JP4691985B2 - Resin molded body, resin composition, paint using the same, and method for producing resin molded body - Google Patents

Resin molded body, resin composition, paint using the same, and method for producing resin molded body Download PDF

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本発明は、バインダ樹脂とシリカとを含有する樹脂成形体、樹脂組成物及びそれを用いた塗料、並びに樹脂成形体の製造方法に関し、特に、シリカが有する吸放出性能を顕著に発揮することが可能な樹脂成形体、樹脂組成物及びそれを用いた塗料、並びに樹脂成形体の製造方法に関する。   The present invention relates to a resin molded body containing a binder resin and silica, a resin composition and a coating material using the same, and a method for producing the resin molded body, and in particular, it can remarkably exhibit the absorption / release performance of silica. The present invention relates to a possible resin molded body, a resin composition, a paint using the same, and a method for producing the resin molded body.

従来、建築物から電化製品まで、さまざまなものを構成する材料として、樹脂組成物が用いられている。ここで樹脂組成物とは、バインダ樹脂と何らかの材料とを混合したものであり、バインダ樹脂の種類のみならず混合させた材料によっても、多様な機能を発揮することができる。   Conventionally, resin compositions have been used as materials constituting various things from buildings to electrical appliances. Here, the resin composition is a mixture of a binder resin and some material, and various functions can be exhibited not only by the type of the binder resin but also by the mixed material.

このようにバインダ樹脂と混合させる材料として、しばしばシリカが用いられる。シリカは多様な機能を有する物質であり、樹脂組成物に含有される有力な材料として、広く用いられている(特許文献1)。   Thus, silica is often used as a material to be mixed with the binder resin. Silica is a substance having various functions and is widely used as an effective material contained in a resin composition (Patent Document 1).

特許第3398830号公報Japanese Patent No. 3398830

シリカはその微細な細孔構造に起因する様々な機能を有しており、例えばその細孔内に種々の物質を吸着させることができる。しかし、従来用いられてきた、バインダ樹脂にシリカを混合した樹脂組成物では、バインダ樹脂がシリカの細孔を塞いだり埋めたりしてしまうため、シリカが有する吸放出性能などの細孔の機能を十分に発揮していないという課題があった。なお、ここでいう吸放出性能とは、シリカがその細孔内に物質を吸着する吸着性能、吸着した物質を放出する放出性能など、シリカの物質を吸着させる性質にともない発現する様々な性能のことをいう。   Silica has various functions resulting from its fine pore structure. For example, various substances can be adsorbed in the pores. However, conventionally used resin compositions in which silica is mixed with a binder resin, the binder resin blocks or fills the pores of the silica. There was a problem that it was not fully demonstrated. Here, the absorption / release performance refers to various performances that are manifested by the property of adsorbing silica substances, such as the adsorption performance of silica to adsorb substances in the pores and the release performance of releasing adsorbed substances. That means.

本発明は上記の課題に鑑みて創案されたもので、吸放出性能を従来よりも向上させた樹脂成形体及び樹脂組成物を提供すると共に、その樹脂組成物を用いた塗料、並びにその樹脂成形体の製造方法を提案することを目的とする。   The present invention was devised in view of the above-described problems, and provides a resin molded body and a resin composition having improved absorption / release performance as compared with the prior art, a paint using the resin composition, and a resin molding thereof. It aims at proposing the manufacturing method of a body.

即ち、本発明の要旨は、少なくともバインダ樹脂とシリカとからなる樹脂成形体であって、該シリカの細孔容積の63%以上が、該樹脂成形体の外部に開放されており、該シリカが、下記(a)〜(f)の条件を満たすことを特徴とする、樹脂成形体に存する(請求項1)。
That is, the gist of the present invention is a resin molded body comprising at least a binder resin and silica, and 63 % or more of the pore volume of the silica is open to the outside of the resin molded body, The resin molded body satisfies the following conditions (a) to (f) (claim 1).

a)該シリカの細孔容積が、0.3ml/g以上3.0ml/g以下。
(b)該シリカの比表面積が、100m2/g以上1000m2/g以下。
(c)該シリカの最頻細孔直径が、2nm以上50nm以下。
(d)該シリカの平均粒径が2μmを超え、最頻細孔直径(D max )の値の±20%の範囲にある細孔の総容積が、全細孔の総容積の50%以上。
(e)該シリカの固体Si−NMR測定における、−OSiが3個結合したSi(Q )と−OSiが4個結合したSi(Q )とのモル比を示すQ /Q の値が1.4以上。
(f)該シリカがシリコンアルコキサイドを加水分解し、水熱処理して得られたものである。
(A ) The pore volume of the silica is 0.3 ml / g or more and 3.0 ml / g or less.
(B) The specific surface area of the silica is 100 m 2 / g or more and 1000 m 2 / g or less.
(C) The mode pore diameter of the silica is 2 nm or more and 50 nm or less.
(D) the average particle diameter of the silica exceeds 2 μm, and the total volume of pores in the range of ± 20% of the value of the most frequent pore diameter (D max ) is 50% or more of the total volume of all the pores .
In the solid Si-NMR measurement of (e) the silica, -OSi are three bonded Si (Q 3) and -OSi of Q 4 / Q 3 in which a molar ratio of four bonded Si (Q 4) The value is 1.4 or more.
(F) The silica is obtained by hydrolyzing silicon alkoxide and hydrothermally treating it.

また、該樹脂成形体は、基材を更に備えると共に、該基材の少なくとも一部に、該シリカが該バインダ樹脂によって固着されていることが好ましい(請求項)。
さらに、該基材は、少なくとも繊維からなることが好ましい(請求項
Further, the resin molded body, as well as further comprising a substrate, at least a portion of the substrate, it is preferable that the silica is fixed by the binder resin (claim 2).
Furthermore, it is preferable that the base material is composed of at least a fiber (claim 3 ) .

また、バインダ樹脂のガラス転移温度は、−80℃以上110℃以下であることが好ましい(請求項)。
またさらに、該樹脂成形体が、該バインダ樹脂、該シリカ、及び溶剤を混合し、該溶剤を除去して得られるものであり、該バインダ樹脂が、該溶剤中でコロイドとなり、エマルジョンを形成するものであることが好ましい(請求項5)。
Moreover, it is preferable that the glass transition temperature of binder resin is -80 degreeC or more and 110 degrees C or less (Claim 4 ).
Further, the resin molded body is obtained by mixing the binder resin, the silica, and a solvent and removing the solvent, and the binder resin becomes a colloid in the solvent to form an emulsion. It is preferable that it is a thing (Claim 5).

本発明によれば、吸放出性能に優れた樹脂成形体、樹脂組成物及びそれを用いた塗料、並びに樹脂成形体の製造方法を提供することができる。また、これらの樹脂成形体は吸湿性、放湿性、調湿性、吸着発熱性(特に吸湿発熱性)、担持した薬剤の徐放性、消臭性等の吸着性の少なくともいずれかを発揮することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resin molded object excellent in the absorption / release performance, the resin composition, the coating material using the same, and the manufacturing method of a resin molded object can be provided. In addition, these resin moldings exhibit at least one of hygroscopicity, moisture releasing properties, moisture conditioning properties, adsorption exothermic properties (especially hygroscopic exothermic properties), sustained release properties of supported drugs, and deodorizing properties. Can do.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。
[I]本発明の樹脂成形体:
本発明の樹脂成形体(以下、適宜「本発明の成形体」と略称する)は、少なくともバインダ樹脂とシリカとからなる樹脂成形体であって、シリカの細孔容積の30%以上が、本発明の成形体の外部に開放されていることを特徴とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily modified without departing from the gist of the present invention. .
[I] Resin molding of the present invention:
The resin molded body of the present invention (hereinafter abbreviated as “the molded body of the present invention” as appropriate) is a resin molded body composed of at least a binder resin and silica, and 30% or more of the pore volume of silica It is characterized by being open to the outside of the molded article of the invention.

なお、ここでシリカの細孔容積が本発明の成形体の外部に開放されているとは、シリカの細孔内と本発明の成形体の外部とが連通していることをいう。細孔が成形体の外部に開放されることにより、本発明の成形体は、吸湿性、放湿性、調湿性、吸着発熱性(特に吸湿発熱性)、薬剤徐放性、吸着性、消臭性、抗菌性などの、シリカが物質を吸着させる性質に伴い発現する様々な吸放出性能を、従来よりも効果的に発揮することができるのである。   Here, that the pore volume of the silica is open to the outside of the molded body of the present invention means that the inside of the silica pores communicates with the outside of the molded body of the present invention. By opening the pores to the outside of the molded body, the molded body of the present invention can absorb moisture, release moisture, adjust humidity, exothermic adsorption (especially hygroscopic exothermic), sustained drug release, adsorptive, deodorant. It is possible to exhibit various absorption and release performances that are manifested with the property that silica adsorbs substances, such as properties and antibacterial properties, more effectively than before.

[1]シリカ:
本発明の成形体に含まれるシリカに制限は無く、任意のシリカが使用可能であるが、その細孔を成形体の外部に確実に開放する観点から、下記のシリカ(以下適宜、「本発明のシリカ」という)を用いること好ましい。また、本発明においてシリカは1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
なお、本発明において「シリカ」とは含水ケイ酸のことを指す。さらに、含水ケイ酸のみで形成された純粋なシリカだけでなく、シリカに金属、有機物等のその他の成分が含有及び/又は担持されたものも、シリカとして扱う。含水ケイ酸は、SiO2・nH2Oの示性式で表される(ただし、nは正の数である)。本発明では、シリカの中でもいわゆる「シリカゲル」やミセルテンプレート型シリカ等に於いて、その効果が顕著である。また、シリカは、多数の細孔を有する多孔質体であることが広く知られている。
[1] Silica:
There is no limitation on the silica contained in the molded article of the present invention, and any silica can be used. From the viewpoint of reliably opening the pores to the outside of the molded article, the following silica (hereinafter referred to as “the present invention” It is preferable to use “silica”. Moreover, in this invention, a silica may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
In the present invention, “silica” refers to hydrous silicic acid. Furthermore, not only pure silica formed only with hydrous silicic acid but also silica containing other components such as metals and organic substances and / or supported thereon are treated as silica. The hydrous silicic acid is represented by the SiO 2 .nH 2 O characteristic formula (where n is a positive number). In the present invention, the effect is remarkable in so-called “silica gel” or micelle template type silica among silica. Silica is widely known to be a porous body having many pores.

[1−1]本発明のシリカの構成:
本発明のシリカは、少なくとも以下の条件(a)〜(c)を満たすシリカである。
(a)シリカの細孔容積が、0.3ml/g以上3.0ml/g以下。
(b)シリカの比表面積が、100m2/g以上1000m2/g以下。
(c)シリカの最頻細孔直径が、2nm以上50nm以下。
[1-1] Configuration of silica of the present invention:
The silica of the present invention satisfies at least the following conditions (a) to (c).
(A) The pore volume of silica is 0.3 ml / g or more and 3.0 ml / g or less.
(B) The specific surface area of silica is 100 m 2 / g or more and 1000 m 2 / g or less.
(C) The mode pore diameter of silica is 2 nm or more and 50 nm or less.

・条件(a)
本発明のシリカは、窒素ガス吸・脱着法で測定した細孔容積の値が、通常0.3ml/g以上、中でも好ましくは0.4ml/g以上、より好ましくは0.6ml/g以上、さらに好ましくは0.8ml/g以上であり、また、通常3.0ml/g以下、中でも好ましくは2.5ml/g以下、より好ましくは2.0ml/g以下、さらに好ましくは1.6ml/g以下である。これにより本発明の成形体は高い吸放出性能を発揮することができる。なお、細孔容積は、吸着等温線の相対圧0.98における窒素ガスの吸着量から求めることができる。
・ Condition (a)
The silica of the present invention has a pore volume value measured by a nitrogen gas absorption / desorption method of usually 0.3 ml / g or more, preferably 0.4 ml / g or more, more preferably 0.6 ml / g or more, More preferably 0.8 ml / g or more, and usually 3.0 ml / g or less, preferably 2.5 ml / g or less, more preferably 2.0 ml / g or less, still more preferably 1.6 ml / g. It is as follows. Thereby, the molded object of this invention can exhibit high absorption-and-release performance. The pore volume can be determined from the amount of nitrogen gas adsorbed at an adsorption isotherm relative pressure of 0.98.

・条件(b)
また、本発明のシリカは、その細孔の比表面積の値が、通常100m2/g以上、好ましくは200m2/g以上、より好ましくは300m2/g以上、さらに好ましくは350m2/g以上、特に好ましくは400m2/g以上であり、通常1000m2/g以下、好ましくは900m2/g以下、より好ましくは800m2/g以下、さらに好ましくは700m2/g以下である。比表面積の値は、窒素ガス吸脱着によるBET法で測定される。
上記のように、本発明のシリカが大きな比表面積を有しているために、本発明の成形体において、細孔内に吸着する吸着物質とシリカとの相互作用面積を大きくすることができる。よって、シリカの細孔の表面状態を変えることで物質との相互作用を大きく調整することが可能となる。
・ Condition (b)
The silica of the present invention has a specific surface area of pores of usually 100 m 2 / g or more, preferably 200 m 2 / g or more, more preferably 300 m 2 / g or more, and further preferably 350 m 2 / g or more. Particularly preferably, it is 400 m 2 / g or more, usually 1000 m 2 / g or less, preferably 900 m 2 / g or less, more preferably 800 m 2 / g or less, and further preferably 700 m 2 / g or less. The value of the specific surface area is measured by the BET method by nitrogen gas adsorption / desorption.
As described above, since the silica of the present invention has a large specific surface area, the interaction area between the adsorbing substance adsorbed in the pores and silica can be increased in the molded body of the present invention. Therefore, the interaction with the substance can be largely adjusted by changing the surface state of the silica pores.

・条件(c)
更に、本発明のシリカは、窒素ガス吸脱着法で測定した等温脱着曲線から、E. P. Barrett, L. G. Joyner, P. H. Haklenda, J. Amer. Chem. Soc., vol. 73, 373 (1951)に記載のBJH法により算出される細孔分布曲線、即ち、細孔直径d(nm)に対して微分窒素ガス吸着量(ΔV/Δ(logd);Vは窒素ガス吸着容積)をプロットした図上での最頻細孔直径(Dmax)が、通常2nm以上、また、通常50nm以下、好ましくは30nm以下、より好ましくは20nm以下、さらに好ましくは17nm以下、特に好ましくは15nm以下である。最頻細孔直径(Dmax)が上記範囲よりも小さいと、シリカ中の空間が小さくなるため、吸放出性能が低下する虞があり、また、上記範囲よりも大きいと、シリカの強度が弱くなり、シリカの細孔構造が経時的に壊れたりバインダ樹脂が細孔内に浸入したりしやすくなるため、吸放出性能が低下する虞がある。なお、本発明のシリカは、用途に応じて様々な最頻細孔直径(Dmax)を有するものを使い分けできるようにすることが望ましい。
・ Condition (c)
Further, the silica of the present invention is described in EP Barrett, LG Joyner, PH Haklenda, J. Amer. Chem. Soc., Vol. 73, 373 (1951) from an isothermal desorption curve measured by a nitrogen gas adsorption / desorption method. A pore distribution curve calculated by the BJH method, that is, a graph in which a differential nitrogen gas adsorption amount (ΔV / Δ (logd); V is a nitrogen gas adsorption volume) is plotted against the pore diameter d (nm). The most frequent pore diameter (D max ) is usually 2 nm or more, and usually 50 nm or less, preferably 30 nm or less, more preferably 20 nm or less, still more preferably 17 nm or less, and particularly preferably 15 nm or less. If the mode pore diameter (D max ) is smaller than the above range, the space in the silica becomes small, so that the absorption / release performance may be deteriorated. If it is larger than the above range, the strength of the silica is weak. As a result, the pore structure of silica breaks with time or the binder resin easily enters the pores, so that the absorption / release performance may be lowered. In addition, as for the silica of this invention, it is desirable to be able to use properly what has various mode pore diameters ( Dmax ) according to a use.

また、本発明のシリカは、後述するように製造時に水熱処理するが、この水熱処理の温度条件を調整することにより、細孔直径を任意に調整する事ができる。本発明の成形体が発揮する吸放出性能の中には、この細孔直径に応じてその性能を発揮するものがあるため、細孔直径は用途に応じて適宜設定することが望ましい。例えば、吸放出性能の中でも調湿性においては、シリカにより調整される湿度は一般に、その細孔直径に応じたものとなる。   Further, the silica of the present invention is hydrothermally treated during production as described later, and the pore diameter can be arbitrarily adjusted by adjusting the temperature condition of the hydrothermal treatment. Among the absorption / release performances exhibited by the molded article of the present invention, there are those that exhibit the performance according to the pore diameter, and therefore it is desirable to appropriately set the pore diameter according to the application. For example, in humidity control among the absorption / release performance, the humidity adjusted by silica generally depends on the pore diameter.

本発明のシリカは、上記の条件(a)〜(c)を満たしていれば他に制限は無いが、通常、上記の条件(a)〜(c)に加えて以下の条件を満たしていることが望ましい。   The silica of the present invention is not limited as long as the above conditions (a) to (c) are satisfied, but usually the following conditions are satisfied in addition to the above conditions (a) to (c). It is desirable.

・条件(d)
本発明のシリカは、上記の最頻細孔直径(Dmax)の値の±20%の範囲にある細孔の総容積が、例えば平均粒径が2μm以下のシリカについては全細孔容積の通常20%以上、好ましくは30%以上、更に好ましくは40%以上であることが望ましい。また、例えば平均粒径が2μmを超えるシリカにおいては、最頻細孔直径(Dmax)の値の±20%の範囲にある細孔の総容積が、全細孔の総容積の通常50%以上、好ましくは60%以上、更に好ましくは70%以上であることが望ましい。このことは、本発明のシリカが有する細孔の直径が、最頻細孔直径(Dmax)付近の細孔で揃っていること、つまり細孔径(細孔直径)の分布が極めて狭い(シャープである)ことを意味する。なお、この比の値の上限は特に制限されないが、通常は90%以下である。シリカに部分的にもろい部分が生じると、その部分の細孔構造が壊れやすい。しかし、上記のように細孔径の分布が小さければ、本発明のシリカの構造は均一なものとなり、したがって、シリカの強度にバラツキが生じ難くなり、部分的にもろい部分が生じることを防止することができる。このため、本発明の成形体全体が安定して高い耐久性を発揮することができる。さらに、特定の樹脂サイズを有するバインダ樹脂が細孔に浸入することを精度よく制御することが可能となる。また、シリカの細孔径の分布がシャープだと、調湿性、吸湿発熱性、徐放性などにおいて機能が高まるため、これを含む本発明の成形体も高い調湿性、吸湿発熱性、徐放性を発揮することが可能になる。
・ Condition (d)
The silica of the present invention has a total pore volume in the range of ± 20% of the value of the most frequent pore diameter (D max ). For example, for silica having an average particle diameter of 2 μm or less, the total pore volume It is usually 20% or more, preferably 30% or more, more preferably 40% or more. For example, in silica having an average particle diameter exceeding 2 μm, the total volume of pores in the range of ± 20% of the value of the most frequent pore diameter (D max ) is usually 50% of the total volume of all pores. Above, preferably 60% or more, more preferably 70% or more. This means that the diameters of the pores of the silica of the present invention are uniform in the pores near the most frequent pore diameter (D max ), that is, the distribution of pore diameters (pore diameters) is extremely narrow (sharp). Means). The upper limit of this ratio value is not particularly limited, but is usually 90% or less. When a partially brittle portion is generated in silica, the pore structure of the portion is easily broken. However, if the pore size distribution is small as described above, the structure of the silica of the present invention will be uniform, and therefore it will be difficult for the silica strength to vary and prevent the formation of partially fragile parts. Can do. For this reason, the whole molded object of this invention can exhibit high durability stably. Furthermore, it becomes possible to accurately control that the binder resin having a specific resin size enters the pores. In addition, when the pore size distribution of the silica is sharp, the functions of the moisture control property, moisture absorption exothermic property, sustained release property and the like are enhanced. Therefore, the molded product of the present invention including this has high humidity control property, moisture absorption exothermic property, sustained release property. It becomes possible to demonstrate.

・条件(e)
かかる特徴に関連して、本発明のシリカは、上記のBJH法により算出された最頻細孔直径(Dmax)における微分細孔容積ΔV/Δ(logd)が、通常2ml/g以上、中でも好ましくは3ml/g以上、より好ましくは5ml/g以上であることが望ましく、通常40ml/g以下、中でも好ましくは30ml/g以下、より好ましくは25ml/g以下、さらに好ましくは20ml/g以下、特に好ましくは12ml/g以下であることが望ましい{なお、上式において、dは細孔直径(nm)であり、Vは窒素ガス吸着容積である}。微分細孔容積ΔV/Δ(logd)が前記範囲に含まれるものは、最頻細孔直径(Dmax)の付近に揃っている細孔の絶対量が極めて多いものと言える。
・ Condition (e)
In relation to such characteristics, the silica of the present invention has a differential pore volume ΔV / Δ (logd) at the mode pore diameter (D max ) calculated by the BJH method of usually 2 ml / g or more, Preferably it is 3 ml / g or more, more preferably 5 ml / g or more, usually 40 ml / g or less, preferably 30 ml / g or less, more preferably 25 ml / g or less, still more preferably 20 ml / g or less, Particularly preferably, it is desirable to be 12 ml / g or less {in the above formula, d is a pore diameter (nm) and V is a nitrogen gas adsorption volume}. When the differential pore volume ΔV / Δ (logd) is included in the above range, it can be said that the absolute amount of pores aligned in the vicinity of the most frequent pore diameter (D max ) is extremely large.

・条件(f)
また、本発明のシリカは、以上の細孔構造の特徴に加えて、その三次元構造を見るに、非晶質であること、即ち、結晶性構造が認められないことが好ましい。このことは、本発明のシリカをX線回折で分析した場合に、結晶性ピークが実質的に認められないことを意味する。なお、本明細書において非晶質でないシリカとは、X線回折パターンで0.6ナノメートル(nm Units d−spacing)を越えた位置に、少なくとも一つの結晶構造のピーク(結晶性ピーク)を示すものを指す。このようなシリカの例としては有機テンプレートを用いて細孔を形成するミセルテンプレートシリカが挙げられる。非晶質のシリカは、結晶性のシリカに較べて、極めて生産性に優れている。
・ Condition (f)
Further, in addition to the characteristics of the pore structure described above, the silica of the present invention is preferably amorphous, that is, a crystalline structure is not recognized in view of the three-dimensional structure. This means that when the silica of the present invention is analyzed by X-ray diffraction, a crystalline peak is not substantially observed. In this specification, non-amorphous silica means at least one crystal structure peak (crystallinity peak) at a position exceeding 0.6 nanometer (nm Units d-spacing) in the X-ray diffraction pattern. Refers to what is shown. Examples of such silica include micelle template silica that forms pores using an organic template. Amorphous silica is extremely excellent in productivity as compared with crystalline silica.

・条件(g)
更に、本発明のシリカの構造に関しては、固体Si−NMR測定による分析でも特徴ある結果が得られる。
シリカは非晶質ケイ酸の水和物であり、SiO2・nH2Oの示性式で表されるが、構造的には、Siの四面体の各頂点にOが結合され、これらのOに更にSiが結合して、ネット状に広がった構造を有する。そして、Si−O−Si−O−の繰り返し単位において、Oの一部が他の成員(例えば−H、−CH3など)で置換されているものもあり、一つのSiに注目した場合、下記式(A)に示す様に4個の−OSiを有するSi(Q4)や、下記式(B)に示す様に3個の−OSiを有するSi(Q3)等が存在する〔下記式(A)及び(B)では、上記の四面体構造を無視し、Si−Oのネット構造を平面的に表わしている〕。そして、固体Si−NMR測定において、上記の各Siに基づくピークは、順にQ4ピーク、Q3ピーク、・・と呼ばれる。
・ Condition (g)
Furthermore, regarding the structure of the silica of the present invention, a characteristic result can be obtained even by analysis by solid-state Si-NMR measurement.
Silica is a hydrate of amorphous silicic acid and is represented by the SiO 2 .nH 2 O characteristic formula, but structurally, O is bonded to each vertex of the Si tetrahedron, It has a structure in which Si is further bonded to O and spreads in a net shape. In some repeating units of Si—O—Si—O—, some of O is substituted with other members (for example, —H, —CH 3, etc.). As shown in the following formula (A), there are Si (Q 4 ) having 4 —OSi, Si (Q 3 ) having 3 —OSi as shown in the following formula (B), etc. In the formulas (A) and (B), the tetrahedral structure is ignored and the Si—O net structure is represented in a plane. In the solid Si-NMR measurement, the peaks based on the respective Si are called Q 4 peak, Q 3 peak,.

Figure 0004691985
Figure 0004691985

本発明のシリカにおいては、固体Si−NMR測定における、−OSiが3個結合したSi(Q3)と−OSiが4個結合したSi(Q4)とのモル比を示すQ4/Q3の値が、通常1.2以上、好ましくは1.3以上、より好ましくは1.4以上、さらに好ましくは1.5以上である。なお、上限値は特に制限されないが、通常は10以下である。 In the silica of the present invention, Q 4 / Q 3 indicating the molar ratio of Si (Q 3 ) bonded with three —OSi and Si (Q 4 ) bonded with four —OSi in solid-state Si-NMR measurement. Is usually 1.2 or more, preferably 1.3 or more, more preferably 1.4 or more, and still more preferably 1.5 or more. The upper limit is not particularly limited, but is usually 10 or less.

一般に、この値が高い程、シリカの熱安定性が高いことが知られており、ここから本発明のシリカは、熱安定性に極めて優れていることが判る。つまり、本発明のシリカは熱によって構造が壊れる虞が小さいので、本発明の成形体は長期間にわたって安定して使用することが可能である。これに対して、結晶性のミセルテンプレートシリカの中には、Q4/Q3の値が1.2を下回るものがあり、熱安定性、特に水熱安定性などが低い。 In general, it is known that the higher this value, the higher the thermal stability of the silica. From this, it can be seen that the silica of the present invention is extremely excellent in thermal stability. That is, since the silica of the present invention is less likely to break the structure due to heat, the molded body of the present invention can be used stably over a long period of time. On the other hand, some crystalline micelle template silicas have a Q 4 / Q 3 value of less than 1.2 and have low thermal stability, particularly hydrothermal stability.

なお、Q4/Q3及び、後述するQ4ピークのケミカルシフトの値は、固体Si−NMR測定を行ない、その結果に基づいて算出することができる。また、測定データの解析(ピーク位置の決定)は、例えば、ガウス関数を使用した波形分離解析等により、各ピークを分割して抽出する方法で行なう。 Incidentally, Q 4 / Q 3 and the value of the chemical shift of Q 4 peak, which will be described later, performs a solid Si-NMR measurement can be calculated based on the result. Further, analysis of measurement data (determination of peak position) is performed by a method of dividing and extracting each peak by, for example, waveform separation analysis using a Gaussian function.

・条件(h)
また、本発明のシリカは、水中での加熱処理(耐水熱試験)を施されても、細孔特性の変化が少ないことが、その特徴の一つとして挙げられる。耐水熱試験後におけるシリカの細孔特性の変化は、例えば比表面積、細孔容積、細孔径分布などの多孔性に関する物性の変化として観察される。例えば、本発明のシリカにおいては、200℃、6時間の耐水熱試験をした際、該試験後の比表面積が該試験前の比表面積に対して20%以上(比表面積残存率が20%以上)であることが好ましい。この様な特性を有する本発明のシリカは、長時間の厳しい使用条件下においても、多孔性の特徴が失われないので好ましい。また、この比表面積の残存率は、中でも35%以上、特に50%以上であることが好ましい。
・ Condition (h)
In addition, the silica of the present invention has one of its features that even when subjected to a heat treatment (hydrothermal resistance test) in water, the change in pore characteristics is small. Changes in the pore characteristics of silica after the hydrothermal resistance test are observed as changes in physical properties related to porosity such as specific surface area, pore volume, and pore size distribution. For example, in the silica of the present invention, when subjected to a hydrothermal resistance test at 200 ° C. for 6 hours, the specific surface area after the test is 20% or more with respect to the specific surface area before the test (the specific surface area residual ratio is 20% or more). ) Is preferable. The silica of the present invention having such characteristics is preferable because the porous characteristics are not lost even under severe use conditions for a long time. The residual ratio of the specific surface area is preferably 35% or more, particularly 50% or more.

そして、本発明のシリカは、この耐水熱処理試験後においても、細孔径分布がシャープであるという特性の劣化が極めて少なく、且つ、細孔容積の変化が極めて少ないか、或いは、細孔容積が増加するという、従来のシリカにはない特徴を有する。   The silica of the present invention has very little deterioration of the characteristic that the pore diameter distribution is sharp and the change in the pore volume is very small or the pore volume is increased even after the hydrothermal treatment test. It has a characteristic that is not found in conventional silica.

なお、本発明に於ける耐水熱試験とは、密閉系内に於いて、特定温度(200℃)の水とシリカとを一定時間(6時間)接触させることであり、シリカの全てが水中に存在するのであれば、密閉系内が全て水で満たされていても、また、系内の一部が加圧下の気相部を有し、この気相部に水蒸気があってもよい。この場合の気相部の圧力は、例えば60000hPa以上、好ましくは63000hPa以上であればよい。なお、特定温度の誤差は通常±5℃以内、中でも±3℃以内、特に±1℃以内とするのが好ましい。   The hydrothermal resistance test in the present invention is to bring water at a specific temperature (200 ° C.) into contact with silica for a certain time (6 hours) in a closed system, and all the silica is in water. If present, the closed system may be completely filled with water, or a part of the system may have a gas phase part under pressure, and the gas phase part may contain water vapor. In this case, the pressure in the gas phase part may be, for example, 60000 hPa or more, preferably 63000 hPa or more. The error of the specific temperature is usually within ± 5 ° C., preferably within ± 3 ° C., particularly preferably within ± 1 ° C.

・条件(i)
さらに、本発明のシリカは、その粒子径が通常0.1μm以上、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上、また、通常300μm以下、好ましくは250μm以下、より好ましくは200μm以下である。粒子径がこの範囲内になることにより、本発明のシリカを塗料や成形体に用いる場合に、シリカを均一に分散させることが容易になる。特に基材として繊維を使用する場合には、素材(基材+樹脂成形体)の風合いと洗濯耐久性等の観点から、シリカの粒子径を通常0.1μm以上、中でも0.2μm以上、また、通常5μm以下、中でも2μm以下の範囲とすることが好ましい。
・ Condition (i)
Further, the silica of the present invention has a particle size of usually 0.1 μm or more, preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, and usually 300 μm or less, preferably 250 μm or less, more preferably 200 μm or less. When the particle diameter is within this range, it is easy to uniformly disperse the silica when the silica of the present invention is used in paints and molded articles. In particular, when fibers are used as the base material, the silica particle size is usually 0.1 μm or more, particularly 0.2 μm or more, from the viewpoint of the texture of the material (base material + resin molded body) and washing durability. Usually, it is preferably 5 μm or less, more preferably 2 μm or less.

・条件(j)
加えて、本発明のシリカは、骨格を形成するシロキサン結合の結合角に歪みが少ないことが望ましい。ここで、シリカの構造的な歪みは、固体Si−NMR測定におけるQ4ピークのケミカルシフトの値によって表わすことができる。
上記の、シリカの構造的な歪みと、前記のQ4ピークのケミカルシフトの値との関連の点から、本発明のシリカは、上記のQ4ピークのケミカルシフトをδ(ppm)とした場合に、δが下記式(1)
−0.0705×(Dmax)−110.36>δ ・・・式(1)
を満足する〔即ち、δの値が上記式(1)の左辺で表わされる値{−0.0705×(Dmax)−110.36}よりも小さい(よりマイナス側に存在する)〕ことが望ましい。なお、本明細書において「ppm」とは、重量に対する割合を表わすものである。
・ Condition (j)
In addition, it is desirable that the silica of the present invention has less distortion in the bond angle of the siloxane bond forming the skeleton. Here, the structural strain of silica can be expressed by the value of the chemical shift of the Q 4 peak in the solid-state Si-NMR measurement.
Above, and the structural distortion of silica, in terms of association with the values of said Q 4 peak chemical shift, silica of the present invention, when the chemical shift of the above Q 4 peak δ and (ppm) Δ is the following formula (1)
−0.0705 × (D max ) −11.36> δ (1)
(That is, the value of δ is smaller than the value {−0.0705 × (D max ) −11.36} represented by the left side of the above formula (1) (exists on the minus side)). desirable. In the present specification, “ppm” represents a ratio to weight.

従来のシリカでは、上記のQ4ピークのケミカルシフトの値δは、上記式(I)の左辺
に基づいて計算した値よりも、一般に大きくなる(よりプラス側に存在する)。よって、本発明のシリカは、従来のシリカに比べて、Q4ピークのケミカルシフトがより小さな値を有することになる。これは、本発明のシリカにおいて、Q4ピークのケミカルシフトがより高磁場に存在するということに他ならず、ひいては、Siに対して2個の−OSiで表される結合角がより均質であり、構造的な歪みがより少ないことを意味している。
In the conventional silica, the chemical shift value δ of the Q 4 peak is generally larger (existing on the plus side) than the value calculated based on the left side of the above formula (I). Therefore, the silica of the present invention has a smaller value of the chemical shift of the Q 4 peak as compared with the conventional silica. This is nothing but the fact that the chemical shift of the Q 4 peak exists in a higher magnetic field in the silica of the present invention, and as a result, the bond angle represented by two —OSi with respect to Si is more uniform. Yes, meaning less structural distortion.

本発明のシリカにおいて、Q4ピークのケミカルシフトδは、上記式(1)の左辺(−0.0705×(Dmax)−110.36)に基づき算出される値よりも、好ましくは0.05%以上小さい値であり、更に好ましくは0.1%以上、特に好ましくは0.15%以上小さい値である。通常、シリカゲルのQ4ピークの最小値は、−113ppmである。 In the silica of the present invention, the chemical shift δ of the Q 4 peak is preferably less than the value calculated based on the left side (−0.0705 × (D max ) −11.36) of the above formula (1). The value is smaller than 05%, more preferably smaller than 0.1%, and particularly preferably smaller than 0.15%. Usually, the minimum value of the Q 4 peak of silica gel is −113 ppm.

本発明のシリカは、優れた耐熱性や耐水性等を有しており、また、物性変化しにくい。したがって、高温・高湿度下でも長期間調湿機能が持続される。このような点と、上記の様な構造的歪みとの関係については、必ずしも明らかではないが、次の様に推定される。すなわち、シリカは大きさの異なる球状粒子の集合体で構成されているが、上記の様な構造的に歪みの少ない状態においては、球状粒子全体のミクロ構造的な高度の均質性が維持されるので、その結果、優れた耐熱性や耐水性等が発現されるものと考えられる。なお、Q3以下のピークは、Si−Oのネット構造の広がりに制限があるため、シリカの構造的な歪みが現れにくい。 The silica of the present invention has excellent heat resistance, water resistance and the like, and hardly changes in physical properties. Therefore, the humidity control function is maintained for a long time even under high temperature and high humidity. The relationship between such a point and the structural strain as described above is not necessarily clear, but is estimated as follows. In other words, silica is composed of aggregates of spherical particles of different sizes, but in the state where there is little structural distortion as described above, a high degree of microstructural homogeneity of the entire spherical particles is maintained. Therefore, as a result, it is considered that excellent heat resistance, water resistance and the like are expressed. In addition, since the peak of Q 3 or less is limited in the spread of the net structure of Si—O, structural distortion of silica hardly appears.

また、本発明のシリカは、耐久性、耐熱性、耐水性等を向上させるため、シリカの骨格を構成するケイ素を除いた金属元素(金属不純物)の合計の含有率が、通常500ppm以下、好ましくは100ppm以下、より好ましくは50ppm以下、さらに好ましくは30ppm以下と、非常に低く抑えられ、極めて高純度であってもよい。このように不純物の影響が少なければ、耐久性、耐熱性、耐水性などの優れた性質を発現できる。また、金属不純物が少ないことにより、本発明のシリカを含む本発明の成形体において、バインダ樹脂と金属不純物とが接触することによる光劣化、熱劣化、経時劣化などを抑制することができるので、本発明の成形体は長期にわたって安定して使用することが可能となる。
ただし、後述するように、本発明のシリカは、その用途等に応じて、特定の原子や原子団などの他の成分を意図的に含有させることにより、有利な機能を獲得することができる場合もある。したがって、本発明のシリカにシリカ以外の成分を含有させるか否かは、その用途等に応じて選択するべきである。
Further, the silica of the present invention generally has a total content of metal elements (metal impurities) excluding silicon constituting the skeleton of the silica in order to improve durability, heat resistance, water resistance, etc. Is 100 ppm or less, more preferably 50 ppm or less, and even more preferably 30 ppm or less. Thus, if there is little influence of an impurity, excellent properties, such as durability, heat resistance, and water resistance, can be expressed. In addition, since there are few metal impurities, in the molded body of the present invention containing the silica of the present invention, it is possible to suppress light deterioration, thermal deterioration, deterioration with time, etc. due to contact between the binder resin and the metal impurities. The molded body of the present invention can be used stably over a long period of time.
However, as will be described later, the silica of the present invention can acquire an advantageous function by intentionally containing other components such as a specific atom or atomic group depending on its use and the like. There is also. Therefore, whether or not to contain a component other than silica in the silica of the present invention should be selected according to its use.

また、本発明のシリカは、前記のようにシリカの他の成分を有していても良い。本発明のシリカが有していても良いその他の成分について特に制限は無く、各種の助剤、有用な元素(以下適宜、「有用異元素」という)の単体及び/又は化合物、有機基(以下適宜、「有用有機基」)など、任意の成分を含有及び/又は担持していてもよい。   Moreover, the silica of this invention may have the other component of a silica as mentioned above. There are no particular restrictions on the other components that the silica of the present invention may have, and various auxiliary agents, simple elements and / or compounds of useful elements (hereinafter referred to as “useful different elements” as appropriate), organic groups (hereinafter referred to as “substances”) Optionally, it may contain and / or carry any component such as “useful organic group”).

なお、前記のその他の成分は、本発明の成形体(並びに、後述する本発明の樹脂組成物及び本発明の塗料)に、その目的とする機能を失わない状態で含有させることができれば、どのような状態で、製造過程のどの工程で含有させても良い。例えば、シリカに含有及び/又は担持させる以外に、適宜、バインダ樹脂中に含有させて用いても良く、塗料などに用いる溶剤中に含有させても良い。また、後述する塗料を調製中又は調製後、その塗料中に含有させて用いても良く、樹脂成形体を作製中又は作製後、その樹脂成形体に含有させて用いても良い。また、前記のようにシリカに含有及び/又は担持させて用いる場合、シリカに含有/又は担持させる方法に制限は無いが、例えば、助剤をシリカの製造中または製造後に含有・担持する方法と、樹脂成形体製造後に成形体中のシリカに担持する方法とがある。また、後述する添加剤も、あらかじめシリカに担持して用いても構わない。さらに、これら助剤や添加剤は素材(樹脂成形体+基材)を作製した後に、最後に含浸などの操作によって含有させても良い。さらに、助剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   In addition, if the said other component can be contained in the molded object of this invention (and the resin composition of this invention mentioned later and the coating material of this invention) in the state which does not lose the target function, which In such a state, it may be contained in any step of the manufacturing process. For example, in addition to containing and / or supporting in silica, it may be used by being appropriately contained in a binder resin, or may be contained in a solvent used for paint or the like. Moreover, the coating material mentioned later may be used in the coating material during preparation or after preparation, and may be used in the resin molding body during or after preparation of the resin molding. In addition, when containing and / or supporting silica as described above, there is no limitation on the method of inclusion / supporting on silica, but for example, a method of containing and supporting an auxiliary agent during or after the production of silica. In addition, there is a method of supporting the silica in the molded body after manufacturing the resin molded body. In addition, the additives described later may also be supported on silica in advance. Furthermore, these auxiliaries and additives may be finally added by an operation such as impregnation after the raw material (resin molded body + base material) is produced. Furthermore, one type of auxiliary agent may be used alone, or two or more types may be used in any combination and ratio.

その他の成分の具体例を挙げれば、本発明のシリカには、その吸湿発熱性をさらに向上させる目的で、助剤として発熱助剤を担持させてもよい。なお、発熱助剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
発熱助剤としては、吸湿発熱性を有する任意の物質を用いることができるが、例えば、特公平7−59762号公報、特開平9−158040号公報、特開2002−212880号公報、特開2000−129574号公報などに記載された吸湿発熱性を有する高分子化合物(以下適宜、「吸湿発熱性ポリマー」という)を用いることができる。ここで例示した各特許公報について説明すると、特公平7−59762号公報には吸湿発熱性を有する繊維製品等が記載されている。また、特開平9−158040号公報にはアクリル繊維を改質して高吸湿性を持たせた、吸湿発熱性を有する素材等が記載されている。また、特開2002−212880号公報には、繊維表面に吸湿発熱性ポリマーをコーティングする技術が記載されている。さらに、特開2000−129574号公報には、吸湿発熱性ポリマーの微粒子を繊維表面に付着させる技術が記載されている。
If the specific example of another component is given, you may carry | support the exothermic adjuvant as an auxiliary | assistant in the silica of this invention for the purpose of improving the hygroscopic exothermic property further. In addition, exothermic auxiliary agent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
As the exothermic auxiliary agent, any substance having a hygroscopic exothermic property can be used. For example, JP-B-7-59762, JP-A-9-158040, JP-A-2002-212880, JP-A-2000. A polymer compound having a hygroscopic exothermic property (hereinafter referred to as “hygroscopic exothermic polymer” as appropriate) described in JP-A-129574 and the like can be used. Explaining each of the patent publications exemplified here, Japanese Patent Publication No. 7-59762 describes a fiber product having hygroscopic heat generation. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-158040 discloses a material having a moisture absorption exothermic property and the like obtained by modifying an acrylic fiber to have a high moisture absorption property. Japanese Patent Laid-Open No. 2002-212880 discloses a technique for coating a fiber surface with a hygroscopic exothermic polymer. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-129574 describes a technique for adhering fine particles of a hygroscopic exothermic polymer to the fiber surface.

本発明のシリカに吸湿発熱性ポリマー等の発熱助剤を担持させた場合、本発明のシリカは大きい比表面積を有しているために、従来の吸湿発熱性を有する製品に比べて表面に担持された発熱助剤の比表面積が格段に大きくなり、従来よりも大きな吸湿発熱性を発揮することが可能となる。   When exothermic auxiliary agents such as hygroscopic exothermic polymers are supported on the silica of the present invention, since the silica of the present invention has a large specific surface area, it is supported on the surface compared to conventional hygroscopic exothermic products. The specific surface area of the generated exothermic auxiliary agent is remarkably increased, and it is possible to exhibit a higher hygroscopic exothermic property than before.

