本発明におけるエポキシ樹脂硬化物微粒子(A)の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡または透過型電子顕微鏡写真から任意の100個の粒子直径を特定し、その算術平均を求めることにより算出することができる。   In addition, the average particle diameter of the cured epoxy resin fine particles (A) in the present invention is calculated by specifying an arbitrary 100 particle diameters from a scanning electron microscope or a transmission electron microscope photograph and obtaining the arithmetic average thereof. be able to.

前記写真において、真円状でない場合、即ち楕円状のような場合は、粒子の最大径をその粒子径とする。粒子径を正確に測定するためには、少なくとも5000倍以上、好ましくは、10000倍以上の倍率で測定する。   In the photograph, when the shape is not a perfect circle, that is, when it is oval, the maximum diameter of the particle is taken as the particle diameter. In order to accurately measure the particle size, it is measured at a magnification of at least 5000 times, preferably 10,000 times or more.

電子顕微鏡観察の試料は、遠心分離、濾紙やフィルター等を用いた濾過等の公知の分離技術により、エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)を水分散液から取り出し、必要に応じてリスラリー洗浄等を行った後に、加熱乾燥、凍結乾燥等の公知の乾燥技術により溶媒を除去して作製される。   Samples for electron microscope observation are taken out of the aqueous dispersion with the epoxy resin cured fine particles (A) by known separation techniques such as centrifugation and filtration using filter paper or filters, and reslurry washing is performed as necessary. Thereafter, the solvent is removed by a known drying technique such as heat drying or freeze drying.

粒子径分布指数は、上記で得られた個々の粒子直径の値を、下記数値変換式に基づき算出した。   The particle size distribution index was calculated based on the following numerical conversion formula for the individual particle diameter values obtained above.

Figure 2014125494
Figure 2014125494

尚、Di:粒子個々の粒子径、n:測定数(100)、Dn:数平均粒子径、Dv:体積平均粒子径、PDI:粒子径分布指数とする。   Here, Di: particle diameter of individual particles, n: number of measurements (100), Dn: number average particle diameter, Dv: volume average particle diameter, PDI: particle diameter distribution index.

本発明におけるエポキシ樹脂硬化物微粒子(A)のガラス転移温度は、貯蔵安定性の観点から、50℃を超えることが好ましい。より好ましくは、55℃以上、さらに好ましくは、60℃以上である。ガラス転移温度が50℃以下であると、前記樹脂微粒子同士が合着しやすくなり、貯蔵安定性が悪化することがある。上限については、特に制限はないが、用途によって好ましい範囲に適宜調整すればよい。   The glass transition temperature of the cured epoxy resin fine particles (A) in the present invention preferably exceeds 50 ° C. from the viewpoint of storage stability. More preferably, it is 55 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher. When the glass transition temperature is 50 ° C. or lower, the resin fine particles are likely to coalesce and storage stability may be deteriorated. Although there is no restriction | limiting in particular about an upper limit, What is necessary is just to adjust suitably to a preferable range with a use.

なお、本発明におけるガラス転移温度は、次のようにして測定される値である。   In addition, the glass transition temperature in this invention is a value measured as follows.

<ガラス転移温度>
示差走査熱量計(DSC、例えば、セイコーインスツル社製ロボットDSC)を用いて、窒素雰囲気下、0℃から、当該ポリマーの予想されるガラス転移温度よりも30℃超える温度までの温度範囲を、20℃/分の昇温速度で1回昇温させた後に1分間保持し、その後20℃/分で0℃まで降温させて1分間保持した後、再度20℃/分で昇温させた時に得られるDSC曲線において低温側及び高温側のベースラインの延長した直線から縦軸方向に等距離にある直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線とが交わる点の温度をガラス転移温度とした。
<Glass transition temperature>
Using a differential scanning calorimeter (DSC, for example, Seiko Instruments robot DSC), under a nitrogen atmosphere, a temperature range from 0 ° C. to a temperature exceeding 30 ° C. above the expected glass transition temperature of the polymer, Obtained when the temperature is raised once at a rate of 20 ° C./minute and held for 1 minute, then lowered to 0 ° C. at 20 ° C./minute, held for 1 minute, and then heated again at 20 ° C./minute. In the obtained DSC curve, the temperature at the point where the straight line equidistant in the vertical axis direction from the extended straight line of the low-temperature side and high-temperature side baselines and the curve of the step-like change portion of the glass transition was defined as the glass transition temperature.

なお、ここでいうDSC曲線とは、縦軸に試験片と基準物質の温度が等しくなるように両者に加えた単位時間当たりの熱エネルギーの入力の差を、横軸に温度をとった示差走査熱量測定において描かれる曲線のことを指す。   The DSC curve here is a differential scan in which the vertical axis represents the difference in thermal energy input per unit time applied to the test piece and the reference material so that the temperatures are equal, and the horizontal axis represents the temperature. It refers to the curve drawn in calorimetry.

本発明に適用されるエポキシ樹脂硬化物微粒子は、少なくともエポキシ樹脂と硬化剤とからなり、これらを反応させて得られる粒子であればよい。エポキシ樹脂としては、分子中に2個以上のエポキシ基を有していれば、特に限定されず、エポキシ当量(1当量のエポキシ基を含む樹脂の質量)として65〜2000を有するものを全て使用することができる。その具体例としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ビスフェノールE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S型エポキシ樹脂、フェノール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、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートやビニルシクロヘキセンジエポキサイド等の脂環式エポキシ樹脂、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、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、無水フタル酸型エポキシ樹脂、トリスフェノールアルカン型エポキシ樹脂等の芳香核部を水素添加したエポキシ樹脂、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物のジグリシジルエーテル、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物のジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、脂肪族多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ヘキサヒドロ無水フタル酸のジグリシジルエステル等の多塩基酸のポリグリシジルエステル等が挙げられる。これらの化合物は単独でまたは2種以上を適宜混合して使用することができる。これらのうち、2官能エポキシ樹脂が、架橋構造が強固になり過ぎず、貯蔵安定性と成膜性を両立できるため好ましい。中でも、最も広範に使用される点からビスフェノールA型エポキシ樹脂が、特に好ましい。   The fine particles of the cured epoxy resin applied to the present invention may be particles that are obtained by reacting at least an epoxy resin and a curing agent. As an epoxy resin, if it has two or more epoxy groups in a molecule | numerator, it will not specifically limit, All the things which have 65-2000 as an epoxy equivalent (mass of resin containing 1 equivalent of epoxy groups) are used. can do. Specific examples thereof include, for example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, bisphenol E type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, Biphenyl type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, hydroquinone type epoxy resin, naphthalene skeleton type epoxy resin, tetraphenylolethane type epoxy resin, trishydroxyphenylmethane type epoxy resin, dicyclopentadienephenol type epoxy resin, 3,4-epoxy Alicyclic epoxy resins such as cyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate and vinylcyclohexene diepoxide, bisphenol Epoxy resin with hydrogenated aromatic core such as A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, phthalic anhydride type epoxy resin, trisphenol alkane type epoxy resin, bisphenol A ethylene Diglycidyl ether of oxide adduct, diglycidyl ether of bisphenol A propylene oxide adduct, cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, polyglycidyl ether of aliphatic polyhydric alcohol, diglycidyl ester of hexahydrophthalic anhydride, etc. Examples include polyglycidyl esters. These compounds can be used alone or in admixture of two or more. Of these, a bifunctional epoxy resin is preferable because the cross-linked structure does not become too strong, and both storage stability and film formability can be achieved. Among these, bisphenol A type epoxy resins are particularly preferable because they are most widely used.

また、上記エポキシ樹脂には、本発明の効果を損なわない範囲で、ブチルグリシジルエーテル、ラウリルグリシジルエーテル等のアルキルグリシジルエーテル、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等のエポキシ基を1個もったグリシジルエーテル等を混合して使用できる。これらの化合物は単独でまたは2種以上を適宜混合して使用することができる。   In addition, the epoxy resin has a glycidyl ether having one epoxy group such as alkyl glycidyl ether such as butyl glycidyl ether and lauryl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, and cresyl glycidyl ether as long as the effects of the present invention are not impaired. Etc. can be mixed and used. These compounds can be used alone or in admixture of two or more.

エポキシ樹脂の市販品としては“jER”(登録商標)827(ビスフェノールA型エポキシ樹脂)、“jER”(登録商標)828(ビスフェノールA型エポキシ樹脂)、“jER”(登録商標)806(ビスフェノールF型エポキシ樹脂)、“jER”(登録商標)807(ビスフェノールF型エポキシ樹脂)“jER”(登録商標)152(フェノールノボラック型エポキシ樹脂)、“jER”(登録商標)154(フェノールノボラック型エポキシ樹脂)(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製)、“エピクロン”(登録商標)850(ビスフェノールA型エポキシ樹脂)、“エピクロン”(登録商標)830(ビスフェノールF型エポキシ樹脂)“エピクロン”(登録商標)N−740(フェノールノボラック型エポキシ樹脂)(以上、DIC(株)製)、“エポトート”(登録商標)YD128(ビスフェノールA型エポキシ樹脂)(東都化成(株)製)、“jER”(登録商標)YX8000(三菱化学(株)製)、“デナコール”(登録商標)EX−252(ナガセケムテックス(株)製)、“リカレジン”(登録商標)HBE−100(新日本理化(株)製)、“サントート”(登録商標)ST−3000(新日鐵化学(株)製)、“アデカレジン”(登録商標)EP−4080((株)ADEKA製)、SR−HBA(阪本薬品工業(株)製)(以上、水素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂)等が市販されている。   Commercially available epoxy resins include “jER” (registered trademark) 827 (bisphenol A type epoxy resin), “jER” (registered trademark) 828 (bisphenol A type epoxy resin), “jER” (registered trademark) 806 (bisphenol F). Type epoxy resin), "jER" (registered trademark) 807 (bisphenol F type epoxy resin) "jER" (registered trademark) 152 (phenol novolac type epoxy resin), "jER" (registered trademark) 154 (phenol novolac type epoxy resin) (Epoxylon (registered trademark) 850 (bisphenol A type epoxy resin), "Epiclon" (registered trademark) 830 (bisphenol F type epoxy resin) "Epiclon" (registered trademark) ) N-740 (phenol novolac type epoxy resin) ( Above, manufactured by DIC Corporation), “Epototo” (registered trademark) YD128 (bisphenol A type epoxy resin) (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), “jER” (registered trademark) YX8000 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), “Denacol” (registered trademark) EX-252 (manufactured by Nagase ChemteX Corporation), “Lika Resin” (registered trademark) HBE-100 (manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd.), “Santo Tote” (registered trademark) ST-3000 (Manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), “ADEKA RESIN” (registered trademark) EP-4080 (manufactured by ADEKA Co., Ltd.), SR-HBA (manufactured by Sakamoto Yakuhin Kogyo Co., Ltd.) (above, hydrogenated bisphenol A type epoxy Resin) and the like are commercially available.