吸湿発熱ポリマーの具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸等のビニルカルボン酸;2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム(AMPS−Na)、2−アリルオキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム等のビニルスルホン酸などの吸水性モノマーが重合した高分子化合物や、デンプン、セルロースなどの多糖が挙げられる。また、これら吸水性モノマーの中では、アクリル酸、メタクリル酸、AMPS、スチレンスルホン酸ナトリウムが好ましい。なお、上記の吸湿発熱性ポリマーは1種を用いた重合体でもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用した共重合体やグラフト重合体でもよい。さらに、例示したもの以外のモノマーと吸水性モノマーとを併用した重合体や共重合体を吸湿発熱ポリマーとして用いても良いが、その場合、吸水性モノマーの比率が多いほど好ましい。   Specific examples of the hygroscopic exothermic polymer include vinyl carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid and maleic acid; 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS), sodium 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS). -Na), 2-aryloxy-2-hydroxypropane sulfonic acid, polymer compounds in which water-absorbing monomers such as vinyl sulfonic acid such as sodium styrene sulfonate are polymerized, and polysaccharides such as starch and cellulose. Of these water-absorbing monomers, acrylic acid, methacrylic acid, AMPS, and sodium styrenesulfonate are preferable. The hygroscopic exothermic polymer may be a polymer using one kind, or a copolymer or graft polymer using two or more kinds in combination in any combination and ratio. Furthermore, a polymer or copolymer using a monomer other than those exemplified in combination with a water-absorbing monomer may be used as the hygroscopic exothermic polymer. In that case, it is preferable that the ratio of the water-absorbing monomer is large.

さらに、本発明を適用する用途との関係で言えば、本発明の技術を紙おむつ、寝具、衣類等の生活用品用途に用いる場合には、吸湿発熱ポリマーとしては、ポリアクリル酸系、ポリスルホン酸塩系、ポリビニルアルコール/ポリアクリル酸塩共重合系等の合成高分子系ポリマーや、グラフト重合系、カルボキシメチル化系等のデンプン系ポリマー及びセルロース系ポリマーなどが好ましく例示される。なお、ここで例示した吸湿発熱ポリマーのうち、主要なものの種類と構造の例を表1に示す。ただし、下記表1においてm1,m2及びm3はそれぞれ独立に0以上の数を表す。 Furthermore, in relation to the application to which the present invention is applied, when the technique of the present invention is used for daily goods such as disposable diapers, bedding, and clothing, the hygroscopic exothermic polymer may be a polyacrylic acid-based polysulfonate. Preferred examples thereof include synthetic polymer polymers such as poly (vinyl alcohol) / polyacrylate copolymer systems, starch polymers such as graft polymerization systems and carboxymethylation systems, and cellulose polymers. Table 1 shows examples of main types and structures of the hygroscopic exothermic polymers exemplified here. However, in the following Table 1, m 1 , m 2 and m 3 each independently represent a number of 0 or more.

Figure 0004691985
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また、本発明の技術を繊維用途に用いる場合には、吸湿発熱ポリマーとしては、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、ポリアクリルアミド、ポリビニルホルムアミド、及びこれらの共重合体が好ましい。   In addition, when the technique of the present invention is used for fibers, the hygroscopic exothermic polymer is preferably polyacrylic acid, polyacrylic acid salt, polyacrylamide, polyvinylformamide, or a copolymer thereof.

また、吸湿発熱ポリマーは、架橋していることが好ましい。
さらに、吸湿発熱ポリマーは吸湿性を発揮する特定の官能基を有していることが好ましい。具体的には、−COOH基、−COONa基、−CONH2基、−OH基、エーテル結合などの官能基を有していることが好ましい。この中では、−COOH基、−COONa基、−CONH2基が好ましい。
The hygroscopic exothermic polymer is preferably crosslinked.
Further, the hygroscopic exothermic polymer preferably has a specific functional group that exhibits hygroscopicity. Specifically, it preferably has a functional group such as a —COOH group, a —COONa group, a —CONH 2 group, a —OH group, and an ether bond. Among these, -COOH group, -COONa group, -CONH 2 group is preferred.

また、発熱助剤の存在状態は、シリカの細孔を塞がない状態で担持されていれば他に制限はなく、例えばシリカ中に分子状、クラスター状、粒子状、その他何れかの状態で均一に分散していても、若しくはそれらがシリカ表面に添着、付着していてもよい。また、上記発熱助剤の一部が、直接又は酸素を介して珪素原子と結合していてもよい。特に、洗濯などでの耐久性の面から、発熱助剤の一部がシリカの細孔壁に固定されていることが好ましい。   Further, the exothermic auxiliary agent is not limited as long as it is supported in a state that does not block the pores of silica, for example, in the state of molecules, clusters, particles, or any other state in silica. They may be uniformly dispersed, or they may be attached and adhered to the silica surface. Further, a part of the exothermic aid may be bonded to a silicon atom directly or through oxygen. In particular, from the viewpoint of durability in washing and the like, it is preferable that a part of the heat generation aid is fixed to the pore walls of silica.

発熱助剤の含有率は、本発明のシリカに対し、通常1重量%以上、好ましくは3重量%以上、より好ましくは5重量%以上、また、通常80重量%以下、好ましくは60重量%以下、より好ましくは50重量%以下の範囲である。なお、2種以上の発熱助剤を含む場合は、その含有率の合計が、上記範囲内となるようにする。   The content of the exothermic auxiliary is usually 1% by weight or more, preferably 3% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, and usually 80% by weight or less, preferably 60% by weight or less based on the silica of the present invention. More preferably, it is in the range of 50% by weight or less. In addition, when 2 or more types of exothermic auxiliary agents are included, it is made for the sum total of the content rate to be in the said range.

また、発熱助剤を担持させる担持方法は任意であり、後述するような一般的な助剤の導入方法により担持させることが可能である。ただし、発熱助剤として吸湿発熱性ポリマーを用いる場合には、通常は、それ以外の方法によりシリカに担持させる。以下、その方法について説明する。
発熱助剤として吸湿発熱性ポリマーを用いる場合、例えば、吸湿発熱性ポリマーを溶媒に溶解させたり融点以上に加熱したりして溶解させ、シリカの細孔内に導入する。具体的な導入方法としては、含浸法やポアフィリング法などが挙げられる。
Moreover, the carrying | support method of carrying | supporting exothermic auxiliary | assistant is arbitrary, and it is possible to carry | support by the general introduction method of an auxiliary agent which is mentioned later. However, when a hygroscopic exothermic polymer is used as a heat generation aid, it is usually supported on silica by other methods. The method will be described below.
In the case of using a hygroscopic exothermic polymer as the exothermic auxiliary agent, for example, the hygroscopic exothermic polymer is dissolved in a solvent or heated to a melting point or higher and dissolved and introduced into the pores of silica. Specific examples of the introduction method include an impregnation method and a pore filling method.

また、例えば、吸湿発熱性ポリマーが、モノマーとしてアクリル酸を含むものを用いる場合には、細孔内に導入した後に多価イオンでイオン交換してアクリルをシリカに固定化しても良い。この処理により、イオン交換された吸湿発熱性ポリマー末端がシリカと結合すること、及び、吸湿発熱性ポリマー同士が結合することが期待され、細孔外に吸湿発熱性ポリマーが流出するのを防止することができる。   Further, for example, when a hygroscopic exothermic polymer containing acrylic acid as a monomer is used, the acrylic may be immobilized on silica by ion exchange with polyvalent ions after introduction into the pores. By this treatment, it is expected that the end of the ion-exchanged hygroscopic exothermic polymer is bonded to silica and the hygroscopic exothermic polymer is bonded to each other, and prevents the hygroscopic exothermic polymer from flowing out of the pores. be able to.

さらに、別の担持方法としては、シリカの細孔内でモノマーを重合して吸湿発熱性ポリマーを細孔内に担持させるようにしても良い。この場合、通常は、モノマーと反応開始剤とを細孔内に導入し、その後、モノマーを細孔内部で重合させる。   Furthermore, as another supporting method, a monomer may be polymerized in the pores of silica so that the hygroscopic exothermic polymer is supported in the pores. In this case, usually, the monomer and the reaction initiator are introduced into the pores, and then the monomer is polymerized inside the pores.

モノマーを細孔内で重合させる方法としては、ラジカル重合に用いられるあらゆる手段が適用可能である。例えば、乾熱処理、スチーム処理、浸漬法、コールドバッチ法、マイクロ波処理、紫外線処理などが挙げられる。ここでマイクロ波処理とは、2450MHzまたは920MHz等の波長の高周波を被加熱物に当てることで発熱させるものである。これらの処理手段は、単独で適用してもよいし、加熱効率を高めるために、例えば、スチーム処理または乾熱処理時にマイクロ波処理または紫外線処理を併用するなどしてもよい。なお、空気中の酸素が存在すると重合が進みにくくなるので、乾熱処理、マイクロ波処理、紫外線処理の場合には、不活性ガス雰囲気下で処理するのが好ましく、コールドバッチ法の場合にも、系内をシール材で密封することが好ましい。   As a method for polymerizing the monomer in the pores, any means used for radical polymerization can be applied. For example, dry heat treatment, steam treatment, dipping method, cold batch method, microwave treatment, ultraviolet treatment and the like can be mentioned. Here, the microwave treatment is to generate heat by applying a high frequency having a wavelength of 2450 MHz or 920 MHz to an object to be heated. These treatment means may be applied alone, or may be combined with, for example, microwave treatment or ultraviolet treatment during steam treatment or dry heat treatment in order to increase heating efficiency. In addition, since it is difficult for the polymerization to proceed in the presence of oxygen in the air, in the case of dry heat treatment, microwave treatment, ultraviolet treatment, it is preferable to treat in an inert gas atmosphere, even in the case of the cold batch method, It is preferable to seal the inside of the system with a sealing material.

これらの重合法の中では、スチーム処理が重合効率および処理の安定性の観点から好適である。スチーム処理は、常圧スチーム、加熱スチーム、高圧スチームのいずれでもよいが、コスト面からは、常圧スチームまたは加熱スチームが好ましい。スチーム処理温度は、通常80℃以上、好ましくは100℃以上、また、通常180℃以下、好ましくは160℃以下である。さらに、スチーム処理時間は、1〜10分程度でよい。   Among these polymerization methods, steam treatment is preferred from the viewpoint of polymerization efficiency and treatment stability. The steam treatment may be any of normal pressure steam, heated steam, and high pressure steam, but from the viewpoint of cost, normal pressure steam or heated steam is preferable. The steam treatment temperature is usually 80 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher, and is usually 180 ° C. or lower, preferably 160 ° C. or lower. Furthermore, the steam processing time may be about 1 to 10 minutes.

なお、細孔内にモノマーを導入した後、重合を開始させる前に、風乾あるいは乾燥機などで予備乾燥することも好ましく行なわれる。   In addition, after introducing the monomer into the pores and before starting the polymerization, air drying or preliminary drying with a dryer or the like is also preferably performed.

さらに、細孔内で重合を行なうことにより吸湿発熱性ポリマーを担持させる場合には、吸水性モノマーとジビニルモノマーとの重量比が1:1〜20:1となるようにジビニルモノマーを混合し、重合させることが好ましい。これにより、吸湿発熱ポリマーの耐久性を向上させることが可能となる。この際用いるジビニルモノマーに制限は無いが、例えば、特開2002−212880号公報に記載のものを用いることができる。   Furthermore, when supporting the hygroscopic exothermic polymer by carrying out polymerization in the pores, the divinyl monomer is mixed so that the weight ratio of the water absorbing monomer to the divinyl monomer is 1: 1 to 20: 1, It is preferable to polymerize. Thereby, it becomes possible to improve the durability of the hygroscopic exothermic polymer. Although there is no restriction | limiting in the divinyl monomer used in this case, For example, the thing of Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-212880 can be used.

また、その他の助剤としては、例えば、吸湿助剤を担持させてもよい。吸湿助剤は、高機能な調湿効果を付与すべくシリカに含有させるためのもので、水分に対する親和性の高いものであれば良く、有機化合物,無機化合物,金属塩類などの群に属する様々な物質を選択することができる。なお、吸湿助剤は1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   Further, as other auxiliary agent, for example, a moisture absorption auxiliary agent may be supported. The moisture absorption aid is for inclusion in silica in order to give a highly functional humidity control effect, as long as it has a high affinity for moisture, and various substances belonging to the group of organic compounds, inorganic compounds, metal salts, etc. Can be selected. In addition, a hygroscopic adjuvant may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

シリカに担持させる際には、このような群に属する物質の内、少なくとも1種類の含有率が、通常1重量%以上、好ましくは3重量%以上、より好ましくは5重量%以上、また、通常80重量%以下、好ましくは60重量%以下、より好ましくは50重量%以下の範囲で担持させることが望ましい。また、吸湿助剤は、1種を単独で用いても良く、2種類以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   When supported on silica, the content of at least one of the substances belonging to such a group is usually 1% by weight or more, preferably 3% by weight or more, more preferably 5% by weight or more. It is desirable to carry it in the range of 80% by weight or less, preferably 60% by weight or less, more preferably 50% by weight or less. Moreover, a hygroscopic adjuvant may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

特に、吸湿助剤が金属塩類であり、且つ、金属塩類を細孔内に含有させる場合には、吸湿助剤の含有量は、使用条件における最高湿度において、吸湿により細孔内に貯留された吸湿助剤の水溶液の体積がシリカの総細孔容積以下の量となるような含有量とすることが望ましい。金属塩類は高湿度条件下で水溶液として細孔内に存在するためである。   In particular, when the moisture absorption aid is a metal salt and the metal salt is contained in the pores, the moisture absorption aid content is stored in the pores due to moisture absorption at the highest humidity in the use conditions. The content is preferably such that the volume of the aqueous solution of the moisture absorption aid is less than or equal to the total pore volume of silica. This is because metal salts exist in the pores as an aqueous solution under high humidity conditions.

つまり、金属塩と金属塩に吸着された湿分とからなる水溶液の量が細孔容積を越えてしまうと、細孔内からこの水溶液が溢れてしまい、このため、脱湿により再びシリカを乾燥した際に、水溶液に含有されて細孔内から排出された金属塩が細孔外部に不要に付着してしまう。この結果、シリカの吸湿特性を悪化させてしまう虞がある。このため、金属塩の含有量が多くなると吸湿能力は増加するが、上記の理由により高湿度域で便用できない虞があり、使用しうる湿度範囲を制限しなければならなくなってしまうことがある。   In other words, if the amount of the aqueous solution consisting of the metal salt and the moisture adsorbed on the metal salt exceeds the pore volume, the aqueous solution overflows from the pores, so that the silica is dried again by dehumidification. In this case, the metal salt contained in the aqueous solution and discharged from the pores is unnecessarily attached to the outside of the pores. As a result, there is a possibility that the moisture absorption characteristics of silica are deteriorated. For this reason, when the content of the metal salt increases, the moisture absorption capacity increases, but there is a possibility that it cannot be used in a high humidity range for the above reasons, and the usable humidity range may have to be limited. .

但し、付帯設備を設けるなど装置的な工夫が許容されるならば、細孔内の水溶液の量が細孔容積以上となる前にシリカを再生させるような運転サイクルを組むことにより、静的な吸着データ上では使用できない高湿度領域においても使用可能とすることができる。
また、上記の吸湿助剤としては、中でもアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩をシリカに含有させると、シリカによる水蒸気吸着量が非常に高くなる。アルカリ金属及びアルカリ土類金属は、水蒸気と非常に親和性が高く、吸湿性能の強化に繋がるため、これらを吸湿助剤として用いることができる。このため、吸湿助剤を使用する場合には、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群に属する金属塩の内、少なくとも1種類の金属塩をシリカに吸湿助剤として含有させることが好ましい。
However, if device-like measures such as providing ancillary equipment are allowed, a static operation can be achieved by creating an operation cycle in which silica is regenerated before the amount of aqueous solution in the pores exceeds the pore volume. It can be used even in a high humidity region that cannot be used on the adsorption data.
Moreover, as said moisture absorption adjuvant, when an alkali metal salt and an alkaline-earth metal salt are made to contain in silica especially, the water vapor adsorption amount by silica will become very high. Alkali metals and alkaline earth metals have a very high affinity with water vapor and lead to enhanced moisture absorption performance, so that they can be used as moisture absorption aids. For this reason, when using a moisture absorption aid, it is preferable to include at least one metal salt in the silica as a moisture absorption aid among the metal salts belonging to the group consisting of alkali metal salts and alkaline earth metal salts. .

ここで、含有させるアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩は何れでも良いが、水蒸気との親和性が特に強いことから、例えば、LiF、NaF、KF、CaF2、MgF2、Li2SO4、Na2SO4、K2SO4、CaSO4、MgSO4、LiNO3、NaNO3、KNO3、Ca(NO32、Mg(NO32、NaCl、LiCl、CaCl2、MgCl2、LiBr、LiI、KBrの中から選択される少なくとも1種、或いは2種以上であることが好ましい。これらの中でも特にリチウム塩が最も吸湿性に優れ好ましく、中でも塩化リチウムが単位重量あたりの吸湿量が大きく好ましい。 Here, any alkali metal salt or alkaline earth metal salt to be contained may be used. However, since the affinity with water vapor is particularly strong, for example, LiF, NaF, KF, CaF 2 , MgF 2 , Li 2 SO 4 , Na 2 SO 4 , K 2 SO 4 , CaSO 4 , MgSO 4 , LiNO 3 , NaNO 3 , KNO 3 , Ca (NO 3 ) 2 , Mg (NO 3 ) 2 , NaCl, LiCl, CaCl 2 , MgCl 2 , LiBr , LiI, or KBr is preferably at least one selected from two or more. Of these, lithium salts are particularly preferable because of their most excellent hygroscopicity, and lithium chloride is particularly preferable because of its high moisture absorption per unit weight.

上記の吸湿助剤の存在状態は任意であり、例えばシリカ中に分子状、クラスター状、粒子状、その他何れかの状態で均一に分散していても、若しくはそれらがシリカ表面に添着、付着していてもよい。また、上記吸湿助剤の少なくとも一部が、直接又は酸素を介して珪素原子と結合していてもよい。さらに、これらの吸湿助剤は固体状であっても液体状であっても良い。また、これらの吸湿助剤は水和物の状態であっても良く、細孔内で一部が水溶液となっていても良い。   The presence state of the above-mentioned moisture absorption aid is arbitrary, for example, even if it is uniformly dispersed in the form of molecules, clusters, particles, or any other state in silica, or they adhere to and adhere to the silica surface. It may be. Further, at least a part of the moisture absorption aid may be bonded to a silicon atom directly or through oxygen. Furthermore, these moisture absorption aids may be solid or liquid. Further, these moisture absorption aids may be in the form of hydrates, and some of them may be aqueous solutions in the pores.

ここで、吸湿助剤がアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群に属する金属塩である場合、その含有率は、通常1重量%以上、好ましくは3重量%以上、より好ましくは5重量%以上、また、通常80重量%以下、好ましくは60重量%以下、より好ましくは50重量%以下であることが望ましい。ここで、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群に属する金属塩とは、本発明のシリカに含有される、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群に属する金属塩のうち、含有率の多いものから順に、通常4種、好ましくは3種、更に好ましくは2種、特に好ましくは1種を指すこととする。また、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群に属する金属塩が2種以上の場合には、その合計の金属塩の含有率が、上記範囲内となるようにする。   Here, when the moisture absorption aid is a metal salt belonging to the group consisting of an alkali metal salt and an alkaline earth metal salt, the content is usually 1% by weight or more, preferably 3% by weight or more, more preferably 5% by weight. % Or more, and usually 80% by weight or less, preferably 60% by weight or less, more preferably 50% by weight or less. Here, the metal salt belonging to the group consisting of an alkali metal salt and an alkaline earth metal salt is a metal salt belonging to the group consisting of an alkali metal salt and an alkaline earth metal salt contained in the silica of the present invention, In order from the one with the highest content, usually 4 types, preferably 3 types, more preferably 2 types, particularly preferably 1 type. Moreover, when there are two or more metal salts belonging to the group consisting of an alkali metal salt and an alkaline earth metal salt, the total metal salt content is set within the above range.

ところで、本発明のシリカに吸湿助剤を含有させる場合、本発明のシリカは従来のシリカと比較して金属塩を高分散に担持することができ、担持した後も優れた細孔特性を維持することが可能である。この結果、担持された金属塩はその理論吸湿量に近い高効率な吸湿性能を発揮することができる。その理由は、様々な複合的な要因によるものと思われ、詳細は不明であるが以下のように推定される。   By the way, when a moisture absorption aid is contained in the silica of the present invention, the silica of the present invention can support a metal salt in a highly dispersed state compared to conventional silica, and maintains excellent pore characteristics even after support. Is possible. As a result, the supported metal salt can exhibit highly efficient moisture absorption performance close to the theoretical moisture absorption amount. The reason seems to be due to various complex factors, and details are unknown, but are estimated as follows.

要因1:担体(シリカ)が非常に高純度であり、且つ、そのシロキサン結合の結合角の歪みが少なく均質な構造とすることができるため、担体の表面状態が均質で金属塩が特異的に吸着する活性点が少ない。したがって、一般的に、細孔内に担持される金属塩は、低湿度下では固体で存在するが、本発明のシリカにおいては、細孔内に高分散に(すなわち均一に)担持されて高い表面積を有することとなり、高い吸着能力を発揮することができる。一方、高湿度下では、一般に、金属塩は細孔内に水溶液として存在するが、本発明のシリカにおいては、低湿度下の場合と同様に、細孔内に高分散に(すなわち均一に)担持される。金属塩が例えばリチウム塩だと、上記水溶液は粘度が比較的高く、特に細孔内に不均一に担持されてしまうと粘度の高い個所や液膜の厚い個所が局所的に生じてしまう。このような粘度の高い個所や液膜の厚い個所では、従来のシリカでは細孔内に吸湿された水分の細孔内(つまり粘度の高いリチウム塩水溶液内)での拡散速度が不十分となり、細孔内の全てのリチウム塩が有効に吸湿に寄与しない(細孔内の一部のリチウム塩しか吸湿に寄与しない)状態になりがちであるが、本発明のシリカでは上記のように金属塩水溶液が細孔内に均一に担持されるようになるので、これが抑制される。   Factor 1: Since the support (silica) has a very high purity and has a uniform structure with little distortion of the bond angle of the siloxane bond, the surface state of the support is homogeneous and the metal salt is specific. Fewer active sites to adsorb. Therefore, in general, the metal salt supported in the pores exists in a solid state under low humidity, but in the silica of the present invention, the metal salt is supported in a highly dispersed (that is, uniformly) in the pores and is high. It has a surface area and can exhibit a high adsorption capacity. On the other hand, in general, the metal salt exists as an aqueous solution in the pores under high humidity, but in the silica of the present invention, as in the case of low humidity, the metal salt is highly dispersed (that is, uniformly) in the pores. Supported. When the metal salt is, for example, a lithium salt, the aqueous solution has a relatively high viscosity. In particular, when the aqueous solution is unevenly supported in the pores, a highly viscous part or a thick part of the liquid film is locally generated. In such high-viscosity locations and thick-film locations, conventional silica has insufficient diffusion rate in the pores of moisture absorbed in the pores (that is, in the lithium salt aqueous solution with high viscosity), All lithium salts in the pores tend to be in a state where they do not effectively contribute to moisture absorption (only some of the lithium salts in the pores contribute to moisture absorption). Since the aqueous solution is uniformly supported in the pores, this is suppressed.

要因2:本発明のシリカでは、細孔径分布が非常にシャープである(細孔径が揃っている)ため担持された塩が細孔分布に応じて異なる条件で細孔内に析出することが無く、均一な粒径で担持される。つまり、一般に、細孔径分布がブロードだと(即ち、細孔径が不揃いだと)、細孔内に担持される金属塩の量などが不揃いとなり、粗大な粒径の金属塩では、水蒸気との接触効率が低下するため、吸湿に寄与しにくくなったり、吸湿速度が低下したりして、十分な調湿機能を発現できなくなる。これに対し、本発明のシリカでは、細孔径が揃っていれば、細孔内の多くの金属塩を均一な細かい粒径で担持することができ、吸湿に寄与しにくい粗大な粒子が少なくなるので十分な調湿機能を発現できるようになる。   Factor 2: In the silica of the present invention, the pore size distribution is very sharp (the pore size is uniform), so that the supported salt does not precipitate in the pores under different conditions depending on the pore distribution. It is supported with a uniform particle size. That is, in general, when the pore size distribution is broad (that is, when the pore sizes are not uniform), the amount of the metal salt supported in the pores is uneven. Since the contact efficiency is lowered, it becomes difficult to contribute to moisture absorption, or the moisture absorption speed is lowered, so that a sufficient humidity control function cannot be exhibited. On the other hand, in the silica of the present invention, if the pore diameters are uniform, many metal salts in the pores can be supported with a uniform fine particle size, and the number of coarse particles that hardly contribute to moisture absorption decreases. Therefore, a sufficient humidity control function can be expressed.

なお、発熱助剤や調湿助剤等の助剤を担持することにより、シリカの細孔の径は若干小さく変化する。このため、発熱助剤を担持させる場合には、予め助剤担持前の細孔径は、その変化を考慮して大きく設計することが好ましい。   In addition, by supporting an auxiliary agent such as an exothermic auxiliary agent or a humidity adjusting auxiliary agent, the pore diameter of silica changes slightly smaller. For this reason, when supporting the exothermic auxiliary, it is preferable to design the pore diameter before supporting the auxiliary in advance in consideration of the change.

また、シリカが有していても良い他の成分としては、周期表の3A族,4A族及び5A族及び遷移金属等の有用異元素の単体及び化合物が挙げられ、用途に応じては、これらの有用異元素をシリカが有していても良い。なお、有用異元素の単体及び化合物は、1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   In addition, as other components that silica may have, simple substances and compounds of useful foreign elements such as 3A group, 4A group and 5A group of the periodic table, and transition metals, etc. may be mentioned. Silica may have a useful different element. In addition, the simple substance and compound of a useful different element may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

シリカがその他の成分として有用異元素の単体又は化合物を有している場合、その有用異元素としては、例えば、周期表の3A族,4A族及び5A族並びに遷移金属等からなる元素群(有用異元素群)から選ばれる少なくとも1種の元素の単体又は化合物が挙げられる。そのうち、好ましいものの具体例としては、B,Al,Ga,In,Tl等の3A族元素、C,Si,Ge,Sn,Pb等の4A族元素、N,P,As,Sb,Bi等の5A族原子、Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Y,Zr,Nb,Mo,Tc,Ru,Rh,Pd,Ag,Cd,ランタノイド類,Hf,Ta,W,Re,Os,Ir,Pt,Au,Hg,アクチノイド類,Rf,DB,Sg、Bh,Hs,Mt等の遷移金属元素が挙げられる。中でも、B,Al,Ga,In,Tl,Ge,Sn,Pb,P,As,Sb,Bi,Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Y,Zr,Nb,Mo,Tc,Ru,Rh,Pd,Ag,Cd,ランタノイド類,Hf,Ta,W,Re,Os,Ir,Pt,Au,Hg,アクチノイド類などが、各種用途において活性が高く有用である点から好ましい。   When silica has a simple substance or a compound of a useful foreign element as another component, examples of the useful foreign element include an element group consisting of 3A group, 4A group and 5A group of the periodic table, transition metal, etc. Examples include simple substances or compounds of at least one element selected from the group of different elements. Of these, specific examples of preferable ones include group 3A elements such as B, Al, Ga, In, and Tl, group 4A elements such as C, Si, Ge, Sn, and Pb, N, P, As, Sb, and Bi. 5A group atoms, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, lanthanoids, Hf, Ta , W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, actinoids, transition metal elements such as Rf, DB, Sg, Bh, Hs, and Mt. Among them, B, Al, Ga, In, Tl, Ge, Sn, Pb, P, As, Sb, Bi, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, lanthanoids, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, and actinides are highly active and useful in various applications. It is preferable from a certain point.

これらの有用異元素のうち、特に固体酸触媒・固体塩基触媒用途としてはB,Al,Ga,In,Tl,Fe,Ti,P,W,Mo,Zn等が好ましい。また、水素化触媒・脱水素触媒用途としては、W,Mo,Tc,Re,Ru,Os,Rh,Ir,Pd,Pt,Ag,Au、Ni,Cu等が好ましい。さらに、酸化還元触媒用途としては、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,W,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Sn,Ge,Pb等が好ましい。また、光触媒用途としてはTi,Zn,W,Sn,Cd等が好ましい。さらに、重合触媒用途としてはTi,Zr,Cr,Fe,Ge,Sb,Bi,V,Mo,W,Mn,Co,Cu,Sc,Nb等が好ましい。   Among these useful different elements, B, Al, Ga, In, Tl, Fe, Ti, P, W, Mo, Zn and the like are particularly preferable for use as a solid acid catalyst / solid base catalyst. Moreover, W, Mo, Tc, Re, Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Pt, Ag, Au, Ni, Cu, etc. are preferable as a hydrogenation catalyst and a dehydrogenation catalyst use. Further, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Sn, Ge, Pb and the like are preferable as the oxidation-reduction catalyst application. Further, Ti, Zn, W, Sn, Cd, etc. are preferable for photocatalyst use. Further, Ti, Zr, Cr, Fe, Ge, Sb, Bi, V, Mo, W, Mn, Co, Cu, Sc, Nb and the like are preferable as the polymerization catalyst application.

ただし、勿論、3A族,4A族及び5A族並びに遷移金属に属する元素の用途は、上述したものに限定されるわけではなく、その他にも抗菌剤用途(Ti,Ag,Cu,Zn等)、耐水性向上(安定性付与)用途(Zr,Ti等)、蛍光体用途(希土類、ランタノイド類)など、各種の用途が挙げられるのは言うまでも無い。   However, of course, the use of the elements belonging to the 3A group, the 4A group and the 5A group and the transition metal is not limited to the above-mentioned ones, and other antibacterial agent uses (Ti, Ag, Cu, Zn, etc.), Needless to say, various applications such as water resistance improvement (stability imparting) applications (Zr, Ti, etc.), phosphor applications (rare earths, lanthanoids) and the like can be mentioned.

なお、本発明のシリカがこれらの有用異元素の単体及び/又は化合物を有するとは、有用異元素がシリカ内部に取り込まれて含有されている場合や、シリカ表面に担持されている場合などを含むものとする。また、有用異元素の単体及び/又は化合物は、粒子状に形成されていることが好ましい。ただし、その粒子の径は、シリカの細孔を塞がない程度に小さいことが望ましい。   Note that the silica of the present invention has simple substances and / or compounds of these useful foreign elements when the useful foreign elements are incorporated and contained in the silica or when supported on the silica surface. Shall be included. Moreover, it is preferable that the useful heteroelement simple substance and / or compound are formed in the particle form. However, the particle diameter is desirably small enough not to block the silica pores.

また、本発明のシリカは、用途に応じては、他の成分として有機基を有していてもよい。以下適宜、シリカが有する有機基を「有用有機基」と呼び、有用有機基を有するシリカを、以下適宜、「有機基含有シリカ」という。なお、有用有機基は1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
有機基含有シリカに導入される有用有機基の種類に制限は無いが、例えば、いわゆるシランカップリング剤の有機基として公知のものを、いずれも選択して使用することができる。ただし、特に有用な有用有機基の条件を挙げると、以下のとおりである。
Moreover, the silica of this invention may have an organic group as another component according to a use. Hereinafter, the organic group possessed by silica is referred to as “useful organic group”, and the silica having useful organic group is hereinafter referred to as “organic group-containing silica”. In addition, a useful organic group may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
Although there is no restriction | limiting in the kind of useful organic group introduce | transduced into an organic group containing silica, For example, what is well-known as an organic group of what is called a silane coupling agent can be selected and used. However, the conditions of particularly useful useful organic groups are as follows.

有用有機基は、その炭素数が、通常1以上、また、通常1000以下、好ましくは500以下、より好ましくは100以下、更に好ましくは50以下である。
また、有用有機基は、脂肪族化合物、脂環式化合物、芳香族化合物、脂肪芳香族化合物より誘導される1価又は2価以上の有機基であることが望ましい。
The useful organic group has usually 1 or more carbon atoms, usually 1000 or less, preferably 500 or less, more preferably 100 or less, and still more preferably 50 or less.
The useful organic group is preferably a monovalent or divalent organic group derived from an aliphatic compound, alicyclic compound, aromatic compound, or aliphatic aromatic compound.

さらに、有用有機基は、それが有する水素の少なくとも一部が原子や原子団等によって置換されていても良い。有用有機基に置換する原子や原子団は任意であるが、例えば原子や有機官能基が挙げられ、具体例としては、F、Cl、Br、I等のハロゲン原子、フェニル基、ビニル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、スチリル基、メルカプト基、エポキシ基、エポキシシクロヘキシル基、グリシドキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、スルホン酸基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アシル基、アルコキシ基、アンモニウム基、アリル基などが挙げられる。   Furthermore, in the useful organic group, at least a part of hydrogen contained in the organic group may be substituted with an atom or an atomic group. The atom or atomic group substituted for the useful organic group is arbitrary, but examples include atoms and organic functional groups. Specific examples include halogen atoms such as F, Cl, Br, and I, phenyl groups, vinyl groups, and methacryloxy. Group, acryloxy group, styryl group, mercapto group, epoxy group, epoxycyclohexyl group, glycidoxy group, amino group, cyano group, nitro group, sulfonic acid group, carboxy group, hydroxy group, acyl group, alkoxy group, ammonium group, allyl group Group and the like.

これらの原子又は原子団で置換された有用有機基をシリカに導入すると、有機官能基の各々の官能基特性に基づいた機能性が発現するわけであるが、どのような官能基を選択するかは、官能基を導入したシリカ材料の用途に負うところが大きい。   When useful organic groups substituted with these atoms or atomic groups are introduced into silica, functionality based on the characteristics of each functional group of the organic functional group appears. What kind of functional group should be selected? Is greatly dependent on the use of the silica material into which the functional group is introduced.

さらに、これらの有機官能基の水素の少なくとも一部は、さらにO、N、又はS等の各種の原子又は原子団により置換されていても良い。ただし、ここで例示した有機官能基はシリカに導入しやすいものの一例であり、使用目的に応じてこの他各種の化学的反応性、物理化学的機能性を持つ有機官能基を導入しても良い。また、有用有機基に置換する原子や原子団は、1種が単独で置換していても良く、2種以上が任意の組み合わせ及び比率で置換していても良い。
また、有用有機基はその中に連結基としてO、N、又はS等の各種の原子又は原子団を有するものであっても良い。
Furthermore, at least a part of hydrogen of these organic functional groups may be further substituted with various atoms or atomic groups such as O, N, or S. However, the organic functional groups exemplified here are examples of those that are easily introduced into silica, and other organic functional groups having various chemical reactivity and physicochemical functionality may be introduced according to the purpose of use. . Moreover, the atom and atomic group which substitute to a useful organic group may be substituted individually by 1 type, and 2 or more types may be substituted by arbitrary combinations and ratios.
The useful organic group may have various atoms or atomic groups such as O, N, or S as a linking group.

さらに、シリカの表面に有用有機基を担持させると、シリカの表面を改質することになる場合がある。この場合、表面改質により得られる特性のひとつに有機物質との親和性向上がある。この特性を獲得するためには、例えば、有用有機基として、炭素数1〜50のアルキル基の他、ビニル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、スチリル基、メルカプト基、エポキシ基、エポキシシクロヘキシル基、グリシドキシ基等の有機樹脂等のマトリックスとの親和性もしくは化学反応性が高い官能基を用いることが好ましい。中でも、ビニル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、スチリル基を有用有機基に用いた場合は、官能基内に二重結合を持ち、同様に二重結合を有する有機樹脂と共有結合により強固に結合するので、得られる有機基含有シリカが高い構造強度及び耐水性を発現する。また、担持させた有用有機基は、各種の機能性材料の骨格としても用いられる。   Furthermore, when a useful organic group is supported on the surface of silica, the surface of silica may be modified. In this case, one of the characteristics obtained by surface modification is an improvement in affinity with an organic substance. In order to acquire this property, for example, as useful organic groups, in addition to alkyl groups having 1 to 50 carbon atoms, vinyl groups, methacryloxy groups, acryloxy groups, styryl groups, mercapto groups, epoxy groups, epoxycyclohexyl groups, glycidoxy It is preferable to use a functional group having high affinity or chemical reactivity with a matrix such as an organic resin. Above all, when a vinyl group, methacryloxy group, acryloxy group, or styryl group is used as a useful organic group, it has a double bond in the functional group, and it is strongly bonded to an organic resin having a double bond by a covalent bond. Therefore, the obtained organic group-containing silica exhibits high structural strength and water resistance. Further, the supported useful organic group is also used as a skeleton of various functional materials.

有用有機基はどのような状態で有機基含有シリカに導入されていても良い。通常は、有用有機基は、その価数に応じた数のケイ素原子と共有結合により直接結合していて、これにより、有用有機基は有機基含有シリカに含有されている。この場合、有用有機基と結合するケイ素原子はシリカ骨格を形成するものの一部であるので、有用有機基は実質的にシリカ骨格に直接導入された状態となっている。このような状態で有用有機基を本発明のシリカへ導入する場合には、有用有機基にシロキサン結合を形成し得る反応性末端が導入された試薬を用いればよい。このような試薬として最も入手が容易であり代表的なものは、下記に示すシランカップリング剤である。このほかにもシラノールと反応し、シロキサン結合を形成する一般合成試薬(以下適宜、「有機基導入試薬」という)が数種あるが、工業的な入手が容易ではなく、また反応条件に制限のあることが多い。   The useful organic group may be introduced into the organic group-containing silica in any state. Usually, the useful organic group is directly bonded to the number of silicon atoms corresponding to the valence by a covalent bond, and thus the useful organic group is contained in the organic group-containing silica. In this case, since the silicon atom bonded to the useful organic group is a part of what forms the silica skeleton, the useful organic group is substantially directly introduced into the silica skeleton. When a useful organic group is introduced into the silica of the present invention in such a state, a reagent in which a reactive terminal capable of forming a siloxane bond is introduced into the useful organic group may be used. The most readily available and typical examples of such reagents are the silane coupling agents shown below. In addition, there are several general synthetic reagents that react with silanol to form siloxane bonds (hereinafter referred to as “organic group introduction reagents” as appropriate). However, industrial availability is not easy, and the reaction conditions are limited. There are often.

本明細書においてシランカップリング剤とは、ケイ素原子に前述のような有用有機基が直結しているものの総称であり、以下の式(I)〜(IV)に示される化合物である。   In this specification, the silane coupling agent is a general term for those in which a useful organic group as described above is directly bonded to a silicon atom, and is a compound represented by the following formulas (I) to (IV).

3SiR1 ・・・式(I)
式(I)において、Xはそれぞれ独立に、水溶液中、空気中の水分、または無機質表面に吸着された水分などにより加水分解されて、反応性に富むシラノール基を生成する加水分解性シリル基を表わす。その具体的な種類に制限は無く、従来より公知のものを任意に使用することが出来る。例えば、炭素数が通常1以上4以下の低級アルコキシ基、アセトキシ基、ブタノキシム基、クロル基等が挙げられる。なお、これらの加水分解性シリル基は1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
また、R1は上記の有用有機基のうち、1価のものを表わす。
X 3 SiR 1 Formula (I)
In the formula (I), each X independently represents a hydrolyzable silyl group that is hydrolyzed with water in the aqueous solution, in the air, or with water adsorbed on the inorganic surface to form a highly reactive silanol group. Represent. There is no restriction | limiting in the specific kind, A conventionally well-known thing can be used arbitrarily. Examples thereof include a lower alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an acetoxy group, a butanoxime group, a chloro group and the like. In addition, these hydrolysable silyl groups may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.
R 1 represents a monovalent group of the above useful organic groups.

式(I)で表わされるシランカップリング剤はもっとも汎用であり、その具体例としては、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、4−アミノブチルトリエトキシシラン、p−アミノフェニルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノメチルフェネチルトリメトキシシラン、N−(6−アミノヘキシル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリクロロシラン、(p−クロロメチル)フェニルトリメトキシシラン、4−クロロフェニルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、スチリルエチルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等を挙げることが出来る。   Silane coupling agents represented by the formula (I) are the most versatile. Specific examples thereof include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3- Aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 4-aminobutyltriethoxysilane, p-aminophenyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, aminoethylamino Methylphenethyltrimethoxysilane, N- (6-aminohexyl) aminopropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrichlorosilane, (p-chloromethyl) phenyltrimethoxysilane, 4-chlorophenyltri Meto Sisilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, styrylethyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltri Examples include ethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, and trifluoropropyltrimethoxysilane.

2SiR23 ・・・式(II)
式(II)において、Xはそれぞれ独立に、式(I)のXと同様の加水分解性シリル基を表わす。
また、R2及びR3は、それぞれ式(I)のR1と同様、1価の有用有機基を表わす。なお、R2及びR3はそれぞれ同じ基であっても異なる基であってもよい。
X 2 SiR 2 R 3 Formula (II)
In formula (II), each X independently represents a hydrolyzable silyl group similar to X in formula (I).
R 2 and R 3 each represent a monovalent useful organic group as in R 1 of formula (I). R 2 and R 3 may be the same group or different groups.

式(II)で表わされるシランカップリング剤の具体例としては、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジクロロシラン等を挙げることが出来る。   Specific examples of the silane coupling agent represented by the formula (II) include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, diphenyldichlorosilane and the like.

XSiR456 ・・・式(III)
式(III)において、Xは式(I)のXと同様の加水分解性シリル基を表わす。
また、R4,R5,R6は、それぞれ式(I)のR1と同様、1価の有用有機基を表わす。なお、R4,R5,R6はそれぞれ同じ基であっても異なる基であっても良い。
式(III)で表わされるシランカップリング剤の具体例としては、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルクロロシラン、トリフェニルクロロシラン等を挙げることが出来る。
XSiR 4 R 5 R 6 Formula (III)
In the formula (III), X represents a hydrolyzable silyl group similar to X in the formula (I).
R 4 , R 5 , and R 6 each represent a monovalent useful organic group, similarly to R 1 in the formula (I). R 4 , R 5 and R 6 may be the same group or different groups.
Specific examples of the silane coupling agent represented by the formula (III) include trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, trimethylchlorosilane, triphenylchlorosilane and the like.

(X3Si)m7 ・・・式(IV)
式(IV)において、Xはそれぞれ独立に、式(I)のXと同様の加水分解性シリル基を表わす。
また、R7はm価の有用有機基を表わす。なお、mは2以上の整数を表わす。
式(IV)で表わされるシランカップリング剤の具体例としては、各種有機ポリマーやオリゴマーに側鎖として加水分解性シリル基が複数結合しているものなどが挙げられる。
(X 3 Si) m R 7 Formula (IV)
In formula (IV), each X independently represents a hydrolyzable silyl group similar to X in formula (I).
R 7 represents an m-valent useful organic group. M represents an integer of 2 or more.
Specific examples of the silane coupling agent represented by the formula (IV) include those in which a plurality of hydrolyzable silyl groups are bonded as side chains to various organic polymers and oligomers.

これら式(I)〜式(IV)に具体的に例示した化合物は、入手容易な市販のシランカップリング剤の一部であり、更に詳しくは、科学技術総合研究所発行の「カップリング剤最適利用技術」9章のカップリング剤及び関連製品一覧表により示すことが出来る。
また、当然のことながら、本発明に使用できるシランカップリング剤は、これらの例示により制限されるものではない。
The compounds specifically exemplified in these formulas (I) to (IV) are some of the commercially available silane coupling agents that are readily available. It can be shown by the list of coupling agents and related products in Chapter 9 “Technology for Use”.
Naturally, the silane coupling agent that can be used in the present invention is not limited by these examples.

また、導入する有用有機基の種類及び量は、有用有機基が機能性を発現する範囲であれば特に限定されない。したがって、これらの有用有機基を有するシランカップリング剤又は有機基導入試薬は、どのような種類のものを、どれだけ用いても良い。また、高純度な有機基含有シリカを得る観点から、有用有機基を含むシランカップリング剤又は有機基導入試薬も高純度なものを用いることが好ましい。
なお、上述した有用異元素や有用有機基をはじめ、シリカが有していても良いその他の成分は、1種を単独でも用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
The kind and amount of the useful organic group to be introduced are not particularly limited as long as the useful organic group exhibits a functionality. Therefore, any silane coupling agent or organic group introduction reagent having these useful organic groups may be used. From the viewpoint of obtaining high-purity organic group-containing silica, it is preferable to use a high-purity silane coupling agent or organic group-introducing reagent containing a useful organic group.
In addition to the useful different elements and useful organic groups described above, other components that silica may have may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio. Also good.

[1−2]本発明のシリカの製造方法:
続いて、本発明のシリカの製造方法を説明する。
本発明のシリカの製造方法は特に制限されず、公知の任意の方法によって製造することができる。シリカの製造方法としてよく用いられる方法の例としては、次のような方法が挙げられる。
i.水ガラスを硫酸等の酸により中和してからゲル化する方法。
ii.アルコキシシランを加水分解してからゲル化する方法。
iii.アルコキシシラン又は水ガラスを原料とし、界面活性剤を有機テンプレートとして細孔形成を行なう方法(いわゆる、ミセルテンプレートシリカ)。
[1-2] Method for producing silica of the present invention:
Then, the manufacturing method of the silica of this invention is demonstrated.
The method for producing the silica of the present invention is not particularly limited, and can be produced by any known method. Examples of methods often used as a method for producing silica include the following methods.
i. A method of gelling after neutralizing water glass with an acid such as sulfuric acid.
ii. A method in which alkoxysilane is hydrolyzed and then gelled.
iii. A method of forming pores using alkoxysilane or water glass as a raw material and using a surfactant as an organic template (so-called micelle template silica).

上記のように、本発明のシリカの製造方法について特に制限は無いが、好ましくは、以下に説明する方法によって本発明のシリカを製造することが好ましい。
即ち、本発明のシリカは、シリカヒドロゲルを水熱処理し、得られたスラリーの液体成分中の水分含有率を例えば5重量%以下とした後、乾燥することによって製造することが好ましい。
As described above, the method for producing the silica of the present invention is not particularly limited, but preferably, the silica of the present invention is preferably produced by the method described below.
That is, the silica of the present invention is preferably produced by subjecting silica hydrogel to hydrothermal treatment, and setting the water content in the liquid component of the resulting slurry to, for example, 5% by weight or less, followed by drying.

具体的には、シリコンアルコキシドを加水分解し、得られたシリカヒドロゲルを、好ましくは実質的に熟成することなしに水熱処理し、シリカ中の水分を除去する。なお、水熱処理後、親水性有機溶媒と接触させる工程を含んでいても良い。   Specifically, the silicon alkoxide is hydrolyzed, and the obtained silica hydrogel is preferably hydrothermally treated without substantially aging to remove moisture in the silica. In addition, the process of making it contact with a hydrophilic organic solvent after hydrothermal treatment may be included.

シリカヒドロゲルの製造方法は任意であり、例えば珪酸アルカリ塩を加水分解して得られるシリカヒドロゲル、またはシリコンアルコキシドを加水分解して得られるシリカヒドロゲルが挙げられる。中でも、シリコンアルコキシドを加水分解して得られるシリカヒドロゲルは、その原料であるシリコンアルコキシドの高純度化が可能であり、シリカヒドロゲルへの不純物の混入を容易に防止できるので好ましい。   The manufacturing method of silica hydrogel is arbitrary, for example, the silica hydrogel obtained by hydrolyzing a silicic acid alkali salt, or the silica hydrogel obtained by hydrolyzing a silicon alkoxide is mentioned. Among them, silica hydrogel obtained by hydrolyzing silicon alkoxide is preferable because it can increase the purity of silicon alkoxide as a raw material and can easily prevent impurities from being mixed into silica hydrogel.

本発明のシリカの原料として使用されるシリコンアルコキシドとしては、トリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等の炭素数1〜4の低級アルキル基を有するトリ又はテトラアルコキシシラン或いはそれらのオリゴマーが挙げられる。中でも、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン及びそれらのオリゴマー、特にテトラメトキシシランやそのオリゴマーを用いると、良好な細孔特性を有するシリカが得られるので好ましい。その主な理由としては、シリコンアルコキシドは蒸留により容易に精製し、高純度品が得られるので、高純度のシリカの原料として好適であることが挙げられる。シリコンアルコキシド中のアルカリ金属又はアルカリ土類金属に属する金属元素(金属不純物)の総含有量は、通常100ppm以下、中でも50ppm以下、更には10ppm以下、特に1ppm以下が好ましい。これらの金属不純物の含有率は、一般的なシリカ中の不純物含有率の測定法と同じ方法で測定できる。   The silicon alkoxide used as a raw material for the silica of the present invention includes a lower alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as trimethoxysilane, tetramethoxysilane, triethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane and the like. Examples thereof include tri- or tetraalkoxysilanes or oligomers thereof. Among these, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane and oligomers thereof, particularly tetramethoxysilane and oligomers thereof are preferable because silica having good pore characteristics can be obtained. The main reason is that silicon alkoxide is easily purified by distillation to obtain a high-purity product, and is therefore suitable as a raw material for high-purity silica. The total content of metal elements (metal impurities) belonging to the alkali metal or alkaline earth metal in the silicon alkoxide is usually 100 ppm or less, preferably 50 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, and particularly preferably 1 ppm or less. The content of these metal impurities can be measured by the same method as the method for measuring the impurity content in general silica.

本発明では、先ず、加水分解・縮合工程において、触媒の不存在下にシリコンアルコキシドを加水分解すると共に得られたシリカヒドロゾルを縮合してシリカヒドロゲルを形成する。   In the present invention, first, in the hydrolysis / condensation step, the silicon alkoxide is hydrolyzed in the absence of a catalyst and the silica hydrosol obtained is condensed to form a silica hydrogel.

シリコンアルコキシドの加水分解に用いる水の量は任意であるが、シリコンアルコキシド1モルに対して、通常2モル倍以上、好ましくは3モル倍以上、特に好ましくは4モル倍以上、また、通常20モル倍以下、好ましくは10モル倍以下、特に好ましくは8モル倍以下の水を用いて行なう。シリコンアルコキシドの加水分解により、シリカのヒドロゲルとアルコールとが生成し、生成したシリカヒドロゾルは逐次縮合してシリカヒドロゲルとなる。   The amount of water used for the hydrolysis of the silicon alkoxide is arbitrary, but usually 2 mol times or more, preferably 3 mol times or more, particularly preferably 4 mol times or more, and usually 20 mols per mol of silicon alkoxide. Double or less, preferably 10 mol times or less, particularly preferably 8 mol times or less of water is used. Hydrolysis of the silicon alkoxide produces a silica hydrogel and an alcohol, and the produced silica hydrosol is successively condensed into a silica hydrogel.

また、加水分解時の温度も任意であるが、通常室温以上、100℃以下であるが、加圧下で液相を維持することで、より高い温度で行なうことも可能である。加水分解に要する反応時間は反応液組成(シリコンアルコキシドの種類や、水とのモル比)並びに反応温度に依存し、ゲル化するまでの時間が異なるので、一概には規定されない。この反応時間は、本発明のシリカのように細孔特性に優れたシリカを得る為には、ヒドロゲルの破壊応力が6MPaを越えない時間であることが好ましい。   The temperature at the time of hydrolysis is arbitrary, but it is usually room temperature or higher and 100 ° C. or lower. However, it can be performed at a higher temperature by maintaining the liquid phase under pressure. The reaction time required for hydrolysis depends on the composition of the reaction solution (type of silicon alkoxide and molar ratio with water) and the reaction temperature, and since the time until gelation differs, it is not generally specified. This reaction time is preferably a time at which the fracture stress of the hydrogel does not exceed 6 MPa in order to obtain a silica having excellent pore characteristics such as the silica of the present invention.

なお、この加水分解反応系に、触媒として、酸、アルカリ、塩類などを共存させることで加水分解を促進させることができる。しかしながら、かかる触媒の使用は、後述のように、生成したヒドロゲルの熟成を引き起こすことになるので、本発明のシリカの製造においてはあまり好ましいことではない。   In this hydrolysis reaction system, hydrolysis can be promoted by allowing an acid, an alkali, a salt, or the like to coexist as a catalyst. However, the use of such a catalyst is not so preferable in the production of the silica of the present invention because it causes aging of the produced hydrogel, as will be described later.

上述したシリコンアルコキシドの加水分解に際しては、攪拌を充分に行なうことが重要となる。例えば、回転軸に攪拌翼を備えた攪拌装置を用いた場合、その攪拌速度(回転軸の回転数)としては、攪拌翼の形状・枚数・液との接触面積等にもよるが、通常は30rpm以上、好ましくは50rpm以上である。   In the hydrolysis of the above-mentioned silicon alkoxide, it is important to sufficiently stir. For example, when a stirrer equipped with a stirring blade on the rotating shaft is used, the stirring speed (the number of rotations of the rotating shaft) depends on the shape, the number of the stirring blades, the contact area with the liquid, etc. 30 rpm or more, preferably 50 rpm or more.

また、この攪拌速度は、一般的に速過ぎると、槽内で生じた飛沫が各種のガスラインを閉塞させたり、また反応器内壁に付着して熱伝導を悪化させ、物性制御に重要な温度管理に影響を及ぼしたりする場合がある。更に、この内壁の付着物が剥離し、製品に混入して品質を悪化させる場合もある。この様な理由から、攪拌速度は2000rpm以下、中でも1000rpm以下であることが好ましい。   In general, if the stirring speed is too high, droplets generated in the tank block various gas lines or adhere to the inner wall of the reactor to deteriorate the heat conduction, which is an important temperature control property. It may affect management. Furthermore, the deposits on the inner wall may be peeled off and mixed into the product to deteriorate the quality. For these reasons, the stirring speed is preferably 2000 rpm or less, and more preferably 1000 rpm or less.

本発明に於いて、分液している二液相(水相、及びシリコンアルコキシド相)の攪拌方法は、反応を促進させる方法であれば任意の攪拌方法を用いることが出来る。中でも、この二液相をより混合させるような装置としては、例えば以下の(A)、(B)が挙げられる。   In the present invention, any stirring method can be used as the stirring method for the two liquid phases (aqueous phase and silicon alkoxide phase) which are separated, as long as the method promotes the reaction. Among them, examples of an apparatus for further mixing the two liquid phases include the following (A) and (B).

(A):回転軸が液面に対し垂直又は僅かに角度を持って挿入され、上下に液の流動が生じる攪拌翼を有する装置。
(B):回転軸方向を二液相の界面と略平行に設け、二液相間に攪拌を生じさせる攪拌翼を有する攪拌装置。
(A): An apparatus having a stirring blade in which a rotating shaft is inserted perpendicularly or slightly at an angle with respect to the liquid surface, and the liquid flows vertically.
(B): A stirrer having a stirring blade provided with a rotation axis direction substantially parallel to the interface between the two liquid phases and causing stirring between the two liquid phases.

上述した(A)、(B)の様な装置を用いた際の攪拌翼の回転速度は、攪拌翼の周速度(攪拌翼先端速度)で、通常0.05m/s以上、好ましくは0.1m/s以上、また、通常10m/s以下、好ましくは5m/s以下、さらに好ましくは3m/s以下であることが好ましい。   The rotational speed of the stirring blade when using the devices such as (A) and (B) described above is usually 0.05 m / s or more, preferably 0. It is preferably 1 m / s or more, usually 10 m / s or less, preferably 5 m / s or less, and more preferably 3 m / s or less.

攪拌翼の形状や長さ等は任意であり、攪拌翼としては例えばプロペラ型、平羽根型、角度付平羽根型、ピッチ付平羽根型、平羽根ディスクタービン型、湾曲羽根型、ファウドラー型、ブルマージン型等が挙げられる。   The shape and length of the stirring blade is arbitrary, and examples of the stirring blade include a propeller type, a flat blade type, an angled flat blade type, a pitched flat blade type, a flat blade disk turbine type, a curved blade type, a fiddler type, Examples include a bull margin type.

翼の幅、枚数、傾斜角等は反応器の形状、大きさ、目的とする攪拌動力に応じて適宜選定すればよい。たとえば反応器の槽内径(回転軸方向に対して垂直面を形成する液相面の最長径)に対する翼幅(回転軸方向の翼の長さ)の比率(b/D)は0.05〜0.2、傾斜角(θ)90゜±10゜、翼枚数3〜10枚の攪拌装置が好適な例として挙げられる。   The width, number of blades, inclination angle, etc. of the blades may be appropriately selected according to the shape and size of the reactor and the target stirring power. For example, the ratio (b / D) of the blade width (blade length in the rotation axis direction) to the tank inner diameter (the longest diameter of the liquid phase surface forming a plane perpendicular to the rotation axis direction) of the reactor is 0.05 to A suitable example is 0.2, an inclination angle (θ) of 90 ° ± 10 °, and a stirring device of 3 to 10 blades.

中でも、上述の回転軸を反応容器内の液面よりも上に設け、この回転軸から伸ばした軸の先端部分に攪拌翼を設ける構造が、攪拌効率及び設備メンテナンスの観点から好適に使用される。   Among these, the structure in which the above-described rotating shaft is provided above the liquid level in the reaction vessel and the stirring blade is provided at the tip of the shaft extending from the rotating shaft is preferably used from the viewpoint of stirring efficiency and equipment maintenance. .

上記のシリコンアルコキシドの加水分解反応では、シリコンアルコキシドが加水分解してシリカヒドロゾルが生成するが、引き続いて該シリカヒドロゾルの縮合反応が起こり、反応液の粘度が上昇し、最終的にゲル化してシリカヒドロゲルとなる。   In the above silicon alkoxide hydrolysis reaction, the silicon alkoxide is hydrolyzed to form a silica hydrosol. Subsequently, a condensation reaction of the silica hydrosol occurs, the viscosity of the reaction solution increases, and finally gelation occurs. Silica hydrogel.

次いで、本発明では、物性調節工程として、上記の加水分解により生成したシリカヒドロゲルの硬さが上昇しないように、実質的に熟成することなく、シリカヒドロゲルの水熱処理を行なう。シリコンアルコキシドを加水分解すると、軟弱なシリカヒドロゲルが生成する。なお、このヒドロゲルの物性を安定させるべく、熟成、あるいは乾燥させ、次いで水熱処理を施すという方法では、本発明のシリカを製造することは通常、困難である。   Next, in the present invention, as a physical property adjusting step, hydrothermal treatment of the silica hydrogel is performed without substantially aging so that the hardness of the silica hydrogel generated by the above hydrolysis does not increase. Hydrolysis of silicon alkoxide produces a soft silica hydrogel. In order to stabilize the physical properties of the hydrogel, it is usually difficult to produce the silica of the present invention by a method of aging or drying, followed by hydrothermal treatment.

上記にある、加水分解により生成したシリカヒドロゲルを、実質的に熟成することなく、直ちに水熱処理を行なうということは、シリカヒドロゲルが生成した直後の軟弱な状態が維持されたままで、次の水熱処理に供するようにするということを意味する。   The hydrothermal treatment immediately performed without substantially aging the silica hydrogel produced by hydrolysis as described above means that the next hydrothermal treatment is performed while maintaining the soft state immediately after the silica hydrogel is produced. It means to be used for.

具体的には、シリカヒドロゲルが生成した時点から、一般的には10時間以内に水熱処理することが好ましく、中でも8時間以内、更には6時間以内、特に4時間以内にシリカヒドロゲルを水熱処理することが好ましい。   Specifically, it is preferable that the hydrothermal treatment is generally performed within 10 hours from the time when the silica hydrogel is formed, and the hydrothermal treatment is preferably performed within 8 hours, more preferably within 6 hours, particularly within 4 hours. It is preferable.

また、工業用プラント等に於いては、大量に生成したシリカヒドロゲルを一旦サイロ等に貯蔵し、その後水熱処理を行なう場合が考えられる。この様な場合、シリカヒドロゲルが生成してから水熱処理に供されるまでの時間、いわゆる放置時間が、上述の範囲を超える場合が考えられる。この様な場合には、熟成が実質的に生じないように、サイロ内での静置中に、例えばシリカヒドロゲル中の液体成分が乾燥しないようにすればよい。   Moreover, in an industrial plant etc., the case where the silica hydrogel produced | generated in large quantities is once stored in a silo etc. and hydrothermal treatment is performed after that can be considered. In such a case, the time from when the silica hydrogel is formed to when it is subjected to hydrothermal treatment, the so-called standing time, may exceed the above range. In such a case, for example, the liquid component in the silica hydrogel may be prevented from drying during standing in the silo so that aging does not substantially occur.

具体的には、例えば、サイロ内を密閉したり、湿度を調節したりすればよい。また、水やその他の溶媒にシリカヒドロゲルを浸した状態で、シリカヒドロゲルを静置してもよい。   Specifically, for example, the inside of the silo may be sealed or the humidity may be adjusted. Alternatively, the silica hydrogel may be allowed to stand in a state where the silica hydrogel is immersed in water or another solvent.

静置の際の温度は、できるだけ低くすることが好ましく、例えば50℃以下、中でも35℃以下、特に30℃以下で静置することが好ましい。また、熟成が実質的に生じないようにする別の方法としては、シリカヒドロゲル中のシリカ濃度が低くなるように、予め原料組成を制御してシリカヒドロゲルを調製する方法が挙げられる。   The temperature at the time of standing is preferably as low as possible, for example, 50 ° C. or less, particularly 35 ° C. or less, particularly preferably 30 ° C. or less. Further, as another method for preventing aging substantially from occurring, there is a method of preparing a silica hydrogel by controlling the raw material composition in advance so that the silica concentration in the silica hydrogel is lowered.

シリカヒドロゲルを実質的に熟成せずに水熱処理することにより奏する効果と、この効果が得られる理由を考察すると、以下のことが考えられる。   Considering the effect obtained by hydrothermal treatment without substantially aging the silica hydrogel and the reason why this effect is obtained, the following can be considered.

まず、シリカヒドロゲルを熟成させると、−Si−O−Si−結合によるマクロ的網目構造が、シリカヒドロゲル全体に形成されると考えられる。この網目構造がシリカヒドロゲル全体に有ることで、水熱処理の際、この網目構造が障害となり、メソポーラスの形成が困難となることが考えられる。またシリカヒドロゲル中のシリカ濃度が低くなるように、予め原料組成を制御して得られたシリカヒドロゲルは、静置中に生ずるシリカヒドロゲルにおける架橋の進行を抑制できる。その為、シリカヒドロゲルが熟成しないと考える。   First, when the silica hydrogel is aged, a macroscopic network structure due to —Si—O—Si— bonds is considered to be formed in the entire silica hydrogel. It is considered that this network structure is present in the entire silica hydrogel, so that this network structure becomes an obstacle during hydrothermal treatment, and it becomes difficult to form mesoporous materials. Moreover, the silica hydrogel obtained by previously controlling the raw material composition so that the silica concentration in the silica hydrogel is low can suppress the progress of crosslinking in the silica hydrogel that occurs during standing. Therefore, it is considered that the silica hydrogel does not age.

よって、このシリカの製造方法では、シリカヒドロゲルを熟成することなく、水熱処理を行なうことが重要である。   Therefore, in this silica production method, it is important to perform hydrothermal treatment without aging the silica hydrogel.

シリコンアルコキシドの加水分解反応系に酸、アルカリ、塩類等を混合すること、又は加水分解反応の温度を厳しくし過ぎることなどは、ヒドロゲルの熟成を進行させるという点からも好ましくない。また、加水分解後の後処理における水洗、乾燥、放置などにおいて、必要以上に温度や時間をかけるべきではない。   Mixing an acid, alkali, salt or the like into the silicon alkoxide hydrolysis reaction system or making the temperature of the hydrolysis reaction too strict is not preferable from the viewpoint of aging the hydrogel. Also, temperature and time should not be taken more than necessary in washing, drying, leaving, etc. in post-treatment after hydrolysis.

更に、シリコンアルコキシドの加水分解で得られたシリカヒドロゲルは、水熱処理を行なうまえに、これを平均粒径10mm以下、中でも5mm以下、更には1mm以下、特に0.5mm以下となるよう、粉砕処理等を施すことが好ましい。   Further, the silica hydrogel obtained by hydrolysis of silicon alkoxide is pulverized before hydrothermal treatment so that the average particle size is 10 mm or less, especially 5 mm or less, more preferably 1 mm or less, particularly 0.5 mm or less. Etc. are preferably applied.

上述の通り、この本発明のシリカの製造方法では、シリカヒドロゲルの生成の直後に、直ちにこれを水熱処理する方法が重要である。但し、この本発明のシリカの製造方法に於いては、水熱処理するシリカヒドロゲルが熟成していなければよいので、例えば暫時低温下で静置した後に水熱処理するなど、必ずしもシリカヒドロゲルの生成直後、直ちにこれを水熱処理することを必要としない。   As described above, in the method for producing silica of the present invention, a method of immediately hydrothermally treating the silica hydrogel immediately after the production of the silica hydrogel is important. However, in the method for producing silica according to the present invention, it is sufficient that the hydrothermally treated silica hydrogel is not matured. For example, the hydrothermal treatment is performed after standing at a low temperature for a while, and the silica hydrogel is not necessarily immediately produced. There is no need to immediately hydrotreat it.

このように、シリカヒドロゲルの生成の直後、直ちにこれを水熱処理しない場合には、例えばシリカヒドロゲルの熟成状態を具体的に確認してから水熱処理を行なえばよい。ヒドロゲルの熟成状態を具体的に確認する手段は任意であるが、例えば、ヒドロゲルの硬度を参考にする方法が挙げられる。即ち、先述したとおり、この破壊応力が通常6MPa以下の柔らかい状態のヒドロゲルを水熱処理することで、本発明で規定する物性範囲のシリカを得ることができる。この破壊応力は、中でも3MPa以下であることが好ましく、特に2MPa以下であることが好ましい。   As described above, when the hydrothermal treatment is not performed immediately after the formation of the silica hydrogel, the hydrothermal treatment may be performed after specifically confirming the aging state of the silica hydrogel. The means for specifically confirming the ripening state of the hydrogel is arbitrary, and examples thereof include a method referring to the hardness of the hydrogel. That is, as described above, silica having a physical property range defined in the present invention can be obtained by hydrothermally treating a soft hydrogel having a fracture stress of usually 6 MPa or less. The fracture stress is preferably 3 MPa or less, and particularly preferably 2 MPa or less.

この水熱処理の条件は任意であり、水の状態が液体、気体のいずれでもよいが、中でも、液体の水を使い、シリカヒドロゲルに加えてスラリー状として、水熱処理を行なうことが好ましい。また、水熱処理においては、まず、処理するシリカヒドロゲルに、シリカヒドロゲルの重量に対して通常0.1重量倍以上、好ましくは0.5重量倍以上、特に好ましくは1重量倍以上、また、通常10重量倍以下、好ましくは5重量倍以下、特に好ましくは3重量倍以下の水を加えてスラリー状とする。そしてこのスラリーを、通常30℃以上、好ましくは40℃以上、より好ましくは100℃以上、さらに好ましくは150℃以上、特に好ましくは170℃以上、また、通常250℃以下、好ましくは200℃以下の温度で、通常0.1時間以上、好ましくは1時間以上、また、通常100時間以下、好ましくは10時間以下にわたって、水熱処理を行なう。水熱処理の温度が低すぎると、細孔分布がシャープになり難く、また、細孔容積を大きくすることも困難となる場合がある。   The conditions for this hydrothermal treatment are arbitrary, and the water state may be either liquid or gas. Among these, it is preferable to use liquid water and perform hydrothermal treatment as a slurry in addition to silica hydrogel. In the hydrothermal treatment, first, the silica hydrogel to be treated is usually at least 0.1 times by weight, preferably at least 0.5 times by weight, particularly preferably at least 1 times by weight, more usually at least 1 time by weight relative to the weight of the silica hydrogel. 10 weight times or less, preferably 5 weight times or less, particularly preferably 3 weight times or less of water is added to form a slurry. The slurry is usually 30 ° C. or higher, preferably 40 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, particularly preferably 170 ° C. or higher, and usually 250 ° C. or lower, preferably 200 ° C. or lower. Hydrothermal treatment is performed at a temperature of usually 0.1 hour or longer, preferably 1 hour or longer, and usually 100 hours or shorter, preferably 10 hours or shorter. If the temperature of the hydrothermal treatment is too low, the pore distribution is difficult to be sharp, and it may be difficult to increase the pore volume.

なお、水熱処理に使用される水には、溶媒が含まれていてもよい。溶媒として、具体的には、例えば、低級アルコール類であるメタノール、エタノール、プロパノールなどが挙げられる。この溶媒は、例えばアルコキシシランを加水分解して得られたシリカヒドロゲルを水熱処理する際には、その原料であるアルコキシシランに由来するアルコール類であってもよい。   Note that the water used for the hydrothermal treatment may contain a solvent. Specific examples of the solvent include lower alcohols such as methanol, ethanol, and propanol. This solvent may be alcohols derived from alkoxysilane, which is a raw material, when hydrothermally treating a silica hydrogel obtained by hydrolyzing alkoxysilane, for example.

熱処理に用いる水における、この様な溶媒の含有量は任意だが、少ない方が好ましい。例えば、上述した様な、アルコキシシランを加水分解して得られたシリカヒドロゲルを水熱処理する際には、このシリカヒドロゲルを水洗し、水洗されたものを水熱反応に供することにより、150℃程度まで温度を下げて水熱処理を行なった場合でも、細孔特性に優れ且つ細孔容積の大きいシリカを製造することが出来る。また、溶媒を含んでいる水で水熱処理を行なっても、200℃程度の温度での水熱処理を行なうことで、本発明のシリカを容易に得ることが出来る。   The content of such a solvent in the water used for the heat treatment is arbitrary, but it is preferably smaller. For example, when hydrotreating a silica hydrogel obtained by hydrolyzing an alkoxysilane as described above, the silica hydrogel is washed with water, and the washed water is subjected to a hydrothermal reaction. Even when hydrothermal treatment is performed with the temperature lowered to 1, silica having excellent pore characteristics and a large pore volume can be produced. Even if hydrothermal treatment is performed with water containing a solvent, the silica of the present invention can be easily obtained by performing hydrothermal treatment at a temperature of about 200 ° C.

また、メンブランリアクターなどを作る目的で、シリカを膜状あるいは層状に粒子、基板、あるいは管などの基体上に形成させた場合にも、この水熱処理方法は適用される。なお、加水分解反応の反応器を用い、続けて温度条件変更により水熱処理を行なうことも可能であるが、加水分解反応とその後の水熱処理では最適条件が通常は異なっているため、この様に水を新たに加えないで行なう方法では、本発明のシリカを得ることは一般的には難しい。   Further, this hydrothermal treatment method is also applied when silica is formed in a film or layer form on a substrate such as a particle, a substrate, or a tube for the purpose of making a membrane reactor or the like. It is also possible to perform hydrothermal treatment by changing the temperature conditions using a hydrolysis reaction reactor, but the optimum conditions are usually different between the hydrolysis reaction and the subsequent hydrothermal treatment. In general, it is difficult to obtain the silica of the present invention by a method carried out without newly adding water.

以上の水熱処理の条件において、温度を高くすると、得られるシリカの径、細孔容積が大きくなる傾向がある。また、処理時間とともに、得られるシリカの比表面積は、一度極大に達した後、緩やかに減少する傾向がある。以上の傾向を踏まえて、所望の物性値に応じて条件を適宜選択する必要がある。例えば、調湿性能に注目すれば、高度な調湿性能を発揮するシリカを製造する場合には、水熱処理温度は、100℃〜200℃の範囲であることが好ましい。水熱処理は、シリカの物性を変化させる目的なので、通常、前記の加水分解の反応条件より高温条件とすることが好ましい。   In the above hydrothermal treatment conditions, when the temperature is increased, the diameter and pore volume of the resulting silica tend to increase. Further, with the treatment time, the specific surface area of the obtained silica tends to gradually decrease after reaching a maximum once. Based on the above tendency, it is necessary to appropriately select conditions according to desired physical property values. For example, when attention is paid to humidity control performance, the hydrothermal treatment temperature is preferably in the range of 100 ° C. to 200 ° C. in the case of producing silica exhibiting high humidity control performance. Since the hydrothermal treatment is intended to change the physical properties of silica, it is usually preferable to use a higher temperature condition than the hydrolysis reaction conditions.

なお、ミクロ構造的な均質性に優れるシリカを製造するためには、水熱処理の際に、反応系内の温度が5時間以内に目的温度に達する様に、速い昇温速度条件とすることが好ましい。具体的には、槽に充填して処理される場合、昇温開始から目標温度到達までの平均昇温速度として、通常0.1℃/min以上、好ましくは0.2℃/min以上、また、通常100℃/min以下、好ましくは30℃/min以下、さらに好ましくは10℃/min以下の範囲の値を採用するのが好ましい。   In order to produce silica having excellent microstructural homogeneity, it is necessary to set fast heating rate conditions so that the temperature in the reaction system reaches the target temperature within 5 hours during hydrothermal treatment. preferable. Specifically, when the tank is filled and processed, the average rate of temperature increase from the start of temperature increase until reaching the target temperature is usually 0.1 ° C./min or more, preferably 0.2 ° C./min or more. Usually, it is preferable to employ a value in the range of 100 ° C./min or less, preferably 30 ° C./min or less, more preferably 10 ° C./min or less.

熱交換器などを利用した昇温方法や、あらかじめ作っておいた熱水を仕込む昇温方法なども、昇温速度を短縮することができて好ましい。また、昇温速度が上記範囲であれば、段階的に昇温を行なってもよい。反応系内の温度が目的温度に達するまでに長時間を要した場合には、昇温中にシリカヒドロゲルの熟成が進み、ミクロ構造的な均質性が低下する虞がある。   A temperature raising method using a heat exchanger or the like or a temperature raising method in which hot water prepared in advance is used is preferable because the temperature raising rate can be shortened. Moreover, if the temperature increase rate is in the above range, the temperature may be increased stepwise. When it takes a long time for the temperature in the reaction system to reach the target temperature, the aging of the silica hydrogel progresses during the temperature rise, and the microstructural homogeneity may be lowered.

上記の目的温度に達するまでの昇温時間は、好ましくは4時間以内、更に好ましくは3時間以内である。昇温時間の短縮化のため、水熱処理に使用する水を予熱することもできる。   The temperature raising time until the above target temperature is reached is preferably within 4 hours, more preferably within 3 hours. In order to shorten the temperature raising time, the water used for the hydrothermal treatment can be preheated.

水熱処理の温度、時間を上記範囲外に設定すると、本発明のシリカを得ることが困難となる虞がある。例えば、水熱処理の温度が高すぎると、シリカの細孔径、細孔容積が大きくなりすぎ、また、細孔分布も広がる。逆に、水熱処理の温度が低過ぎると、生成するシリカは、架橋度が低く、熱安定性に乏しくなり、細孔分布にピークが発現しなくなったり、前述した固体Si−NMRにおけるQ4/Q3値が極端に小さくなったりする。 If the hydrothermal treatment temperature and time are set outside the above ranges, it may be difficult to obtain the silica of the present invention. For example, if the hydrothermal treatment temperature is too high, the pore diameter and pore volume of silica become too large, and the pore distribution is also widened. On the other hand, if the hydrothermal treatment temperature is too low, the resulting silica has a low degree of crosslinking, poor thermal stability, no peaks in the pore distribution, or Q 4 / Q 3 value may become extremely small.

なお、水熱処理をアンモニア水中で行なうと、純水中で行なう場合よりも低温で同様の効果が得られる。また、アンモニア水中で水熱処理すると、アンモニアを含まない水を用いた水熱処理と比較して、最終的に得られるシリカは一般に疎水性となる。この際、水熱処理の温度を通常30℃以上、好ましくは40℃以上、また、通常250℃以下、好ましくは200℃以下という比較的高温とすると、特に疎水性が高くなる。ここでのアンモニア水のアンモニア濃度としては、好ましくは0.001重量%以上、特に好ましくは0.005重量%以上、また、好ましくは10重量%以下、特に好ましくは5重量%以下である。   When the hydrothermal treatment is performed in ammonia water, the same effect can be obtained at a lower temperature than in pure water. In addition, when hydrothermal treatment is performed in ammonia water, the finally obtained silica generally becomes hydrophobic as compared with hydrothermal treatment using water not containing ammonia. At this time, when the temperature of the hydrothermal treatment is usually 30 ° C. or higher, preferably 40 ° C. or higher, and usually 250 ° C. or lower, preferably 200 ° C. or lower, the hydrophobicity is particularly high. The ammonia concentration here is preferably 0.001% by weight or more, particularly preferably 0.005% by weight or more, and preferably 10% by weight or less, particularly preferably 5% by weight or less.

得られた本発明のシリカは適当な条件下で乾燥させる。乾燥時の条件は任意であるが、通常40℃以上、好ましくは60℃以上、また、通常200℃以下、好ましくは120℃以下で乾燥する。乾燥方法は特に限定されるものではなく、バッチ式でも連続式でもよく、且つ、常圧でも減圧下でも乾燥することができる。中でも、真空乾燥を行なうことは、乾燥が迅速に行なえるのみならず、得られるシリカの細孔容積、比表面積が大きくなるので好ましい。   The resulting silica of the present invention is dried under suitable conditions. The drying condition is arbitrary, but it is usually 40 ° C. or higher, preferably 60 ° C. or higher, and usually 200 ° C. or lower, preferably 120 ° C. or lower. The drying method is not particularly limited, and it may be a batch type or a continuous type, and can be dried under normal pressure or reduced pressure. Among these, vacuum drying is preferable because not only can drying be performed quickly, but also the pore volume and specific surface area of the resulting silica are increased.

必要に応じ、原料のシリコンアルコキシドに由来する炭素分が含まれている場合には、通常400℃〜600℃で焼成除去することができる。また、表面状態をコントロールするため最高900℃の温度で焼成することもある。さらに、シランカップリング剤や無機塩,各種有機化合物などにより親疎水性を調節するための表面処理を行なっても良い。なお、この表面処理で用いるシランカップリング剤の種類は任意であるが、例えば、有用有機基導入に用いるものといして上述したシランカップリング剤と同様のものを用いることができる。
更に、得られたシリカを、必要に応じて粉砕、分級することで、最終的に目的としていた本発明のシリカを得る。
If necessary, if carbon content derived from the raw material silicon alkoxide is contained, it can be usually removed by firing at 400 ° C. to 600 ° C. Moreover, in order to control a surface state, it may bake at the temperature of a maximum of 900 degreeC. Furthermore, a surface treatment for adjusting hydrophilicity / hydrophobicity may be performed with a silane coupling agent, an inorganic salt, various organic compounds, or the like. In addition, although the kind of silane coupling agent used by this surface treatment is arbitrary, the thing similar to the silane coupling agent mentioned above can be used as what is used for useful organic group introduction | transduction, for example.
Furthermore, the silica of the present invention, which is the final object, is obtained by pulverizing and classifying the obtained silica as necessary.

なお、上記の水熱処理の後に、シリカに含まれる水を親水性有機溶媒と置換してから、乾燥を行なうことが好ましい。これによって、乾燥工程に於けるシリカの収縮を抑制し、シリカの細孔容積を大きく維持でき、細孔特性に優れ、且つ細孔容積の大きいシリカを得ることが出来る。この理由は定かではないが、以下のような現象によるものと考えられる。   In addition, it is preferable to perform drying after substituting the water contained in a silica with a hydrophilic organic solvent after said hydrothermal treatment. As a result, silica shrinkage in the drying process can be suppressed, the silica pore volume can be maintained large, and silica having excellent pore characteristics and a large pore volume can be obtained. The reason for this is not clear, but is thought to be due to the following phenomenon.

水熱処理後のシリカスラリー中の液体成分の多くは水である。この水は、シリカと互いに強く相互作用しあっている為に、シリカから完全に水を除去するには大きなエネルギーが必要と考える。   Many of the liquid components in the silica slurry after the hydrothermal treatment are water. Since this water interacts strongly with silica, it is considered that a large amount of energy is required to completely remove the water from the silica.

多量の水分が存在する条件下で乾燥過程(例えば加熱乾燥)を行なうと、熱エネルギーを受けた水が未反応のシラノール基と反応し、本発明のシリカの構造が変化する。この構造変化のうち最も顕著な変化はシリカ骨格の縮合であり、縮合によってシリカが局所的に高密度化することが考えられる。シリカ骨格は3次元的構造を有するので、骨格の局所的な縮合(シリカ骨格の高密度化)はシリカ骨格により構成されているシリカ粒子全体の細孔特性に影響を及ぼし、結果的に粒子が収縮して、細孔容積や細孔径が収縮すると考えられる。   When a drying process (for example, heat drying) is performed under a condition where a large amount of water is present, water that has received heat energy reacts with unreacted silanol groups, and the structure of the silica of the present invention changes. Among the structural changes, the most prominent change is the condensation of the silica skeleton, and it is considered that the silica is locally densified by the condensation. Since the silica skeleton has a three-dimensional structure, local condensation of the skeleton (densification of the silica skeleton) affects the pore characteristics of the entire silica particles composed of the silica skeleton, and as a result, the particles It is considered that the pore volume and the pore diameter shrink due to the shrinkage.

そこで、例えばシリカスラリー中の(水を多量に含む)液体成分を親水性有機溶媒で置換することで、このシリカスラリー中の水を除去し、上述したようなシリカの収縮を抑えることが可能となる。   Therefore, for example, by replacing the liquid component (containing a large amount of water) in the silica slurry with a hydrophilic organic solvent, it is possible to remove the water in the silica slurry and suppress the silica shrinkage as described above. Become.

ここで用いる親水性有機溶媒とは、上述した考えに基づき、水を多く溶かすものであればよい。中でも、分子内分極の大きいものが好ましい。さらに好ましくは、比誘電率が15以上のものがよい。   The hydrophilic organic solvent used here should just be what dissolves much water based on the idea mentioned above. Among them, those having large intramolecular polarization are preferable. More preferably, the relative dielectric constant is 15 or more.

また、ここで説明した上記本発明のシリカの製造方法に於いては、純度の高いシリカを得るために、親水性有機溶媒にて水を除去した後の乾燥工程で、この親水性有機溶媒を除去する必要がある。よって、親水性有機溶媒としては、乾燥(例えば加熱乾燥や真空・減圧乾燥等)により容易に除去可能な低沸点のものが好ましい。親水性有機溶媒の沸点としては、通常150℃以下、中でも120℃以下、特に100℃以下のものが好ましい。   Further, in the above-described method for producing silica of the present invention, in order to obtain high-purity silica, the hydrophilic organic solvent is used in a drying step after removing water with the hydrophilic organic solvent. Need to be removed. Therefore, as the hydrophilic organic solvent, those having a low boiling point that can be easily removed by drying (for example, heat drying, vacuum / vacuum drying, etc.) are preferable. The boiling point of the hydrophilic organic solvent is usually 150 ° C. or lower, preferably 120 ° C. or lower, particularly preferably 100 ° C. or lower.

具体的な親水性有機溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン等のケトン類、アセトニトリルなどのニトリル類、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド等のアミド類、アルデヒド類、エーテル類等が挙げられる。中でも、アルコール類やケトン類が好ましく、特に、メタノール、エタノール、プロパノール等の低級アルコール類やアセトンが好ましい。本発明のシリカの製造時には、これら例示の親水性有機溶媒のうち、一種を単独で使用しても良く、二種以上を任意の組み合わせ及び任意の割合で混合して使用してもよい。   Specific hydrophilic organic solvents include alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and diethyl ketone, nitriles such as acetonitrile, amides such as formamide and dimethylformamide, and aldehydes And ethers. Among these, alcohols and ketones are preferable, and lower alcohols such as methanol, ethanol, and propanol, and acetone are particularly preferable. In producing the silica of the present invention, one of these exemplified hydrophilic organic solvents may be used alone, or two or more of them may be used in combination in any combination and in any ratio.

なお、水の除去が可能であれば、使用する親水性有機溶媒中に水が含まれていてもよい。もっとも、親水性有機溶媒における水分含有量は当然少ない方が好ましく、通常20重量%以下、中でも15重量%以下、更には10重量%以下、特に5重量%以下であることが好ましい。   If water can be removed, the hydrophilic organic solvent to be used may contain water. Of course, the water content in the hydrophilic organic solvent is preferably as low as possible, and is usually 20% by weight or less, preferably 15% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, and particularly preferably 5% by weight or less.

本発明のシリカの製造に於いて、上述の親水性有機溶媒による置換処理時の温度及び圧力は任意である。処理温度は任意であるが、通常0℃以上、中でも10℃以上、通常100℃以下、中でも60℃以下とすることが好ましい。処理時の圧力は常圧、加圧、減圧のいずれでもよい。   In the production of the silica of the present invention, the temperature and pressure during the substitution treatment with the above-mentioned hydrophilic organic solvent are arbitrary. The treatment temperature is arbitrary, but is usually 0 ° C. or higher, preferably 10 ° C. or higher, usually 100 ° C. or lower, and preferably 60 ° C. or lower. The pressure during the treatment may be normal pressure, pressurization, or reduced pressure.

シリカスラリーと接触させる親水性有機溶媒の量も任意である。但し、用いる親水性有機溶媒の量が少な過ぎると水との置換進行速度が充分でなく、逆に多過ぎると水との置換効率は高まるが、親水性有機溶媒の使用量増加に見合う効果が頭打ちとなり、経済的に好ましくない。よって、用いる親水性有機溶媒の量は、シリカの嵩体積に対して通常0.5〜10容量倍である。この親水性有機溶媒による置換操作は、複数回繰り返して行なうと、水の置換がより確実となるので好ましい。   The amount of the hydrophilic organic solvent brought into contact with the silica slurry is also arbitrary. However, if the amount of the hydrophilic organic solvent used is too small, the rate of progress of the substitution with water is not sufficient, and conversely if too large, the substitution efficiency with water increases, but there is an effect commensurate with the increase in the amount of use of the hydrophilic organic solvent. This is not economically favorable. Therefore, the amount of the hydrophilic organic solvent to be used is usually 0.5 to 10 times the volume of the bulk volume of silica. This replacement operation with a hydrophilic organic solvent is preferably repeated a plurality of times because water replacement is more reliable.

親水性有機溶媒とシリカスラリーとの接触方法は任意であり、例えば攪拌槽でシリカスラリーを攪拌しながら親水性有機溶媒を添加する方法や、シリカスラリーから濾別したシリカを充填塔に詰めて、この充填塔に親水性有機溶媒を通液する方法、また、親水性有機溶媒中にシリカを入れて浸漬し、静置する方法などが挙げられる。   The contact method of the hydrophilic organic solvent and the silica slurry is arbitrary, for example, a method of adding the hydrophilic organic solvent while stirring the silica slurry in a stirring tank, or packing the silica separated from the silica slurry into a packed tower, Examples thereof include a method in which a hydrophilic organic solvent is passed through the packed tower, a method in which silica is immersed in a hydrophilic organic solvent, and a method of allowing to stand.

親水性有機溶媒による置換操作の終了は、シリカスラリーの液体成分中の水分測定を行なって決定すればよい。例えば、定期的にシリカスラリーをサンプリングして水分測定を行ない、水分含有量が通常5重量%以下、好ましくは4重量%以下、さらに好ましくは3重量%以下となった点を終点とすればよい。水分の測定方法は任意であり、例えばカールフィッシャー法が挙げられる。   The completion of the replacement operation with the hydrophilic organic solvent may be determined by measuring the moisture in the liquid component of the silica slurry. For example, the silica slurry is periodically sampled to measure the water content, and the end point may be that the water content is usually 5% by weight or less, preferably 4% by weight or less, more preferably 3% by weight or less. . The method for measuring moisture is arbitrary, and for example, the Karl Fischer method can be mentioned.