硬化剤としては、特に限定されないが、エポキシ樹脂の硬化剤として通常用いられる脂肪族アミン、脂環式アミン、芳香族アミン、ポリアミドアミン、カルボン酸無水物及びルイス酸錯体、酸系硬化触媒、塩基系硬化触媒などが挙げられる。中でも反応速度の点からアミン系硬化剤が好ましく、脂肪族アミン、脂環式アミン、ポリアミドアミンが、特に好ましい。   Although it does not specifically limit as a hardening | curing agent, The aliphatic amine normally used as a hardening | curing agent of an epoxy resin, an alicyclic amine, an aromatic amine, a polyamidoamine, a carboxylic acid anhydride, a Lewis acid complex, an acid type curing catalyst, a base And a system curing catalyst. Of these, amine curing agents are preferable from the viewpoint of reaction rate, and aliphatic amines, alicyclic amines, and polyamide amines are particularly preferable.

脂肪族アミンの具体的な例としては、ヒドラジン、ヘキサンニ酸ジヒドラジド、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、2−メチル−1,5−ジアミノペンタン、N−ヘキシルトリメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、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、ジプロプレンジアミン、トリエチレンジアミン、ポリアミドアミン、オクチルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、ステアリルアミン、ココアルキルアミン、牛脂アルキルアミン、オレイルアミン、硬化牛脂アルキルアミン、N,N−ジメチルラウリルアミン、N,N−ジメチルミリスチルアミンなどが挙げられる。   Specific examples of the aliphatic amine include hydrazine, hexane diacid azide, ethylene diamine, trimethylene diamine, tetramethylene diamine, pentamethylene diamine, hexamethylene diamine, 2-methyl-1,5-diaminopentane, and N-hexyltri. Methylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, diethylaminopropylamine, tetraethylenepentamine, dipropyleneamine, triethylenediamine, polyamidoamine, octylamine, laurylamine, myristylamine, stearylamine, cocoalkylamine, tallow alkylamine, oleylamine, Examples thereof include hardened tallow alkylamine, N, N-dimethyllaurylamine, N, N-dimethylmyristylamine and the like.

脂環式アミンの具体的な例としては、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、4,4’−メチレンビス(シクロへキシルアミン)、4,4’−メチレンビス(2−メチルシクロへキシルアミン)、1,2−シクロヘキサンジアミン、1,3−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミン、メンセンジアミン、ピペリジン、ピペラジン、2−メチルピペラジン、N,N−ジメチルピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、4,4’−トリメチレンジピペラジン、4−ヒドロキシピペラジン、4−アミノメチルピペラジン、1−[4−(3−アミノプロピルアミノ)ブチル]ピペラジンまたは4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどが挙げられる。   Specific examples of the alicyclic amine include 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine), 4,4 ′. -Methylenebis (2-methylcyclohexylamine), 1,2-cyclohexanediamine, 1,3-cyclohexanediamine, 1,4-cyclohexanediamine, isophoronediamine, mensendiamine, piperidine, piperazine, 2-methylpiperazine, N, N -Dimethylpiperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, 4,4'-trimethylenedipiperazine, 4-hydroxypiperazine, 4-aminomethylpiperazine, 1- [4- (3-aminopropylamino) butyl] piperazine Or 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpi Lysine, and the like.

また、芳香族アミンの具体的な例としては、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジフェニルメタンなどが用いられる。   Specific examples of aromatic amines include diaminodiphenyl sulfone and diaminodiphenylmethane.

中でも、好ましくは、ピペラジン、2−メチルピペラジン、N,N−ジメチルピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、4,4’−トリメチレンジピペラジン、4−ヒドロキシピペラジン、4−アミノメチルピペラジン、1−[4−(3−アミノプロピルアミノ)ブチル]ピペラジン、4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、ヒドラジン、ヘキサン二酸ジヒドラジド、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、2−メチル−1,5−ジアミノペンタン、N−ヘキシルトリメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジエチルアミノプロピルアミン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、4,4’−メチレンビス(シクロへキシルアミン)、4,4’−メチレンビス(2−メチルシクロへキシルアミン)、1,2−シクロヘキサンジアミン、1,3−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミン、メンセンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン及びジアミノジフェニルメタンが挙げられる。特に好ましくは、ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、エチレンジアミン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,3−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミン、メンセンジアミンである。   Among these, preferably piperazine, 2-methylpiperazine, N, N-dimethylpiperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, 4,4′-trimethylenedipiperazine, 4-hydroxypiperazine, 4-aminomethylpiperazine, 1- [4- (3-aminopropylamino) butyl] piperazine, 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, hydrazine, hexanedioic acid dihydrazide, ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, penta Methylenediamine, hexamethylenediamine, 2-methyl-1,5-diaminopentane, N-hexyltrimethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, diethylaminopropylamine, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4 Bis (aminomethyl) cyclohexane, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine), 4,4′-methylenebis (2-methylcyclohexylamine), 1,2-cyclohexanediamine, 1,3-cyclohexanediamine, 1,4 -Cyclohexanediamine, isophoronediamine, mensendiamine, diaminodiphenylsulfone and diaminodiphenylmethane. Particularly preferably, piperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, ethylenediamine, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,3-cyclohexanediamine, 1,4 -Cyclohexane diamine, isophorone diamine, mensen diamine.

硬化剤の市販品としては、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン、脂肪族アミン型の(“jERキュア(登録商標)”(ジャパンエポキシレジン(株)製))、ポリオキシアルキレンアミン類の(“ジェファーミン(登録商標)”(三井化学ファイン(株)製))、ポリアミドアミン類の(“ラッカマイド”(登録商標)(大日本インキ工業(株)製))、ポリアルキレンポリアミン系アミドアミン類の(“ポリマイド”(登録商標)(三洋化成工業(株)製))などが挙げられる。   Commercially available curing agents include triethylenetetramine, diethylenetriamine, aliphatic amine type (“jER Cure (registered trademark)” (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)), polyoxyalkyleneamines (“Jeffamine ( Registered trademark) ”(manufactured by Mitsui Chemicals Fine Co., Ltd.), polyamidoamines (“ Rakkamide ”(registered trademark) (manufactured by Dainippon Ink Industries, Ltd.)), polyalkylene polyamine-based amidoamines (“ polyamide ” (Registered trademark) (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.).

さらに、これらの硬化剤は、本発明の効果を損なわない範囲で硬化活性を高めるために適当な硬化助剤を組み合わせて用いることができる。エポキシ樹脂に硬化助剤を組み合わせる場合の好ましい例としては、ジシアンジアミドに、3−(3,4−ジクロロフェニル)−1、1−ジメチル尿素(DCMU)などの尿素誘導体を硬化助剤として組み合わせる例、芳香族アミンに三フッ化ホウ素エチルアミン錯体を硬化助剤として組み合わせる例、及びカルボン酸無水物やノボラック樹脂に3級アミンを硬化助剤として組み合わせる例などが挙げられる。   Furthermore, these curing agents can be used in combination with an appropriate curing aid in order to increase the curing activity within a range not impairing the effects of the present invention. Preferred examples of the case where a curing aid is combined with an epoxy resin include an example of combining dicyandiamide with a urea derivative such as 3- (3,4-dichlorophenyl) -1,1-dimethylurea (DCMU) as a curing aid, Examples include combining a group 3 amine with a boron trifluoride ethylamine complex as a curing aid, and combining a tertiary amine with a carboxylic acid anhydride or a novolac resin as a curing aid.

本発明に適用されるエポキシ樹脂硬化物微粒子はその構成成分として他のポリマーを含んでいてもかまわない。ポリマー成分の例としては、ポリアミド系樹脂、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、芳香族ポリスルホン系樹脂、芳香族ポリエーテルスルホン系樹脂等が挙げられるが、これに限定されるものではない。これらポリマーのエポキシ樹脂硬化物微粒子中の構成比率は、95質量%以下であることが好ましい。95質量%より多い場合は、本来のエポキシ樹脂の性能である加熱硬化性能、接着性能などの機能が不十分となる傾向にある。より好ましくは90質量%以下である。下限としては特に制限はないが、ポリマーの特性を十分発揮させる観点から、5質量%以上であることが好ましい。   The fine particles of cured epoxy resin applied to the present invention may contain other polymers as its constituent components. Examples of polymer components include, but are not limited to, polyamide resins, styrene resins, vinyl resins, polyester resins, aromatic polysulfone resins, aromatic polyethersulfone resins, and the like. . The constituent ratio of the cured epoxy resin particles of these polymers is preferably 95% by mass or less. When it is more than 95% by mass, functions such as heat curing performance and adhesion performance, which are the performance of the original epoxy resin, tend to be insufficient. More preferably, it is 90 mass% or less. Although there is no restriction | limiting in particular as a minimum, It is preferable that it is 5 mass% or more from a viewpoint of fully exhibiting the characteristic of a polymer.

本発明に適用される金属酸化物(B)としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化アンチモン、酸化ニオブ、酸化インジウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化カリウム、酸化ビスマス、酸化タンタル及び酸化鉄(磁性酸化鉄を含む)等公知の金属酸化物が挙げられ、これらの酸化物は単独でまたは2種以上を適宜混合して使用することができる。   Examples of the metal oxide (B) applied to the present invention include titanium oxide, zinc oxide, tungsten oxide, antimony oxide, niobium oxide, indium oxide, barium titanate, strontium titanate, aluminum oxide, chromium oxide, manganese oxide, Known metal oxides such as molybdenum oxide, vanadium oxide, tin oxide, zirconium oxide, potassium oxide, bismuth oxide, tantalum oxide, and iron oxide (including magnetic iron oxide) can be mentioned. These oxides can be used alone or in combination of two kinds. The above can be mixed and used suitably.

金属酸化物(B)の形状としては、特に限定されないが、粒子状であることが好ましい。ここで粒子状とは、球形状、楕円体状、赤血球状、または、球形状若しくは楕円体状の粒子が凝集した造粒物の形状、さらに不定形破砕状やその造粒物の形状が挙げられる。
金属酸化物(B)の平均粒子径は、用途によって好ましい範囲に適宜調整すればよいが、一般的に3〜500nmであることが好ましく、より好ましい上限としては、300nm以下、さらに好ましい上限は、100nm以下である。平均粒子径が3nm以上であると、金属酸化物(B)と媒体の総界面自由エネルギーが小さくなり、金属酸化物(B)の分散が容易になる。さらに金属酸化物(B)の合成が容易となり、コストダウンが期待できる。平均粒子径が500nmを超えると、分散液にした際に沈殿が生じやすくなる傾向がある。
なお、本発明における金属酸化物(B)の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡または透過型電子顕微鏡写真から任意の100個の粒子直径を特定し、その算術平均を求めることにより算出することができる。
Although it does not specifically limit as a shape of a metal oxide (B), A particulate form is preferable. Here, the particulate shape includes a spherical shape, an ellipsoidal shape, a red blood cell shape, a shape of a granulated product in which spherical or ellipsoidal particles are aggregated, and an irregularly crushed shape or a shape of the granulated product. It is done.
The average particle diameter of the metal oxide (B) may be appropriately adjusted within a preferable range depending on the use, but is generally preferably 3 to 500 nm, and a more preferable upper limit is 300 nm or less, and a more preferable upper limit is 100 nm or less. When the average particle size is 3 nm or more, the total interface free energy between the metal oxide (B) and the medium becomes small, and the dispersion of the metal oxide (B) becomes easy. Furthermore, synthesis of the metal oxide (B) becomes easy, and cost reduction can be expected. If the average particle diameter exceeds 500 nm, precipitation tends to occur when the dispersion is made.
In addition, the average particle diameter of the metal oxide (B) in the present invention can be calculated by specifying an arbitrary 100 particle diameters from a scanning electron microscope or a transmission electron microscope photograph and obtaining the arithmetic average thereof. it can.

前記写真において、真円状でない場合、即ち楕円状のような場合は、粒子の最大径をその粒子径とする。粒子径を正確に測定するためには、少なくとも10000倍以上、好ましくは、50000倍以上の倍率で測定する。   In the photograph, when the shape is not a perfect circle, that is, when it is oval, the maximum diameter of the particle is taken as the particle diameter. In order to accurately measure the particle size, it is measured at a magnification of at least 10,000 times, preferably at least 50,000 times.

電子顕微鏡観察の試料は、遠心分離、濾紙やフィルター等を用いた濾過等の公知の分離技術により、金属酸化物(B)を水分散液から取り出し、必要に応じてリスラリー洗浄等を行った後に、加熱乾燥、凍結乾燥等の公知の乾燥技術により溶媒を除去して作製される。   Samples for observation under an electron microscope are obtained after taking out the metal oxide (B) from the aqueous dispersion and performing reslurry washing or the like as required by a known separation technique such as centrifugation or filtration using filter paper or a filter. It is produced by removing the solvent by a known drying technique such as heat drying or freeze drying.

本発明の水分散液は、界面活性剤成分を含んでいても良い。界面活性剤としては、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性イオン界面活性剤、非イオン系界面活性剤が挙げられ、アニオン系界面活性剤としては、例えば脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸エステルナトリウム、アルキルスルホン酸ナトリウム、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、モノアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルナトリウム、脂肪酸エステルスルホン酸ナトリウム、脂肪酸エステル硫酸エステルナトリウム、脂肪酸アルキロースアミド硫酸エステルナトリウム、脂肪酸アミドスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。カチオン系界面活性剤としては、例えば塩化アルキルメチルアンモニウム、塩化アルキルトリメチルアンモニウム、塩化ジアルキルジメチルアンモニウム、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム、塩化アルキルピリジニウムなどが挙げられる。両性イオン界面活性剤としては、例えばアルキルアミノカルボン酸塩、カルボキシベタイン、アルキルベタイン、スルホベタイン、ホスホベタインなどが挙げられる。非イオン系界面活性剤としては、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンラノリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリコールモノ脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、脂肪酸モノエタノールアミド、脂肪酸ジエタノールアミド、脂肪酸トリエタノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、イソプロパノールアミド、アルキルアミンオキシド、ポリオキシエチレンアミン、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アルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル及びこれらの誘導体などが挙げられる。   The aqueous dispersion of the present invention may contain a surfactant component. Examples of the surfactant include a cationic surfactant, an anionic surfactant, an amphoteric surfactant, and a nonionic surfactant. Examples of the anionic surfactant include fatty acid sodium, fatty acid potassium, and alkylbenzene. Sodium sulfonate, sodium alkyl sulfate, sodium alkyl sulfonate, sodium alkyl ether sulfate, monoalkyl phosphate, sodium polyoxyethylene alkyl ether phosphate, sodium fatty acid ester sulfonate, sodium fatty acid ester sulfate, fatty acid alkyl Examples include sodium rosamide sulfate and sodium fatty acid amide sulfonate. Examples of the cationic surfactant include alkyl methyl ammonium chloride, alkyl trimethyl ammonium chloride, dialkyl dimethyl ammonium chloride, alkyl dimethyl benzyl ammonium chloride, and alkyl pyridinium chloride. Examples of zwitterionic surfactants include alkylaminocarboxylates, carboxybetaines, alkylbetaines, sulfobetaines, phosphobetaines, and the like. Nonionic surfactants include sucrose fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene lanolin fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene glycol monofatty acid ester, fatty acid alkanolamide, fatty acid monoethanolamide. , Fatty acid diethanolamide, fatty acid triethanolamide, polyoxyethylene fatty acid amide, isopropanolamide, alkylamine oxide, polyoxyethylene amine, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene styrenated phenyl ether and these And derivatives thereof.

なお、ここでいうアルキルとは、例示するならば炭素数1から30までの直鎖型飽和炭化水素基または分岐型飽和炭化水素基が挙げられる。またアルキルの部分が水素原子、直鎖型不飽和炭化水素基、分岐型不飽和炭化水素基であっても良い。特に、本発明で使用する界面活性剤としては、好ましくは上記に含まれる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スチレン化フェニルエーテル及びそれらの誘導体である。前記アルキル基の好ましい範囲としては、炭素数1から20までの直鎖型飽和炭化水素基または分岐型飽和炭化水素基が挙げられる。またアルキルの部分が水素原子、直鎖型不飽和炭化水素基、分岐型不飽和炭化水素基であっても良い。   The alkyl referred to here includes, for example, straight-chain saturated hydrocarbon groups or branched saturated hydrocarbon groups having 1 to 30 carbon atoms. The alkyl moiety may be a hydrogen atom, a linear unsaturated hydrocarbon group, or a branched unsaturated hydrocarbon group. In particular, the surfactant used in the present invention is preferably a polyoxyethylene alkyl ether, a polyoxyethylene styrenated phenyl ether or a derivative thereof contained in the above. A preferable range of the alkyl group includes a straight-chain saturated hydrocarbon group or a branched saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. The alkyl moiety may be a hydrogen atom, a linear unsaturated hydrocarbon group, or a branched unsaturated hydrocarbon group.

特に好ましい界面活性剤としては、下記構造のものが挙げられる。   Particularly preferred surfactants include those having the following structure.

Figure 2014125494
Figure 2014125494

式中、mは1〜3の正数、また、nは5〜100、好ましくは10〜40の正数である。   In the formula, m is a positive number of 1 to 3, and n is a positive number of 5 to 100, preferably 10 to 40.

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スチレン化フェニルエーテル及びそれらの誘導体は、エポキシ樹脂硬化物の微粒子に対し適当なHLB値を有しているため、エポキシ樹脂硬化物微粒子の分散媒への分散性を向上すると共に、得られた分散液が長期的に安定な分散性を維持することができる。   Since polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene styrenated phenyl ether and derivatives thereof have an appropriate HLB value for the fine particles of the cured epoxy resin, the dispersibility of the fine particles of the cured epoxy resin in the dispersion medium And the obtained dispersion can maintain long-term stable dispersibility.