親水性有機溶媒による置換操作の後、シリカと親水性有機溶媒とを分離し、乾燥することで、本発明のシリカを製造することが出来る。この際の分離法としては、従来公知の任意の固液分離方法を用いればよい。即ち、シリカ粒子のサイズに応じて、例えばデカンテーション、遠心分離、濾過等の方法を選択して固液分離すれば良い。これらの分離方法は、一種を単独で用いても良く、また二種以上を任意の組み合わせで用いてもよい。   After the substitution operation with the hydrophilic organic solvent, the silica of the present invention can be produced by separating the silica and the hydrophilic organic solvent and drying. As the separation method at this time, any conventionally known solid-liquid separation method may be used. That is, solid-liquid separation may be performed by selecting a method such as decantation, centrifugation, and filtration according to the size of the silica particles. One of these separation methods may be used alone, or two or more may be used in any combination.

ところで、上述したように、製造されたシリカは、通常、粉砕、分級などして造粒し、粒子状のシリカとして用いられる。この際製造されるシリカの粒子の形状は限定されず任意であるが、例えば、球状であっても良いし、形の規定されないその他の塊状であっても良いし、破砕して細かな形状(破砕状)としても良いし、さらには、破砕状のものを集めて造粒したものであっても良い。コスト的には、粒径の制御が容易な破砕状又はこれを造粒したものが好ましい。さらに、シリカをハニカム状に成形するなどしても良い。また、シリカの粒径は、その使用条件によって適宜設定されるものである。   Incidentally, as described above, the produced silica is usually granulated by pulverization, classification, etc., and used as particulate silica. The shape of the silica particles produced at this time is not limited and is arbitrary. For example, it may be spherical, may be other lumps whose shape is not specified, or may be crushed into a fine shape ( It may be a crushed form, or may be a crushed form collected and granulated. In terms of cost, a crushed shape in which the particle size is easily controlled or a granulated product thereof is preferable. Further, silica may be formed into a honeycomb shape. The particle size of silica is appropriately set depending on the use conditions.

さらに、シリカの粉砕、分級の方法は、それぞれ任意である。
具体例を挙げると、シリカの分級は、例えば篩,重力分級機,遠心分級機などを使用して行なわれる。
また、シリカの粉砕は、例えば、ボールミル(転動ミル、振動ボールミル、遊星ミル等)、攪拌ミル(塔式粉砕器、攪拌槽型ミル、流通管型ミル、アニュラー(環状)ミル等)、高速回転微粉砕機(スクリーンミル、ターボ型ミル、遠心分級型ミル)、ジェット粉砕機(循環ジェットミル、衝突タイプミル、流動層ジェットミル)、せん断ミル(擂解機、オングミル)、コロイドミル、乳鉢などの装置・器具を用いることができる。これらの中で、シリカを比較的の小さな径(例えば2μm以下)とする場合には、ボールミル、攪拌ミルがより好ましい。また、粉砕時の状態としては、湿式法及び乾式法があり、何れも選択可であるが、シリカを比較的の小さな径とする場合には湿式法がより好ましい。湿式法の場合、使用する分散媒としては、水及びアルコール等の有機溶媒の何れを用いても、また2種以上の混合溶媒としても良く、目的に応じて使い分ける。微粉砕時に不必要に強い圧力や剪断力を長時間かけ続けることは、シリカの細孔特性を損なうことがあり好ましくない。
Furthermore, the method of pulverizing and classifying silica is arbitrary.
As a specific example, the classification of silica is performed using, for example, a sieve, a gravity classifier, a centrifugal classifier or the like.
Silica is pulverized by, for example, a ball mill (rolling mill, vibrating ball mill, planetary mill, etc.), agitation mill (tower crusher, agitation tank type mill, flow tube type mill, annular (annular) mill, etc.), high speed Rotary pulverizer (screen mill, turbo type mill, centrifugal classification type mill), jet pulverizer (circulation jet mill, collision type mill, fluidized bed jet mill), shear mill (disintegrator, ong mill), colloid mill, mortar Such devices and instruments can be used. Among these, when the silica has a relatively small diameter (for example, 2 μm or less), a ball mill and a stirring mill are more preferable. Moreover, as the state at the time of pulverization, there are a wet method and a dry method, both of which can be selected, but when the silica is made to have a relatively small diameter, the wet method is more preferable. In the case of the wet method, the dispersion medium to be used may be any of organic solvents such as water and alcohol, or may be a mixed solvent of two or more types, and is used properly according to the purpose. It is not preferable to apply an unnecessarily strong pressure or shear force for a long time at the time of fine pulverization because the pore characteristics of silica may be impaired.

さらに、湿式粉砕のなかでも繊維用途のシリカを製造する際は、粉砕に用いるビーズ直径を小さくすると好ましい。具体的には、ビーズ直径は、通常0.5mm以下、好ましくは0.3mm以下とすることが望ましい。これにより、繊維用途のシリカ(即ち、基材として繊維を用い、成形体を作製するために、その繊維にバインダ樹脂によって固着させられるシリカ)の粒子径を好適な範囲{前述の条件(i)}に簡単に収めることができる。
また、粉砕機はビーズ効率(ビーズ当たりの粉砕処理量)が高いほど好ましい。
Furthermore, when producing silica for fiber use among wet pulverization, it is preferable to reduce the bead diameter used for pulverization. Specifically, the bead diameter is usually 0.5 mm or less, preferably 0.3 mm or less. Thereby, the particle diameter of silica for fiber use (that is, silica fixed to the fiber by a binder resin in order to produce a molded body using fiber as a base material) is in a suitable range {the above-mentioned condition (i) } Can be easily stored.
Further, it is preferable that the pulverizer has a higher bead efficiency (a pulverization amount per bead).

なお、上述したように製造されたシリカが粉砕等されることで粒子状となっている場合、粉砕されたシリカの粒子(一次粒子)を公知の方法により造粒し、粒状(例えば球状)或いは凝集体の形状としてもよい。シリカは一般に一次粒子径2μm以下の場合、特にバインダ樹脂を混合しなくても水スラリーとしてこれを乾燥するだけで凝集粒子を得ることができるが、2μmを越える粒子の場合、凝集させるためにはバインダが必要であることが多い。バインダ樹脂を混合した場合の凝集体は、シリカとバインダ樹脂とからなるものであり、その細孔容積の30%以上が外部に開放されていれば、本発明の成形体に該当する。   In addition, when the silica produced as described above is pulverized or the like to form particles, the pulverized silica particles (primary particles) are granulated by a known method, and granular (for example, spherical) or It is good also as the shape of an aggregate. Silica generally has a primary particle size of 2 μm or less, and it is possible to obtain agglomerated particles simply by drying it as a water slurry without mixing a binder resin. In the case of particles exceeding 2 μm, Often a binder is required. The aggregate when the binder resin is mixed is composed of silica and binder resin, and if 30% or more of the pore volume is open to the outside, it corresponds to the molded body of the present invention.

凝集粒子を製造する場合にバインダ樹脂として用いることができる物質は任意であるが、例えば水に溶解する場合は砂糖、デキストローズ、コーンシロップ、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ポリビニルアルコール(PVA)、その他の水溶性高分子、水ガラス、シリコンアルコキシド加水分解液(これは溶媒系にも使用可)などを用いることができ、溶媒に溶解して用いる場合には各種ワックス、ラッカー、シラック、油溶性高分子等を用いることができる。なお、この際用いるバインダ樹脂は、1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。但し、シリカの多孔質性能を損なわずに凝集体とするためには、バインダ樹脂を使用しないことが望ましく、やむを得ず使用する場合には最低限の使用量とし、シリカの物性変化を誘起するような金属不純物量の少ない高純度なものを用いることが好ましい。   The substance that can be used as the binder resin in the production of the agglomerated particles is arbitrary, but when dissolved in water, for example, sugar, dextrose, corn syrup, gelatin, carboxymethylcellulose (CMC), polyvinyl alcohol (PVA), Other water-soluble polymers, water glass, silicon alkoxide hydrolyzate (which can also be used in solvent systems), etc. can be used. When dissolved in a solvent, various waxes, lacquers, syrac, oil-soluble A polymer or the like can be used. In addition, the binder resin used in this case may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios. However, in order to obtain an agglomerate without impairing the porous performance of silica, it is desirable not to use a binder resin, and when it is unavoidably used, the minimum use amount is used to induce a change in the physical properties of silica. It is preferable to use a high-purity one with a small amount of metal impurities.

ところで、上記のように、シリカの造粒方法(粉砕方法)は公知の何れの方法を用いても良いが、代表的な方法として、転動法、流動層法、攪拌法、解砕法、圧縮法、押し出し法、噴射法等が挙げられる。このうち本発明の制御された細孔特性のシリカの粒子を得るためには、バインダ樹脂の種類及び使用量、純度の選択に注意を払い、シリカを造粒する際に不要な圧力をかけないことなどが重要である。
以上、本発明のシリカの製造方法の具体例について説明したが、細孔制御のための水熱処理の前にシリカヒドロゲルを熟成しないという点を除けば、その製造方法は実質的に制限されるべきではない。
By the way, as described above, any known method may be used as the silica granulation method (pulverization method), but as a representative method, a rolling method, a fluidized bed method, a stirring method, a crushing method, a compression method are used. Method, extrusion method, injection method and the like. Among these, in order to obtain silica particles with controlled pore characteristics of the present invention, pay attention to the selection of the type, amount and purity of the binder resin, and do not apply unnecessary pressure when granulating silica. That is important.
In the above, specific examples of the method for producing silica according to the present invention have been described. However, the method for producing the silica should be substantially limited except that the silica hydrogel is not aged before hydrothermal treatment for pore control. is not.

ところで、上述したように、本発明のシリカにはその他の成分を含有させることができる。シリカにその他の成分を含有させる際の具体的方法は任意である。   Incidentally, as described above, the silica of the present invention can contain other components. A specific method for adding other components to silica is arbitrary.

例えば、助剤をシリカに導入する場合、以下のような導入方法を用いることができる。即ち、助剤を水熱処理前にドープして本発明のシリカを製造する場合には、原料である珪酸アルカリ塩又はシリコンアルコキシドを加水分解した後、これをゲル化する前に、助剤と混合し、これにより得られたシリカヒドロゲルに水熱処理を行なうことによって、助剤を含有した本発明のシリカを製造することができる。また、この応用例として、好ましくは、シリコンアルコキシドと助剤とを混合して加水分解してから、水熱処理を行なってもよい。   For example, when the auxiliary agent is introduced into silica, the following introduction method can be used. That is, when producing the silica of the present invention by doping an auxiliary agent before hydrothermal treatment, it is mixed with the auxiliary agent after hydrolyzing the raw material alkali silicate or silicon alkoxide and before gelling it. And the silica of this invention containing an auxiliary agent can be manufactured by performing hydrothermal treatment to the silica hydrogel obtained by this. As an application example, it is preferable that hydrothermal treatment may be performed after mixing and hydrolyzing silicon alkoxide and an auxiliary agent.

助剤は、シリコンアルコキシドを加水分解しシリカヒドロゲルを得る工程において、1種又は2種以上系内に混合される。その形態などについては、均質なシリカヒドロゲルの形成を妨げない範囲であれば特に限定されず、シリコンアルコキシドの加水分解に対して強い触媒活性を発現しないものが好ましい。また、高純度なシリカを得る観点から、助剤も高純度なものを用いることが好ましい。   In the process of hydrolyzing the silicon alkoxide to obtain a silica hydrogel, one or more auxiliary agents are mixed in the system. About the form etc., if it is a range which does not prevent formation of a homogeneous silica hydrogel, it will not specifically limit, The thing which does not express strong catalytic activity with respect to a hydrolysis of a silicon alkoxide is preferable. Further, from the viewpoint of obtaining high-purity silica, it is preferable to use a high-purity auxiliary agent.

助剤の混合方法は、均質なシリカヒドロゲルの形成を妨げない方法であれば特に限定されず、助剤をシリコンアルコキシド加水分解のための水に混合しても、シリコンアルコキシドに混合しても、加水分解直後に均一溶液となったヒドロゾルに混合してもよく、操作性に応じ適宜選択される。また、必要であれば、助剤を前もって加水分解した後に上記の系に混合したり、逆に、シリコンアルコキシドの部分加水分解を行なった後に助剤を混合したりしてもよい。   The method of mixing the auxiliary agent is not particularly limited as long as it does not prevent the formation of a homogeneous silica hydrogel. The auxiliary agent may be mixed with water for silicon alkoxide hydrolysis or mixed with silicon alkoxide, It may be mixed with a hydrosol that has become a homogeneous solution immediately after hydrolysis, and is appropriately selected according to operability. Further, if necessary, the auxiliary agent may be mixed with the above-mentioned system after hydrolysis in advance, or conversely, the auxiliary agent may be mixed after partial hydrolysis of the silicon alkoxide.

また、本発明のシリカは、細孔制御後の高純度シリカに助剤を後担持させる方法でも製造できる。この場合、まず、シリカ細孔中に助剤を導入する。その方法としては、公知のいかなる方法でも良いが、例えば、触媒調整法としてよく知られている含浸法が挙げられる。具体例としては、吸着(absorption)法,ポアフィリング(pore-filling)法,“incipient wetness”法,蒸発乾固(evaporation to dryness)法,スプレー(spray)法、ドライコンセントレート法などが挙げられる。ただし、助剤として吸湿助剤を担持させる場合、細孔外に吸湿助剤が付着するとこの吸湿助剤が大粒子となり、吸湿特性が低下するため、特にポアフィリング法のように吸湿助剤の水溶液が細孔外にあふれない方法が好ましい。   The silica of the present invention can also be produced by a method in which an auxiliary agent is post-supported on high-purity silica after pore control. In this case, first, an auxiliary agent is introduced into the silica pores. As the method, any known method may be used. For example, an impregnation method well known as a catalyst preparation method may be mentioned. Specific examples include an absorption method, a pore-filling method, an “incipient wetness” method, an evaporation to dryness method, a spray method, and a dry concentrate method. . However, when a moisture absorption aid is supported as an auxiliary agent, if the moisture absorption aid adheres to the outside of the pores, the moisture absorption aid becomes large particles and the moisture absorption characteristics are deteriorated. A method in which the aqueous solution does not overflow outside the pores is preferred.

さらに、この場合も、助剤は、シリコンアルコキシドを加水分解し、熟成すること無しに水熱処理して得られたシリカに、上記の方法で担持させることができるが、その形態などは、助剤が機能性を発現する範囲であれば特に限定されない。また、高純度なシリカを得る観点から、助剤も高純度なものを用いることが好ましい。   Furthermore, in this case as well, the auxiliary agent can be supported on the silica obtained by hydrothermal treatment without hydrolyzing and aging the silicon alkoxide by the above method. If it is a range which expresses functionality, it will not specifically limit. Further, from the viewpoint of obtaining high-purity silica, it is preferable to use a high-purity auxiliary agent.

また、必要に応じて担体であるシリカ表面の親疎水性や表面活性や酸性度などの状態を変化させるための表面処理を施しても良い。助剤を含有させる方法は前述のいかなる方法によっても良いが、細孔制御を確実に行なうことができ、含有する助剤を幅広く選択可能なことから、担持による方法がより好ましい。   Moreover, you may perform the surface treatment for changing states, such as hydrophilicity / hydrophobicity of the silica surface which is a support | carrier, surface activity, and acidity as needed. Although any of the above-mentioned methods may be used for the inclusion of the auxiliary agent, the method by loading is more preferable because the pore control can be performed reliably and the auxiliary agent to be contained can be selected widely.

なお、ここで説明した方法は、上記の発熱助剤及び吸湿助剤等にも適用可能であることは言うまでもない。
また、シリカにその他の成分として有用異元素の単体又は化合物を含有及び/又は担持させる場合には、上述した助剤の導入方法と同様の方法を用いることができる。
Needless to say, the method described here can also be applied to the heat generation aid and the moisture absorption aid.
In addition, in the case of containing and / or supporting a simple substance or compound of a useful foreign element as another component on silica, a method similar to the above-described method for introducing an auxiliary agent can be used.

さらに、シリカにその他の成分として有用有機基を導入する場合、例えば、上述した助剤の導入方法において、助剤に代えてシリカカップリング剤(もしくは有機基導入試薬)を用いる以外は同様の操作を行なうことで、有用有機基の導入を行なうことができる。
即ち、助剤をシリカに導入する場合、シリコンアルコキシドを加水分解する際に、前述の有用有機基を含むシランカップリング剤(もしくは有機基導入試薬)を混合してからゲル化を行なう。ついで、これにより得られたシリカヒドロゲルを用いて、水熱処理による方法を応用して有機基含有シリカを製造することができる。
また、この応用例として、好ましくはシリコンアルコキシドとシランカップリング剤又は有機基導入試薬とを混合してから加水分解する方法が挙げられる。なお、この工程においては、有機基導入試薬のうち、水分により失活するものを用いることは難しい。
Further, when a useful organic group is introduced into silica as another component, for example, in the method for introducing an auxiliary agent described above, the same operation is performed except that a silica coupling agent (or an organic group introducing reagent) is used instead of the auxiliary agent. In this way, useful organic groups can be introduced.
That is, when the auxiliary agent is introduced into silica, when the silicon alkoxide is hydrolyzed, the above-described silane coupling agent (or organic group introduction reagent) containing a useful organic group is mixed before gelation. Subsequently, using the silica hydrogel obtained in this manner, an organic group-containing silica can be produced by applying a hydrothermal treatment method.
Moreover, as this application example, preferably, a method in which silicon alkoxide is mixed with a silane coupling agent or an organic group introduction reagent and then hydrolyzed. In this step, it is difficult to use an organic group introduction reagent that is deactivated by moisture.

さらに、シランカップリング剤や有機基導入試薬は、シリコンアルデヒドを加水分解しシリカヒドロゲルを得る工程において、1種又は2種以上系内に混合される。有機基導入試薬の種類及び量などについては、前述のように均質なシリカヒドロゲルの形成を妨げない範囲であれば特に限定されず、これらのシランカップリング剤や有機基導入試薬は、それらの試薬自身や反応に伴う分解生成物が、均質なヒドロゲルの形成を妨げない限り、どのような種類のものを用いても良い。また、高純度なシリカゲルを得る観点から、シランカップリング剤や有機基導入試薬も、高純度なものを用いることが好ましい。   Furthermore, the silane coupling agent and the organic group introduction reagent are mixed in the system in the process of hydrolyzing silicon aldehyde to obtain silica hydrogel. The type and amount of the organic group introduction reagent are not particularly limited as long as they do not interfere with the formation of a homogeneous silica hydrogel as described above, and these silane coupling agents and organic group introduction reagents are those reagents. Any kind of product may be used as long as it does not interfere with the formation of a homogeneous hydrogel by itself or a decomposition product accompanying the reaction. Further, from the viewpoint of obtaining high-purity silica gel, it is preferable to use high-purity silane coupling agents and organic group introduction reagents.

また、シランカップリング剤や有機基導入試薬の混合方法は、均質なシリカヒドロゲルの形成を妨げない方法であれば特に限定されず、シランカップリング剤や有機基導入試薬をシリコンアルコキシド加水分解のための水に混合しても、シリコンアルコキシドに混合しても、加水分解直後に均一溶液となったヒドロゾルに混合してもよく、操作性に応じ適宜選択される。また、必要であれば、シランカップリング剤や有機基導入試薬を前もって加水分解した後に上記の系に混合したり、逆に、シリコンアルコキシドの部分加水分解を行なった後にシランカップリング剤又は有機基導入試薬を混合したりしてもよい。   The method for mixing the silane coupling agent and the organic group introduction reagent is not particularly limited as long as it does not prevent the formation of a homogeneous silica hydrogel, and the silane coupling agent and the organic group introduction reagent are used for hydrolysis of silicon alkoxide. It may be mixed with water, mixed with silicon alkoxide, or mixed with a hydrosol that has become a homogeneous solution immediately after hydrolysis, and is appropriately selected according to operability. Further, if necessary, the silane coupling agent or organic group introduction reagent is hydrolyzed in advance and then mixed into the above system, or conversely, after partial hydrolysis of silicon alkoxide, the silane coupling agent or organic group is mixed. An introduction reagent may be mixed.

さらに、有機基含有シリカは、細孔制御後の高純度シリカに目的とする有用有機基を含む化合物を後担持させる方法でも製造できる。この場合、まず、シリカの細孔中にシランカップリング剤や有機基導入試薬を導入する。その方法としては、例えば、無機粉体のシランカップリング剤処理法としてよく知られている湿式処理法(水溶媒系、非水溶媒系)、乾式処理法、スラリー法、スプレー法、ドライコンセントレート法等の公知の方法の何れを用いても良い。   Furthermore, the organic group-containing silica can also be produced by a method of post-supporting a target compound containing useful organic groups on high-purity silica after pore control. In this case, first, a silane coupling agent or an organic group introduction reagent is introduced into the pores of silica. As the method, for example, wet processing methods (aqueous solvent system, non-aqueous solvent system) well known as silane coupling agent processing methods for inorganic powders, dry processing methods, slurry methods, spray methods, dry concentrates. Any known method such as a method may be used.

以上のように、有用有機基は、シリコンアルコキシドを加水分解し、熟成すること無しに水熱処理して得られたシリカゲルに、上記の方法で導入させることができるが、目的有機基を後担持させる場合には、担体となる高純度シリカゲルに対して前処理を行なってもよい。例えば、前述した原料由来の炭素分の焼成除去、表面状態をコントロールするための焼成、無機酸による煮沸処理などを行なってもよい。   As described above, useful organic groups can be introduced into the silica gel obtained by hydrothermal treatment without hydrolyzing and aging the silicon alkoxide by the above method, but the target organic group is post-supported. In some cases, pretreatment may be performed on the high-purity silica gel used as the carrier. For example, you may perform the baking removal of the carbon content derived from the raw material mentioned above, the baking for controlling a surface state, the boiling process by an inorganic acid, etc.

[1−3]本発明のシリカの特性:
本発明のシリカは、大きな細孔容積及び比表面積を有するように、その構造を制御されたものであり、したがって、吸着発熱性、調湿性、吸湿発熱性、薬剤徐放性、吸着性、及び抗菌性などの吸放出性能を効果的に発揮することできる。また、上記の発熱助剤や吸湿助剤等のように、助剤を用いることで目的とする特性をさらに高めることができる。
[1-3] Characteristics of the silica of the present invention:
The silica of the present invention has a controlled structure so as to have a large pore volume and specific surface area. Therefore, the adsorption exothermic property, humidity control property, moisture absorption exothermic property, drug sustained release property, adsorptive property, and Absorption and release performance such as antibacterial properties can be exhibited effectively. Moreover, the target characteristic can be further enhanced by using an auxiliary agent such as the above-described exothermic auxiliary agent and moisture absorption auxiliary agent.

また特に、本発明のシリカは以下に示す理由から優れた調湿機能を有する。
シリカは高湿度では余剰の水蒸気を吸湿する一方、低湿度では吸湿していた水蒸気を放出する性質があり、平均細孔径を3〜5nmに設定すれば、系内を平均細孔径に対応した快適な湿度(40%〜60%)に調湿することができる。また平均細孔径を5nm〜10nmに設定すれば、高湿度(60%〜90%)の水蒸気を吸湿して調湿するため、例えば衣服内の運動後などの高湿度下での蒸れなどを解消することができる。この調湿機能はシリカに対する水蒸気の吸着等温線により評価されるが、細孔径分布がシャープであるほど、最頻細孔直径に対応する相対湿度付近で、湿度の増加に対し急激に水蒸気の吸着量(吸湿能力)が増加する傾向となる。しかし、従来のシリカでは、その細孔径分布がブロードなので、湿度の変化に対する水蒸気の吸着量の変化は緩慢になり、その調湿も緩慢なものとなってしまう。
In particular, the silica of the present invention has an excellent humidity control function for the following reasons.
Silica absorbs excess water vapor at high humidity, but releases water vapor that has been absorbed at low humidity. If the average pore size is set to 3-5 nm, the system is comfortable corresponding to the average pore size. Humidity can be adjusted to a low humidity (40% to 60%). In addition, if the average pore size is set to 5 nm to 10 nm, moisture in the high humidity (60% to 90%) is absorbed to adjust the humidity. For example, stuffiness under high humidity such as after exercise in clothes is eliminated. can do. This humidity control function is evaluated by the adsorption isotherm of water vapor on silica. The sharper the pore size distribution, the more rapidly the moisture adsorption near the relative humidity corresponding to the most frequent pore diameter. The amount (moisture absorption capacity) tends to increase. However, in the conventional silica, since the pore size distribution is broad, the change in the amount of adsorption of water vapor with respect to the change in humidity becomes slow, and the humidity adjustment becomes slow.

吸着物質(ここでは水蒸気)が毛管凝縮を起こしシリカに急激に吸着され始める相対蒸気圧(P/P0)〔ここでは、吸着物質が水蒸気なので、(P/P0×100)が相対湿度(%)に相当する〕と細孔半径r(nm)との相関関係は、下式(2)のケルビン式で表せる。
ln(P/P0)=−(2Vmγcosθ)/(rRT) ・・・式(2)
上式(2)において、Vmは吸着物質のモル体積、γは吸着物質の表面張力、θは吸着物質の接触角、Rは気体定数、Tは吸着物質の絶対温度(K)である。
Relative vapor pressure (P / P 0 ) where the adsorbed substance (here, water vapor) starts capillary condensation and is suddenly adsorbed on silica [here, since the adsorbed substance is water vapor, (P / P 0 × 100) is relative humidity ( %) And the pore radius r (nm) can be expressed by the following Kelvin equation (2).
ln (P / P 0 ) = − (2V m γcos θ) / (rRT) (2)
In the above equation (2), V m is the molar volume of the adsorbing substance, γ is the surface tension of the adsorbing substance, θ is the contact angle of the adsorbing substance, R is the gas constant, and T is the absolute temperature (K) of the adsorbing substance.

ここで、吸着物質を水蒸気とし温度T=298K(=25℃)とすると、モル体積Vm=18.05×10-63/mol,表面張力γ=72.59×10-3N/mとなり、さらに、気体定数R=8.3143J/deg・mol、接触角θ=0とすると、上式(2)は下式(3)となる。
ln(P/P0)=−1.058/r ・・・式(3)
上式(3)より、細孔半径r(nm)のシリカでは、相対蒸気圧(P/P0)がexp
(−1.058/r)になると、水蒸気が毛細管凝縮してシリカの細孔内に急激に吸着されることがわかる。
Here, assuming that the adsorbed material is water vapor and the temperature T is 298 K (= 25 ° C.), the molar volume V m = 18.05 × 10 −6 m 3 / mol, the surface tension γ = 72.59 × 10 −3 N / m, and further assuming that the gas constant R = 8.3143 J / deg · mol and the contact angle θ = 0, the above equation (2) becomes the following equation (3).
ln (P / P 0 ) = − 1.058 / r (3)
From the above equation (3), the relative vapor pressure (P / P 0 ) is exp for silica having a pore radius r (nm).
It can be seen that at (−1.058 / r), water vapor is condensed into capillaries and rapidly adsorbed in the pores of silica.

このように、シリカの細孔により水蒸気の吸着が行なわれるようになる相対蒸気圧(P/P0)ひいては相対湿度は、その細孔径2r(nm)を主な要因として決定される。したがって、上述したように、細孔径分布がシャープなシリカでは、周囲の湿度が、その最頻細孔直径に対応する所定の湿度を上回ると急激に吸湿が行なわれるようになり、一方、上記所定湿度を下回ると急激に脱湿が行なわれるようになる。この結果、細孔径分布がシャープなシリカは、周囲の湿度を上記所定湿度に迅速且つ精度良く制御できるという優れた調湿作用を示すのである。 Thus, the relative vapor pressure (P / P 0 ) and the relative humidity at which water vapor is adsorbed by the silica pores are determined mainly by the pore diameter 2r (nm). Therefore, as described above, in silica having a sharp pore size distribution, when the surrounding humidity exceeds a predetermined humidity corresponding to the most frequent pore diameter, moisture absorption is suddenly performed. When the humidity falls below, dehumidification starts abruptly. As a result, silica having a sharp pore size distribution exhibits an excellent humidity control action that allows the ambient humidity to be controlled quickly and accurately to the predetermined humidity.

また、本発明のシリカは、直径がDmax±20%の範囲内にある細孔の総容積が全細孔の総容積の50%以上となるようにし、他のシリカと比較して細孔分布がシャープとなるようにして、その細孔径を従来よりも精密に制御することが可能である。そして、本シリカでは、細孔径を2〜20nmの範囲の任意の径に制御可能なので、このような細孔径制御に対応して、周囲の相対湿度を、35〜90%の幅広い範囲で任意に精度良く調湿できるという利点がある。 In addition, the silica of the present invention is such that the total volume of pores having a diameter in the range of D max ± 20% is 50% or more of the total volume of all pores, and the pores compared with other silicas. By making the distribution sharp, it is possible to control the pore diameter more precisely than in the past. And in this silica, since the pore diameter can be controlled to an arbitrary diameter in the range of 2 to 20 nm, the relative humidity of the surroundings can be arbitrarily set in a wide range of 35 to 90% corresponding to such a pore diameter control. There is an advantage that humidity can be adjusted with high accuracy.

また、住環境において快適な湿度とされる相対湿度40%〜60%に調湿しうる3〜10nmの細孔径を有し且つシャープな細孔径分布を有するシリカを再現性良く製造することは、従来法のシリカにおいては困難であったが、本発明のシリカでは、上記の細孔径領域においても精度良く細孔制御を行なえる。   In addition, producing silica having a pore diameter of 3 to 10 nm and a sharp pore diameter distribution that can be adjusted to a relative humidity of 40% to 60%, which is a comfortable humidity in a living environment, with high reproducibility, Although it was difficult in the conventional silica, the silica of the present invention can control the pores with high accuracy even in the above pore diameter region.

さて、一般にシリカは水分の存在下で加熱すると劣化しやすいのに対し、本発明のシリカは、不純物の含有率を非常に低く、さらに、シロキサン結合角の歪みの少ない均質で安定な構造とすることができることから、たとえ過酷な環境下(例えば高温・高湿下)においても細孔特性などの物性変化が少ないといった特性を有する。したがって、長時間にわたって使用したり、加熱による再生工程を伴う繰り返し行なったりしても、細孔特性ひいては吸放出特性の劣化が少ないという利点がある。   Now, silica generally tends to deteriorate when heated in the presence of moisture, whereas the silica of the present invention has a very low impurity content and a homogeneous and stable structure with little distortion of the siloxane bond angle. Therefore, even in a harsh environment (for example, high temperature and high humidity), it has characteristics such that there is little change in physical properties such as pore characteristics. Therefore, even if it is used for a long time or repeatedly with a regeneration process by heating, there is an advantage that the pore characteristics and thus the absorption / release characteristics are hardly deteriorated.

そして、本発明のシリカにおいては、有機テンプレートを使用することなく製造され、高精度な細孔制御により上記の利点を有するシリカを安価に製造できる利点がある。
さらに、本発明のシリカは、同程度の細孔径を有する他のシリカと比較して、比較的高細孔容積且つ高比表面積という特徴を有しており、このため、同程度の細孔径を有する他のシリカよりも、吸着物質の吸着能力に優れ、且つ、吸着容量が大きい。したがって、調湿性に注目すると、高湿度下のためシリカの吸湿能力が飽和した場合にはシリカが結露してしまい、シリカによる調湿が不可能になるが、本発明のシリカではこのようなことが抑制され少ない量で効率的に調湿を行なえるという利点がある。
And in the silica of this invention, it is manufactured without using an organic template, and there exists an advantage which can manufacture the silica which has said advantage by highly accurate pore control at low cost.
Furthermore, the silica of the present invention is characterized by a relatively high pore volume and a high specific surface area compared to other silicas having the same pore size. The adsorbing material has a higher adsorption capacity and a larger adsorption capacity than other silicas. Therefore, paying attention to the humidity control property, when the moisture absorption capacity of the silica is saturated due to high humidity, the silica will condense, making it impossible to adjust the humidity with the silica. There is an advantage that the humidity can be controlled efficiently with a small amount.

また、本発明のシリカは非晶質であることから極めて生産性に優れているという利点がある。   Further, since the silica of the present invention is amorphous, there is an advantage that it is extremely excellent in productivity.

[2]バインダ樹脂:
本発明に用いるバインダ樹脂は任意である。ただし、シリカの細孔にバインダ樹脂が浸入し、細孔を埋めると、吸放出性能が低下する虞がある。したがって、本発明の成形体とした場合に、バインダ樹脂がシリカの細孔を埋めないようにすることが望ましい。
[2] Binder resin:
The binder resin used in the present invention is arbitrary. However, if the binder resin enters the pores of the silica and fills the pores, the absorption / release performance may be reduced. Therefore, when it is set as the molded object of this invention, it is desirable for binder resin not to fill the silica pore.

上記のような観点から、本発明においては、バインダ樹脂としては、バインダ樹脂が自由に動ける状態にあるとき、即ち、バインダ樹脂が液体状態にあるときや何らかの溶剤に溶解又は分散しているとき(例えば、本発明のシリカ及びバインダ樹脂が溶剤に混合されて塗料となっているとき)に、シリカの細孔内に浸入し難いものを用いることが望ましい。これにより、樹脂成形体(本発明の成形体)を製造した際にシリカの細孔がバインダ樹脂で塞がれることを防止することができ、シリカの吸放出性能を高めることができる。   From the above viewpoint, in the present invention, as the binder resin, when the binder resin is in a freely movable state, that is, when the binder resin is in a liquid state or dissolved or dispersed in some solvent ( For example, when the silica and binder resin of the present invention are mixed with a solvent to form a paint, it is desirable to use a material that does not easily enter the pores of silica. Thereby, when manufacturing a resin molding (molding of the present invention), it is possible to prevent the pores of silica from being clogged with the binder resin, and the silica absorption / release performance can be improved.

以上のように、バインダ樹脂が自由に動ける状態にある場合に、バインダ樹脂がシリカの細孔内に浸入しないようにするためには、以下の条件(α)及び条件(β)の内の少なくともいずれかの条件を満たすことが望ましい。   As described above, in order to prevent the binder resin from entering the pores of the silica when the binder resin is in a freely movable state, at least one of the following conditions (α) and (β): It is desirable to satisfy either condition.

条件(α):分子量が通常10000以上、好ましくは20000以上、より好ましくは30000以上、さらに好ましくは35000以上、また、通常1000000以下、好ましくは800000以下、より好ましくは500000以下のバインダ樹脂を用いる。バインダ樹脂の分子量を10000以上とすることにより、バインダ樹脂がシリカ(特に、本発明のシリカ)の細孔を埋めることを防止でき、また、分子量を1000000以下とすることにより、シリカ及びバインダ樹脂を溶剤と共に塗料とした場合に、バインダ樹脂の粘性が高くなりすぎて塗料の取り扱い性が低下することを防止することができる。   Condition (α): A binder resin having a molecular weight of usually 10,000 or more, preferably 20,000 or more, more preferably 30,000 or more, further preferably 35,000 or more, and usually 1,000,000 or less, preferably 800,000 or less, more preferably 500,000 or less is used. By setting the molecular weight of the binder resin to 10,000 or more, it is possible to prevent the binder resin from filling pores of silica (particularly, the silica of the present invention), and by setting the molecular weight to 1,000,000 or less, the silica and binder resin can be prevented. When the paint is used together with the solvent, it can be prevented that the viscosity of the binder resin becomes too high and the handleability of the paint is lowered.

また、バインダ樹脂が自由に動ける状態にある場合に、バインダ樹脂がシリカの細孔内に浸入しないようにするためには、「バインダ樹脂の分子量/シリカの最頻細孔直径(Dmax)」で表されるバインダ樹脂の分子量とシリカの最頻細孔直径(Dmax)との比の値(但し、この際のシリカの最頻細孔直径(Dmax)の単位は「nm」とする)が、通常200以上、好ましくは2500以上、より好ましくは3000以上、更に好ましくは35000以上、また、通常500000以下、好ましくは100000以下、より好ましくは50000以下であることが望ましい。これによっても、バインダ樹脂がシリカ(特に、本発明のシリカ)の細孔を埋めることを防止でき、また、シリカ及びバインダ樹脂を溶剤と共に塗料とした場合に、バインダ樹脂の粘性が高くなりすぎて塗料の取り扱い性が低下することを防止することができる。 In order to prevent the binder resin from entering the silica pores when the binder resin is in a freely movable state, “molecular weight of the binder resin / moderate diameter of silica (D max )”. The value of the ratio between the molecular weight of the binder resin and the mode pore diameter (D max ) of silica represented by the formula (where the unit of the mode pore diameter (D max ) of silica is “nm”) ) Is usually 200 or more, preferably 2500 or more, more preferably 3000 or more, further preferably 35000 or more, and usually 500000 or less, preferably 100,000 or less, more preferably 50000 or less. This also prevents the binder resin from filling the pores of silica (particularly the silica of the present invention), and when the silica and binder resin are used as a paint together with a solvent, the viscosity of the binder resin becomes too high. It can prevent that the handleability of a coating material falls.

条件(β):バインダ樹脂は、そのガラス転移温度Tgが通常−80℃以上、好ましくは−70℃以上、より好ましくは−50℃以上、さらに好ましくは−30℃以上、また、通常110℃以下、好ましくは40℃以下、より好ましくは30℃以下、さらに好ましくは15℃以下が望ましい。これによっても、バインダ樹脂がシリカ(特に、本発明のシリカ)の細孔を埋めることを防止できる。   Condition (β): The binder resin has a glass transition temperature Tg of usually −80 ° C. or higher, preferably −70 ° C. or higher, more preferably −50 ° C. or higher, more preferably −30 ° C. or higher, and usually 110 ° C. or lower. The temperature is preferably 40 ° C. or lower, more preferably 30 ° C. or lower, and further preferably 15 ° C. or lower. This also prevents the binder resin from filling the pores of silica (particularly the silica of the present invention).

条件(α)と条件(β)とは一方のみを満たしていてもよく、両方を満たしていても良い。ただし、後述するようにシリカ及びバインダ樹脂を溶剤に混合して塗料とする際、溶剤として有機溶剤を用いる場合には条件(α)を満たすことが好ましく、水系溶剤を用いる場合には条件(β)を満たしていることが好ましい。   The condition (α) and the condition (β) may satisfy only one or both of them. However, when the organic solvent is used as the solvent, the condition (α) is preferably satisfied when silica and a binder resin are mixed in a solvent as described later, and the condition (β is used when an aqueous solvent is used. ) Is preferably satisfied.

ここで、バインダ樹脂が自由に動ける状態にある場合であっても、バインダ樹脂がシリカの細孔内に浸入しないようにすることができる理由を説明する。
上記のように、バインダ樹脂が自由に動ける状態にある場合にバインダ樹脂がシリカの細孔内に浸入しないようにするためには、バインダ樹脂の径がシリカの細孔の径よりも大きくなるようにすることなどによって、バインダ樹脂がシリカの細孔内に浸入できないようにすれば良い。ここで、バインダ樹脂の径とはバインダ樹脂の分子の径をいうが、バインダ樹脂が有機溶剤や水系溶剤などの溶剤に溶解または分散して、その分子が凝集した粒子(例えば、凝集塊やコロイドなど)となっているときには、バインダ樹脂の径とは、その凝集した粒子の径を指すものとする。
Here, the reason why the binder resin can be prevented from entering the pores of the silica even when the binder resin is in a freely movable state will be described.
As described above, in order to prevent the binder resin from entering into the pores of the silica when the binder resin is in a freely movable state, the diameter of the binder resin is made larger than the diameter of the silica pores. For example, the binder resin may be prevented from entering the silica pores. Here, the diameter of the binder resin refers to the molecular diameter of the binder resin. Particles in which the binder resin is dissolved or dispersed in a solvent such as an organic solvent or an aqueous solvent and the molecules are aggregated (for example, aggregates and colloids). Etc.), the diameter of the binder resin refers to the diameter of the aggregated particles.

ところで、バインダ樹脂の径(大きさ)は、バインダ樹脂の分子量の大きさに関連しており、分子量が大きいバインダ樹脂ほどその径も大きいことが知られている。よって、シリカの細孔に浸入しない程度に大きいバインダ樹脂を選択する場合には、所定の範囲の大きさの分子量を有するバインダ樹脂を選択すればよいことになる。   By the way, the diameter (size) of the binder resin is related to the molecular weight of the binder resin, and it is known that the binder resin having a larger molecular weight has a larger diameter. Therefore, when a binder resin that is large enough not to enter the silica pores is selected, a binder resin having a molecular weight in a predetermined range may be selected.

したがって、分子量が上記範囲内にあるバインダ樹脂、または、バインダ樹脂の分子量とシリカの最頻細孔直径(Dmax)との比が上記範囲内にあるバインダ樹脂は、シリカ(特に、本発明のシリカ)の細孔に浸入し難い程度以上の大きさの径を有しているため、バインダ樹脂が自由に動ける状態にある場合であっても、シリカ内にバインダ樹脂が入り込むことを防止することができる。これにより、バインダ樹脂がシリカの細孔を埋めることを防止することができる。 Therefore, a binder resin having a molecular weight within the above range, or a binder resin having a ratio between the molecular weight of the binder resin and the mode pore diameter (D max ) of silica within the above range is silica (especially of the present invention). (Silica) has a diameter larger than that which makes it difficult to enter the pores of the silica, so that the binder resin can be prevented from entering the silica even when the binder resin is in a freely movable state. Can do. Thereby, it can prevent that binder resin fills the pore of a silica.

なお、バインダ樹脂の分子量は、例えば、GPC(ゲル浸透クロマトグラフ)や、バインダ樹脂を溶解させた溶液の粘度測定などにより計測することができる。
また、固体状態におけるバインダ樹脂の径D(nm)は、通常、固体状態のバインダ樹脂の密度a(g/ml)とバインダ樹脂の分子量Mとを用いて、下記計算式により算出することができる。

Figure 0004691985
The molecular weight of the binder resin can be measured by, for example, GPC (gel permeation chromatograph) or viscosity measurement of a solution in which the binder resin is dissolved.
The diameter D (nm) of the binder resin in the solid state can be usually calculated by the following formula using the density a (g / ml) of the binder resin in the solid state and the molecular weight M of the binder resin. .
Figure 0004691985

また、溶剤中に溶解又は分散している場合のバインダ樹脂の径は、多角度光散乱検出器(MALS)などを用い、溶剤にレーザ光を照射し、そこから得られる光散乱強度から測定することができる。さらに、透過型電子顕微鏡によりバインダ樹脂を観察して径を測定する方法、バインダ樹脂が溶解または分散している溶剤の濁り度(turbidity)から径を
測定する方法、CHDF(Capillary Hydrodynamic Fractionation)法などによっても、バインダ樹脂の径を測定することができる。
Moreover, the diameter of the binder resin when dissolved or dispersed in the solvent is measured from the light scattering intensity obtained by irradiating the solvent with laser light using a multi-angle light scattering detector (MALS) or the like. be able to. Furthermore, a method of measuring the diameter by observing the binder resin with a transmission electron microscope, a method of measuring the diameter from the turbidity of the solvent in which the binder resin is dissolved or dispersed, a CHDF (Capillary Hydrodynamic Fractionation) method, etc. Also, the diameter of the binder resin can be measured.