また、本発明の水分散液は、分散液の粘度を調整する目的で有機バインダー樹脂を添加しても良い。さらに前記有機バインダー樹脂は、エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)及び金属酸化物(B)の分散を補助する役割を有する。   In addition, an organic binder resin may be added to the aqueous dispersion of the present invention for the purpose of adjusting the viscosity of the dispersion. Furthermore, the said organic binder resin has a role which assists dispersion | distribution of epoxy resin hardened material microparticles | fine-particles (A) and a metal oxide (B).

上記有機バインダー樹脂としては、特に限定されず、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのポリビニルアルコールアセタール変性物、ゼラチン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド及びデキストリン等が挙げられる。上記有機バインダー樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   The organic binder resin is not particularly limited, but is modified with polyvinyl alcohol acetal such as ethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, gelatin, polyacrylic acid, polyacrylamide And dextrin. As for the said organic binder resin, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

本発明の水分散液は、エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)と金属酸化物(B)の相互作用が小さいことに起因し、該水分散液中に幅広い濃度で金属酸化物(B)を含有することができる。金属酸化物の含有量は、用途によって好ましい範囲に適宜調整すればよいが、一般的には、金属酸化物(B)の質量をW1、エポキシ樹脂硬化物微粒子分散液中のエポキシ樹脂硬化物微粒子(A)の質量をW2としたときに、0.01≦W1/W2≦100の関係を満たすことが好ましい。この範囲を外れると、エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)と金属酸化物(B)のうち、一方の性状が強くなり、本発明の効果が得られないことがある。   The aqueous dispersion of the present invention contains the metal oxide (B) at a wide concentration in the aqueous dispersion due to the small interaction between the epoxy resin cured fine particles (A) and the metal oxide (B). can do. The content of the metal oxide may be appropriately adjusted within a preferable range depending on the application. In general, the mass of the metal oxide (B) is W1, and the epoxy resin cured fine particles in the epoxy resin cured fine particle dispersion liquid. When the mass of (A) is W2, it is preferable that the relationship of 0.01 ≦ W1 / W2 ≦ 100 is satisfied. If it is out of this range, one of the cured epoxy resin fine particles (A) and the metal oxide (B) becomes stronger, and the effects of the present invention may not be obtained.

両粒子の特性をバランスよく発現させるための好ましい上限は、50以下であり、より好ましくは、30以下であり、さらに好ましくは、10以下である。また、下限としては、好ましくは、0.1以上、より好ましくは0.2以上、さらに好ましくは、0.3以上である。   A preferable upper limit for expressing the characteristics of both particles in a balanced manner is 50 or less, more preferably 30 or less, and still more preferably 10 or less. Moreover, as a minimum, Preferably it is 0.1 or more, More preferably, it is 0.2 or more, More preferably, it is 0.3 or more.

本発明の水分散液は、本発明の効果を阻害しない範囲で、さらに必要により、着色剤、酸化防止剤、可塑剤等の添加剤を加えることができる。これらの添加剤は、予め水に含有せしめ、本発明の水分散液を構成してもよいし、別途水分散液に添加してもよい。   The aqueous dispersion of the present invention can be added with additives such as a colorant, an antioxidant, and a plasticizer, if necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired. These additives may be previously contained in water to constitute the aqueous dispersion of the present invention, or may be added separately to the aqueous dispersion.

着色剤としては、無機顔料、有機顔料、染料などが挙げられる。無機顔料としては、白色顔料、コバルト化合物、鉄化合物、硫化物及びこれらの混合物などが挙げられる。有機顔料としてはアゾ顔料、多環式顔料及びこれらの混合物が挙げられる。染料としては、アゾ系、アントラキノン系、インジゴイド系、硫化系、トリフェニルメタン系、ピラゾロン系、スチルベン系、ジフェニルメタン系、キサンテン系、アリザリン系アクリジン系、キノンイミン系、チアゾール系、メチン系、ニトロ系、ニトロソ系、アニリン系及びこれらの混合物などが挙げられる。酸化防止剤としては、ラジカルを補足する目的で添加することから、フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、芳香族アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤などが挙げられる。これら酸化防止剤の具体例としては、フェノール、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、ベンゾキノン、1,2−ナフトキノン、クレゾール、カテコール、安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、サリチル酸、ヒドロキシベンゼンスルホン酸、2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン、6−t−ブチル−m−クレゾール 、2,6−ジ−t−ブチル −p−クレゾール 、4−t−ブチルカテコール、2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノール、2−t−ブチルハイドロキノン、2−t−ブチル−4−メトキシフェノール等が挙げられる。   Examples of the colorant include inorganic pigments, organic pigments, and dyes. Examples of inorganic pigments include white pigments, cobalt compounds, iron compounds, sulfides, and mixtures thereof. Organic pigments include azo pigments, polycyclic pigments, and mixtures thereof. As dyes, azo, anthraquinone, indigoid, sulfide, triphenylmethane, pyrazolone, stilbene, diphenylmethane, xanthene, alizarin acridine, quinoneimine, thiazole, methine, nitro, Examples thereof include nitroso, aniline, and mixtures thereof. Antioxidants are added for the purpose of scavenging radicals, so phenol-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, aromatic amine-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, etc. Can be mentioned. Specific examples of these antioxidants include phenol, hydroquinone, p-methoxyphenol, benzoquinone, 1,2-naphthoquinone, cresol, catechol, benzoic acid, hydroxybenzoic acid, salicylic acid, hydroxybenzenesulfonic acid, 2,5-di -T-butylhydroquinone, 6-t-butyl-m-cresol, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 4-t-butylcatechol, 2,4-dimethyl-6-t-butylphenol, 2 -T-butylhydroquinone, 2-t-butyl-4-methoxyphenol and the like.

本発明の水分散液中のエポキシ樹脂硬化物微粒子(A)と金属酸化物(B)の含有量の合計は、分散液のハンドリング性の観点から、前記水分散液100質量%中、5〜80質量%が好ましく、より好ましい上限としては、75質量%以下、さらに好ましい上限は、70質量%以下である。また、より好ましい下限は、10質量%以上、さらに好ましい下限は、15質量%以上である。前記含有量の合計が、80質量%を超えると、分散液の流動性が不十分となるおそれがある。前記含有量の合計が、5質量%未満であると、水分散液の粘度が低すぎて、粘度調整のために有機バインダー樹脂等を大量に加えることが必要となることがある。   The total content of the epoxy resin cured product fine particles (A) and the metal oxide (B) in the aqueous dispersion of the present invention is 5 to 100% by mass from the viewpoint of handling properties of the dispersion. 80% by mass is preferable, and a more preferable upper limit is 75% by mass or less, and a further preferable upper limit is 70% by mass or less. A more preferred lower limit is 10% by mass or more, and a more preferred lower limit is 15% by mass or more. If the total content exceeds 80% by mass, the fluidity of the dispersion may be insufficient. If the total content is less than 5% by mass, the viscosity of the aqueous dispersion may be too low, and it may be necessary to add a large amount of an organic binder resin or the like for viscosity adjustment.

本発明の水分散液100質量%中、分散媒である水の含有量は、20〜95質量%であることが好ましく、より好ましい上限は、90質量%以下、さらに好ましい上限は、85質量%以下である。水の含有量が上記下限を満たすと、前記分散液の流動性が適度になり、ハンドリングが容易になる。水の含有量が上記上限を満たすと、分散液のハンドリング性を維持したまま、分散液の効率的な使用が可能となる。   In 100% by mass of the aqueous dispersion of the present invention, the content of water as a dispersion medium is preferably 20 to 95% by mass, and a more preferable upper limit is 90% by mass or less, and a more preferable upper limit is 85% by mass. It is as follows. When the water content satisfies the above lower limit, the fluidity of the dispersion becomes appropriate and handling becomes easy. When the water content satisfies the above upper limit, the dispersion can be used efficiently while maintaining the handleability of the dispersion.

本発明の水分散液が上記有機界面活性剤を含有する場合に、該界面活性剤の含有量は、エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)、金属酸化物(B)、有機バインダー樹脂及び添加剤等の濃度及び種類により、適宜選択される。水分散液100質量%中、前記界面活性剤の含有量は、好ましい範囲の一例を挙げると、0.5〜30質量%である。   When the aqueous dispersion of the present invention contains the organic surfactant, the content of the surfactant is such that the epoxy resin cured product fine particles (A), the metal oxide (B), the organic binder resin, and the additive It is appropriately selected depending on the concentration and type. In 100% by mass of the aqueous dispersion, the content of the surfactant is 0.5 to 30% by mass as an example of a preferred range.

本発明の水分散液が上記有機バインダー樹脂を含有する場合に、前記水分散液の分散安定性とハンドリング性の観点から、該有機バインダー樹脂の含有量は、水分散液100質量%中、1〜30質量%であることが好ましい。   In the case where the aqueous dispersion of the present invention contains the organic binder resin, from the viewpoint of dispersion stability and handling properties of the aqueous dispersion, the content of the organic binder resin is 1 in 100% by mass of the aqueous dispersion. It is preferable that it is -30 mass%.

添加剤の濃度については、特に限定されないが、水分散液100質量%中、0.001〜10質量%の範囲が好ましい。より好ましい上限としては、5質量%以下であり、3質量%以下が最も好ましい。また、好ましい下限としては、0.02質量%以上であり、0.05質量%以上が最も好ましい。   Although it does not specifically limit about the density | concentration of an additive, The range of 0.001-10 mass% is preferable in 100 mass% of aqueous dispersions. The upper limit is more preferably 5% by mass or less, and most preferably 3% by mass or less. Moreover, as a preferable minimum, it is 0.02 mass% or more, and 0.05 mass% or more is the most preferable.

次に本発明のエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液を得る方法について説明する。   Next, a method for obtaining a metal oxide-containing aqueous dispersion of fine particles of cured epoxy resin of the present invention will be described.