なお、バインダ樹脂が溶剤中に溶解や分散している場合も、濃度が高い場合には、バインダ樹脂のポリマー鎖は糸まり状となっており、固体状態の分子径に近い分子径を有していると考えられる。   Even when the binder resin is dissolved or dispersed in the solvent, if the concentration is high, the polymer chain of the binder resin is in a string shape and has a molecular diameter close to that of the solid state. It is thought that.

ただし、通常、溶剤に溶解していない状態ではバインダ樹脂はポリマー鎖が球状に縮まって存在するが、溶解した状態においては、バインダ樹脂は分子単独で存在するのではなく複数の分子が絡み合って分子サイズが大きくなった状態や、膨潤して分子サイズが大きくなった状態となっていることがある。したがって、分子量から算出されるバインダ樹脂の径がシリカの最頻細孔直径(Dmax)よりも小さくても、溶剤中においてバインダ樹脂がシリカの細孔内に浸入することを防止することができることがある。具体例としては、平均分子量が95000のアクリル樹脂の場合には、その径(分子サイズ)は6nmとなるが、最頻細孔直径(Dmax)が15nmのシリカの細孔を塞ぐことは無い。 However, in the state where the binder resin is not dissolved in the solvent, the polymer chain usually exists in a spherical shape. However, in the dissolved state, the binder resin does not exist as a single molecule but a plurality of molecules are entangled with each other. It may be in a state in which the size has increased or a state in which the molecular size has increased due to swelling. Therefore, even when the diameter of the binder resin calculated from the molecular weight is smaller than the mode pore diameter (D max ) of silica, the binder resin can be prevented from entering the silica pores in the solvent. There is. As a specific example, in the case of an acrylic resin having an average molecular weight of 95,000, its diameter (molecular size) is 6 nm, but it does not block the silica pores with the most frequent pore diameter (D max ) of 15 nm. .

また、溶解した状態のバインダ樹脂の分子サイズは、バインダ樹脂と溶剤との溶解度によっても変化する。しかし、いずれの状態においても、バインダ樹脂の分子量とシリカの最頻細孔直径(Dmax)との比、または、バインダ樹脂の分子量が上記範囲内であれば、バインダ樹脂がシリカの細孔を埋めることを防止することができる。 Further, the molecular size of the binder resin in a dissolved state also changes depending on the solubility between the binder resin and the solvent. However, in any state, if the ratio of the molecular weight of the binder resin to the mode diameter diameter (D max ) of silica or the molecular weight of the binder resin is within the above range, the binder resin has no pores of silica. Filling can be prevented.

また、特にバインダ樹脂が溶剤(特に水系溶剤)中でコロイドとなりエマルジョンが形成されている場合には、エマルジョン中のバインダ樹脂(コロイド)は、分子が凝集した構造となって界面活性剤(保護コロイド)により安定化し、シリカの細孔に浸入しない程度に大きくなっている。即ち、バインダ樹脂の径(ここでは、エマルジョン中のバインダ樹脂のコロイドの径)が、シリカの細孔の径よりも大きくなっているのである。   In particular, when a binder resin colloids in a solvent (particularly an aqueous solvent) to form an emulsion, the binder resin (colloid) in the emulsion has a structure in which molecules are aggregated, and a surfactant (protective colloid). ) And is large enough not to enter the silica pores. That is, the diameter of the binder resin (here, the diameter of the colloid of the binder resin in the emulsion) is larger than the diameter of the silica pores.

また、仮にバインダ樹脂の分子量が上述した範囲に収まっていない場合であっても、バインダ樹脂の分子量に関わらず、通常、バインダ樹脂のコロイドの大きさはシリカの細孔に浸入しない程度に大きくなる。このため、バインダ樹脂のコロイドが安定している限りはバインダ樹脂がシリカの細孔に浸入することを防止することができる。   Even if the molecular weight of the binder resin is not within the above-mentioned range, the size of the colloid of the binder resin is usually large enough not to enter the silica pores regardless of the molecular weight of the binder resin. . Therefore, as long as the colloid of the binder resin is stable, the binder resin can be prevented from entering the silica pores.

ところで、エマルジョン中におけるバインダ樹脂のコロイドの安定性はガラス転移温度Tgに関係している。したがって、コロイドが安定するガラス転移温度Tgを有するバインダ樹脂を用いることで、溶剤を用いたエマルジョン中でシリカの細孔にバインダ樹脂が浸入することを防ぐことができる。具体的には、上記のようにガラス転移温度Tgが通常−80℃以上通常110℃以下のバインダ樹脂を用いれば、溶剤とともにエマルジョンとなった状態において、バインダ樹脂がシリカ(特に、本発明のシリカ)の細孔に浸入することを防止することができる。   By the way, the stability of the binder resin colloid in the emulsion is related to the glass transition temperature Tg. Therefore, by using a binder resin having a glass transition temperature Tg at which the colloid is stable, it is possible to prevent the binder resin from entering the pores of silica in an emulsion using a solvent. Specifically, if a binder resin having a glass transition temperature Tg of usually −80 ° C. or more and usually 110 ° C. or less is used as described above, the binder resin is silica (in particular, the silica of the present invention) in an emulsion together with a solvent. ) Can be prevented.

さらに、ガラス転移温度Tgが−80℃以上となることにより、バインダ樹脂が適当な強度を有することができるため、シリカ及びバインダ樹脂の組成物(例えば、本発明の樹脂組成物)を成形して本発明の成形体とした場合に、吸湿機能の低下や、べた付きなどの物性・取扱い性が悪くなる虞がなく、また、シリカの分散を行ない易い。また、ガラス転移温度Tgが110℃以下となることにより、バインダ樹脂が硬すぎることがなく、シリカ及びバインダ樹脂の組成物(例えば、本発明の樹脂組成物)を成形して本発明の成形体とした場合に、シリカが成形体から脱離する虞を無くすことができ、また、風合いを良好にすることができる。なお、本発明の樹脂組成物とは、後で説明するように、本発明のシリカと、上記条件(α)及び条件(β)の少なくともいずれか一方を満たすバインダ樹脂とからなる組成物のことを言う。また、適宜、本発明の樹脂組成物を本発明の組成物と略称する。   Furthermore, when the glass transition temperature Tg is −80 ° C. or higher, the binder resin can have an appropriate strength. Therefore, a composition of silica and binder resin (for example, the resin composition of the present invention) is molded. In the case of the molded product of the present invention, there is no possibility that the moisture absorption function is deteriorated, the physical properties such as stickiness and handling properties are deteriorated, and silica is easily dispersed. Further, when the glass transition temperature Tg is 110 ° C. or lower, the binder resin is not too hard, and a composition of the silica and the binder resin (for example, the resin composition of the present invention) is molded to form the molded body of the present invention. In this case, it is possible to eliminate the possibility that silica is detached from the molded body, and to improve the texture. The resin composition of the present invention is a composition comprising the silica of the present invention and a binder resin that satisfies at least one of the above conditions (α) and (β), as will be described later. Say. Moreover, the resin composition of this invention is abbreviated as the composition of this invention suitably.

また、エマルジョンは、分散している粒子の径に応じてコロイダルディスパージョン(粒子径10nm〜50nm)、エマルジョン(50nm〜500nm)、サスペンジョン(0.5μm〜10μm)などの分類がある。
以上のように、本発明の成形体に用いるバインダ樹脂においてはその分子量及びガラス転移温度Tgのいずれか一方が上記条件を満たすことが望ましいが、当然、分子量及びガラス転移温度Tgの両方が上記条件を満たすことがより望ましい。
Emulsions are classified into colloidal dispersion (particle diameter: 10 nm to 50 nm), emulsion (50 nm to 500 nm), suspension (0.5 μm to 10 μm) and the like according to the diameter of dispersed particles.
As described above, in the binder resin used for the molded article of the present invention, it is desirable that either the molecular weight or the glass transition temperature Tg satisfies the above conditions. Naturally, both the molecular weight and the glass transition temperature Tg satisfy the above conditions. It is more desirable to satisfy.

さらに、バインダ樹脂の架橋度が大きい場合にも、バインダ樹脂の径は大きくなる。したがって、バインダ樹脂としては高架橋度のものが好ましい。よって、バインダ樹脂の製造中、本発明の組成物等のバインダ樹脂とシリカとの組成物、本発明の塗料等のバインダ樹脂とシリカとを溶剤に混合した塗料などに、バインダ樹脂を架橋する架橋剤を適宜混合することが好ましい。なお、バインダ樹脂の架橋度は有機溶媒に対する溶解性を調べることで測定することができる。   Furthermore, the diameter of the binder resin also increases when the degree of crosslinking of the binder resin is large. Accordingly, a binder resin having a high degree of crosslinking is preferable. Therefore, during the production of the binder resin, the composition of the binder resin and silica such as the composition of the present invention, the crosslink that crosslinks the binder resin to the paint obtained by mixing the binder resin and silica of the present paint and the like in a solvent, etc. It is preferable to mix the agent appropriately. The degree of crosslinking of the binder resin can be measured by examining the solubility in an organic solvent.

バインダ樹脂の具体例としては、ニトロセルロース、酢酸セルロース、酪酢酸セルロースなどのエステル系セルロース;メチルセルロース、エチルセルロースなどのエーテル系セルロース;ポリアミド樹脂、塩化ゴム、環化ゴム、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン/酢酸ビニル共重合樹脂、塩素化ポリプロピレン、もしくはアクリル樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。また、アルキド樹脂、アミノアルキド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、メラミン・尿素樹脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンツイミダゾール、ポリベンゾチアゾール等の熱硬化性樹脂などが挙げられる。   Specific examples of the binder resin include ester cellulose such as nitrocellulose, cellulose acetate and cellulose butylacetate; ether cellulose such as methylcellulose and ethylcellulose; polyamide resin, chlorinated rubber, cyclized rubber, polyvinyl chloride resin, vinyl chloride / Examples thereof include thermoplastic resins such as vinyl acetate copolymer resins, ethylene / vinyl acetate copolymer resins, chlorinated polypropylene, and acrylic resins. Also, alkyd resin, amino alkyd resin, urea resin, melamine resin, melamine / urea resin, phenol resin, resorcinol resin, furan resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, polyurethane resin, polyimide, polyamideimide, polybenzimidazole, poly Examples thereof include thermosetting resins such as benzothiazole.

また、油脂、ボイル油、煮あまに油、桐油スタンド油、油性フェノール樹脂、マレイン化油などの加工油脂;乾性油変性フタル酸樹脂、不乾性油変性フタル酸樹脂、変性アルキド樹脂、エポキシ−脂肪酸エステル樹脂、エポキシ−アルキド樹脂、油編成ポリウレタン樹脂などの油あるいは脂肪酸変性フタル酸樹脂;不飽和ポリエステル樹脂、フッ素変性ポリエステル樹脂、シリコーン変性ポリエステル樹脂、ウレタン変性ポリエステル樹脂などのポリエステル樹脂;シリコーン樹脂;アクリルシリコーン樹脂;含フッ素樹脂;無機系樹脂等が挙げられる。   In addition, processed oils and fats such as fats and oils, boiled oil, boiled sardine oil, tung oil stand oil, oil-based phenol resin, maleated oil; drying oil-modified phthalic acid resin, non-drying oil-modified phthalic acid resin, modified alkyd resin, epoxy-fatty acid Oils such as ester resins, epoxy-alkyd resins, oil-organized polyurethane resins, or fatty acid-modified phthalic resins; polyester resins such as unsaturated polyester resins, fluorine-modified polyester resins, silicone-modified polyester resins, urethane-modified polyester resins; silicone resins; acrylics Examples include silicone resins; fluorine-containing resins; inorganic resins and the like.

さらに、スチレンマレイン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシエステル樹脂、ポリアミン樹脂などの樹脂のほか、天然ゴム、再生ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ポリスルフィドゴム、シリコーンゴム、ポリウレタンゴム、ステレオゴム(合成天然ゴム)、エチレンプロピレンゴム、ブロックコポリマーゴム(SBS,SIS,SEBS等)などのゴムも、バインダ樹脂として使用することができる。   Furthermore, in addition to resins such as styrene maleic resin, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate resin, acrylic resin, polyurethane resin, epoxy ester resin, polyamine resin, natural rubber, recycled rubber, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber Rubber such as chloroprene rubber, butyl rubber, polysulfide rubber, silicone rubber, polyurethane rubber, stereo rubber (synthetic natural rubber), ethylene propylene rubber, block copolymer rubber (SBS, SIS, SEBS, etc.) can also be used as the binder resin. it can.

さらに、後述するように、シリカ及びバインダ樹脂(例えば、本発明の組成物)を水系溶剤(親水性の溶剤)と共に塗料とする場合には、バインダ樹脂としては、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン、熱反応型ウレタン系樹脂、NBR、SBR、アクリル、イソシアネート系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、ポリアクリル酸系エマルジョン、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、高分子ラテックス等のポリマーを用いることが好ましい。
中でも、本発明の成形体を、繊維や布材等の基材にシリカ及びバインダ樹脂(例えば、本発明の樹脂組成物)を含浸させたものとして形成する場合には、柔軟性、強度、耐候性、耐摩耗性などの観点から、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、アクリルポリウレタン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂が好ましく、特にポリカーボネート系ポリウレタンがより好ましい。さらに、素材(後述するように、シリカがバインダ樹脂により基材に固着された形態の成形体)の柔軟性と洗濯耐久性の点から、シリコーン系樹脂が最も好ましい。
Furthermore, as will be described later, when the silica and binder resin (for example, the composition of the present invention) is used as a paint together with an aqueous solvent (hydrophilic solvent), the binder resin may be a polyester elastomer, polyurethane, thermal reaction, or the like. It is preferable to use polymers such as type urethane resin, NBR, SBR, acrylic, isocyanate resin, vinyl alcohol resin, polyacrylic acid emulsion, silicone resin, epoxy resin, melamine resin, and polymer latex.
In particular, when the molded article of the present invention is formed by impregnating a base material such as fiber or cloth material with silica and a binder resin (for example, the resin composition of the present invention), flexibility, strength, and weather resistance. From the viewpoints of properties and abrasion resistance, acrylic resins, silicone resins, acrylic polyurethane resins, acrylic silicone resins, and polyurethane resins are preferred, and polycarbonate polyurethanes are particularly preferred. Furthermore, a silicone resin is most preferable from the viewpoint of flexibility and washing durability of a material (a molded body in which silica is fixed to a base material with a binder resin as will be described later).

また、粘着性の観点からは、バインダ樹脂として、高分子ラテックスに含まれる樹脂を用いることが好ましい。高分子ラテックスとしては、合成樹脂ラテックスおよびゴムラテックスがある。
合成樹脂ラテックスの具体例としては、ポリ塩化ビニルラテックス、ポリ塩化ビニリデンラテックス、ポリウレタンラテックス、アクリル樹脂ラテックス、ポリ酢酸ビニルラテックス、ポリアクリロニトリルラテックスおよびこれらの変成体、共重合体などが挙げられる。したがって、この場合のバインダ樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリロニトリル及びこれらの変性体、共重合体などが挙げられる。
From the viewpoint of adhesiveness, it is preferable to use a resin contained in the polymer latex as the binder resin. Examples of the polymer latex include synthetic resin latex and rubber latex.
Specific examples of the synthetic resin latex include polyvinyl chloride latex, polyvinylidene chloride latex, polyurethane latex, acrylic resin latex, polyvinyl acetate latex, polyacrylonitrile latex, and modified products and copolymers thereof. Accordingly, examples of the binder resin in this case include polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyurethane, acrylic resin, polyvinyl acetate, polyacrylonitrile, and modified products and copolymers thereof.

代表的な合成樹脂ラテックスであるアクリル酸ラテックスについて、さらに詳細に説明する。
特に好ましいアクリル樹脂ラテックスとしては、(メタ)アクリル酸エステルを主成分とする重合体エマルジョンがある。その重合体エマルジョン中のバインダ樹脂の主成分となる(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸グリシジルエステル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルなどが挙げられる。この主成分と併用して用いられるものとして、共重合可能なエチレン性不飽和単量体があり、単量体としては、スチレン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸アミド、N−メチロールアクリル酸アミド、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、フマル酸、クロトン酸、マレイン酸などが挙げられる。
The acrylic acid latex which is a typical synthetic resin latex will be described in more detail.
A particularly preferable acrylic resin latex is a polymer emulsion mainly composed of (meth) acrylic acid ester. Examples of the (meth) acrylic acid ester as the main component of the binder resin in the polymer emulsion include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 2 -Ethylhexyl, (meth) acrylic acid glycidyl ester, (meth) acrylic acid 2-hydroxyethyl, etc. are mentioned. There are copolymerizable ethylenically unsaturated monomers that are used in combination with this main component, and the monomers include styrene, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylic acid amide, N-methylol acrylic. Examples include acid amide, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl chloride, vinylidene chloride, (meth) acrylic acid, itaconic acid, fumaric acid, crotonic acid, maleic acid and the like.

上記の単量体と併用する場合、主成分となる(メタ)アクリル酸エステルの含有量は、50重量%以上とするのがよい。また、アクリル樹脂は、乳化重合法により形成したものがよい。例えば窒素置換した反応容器で水、エチレン性不飽和単量体、乳化剤(ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなど)、およびラジカル重合開始剤を混合し、加熱攪拌して所定の温度で重合する。アクリル樹脂の粒子径の制御は、乳化重合時における乳化剤の濃度を調整することにより行なうことができる。   When used in combination with the above monomer, the content of the (meth) acrylic acid ester as the main component is preferably 50% by weight or more. The acrylic resin is preferably formed by an emulsion polymerization method. For example, water, ethylenically unsaturated monomer, emulsifier (sodium dodecylbenzenesulfonate, polyoxyethylene alkyl ether, etc.) and radical polymerization initiator are mixed in a nitrogen-substituted reaction vessel, heated and stirred at a predetermined temperature. Polymerize. The particle size of the acrylic resin can be controlled by adjusting the concentration of the emulsifier during the emulsion polymerization.

また、ゴムラテックスに含まれるバインダ樹脂としては、具体的には、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、イソプレインイソブチルゴム、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ポリエチレンプロピレンなどが挙げられる。   Specific examples of the binder resin contained in the rubber latex include natural rubber, styrene butadiene rubber, acrylonitrile rubber, acrylonitrile butadiene rubber, isoprene isobutyl rubber, polyisobutylene, polybutadiene, polyisoprene, polychloroprene, and polyethylene propylene. Is mentioned.

ブタジエン共重合体としてはブタジエンを20〜80重量%含みこれと共重合可能な不飽和モノマー20〜80重量%を含むものが好ましい。不飽和モノマーとしては、メタアクリル酸エステル、アクリル酸エステル、スチレン、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリル酸アミド、N−メチロールアクリル酸アミド、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリル酸、イタコン酸、フマル酸、クロトン酸、マレイン酸などが利用できる。   The butadiene copolymer preferably contains 20 to 80% by weight of butadiene and 20 to 80% by weight of an unsaturated monomer copolymerizable therewith. Unsaturated monomers include methacrylic acid ester, acrylic acid ester, styrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylic acid amide, N-methylol acrylic acid amide, vinyl acetate, vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylic acid, itaconic acid, fumaric acid , Crotonic acid, maleic acid and the like can be used.

ブタジエン共重合体の共重合組成は、例えば車両用に用いる際のように耐熱性と耐候性とを必要とする場合には、ブタジエン20〜60重量%、(メタ)アクリル酸エステル40〜80重量%、他の不飽和モノマー0〜20重量%であることが望ましい。   The copolymer composition of the butadiene copolymer is 20 to 60% by weight of butadiene and 40 to 80% by weight of (meth) acrylic acid ester when heat resistance and weather resistance are required, for example, when used for vehicles. %, And other unsaturated monomers are preferably 0 to 20% by weight.

さらに、ガラス転移温度Tgが−80℃〜110℃のバインダ樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ブタジエン系樹脂などが挙げられる。
また、上記バインダ樹脂は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
Furthermore, examples of the binder resin having a glass transition temperature Tg of −80 ° C. to 110 ° C. include acrylic resins, ethylene-vinyl acetate resins, polyurethane resins, butadiene resins, and the like.
Moreover, the said binder resin may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

[3]成形体の特徴:
本発明の成形体は、バインダ樹脂と、シリカとからなる樹脂成形体であり、さらに、シリカの細孔容積の通常30%以上、好ましくは40%以上、より好ましくは50%以上が、本発明の成形体の外部に開放されている、即ち、細孔内と成形体外部とが連通していることを特徴とする。なお、シリカの細孔のうち、本発明の成形体の外部に開放されている細孔の容積の割合は、本発明の成形体、シリカ、及びバインダ樹脂それぞれについて細孔容積を測定することにより、算出することができる。
[3] Features of the compact:
The molded article of the present invention is a resin molded article composed of a binder resin and silica, and further, usually 30% or more, preferably 40% or more, more preferably 50% or more of the pore volume of silica. It is characterized by being open to the outside of the molded body, that is, the inside of the pore and the outside of the molded body communicate with each other. The ratio of the volume of pores open to the outside of the molded body of the present invention among the pores of silica is determined by measuring the pore volume for each of the molded body of the present invention, silica, and binder resin. Can be calculated.

また、本発明の成形体の形状は任意であり、例えば、膜状(基材表面に塗布した場合等の様子)、平板状、シート状、ブロック状、パイプ状、繊維状(練り混みで繊維内にシリカが入っている場合等の様子)などの形状に成形して用いることができる。
さらに、本発明の成形体には、必要に応じて各種の処理、例えば、熱処理、冷却処理、圧延処理、印刷処理、ドライラミネート処理、溶液又は溶融コート処理、製袋加工、深しぼり加工、箱加工、チューブ加工、スプリット加工等を施すことができる。
In addition, the shape of the molded body of the present invention is arbitrary, for example, a film shape (state when applied to the surface of a base material), a flat plate shape, a sheet shape, a block shape, a pipe shape, a fiber shape (mixed and mixed fibers) It can be formed into a shape such as a case where silica is contained therein.
Further, the molded article of the present invention may be subjected to various treatments as necessary, for example, heat treatment, cooling treatment, rolling treatment, printing treatment, dry lamination treatment, solution or melt coating treatment, bag making processing, deep drawing processing, box Processing, tube processing, split processing, etc. can be performed.

なお、本発明の成形体を層状の成形体とする場合、少なくともシリカ及びバインダからなる層を有していれば他に制限は無く、例えば、シリカ及びバインダ(例えば、本発明の組成物)を含有する層のみからなる単層構造物として構成してもよく、シリカ及びバインダ(例えば、本発明の組成物)を含有する層を1層又は2層以上含む、複数の層からなる積層構造物として構成してもよい。   In addition, when the molded body of the present invention is a layered molded body, there is no other limitation as long as it has at least a layer composed of silica and a binder, for example, silica and a binder (for example, the composition of the present invention). A laminated structure composed of a plurality of layers, which may be configured as a single-layer structure composed only of the layers contained, and includes one layer or two or more layers containing silica and a binder (for example, the composition of the present invention). You may comprise as.

積層構造物を製造するには、例えば、シリカ及びバインダの組成物(例えば、本発明の組成物)を含有する層の片面又は両面に他の材料からなる層をラミネートすればよい。ラミネート方法としては例えばシリカ及びバインダ樹脂の組成物(例えば、本発明の組成物)で形成されたフイルム、シートに他の樹脂などを溶融押出する方法、逆に他の樹脂などからなる基材にシリカ及びバインダの組成物(例えば、本発明の組成物)を溶融押出する方法、シリカ及びバインダの組成物(例えば、本発明の組成物)と他の樹脂とを共押出する方法、更にはシリカ及びバインダで形成されたフイルム、シートと他の基材のフイルム、シートとを有機チタン化合物、イソシアネート化合物、ポリエステル系化合物等の公知の接着剤を用いてラミネートする方法等が挙げられる。なお、本発明に言うフィルムとは、シート、テープ、管、容器等の形態を含む広義のフィルムを意味する。   In order to produce a laminated structure, for example, a layer made of another material may be laminated on one side or both sides of a layer containing a silica and binder composition (for example, the composition of the present invention). As a laminating method, for example, a film formed of a composition of silica and a binder resin (for example, the composition of the present invention), a method of melt-extruding other resin on a sheet, and conversely, a substrate made of other resin, A method of melt-extruding a silica and binder composition (for example, the composition of the present invention), a method of co-extruding a silica and binder composition (for example, the composition of the present invention) and another resin, and a silica And a film formed of a binder, a sheet and a film of another substrate, and a method of laminating the sheet using a known adhesive such as an organic titanium compound, an isocyanate compound, or a polyester compound. In addition, the film said to this invention means the film in a broad sense including forms, such as a sheet | seat, a tape, a pipe | tube, a container.

また、例えば、本発明の成形体は、空調機等に組み込むためにハニカム状に成形することもでき、これは、シリカを結合剤(バインダ樹脂)と混合してこれを成形したり、シリカ、バインダ樹脂及び水と混合しスラリーにしたものを用いて成形体(本発明の樹脂成形体)を得たりすることによりできる。なお、場合によってはシリカだけを用いてハニカムを作製することもできる。この際、上記シリカを含むスラリーは、例えば、シリカと、このシリカ100重量部に対して通常2〜20重量部の有機結合剤と、通常10〜50重量部の無機結合剤と、通常150〜200重量部の水とからなる。上記有機結合剤としては、例えばメチルセルロース等を用いる。また、上記無機結合剤としては、例えばシリカゾル等を用いる。   In addition, for example, the molded body of the present invention can be formed into a honeycomb shape for incorporation into an air conditioner or the like, which can be formed by mixing silica with a binder (binder resin), It is possible to obtain a molded body (resin molded body of the present invention) by using a mixture of a binder resin and water to make a slurry. In some cases, a honeycomb can be produced using only silica. At this time, the slurry containing silica is, for example, silica, usually 2 to 20 parts by weight of organic binder, usually 10 to 50 parts by weight of inorganic binder, and usually 150 to 100 parts by weight of silica. 200 parts by weight of water. As the organic binder, for example, methyl cellulose is used. Moreover, as said inorganic binder, a silica sol etc. are used, for example.

さらに、本発明の成形体は、シリカ及びバインダ樹脂をそのまま成形する以外に、バインダ樹脂及びシリカが固着した基材を含むことが好ましい。即ち、シリカ及びバインダ樹脂を含む組成物が基材に固定されることにより、本発明の成形体が形成されることが好ましい。このように基材を含む成形体は、例えば、シリカ及びバインダ樹脂を溶剤に溶解又は分散させたもの(例えば、本発明の塗料)を、基材に塗布、含浸等することにより製造することができる。   Furthermore, the molded body of the present invention preferably includes a base material to which the binder resin and the silica are fixed, in addition to molding the silica and the binder resin as they are. That is, it is preferable that the molded body of the present invention is formed by fixing a composition containing silica and a binder resin to a substrate. Thus, the molded body containing a base material can be manufactured by, for example, applying or impregnating a base material with a silica or binder resin dissolved or dispersed in a solvent (for example, the paint of the present invention). it can.

また、ここで、基材について特に制限はなく、繊維、紙、プラスチック、木材、コンクリート、金属、皮革等を素材とするフィルム、シート、板材、布地等、任意のものを基材として用いることができるが、中でも、繊維及びシートが好ましい。また、基材として繊維を用いた場合、その繊維を紡績して糸としたり、織って布としたり、圧縮成形して繊維板としたりして用いてもよい。これらの基材は、何れか一種を単独で用いても良く、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   Here, the substrate is not particularly limited, and any material such as a film, a sheet, a plate material, a fabric made of fiber, paper, plastic, wood, concrete, metal, leather or the like can be used as the substrate. Of these, fibers and sheets are preferred. When fibers are used as the base material, the fibers may be spun into yarn, woven into cloth, or compression molded into fiberboard. Any one of these substrates may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio.

繊維の例としては、天然繊維及び合成繊維の何れでも良く、また、これら両方を用いた繊維でも良い。また、繊維も織布、編布、不織布等、任意の状態のものを用いることができる。具体的には、織物、モケット、タオル地、トリコット、ダブルラッセル、丸編、ニードルパンチ等が挙げられる。また、ここでいう繊維としては、例えば、木綿、麻、絹、羊毛等の天然繊維、あるいはレーヨン;アセテート;蛋白質繊維;塩化ゴム;ナイロン6、ナイロン66、ナイロン−12等のポリアミド;ポリビニルアルコ−ル;ポリ塩化ビニル;ポリ塩化ビニリデン;ポリアクリロニトリル;ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸等のポリエステル;ポリエチレン;ポリプロピレン;ポリウレタン;ポリシアン化ビニリデン;ポリフルオロエチレン等、さらにそれらの共重合体、ブレンド体からなる繊維が挙げられる。汎用性の観点から、ポリエステル、ポリアミドを用いることが好ましい。また、これらは他ポリマー、艶消剤、難燃剤、帯電防止剤、顔料などの添加物を含有していてもよい。   Examples of the fibers may be natural fibers or synthetic fibers, or fibers using both of them. Further, the fibers may be in any state such as woven fabric, knitted fabric, and non-woven fabric. Specific examples include woven fabric, moquette, towel cloth, tricot, double raschel, circular knitting, needle punch and the like. Examples of the fibers used here include natural fibers such as cotton, hemp, silk, and wool, or rayon; acetate; protein fibers; chlorinated rubber; polyamides such as nylon 6, nylon 66, and nylon-12; Polyvinyl chloride; Polyvinylidene chloride; Polyacrylonitrile; Polyesters such as polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polylactic acid; Polyethylene; Polypropylene; Polyurethane; Polycyanide cyanide; Polyfluoroethylene, etc. Examples of the fibers include polymers and blends. From the viewpoint of versatility, it is preferable to use polyester or polyamide. These may also contain other polymers, matting agents, flame retardants, antistatic agents, pigments and other additives.

さらに、静電気を有効に放散させるために利用されている導電性の布地を用いてもよい。ここでいう導電性の布地とは、銅、アルミニウム、ステンレス、カーボン、導電性高分子などの導電性の物質を、有機質繊維の中に粒子状で混合したり、有機質繊維の表面に真空蒸着法でコーティングしたり、有機質繊維とクラッドさせたもの、または導電性の物質そのものからなる導電性繊維を上記布地に対して添加したものなどである。布地への導電性繊維の添加方法としては、繊維状態での混合、スライバー状態でのミックス、糸状での撚糸、フィラメント状でのミックスまたは撚糸、組織上での配列のいずれでもよい。   Furthermore, you may use the conductive fabric utilized in order to dissipate static electricity effectively. The conductive fabric here is a mixture of conductive substances such as copper, aluminum, stainless steel, carbon, and conductive polymer in the form of particles in the organic fiber, or vacuum deposition method on the surface of the organic fiber. Coated with organic fiber, clad with organic fiber, or conductive fiber made of conductive material itself added to the fabric. The method for adding conductive fibers to the fabric may be any of mixing in the fiber state, mixing in the sliver state, twisting in the form of yarn, mixing or twisting in the form of filament, and arrangement on the structure.

また、上記繊維の単糸繊度は通常0.01dtex以上、好ましくは0.1dtex以上、より好ましくは1dtex以上、また、通常100dtex以下、好ましくは10dtex以下である。100dtex以下であれば、繊維として十分な表面積があるため、吸湿性能を充分発揮でき、好ましい。また0.01dtex以上であれば、シリカを含浸した場合でも繊維として実用的な機械的強度を確保できるため好ましい。   The single yarn fineness of the fiber is usually 0.01 dtex or more, preferably 0.1 dtex or more, more preferably 1 dtex or more, and usually 100 dtex or less, preferably 10 dtex or less. If it is 100 dtex or less, since there is a sufficient surface area as a fiber, moisture absorption performance can be sufficiently exhibited, which is preferable. Moreover, if it is 0.01 dtex or more, even when it impregnates a silica, since practical mechanical strength as a fiber can be ensured, it is preferable.

また、合成繊維の断面形状については丸断面、中空断面、三葉断面等の多葉断面、その他の異形断面についても自由に選択することが可能である。また、合成繊維の形態は、長繊維、短繊維等特に制限は無い。布地としては、用途に応じて織物、編物が使用でき、織物では平織、綾織、朱子織、それらを組み合わせたものなど、編物ではメリヤス編など、何れを用いても良い。   Further, the cross-sectional shape of the synthetic fiber can be freely selected for a round cross-section, a hollow cross-section, a multi-leaf cross-section such as a trilobal cross-section, and other irregular cross-sections. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the form of a synthetic fiber, such as a long fiber and a short fiber. As the fabric, a woven fabric or a knitted fabric can be used depending on the application. A plain woven fabric, a twill weave fabric, a satin weave fabric, a combination thereof, or a knitted fabric may be used.

さらに、塗料を基材に含浸させて本発明の成形体を形成し、その成形体を光拡散シートとする場合、基材の形状もシート状であることが好ましい。また、その場合は、基材は透明な材質で形成されていることが好ましく、特に、無色透明の材質で形成されていることがより好ましい。
透明な素材としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリオレフィン、セルロースアセテート、塩化ビニルなどの合成樹脂等が挙げられる。
また、透明な素材の厚みについて特に制限は無いが、その用途に応じて、通常50μm以上1cm以下の適当な厚みに形成することが望ましい。
Furthermore, when the molded body of the present invention is formed by impregnating the base material with a coating material, and the molded body is used as a light diffusion sheet, the shape of the base material is also preferably a sheet shape. In that case, the substrate is preferably formed of a transparent material, and more preferably formed of a colorless and transparent material.
Examples of the transparent material include synthetic resins such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, acrylic resin, polycarbonate, polystyrene, polyolefin, cellulose acetate, and vinyl chloride.
Moreover, although there is no restriction | limiting in particular about the thickness of a transparent raw material, It is desirable to form in the appropriate thickness of 50 micrometers or more and 1 cm or less normally according to the use.

また、前述したように本発明の成形体をハニカム状に形成する場合、セラミック製などのハニカム体を基材とし、この基材にシリカ及びバインダ樹脂を塗布して用いることができる。この場合、例えばシリカ及びバインダ樹脂を溶剤に混合して塗料とし、これをハニカム体にコートする。上記ハニカム体としては、例えばコージライト製のものを用いることができる。また、シリカは、これを球状体,柱状体等の粒子形態としてからカラムに充填して用いることができる。この場合、粒子の大きさは、カラムの充填部の通気性の確保や水蒸気との接触面積の確保を考慮して、球状体では、通常、直径0.1〜30mm、また、柱状体では、通常、柱径0.1〜10mmで長さ1〜30mm程度とすることが好ましい。   As described above, when the formed body of the present invention is formed in a honeycomb shape, a honeycomb body made of ceramic or the like can be used as a base material, and silica and binder resin can be applied to the base material. In this case, for example, silica and a binder resin are mixed with a solvent to form a paint, and this is coated on the honeycomb body. As the honeycomb body, for example, cordierite can be used. Silica can be used after filling it into a particle form such as a spherical body or a columnar body. In this case, the size of the particle is usually 0.1 to 30 mm in diameter in a spherical shape, and in a columnar shape in consideration of ensuring the air permeability of the packed portion of the column and ensuring the contact area with water vapor. Usually, it is preferable that the column diameter is 0.1 to 10 mm and the length is about 1 to 30 mm.

なお、上記シリカを配したカラムあるいはハニカムに、調湿すべき空間の空気を導入する導入口、そして調湿した空気を吹き出す吹出口を付け、必要であれば空気を循環させる動力機(ポンプ,ファンなど)を取り付けても良い。上記カラム或いはハニカム体は、空調機に取り付けた場合などに、調湿すべき空間の空気を積極的に通すことにより、より多くの空気がシリカ表面や湿度調節剤と接触可能となる。そのため、短時間で空間の湿度を一定に保つことができる。   In addition, a column or honeycomb provided with silica is provided with an inlet for introducing air in a space to be conditioned and an outlet for blowing out the conditioned air. Etc.) may be attached. When the column or honeycomb body is attached to an air conditioner or the like, more air can be brought into contact with the silica surface or the humidity adjusting agent by actively passing air in a space to be humidified. Therefore, the humidity of the space can be kept constant in a short time.

また、基材を用いて本発明の成形体を作製する場合、シリカは基材に固着していればどのような状態で固着していてもよく、例えば、シリカ及びバインダ樹脂が基材の全体を被覆するようにして基材に固着していてもよく、基材の一部のみに添着するように固着していてもよい。
なお、基材は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
Further, when the molded body of the present invention is produced using a base material, silica may be fixed in any state as long as it is fixed to the base material. For example, silica and binder resin are the entire base material. May be fixed to the base material so as to be coated, or may be fixed to be attached to only a part of the base material.
In addition, a base material may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

[4]成形体の組成:
本発明の成形体中におけるシリカの比率は任意であるが、通常10重量%以上、好ましくは20重量%以上、より好ましくは40重量%以上、また、通常95重量%以下、好ましくは90重量%以下、より好ましくは80重量%以下、さらに好ましくは60重量%以下とすることが望ましい。シリカの含有率がこの範囲よりも小さいと十分な吸放出性能を発揮することができない虞があり、また、この範囲よりも大きいとバインダ樹脂がシリカを保持しきれなくなる虞がある。
[4] Molded body composition:
The ratio of silica in the molded article of the present invention is arbitrary, but is usually 10% by weight or more, preferably 20% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, and usually 95% by weight or less, preferably 90% by weight. Hereinafter, it is more preferable that the content be 80% by weight or less, and more preferably 60% by weight or less. If the silica content is lower than this range, sufficient absorption / release performance may not be exhibited, and if it is higher than this range, the binder resin may not be able to hold the silica.

また、本発明の成形体中におけるバインダ樹脂の比率も任意であるが、通常5重量%以上、好ましくは10重量%以上、より好ましくは20重量%以上、さらに好ましくは40重量%以上、また、通常90重量%以下、好ましくは80重量%以下、より好ましくは60重量%以下とすることが望ましい。バインダ樹脂の含有率がこの範囲よりも小さいとシリカを保持しきれなくなる虞があり、また、この範囲よりも大きいと十分な吸放出性能を発揮することができない虞がある。   Further, the ratio of the binder resin in the molded article of the present invention is also arbitrary, but usually 5% by weight or more, preferably 10% by weight or more, more preferably 20% by weight or more, further preferably 40% by weight or more, Usually, it is 90% by weight or less, preferably 80% by weight or less, more preferably 60% by weight or less. If the binder resin content is lower than this range, silica may not be retained, and if it is higher than this range, sufficient absorption / release performance may not be exhibited.

さらに、本発明の成形体中において、シリカとバインダ樹脂との比(シリカ/バインダ樹脂)は任意であるが、重量比で、通常0.1以上、好ましくは0.2以上、より好ましくは0.5以上、さらに好ましくは0.6以上、特に好ましくは0.8以上、また、通常50以下、好ましくは20以下、より好ましくは10以下、さらに好ましくは5以下、特に好ましくは2以下である。上記の比がこの範囲よりも小さいと十分な吸放出性能を発揮することができない虞があり、また、この範囲よりも大きいとバインダ樹脂がシリカを保持しきれなくなる虞がある。   Further, in the molded article of the present invention, the ratio of silica to binder resin (silica / binder resin) is arbitrary, but is usually 0.1 or more, preferably 0.2 or more, more preferably 0 by weight ratio. 0.5 or more, more preferably 0.6 or more, particularly preferably 0.8 or more, and usually 50 or less, preferably 20 or less, more preferably 10 or less, still more preferably 5 or less, particularly preferably 2 or less. . If the above ratio is smaller than this range, sufficient absorption / release performance may not be exhibited. If the ratio is larger than this range, the binder resin may not be able to hold silica.

また、シリカ及びバインダ樹脂を混合して組成物とし、その組成物を成形して本発明の成形体とする場合、その組成物をそのままの組成で成形してもよいが、成形時にシリカ及びバインダ樹脂の一方或いは両方をさらに加え、その組成を調整してから成形を行なっても良い。   Further, when silica and a binder resin are mixed to form a composition, and the composition is molded into the molded body of the present invention, the composition may be molded as it is. One or both of the resins may be further added and the composition may be adjusted before molding.

さらに、本発明の成形体は、その他の成分(添加剤)を有していてもよい。したがって、本発明の成形体は、成形体の用途等によっては、シリカ及びバインダ樹脂に加え、可塑剤、安定剤、界面活性剤、架橋性物質(架橋剤)、充填剤、着色剤(色材)、pH調整剤、難燃剤、導電剤、硬化剤、顔料分散剤、乳化剤、乾燥剤、消泡剤、防腐剤、凍結防止剤、増粘剤、発熱助剤、吸湿助剤、補強材としての繊維(ガラス繊維、炭素繊維など。また、基材としての繊維も使用可能)、消臭剤、抗菌剤、機能性薬剤等のその他の成分を適当量配合した上で、これを成形体とすることもできる。また、これらその他の成分は、本発明の成形体を製造するいずれの段階において配合してもよく、例えば、本発明の成形体の原料(即ち、シリカ及びバインダ樹脂)に混合してもよく、本発明の成形体の成形過程で混合してもよく、成形してから導入してもよい。なお、これらその他の成分は本発明の成形体のみならず、後述する本発明の組成物及び塗料に混合させることもできる。また、予めシリカの細孔内に担持してから本発明の成形体を作製しても良い。さらに、作製後の樹脂成形体に後から含浸などの操作により混合しても良い。   Furthermore, the molded article of the present invention may have other components (additives). Therefore, the molded product of the present invention may contain, in addition to silica and binder resin, a plasticizer, a stabilizer, a surfactant, a crosslinkable substance (crosslinking agent), a filler, and a colorant (coloring material) depending on the usage of the molded product. ), PH adjusters, flame retardants, conductive agents, curing agents, pigment dispersants, emulsifiers, desiccants, antifoaming agents, antiseptics, antifreeze agents, thickeners, heat generation aids, moisture absorption aids, reinforcing materials After blending an appropriate amount of other components such as fiber (glass fiber, carbon fiber, etc., fiber can also be used as a base material), deodorant, antibacterial agent, and functional agent, You can also These other components may be blended at any stage of producing the molded article of the present invention, for example, mixed with the raw material of the molded article of the present invention (that is, silica and binder resin), They may be mixed during the molding process of the molded article of the present invention, or may be introduced after molding. These other components can be mixed not only in the molded article of the present invention but also in the composition and paint of the present invention described later. Alternatively, the molded body of the present invention may be produced after being previously supported in the pores of silica. Furthermore, you may mix by operation, such as an impregnation later, to the resin molding after preparation.

これらの添加剤のうち、代表的なものについて詳述する。
例えば、本発明の成形体を着色するために色材を混合させても良い。なお、色材は本発明の成形体に製造途中で用いる塗料(本発明の塗料を含む)に混合させたり、予めシリカに混合してシリカを着色して用いるようにしたりしてもよい。色材としては、公知の各種色材を任意に選択して用いることができ、例えば、無機顔料、有機顔料、及び染料などを用いることができる。
Among these additives, typical ones will be described in detail.
For example, a coloring material may be mixed in order to color the molded article of the present invention. The coloring material may be mixed with a paint (including the paint of the present invention) used in the course of manufacture of the molded article of the present invention, or may be mixed with silica in advance and colored with silica. As the color material, various known color materials can be arbitrarily selected and used. For example, inorganic pigments, organic pigments, dyes, and the like can be used.