本発明の水分散液の製造方法は、特に限定するものではないが、例示するならば、エポキシ樹脂が滴状に分散したエマルションに硬化剤を加えて、エポキシ樹脂成分を粒子状に硬化させ、エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)を含む分散液(A1)を得た後、該分散液(A1)と金属酸化物(B)または金属酸化物の分散液(B1)を混合して製造する方法が挙げられる。   The method for producing the aqueous dispersion of the present invention is not particularly limited, but if exemplified, a curing agent is added to the emulsion in which the epoxy resin is dispersed in a droplet form, and the epoxy resin component is cured into particles, A method for producing a dispersion liquid (A1) containing cured epoxy resin fine particles (A) and then mixing the dispersion liquid (A1) and a metal oxide (B) or metal oxide dispersion liquid (B1). Is mentioned.

また、上記分散液(A1)を得るためのエポキシ樹脂エマルションの製造方法としての他の態様として、次のものが例示される。本発明では、これらの方法について特に限定するものではない。
(1)空中あるいは水中で振動するノズルからエポキシ樹脂またはその溶液を連続吐出させることによって液滴状に切断し、それを水中に捕集する方法。
(2)空中あるいは水中のノズルからエポキシ樹脂またはその溶液をパルス状に吐出させ、それを水中に捕集する方法。
(3)界面活性剤を含む水でエポキシ樹脂またはその溶液を乳化する方法。
(4)粉体乳化剤を含む水でエポキシ樹脂またはその溶液を乳化する方法。
(5)保護コロイド性物質を含む水でエポキシ樹脂またはその溶液を乳化する方法。
Moreover, the following are illustrated as another aspect as a manufacturing method of the epoxy resin emulsion for obtaining the said dispersion liquid (A1). In the present invention, these methods are not particularly limited.
(1) A method in which an epoxy resin or a solution thereof is continuously discharged from a nozzle that vibrates in the air or in water to cut it into droplets and collect it in water.
(2) A method of discharging an epoxy resin or a solution thereof in a pulse form from an air or water nozzle and collecting it in water.
(3) A method of emulsifying an epoxy resin or a solution thereof with water containing a surfactant.
(4) A method of emulsifying an epoxy resin or a solution thereof with water containing a powder emulsifier.
(5) A method of emulsifying an epoxy resin or a solution thereof with water containing a protective colloidal substance.

上記方法のうち、生産性の点から(3)〜(5)の方法が本発明に好ましく用いられるが、(1)〜(5)の方法を組合せることも本発明では好ましく用いられる。   Among the above methods, the methods (3) to (5) are preferably used in the present invention from the viewpoint of productivity, but the combination of the methods (1) to (5) is also preferably used in the present invention.

上記方法における界面活性剤としては、特に限定するものではないが、前述のカチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性イオン界面活性剤、非イオン系界面活性剤を用いることができる。このなかでも、エマルションの安定性の観点から非イオン性界面活性剤が好ましい。界面活性剤は、単独で用いることもできるし、2種以上のものを組み合わせて用いることもできる。これらの界面活性剤はエポキシ樹脂及び硬化剤の混合物またはそれらの溶液に対して0.5〜30質量%程度加えられる。   Although it does not specifically limit as surfactant in the said method, The above-mentioned cationic surfactant, anionic surfactant, zwitterionic surfactant, and nonionic surfactant can be used. Of these, nonionic surfactants are preferred from the viewpoint of emulsion stability. Surfactants can be used alone or in combination of two or more. These surfactants are added in an amount of about 0.5 to 30% by mass with respect to a mixture of epoxy resin and curing agent or a solution thereof.

また、粉体乳化剤としては、微粉末結晶性セルロースや硫酸バリウム粉末などがあり、0.5〜20質量%程度使用される。   Moreover, as a powder emulsifier, there exists fine powder crystalline cellulose, barium sulfate powder, etc., and about 0.5-20 mass% is used.

また、保護コロイド性物質としては、ポリビニルアルコール、アラビアゴム、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、アルギン酸ソーダなどあり、水性の分散媒に0.1〜20質量%程度溶解して使用されるのが一般的である。   Examples of protective colloidal substances include polyvinyl alcohol, gum arabic, carboxymethylcellulose, gelatin, and sodium alginate, which are generally used in an amount of about 0.1 to 20% by mass dissolved in an aqueous dispersion medium. .

界面活性剤または粉体乳化剤はエポキシ樹脂に加えられ、保護コロイド性物質を添加する場合には水に溶解しておくのが一般的であるが、エポキシ樹脂と界面活性剤、粉体乳化剤または保護コロイド性物質の相溶性によっては、界面活性剤または粉体乳化剤を水に溶解して添加しても、保護コロイド性物質をエポキシ樹脂に加えても良い。   Surfactant or powder emulsifier is added to the epoxy resin, and it is common to dissolve in water when adding protective colloidal material, but epoxy resin and surfactant, powder emulsifier or protection Depending on the compatibility of the colloidal substance, a surfactant or a powder emulsifier may be added by dissolving in water, or a protective colloidal substance may be added to the epoxy resin.

エポキシ樹脂を水に乳化分散する方法として、強く攪拌されているエポキシ樹脂またはその溶液に水を徐々に加えるか、逆に強く攪拌されている水にエポキシ樹脂またはその溶液を徐々に加える方法が一般的である。エポキシ樹脂またはその溶液の粘度が低い時には特にどちらかの方法であっても乳化は可能であるが、粘度が高い場合には、前者の方法、つまり強く攪拌されているエポキシ樹脂またはその溶液に水を徐々に加える方法が推奨される。   As a method of emulsifying and dispersing an epoxy resin in water, a method of gradually adding water to a strongly stirred epoxy resin or a solution thereof, or a method of gradually adding an epoxy resin or solution thereof to a strongly stirred water is generally used. Is. When the viscosity of the epoxy resin or its solution is low, emulsification is possible by either method. However, when the viscosity is high, the former method, that is, the epoxy resin or its solution that is vigorously stirred, The method of gradually adding is recommended.

エポキシ樹脂は、一般に粘度が1ポイズ以上あるため、前者の方法をとるのが好ましい。   Since the epoxy resin generally has a viscosity of 1 poise or more, it is preferable to take the former method.

この工程における混合装置は、上記エマルションが得られる混合であればよく、高粘度のエポキシ樹脂を主成分とする分散相を効率よく水相中に分散することを考慮すると、例えば、ホモミキサー、ディスパーなどの剪断力の強い装置を併用することが好ましい。   The mixing apparatus in this step may be any mixture that can provide the above emulsion. Considering efficient dispersion of a dispersed phase mainly composed of a high-viscosity epoxy resin in an aqueous phase, for example, a homomixer, a disperser, etc. It is preferable to use an apparatus having a strong shearing force such as

上記工程における混合温度は、特に制限されるものではなく、適宜選定することができるが、好ましくは、10〜90℃、より好ましくは、25〜60℃とすると好適である。混合温度が10℃未満であると、分散相の粘度が高すぎて均一に分散されず1000μmを越える粗大粒子が多く生成される場合があり、また、90℃を超えて高すぎると、硬化の際に液滴同士の合一が起こり、小粒径の粒子が得られない。   The mixing temperature in the above step is not particularly limited and can be appropriately selected. However, it is preferably 10 to 90 ° C, more preferably 25 to 60 ° C. When the mixing temperature is less than 10 ° C., the viscosity of the dispersed phase is too high, and it may not be uniformly dispersed, and many coarse particles exceeding 1000 μm may be generated. In this case, the droplets are coalesced, and a particle having a small particle size cannot be obtained.

硬化剤の配合量は、エポキシ樹脂100質量%に対し、好ましくは1〜100質量%、より好ましくは1〜60質量%、さらに好ましくは1〜30質量%である。硬化剤は、そのまま加えても良く、また、乳化前にあらかじめエポキシ樹脂に溶解または分散させておいても良いが、溶液状態で加えるのが均一な硬化を行うために好ましい。この際の溶媒としては、硬化剤が溶けるものであればいずれでも良く、特に好ましいものは、エポキシ樹脂の分散媒と同じ水である。   The compounding amount of the curing agent is preferably 1 to 100% by mass, more preferably 1 to 60% by mass, and further preferably 1 to 30% by mass with respect to 100% by mass of the epoxy resin. The curing agent may be added as it is, or may be dissolved or dispersed in the epoxy resin in advance before emulsification, but it is preferable to add it in a solution state for uniform curing. Any solvent can be used as long as it can dissolve the curing agent, and water that is the same as the dispersion medium of the epoxy resin is particularly preferable.

エポキシ樹脂を硬化反応させる加熱温度は好ましくは20℃〜200℃、より好ましくは20℃〜100℃、さらに好ましくは40℃〜80℃にするとよい。また、硬化反応を行う時間は、好ましくは10分〜100時間、より好ましくは30分〜50時間、さらに好ましくは1時間〜20時間の範囲である。また、反応雰囲気は、空気下、窒素、アルゴン、二酸化炭素等の不活性ガス雰囲気下のいずれでも良いが、好ましくは窒素雰囲気下である。   The heating temperature for curing the epoxy resin is preferably 20 ° C to 200 ° C, more preferably 20 ° C to 100 ° C, and even more preferably 40 ° C to 80 ° C. The time for performing the curing reaction is preferably in the range of 10 minutes to 100 hours, more preferably 30 minutes to 50 hours, and even more preferably 1 hour to 20 hours. In addition, the reaction atmosphere may be any of air, an inert gas atmosphere such as nitrogen, argon, carbon dioxide, or the like, but is preferably a nitrogen atmosphere.

エポキシ樹脂を硬化反応させて微粒子を形成するときの攪拌速度としては、好ましくは100〜1600rpmであり、より好ましくは200〜900rpmであり、更に好ましくは300〜600rpmである。   The stirring speed when the epoxy resin is cured to form fine particles is preferably 100 to 1600 rpm, more preferably 200 to 900 rpm, and still more preferably 300 to 600 rpm.