無機顔料の具体例としては、クレー、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、雲母、雲母状酸化鉄、黄土などの天然無機顔料や、鉛白、鉛丹、黄鉛、銀朱、群青、紺青、酸化コバルト、二酸化チタン、二酸化チタン被覆雲母、ストロンチウムクロメート、チタニウムイエロー、チタンブラック、カーボンブラック、グラファイト、ジンククロメート、鉄黒、モリブデン赤、モリブデンホワイト、リサージ、リトポンなどの合成無機顔料や、アルミニウム、金、銀、銅、亜鉛、鉄などの金属類が挙げられる。   Specific examples of inorganic pigments include natural inorganic pigments such as clay, barium sulfate, calcium carbonate, mica, mica-like iron oxide, ocher, lead white, red lead, yellow lead, silver vermilion, ultramarine, bitumen, cobalt oxide, Synthetic inorganic pigments such as titanium, titanium dioxide coated mica, strontium chromate, titanium yellow, titanium black, carbon black, graphite, zinc chromate, iron black, molybdenum red, molybdenum white, risurge, lithopone, aluminum, gold, silver, copper , Metals such as zinc and iron.

また、有機顔料の具体例としては、染料を体質顔料に染め付けて沈殿剤でレーキとした染色レーキ、溶性アゾ、不溶性アゾ、縮合アゾ等のアゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、ニトロソ系顔料、ニトロ系顔料、塩基性染料系顔料、酸性染料系顔料、建染染料系顔料、媒染染料系顔料などが挙げられる。   Specific examples of organic pigments include dye lakes dyed on extender pigments and raked with a precipitant, azo pigments such as soluble azo, insoluble azo, condensed azo, phthalocyanine pigments, nitroso pigments, nitro pigments Examples thereof include pigments, basic dye pigments, acid dye pigments, vat dye pigments, and mordant dye pigments.

また、その他使用できる色材の例としては、粒状物、砂状物、粉状物の、ガラス、アイオノマー、AS、ABS、エチレン−塩化ビニルコポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、ポリアミド、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂(プラスチック)、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド、ポリウレタン、マレイン酸樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられ、これらは着色物、非着色物を問わない。
なお、上記の色材は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
Examples of other color materials that can be used include granular, sandy, and powdery materials such as glass, ionomer, AS, ABS, ethylene-vinyl chloride copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyamide, polyethylene, and polyethylene terephthalate. , Polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride, polycarbonate, polyvinyl acetate, polystyrene, polybutadiene, polypropylene, and other thermoplastic resins (plastics), epoxy resins, xylene resins, phenolic resins, unsaturated polyester resins, polyimides, polyurethanes, maleic acid resins And thermosetting resins such as melamine resin and urea resin, which may be colored or non-colored.
In addition, said color material may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

また、例えば、本発明の成形体を製造する途中で用いる塗料をエマルジョンとするために界面活性剤を混合させてもよい。界面活性剤としては、公知の各種界面活性剤を任意に選択して用いることができ、例えば、トリポリリン酸ナトリウム、テトラリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウムなどのトリポリリン酸塩、アルキルナフタレンスルフォン酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウムなどのアルキルアリールスルフォン酸塩、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、スチレン−マレイン酸共重合体などの合成高分子、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリオキシエチレンフェノールエーテル、ポリオキシブチレンフェノールエーテルなどのポリオキシアルキレンアリールエーテルなどを用いることができる。
なお、上記の界面活性剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
Further, for example, a surfactant may be mixed in order to make the paint used in the course of producing the molded article of the present invention into an emulsion. As the surfactant, various known surfactants can be arbitrarily selected and used. For example, tripolyphosphate such as sodium tripolyphosphate, sodium tetraphosphate, sodium hexametaphosphate, sodium alkylnaphthalenesulfonate, alkylbenzenesulfone, etc. Synthetic polymers such as sodium alkyl acrylate, sodium polyacrylate, polyvinyl alcohol, styrene-maleic acid copolymer, cellulose derivatives such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyoxyethylene phenol ether, poly Polyoxyalkylene aryl ethers such as oxybutylene phenol ether can be used.
In addition, said surfactant may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

また、例えば、pH調整剤を混合させてよい。pH調整剤を用いることで、シリカ及びバインダ樹脂を含む塗料などにおいて、例えばバインダ樹脂としてアクリル樹脂ラテックス等のアルカリ性領域(通常pH8〜10)で安定化させてある高分子ラテックスと、水系溶剤中で酸性を示すシリカとを用いる場合などに、バインダ樹脂を安定化させることができる。pH調整剤としては、公知の各種pH調整剤を任意に選択して用いることができ、例えば、アンモニア水などを用いることができる。
なお、pH調整剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
Further, for example, a pH adjusting agent may be mixed. By using a pH adjuster, in a paint containing silica and a binder resin, for example, a polymer latex stabilized in an alkaline region (usually pH 8 to 10) such as an acrylic resin latex as a binder resin, and an aqueous solvent The binder resin can be stabilized when, for example, silica having acidity is used. As the pH adjuster, various known pH adjusters can be arbitrarily selected and used, for example, ammonia water or the like.
In addition, a pH adjuster may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

また、例えば、難燃剤を混合させても良い。難燃剤としては、公知の各種難燃剤を任意に選択して用いることができ、無機系難燃剤及び有機系難燃剤のいずれも使用することができる。一般に、難燃剤としては、アンチモン系化合物、リン系化合物、塩素系化合物、臭素系化合物、グアジニン系化合物、ホウ素化合物、アンモニウム化合物、臭素系ジアリールオキサイド、臭素化アレン等が知られている。具体例としては、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、リン酸第一アンモニウム、リン酸第二アンモニウム、リン酸トリエステル、亜リン酸エステル、フォスフォニウム塩、リン酸トリアミド、塩素化パラフィン、デクロラン、臭化アンモニウム、テトラブロモビスフェノールA、テトラブロモエタン、塩酸グアニジン、炭酸グアニジン、リン酸グアニジン、リン酸グアニル尿素、四ホウ酸ナトリウム10水和物(ほう砂)、硫酸アンモニウム、スルファミン酸アンモニウム、デカブロモジフェニールオキサイド、ヘキサブロモフェニールオキサイド、ベンタブロモフェニールオキサイド、ヘキサブロモベンゼンなどが挙げられる。
なお、難燃剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
Further, for example, a flame retardant may be mixed. As the flame retardant, various known flame retardants can be arbitrarily selected and used, and any of inorganic flame retardants and organic flame retardants can be used. In general, antimony compounds, phosphorus compounds, chlorine compounds, bromine compounds, guanidine compounds, boron compounds, ammonium compounds, brominated diaryl oxides, brominated allenes, and the like are known as flame retardants. Specific examples include antimony trioxide, antimony pentoxide, primary ammonium phosphate, secondary ammonium phosphate, phosphate triester, phosphite, phosphonium salt, phosphate triamide, chlorinated paraffin, dechlorane, Ammonium bromide, tetrabromobisphenol A, tetrabromoethane, guanidine hydrochloride, guanidine carbonate, guanidine phosphate, guanyl urea phosphate, sodium tetraborate decahydrate (borax), ammonium sulfate, ammonium sulfamate, decabromodi Examples include phenyl oxide, hexabromophenyl oxide, bentabromophenyl oxide, hexabromobenzene and the like.
In addition, a flame retardant may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

また、例えば、導電剤、帯電防止剤を混合させても良い。導電剤としては、公知の各種導電剤を任意に選択して用いることができ、例えば、導電性カーボンブラック、ポリアセチレン、ポリピロール等の導電性高分子、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属粉末、カーボン繊維、金属繊維等の導電性繊維物質、アニオン系、カチオン系、ノニオン系帯電防止剤、第4級アンモニウム化合物等を用いることができる。
なお、導電剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
Further, for example, a conductive agent and an antistatic agent may be mixed. As the conductive agent, various known conductive agents can be arbitrarily selected and used. For example, conductive polymers such as conductive carbon black, polyacetylene, and polypyrrole, metal powders such as copper, aluminum, and stainless steel, carbon fibers , Conductive fiber materials such as metal fibers, anionic, cationic, nonionic antistatic agents, quaternary ammonium compounds, and the like can be used.
In addition, a electrically conductive agent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

また、例えば、充填剤を混合させても良い。充填剤としては、公知の各種充填剤を任意に選択して用いることができ、例えば、セピオライト、パリゴルスカイト等の含水ケイ酸マグネシウム質粘土鉱物、活性炭、活性炭素繊維、シリカゲル、合成ゼオライト、クリストバライトなどの多孔性吸着材料が挙げられる。
なお、充填剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
Further, for example, a filler may be mixed. As the filler, known various fillers can be arbitrarily selected and used, for example, hydrous magnesium silicate clay minerals such as sepiolite and palygorskite, activated carbon, activated carbon fiber, silica gel, synthetic zeolite, cristobalite and the like. A porous adsorbing material is mentioned.
In addition, a filler may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

また、例えば、耐光性、耐熱性、耐水性、耐溶剤性等の各種耐久性を改善する目的で、安定剤を混合させても良い。安定剤としては、公知の各種安定剤を任意に選択して用いることができ、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤等を用いることができる。
なお、安定剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
Further, for example, a stabilizer may be mixed for the purpose of improving various durability such as light resistance, heat resistance, water resistance and solvent resistance. As the stabilizer, various known stabilizers can be arbitrarily selected and used. For example, antioxidants, ultraviolet absorbers, hydrolysis inhibitors and the like can be used.
In addition, a stabilizer may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

また、例えば、耐光性、耐熱性、耐水性、耐溶剤性等の各種耐久性を改善する目的で、バインダ樹脂の架橋度を高める架橋剤を混合させても良い。架橋剤としては、公知の架橋剤を任意に選択して用いることができ、例えば、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート化合物、アジリジン化合物、ポリカルボジイミド化合物等を用いることができる。
なお、架橋剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
Further, for example, a crosslinking agent that increases the degree of crosslinking of the binder resin may be mixed for the purpose of improving various durability such as light resistance, heat resistance, water resistance, and solvent resistance. As a crosslinking agent, a well-known crosslinking agent can be arbitrarily selected and used, for example, an epoxy resin, a melamine resin, an isocyanate compound, an aziridine compound, a polycarbodiimide compound, etc. can be used.
In addition, a crosslinking agent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

また、例えば、上述した発熱助剤や吸湿助剤などの助剤を混合させてもよい。これら助剤も、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   Further, for example, auxiliary agents such as the above-described exothermic auxiliary agent and hygroscopic auxiliary agent may be mixed. These auxiliary agents may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

さらに、その他、シリコーン系、フッ素系などの撥水剤、ポリエチレングリコールなどの親水性の剤、補強充填剤、可塑剤、劣化防止剤、分散剤、帯電防止剤などを用いることも可能であり、これらも1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   In addition, water-repellent agents such as silicones and fluorines, hydrophilic agents such as polyethylene glycol, reinforcing fillers, plasticizers, deterioration inhibitors, dispersants, antistatic agents, etc. can also be used. These may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

この他、基材に粒子添着剤をあらかじめ処理しておいてもよい。これにより、シリカと基材とを強固に固着させることができる。したがって、例えば基材として繊維を用いて本発明の成形体を作製し、作製した繊維状の成形体で衣類を製造した場合、繊維からシリカが脱離することを防止でき、その衣類の洗濯耐久性を向上させることができる。この粒子添着剤は基材とシリカとの2つを結合させるものが用いられる。具体例を挙げると、シランカップリング剤などが好適に用いられる。また、これらは添加剤として樹脂組成物(例えば、本発明の組成物)と共に混合して用いても良い。なお、粒子添着剤も、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   In addition, the base material may be previously treated with a particle additive. Thereby, a silica and a base material can be firmly fixed. Therefore, for example, when a molded article of the present invention is produced using fibers as a base material and a garment is produced using the produced fibrous molded article, silica can be prevented from being detached from the fiber, and the washing durability of the garment can be prevented. Can be improved. As this particle adhering agent, one that binds two of a base material and silica is used. If a specific example is given, a silane coupling agent etc. will be used suitably. Moreover, you may use these, mixing with a resin composition (for example, composition of this invention) as an additive. In addition, a particle | grain additive may also be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

[5]成形体の性質:
以上説明した本発明の成形体は、優れた耐久性や耐水性を有するシリカを用いているので、この性質を損なわないようにバインダ樹脂やその他併用する成分の種類を適切に選択すれば、高い耐久性や耐水性をも備えさせることができる。
さらに、本発明の成形体は、シリカの細孔容積の大部分が成形体外部に開放されているため、シリカが有する優れた吸放出性能を十分に発揮することが可能となるのである。また、大量の物質を吸着できるため、本発明の成形体は、優れた吸着性(悪臭物質の吸着による消臭性等を含む)を発揮することができ、また、薬剤等の吸着物質の優れた徐放性を発揮することができる。
[5] Properties of the molded body:
Since the molded article of the present invention described above uses silica having excellent durability and water resistance, it is high if the kind of binder resin and other components to be used in combination are appropriately selected so as not to impair this property. Durability and water resistance can also be provided.
Furthermore, since the molded product of the present invention has most of the pore volume of silica open to the outside of the molded product, it is possible to sufficiently exhibit the excellent absorption / release performance of silica. In addition, since a large amount of substances can be adsorbed, the molded article of the present invention can exhibit excellent adsorbability (including deodorizing properties due to adsorption of malodorous substances), and excellent adsorbent substances such as drugs. It can exhibit sustained release properties.

以下、本発明の成形体が発現しうる吸放出性能のうち、代表的なものとして、吸着発熱性、調湿性、吸湿発熱性、薬剤徐放性、吸着性、抗菌性等について詳細に説明する。
<吸着発熱性(吸湿発熱性)>
何らかの物質がシリカの細孔に吸着すると吸着熱が発生する。この吸着に伴い発熱する性質が吸着発熱性である。
特に、吸着物質が湿気である場合、多孔質のシリカが水を吸着する際に水素結合、溶解熱、ファンデルワールス力などによる発熱が生じる。この性質を吸湿発熱性といい、シリカの比表面積が大きいほどシリカ表面への化学結合力による発熱量も増加することになる。また、細孔容積が大きいと細孔内部への水の吸着量が多くなり、発熱量を大きくすることができる。
Hereinafter, typical examples of the absorption / release performance that can be exhibited by the molded article of the present invention will be described in detail with respect to adsorption exothermic property, humidity control property, hygroscopic exothermic property, drug sustained release property, adsorbability, antibacterial property, and the like. .
<Adsorption exothermic property (hygroscopic exothermic property)>
When any substance is adsorbed on the pores of silica, heat of adsorption is generated. The property of generating heat with this adsorption is adsorption heat generation.
In particular, when the adsorbing substance is moisture, heat is generated due to hydrogen bonding, heat of dissolution, van der Waals force, etc. when porous silica adsorbs water. This property is called hygroscopic exothermic property, and the greater the specific surface area of silica, the greater the amount of heat generated by the chemical bonding force to the silica surface. Moreover, when the pore volume is large, the amount of water adsorbed inside the pores increases, and the heat generation amount can be increased.

したがって、本発明の成形体においても、例えば湿気(水)などの吸着物質を吸着した場合などには、吸着熱が発生することになる。このとき、本発明の成形体は、上記のように大量の物質(ここの例では、水)を吸着することが可能であるため、大きな吸着熱を発生させることになる。これは、換言すれば、本発明の成形体が優れた吸着発熱性及び吸湿発熱性を有していることを意味する。   Therefore, in the molded body of the present invention, for example, when an adsorbing substance such as moisture (water) is adsorbed, heat of adsorption is generated. At this time, since the molded body of the present invention can adsorb a large amount of substance (in this example, water) as described above, a large heat of adsorption is generated. In other words, this means that the molded article of the present invention has excellent adsorption heat generation and moisture absorption heat generation.

したがって、本発明の成形体には、例えば、次のような利点がある。何らかの繊維を基材として本発明の成形体を形成し、その成形体(即ち、繊維)で衣服を製造した場合、その衣服は、着た直後に速やかに汗などの湿気を吸収して発熱するため、着衣直後の冷え感を低減することが可能となる。
また、上述したように、本発明の成形体に発熱助剤を用いた場合、吸着発熱性及び吸湿発熱性は更に高まり、より効果的に発熱を生じさせることができるようになる。
さらに、シリカの細孔径分布がシャープである場合には、吸着速度が速くなるため、発熱速度も速くなる。したがって、シリカとしてシャープな細孔径分布を有する上記本発明のシリカを用いた場合には、その発熱性能もより優れたものとなる。
Therefore, the molded article of the present invention has the following advantages, for example. When a molded product of the present invention is formed using some fiber as a base material and a garment is manufactured using the molded product (ie, fiber), the garment quickly absorbs moisture such as sweat immediately after wearing and generates heat. Therefore, it is possible to reduce the feeling of cold immediately after clothing.
In addition, as described above, when the exothermic aid is used in the molded article of the present invention, the adsorption exothermic property and the hygroscopic exothermic property are further increased, and heat can be generated more effectively.
Further, when the pore size distribution of silica is sharp, the adsorption rate is increased, so that the heat generation rate is also increased. Therefore, when the silica of the present invention having a sharp pore size distribution is used as the silica, the heat generation performance is further improved.

<吸湿性>
シリカは多孔質の材料であり、その細孔径に依存した特定の水蒸気圧で水蒸気を吸着及び脱離する性質がある。したがって、シリカの細孔径を制御することで、水蒸気(湿気)の吸着、脱離挙動を制御することができ、湿度制御を行なうことができる。よって、このようなシリカの性質を発揮できる本発明の成形体を用いれば、調湿が可能となる。具体例を挙げると、上記のように本発明の成形体を用いた繊維で衣服を製造した場合、衣服の内側を所定の湿度に保つこと(即ち、調湿)が可能になる。また、用いるシリカの細孔分布がシャープなほど(即ち、細孔径がそろっているほど)、環境湿度の微妙な変化に対する吸放湿応答性が高く、一定湿度に調湿する能力が高くなる。したがって、シリカとして上記本発明のシリカを用いた場合には、その調湿性能もより優れたものとなる。さらに、本発明のシリカが吸湿助剤を有している場合、そのシリカを用いた成形体は特に調湿性に優れている。
<Hygroscopicity>
Silica is a porous material and has the property of adsorbing and desorbing water vapor with a specific water vapor pressure depending on the pore diameter. Therefore, by controlling the pore diameter of silica, adsorption and desorption behavior of water vapor (humidity) can be controlled, and humidity control can be performed. Therefore, humidity control is possible by using the molded article of the present invention that can exhibit such properties of silica. As a specific example, when a garment is manufactured with fibers using the molded article of the present invention as described above, the inside of the garment can be kept at a predetermined humidity (ie, humidity adjustment). In addition, the sharper the pore distribution of the silica used (that is, the more the pore diameters are equal), the higher the moisture absorption / release response to subtle changes in environmental humidity, and the higher the ability to adjust the humidity to a constant humidity. Therefore, when the silica of the present invention is used as silica, the humidity control performance is further improved. Furthermore, when the silica of this invention has a moisture absorption adjuvant, the molded object using the silica is excellent in humidity control property especially.

<薬剤徐放性>
シリカが有する機能の一つに徐放性がある。これを利用し、本発明の成形体にも徐放性を備えさせることができる。特に、薬剤徐放性に注目すると、本発明の成形体の利用可能性が高まると考えられる。例えば、衣服の高機能化として、衣服に薬剤徐放性を備えさせるという方法がある。具体例としては、上記のように本発明の成形体を用いた繊維で衣服を製造した場合、衣服を構成する本発明の成形体のシリカに保湿、ビタミン補給、美白、癒し効果などを奏する薬剤を担持させることができる。これにより、香料、スキンケア成分などの徐放効果が高まり、高いスキンケア効果を発揮することできるようになる。また、従来の衣服にこれらの薬剤を担持させた従来品に比べ、洗濯耐久性を向上させる効果もある。なお、担持させる薬剤としては、ビタミンC(アスコルビン酸誘導体など)、ビタミンE、コラーゲン、セリシン、キトサン、ヒパ油(ヒノキチオール)、スクワラン、アロエエキス、プロテインなどが挙げられる。
<Slow drug release>
One of the functions of silica is sustained release. By utilizing this, the molded article of the present invention can be provided with sustained release properties. In particular, when attention is paid to sustained drug release, it is considered that the applicability of the molded article of the present invention increases. For example, there is a method in which clothes are provided with sustained drug release properties in order to improve the functionality of clothes. As a specific example, when a garment is manufactured with the fiber using the molded article of the present invention as described above, the drug that exhibits moisture retention, vitamin supplementation, whitening, healing effect, etc. on the silica of the molded article of the present invention constituting the garment Can be supported. Thereby, the sustained release effect of a fragrance | flavor, a skin care component, etc. increases, and it comes to be able to exhibit a high skin care effect. Moreover, compared with the conventional product which carried these chemical | medical agents on the conventional clothes, there exists an effect which improves washing durability. Examples of the drug to be supported include vitamin C (such as ascorbic acid derivative), vitamin E, collagen, sericin, chitosan, hipa oil (hinokitiol), squalane, aloe extract, protein, and the like.

また、薬剤を担持する際に界面活性剤をともに使用すると、安定性の面から好ましい。界面活性剤は任意のものを用いることができるが、例えば、アニオン系、カチオン系、ノニオン系界面活性剤を使用できる。具体例としては、各種脂肪酸石鹸、ラウリル硫酸ナトリウム、高級アルコール硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルホスホコハク酸ナトリウム、アルキルリン酸カリウム塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム等が挙げられる。また、これらは適宜、非イオン系界面活性剤とともに用いても良い。非イオン系界面活性剤も任意であるが、例えば、ポリオキシエチレン誘導体、ソルビタンモノアルキレート、ソルビタンジアルキレート、ソルビタントリアルキレート等を用いることができる。
さらに洗濯耐久性の面から、界面活性剤をシリカの一部に固定化しておくと良い。この場合、本発明の成形体を作製した後で薬剤の導入を行なうと、樹脂と薬剤との混合が避けられるため好ましい。
In addition, it is preferable from the viewpoint of stability that a surfactant is used together with the drug. Any surfactant can be used. For example, anionic, cationic, and nonionic surfactants can be used. Specific examples include various fatty acid soaps, sodium lauryl sulfate, higher alcohol sodium sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium dialkylphosphosuccinate, potassium alkyl phosphate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, and the like. Moreover, you may use these with a nonionic surfactant suitably. Nonionic surfactants are also optional, and for example, polyoxyethylene derivatives, sorbitan monoalkylates, sorbitan dialchelates, sorbitan trialchelates, and the like can be used.
Further, from the viewpoint of washing durability, it is preferable to fix the surfactant to a part of silica. In this case, it is preferable to introduce the drug after producing the molded article of the present invention because mixing of the resin and the drug is avoided.

<吸着性>
シリカ表面に存在する水酸基により、塩基性のガスをイオン結合で成形体のシリカ表面に吸着することができる。例えば、アンモニア、ピリジン、トリメチルアミン、インドールなどを吸着することができる。これらの物質は、汗臭、加齢臭、排泄臭、タバコ臭、生ゴミ臭などの悪臭の原因物質であるが、本発明の成形体を用いることにより、シリカを用いて消臭除去できるため、例えば上記のように本発明の成形体を用いた繊維で衣服を製造した場合、その衣服内環境を清潔に保つことできる。
<Adsorption>
The basic gas can be adsorbed on the silica surface of the molded body by ionic bonds by the hydroxyl group present on the silica surface. For example, ammonia, pyridine, trimethylamine, indole and the like can be adsorbed. These substances are causative substances of bad odors such as sweat odor, aging odor, excretion odor, tobacco odor, and garbage odor, but by using the molded article of the present invention, deodorization and removal can be performed using silica. For example, when a garment is manufactured with fibers using the molded article of the present invention as described above, the environment in the garment can be kept clean.

<抗菌性>
本発明の成形体のシリカに予め消臭、抗菌物質を担持させておくことにより、本発明の成形体に消臭、抗菌効果を備えさせることも可能である。抗菌物質としては、フェノール系、カルボン塩系、ピグアナイド系、ハロゲン系、界面活性剤等の有機系抗菌剤、銀系等の無機系抗菌剤、キトサン、カテキン等の天然由来の抗菌剤などがある。
<Antimicrobial properties>
By preliminarily supporting the deodorant and antibacterial substance on the silica of the molded product of the present invention, the molded product of the present invention can be provided with a deodorant and antibacterial effect. Antibacterial substances include organic antibacterial agents such as phenolic, carboxylate, piguanide, halogen, and surfactants, inorganic antibacterial agents such as silver, and naturally derived antibacterial agents such as chitosan and catechin. .

また、本発明の成形体に消臭効果を備えさせるためには、シリカに各種金属を担持させたり、シリカを3−メルカプトプロピル基修飾シリカにしたりして、メチルメルカプタン、硫化水素などを吸着消臭することもできる。さらに、シリカを3−アミノプロピル基修飾シリカとして、ノネナール、アセトアルデヒドなどを消臭することも可能である。このように、シリカの末端基を修飾することも、本発明の成形体に機能を備えさせるためには有効な手段である。   Further, in order to provide the molded article of the present invention with a deodorizing effect, various metals are supported on silica, or silica is changed to 3-mercaptopropyl group-modified silica to adsorb and eliminate methyl mercaptan, hydrogen sulfide, and the like. It can also smell. Furthermore, nonal, acetaldehyde, etc. can be deodorized by using silica as a 3-aminopropyl group-modified silica. In this way, modifying the end group of silica is also an effective means for providing the molded article of the present invention with a function.

<その他の効果>
以上説明した各種の効果の他にも、本発明の成形体によれば、様々な効果を得ることができる。ここでは具体例の一つとして、洗濯時等の機能性成分の吸着に伴う効果について説明する。
<Other effects>
In addition to the various effects described above, according to the molded body of the present invention, various effects can be obtained. Here, as one specific example, an effect associated with the adsorption of a functional component during washing will be described.

繊維を基材として本発明の成形体を作製し、その成形体(即ち、繊維)を用いて布材や衣服等の繊維製品を製造した場合、その繊維製品を洗濯すると、洗濯時に使用する洗剤や柔軟剤・仕上げ剤等に含まれる各種の機能性成分、例えば芳香成分、防臭成分、マスキング成分、柔軟剤成分、吸着成分、抗菌成分等がシリカの細孔に吸着される。こうしてシリカの細孔に吸着された機能性成分が、洗濯の終了後も繊維製品に多量に残存したり、更にはシリカから徐放されたりすることにより、これらの機能性成分が発揮する機能がより強められたり、その機能がより長時間持続するなど、様々な効果が見られることになる。   A detergent used for washing when a molded product of the present invention is produced using a fiber as a base material, and a textile product such as a cloth material or clothes is manufactured using the molded product (ie, fiber). Various functional components contained in the softener / finishing agent, for example, aroma components, deodorant components, masking components, softener components, adsorbing components, antibacterial components, and the like are adsorbed to the silica pores. Thus, the functional component adsorbed in the pores of the silica remains in a large amount in the fiber product even after the washing is completed, and further, the functional component exerts the function that these functional components exhibit by being gradually released from the silica. Various effects will be seen, such as being strengthened and the function lasting longer.

特に、洗濯時に柔軟剤成分を用いる場合には、更に特徴的な効果が見られる。柔軟剤成分は通常、その親水性基が正に帯電した界面活性剤からなる。上述したようにシリカの細孔表面には水酸基が残存し、これによって負に帯電するため、正に帯電した親水性基を有する柔軟剤成分を良く吸着する(なお、洗剤成分も界面活性剤であるが、その親水性基は通常は負に帯電しているため、シリカの細孔には吸着され難い。)。この様に、洗濯時に柔軟剤成分がシリカの細孔に吸着されることによって、柔軟剤成分自体の有する静電気防止やからみ抑制等の機能が増強され、長時間維持されることになる。シリカとして上述した本発明のシリカを用いた場合には、細孔容積や比表面積が従来のシリカよりも大きいことから、柔軟剤成分がより多く吸着されることになり、得られる効果もより顕著となる。   In particular, when a softener component is used at the time of washing, a more characteristic effect is seen. The softener component usually comprises a surfactant whose hydrophilic group is positively charged. As described above, hydroxyl groups remain on the surface of the pores of the silica, and thus are negatively charged. Therefore, the softener component having a positively charged hydrophilic group is well adsorbed (the detergent component is also a surfactant). However, since the hydrophilic group is usually negatively charged, it is difficult to be adsorbed in the pores of silica.) As described above, when the softening agent component is adsorbed to the pores of the silica during washing, the softening agent component itself has a function of preventing static electricity and suppressing entanglement and is maintained for a long time. When the silica of the present invention described above is used as silica, since the pore volume and specific surface area are larger than those of conventional silica, more softener components are adsorbed and the obtained effect is more remarkable. It becomes.

また、シリカの細孔に柔軟剤成分が吸着されると、シリカの細孔内表面には柔軟剤成分の疎水性基が固定化されることになる。これらの疎水性基は、他の機能性成分(芳香成分、防臭成分、マスキング成分、吸着成分、抗菌成分等)がシリカの細孔内に侵入すると、それらの機能性成分を細孔内に包含する作用を持つ。これによって、シリカ細孔によるこれらの機能性成分の吸着量が増加するとともに、その吸着保持力や徐放性能も向上する。よって、機能性成分の有する効果(芳香効果、防臭効果、マスキング効果、吸着効果、抗菌効果等)がより強められ、またその効果が長期間にわたり安定して発揮されることになる。   Further, when the softener component is adsorbed to the pores of silica, the hydrophobic group of the softener component is immobilized on the inner surface of the silica pores. These hydrophobic groups include these functional components in the pores when other functional components (fragrance component, deodorant component, masking component, adsorption component, antibacterial component, etc.) enter the pores of silica. Has the effect of As a result, the amount of adsorption of these functional components by the silica pores increases, and the adsorption holding power and sustained release performance also improve. Therefore, the effects of the functional component (aroma effect, deodorization effect, masking effect, adsorption effect, antibacterial effect, etc.) are further strengthened, and the effect is stably exhibited over a long period of time.

[II]樹脂成形体の製造方法:
本発明の成形体の製造方法について特に制限は無く、上記の本発明の成形体を製造することができる方法であれば、任意の製造方法によって製造することができる。ただし、通常は、後述する本発明の組成物を成形することによって製造することが望ましい。
中でも特に、バインダ樹脂とシリカと溶剤とを混合し、その後、混合した溶剤を除去することによって成形を行なうことが好ましい。この際使用する溶剤に制限は無く任意の溶剤を使用することができるが、通常は、有機溶剤又は水系溶剤を使用することが好ましい。
[II] Method for producing resin molded body:
There is no restriction | limiting in particular about the manufacturing method of the molded object of this invention, If it is a method which can manufacture the above-mentioned molded object of this invention, it can manufacture by arbitrary manufacturing methods. However, it is usually desirable to produce the composition of the present invention described later by molding.
In particular, it is preferable to perform molding by mixing a binder resin, silica, and a solvent, and then removing the mixed solvent. There is no restriction | limiting in the solvent used in this case, Although arbitrary solvents can be used, Usually, it is preferable to use an organic solvent or an aqueous solvent.

なお、以下、本発明の成形体の製造方法の説明において、バインダ樹脂及びシリカを溶剤に混合したものを塗料と呼ぶ。特に、ここでいう塗料の中でも、上記条件(α)及び条件(β)の少なくとも一方を満たすバインダ樹脂と、本発明のシリカと、溶剤とを混合したものは、溶剤中に本発明の組成物を含有してなるものであり、本発明の塗料に該当する。したがって、本発明の成形体は、本発明の組成物から製造する場合には、本発明の塗料から溶剤を除去することによって製造することもできる。また、塗料は、溶液、分散液、エマルジョンなど、どのような状態で溶剤中に本発明のシリカ及びバインダ樹脂を含んでいても良い。   Hereinafter, in the description of the method for producing a molded article of the present invention, a mixture of a binder resin and silica in a solvent is referred to as a paint. In particular, among the paints referred to herein, a mixture of a binder resin that satisfies at least one of the above conditions (α) and (β), the silica of the present invention, and a solvent is a composition of the present invention in a solvent. It corresponds to the coating material of this invention. Accordingly, when the molded article of the present invention is produced from the composition of the present invention, it can also be produced by removing the solvent from the paint of the present invention. The paint may contain the silica and binder resin of the present invention in the solvent in any state such as a solution, a dispersion, or an emulsion.

以下、上記の、バインダ樹脂とシリカと溶剤とを混合し、その後、混合した溶剤を除去することにより本発明の成形体を製造する方法(以下適宜、「本発明の製造方法」という)について説明する。   Hereinafter, the method for producing the molded article of the present invention by mixing the binder resin, silica and solvent and then removing the mixed solvent (hereinafter referred to as “the production method of the present invention” as appropriate) will be described. To do.

[1]シリカ、バインダ樹脂、及び溶剤の混合:
本発明の製造方法においては、まず、溶剤にシリカ及びバインダ樹脂を混合する。これにより、塗料を製造することとなる。
本発明の製造方法において用いられる溶剤としては、上述のバインダ樹脂及びシリカを溶解又は分散させることができるものであれば、その種類に他に制限はない。
[1] Mixing of silica, binder resin, and solvent:
In the production method of the present invention, first, silica and a binder resin are mixed in a solvent. Thereby, a coating material will be manufactured.
The solvent used in the production method of the present invention is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the above-described binder resin and silica.

ただし、バインダ樹脂が条件(α)を満たしている場合、即ち、バインダ樹脂の分子量が10000以上1000000以下の範囲にある場合には、溶剤として、有機溶剤を用いることが好ましい。この場合、バインダ樹脂とシリカと有機溶剤との混合により製造されることとなる塗料は、有機溶剤中に、バインダ樹脂及びシリカの組成物(例えば、本発明の組成物)を含有してなるものとなり、溶液、分散液、エマルジョンなど任意の状態の液体としてなる。   However, when the binder resin satisfies the condition (α), that is, when the molecular weight of the binder resin is in the range of 10,000 to 1,000,000, an organic solvent is preferably used as the solvent. In this case, the coating material to be produced by mixing the binder resin, silica and organic solvent contains the binder resin and silica composition (for example, the composition of the present invention) in the organic solvent. Thus, a liquid in an arbitrary state such as a solution, a dispersion, or an emulsion is obtained.

また、バインダ樹脂が条件(β)を満たしている場合、即ち、バインダ樹脂のガラス転移温度Tgが−80℃以上110℃以下の範囲にある場合には、溶剤として、水性溶剤を用いることが好ましい。この場合、バインダ樹脂とシリカと溶剤との混合により製造されることとなる塗料は、水系溶剤中に、バインダ樹脂及びシリカの組成物(例えば、本発明の組成物)を含有してなるものとなり、溶液、分散液、エマルジョンなど任意の状態の液体としてなる。なお、バインダ樹脂として、既に水系溶剤中で水系エマルジョンとなっているものを用いる場合には、シリカと混合させるときに水系溶剤を更に混合させることなく塗料を製造することができる。   When the binder resin satisfies the condition (β), that is, when the glass transition temperature Tg of the binder resin is in the range of −80 ° C. or higher and 110 ° C. or lower, it is preferable to use an aqueous solvent as the solvent. . In this case, the coating material to be produced by mixing the binder resin, silica and solvent contains the binder resin and silica composition (for example, the composition of the present invention) in an aqueous solvent. , Liquids in any state, such as solutions, dispersions, and emulsions. In addition, when using what has already become aqueous emulsion in aqueous solvent as binder resin, a coating material can be manufactured, without further mixing an aqueous solvent when making it mix with a silica.

なお、バインダ樹脂が条件(α)及び条件(β)の両方を満たしている場合、用いる溶剤は有機溶剤であっても水系溶剤であっても好ましく使用することができる。
さらに、溶剤は、有機溶剤及び水系溶剤のいずれも、乾燥や加熱などによって簡単に除去できるものが好ましい。また、基材に塗布や含浸などを行なう場合には、塗布や含浸などの対象である基材を損なうことが無いものが好ましい。
When the binder resin satisfies both the condition (α) and the condition (β), the solvent to be used can be preferably used, whether it is an organic solvent or an aqueous solvent.
Further, the solvent is preferably a solvent that can be easily removed by drying, heating or the like, both of the organic solvent and the aqueous solvent. Moreover, when performing application | coating or impregnation to a base material, what does not impair the base material which is the object of application | coating or impregnation is preferable.

以下、有機溶剤及び水系溶剤それぞれについて説明する。なお、以下の説明において、有機溶剤と水系溶剤とを区別せずに述べる場合、単に「溶剤」という。   Hereinafter, each of the organic solvent and the aqueous solvent will be described. In the following description, when the organic solvent and the aqueous solvent are described without distinction, they are simply referred to as “solvent”.

[1−1]有機溶剤:
有機溶剤について特に制限は無く、公知の有機溶剤を任意に用いることができる。上述したように、バインダ樹脂の分子量とシリカの最頻細孔直径(Dmax)との比の値が上記所定の範囲にあれば、バインダ樹脂がシリカの細孔に入り込むことが無いため、本発明の成形体を安定して製造することができる。
[1-1] Organic solvent:
There is no restriction | limiting in particular about an organic solvent, A well-known organic solvent can be used arbitrarily. As described above, if the value of the ratio between the molecular weight of the binder resin and the mode pore diameter (D max ) of the silica is within the predetermined range, the binder resin will not enter the silica pores. The molded article of the invention can be produced stably.

有機溶剤の中でも、特に、シリカの細孔に浸入し難いもの(例えば、シリカに対して大きい接触角を有しているもの)を用いれば、塗料においてシリカの細孔にバインダ樹脂が浸入することを防止することができ、好ましい。   Among organic solvents, especially those that do not easily enter the silica pores (for example, those that have a large contact angle with silica) may cause the binder resin to enter the silica pores in the paint. Can be prevented, which is preferable.

また、有機溶剤として、バインダ樹脂に対して貧溶媒を用いる、または、溶剤中に一部貧溶媒を加えることも好ましい。これにより、バインダ樹脂のポリマー鎖を伸ばしきらず(即ち、絡み合ったままとして)有機溶剤中に溶解させることが可能となり、バインダ樹脂がシリカの細孔内に浸入することを抑制することができる。   Moreover, it is also preferable to use a poor solvent with respect to binder resin as an organic solvent, or to add a partly poor solvent in a solvent. Accordingly, the polymer chain of the binder resin can be dissolved in the organic solvent without being completely stretched (that is, kept entangled), and the binder resin can be prevented from entering the silica pores.

さらに、バインダ樹脂のポリマー鎖を伸ばしきらないという観点から、粘度が高い有機溶剤を用いることも好ましい。ただし、使用する際のことを考慮すると、例えばコーティングなどする場合には操作が困難となる場合がある。   Furthermore, it is also preferable to use an organic solvent having a high viscosity from the viewpoint of not extending the polymer chain of the binder resin. However, in consideration of the usage, the operation may be difficult when coating, for example.

使用できる有機溶剤の具体例としては、例えば、ネオペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、ソルベッソ等の鎖状炭化水素、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、トリクロロエチレン、パークロロエチレン等のハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類、セロソブル、ブチルソルブ、セロソルブアセテートなどのエーテル類、ミネラルスピリット(炭化水素油)などが挙げられる。
なお、上記有機溶剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
Specific examples of organic solvents that can be used include chain hydrocarbons such as neopentane, n-hexane, n-heptane, and solvesso, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, and halogenated carbons such as trichloroethylene and perchloroethylene. Alcohols such as hydrogen, methanol, ethanol, isopropanol and n-butanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, esters such as ethyl acetate and n-butyl acetate, ethers such as cellosolve, butylsolve and cellosolve acetate And mineral spirit (hydrocarbon oil).
In addition, the said organic solvent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

[1−2]水系溶剤:
水系溶剤について特に制限は無く、公知の水系溶剤を任意に用いることができる。上述したように、バインダ樹脂のガラス転移温度Tgが上記所定の範囲にあれば、バインダ樹脂がコロイドを形成し、シリカの細孔に入り込むことが無いため、本発明の成形体を安定して製造することができる。即ち、水系エマルジョンを用いると、上述したように、分散状態でのバインダ樹脂の径(樹脂サイズ)がシリカの細孔径よりもかなり大きくなることが期待できるため、シリカの細孔内にバインダ樹脂が浸入することを防止できる。
[1-2] Aqueous solvent:
There is no restriction | limiting in particular about an aqueous solvent, A well-known aqueous solvent can be used arbitrarily. As described above, when the glass transition temperature Tg of the binder resin is within the predetermined range, the binder resin does not form a colloid and does not enter the pores of the silica. can do. That is, when an aqueous emulsion is used, since the binder resin diameter (resin size) in a dispersed state can be expected to be considerably larger than the pore diameter of silica as described above, the binder resin is contained in the silica pores. Intrusion can be prevented.

さらに、水系溶剤は、設備を防爆化する必要がないという利点がある。
また、環境上好ましくない物質の使用、発生を抑制できるという利点もある。完全密閉の難しい場合に、できるだけ有機溶剤を発生させないことが好ましいからである。
さらに、水性溶剤を用いると、後述のように本発明の成形体を成形した場合に、成形体から残存有機溶剤量を容易に減少させること、及び、接着力を向上させることができる。
Further, the aqueous solvent has an advantage that the equipment does not need to be explosion-proof.
In addition, there is an advantage that the use and generation of substances that are undesirable in the environment can be suppressed. This is because it is preferable not to generate an organic solvent as much as possible when complete sealing is difficult.
Furthermore, when an aqueous solvent is used, when the molded product of the present invention is molded as described later, the amount of the remaining organic solvent can be easily reduced from the molded product, and the adhesive force can be improved.

ところで、水性溶剤を用いてバインダ樹脂を水性エマルジョンとして存在させる場合、塗料を適用する対象である基材の種類、用途、使用環境等に応じて、凝固特性が発現する温度が適当な温度となる水性エマルジョンを用いることが望ましい。これにより、塗料を適用する対象である基材が耐熱性に優れないものである場合などでも、塗料を適用することができる。なお、水性エマルジョンの凝固特性が発現する温度とは、種々の添加剤を配合したエマルジョンを攪拌しながら昇温した時に、エマルジョンが流動性を失い凝固する温度であり、例えば露点を下げる添加剤などを加えることで凝固温度を調節することが可能である。   By the way, when the binder resin is made to exist as an aqueous emulsion using an aqueous solvent, the temperature at which the solidification characteristics are manifested is an appropriate temperature depending on the type, application, usage environment, etc. of the substrate to which the paint is applied. It is desirable to use an aqueous emulsion. Thereby, even when the base material to which the paint is applied is not excellent in heat resistance, the paint can be applied. The temperature at which the coagulation characteristics of the aqueous emulsion are manifested is the temperature at which the emulsion loses its fluidity and solidifies when the emulsion containing various additives is heated with stirring, such as an additive that lowers the dew point. It is possible to adjust the coagulation temperature by adding.

また、溶剤として水系溶剤を用いて塗料を水系エマルジョンとする場合には、バインダ樹脂よりもシリカを先に水に水系溶剤に分散させておくと、シリカの細孔内が水で満たされて安定化し、また、後から混合するバインダ樹脂も細孔の外部で安定化するため、安定化するもの同士を混合する際、バインダ樹脂が個々のポリマー鎖に解けてシリカの細孔内に浸入することは無いと考えられる。
使用できる水系溶剤の具体例としては、例えば、水や任意の水溶液等が挙げられる。また、適宜、水や水溶液と有機溶剤とを混合した混合液を用いてもよい。
In addition, when a water-based solvent is used as the solvent and the paint is made into a water-based emulsion, if silica is dispersed in water-based solvent in advance of the binder resin, the pores of silica are filled with water and stable. In addition, since the binder resin to be mixed later is also stabilized outside the pores, when the materials to be stabilized are mixed with each other, the binder resin must be broken into individual polymer chains and enter the pores of silica. It is thought that there is no.
Specific examples of the aqueous solvent that can be used include water and an arbitrary aqueous solution. Moreover, you may use the liquid mixture which mixed water and aqueous solution, and the organic solvent suitably.

[1−3]シリカ、バインダ樹脂及び溶剤の比率:
シリカとバインダ樹脂と溶剤とを混合する際、混合によって製造された塗料中のシリカの比率は、通常1重量%以上、好ましくは3重量%以上、より好ましくは5重量%以上、また、通常50重量%以下、好ましくは40重量%以下、より好ましくは30重量%以下、さらに好ましくは25重量%以下とする。シリカの含有率がこの範囲よりも小さいと、塗料が塗布後に十分な吸放出性能を発揮できない虞があり、また、この範囲よりも大きいと塗料の塗布性が低下する虞があるためである。
[1-3] Ratio of silica, binder resin and solvent:
When mixing the silica, the binder resin and the solvent, the ratio of silica in the paint produced by mixing is usually 1% by weight or more, preferably 3% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, and usually 50%. % By weight or less, preferably 40% by weight or less, more preferably 30% by weight or less, and further preferably 25% by weight or less. If the silica content is lower than this range, the paint may not exhibit sufficient absorption / release performance after application, and if it exceeds this range, the applicability of the paint may decrease.

特に、基材として繊維を用いる場合、塗料(添着用の塗布液)中におけるシリカの割合は、通常0.05重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは0.2重量%以上、また、通常50重量%以下、好ましくは20重量%以下、より好ましくは10重量%以下の範囲とすることが望ましい。さらに、後述するように、塗料を繊維に含浸して本発明の成形体を作製する際には、塗料中の機能性粒子(例えば、シリカや添加剤など)の濃度と絞り率とを最適化して、基材に対する機能性粒子の塗布量を決定する。   In particular, when fibers are used as the base material, the proportion of silica in the paint (attaching coating solution) is usually 0.05% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.2% by weight. In addition, it is desirable that the amount is usually 50% by weight or less, preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less. Furthermore, as will be described later, when the molded article of the present invention is produced by impregnating the paint into the fiber, the concentration of the functional particles (for example, silica and additives) in the paint and the squeeze rate are optimized. The amount of functional particles applied to the substrate is determined.

また、塗料中における上記バインダ樹脂の比率は、通常0.5重量%以上、好ましくは1重量%以上、より好ましくは1.5重量%以上、さらに好ましくは2.5重量%以上、特に好ましくは3重量%以上、なかでも好ましくは5重量%以上、また、通常40重量%以下、好ましくは30重量%以下、より好ましくは25重量%以下とする。バインダ樹脂の含有率がこの範囲よりも小さいと、塗料の接着性が低下する虞があり、また、この範囲よりも大きいと、塗料の塗布後に得られる本発明の成形体の吸放出性能が低下する虞があるためである。   The ratio of the binder resin in the coating is usually 0.5% by weight or more, preferably 1% by weight or more, more preferably 1.5% by weight or more, still more preferably 2.5% by weight or more, particularly preferably. 3 wt% or more, preferably 5 wt% or more, and usually 40 wt% or less, preferably 30 wt% or less, more preferably 25 wt% or less. If the content of the binder resin is smaller than this range, the adhesion of the paint may be lowered. If the content is larger than this range, the absorption / release performance of the molded article of the present invention obtained after application of the paint is lowered. It is because there is a possibility of doing.

また、基材として繊維を用いる場合、塗料(添着用の塗布液)中におけるバインダ樹脂の割合は、通常0.01重量%以上、好ましくは0.02重量%以上、より好ましくは0.05重量%以上、また、通常30重量%以下、好ましくは20重量%以下、より好ましくは10重量%以下の範囲とすることが望ましい。バインダ樹脂の比率がこの範囲よりも小さいと、機能性粒子(例えば、シリカや添加剤など)を保持し切れなくなる虞があり、また、この範囲よりも大きいと、求める機能を十分に発揮することができない虞がある。   When fibers are used as the base material, the ratio of the binder resin in the paint (attaching coating solution) is usually 0.01% by weight or more, preferably 0.02% by weight or more, more preferably 0.05% by weight. % Or more, usually 30% by weight or less, preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less. If the ratio of the binder resin is smaller than this range, functional particles (for example, silica and additives) may not be retained, and if the ratio is larger than this range, the desired function will be sufficiently exhibited. There is a possibility of not being able to.

さらに、塗料中における溶剤の比率は、通常20重量%以上、好ましくは30重量%以上、より好ましくは40重量%以上、また、通常98重量%以下、好ましくは90重量%以下、より好ましくは80重量%以下、さらに好ましくは70重量%以下とする。溶剤の含有率がこの範囲よりも小さいと、塗料の塗布性が低下する虞があり、また、この範囲よりも大きいと、塗料に含まれるシリカやバインダ樹脂の量が小さくなりすぎ、また、乾燥に時間がかかり作業性が悪化する虞があるためである。   Further, the ratio of the solvent in the coating is usually 20% by weight or more, preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, and usually 98% by weight or less, preferably 90% by weight or less, more preferably 80%. % By weight or less, more preferably 70% by weight or less. If the solvent content is lower than this range, the coating property of the paint may be lowered. If the solvent content is higher than this range, the amount of silica or binder resin contained in the paint will be too small, and drying may be caused. This is because it takes a long time and the workability may be deteriorated.

また、特に基材として繊維を用いる場合、塗料中における溶剤の比率は、通常20重量%以上、好ましくは30重量%以上、より好ましくは40重量%以上、また、通常99.95重量%以下、好ましくは99.90重量%以下、より好ましくは99.75重量%以下、さらに好ましくは99.5重量%以下とする。   In particular, when fibers are used as the substrate, the ratio of the solvent in the paint is usually 20% by weight or more, preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, and usually 99.95% by weight or less. Preferably it is 99.90 weight% or less, More preferably, it is 99.75 weight% or less, More preferably, it is 99.5 weight% or less.

また、塗料中における、シリカとバインダ樹脂との比(シリカ/バインダ樹脂)は、重量比で、通常0.1以上、好ましくは0.2以上、より好ましくは0.5以上、さらに好ましくは0.6以上、特に好ましくは0.8以上、また、通常50以下、好ましくは20以下、より好ましくは10以下とする。上記の比がこの範囲よりも小さいと、十分な吸放出性能を発揮することができない虞があり、また、この範囲よりも大きいと、塗料が乾燥した際にバインダ樹脂がシリカを保持しきれなくなる虞がある。   Further, the ratio of silica to binder resin (silica / binder resin) in the paint is usually 0.1 or more, preferably 0.2 or more, more preferably 0.5 or more, and still more preferably 0 by weight. .6 or more, particularly preferably 0.8 or more, and usually 50 or less, preferably 20 or less, more preferably 10 or less. If the ratio is smaller than this range, sufficient absorption / release performance may not be exhibited. If the ratio is larger than this range, the binder resin cannot fully hold the silica when the paint is dried. There is a fear.

[1−4]塗料中のその他の成分:
塗料には、シリカ及びバインダ樹脂と溶剤との他、適宜、別の物質(添加剤)を含有させても良い。なお、これらの塗料が含有していても良い成分としては、本発明の成形体が含有していても良い成分と同様のもの(即ち、例えば助剤、有用異元素、有用有機基、添加剤など)が挙げられる。さらに、塗料が含有していても良い成分は、シリカ、バインダ樹脂、及び溶剤の混合前、混合中、混合後のどの段階で塗料に配合してもよい。
通常は、これら添加剤の分子量も大きいほうが好ましい。シリカの細孔内に添加剤が浸入することを防止するためである。ただし、添加剤をシリカに担持して機能を出す場合、素材に後から添加剤を導入する場合は、細孔内に入れる必要があるので、分子量は小さい方が好ましい。
[1-4] Other components in paint:
In addition to silica and a binder resin and a solvent, the coating material may appropriately contain another substance (additive). The components that may be contained in these paints are the same as those that may be contained in the molded article of the present invention (that is, for example, auxiliary agents, useful foreign elements, useful organic groups, additives). Etc.). Furthermore, the component that the paint may contain may be added to the paint at any stage before, during, or after the mixing of the silica, the binder resin, and the solvent.
Usually, it is preferable that the molecular weight of these additives is large. This is to prevent the additive from entering the pores of silica. However, when the additive is supported on silica to provide a function, when the additive is introduced into the material later, it is necessary to put it in the pores, so that the molecular weight is preferably small.

[2]溶剤の除去:
バインダ樹脂、シリカ、及び溶剤を混合したものを成形後、溶剤を除去することにより、本発明の成形体を製造する。即ち、塗料を成形後、溶剤を除去することにより、本発明の成形体を製造する。成形の手法、及び、溶剤除去の手法はそれぞれ任意である。
具体例としては、適用対象となる基材に塗料を塗布して塗料の塗膜を形成することにより成形し、その塗膜から溶剤を乾燥除去して本発明の成形体を形成したり、あるいは、塗料を基材に含浸させて塗料の層を別途作製することで成形し、その層から溶剤を除去して本発明の成形体を形成することなどが挙げられる。
[2] Removal of solvent:
After molding a mixture of a binder resin, silica, and a solvent, the molded product of the present invention is produced by removing the solvent. That is, the molded article of the present invention is produced by removing the solvent after molding the paint. The molding method and the solvent removal method are arbitrary.
As a specific example, a coating is applied to a base material to be applied to form a coating film of the coating, and then the solvent is dried and removed from the coating film to form the molded body of the present invention, or Examples of the method include impregnating a base material with a paint and separately forming a paint layer and then removing the solvent from the layer to form the formed article of the present invention.

[2−1]塗布:
塗布により成形を行なう場合、基材に塗料を塗布して塗膜を形成させ、その塗膜から溶剤を除去してバインダ樹脂を固化させ、本発明の成形体を得る。
塗料の適用対象となる基材については特に制限はなく、上述したように、任意のものを基材として塗料を塗布することができる。基材の具体例としては、紙、プラスチック、木材、コンクリート、金属等を素材とするフィルム、シート、板材、繊維、布地、皮革などが挙げられる。
[2-1] Application:
When molding is performed by coating, a coating is applied to the substrate to form a coating film, and the solvent is removed from the coating film to solidify the binder resin, thereby obtaining the molded body of the present invention.
There is no restriction | limiting in particular about the base material used as the application object of a coating material, As mentioned above, a coating material can be apply | coated using arbitrary things as a base material. Specific examples of the base material include films, sheets, plate materials, fibers, fabrics, leathers and the like made of paper, plastic, wood, concrete, metal and the like.

具体的方法としては、例えば、塗布対象である基材に塗料を塗布し、溶剤を乾燥除去して、基材表面に本発明の成形体を塗膜(塗布層)として形成させる方法が挙げられる。形成された塗膜は、シリカとバインダ樹脂とを含有した本発明の成形体であり、高い吸放出性能を有するので、塗膜が形成された基材は高い吸放出性能を獲得することができる。   Specific methods include, for example, a method in which a coating material is applied to a substrate to be coated, a solvent is removed by drying, and the molded article of the present invention is formed as a coating film (coating layer) on the surface of the substrate. . The formed coating film is a molded article of the present invention containing silica and a binder resin, and has high absorption / release performance. Therefore, the substrate on which the coating film is formed can acquire high absorption / release performance. .

ここで、塗布方法については特に制限はなく、通常用いられる方法を任意に用いることができる。具体例としては、ハケ塗り、スプレー、静電塗装、ロールコーティング、ディップコーティング、バーコーティング、フローティング・ナイフコーター、ナイフオーバーロール・コーター、リバースロール・コーター、ロールドクター・コーター、グラビアロール・コーター、エアーナイフコーター、カーテンコーター、キスロールコーター、ニップロールコーター、キャストコーター、コンアダイレクト・コーター、コンアリバースコーター、スリットコーター、ラミネート、ボンディング方式、パッド法、ブレードコーティング法、インクジェット法などが挙げられる。なお、これらの方法は、塗料の粘度や量、塗料の特性、塗布対象である基材の特性などにより種々使い分けることが好ましい。また、これらの塗布方法は適宜組み合わせて行なってもよい。   Here, there is no restriction | limiting in particular about the application | coating method, The method used normally can be used arbitrarily. Specific examples include brushing, spraying, electrostatic coating, roll coating, dip coating, bar coating, floating knife coater, knife over roll coater, reverse roll coater, roll doctor coater, gravure roll coater, air Examples include knife coaters, curtain coaters, kiss roll coaters, nip roll coaters, cast coaters, contour direct coaters, contour reverse coaters, slit coaters, laminates, bonding methods, pad methods, blade coating methods, and ink jet methods. These methods are preferably used in various ways depending on the viscosity and amount of the paint, the characteristics of the paint, the characteristics of the substrate to be applied, and the like. Further, these coating methods may be appropriately combined.

また、塗布後に本発明の塗料を乾燥し、溶剤を除去する方法についても特に制限は無く、任意の手法を用いることができる。例えば、本発明の塗料の性質に応じて適宜、自然乾燥、加熱乾燥、真空乾燥、焼き付け、紫外線照射、電子線照射等の方法を用いればよい。なお、これらの乾燥方法は適宜組み合わせて行なってもよい。   Moreover, there is no restriction | limiting in particular also about the method of drying the coating material of this invention after application | coating, and removing a solvent, Arbitrary methods can be used. For example, a method such as natural drying, heat drying, vacuum drying, baking, ultraviolet irradiation, electron beam irradiation, or the like may be used as appropriate according to the properties of the paint of the present invention. These drying methods may be combined appropriately.

[2−2]含浸:
また、含浸により成形を行なう場合、含浸性の基材(以下適宜、「含浸性部材」という)に塗料を含浸させ、溶剤を除去してバインダ樹脂を固化させ、本発明の成形体を得る。
[2-2] Impregnation:
In the case of molding by impregnation, an impregnated base material (hereinafter referred to as “impregnating member” as appropriate) is impregnated with a paint, and the solvent is removed to solidify the binder resin to obtain the molded article of the present invention.

塗料を含浸させる含浸性部材は任意であり、その素材や形状は用途に応じて任意に選択することができる。その具体例としては、天然繊維、合成繊維、ロックウール、ガラス繊維、炭素繊維等を素材とするフェルト、不織布、布材等の繊維や、紙、セラミックスシート、皮革、防水・透湿シート等のシートなどが挙げられる。なお、ここでいう含浸性部材は、塗料を含浸させた際にその全部に含浸せず、一部に含浸するものも含む。例えば、含浸性部材の厚みの一側から含浸を行なった場合に他側を含浸させないことにより、その含浸性部材の一側と他側とで性質の違い(接着しやすさなど)を生じさせ、この違いを利用する(他側を接着面する、など)ことなどを行なってもよい。   The impregnating member to be impregnated with the paint is arbitrary, and the material and shape thereof can be arbitrarily selected according to the application. Specific examples thereof include fibers such as felt, non-woven fabric, and cloth materials made of natural fibers, synthetic fibers, rock wool, glass fibers, carbon fibers, etc., paper, ceramic sheets, leather, waterproof / breathable sheets, etc. A sheet etc. are mentioned. In addition, the impregnating member here includes not only impregnating all but impregnating a part when impregnating the paint. For example, when impregnation is performed from one side of the thickness of the impregnating member, the other side is not impregnated, thereby causing a difference in properties (e.g., adhesion) between the one side of the impregnating member and the other side. This difference may be used (such as bonding the other side).

特に、塗料を含浸させるのに好適な含浸性部材としては、例えば繊維が挙げられる。その具体例としては、成形体の構成の説明において例示した繊維と同様のものが挙げられる。   Particularly, examples of the impregnating member suitable for impregnating the paint include fibers. Specific examples thereof include the same fibers as exemplified in the description of the configuration of the molded body.

含浸方法について特に制限はなく、任意の方法によって含浸を行なえばよい。その例を挙げると、塗料を満たした槽の中に含浸性部材を浸す方法(いわゆるディッピング)や、公知の塗布手段により含浸性部材の片側もしくは両側から塗布する方法が挙げられる。塗料が十分浸透してから、余剰分をサクションドクター、ドクターロール、もしくは丸棒にワイヤーを巻き付けたワイヤーバー等の適宜なかき取り装置または除去装置によってかき取るか、または除去するかを行ない、所定の量のシリカ及びバインダ樹脂を含浸性部材に含浸させる。なお、これらの含浸方法は適宜組み合わせて行なってもよい。   There is no particular limitation on the impregnation method, and the impregnation may be performed by any method. For example, a method of immersing the impregnating member in a tank filled with paint (so-called dipping) or a method of applying from one or both sides of the impregnating member by a known application means can be mentioned. After the paint has sufficiently penetrated, the surplus is scraped or removed with an appropriate scraping device or removal device such as a suction doctor, doctor roll, or wire bar with a wire wrapped around a round bar. The impregnating member is impregnated with an amount of silica and binder resin. These impregnation methods may be combined as appropriate.

含浸後、含浸性部材を乾燥させて溶剤を除去し、本発明の成形体を得ることができる。
本発明の塗料を乾燥させる方法についても特に制限は無く、塗布の場合と同様に、任意の手法を用いることができる。
After impregnation, the impregnating member is dried to remove the solvent, and the molded article of the present invention can be obtained.
There is no restriction | limiting in particular also about the method of drying the coating material of this invention, Arbitrary methods can be used similarly to the case of application | coating.

[2−3]その他:
また、塗料を用いて基材に塗膜を形成する場合などには、他の塗膜や層と組み合わせて実施することもできる。具体例としては、プライマ層や化粧コートなどと組み合わせることができる。
[2-3] Others:
Moreover, when forming a coating film on a base material using a coating material etc., it can also implement in combination with another coating film or layer. As a specific example, it can be combined with a primer layer or a makeup coat.

プライマ層は、基材と塗料の塗膜との間に形成される層で、基材の種類やシリカ及びバインダ樹脂の性質などに応じた適当な素材からなる層である。プライマ層を形成することにより、例えば、塗料の塗膜が基材に接着する接着力を向上させて製品の耐久性を向上させたり、基材表面の平滑性を向上させ塗料により塗膜を均一に形成したりするのに効果がある。また、基材が金属からなる場合には適当なプライマ層を形成することによってさび防止の効果を得ることもできる。   The primer layer is a layer formed between the base material and the coating film of the paint, and is a layer made of an appropriate material according to the type of the base material and the properties of the silica and the binder resin. By forming a primer layer, for example, the adhesion of the paint film to the base material is improved to improve the durability of the product, or the surface of the base material is improved to make the paint film uniform. It is effective to form. Moreover, when a base material consists of metals, the effect of rust prevention can also be acquired by forming a suitable primer layer.

化粧コートは、通常は塗料の塗膜の外側に形成される層で、基材のデザイン性(意匠性)を高めるために形成される層である。化粧の施しかたには、着色、印刷、エンボス、またはワイピング塗装等の手法があり、これらの化粧の手法は、適宜に二つ以上を組合わせて、適用することもできる。また、化粧を施した最表面には、透明樹脂塗料の塗付、もしくは透明樹脂シートのラミネート等により、透明樹脂保護層を形成してもよい。ただし、塗料が色材を含む場合は、化粧コートを用いる代わりに塗料自体を描画等に用いてデザイン性を高めることも可能である。   A decorative coat is a layer that is usually formed on the outside of a paint film, and is a layer that is formed to improve the design (designability) of the substrate. As a method of applying makeup, there are methods such as coloring, printing, embossing, and wiping coating. These makeup methods can be applied by combining two or more appropriately. Moreover, you may form a transparent resin protective layer in the outermost surface which gave makeup by application | coating of a transparent resin coating, or the lamination of a transparent resin sheet. However, when the paint includes a color material, it is possible to improve the design by using the paint itself for drawing or the like instead of using the cosmetic coat.

なお、これらのプライマ層、化粧コート、透明樹脂保護層などは、基材、或いは塗膜等の本発明の成形体の層などに直接形成させるほか、適宜な紙やプラスチックシート等の別の部材に施して、基材、或いは塗膜等の本発明の成形体の層などとは別体のシートとして作製したものを設置するようにしてもよい。さらに、基材、プライマ層、塗膜等の本発明の成形体の層、化粧コート、透明樹脂保護層などの間には、それぞれ接着剤層或いは粘着材層を設けても良い。   In addition, these primer layers, decorative coats, transparent resin protective layers, etc. are formed directly on the layer of the molded article of the present invention such as a base material or a coating film, and other members such as appropriate paper and plastic sheets. It is also possible to install a substrate prepared as a separate sheet from the base material or the layer of the molded body of the present invention such as a coating film. Furthermore, an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer may be provided between the layer of the molded article of the present invention, such as a base material, a primer layer, and a coating film, a decorative coat, a transparent resin protective layer, and the like.

以上説明したように、上述した塗料は、本発明の成形体の成分であるシリカとバインダ樹脂とを含んでいるため、それを塗布して得られた塗膜も、シリカとバインダ樹脂とからなる(例えば本発明の組成物を含有する)層を形成する。したがって、塗料を塗布した塗膜や、塗料を含浸性部材に含浸させたものとして形成した成形体は、高い吸着性能を奏するとともに、吸湿発熱性や徐放性に優れているほか、耐久性、耐候性にも優れる。また、本発明の成形体を、基材に塗料を塗布して作製した場合には、その成形体は、塗布対象である基材を大きな細孔容積を有するシリカで覆った構造になるため、防水性、防音性などにも優れた物性を示す。なお、上記塗料を、本発明の成形体の製造以外の目的で使用することも可能である。   As described above, since the above-mentioned paint contains silica and binder resin, which are components of the molded article of the present invention, the coating film obtained by applying it also comprises silica and binder resin. A layer (eg containing the composition of the invention) is formed. Therefore, the coating film formed by applying the paint or the molded body formed by impregnating the paint into the impregnating member exhibits high adsorption performance and is excellent in moisture absorption heat generation and sustained release, durability, Excellent weather resistance. In addition, when the molded body of the present invention is produced by applying a paint to a base material, the molded body has a structure in which the base material to be applied is covered with silica having a large pore volume. Excellent physical properties such as waterproofness and soundproofing. In addition, it is also possible to use the said coating material for purposes other than manufacture of the molded object of this invention.

また、もちろん、本発明の成形体を、上記塗料を用いず、本発明の製造方法以外の方法によって製造しても良い。例えば、シリカと、バインダ樹脂と、適宜使用される添加剤や助剤等とを混合し、混錬成形することによって、本発明の成形体を製造してもよい。また、このように本発明の製造方法以外の方法により成形体を製造する場合には、例えば、プレス成型、押し出し成形(T−ダイ押出、インフレーション押出、ブロー成形、溶融紡糸、異型押出等)、射出成形などを行なうことにより成形し、本発明の成形体を製造しても良い。また、例えば二色成形、インジェクションブロー成形法などを行なってもよく、これらにより、寸法精度の良好な成形品を得ることができる。   Of course, you may manufacture the molded object of this invention by methods other than the manufacturing method of this invention, without using the said coating material. For example, the molded article of the present invention may be produced by mixing silica, a binder resin, additives and auxiliaries that are used as appropriate, and kneading and molding. Moreover, when manufacturing a molded object by methods other than the manufacturing method of this invention in this way, press molding, extrusion molding (T-die extrusion, inflation extrusion, blow molding, melt spinning, profile extrusion, etc.), The molded body of the present invention may be manufactured by performing injection molding or the like. Further, for example, two-color molding, injection blow molding, or the like may be performed, and thereby, a molded product with good dimensional accuracy can be obtained.

[III]本発明の樹脂組成物:
[1]組成物の構成:
本発明の樹脂組成物(本発明の組成物)は、少なくともシリカとバインダ樹脂とからなる樹脂組成物である。ただし、本発明の組成物に用いられるシリカは、少なくとも、上述した本発明のシリカを含有している。また、バインダ樹脂は、上記条件(α)及び条件(β)のうち少なくとも一方を満たしている。なお、バインダ樹脂は、上記条件(α)及び条件(β)の両方を満たしていることが更に好ましい。
[III] Resin composition of the present invention:
[1] Composition of composition:
The resin composition of the present invention (the composition of the present invention) is a resin composition comprising at least silica and a binder resin. However, the silica used in the composition of the present invention contains at least the silica of the present invention described above. Further, the binder resin satisfies at least one of the condition (α) and the condition (β). The binder resin more preferably satisfies both the above condition (α) and condition (β).

本発明の組成物においても、本発明の成形体と同様、シリカ内の細孔にバインダ樹脂が浸入することが抑制される。このため、通常はシリカの細孔がバインダ樹脂によって埋められることが無く、本発明のシリカが有する吸放出性能などの様々な利点を有効に活用することができる。また、本発明の組成物は、本発明の成形体の原料として用いて好適であり、成形することにより、本発明の成形体とすることが可能である。   In the composition of the present invention as well, the binder resin is prevented from entering the pores in the silica as in the molded product of the present invention. For this reason, normally, the pores of silica are not filled with the binder resin, and various advantages such as the absorption / release performance of the silica of the present invention can be effectively utilized. Further, the composition of the present invention is suitable for use as a raw material for the molded article of the present invention, and can be formed into the molded article of the present invention by molding.

本発明の組成物に用いるシリカは、本発明のシリカとして既に説明したので、ここではその説明を省略する。ただし、本発明の組成物は、本発明のシリカ以外のシリカを含有していてもよい。
また、本発明の組成物に用いるバインダ樹脂は、条件(α)及び条件(β)のうち少なくとも一方を満たすバインダ樹脂であれば他に制限は無い。分子量、ガラス転移温度Tg、架橋度、具体例等についても、本発明の成形体の説明においてバインダ樹脂として上述したものと同様である。ただし、本発明の組成物は、条件(α)及び条件(β)のうちのいずれの条件も満たさないバインダ樹脂を含有していてもよい。
Since the silica used in the composition of the present invention has already been described as the silica of the present invention, the description thereof is omitted here. However, the composition of the present invention may contain silica other than the silica of the present invention.
The binder resin used in the composition of the present invention is not limited as long as it is a binder resin that satisfies at least one of the conditions (α) and (β). The molecular weight, glass transition temperature Tg, degree of crosslinking, specific examples, and the like are also the same as those described above as the binder resin in the description of the molded article of the present invention. However, the composition of the present invention may contain a binder resin that does not satisfy any of the conditions (α) and (β).

なお、本発明の組成物は、本発明の成形体と同様、シリカ及びバインダ樹脂の他に、公知の物質(添加剤、助剤、有用異元素、有用有機基等)を含有させて様々な機能を付与し、複合的な機能性組成物とすることもできる。具体的には、耐薬品性、消臭性、耐摩耗性、耐候性、抗菌性、耐燃焼性、防炎性、保温性、断熱性、紫外線カット性、芳香性、光拡散性、導電性、安定性などを付与する場合が挙げられる。添加剤や助剤などとして含有させることができる他の成分の具体例としては、本発明の成形体の説明において上述したものと同様のものが挙げられる。   In addition to the silica and binder resin, the composition of the present invention contains various known substances (additives, auxiliaries, useful foreign elements, useful organic groups, etc.) in addition to silica and binder resin. A function can be imparted to form a composite functional composition. Specifically, chemical resistance, deodorant properties, abrasion resistance, weather resistance, antibacterial properties, flame resistance, flame resistance, heat retention, heat insulation, UV-cutting properties, aromaticity, light diffusibility, conductivity And the case of imparting stability and the like. Specific examples of other components that can be contained as additives and auxiliaries include the same components as those described above in the description of the molded article of the present invention.

[2]組成物の組成:
本発明の組成物の組成は、本発明の成形体と同様である。
即ち、本発明の組成物は、用途によって異なるが、上記本発明のシリカを、通常10重量%以上、好ましくは20重量%以上、より好ましくは40重量%以上、また、通常95重量%以下、好ましくは90重量%以下、より好ましくは80重量%以下、さらに好ましくは60重量%以下含有していることが好ましい。本発明のシリカの含有量がこの範囲よりも小さいとシリカの吸放出性能を十分に発揮することができない虞があり、また、この範囲よりも大きいとバインダ樹脂が本発明のシリカを保持しきれなくなる虞がある。
[2] Composition of composition:
The composition of the composition of the present invention is the same as that of the molded article of the present invention.
That is, although the composition of the present invention varies depending on the use, the silica of the present invention is usually 10% by weight or more, preferably 20% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, and usually 95% by weight or less. The content is preferably 90% by weight or less, more preferably 80% by weight or less, and still more preferably 60% by weight or less. If the silica content of the present invention is less than this range, the silica absorption / release performance may not be fully exhibited, and if it is greater than this range, the binder resin may not hold the silica of the present invention. There is a risk of disappearing.

また、本発明の組成物は、条件(α)及び条件(β)のうち少なくとも一方を満たすバインダ樹脂を、通常5重量%以上、好ましくは10重量%以上、より好ましくは20重量%以上、さらに好ましくは40重量%以上、また、通常90重量%以下、好ましくは80重量%以下、より好ましくは60重量%以下含有していることが好ましい。バインダ樹脂の含有量がこの範囲よりも小さいと本発明のシリカを保持しきれなくなる虞があり、また、この範囲よりも大きいとシリカの吸放出性能を十分に発揮することができない虞がある。   In the composition of the present invention, the binder resin satisfying at least one of the condition (α) and the condition (β) is usually 5% by weight or more, preferably 10% by weight or more, more preferably 20% by weight or more. The content is preferably 40% by weight or more, and usually 90% by weight or less, preferably 80% by weight or less, more preferably 60% by weight or less. If the content of the binder resin is smaller than this range, the silica of the present invention may not be retained, and if it is larger than this range, the silica absorption / release performance may not be sufficiently exhibited.

さらに、本発明の組成物中において、本発明のシリカと、条件(α)及び条件(β)のうち少なくとも一方を満たすバインダ樹脂との比(シリカ/バインダ樹脂)は、重量比で、通常0.1以上、好ましくは0.2以上、より好ましくは0.5以上、さらに好ましくは0.6以上、特に好ましくは0.8以上、また、通常50以下、好ましくは20以下、より好ましくは10以下、さらに好ましくは5以下、特に好ましくは2以下である。上記の比がこの範囲よりも小さいとシリカの吸放出性能を十分に発揮することができない虞があり、また、この範囲よりも大きいとバインダ樹脂が本発明のシリカを保持しきれなくなる虞がある。   Furthermore, in the composition of the present invention, the ratio of the silica of the present invention to the binder resin satisfying at least one of the conditions (α) and (β) (silica / binder resin) is usually 0 by weight. 0.1 or more, preferably 0.2 or more, more preferably 0.5 or more, still more preferably 0.6 or more, particularly preferably 0.8 or more, and usually 50 or less, preferably 20 or less, more preferably 10 Hereinafter, it is more preferably 5 or less, particularly preferably 2 or less. If the above ratio is smaller than this range, the silica absorption / release performance may not be sufficiently exhibited. If the ratio is larger than this range, the binder resin may not be able to hold the silica of the present invention. .

[3]組成物の特性:
本発明の組成物では、バインダ樹脂が本発明のシリカの細孔内に浸入しないようにすることができるため、本発明の成形体と同様に、通常は、高い吸着性能を奏するとともに、シリカが有する吸着発熱性、調湿性、吸湿発熱性、薬剤徐放性、吸着性、抗菌性等の優れた特性を発揮することができる。
また、本発明の組成物においては、シリカの細孔径分布がシャープな均一な構造となっているため、シリカは均一な強度を有しており、したがって、本発明の組成物は安定して高い耐久性、耐候性を奏することができる。
[3] Characteristics of the composition:
In the composition of the present invention, the binder resin can be prevented from entering into the pores of the silica of the present invention. It can exhibit excellent properties such as adsorption exothermic property, humidity control property, moisture absorption exothermic property, drug sustained release property, adsorptive property, and antibacterial property.
Further, in the composition of the present invention, since the silica pore diameter distribution has a sharp and uniform structure, the silica has a uniform strength, and therefore the composition of the present invention is stable and high. Durability and weather resistance can be achieved.

[4]組成物の用途:
本発明の組成物の用途は任意であるが、成形して本発明の成形体として用いることが好ましい。また、その他、溶剤とともに液状物として塗料等として用いたりすることができる。
[4] Use of composition:
The use of the composition of the present invention is arbitrary, but it is preferable to form it and use it as the molded article of the present invention. In addition, it can be used as a paint as a liquid together with a solvent.

上記のように、本発明の組成物は、任意の形状に成形することにより、本発明の成形体として用いることができる。成形の方法は任意であるが、本発明の成形体の説明で述べたのと同様、塗料を基材に塗布又は含浸させることで成形すれば、シリカの有する優れた特性を有効に発揮させることができるため、好ましい。即ち、本発明の組成物と溶剤とを混合し、その後、混合した溶剤を除去することにより成形体とすることが好ましい。なお、成形時に、本発明のシリカと、条件(α)及び条件(β)の少なくともいずれかを満たすバインダ樹脂と、溶剤とを混合したものは、溶剤中に本発明の組成物を含有してなるものであり、後述する本発明の塗料である。   As described above, the composition of the present invention can be used as the molded article of the present invention by molding into an arbitrary shape. The molding method is arbitrary, but as described in the explanation of the molded body of the present invention, if the molding is performed by applying or impregnating the coating material to the base material, the excellent characteristics of silica can be exhibited effectively. Is preferable. That is, it is preferable to form a molded body by mixing the composition of the present invention and a solvent and then removing the mixed solvent. At the time of molding, a mixture of the silica of the present invention, a binder resin satisfying at least one of the conditions (α) and (β), and a solvent contains the composition of the present invention in the solvent. This is the paint of the present invention described later.

[IV]本発明の塗料:
[1]塗料の構成並びに組成:
本発明の塗料は、上記の本発明の組成物を溶剤中に含有するものであり、即ち、少なくとも本発明のシリカと、条件(α)及び条件(β)のうち少なくとも一方を満たすバインダ樹脂とを溶剤中に含有するものである。また、その製造方法は任意であるが、通常は、本発明の成形体の製造方法において説明した塗料と同様にして製造することができる。
[IV] Paint of the present invention:
[1] Composition and composition of paint:
The paint of the present invention contains the above-described composition of the present invention in a solvent, that is, at least silica of the present invention and a binder resin satisfying at least one of the conditions (α) and (β). Is contained in a solvent. Moreover, although the manufacturing method is arbitrary, it can manufacture normally like the coating material demonstrated in the manufacturing method of the molded object of this invention.

本発明の塗料においても、本発明の成形体の製造方法において説明した塗料と同様、シリカの細孔内へのバインダ樹脂の浸入は抑制されるため、何らかの基材に塗布し、乾燥させた場合に、容易に本発明の成形体を塗膜として製造することができる。   Also in the coating material of the present invention, in the same manner as the coating material described in the method for producing a molded body of the present invention, since the penetration of the binder resin into the pores of silica is suppressed, when applied to some substrate and dried Furthermore, the molded article of the present invention can be easily produced as a coating film.

塗料に含まれる本発明の組成物の構成要素、即ち、本発明のシリカ、バインダ樹脂、及び、適宜用いられるその他の成分(添加剤、助剤、有用異元素、有用有機基等)については、本発明の成形体及び組成物の説明において上述したので、ここではその説明を省略する。   Regarding the components of the composition of the present invention contained in the paint, that is, the silica of the present invention, the binder resin, and other components (additives, auxiliaries, useful foreign elements, useful organic groups, etc.) used as appropriate, Since it was mentioned above in description of the molded object and composition of this invention, the description is abbreviate | omitted here.

また、本発明の塗料に用いる溶剤も、本発明の成形体の製造方法において説明した塗料と同様である。即ち、バインダ樹脂が条件(α)を満たしている場合には溶剤として有機溶剤を用いることが好ましい点、バインダ樹脂が条件(β)を満たしている場合には溶剤として水性溶剤を用いることが好ましい点、並びに、溶剤の性質、具体例、使用量、除去方法などは、本発明の成形体の製造方法において説明した塗料と同様である。   Moreover, the solvent used for the coating material of the present invention is the same as the coating material described in the method for producing a molded body of the present invention. That is, when the binder resin satisfies the condition (α), it is preferable to use an organic solvent as the solvent. When the binder resin satisfies the condition (β), it is preferable to use an aqueous solvent as the solvent. The point, the nature of the solvent, specific examples, the amount used, the removal method, and the like are the same as those of the paint described in the method for producing a molded article of the present invention.

[2]塗料の特性:
本発明の塗料は、本発明の組成物の成分であるシリカとバインダ樹脂とを含んでいるため、それを基材に塗布して得られた塗膜や、基材(含浸性部材)に含浸させた成形体は、本発明の成形体となり、シリカとバインダ樹脂とからなる層を形成する。したがって、塗料を塗布した塗膜や、塗料を含浸性部材に含浸させたものとして形成した成形体は、本発明の成形体で説明したものと同様、高い吸着性能を奏するとともに、シリカが有する吸着発熱性、調湿性、吸湿発熱性、薬剤徐放性、吸着性、抗菌性等の優れた特性を発揮することができる。また、塗布時には、塗膜により形成される成形体は塗布対象を大きな細孔容積を有するシリカで覆った構造になるため、防水性、防音性などにも優れた物性を示す。さらに、シリカの細孔径分布がシャープな均一な構造となっているため、シリカは均一な強度を有しており、したがって、本発明の塗料から形成された塗膜等の成形体は安定して高い耐久性、耐候性を奏することもできる。
[2] Paint characteristics:
Since the paint of the present invention contains silica and binder resin, which are the components of the composition of the present invention, the coating film obtained by applying it to the base material and the base material (impregnating member) are impregnated. The formed molded body becomes the molded body of the present invention, and forms a layer made of silica and a binder resin. Therefore, a coating formed by applying a paint or a molded product formed by impregnating an impregnating member with a paint exhibits high adsorption performance as well as that described in the molded product of the present invention, and the adsorption possessed by silica. Excellent properties such as exothermic property, humidity control property, hygroscopic exothermic property, sustained drug release property, adsorptivity and antibacterial property can be exhibited. Further, at the time of application, the molded body formed by the coating film has a structure in which the object to be applied is covered with silica having a large pore volume, and thus exhibits excellent physical properties such as waterproofness and soundproofing. Further, since the silica pore diameter distribution has a sharp and uniform structure, the silica has a uniform strength, and thus a molded body such as a coating film formed from the paint of the present invention is stable. High durability and weather resistance can also be achieved.

なお、本発明の塗料の適用対象となる基材や、塗布、含浸等の適用方法についても、本発明の成形体の製造方法において説明した塗料と同様である。
また、基材へ塗布や含浸させる際に、他の塗膜や層(プライマ層や化粧コートなど)と組み合わせて実施することができることも、本発明の成形体の製造方法において説明した塗料と同様である。
The base material to which the paint of the present invention is applied and the application methods such as coating and impregnation are the same as those described in the method for producing a molded body of the present invention.
In addition, when applied to or impregnated into the base material, it can be carried out in combination with other coatings or layers (primer layer, cosmetic coat, etc.), as with the paint described in the method for producing a molded article of the present invention. It is.

[3]塗料の用途:
本発明の塗料の用途は任意であるが、成形して本発明の成形体として用いることが好ましい。
[3] Use of paint:
Although the use of the coating material of this invention is arbitrary, it is preferable to shape | mold and use as a molded object of this invention.

[V]成形体、組成物、塗料の用途:
以上のように、本発明の成形体、組成物、及び塗料は、高い吸放出性能を有し、吸湿発熱性や徐放性などに優れている。また、本発明に用いるシリカ(特に、本発明のシリカ)は、吸放出性能や吸湿発熱性の他、調湿性、徐放性、低屈折率などの優れた性質を有するため、本発明の成形体、組成物、及び塗料は、これら本発明に用いるシリカの有する性質を効果的に発揮する。
[V] Uses of molded body, composition and paint:
As described above, the molded article, composition, and paint of the present invention have high absorption / release performance and are excellent in moisture absorption exothermic property and sustained release property. In addition, the silica used in the present invention (particularly the silica of the present invention) has excellent properties such as humidity control, sustained release and low refractive index in addition to absorption / release performance and moisture absorption exothermicity. The body, the composition, and the paint effectively exhibit the properties of the silica used in the present invention.

以上より、本発明の成形体、組成物、及び塗料は、例えば以下のような分野において広く用いることができる。
例えば、産業用設備で製品の製造及び処理に用いられる用途分野においては、各種触媒及び触媒担体(酸塩基触媒、光触媒、貴金属触媒等)、廃水・廃油処理剤、臭気処理剤、ガス分離剤、工業用乾燥剤、バイオリアクター、バイオセパレータ、メンブランリアクター等の用途が挙げられる。
From the above, the molded article, composition and paint of the present invention can be widely used in the following fields, for example.
For example, in application fields used for manufacturing and processing products in industrial facilities, various catalysts and catalyst carriers (acid-base catalysts, photocatalysts, noble metal catalysts, etc.), wastewater / waste oil treatment agents, odor treatment agents, gas separation agents, Applications include industrial desiccants, bioreactors, bioseparators, membrane reactors and the like.

また、例えば建材用途では、調湿材、防音・吸音材、耐火物、断熱材等の用途が挙げられる。
また、例えば空調分野の用途では、デシカント空調機用調湿剤、ヒートポンプ用蓄熱剤等が挙げられる。
また、例えば塗料・インク用途分野においては、艶消し剤、粘度調整剤、色度調整剤、沈降防止剤、消泡剤、インク裏抜け防止剤、スタンピングホイル用、壁紙用等の用途が挙げられる。
In addition, for example, in building materials, there are applications such as humidity control materials, soundproofing / sound absorbing materials, refractories, and heat insulating materials.
Further, for example, in applications in the air conditioning field, desiccant air conditioners, heat pump heat storage agents, and the like.
Also, for example, in the field of paint / ink applications, there are uses such as matting agents, viscosity modifiers, chromaticity modifiers, anti-settling agents, antifoaming agents, ink back-through preventing agents, stamping foils, and wallpapering. .

また、例えば樹脂用添加剤用途分野においては、フィルム用アンチブロッキング剤(ポリオレフィンフィルム等)、プレートアウト防止剤、シリコーン樹脂用補強剤、ゴム用補強剤(タイヤ用・一般ゴム用等)、流動性改良材、パウダー状樹脂の固結防止剤、印刷適性改良剤、合成皮革やコーティングフィルム用の艶消し剤、接着剤・粘着テープ用充填剤、透光性調整剤、防眩性調整剤、多孔惟ポリマーシート用フィラー等の用途が挙げられる。   Also, for example, in the field of resin additives, anti-blocking agents for films (polyolefin films, etc.), plate-out inhibitors, silicone resin reinforcing agents, rubber reinforcing agents (for tires, general rubbers, etc.), fluidity Improvement materials, anti-caking agents for powdered resins, printability improvers, matting agents for synthetic leather and coating films, fillers for adhesives and adhesive tapes, translucency modifiers, antiglare modifiers, porous用途 Applications such as fillers for polymer sheets.

また、例えば製紙用途分野においては、感熱紙用フィラー(カス付着防止剤等)、インクジェット紙画像向上用フィラー(インク吸収剤等)、ジアゾ感光紙用フィラー(感光濃度調整剤等)、トレーシングペーパー用筆記性改良剤、コート紙用フィラー(筆記性、インク吸収性、アンチブロッキング性改良剤等)、静電記録用フィラー等の用途が挙げられる。   Also, for example, in the field of papermaking, thermal paper fillers (such as residue adhesion inhibitors), ink jet paper image fillers (ink absorbers, etc.), diazo photosensitive paper fillers (photosensitive density adjusters, etc.), tracing paper Uses such as a writability improver for coated paper, a filler for coated paper (writeability, ink absorbability, antiblocking improver, etc.), a filler for electrostatic recording, and the like.