これらの温度、時間、攪拌条件で操作することにより、凝集・融着をさせることなく、目的のエポキシ樹脂硬化物微粒子(A)を含む分散液(A1)を得ることができる。   By operating at these temperature, time, and stirring conditions, the dispersion (A1) containing the desired cured epoxy resin fine particles (A) can be obtained without aggregation and fusion.

本発明のエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液を調製する際に、前記分散液(A1)と金属酸化物(B)または金属酸化物の分散液(B1)を混合する順は特に限定されない。エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)及び金属酸化物(B)が良好な分散状態となるように、有機バインダー樹脂、各種添加剤は混合される。   In preparing the metal oxide-containing aqueous dispersion of the cured epoxy resin particles of the present invention, the order of mixing the dispersion (A1) and the metal oxide (B) or the metal oxide dispersion (B1) is as follows. There is no particular limitation. The organic binder resin and various additives are mixed so that the cured epoxy resin fine particles (A) and the metal oxide (B) are in a good dispersion state.

上記混合の際には、分散機を用いることが好ましい。該分散機として、公知の分散機を用いることができる。上記分散装置としては、特に限定されず、ボールミル、ビーズミル、ブレンダーミル、超音波ミル、ペイントシェイカー、ホモジナイザー、ディスパー、攪拌羽根式ミキサー、3本ロール、ヘンシェルミキサー及び自転公転型ミキサー等が挙げられる。また、混合時に、加熱、冷却、加圧又は減圧を行ってもよい。   In the mixing, it is preferable to use a disperser. A known disperser can be used as the disperser. The dispersing device is not particularly limited, and examples thereof include a ball mill, a bead mill, a blender mill, an ultrasonic mill, a paint shaker, a homogenizer, a disper, a stirring blade mixer, a three roll, a Henschel mixer, and a rotation / revolution mixer. Moreover, you may perform a heating, cooling, pressurization, or pressure reduction at the time of mixing.

金属酸化物の分散液(B1)は、特に限定はされず、金属酸化物(B)が水あるいは水と混和する溶媒に分散したものが使用できる。   The metal oxide dispersion (B1) is not particularly limited, and the metal oxide (B) dispersed in water or a solvent miscible with water can be used.

このように、本発明の方法で製造された樹脂微粒子分散液は、貯蔵安定性に優れ、幅広い濃度で金属酸化物を含有し得ることに加え、含有するエポキシ樹脂硬化物微粒子が高い硬度、耐熱性及び耐薬品性及び高い真球度を兼ね備えており、塗料、印刷、接着、化粧品、医療などの幅広い分野における各種用途にとって極めて有用である。   Thus, the resin fine particle dispersion produced by the method of the present invention has excellent storage stability and can contain metal oxides in a wide range of concentrations, and the epoxy resin cured fine particles contained therein have high hardness and heat resistance. It is extremely useful for various applications in a wide range of fields such as paint, printing, adhesion, cosmetics, and medicine.

具体的には、化粧品の改質剤、トナー用添加剤、塗料などのレオロジー改質剤、医療用診断検査剤、樹脂成形体、フィルム、繊維などの機械特性改良剤として期待できる。また、反射防止膜、赤外線センサー用カットフィルター、X線センサー用カットフィルター、医療分析装置用バンドパスフィルターなどに使用されるファインセラミックス薄膜の原料としても極めて有用である。   Specifically, it can be expected as a cosmetic property modifier, a toner additive, a rheology modifier such as a paint, a medical diagnostic test agent, a resin molded article, a film, a fiber, and other mechanical property improvers. It is also extremely useful as a raw material for fine ceramic thin films used in antireflection films, cut filters for infrared sensors, cut filters for X-ray sensors, bandpass filters for medical analyzers, and the like.

以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to these.

なお、以下実施例中における粒子中の未反応エポキシ樹脂量、平均粒子径、粒子径分布指数及びガラス転移温度は、次に示す方法で測定した値である。   In the following examples, the amount of unreacted epoxy resin, average particle size, particle size distribution index, and glass transition temperature in the particles are values measured by the following methods.

(1)粒子中の未反応エポキシ樹脂量の測定方法
エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)を含む分散液(A1)を、15000Gで遠心分離した後、上澄み液を取り除き、そこに除去した上澄み液と同量のイオン交換水を加え、粒子(A)を再分散させた後、再度15000Gでの遠心分離及び上澄み液の除去を行った。そのようにして得られたペースト状物をナスフラスコに移し、−18℃の冷凍庫内で12時間静置した後、凍結乾燥を12時間行い、粒子(A)を回収した。
(1) Method for measuring the amount of unreacted epoxy resin in the particles After the dispersion (A1) containing the cured epoxy resin fine particles (A) is centrifuged at 15000 G, the supernatant liquid is removed, and the supernatant liquid removed there The same amount of ion-exchanged water was added to redisperse the particles (A), and then the mixture was centrifuged again at 15000 G and the supernatant was removed. The paste-like material thus obtained was transferred to an eggplant flask and allowed to stand in a freezer at −18 ° C. for 12 hours, and then freeze-dried for 12 hours to recover particles (A).

上記粒子(A)2gとアセトニトリル50gをナスフラスコに精秤し、50℃で8時間加熱攪拌後、メンブレンフィルターを用いて吸引濾過した。この濾液を用いて以下に示す分析条件で高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析を行い、絶対検量線法により濾液中の未反応エポキシ樹脂量を定量し、それをエポキシ樹脂硬化物微粒子中の未反応エポキシ樹脂量(質量%)に換算した。
分析条件
カラム:Inertsil ODS−3 4.6mmI.D.×25cm
カラム温度:40℃
移動相:アセトニトリル/水=0.6/0.4
流速:1.0ml/min
検出:UV254nm。
2 g of the particles (A) and 50 g of acetonitrile were precisely weighed in an eggplant flask, heated and stirred at 50 ° C. for 8 hours, and then suction filtered using a membrane filter. Using this filtrate, high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis is performed under the following analysis conditions, and the amount of unreacted epoxy resin in the filtrate is quantified by an absolute calibration curve method. Converted to the amount of epoxy resin (mass%).
Analysis condition column: Inertsil ODS-3 4.6 mmI. D. × 25cm
Column temperature: 40 ° C
Mobile phase: acetonitrile / water = 0.6 / 0.4
Flow rate: 1.0 ml / min
Detection: UV254 nm.

(2)平均粒子径及び粒子径分布指数の測定方法
上記(1)における凍結乾燥後の粒子(A)を導電テープ上に貼り付け、白金蒸着を行ったものを試料とし、走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製走査型電子顕微鏡 JSM−6301NF)にて、2万倍で観察し、測長した。金属酸化物(B)については、導電テープに貼り付けた後、無蒸着にて10万倍で観察した。
尚、粒子が真円でない場合は、長径をその粒子径として測定した。平均粒子径は、写真から任意の100個の粒子直径を測長し、その算術平均を求めることにより算出した。
(2) Measuring method of average particle size and particle size distribution index The particles (A) after lyophilization in (1) above are attached on a conductive tape and subjected to platinum vapor deposition as a sample, and a scanning electron microscope ( JEM-6301NF, a scanning electron microscope manufactured by JEOL Ltd., was observed at a magnification of 20,000 and measured. About metal oxide (B), after affixing on the electrically conductive tape, it observed by 100,000 times by no vapor deposition.
When the particles were not perfect circles, the major axis was measured as the particle diameter. The average particle diameter was calculated by measuring an arbitrary 100 particle diameter from a photograph and calculating the arithmetic average thereof.

粒子径分布を示す粒子径分布指数は、上記で得られた個々の粒子直径の値を、下記数値変換式に基づき算出した。   The particle size distribution index indicating the particle size distribution was calculated based on the following numerical conversion formula for the individual particle diameter values obtained above.

Figure 2014125494
Figure 2014125494

尚、Di:粒子個々の粒子径、n:測定数(100)、Dn:数平均粒子径、Dv:体積平均粒子径、PDI:粒子径分布指数とする。   Here, Di: particle diameter of individual particles, n: number of measurements (100), Dn: number average particle diameter, Dv: volume average particle diameter, PDI: particle diameter distribution index.

(3)示差走査熱量測定によるガラス転移温度の決定
示差走査熱量計(セイコーインスツル社製ロボットDSC)を用い、窒素雰囲気下、0℃から、当該ポリマーの予想されるガラス転移温度よりも30℃超える温度までの温度範囲を、20℃/分の昇温速度で1回昇温させた後に1分間保持し、その後20℃/分で0℃まで降温させて1分間保持した後、再度20℃/分で昇温させた時に得られるDSC曲線において低温側及び高温側のベースラインの延長した直線から縦軸方向に等距離にある直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線とが交わる点の温度をガラス転移温度(Tg)とした。
(3) Determination of glass transition temperature by differential scanning calorimetry Using a differential scanning calorimeter (Robot DSC manufactured by Seiko Instruments Inc.), from 0 ° C. in a nitrogen atmosphere to 30 ° C. higher than the expected glass transition temperature of the polymer. The temperature range up to a temperature exceeding the temperature was raised once at a rate of temperature rise of 20 ° C./minute, held for 1 minute, then lowered to 0 ° C. at 20 ° C./minute, held for 1 minute, and then again 20 ° C./minute. In the DSC curve obtained when the temperature is raised in minutes, the straight line equidistant in the vertical axis direction from the extended straight line of the low temperature side and high temperature side base line and the curve of the step-like change part of the glass transition The temperature was the glass transition temperature (Tg).

なお、ここでいうDSC曲線とは、縦軸に試験片と基準物質の温度が等しくなるように両者に加えた単位時間当たりの熱エネルギーの入力の差を、横軸に温度をとった示差走査熱量測定において描かれる曲線のことを指す。   The DSC curve here is a differential scan in which the vertical axis represents the difference in thermal energy input per unit time applied to the test piece and the reference material so that the temperatures are equal, and the horizontal axis represents the temperature. It refers to the curve drawn in calorimetry.

(4)水分散液の貯蔵安定性評価
水分散液30gを高さ6.5cm 、直径3cmのスクリュー管瓶に入れ、60℃の恒温槽中に2週間静置し、粒子の分散状態を以下の基準に従い、目視にて評価した。容器の振とうすれば、沈殿物が容易に再分散すれば○、容器を振とうしても、沈殿物が再分散しない場合には×とした。
(4) Storage stability evaluation of aqueous dispersion 30 g of aqueous dispersion was placed in a screw tube bottle with a height of 6.5 cm and a diameter of 3 cm and left in a thermostatic bath at 60 ° C. for 2 weeks. Visually evaluated according to the criteria. If the precipitate was easily redispersed by shaking the container, it was marked as ◯, and if the precipitate was not redispersed even when the container was shaken, it was marked as x.

参考例1<エポキシ樹脂硬化物微粒子分散液(A1)の製造[1]>
セパラブルフラスコに、エポキシ樹脂としてビスフェノールAジグリシジルエーテル(三菱化学製株式会社製“jER”(登録商標)828)100質量部及びポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル(第一工業製薬株式会社製、“ノイゲン”(登録商標)EA−177)10質量部を加え、40℃に加熱し、4枚傾斜パドル翼1個を用いて333rpmで20分間撹拌した。333rpmで撹拌しながら、分散媒として120質量部のイオン交換水を、送液ポンプを経由して、1.5質量部/分のスピードで滴下し、油相に水相が分散した油中水滴型のエマルション(以下、W/O型のエマルションと称する)の形成を経て、水相に油相が分散した水中油滴型のエマルション(以下、O/W型のエマルションと称する)を作製した。その後、硬化剤としてピペラジン6水和物(東京化成工業株式会社製、特級)30質量部を180質量部のイオン交換水に溶解させた硬化剤水溶液を、送液ポンプを経由して、4質量部/分のスピードで滴下した後、40℃、333rpmの撹拌速度で24時間硬化反応を行うことにより、エポキシ樹脂硬化物微粒子の分散液(A1)として、[微粒子分散液1]を得た。得られた微粒子の平均粒子径は490nm、PDIは1.3、粒子中の未反応エポキシ樹脂量は3質量%、Tg=90℃であった。
Reference Example 1 <Production of Epoxy Resin Cured Product Fine Particle Dispersion (A1) [1]>
In a separable flask, 100 parts by mass of bisphenol A diglycidyl ether (“jER” (registered trademark) 828, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and polyoxyethylene styrenated phenyl ether (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., “ 10 parts by weight of Neugen "(registered trademark) EA-177) was added, heated to 40 ° C., and stirred at 333 rpm for 20 minutes using one four inclined paddle blades. While stirring at 333 rpm, 120 parts by mass of ion-exchanged water as a dispersion medium is dropped at a speed of 1.5 parts by mass / min via a liquid feed pump, and the water droplets in oil in which the aqueous phase is dispersed. After forming a type emulsion (hereinafter referred to as a W / O type emulsion), an oil-in-water emulsion (hereinafter referred to as an O / W type emulsion) in which an oil phase was dispersed in an aqueous phase was prepared. Thereafter, a curing agent aqueous solution in which 30 parts by mass of piperazine hexahydrate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., special grade) as a curing agent is dissolved in 180 parts by mass of ion-exchanged water is added via a liquid feed pump to 4 parts by mass. After dropwise addition at a speed of parts / min, a curing reaction was performed at 40 ° C. and a stirring speed of 333 rpm for 24 hours to obtain [fine particle dispersion 1] as a dispersion (A1) of cured epoxy resin particles. The obtained fine particles had an average particle size of 490 nm, PDI of 1.3, the amount of unreacted epoxy resin in the particles was 3% by mass, and Tg = 90 ° C.

参考例2<エポキシ樹脂硬化物微粒子分散液(A1)の製造[2]>
セパラブルフラスコに、エポキシ樹脂としてビスフェノールAジグリシジルエーテル(三菱化学製株式会社製“jER”(登録商標)828)100質量部及びポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル(第一工業製薬株式会社製、“ノイゲン”(登録商標)EA−177)10質量部を加え、40℃に加熱し、4枚傾斜パドル翼1個を用いて333rpmで20分間撹拌した。333rpmで撹拌しながら、分散媒として120質量部のイオン交換水を、送液ポンプを経由して、1.5質量部/分のスピードで滴下し、W/O型のエマルションの形成を経て、O/W型のエマルションを作製した。その後、硬化剤としてピペラジン6水和物(東京化成工業株式会社製、特級)8質量部を180質量部のイオン交換水に溶解させた硬化剤水溶液を、送液ポンプを経由して、4質量部/分のスピードで滴下した後、40℃、333rpmの撹拌速度で24時間硬化反応を行うことにより、エポキシ樹脂硬化物微粒子の分散液(A1)として、[微粒子分散液2]を得た。得られた微粒子の平均粒子径は502nm、PDIは1.3、粒子中の未反応エポキシ樹脂量は15質量%、Tg=72℃であった。
Reference Example 2 <Production of Epoxy Resin Cured Product Fine Particle Dispersion (A1) [2]>
In a separable flask, 100 parts by mass of bisphenol A diglycidyl ether (“jER” (registered trademark) 828, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and polyoxyethylene styrenated phenyl ether (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., “ 10 parts by weight of Neugen "(registered trademark) EA-177) was added, heated to 40 ° C., and stirred at 333 rpm for 20 minutes using one four inclined paddle blades. While stirring at 333 rpm, 120 parts by mass of ion-exchanged water as a dispersion medium was dropped at a speed of 1.5 parts by mass / minute via a liquid feed pump, and after formation of a W / O type emulsion, An O / W type emulsion was prepared. Thereafter, a curing agent aqueous solution in which 8 parts by mass of piperazine hexahydrate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., special grade) as a curing agent is dissolved in 180 parts by mass of ion-exchanged water is added via a liquid feed pump to 4 masses. After dropwise addition at a speed of parts / minute, a curing reaction was performed at 40 ° C. and a stirring speed of 333 rpm for 24 hours to obtain [fine particle dispersion 2] as a dispersion (A1) of cured epoxy resin particles. The obtained fine particles had an average particle size of 502 nm, PDI of 1.3, the amount of unreacted epoxy resin in the particles was 15% by mass, and Tg = 72 ° C.

実施例1及び2<エポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液の製造[1]>
上記[微粒子分散液1]および[微粒子分散液2]をイオン交換水で希釈し、該分散液中のエポキシ硬化物微粒子濃度を20質量%に調製した。調製した分散液100質量部に、平均粒子径30nmの微粒子酸化チタン(テイカ株式会社製、MT−500HD)2質量部を添加し、ビーズミル処理を12時間行い、エポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液を得た。
Examples 1 and 2 <Production of metal oxide-containing aqueous dispersion of cured epoxy resin particles [1]>
The above [fine particle dispersion 1] and [fine particle dispersion 2] were diluted with ion-exchanged water, and the epoxy cured product fine particle concentration in the dispersion was adjusted to 20% by mass. To 100 parts by mass of the prepared dispersion, 2 parts by mass of fine particle titanium oxide having an average particle size of 30 nm (manufactured by Teika Co., Ltd., MT-500HD) is added and subjected to bead milling for 12 hours, and the metal oxide of the cured epoxy resin particles A containing aqueous dispersion was obtained.

実施例3及び4<エポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液の製造[2]>
上記[微粒子分散液1]および[微粒子分散液2]をイオン交換水で希釈し、該分散液中のエポキシ硬化物微粒子濃度を10質量%に調製した。調製した分散液100質量部に、平均粒子径30nmの微粒子酸化チタン(テイカ株式会社製、MT−500HD)10質量部を添加し、ビーズミル処理を12時間行い、エポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液を得た。
Examples 3 and 4 <Production of metal oxide-containing aqueous dispersion of fine particles of cured epoxy resin [2]>
The above [fine particle dispersion 1] and [fine particle dispersion 2] were diluted with ion-exchanged water, and the concentration of fine particles of epoxy cured product in the dispersion was adjusted to 10% by mass. To 100 parts by weight of the prepared dispersion, 10 parts by weight of fine particle titanium oxide having an average particle size of 30 nm (manufactured by Teika Co., Ltd., MT-500HD) is added and subjected to bead mill treatment for 12 hours, and the metal oxide of the cured epoxy resin particles A containing aqueous dispersion was obtained.

実施例5及び6<エポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液の製造[3]>
上記[微粒子分散液1]および[微粒子分散液2]をイオン交換水で希釈し、該分散液中のエポキシ硬化物微粒子濃度を1質量%に調製した。調製した分散液100質量部に、平均粒子径30nmの微粒子酸化チタン(テイカ株式会社製、MT−500HD)20質量部を添加し、ビーズミル処理を12時間行い、エポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液を得た。
Examples 5 and 6 <Production of metal oxide-containing aqueous dispersion of fine particles of cured epoxy resin [3]>
The above [fine particle dispersion 1] and [fine particle dispersion 2] were diluted with ion-exchanged water, and the epoxy cured product fine particle concentration in the dispersion was adjusted to 1% by mass. To 100 parts by mass of the prepared dispersion, 20 parts by mass of fine particle titanium oxide having an average particle size of 30 nm (manufactured by Teika Co., Ltd., MT-500HD) is added and subjected to bead milling for 12 hours, and the metal oxide of the cured epoxy resin particles A containing aqueous dispersion was obtained.

参考例3<硬化が不十分なエポキシ樹脂硬化物微粒子分散液の製造[1]>
セパラブルフラスコに、エポキシ樹脂としてビスフェノールAジグリシジルエーテル(三菱化学製株式会社製“jER”(登録商標)828)100質量部及びポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル(第一工業製薬株式会社製、“ノイゲン”(登録商標)EA−177)10質量部を加え、40℃に加熱し、4枚傾斜パドル翼1個を用いて333rpmで20分間撹拌した。333rpmで撹拌しながら、分散媒として120質量部のイオン交換水を、送液ポンプを経由して、1.5質量部/分のスピードで滴下し、W/O型のエマルションの形成を経て、O/W型のエマルションを作製した。その後、硬化剤としてピペラジン6水和物(東京化成工業株式会社製、特級)5質量部を180質量部のイオン交換水に溶解させた硬化剤水溶液を、送液ポンプを経由して、4質量部/分のスピードで滴下した後、40℃、333rpmの撹拌速度で24時間硬化反応を行うことにより、硬化が不十分なエポキシ樹脂硬化物微粒子の分散液として、[微粒子分散液3]を得た。得られた微粒子の平均粒子径は487nm、PDIは1.3、粒子中の未反応エポキシ樹脂量は45質量%、Tg=40℃であった。
Reference Example 3 <Production of dispersion of finely divided epoxy resin cured product [1]>
In a separable flask, 100 parts by mass of bisphenol A diglycidyl ether (“jER” (registered trademark) 828, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and polyoxyethylene styrenated phenyl ether (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., “ 10 parts by weight of Neugen "(registered trademark) EA-177) was added, heated to 40 ° C., and stirred at 333 rpm for 20 minutes using one four inclined paddle blades. While stirring at 333 rpm, 120 parts by mass of ion-exchanged water as a dispersion medium was dropped at a speed of 1.5 parts by mass / minute via a liquid feed pump, and after formation of a W / O type emulsion, An O / W type emulsion was prepared. Thereafter, a curing agent aqueous solution in which 5 parts by mass of piperazine hexahydrate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., special grade) as a curing agent is dissolved in 180 parts by mass of ion-exchanged water is passed through a liquid feed pump to 4 masses. After dropwise addition at a speed of parts / min, a curing reaction is performed at 40 ° C. and a stirring speed of 333 rpm for 24 hours, thereby obtaining [fine particle dispersion 3] as a dispersion of finely cured epoxy resin cured particles. It was. The average particle diameter of the obtained fine particles was 487 nm, PDI was 1.3, the amount of unreacted epoxy resin in the particles was 45% by mass, and Tg = 40 ° C.

参考例4<硬化が不十分なエポキシ樹脂硬化物微粒子分散液の製造[2]>
セパラブルフラスコに、エポキシ樹脂としてビスフェノールAジグリシジルエーテル(三菱化学製株式会社製“jER”(登録商標)828)100質量部及びポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル(第一工業製薬株式会社製、“ノイゲン”(登録商標)EA−177)10質量部を加え、40℃に加熱し、4枚傾斜パドル翼1個を用いて333rpmで20分間撹拌した。333rpmで撹拌しながら、分散媒として120質量部のイオン交換水を、送液ポンプを経由して、1.5質量部/分のスピードで滴下し、W/O型のエマルションの形成を経て、O/W型のエマルションを作製した。その後、硬化剤としてピペラジン6水和物(東京化成工業株式会社製、特級)4質量部を180質量部のイオン交換水に溶解させた硬化剤水溶液を、送液ポンプを経由して、4質量部/分のスピードで滴下した後、40℃、333rpmの撹拌速度で24時間硬化反応を行うことにより、硬化が不十分なエポキシ樹脂硬化物微粒子の分散液として、[微粒子分散液4]を得た。得られた微粒子の平均粒子径は483nm、PDIは1.3、粒子中の未反応エポキシ樹脂量は52質量%、Tg=30℃であった。
Reference Example 4 <Production of Cured Epoxy Resin Cured Fine Particle Dispersion [2]>
In a separable flask, 100 parts by mass of bisphenol A diglycidyl ether (“jER” (registered trademark) 828, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and polyoxyethylene styrenated phenyl ether (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., “ 10 parts by weight of Neugen "(registered trademark) EA-177) was added, heated to 40 ° C., and stirred at 333 rpm for 20 minutes using one four inclined paddle blades. While stirring at 333 rpm, 120 parts by mass of ion-exchanged water as a dispersion medium was dropped at a speed of 1.5 parts by mass / minute via a liquid feed pump, and after formation of a W / O type emulsion, An O / W type emulsion was prepared. Thereafter, a curing agent aqueous solution in which 4 parts by mass of piperazine hexahydrate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., special grade) as a curing agent is dissolved in 180 parts by mass of ion-exchanged water is passed through a liquid feed pump to 4 masses. After dropwise addition at a speed of parts / min, a curing reaction is performed at 40 ° C. and a stirring speed of 333 rpm for 24 hours, thereby obtaining [fine particle dispersion 4] as a dispersion of finely cured epoxy resin hard particles. It was. The obtained fine particles had an average particle size of 483 nm, PDI of 1.3, the amount of unreacted epoxy resin in the particles was 52% by mass, and Tg = 30 ° C.

比較例1及び2<硬化が不十分なエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液の製造>
上記[微粒子分散液3]および[微粒子分散液4]をイオン交換水で希釈し、該分散液中のエポキシ硬化物微粒子濃度を10質量%に調製した。調製した分散液100質量部に、平均粒子径30nmの微粒子酸化チタン(テイカ株式会社製、MT−500HD)10質量部を添加し、ビーズミル処理を12時間行い、エポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液を得た。
Comparative Examples 1 and 2 <Production of Metal Oxide-Containing Aqueous Dispersion of Cured Epoxy Resin Cured Fine Particles>
The above [fine particle dispersion 3] and [fine particle dispersion 4] were diluted with ion-exchanged water, and the concentration of fine particles of epoxy cured product in the dispersion was adjusted to 10% by mass. To 100 parts by weight of the prepared dispersion, 10 parts by weight of fine particle titanium oxide having an average particle size of 30 nm (manufactured by Teika Co., Ltd., MT-500HD) is added and subjected to bead mill treatment for 12 hours, and the metal oxide of the cured epoxy resin particles A containing aqueous dispersion was obtained.

<評価>
実施例1〜6及び比較例1及び2で得られた水分散液について貯蔵安定性評価を行った。結果を<表1>に示した。
<Evaluation>
The storage stability of the aqueous dispersions obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 was evaluated. The results are shown in <Table 1>.

Figure 2014125494
Figure 2014125494

Claims (6)

エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)と金属酸化物(B)を含有する水分散液であって、前記エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)中の未反応エポキシ樹脂量が0〜30質量%であり、かつ平均粒子径が0.05〜100μmであることを特徴するエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液。 An aqueous dispersion containing the cured epoxy resin particles (A) and the metal oxide (B), the amount of the unreacted epoxy resin in the cured epoxy resin particles (A) is 0 to 30% by mass, And the average particle diameter is 0.05-100 micrometers, The metal oxide containing aqueous dispersion of the epoxy resin hardened material microparticles | fine-particles characterized by the above-mentioned. 前記水分散液中の金属酸化物(B)の質量をW1、エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)の質量をW2としたときに、0.01≦W1/W2≦100の関係を満たすことを特徴とする請求項1記載のエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液。 When the mass of the metal oxide (B) in the aqueous dispersion is W1, and the mass of the cured epoxy resin fine particles (A) is W2, the relationship of 0.01 ≦ W1 / W2 ≦ 100 is satisfied. The metal oxide-containing aqueous dispersion of fine particles of cured epoxy resin according to claim 1. エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)のガラス転移温度が、50℃超であることを特徴とする請求項1または2記載のエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液。 3. The metal oxide-containing aqueous dispersion of cured epoxy resin particles according to claim 1, wherein the cured epoxy resin particles (A) have a glass transition temperature of more than 50 ° C. 3. エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)が、2官能エポキシ樹脂を硬化剤で硬化して得られるエポキシ樹脂硬化物微粒子であることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載のエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液。 The cured epoxy resin particles according to any one of claims 1 to 3, wherein the cured epoxy resin particles (A) are epoxy resin cured particles obtained by curing a bifunctional epoxy resin with a curing agent. Metal oxide-containing aqueous dispersion. 前記硬化剤が、アミン系硬化剤であることを特徴とする請求項1〜4いずれか記載のエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液。 5. The metal oxide-containing aqueous dispersion of fine particles of cured epoxy resin according to claim 1, wherein the curing agent is an amine-based curing agent. エポキシ樹脂が滴状に分散したエマルションに硬化剤を加えて、未反応エポキシ樹脂成分を粒子状に硬化させ、エポキシ樹脂硬化物微粒子(A)を含む分散液(A1)を得た後、該分散液(A1)と金属酸化物(B)または金属酸化物の分散液(B1)を混合することを特徴とする請求項1〜5いずれか記載のエポキシ樹脂硬化物微粒子の金属酸化物含有水分散液の製造方法。 A hardener is added to the emulsion in which the epoxy resin is dispersed in the form of droplets, the unreacted epoxy resin component is cured into particles, and a dispersion liquid (A1) containing fine particles of the cured epoxy resin (A) is obtained. The liquid (A1) and the metal oxide (B) or the metal oxide dispersion (B1) are mixed, and the metal oxide-containing water dispersion of the cured epoxy resin particles according to any one of claims 1 to 5 Liquid manufacturing method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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