さらに、製紙用途分野においては、本発明の成形体を調湿用の湿度調節紙として用いることもできる。以下、この湿度調節紙について説明するが、同様の方法、材料などで作製した紙を調湿以外の用途に用いても良い。
基材としてセルロース繊維を用い、これを本発明のシリカ及びバインダ樹脂と混合,成形して湿度調節剤(本発明の樹脂成形体)とすることができる。これを、溶剤と混合してスラリーとし、次いで、スラリーを脱水,成形して半湿濾過体とする。その後、該半湿濾過体を乾燥,固化して一体固化物とする。これにより、本発明の成形体として湿度調節紙が得られる。
Furthermore, in the field of papermaking applications, the molded product of the present invention can be used as humidity control paper for humidity control. Hereinafter, although this humidity control paper is demonstrated, you may use the paper produced with the same method, material, etc. for uses other than humidity control.
Cellulose fibers are used as a base material, and this can be mixed and molded with the silica and binder resin of the present invention to obtain a humidity regulator (resin molded body of the present invention). This is mixed with a solvent to form a slurry, and then the slurry is dehydrated and formed into a semi-humid filter. Thereafter, the semi-humid filter body is dried and solidified to obtain a solidified product. Thereby, humidity control paper is obtained as a molded object of the present invention.

湿度調節紙は、通常は、セルロース繊維100部(重量部)と、シリカ100〜3000部と、前記シリカ100部に対して固形分で1〜20部の有機系バインダ樹脂とにより構成することが好ましい。これにより、成形性が良く、かつ優れた湿度調節能を有する湿度調節紙を得ることができる。   The humidity control paper is usually composed of 100 parts (parts by weight) of cellulose fibers, 100 to 3000 parts of silica, and 1 to 20 parts of organic binder resin in solid content with respect to 100 parts of silica. preferable. Thereby, it is possible to obtain a humidity control paper having good moldability and excellent humidity control ability.

また、上記湿度調節紙の製造方法は、例えば、セルロース繊維とシリカと水とを混合してスラリーとする第1混合工程と、前記スラリーと有機系バインダ樹脂とを混合して混合スラリーとする第2混合工程と、前記混合スラリーを脱水,成形して半湿濾過体とする成形工程と、前記半湿濾過体を乾燥,固化して一体固形物とする乾燥工程とから成る。   The humidity control paper manufacturing method includes, for example, a first mixing step in which cellulose fibers, silica, and water are mixed to form a slurry, and the slurry and an organic binder resin are mixed to form a mixed slurry. 2 mixing step, a forming step of dehydrating and forming the mixed slurry to form a semi-humid filter body, and a drying step of drying and solidifying the semi-moist filter body to form an integral solid.

ここで用いるセルロース繊維は、上記基材の説明において例示したものの他、天然セルロース繊維としては、綿花,ボンバックス綿(キワタ),カボック等の種子毛繊維,麻,亜麻,黄麻,ラミー,コウゾ,ミツマタ等のジン皮繊維,マニラ麻,ニュージーランド麻等の葉繊維,針葉樹(マツ,モミ,トウヒ,ツガ,スギ),広葉樹(ブナ,カバ,ボプラ,カエデなど)の木材繊維等が挙げられる。   Cellulose fibers used here include those exemplified in the description of the base material, and examples of natural cellulose fibers include cotton, Bombax cotton (Kiwata), Kabok and other seed hair fibers, hemp, flax, jute, ramie, mulberry, Ginskin fibers such as mitsumata, leaf fibers such as Manila hemp and New Zealand hemp, coniferous trees (pine, fir, spruce, tsuga, cedar), hardwood (beech, hippopotamus, bopra, maple, etc.) wood fibers, and the like.

また、人造のセルロース繊維としては、ビスコース人造絹糸,銅アンモニアレーヨン,フォルチザン,硝酸人絹等の再生セルロース繊維,アセテート人絹等の半合成繊維等がある。更に、このセルロース繊維は、古新聞,チリ紙,古雑誌等の再生資源から得られるものであってもよい。これらのセルロース繊維は、繊維長が0.1mm〜数十mmの範囲のものであることが好ましい。繊維長が0.1mm未満である場合には、繊維の絡みが不十分で成形性が悪い。また,数十mmを越える場合には、該繊維とシリカゲルとが均質に分散しにくく、また、比表面積が小さくなり、湿度調節性能が低下する虞があるからである。   The artificial cellulose fibers include viscose artificial silk, copper ammonia rayon, fortisan, regenerated cellulose fibers such as nitrate human silk, and semisynthetic fibers such as acetate human silk. Furthermore, this cellulose fiber may be obtained from recycled resources such as old newspapers, Chile papers, old magazines and the like. These cellulose fibers preferably have a fiber length in the range of 0.1 mm to several tens of mm. When the fiber length is less than 0.1 mm, the fiber entanglement is insufficient and the moldability is poor. On the other hand, when it exceeds several tens of mm, the fibers and the silica gel are difficult to disperse uniformly, and the specific surface area becomes small, which may reduce the humidity control performance.

なお、湿度調節紙においては、本発明のシリカは、セルロース繊維100部に対して100〜3000部混合することが好ましい。100部未満の場合には、気中の湿気を吸収する充分な能力が得られない虞があるからである。また、3000部を越える場合には、湿度調節剤として一定の形状を保持することが困難となるおそれがある。また、バインダ樹脂は、シリカ100部に対して1〜20部とすることが好ましい。1部未満の場合には、十分な耐水性を有する材料とすることができない虞がある。一方、20部を越える場合には、十分な湿度調節を期待し難いからである。   In the humidity control paper, the silica of the present invention is preferably mixed in an amount of 100 to 3000 parts with respect to 100 parts of cellulose fibers. This is because if the amount is less than 100 parts, sufficient ability to absorb moisture in the air may not be obtained. If it exceeds 3000 parts, it may be difficult to maintain a certain shape as a humidity control agent. The binder resin is preferably 1 to 20 parts with respect to 100 parts of silica. In the case of less than 1 part, there is a possibility that a material having sufficient water resistance cannot be obtained. On the other hand, when it exceeds 20 parts, it is difficult to expect sufficient humidity control.

また、湿度調節紙においても、他の成形体と同様、その優れた性能を損なわない程度に他の添加剤を混合することができる。添加剤に制限は無いが、好ましい添加剤の具体例としては、分散性を向上する分散剤としてポリビニルアルコール(PVA)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、アルミナゾル、シリカゾル等が挙げられる。また、繊維質の補強材としては、ガラス繊維、セラミックファイバー等の無機質繊維、またはナイロン繊維、レーヨン繊維等の合成繊維が挙げられる。更に、添加助剤として顔料や染料等が挙げられる。また、強度を向上する結合剤として水ガラス、セメント、石膏等が上げられる。   Moreover, also in humidity control paper, other additives can be mixed to such an extent that the outstanding performance is not impaired like other molded objects. Although there is no restriction | limiting in an additive, As a specific example of a preferable additive, polyvinyl alcohol (PVA), carboxymethylcellulose (CMC), an alumina sol, a silica sol etc. are mentioned as a dispersing agent which improves a dispersibility. Examples of the fibrous reinforcing material include inorganic fibers such as glass fibers and ceramic fibers, or synthetic fibers such as nylon fibers and rayon fibers. Furthermore, a pigment, dye, etc. are mentioned as an additive assistant. Moreover, water glass, cement, gypsum, etc. are raised as a binder for improving strength.

次に、湿度調節紙の製造方法につき例示する。まず、上記セルロース繊維とシリカと水とを混合してスラリーとする(第1混合工程)。これら原料を混合する順番は、特に限定するものではないが、まずセルロース繊維を叩解機等により叩解してセルロース繊維の水性スラリーを用意する。次いで、別に用意した適宜の大きさ、形状に乾式粉砕又は湿式粉砕したシリカに上記セルロース繊維のスラリーを混合する。上記の混合の方法は任意であるが、好ましくは、プロペラミキサー、ヘンシエルミキサー、ボールミル、振動ミル、ディスパーミル等を用いて行なう。   Next, a method for producing humidity control paper will be exemplified. First, the cellulose fiber, silica and water are mixed to form a slurry (first mixing step). The order of mixing these raw materials is not particularly limited. First, an aqueous slurry of cellulose fibers is prepared by beating cellulose fibers with a beater or the like. Next, the cellulose fiber slurry is mixed with silica prepared by dry pulverization or wet pulverization to an appropriate size and shape. The above mixing method is arbitrary, but is preferably performed using a propeller mixer, a Henschel mixer, a ball mill, a vibration mill, a disper mill, or the like.

次に、得られたスラリーと有機系バインダ樹脂とを混合して混合スラリーとする(第2混合工程)。上記のセルロース繊維、シリカ及び有機系バインダ樹脂の混合割合は前記と同様である。なお、上記第1または第2混合工程において、濾水性向上の目的で、硫酸バン土、アクリルアミド重合体、アクリルアミド変性重合体等の凝集剤を適宜、混合してもよい。また、染料、顔料等の添加剤を適宜混合してもよい。   Next, the obtained slurry and the organic binder resin are mixed to obtain a mixed slurry (second mixing step). The mixing ratio of the cellulose fiber, silica, and organic binder resin is the same as described above. In the first or second mixing step, a flocculant such as bangsulphate, acrylamide polymer, and acrylamide-modified polymer may be appropriately mixed for the purpose of improving drainage. Moreover, you may mix suitably additives, such as dye and a pigment.

次に、得られた上記の混合スラリーを、抄造法、フィルタープレス法、スリップキャスト法等を用いて所望の形状に脱水、成形し、半湿濾過体を得る(成形工程)。また、該脱水,成形により得られた半湿濾過体の水分量は、50〜80重量%であることが好ましい。これは、該水分量が80重量%を越えた場合、該成形工程における成形がしにくく、また、収縮率が大となり乾燥工程でひび割れやクラック等が発生して強度低下をもたらすおそれがあるからである。また、50重量%未満の場合には、結合力が弱いので好ましくないからである。尚、該水分量が55〜70重量%の場合には、より好ましい。   Next, the obtained mixed slurry is dehydrated and molded into a desired shape using a papermaking method, a filter press method, a slip cast method, or the like to obtain a semi-humid filter body (molding step). Moreover, it is preferable that the moisture content of the semi-humid filter body obtained by this dehydration and shaping | molding is 50 to 80 weight%. This is because when the water content exceeds 80% by weight, molding in the molding process is difficult, and the shrinkage rate becomes large, and cracks, cracks, etc. may occur in the drying process, resulting in a decrease in strength. It is. Further, when the amount is less than 50% by weight, the bonding force is weak, which is not preferable. In addition, when this moisture content is 55 to 70 weight%, it is more preferable.

次いで該半湿濾過体を加熱・固化して一体固化物とする(乾燥工程)。この乾燥工程においては、常温乾燥法、真空乾燥法、加圧乾燥法、加圧・加熱乾燥法,真空加熱乾燥法、真空凍結乾燥法等により該半湿濾過体の乾燥を行なう。この場合、上記乾燥は、成形工程における成形と同時に行ってもよい。上記製造方法においては、添加剤として、強度向上,外観向上等の目的で適宜充填剤を混合してもよい。この添加剤としては、例えばカオリン,珪砂等が挙げられる。また、防カビ剤,香料,顔料,染料等の各種添加剤を適宜混合してもよい。   Next, the semi-humid filter body is heated and solidified to obtain an integrally solidified product (drying step). In this drying step, the semi-humid filter is dried by a room temperature drying method, a vacuum drying method, a pressure drying method, a pressure / heat drying method, a vacuum heat drying method, a vacuum freeze drying method, or the like. In this case, the drying may be performed simultaneously with the molding in the molding process. In the above production method, as an additive, a filler may be appropriately mixed for the purpose of improving the strength and improving the appearance. Examples of the additive include kaolin and silica sand. Moreover, you may mix suitably various additives, such as a fungicide, a fragrance | flavor, a pigment, and dye.

上記の湿度調節紙は、含有するシリカの細孔の大部分が湿度調節紙の外部に開放されているため、従来よりも優れた湿度調節機能を有している。そのため、例えば住宅の建材、壁材、壁紙、食料品を包装する包装紙、食品等の運搬時に使う段ボール紙、自動車の内装材、書物や絵画の保存庫の壁材などに配合することにより用いることができる。   The above humidity control paper has a humidity control function superior to that of the prior art because most of the pores of silica contained therein are open to the outside of the humidity control paper. Therefore, for example, it is used by blending into building materials, wall materials, wallpaper, packaging paper for packaging food, corrugated paper used for transporting food, interior materials for automobiles, wall materials for storage of books and paintings, etc. be able to.

本発明の適用分野の説明に戻ると、例えば食品用途分野においては、ビール用濾過助剤、醤油・清酒・ワイン等発酵製品のおり下げ剤、各種発酵飲料の安定化剤(混濁因子タンパクや酵母の除去等)、食品添加剤、粉末食品の固結防止剤等の用途が挙げられる。   Returning to the description of the application field of the present invention, for example, in the field of food applications, beer filter aids, soy sauce / sake / wine fermentation product drop agents, various fermented beverage stabilizers (turbidity factor protein and yeast) Removal), food additives, anti-caking agents for powdered foods, and the like.

また、例えば医農薬分野においては、薬品等の打錠助剤、粉砕助剤、分散・医薬用担体(分散・徐放・デリバリー性改善等)、農薬用担体(油状農薬キャリア・水和分散性改菩、徐放・デリバリー性改善等)、農薬用添加剤(固結防止剤・粉粒性改良剤等)・農薬用添加剤(固結防止剤・沈降防止剤等)等が挙げられる。   In the medical and agrochemical field, for example, tableting aids for pharmaceuticals, grinding aids, dispersion / pharmaceutical carriers (dispersion / sustained release / delivery improvement, etc.), agrochemical carriers (oily agrochemical carrier / hydration dispersibility improvement)菩, sustained release / delivery property improvement), agricultural chemical additives (anti-caking agent / powdering property improving agent, etc.), agricultural chemical additives (anti-caking agent, anti-settling agent, etc.) and the like.

また、例えば分離材料分野では、クロマトグラフィー用充填剤、分離剤、フラーレン分離剤、吸着剤(タンパク質・色素・臭等)、脱湿剤等の用途が挙げられる。
また、例えば農業用分野では、飼料用添加剤、肥料用添加剤が挙げられる。
また、例えば生活関連分野では、調湿剤、乾燥剤、化粧品添加剤、抗菌剤、消臭・脱臭・芳香剤、洗剤用添加剤(界面活性剤粉末化等)、研磨剤(歯磨き用等)、粉末消火剤(粉粒性改良剤・同結防止剤等)、消泡剤、バッテリーセパレーター等が挙げられる。
Further, for example, in the field of separation materials, uses such as a chromatographic filler, a separating agent, a fullerene separating agent, an adsorbent (protein, pigment, odor, etc.), a dehumidifying agent and the like can be mentioned.
Further, for example, in the agricultural field, feed additives and fertilizer additives can be mentioned.
Also, for example, in the life-related field, humidity control agents, desiccants, cosmetic additives, antibacterial agents, deodorants / deodorants / fragrances, detergent additives (surfactant powders, etc.), abrasives (for toothpastes, etc.) , Powder fire extinguishing agents (powdering property improvers, anti-caking agents, etc.), antifoaming agents, battery separators and the like.

また、例えば衣料分野では、調湿繊維、吸湿発熱繊維、徐放繊維等として、シャツ、ブラウス、パンツ、ジャケット、セーター、ブルゾン、インナー、ストッキング等の一般衣料やアスレティックウエア、ウインドブレーカー等のスポーツ衣料、ユニフォーム、作業着、防塵衣の他帽子等に好適に用いることができる。   Also, for example, in the clothing field, general clothing such as shirts, blouses, pants, jackets, sweaters, blousons, inners and stockings, and sports clothing such as athletic wear and windbreakers are used as moisture conditioning fibers, moisture-absorbing heating fibers, and sustained-release fibers. It can be suitably used for uniforms, work clothes, other hats for dust-proof clothing, and the like.

さらに、本発明の成形体を徐放性担体とし、高分子材料用の老化防止剤、硬化剤、農薬、肥料、殺菌剤、消毒剤、抗菌剤、防虫剤、殺虫用、除草剤、芳香剤、害虫忌避剤、各種の医薬や生理活性物質等、種々の機能や作用を持つ化学物質(薬剤等)を被担持成分として担持させることにより、これらの被担持成分を貯留すると共に経時的に徐々に放出させる徐放剤として、好適に使用することができる。   Further, the molded article of the present invention is a sustained-release carrier, and is used as an anti-aging agent, curing agent, agricultural chemical, fertilizer, disinfectant, disinfectant, antibacterial agent, insecticide, insecticide, herbicide, aromatic for polymer materials. By supporting chemical substances (pharmaceuticals, etc.) having various functions and actions such as pest repellents, various drugs and physiologically active substances as supported components, these supported components are stored and gradually with time. It can be suitably used as a sustained release agent to be released.

木発明の成形体を徐放性担体に用い、各種薬剤等を担持させて徐放剤として使用する場合、その薬剤等は用途に応じて自由に選択することができる。
具体的には、例えば農薬用殺虫剤としてのサリチオン、マラソン、ジメトエート、ダイアジノン、ジエチルアミド、2−エチルチオメチルフェニル=メチルカルバメート、チオリン酸、2−メチル−3−シクロヘキセン−1−カルボン酸等が挙げられる。
When the shaped article of the present invention is used as a sustained-release carrier and various drugs are supported and used as a sustained-release agent, the drug or the like can be freely selected according to the intended use.
Specific examples include, for example, salicione, marathon, dimethoate, diazinon, diethylamide, 2-ethylthiomethylphenyl = methylcarbamate, thiophosphoric acid, 2-methyl-3-cyclohexene-1-carboxylic acid and the like as agricultural chemical pesticides. It is done.

また、例えば殺菌剤としては、ノニルフェノールスルホン酸銅、ジネブ、アンゼプ、チウラム、ポリオキシン、シクロヘキシミド等が挙げられる。
また、例えば除草剤では、クロメトキシニル、ニトラリン、3−(3,3−ジメチルウレイド)フェニル=ターシャリ−ブチルカルバマート等が挙げられる。
Examples of the bactericides include copper nonylphenol sulfonate, dineb, anzep, thiuram, polyoxin, and cycloheximide.
Further, for example, herbicides include chloromethoxynyl, nitralin, 3- (3,3-dimethylureido) phenyl = tertiary-butylcarbamate and the like.

また、例えば抗菌剤としては、ヒノキチオールが挙げられる。
また、例えば害虫忌避剤としては、フェノール系化合物が挙げられる。
また、例えばプラスチック用酸化防止剤としては、2,2−ビス(4−ヒドロキジフェニル)プロパン等のビスフエノール、シクロヘキサンの縮合物、ジサリチルレゾルシン、亜リン酸エステル等が挙げられる。
For example, hinokitiol is mentioned as an antibacterial agent.
Further, for example, as a pest repellent, a phenolic compound may be mentioned.
Examples of the antioxidant for plastic include bisphenol such as 2,2-bis (4-hydroxydiphenyl) propane, a condensate of cyclohexane, disalicylic resorcin, and phosphite.

また、例えば老化防止剤としては、フェニル−β−ナフチルアミン等のアミン化合物、スチレン化フェノール等のフェノール化合物、チオ尿素誘導体、ベンゾイミダゾール類が挙げられる。
また、例えば肥料としては、尿素、硫安、硝安等のアンモニア系化合物、過リン酸石灰、重過リン酸石灰等のリン化合物、カリを含む化合物等が挙げられる。
Examples of the anti-aging agent include amine compounds such as phenyl-β-naphthylamine, phenol compounds such as styrenated phenol, thiourea derivatives, and benzimidazoles.
Examples of fertilizers include ammonia compounds such as urea, ammonium sulfate, and ammonium nitrate, phosphorus compounds such as lime superphosphate and lime heavy perphosphate, and compounds containing potassium.

さらに、例えば医薬や生理活性物質としては、降圧利尿剤、血管拡張剤、不整脈治療剤、強心剤、ホルモン剤、免疫調整剤、抗生物質、坑腫瘍剤、坑潰瘍剤、解熱剤、鎮痛剤、消炎剤、鎮咳去剤、鎮静剤、筋弛緩剤、抗癇癪剤等に分類される薬物を挙げることができる。これらの医薬・生理活性物質の具体的なものとしては、医業品要覧第5版(株式会社薬業時報社発行)に記載されている薬物又はそれらの類似薬物を挙げることができる。   Further, for example, as drugs and physiologically active substances, antihypertensive diuretics, vasodilators, arrhythmia therapeutic agents, cardiotonic agents, hormonal agents, immune regulators, antibiotics, antitumor agents, antiulcer agents, antipyretic agents, analgesics, anti-inflammatory agents And drugs classified into antitussives, sedatives, muscle relaxants, antiepileptics and the like. Specific examples of these pharmaceutical and physiologically active substances include drugs described in the Medical Products Handbook 5th edition (published by Yakuho Hokpo Co., Ltd.) or similar drugs.

但し、上に列挙した薬剤はあくまでも一例であり、徐放性担体に把持させることのできる薬剤はこれらに限定されるものではない。   However, the drugs listed above are merely examples, and the drugs that can be held by the sustained-release carrier are not limited thereto.

[VI]その他:
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記の説明に制限されるものではなく、適宜変形して実施することができる。
例えば、本発明の組成物、成形体、及び塗料の使用形態は上述したものに制限されるものではなく、その他の用途や形態で用いることも勿論可能である。
[VI] Other:
Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above description and can be implemented with appropriate modifications.
For example, the usage forms of the composition, molded article, and paint of the present invention are not limited to those described above, and can of course be used in other applications and forms.

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲において、以下の実施例に制限されること無く、任意に変形して実施することができる。なお、本明細書において、「部」は、特に言及しない限り「重量部」を意味する。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention can be arbitrarily changed and implemented in the range which does not deviate from the summary, without being restrict | limited to a following example. In the present specification, “parts” means “parts by weight” unless otherwise specified.

(1)分析方法
(1−1)細孔容積、比表面積
試料について、カンタクローム社製AS−1にてBET窒素吸着等温線(等温脱着曲線)を測定し、細孔容積(ml/g)、比表面積(m2/g)、最頻細孔直径Dmax(nm)、及び、最頻細孔直径Dmax±20%の細孔容積の全細孔容積に占める割合(%)を求めた。具体的には、細孔容積は相対圧P/P0=0.98のときの値を採用し、比表面積はP/P0=0.1,0.2,0.3の3点の窒素吸着量よりBET多点法を用いて算出した。
(1) Analytical method (1-1) Pore volume, specific surface area About a sample, BET nitrogen adsorption isotherm (isothermal desorption curve) was measured by AS-1 manufactured by Cantachrome, and pore volume (ml / g). , Specific surface area (m 2 / g), mode pore diameter D max (nm), and ratio (%) of pore volume of mode pore diameter D max ± 20% to the total pore volume It was. Specifically, the pore volume is a value when the relative pressure P / P 0 = 0.98, and the specific surface area is 3 points of P / P 0 = 0.1, 0.2, 0.3. It calculated using the BET multipoint method from the nitrogen adsorption amount.

また、最頻細孔直径(Dmax)が5nm以下のものについては、当業者に公知のHK法又はSF法で、5nm以上のものについてはBJT法で、それぞれ細孔分布曲線及び最頻細孔直径(Dmax)における微分細孔容積を求めることとした。なお、測定する相対圧の各点の間隔は0.025とした。 For those having a mode pore diameter (D max ) of 5 nm or less, the HK method or SF method known to those skilled in the art, and for those having a mode diameter of 5 nm or more by the BJT method, the pore distribution curve and mode The differential pore volume at the pore diameter (D max ) was determined. The interval between the points of the relative pressure to be measured was 0.025.

(1−2)粉末X線回折
理学電機社製RAD−RB装置を用い、CuKaを線源として、試料の粉末X線回折図の測定を行なった。測定時の条件は、発散スリット1/2deg、散乱スリット1/2deg、受光スリット0.15mmとした。
(1-2) Powder X-ray diffraction Using a RAD-RB apparatus manufactured by Rigaku Corporation, the powder X-ray diffraction pattern of the sample was measured using CuKa as a radiation source. The measurement conditions were a diverging slit 1/2 deg, a scattering slit 1/2 deg, and a light receiving slit 0.15 mm.

(1−3)金属不純物の含有量
試料2.5gにフッ酸15mlを加えて加熱し、乾固させたのち、水を加えて50mlとした。この水溶液を用いてICP発光分析を行なった。なお、ナトリウム及びカリウムはフレーム炎光法で分析した。
(1-3) Content of metal impurities 15 ml of hydrofluoric acid was added to 2.5 g of the sample and heated to dryness, and then water was added to make 50 ml. ICP emission analysis was performed using this aqueous solution. Sodium and potassium were analyzed by flame flame light method.

(1−4)固体Si−NMR測定
Bruker社製固体NMR装置(MSL300)を使用するとともに、共鳴周波数59.2MHz(7.05テスラ)、7mmのサンプルチューブを使用し、CP/MAS(Cross Polarization/Magic Angle Spining)プローブの条件で測定した。
具体的な測定条件を下の表2に示す。
(1-4) Solid-state Si-NMR measurement Using a Bruker solid-state NMR apparatus (MSL300), using a sample tube with a resonance frequency of 59.2 MHz (7.05 Tesla) and 7 mm, CP / MAS (Cross Polarization) / Magic Angle Spining) Measured under probe conditions.
Specific measurement conditions are shown in Table 2 below.

Figure 0004691985
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測定データの解析(Q4ピーク位置の決定)は、ピーク分割によって各ピークを抽出する方法で行なう。具体的には、ガウス関数を使用した波形分離解析を行なう。この解析には、サーモガラナック(Thermogalatic)社製の波形処理ソフト「GRAMS386」を使用することができる。
これにより、Q4/Q3の値を算出した。
Analysis of measured data (Q 4 Determination of the peak position) is performed by a method of extracting each peak by the peak division. Specifically, waveform separation analysis using a Gaussian function is performed. For this analysis, waveform processing software “GRAMS386” manufactured by Thermogalatic Co. can be used.
Thereby, the value of Q 4 / Q 3 was calculated.

(2)本発明の成形体の外部に開放されたシリカの細孔容積の測定方法
(1−1)で説明した分析方法と同様にして、本発明の成形体中に含まれるシリカのみの細孔容積Vp(ml/g)、本発明の成形体の細孔容積Vq(ml/g)、本発明の成形体の最頻細孔直径Dmax(nm)、及び、最頻細孔直径Dmax±20%の細孔容積の全細孔容積に占める割合(%)、並びに、シリカを含まない他は同様にして作製した成形体の細孔容積Vr(ml/g)を求める。
(2) Method for measuring pore volume of silica released to the outside of the molded article of the present invention In the same manner as the analysis method described in (1-1), only the silica contained in the molded article of the present invention is finely divided. Pore volume Vp (ml / g), pore volume Vq (ml / g) of the molded article of the present invention, mode pore diameter D max (nm) of the molded article of the present invention, and mode pore diameter D The ratio (%) of the pore volume of max ± 20% to the total pore volume, and the pore volume Vr (ml / g) of a molded article produced in the same manner except that silica is not contained are obtained.

次いで、本発明の成形体中のシリカの重量割合をa%、シリカ以外のものの重量割合をb%、a+b=100として、以下の計算式1により、成形体の外部に開放されているシリカの細孔容積Sを求める。
S=(Vq−Vr×b/100)×100/a ・・・計算式1
Next, assuming that the weight ratio of silica in the molded body of the present invention is a%, the weight ratio of those other than silica is b%, and a + b = 100, The pore volume S is determined.
S = (Vq−Vr × b / 100) × 100 / a Formula 1

また、本発明の成形体の外部に開放されたシリカの細孔容積の割合T(%)は、以下の計算式2で求められる。
T=(S/Vp)×100 ・・・計算式2
Moreover, the ratio T (%) of the pore volume of the silica opened to the outside of the molded body of the present invention can be obtained by the following calculation formula 2.
T = (S / Vp) × 100 Formula 2

(3)実施例1
(シリカの製造方法)
ガラス型で、上部に大気開放の水冷コンデンサが取り付けてある5Lセパラプルフラスコ(ジャケット付き)に、純水1000gを仕込んだ。80rpmで攪拌しながら、これにテトラメトキシシラン1400gを3分間かけて仕込んだ。
(3) Example 1
(Method for producing silica)
1000 g of pure water was charged into a 5 L separable flask (with a jacket), which was a glass mold and was equipped with a water-cooled condenser open to the atmosphere at the top. While stirring at 80 rpm, 1400 g of tetramethoxysilane was charged into this over 3 minutes.

水/テトラメトキシシランのモル比は約6/1である。セバラプルフラスコのジャケットには50℃の温水を通水した。引き続き攪拌を継続し、内容物が沸点に到達した時点で、攪拌を停止した。引き続き約0.5時間、ジャケットに50℃の温水を通水して生成したゾルをゲル化させた。   The water / tetramethoxysilane molar ratio is about 6/1. Warm water of 50 ° C. was passed through the jacket of the separable flask. Stirring was continued, and the stirring was stopped when the contents reached the boiling point. Subsequently, hot water of 50 ° C. was passed through the jacket for about 0.5 hour to gel the sol produced.

その後、速やかにゲルを取り出し、目開き600ミクロンのナイロン製網を通してゲルを粉砕し、粉体状のウェットゲル(シリカヒドロゲル)を得た。このヒドロゲル450gと純水450gとを1Lのガラス製オートクレープに仕込み、170℃で水熱処理を実施した。3時間水熱処理した後、目開き100ミクロンのナイロン製網を通して液を切り、濾滓を水洗することなく150℃で恒量となるまで減圧乾燥した。   Thereafter, the gel was quickly taken out and pulverized through a nylon net having an opening of 600 microns to obtain a powdery wet gel (silica hydrogel). 450 g of this hydrogel and 450 g of pure water were charged into a 1 L glass autoclave and hydrothermally treated at 170 ° C. After hydrothermal treatment for 3 hours, the liquid was cut through a nylon mesh having an opening of 100 microns, and the filter cake was dried under reduced pressure at 150 ° C. until it became a constant weight without washing with water.

得られたシリカゲル(本発明のシリカ)を粉砕機(ホソカワミクロンAFG−200型)で粉砕し、気力分級によって平均粒径5μmの粉体(平均粒径5μmのシリカゲル)を得た。
また、この平均粒径5μmのシリカゲルの粉体を湿式粉砕機{三井鉱山SCミル(SC−50型)}で粉砕し、平均粒径1μmのシリカゲルスラリー(平均粒径1μmのシリカゲル)を得た。
さらに、水熱処理の温度を200℃に変更し、また、粉砕を三井鉱山ファインミル(SF−30型)で行なうようにした他は、上述した平均粒径5μmのシリカゲルの調製方法と同様にして、平均粒径2μmの粉体(平均粒径2μmのシリカゲル)を得た。
得られた粉体、及び、スラリーの乾固物を、それぞれ走査型電子顕微鏡で観察したところ、これらの粒子はいずれも破断面を持った破砕状の粒子であった。
The obtained silica gel (silica of the present invention) was pulverized with a pulverizer (Hosokawa Micron AFG-200 type), and powder with an average particle diameter of 5 μm (silica gel with an average particle diameter of 5 μm) was obtained by aerodynamic classification.
The silica gel powder having an average particle size of 5 μm was pulverized by a wet pulverizer {Mitsui Mine SC Mill (SC-50 type)} to obtain a silica gel slurry having an average particle size of 1 μm (silica gel having an average particle size of 1 μm). .
Furthermore, the hydrothermal treatment temperature was changed to 200 ° C., and the pulverization was performed with a Mitsui Mining Fine Mill (SF-30 type), in the same manner as the method for preparing silica gel with an average particle diameter of 5 μm. A powder having an average particle diameter of 2 μm (silica gel having an average particle diameter of 2 μm) was obtained.
When the obtained powder and the dried solid product of the slurry were observed with a scanning electron microscope, these particles were all crushed particles having a fracture surface.

得られたシリカゲルについて、それぞれ、最頻細孔直径(nm)、細孔容積(ml/g)、比表面積(m2/g)、最頻細孔直径(Dmax)±20%の細孔容積の全細孔容積に占める割合(%)、及び、Q4/Q3を測定した結果を表3に示す。
また、粉末X線回折図には結晶性のピークは出現しておらず、また周期的構造による低角度側(2θ≦5deg)のピークも認められなかった。
About the obtained silica gel, the pores with the most frequent pore diameter (nm), the pore volume (ml / g), the specific surface area (m 2 / g), and the most frequent pore diameter (D max ) ± 20%, respectively. Table 3 shows the ratio (%) of the volume to the total pore volume, and the measurement results of Q 4 / Q 3 .
Further, no crystalline peak appeared in the powder X-ray diffraction diagram, and no peak on the low angle side (2θ ≦ 5 deg) due to the periodic structure was observed.

なお、得られたシリカゲルの不純物濃度は、いずれも、鉄とアルミニウムとがそれぞれ2ppmずつ検出された以外は、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、チタン、及びクロムはいずれも1ppm以下であった。   The impurity concentration of the obtained silica gel was 1 ppm or less for all of sodium, potassium, calcium, magnesium, titanium, and chromium except that 2 ppm each of iron and aluminum were detected.

Figure 0004691985
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(成形体の作製)
固形分(バインダ樹脂+シリカ)に対するシリカの割合が60重量%となるように配合した溶液(本発明の塗料)をPETフィルム(基材,シート)にバーコータ#30を用い塗布した。溶液は、バインダ樹脂のエマルジョン0.8g(固形分50重量%:バインダ樹脂0.4g)、水3.6g、上記平均粒径5μmのシリカゲル0.6gを混合して調製した。
(Production of molded body)
A solution (paint of the present invention) formulated so that the ratio of silica to solid content (binder resin + silica) was 60% by weight was applied to a PET film (base material, sheet) using a bar coater # 30. The solution was prepared by mixing 0.8 g of a binder resin emulsion (solid content 50% by weight: 0.4 g of binder resin), 3.6 g of water, and 0.6 g of silica gel having an average particle size of 5 μm.

バインダ樹脂のエマルジョンとしては、ボンコートCG−5010(大日本インキ化学工業(株)、アクリルウレタンエマルジョン)を用いた。なお、バインダ樹脂であるアクリルウレタンのガラス転移温度Tgは30℃である。   Boncoat CG-5010 (Dainippon Ink & Chemicals, Inc., acrylic urethane emulsion) was used as the binder resin emulsion. In addition, the glass transition temperature Tg of acrylic urethane which is binder resin is 30 degreeC.

塗布したPETフィルムを、80℃の真空乾燥機で乾燥した。これにより、PETフィルム表面に、本発明の成形体としての塗膜が形成された。
この塗膜について、最頻細孔直径(nm)、細孔容積(ml/g)、比表面積(m2/g)、最頻細孔直径(Dmax)±20%の細孔容積の全細孔容積に占める割合(%)、及び、塗膜を形成したPETフィルム(本発明の成形体)の外部に開放されたシリカの細孔容積の割合T(%)を測定した。測定結果を、使用したシリカのQ4/Q3とともに、表4に示す。
The coated PET film was dried with a vacuum dryer at 80 ° C. Thereby, the coating film as a molded object of this invention was formed in the PET film surface.
For this coating film, the total pore volume of the mode pore diameter (nm), pore volume (ml / g), specific surface area (m 2 / g), mode pore diameter (D max ) ± 20% The ratio (%) to the pore volume and the ratio T (%) of the pore volume of silica released to the outside of the PET film (molded article of the present invention) on which the coating film was formed were measured. The measurement results are shown in Table 4 together with Q 4 / Q 3 of the silica used.

Figure 0004691985
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塗料を塗布したPETフィルムに液晶サーモメーターを付け、相対湿度90%の小型環境試験器(ESPECSH240)に入れ、吸湿発熱性を観察したところ、サーモテープにおいて2℃の温度上昇が観察された。   A liquid crystal thermometer was attached to the PET film to which the paint was applied, and the PET film was placed in a small environmental tester (ESPECSH240) having a relative humidity of 90%.

また、上記塗料を塗布したPETフィルムをシリカの細孔容積に相当する量のリモネン溶液に浸漬し室温で徐放性を確認したところ、1週間後でもリモネンの香りが確認された。これに対し、同じリモネン溶液を通常の布に浸漬したところ、リモネンの香りは1日で消失した。   Moreover, when the PET film coated with the paint was immersed in a limonene solution in an amount corresponding to the pore volume of silica and the sustained release property was confirmed at room temperature, the smell of limonene was confirmed even after one week. In contrast, when the same limonene solution was immersed in a normal cloth, the limonene scent disappeared in one day.

以上の結果から、シリカ及びバインダ樹脂を溶剤と混合し、基材に塗布し、その後、溶剤を除去することにより、シリカの細孔容積の30%以上が外部に開放された成形体を作製することができることが確認された。さらに、本発明の成形体は、高い吸湿発熱性及び徐放性を示すことが確認された。また、上述したように、観察された温度上昇は水の吸着熱に起因するものと考えられるため、本発明の成形体には多量の水が吸着したものと思料されるので、本発明の成形体は、吸放出性能に優れ、また、高い調湿性が期待できる。   From the above results, silica and binder resin are mixed with a solvent, applied to a base material, and then the solvent is removed to produce a molded body in which 30% or more of the pore volume of silica is open to the outside. It was confirmed that it was possible. Furthermore, it was confirmed that the molded body of the present invention exhibits high moisture absorption exothermic property and sustained release property. Further, as described above, since the observed temperature rise is considered to be caused by the heat of adsorption of water, it is considered that a large amount of water is adsorbed to the molded body of the present invention. The body is excellent in absorption and release performance and can be expected to have high humidity control.

(4)実施例2
実施例1と同様にして、平均粒径5μmのシリカゲル(本発明のシリカ)を作製した。次いで、得られた平均粒径5μmのシリカゲルを水と混合して、固形分10重量%のシリカスラリーとした。
このシリカスラリーを、重量比でシリカゲル:バインダ樹脂=3:1となり、基材に対して塗布量がシリカ3重量%、バインダ樹脂1重量%となるように、バインダ樹脂及び水の混合液160gと混合して塗布用溶液(塗料)とし、これに基材として綿(繊維)を含浸させた。なお、バインダ樹脂としては、アクリルエマルジョン{三菱レイヨン(株)ダイアナールLX−100}を用いた。
(4) Example 2
In the same manner as in Example 1, silica gel (silica of the present invention) having an average particle diameter of 5 μm was produced. Subsequently, the obtained silica gel having an average particle diameter of 5 μm was mixed with water to obtain a silica slurry having a solid content of 10% by weight.
160 g of a mixed solution of a binder resin and water so that the silica slurry has a weight ratio of silica gel: binder resin = 3: 1, and the coating amount with respect to the base material is 3 wt% silica and 1 wt% binder resin. The mixture was mixed to obtain a coating solution (paint), and this was impregnated with cotton (fiber) as a base material. As the binder resin, an acrylic emulsion {Mitsubishi Rayon Co., Ltd. DIANAL LX-100} was used.

含浸後、基材である綿を、絞り率150%で絞り、その後110℃で乾燥させ、成形体を作製した。なお、絞り率は
「絞り率=(基材に含浸された塗布溶液の重量/基材の重量)×100」
にて定義される値である。
次いで、作製した成形体について、最頻細孔直径(nm)、細孔容積(ml/g)、比表面積(m2/g)、最頻細孔直径(Dmax)±20%の細孔容積の全細孔容積に占める割合(%)、及び、本発明の成形体の外部に開放されたシリカの細孔容積の割合T(%)を測定した。測定結果を、使用したシリカのQ4/Q3とともに、表5に示す。
After impregnation, the base cotton was drawn with a drawing rate of 150% and then dried at 110 ° C. to produce a molded body. The drawing rate is “squeezing rate = (weight of coating solution impregnated on base material / weight of base material) × 100”.
It is a value defined by.
Next, with respect to the produced molded body, pores having a mode pore diameter (nm), a pore volume (ml / g), a specific surface area (m 2 / g), and a mode pore diameter (D max ) ± 20%. The ratio (%) of the volume to the total pore volume and the ratio T (%) of the pore volume of the silica opened to the outside of the molded body of the present invention were measured. The measurement results are shown in Table 5 together with Q 4 / Q 3 of the silica used.

(5)実施例3
バインダ樹脂として、アクリルエマルジョン{大日本インキ化学工業(株)ボンコートCG−5010}を用いた他は、実施例2と同様にして成形体を作製し、作製した成形体について、最頻細孔直径(nm)、細孔容積(ml/g)、比表面積(m2/g)、最頻細孔直径(Dmax)±20%の細孔容積の全細孔容積に占める割合(%)、及び、本発明の成形体の外部に開放されたシリカの細孔容積の割合T(%)を測定した。測定結果を、使用したシリカのQ4/Q3とともに、表5に示す。
(5) Example 3
A molded body was prepared in the same manner as in Example 2 except that acrylic emulsion {Dainippon Ink & Chemicals, Inc. Boncoat CG-5010} was used as the binder resin. (Nm), pore volume (ml / g), specific surface area (m 2 / g), mode pore diameter (D max ) ± 20% of pore volume in total pore volume (%), And the ratio T (%) of the pore volume of the silica open | released outside the molded object of this invention was measured. The measurement results are shown in Table 5 together with Q 4 / Q 3 of the silica used.

(6)実施例4
バインダ樹脂として、シリコーンエマルジョン{北広ケミカル(株) TF−3500}を用いた他は、実施例2と同様にして成形体を作製し、作製した成形体について、最頻細孔直径(nm)、細孔容積(ml/g)、比表面積(m2/g)、最頻細孔直径(Dmax)±20%の細孔容積の全細孔容積に占める割合(%)、及び、本発明の成形体の外部に開放されたシリカの細孔容積の割合T(%)を測定した。測定結果を、使用したシリカのQ4/Q3とともに、表5に示す。
(6) Example 4
Except for using a silicone emulsion {Kitahiro Chemical Co., Ltd. TF-3500} as the binder resin, a molded body was prepared in the same manner as in Example 2, and the most frequent pore diameter (nm), Pore volume (ml / g), specific surface area (m 2 / g), mode pore diameter (D max ) ± 20% of pore volume in total pore volume (%), and the present invention The ratio T (%) of the pore volume of silica released to the outside of the molded body was measured. The measurement results are shown in Table 5 together with Q 4 / Q 3 of the silica used.

(7)実施例5
バインダ樹脂として、ウレタンエマルジョン{大日精化工業(株) レザミンD−2020}、及び、架橋剤{大日精化工業(株)レザミンD−54 ウレタンエマルジョン重量に対し5%混合}を用いた他は、実施例2と同様にして成形体を作製し、作製した成形体について、最頻細孔直径(nm)、細孔容積(ml/g)、比表面積(m2/g)、最頻細孔直径(Dmax)±20%の細孔容積の全細孔容積に占める割合(%)、及び、本発明の成形体の外部に開放されたシリカの細孔容積の割合T(%)を測定した。測定結果を、使用したシリカのQ4/Q3とともに、表5に示す。
(7) Example 5
Other than using a urethane emulsion {Daiichi Seika Kogyo Co., Ltd. Resamine D-2020} and a cross-linking agent {Daiichi Seika Kogyo Co., Ltd. Resamine D-54 5% mixed with urethane emulsion weight} as the binder resin Then, a molded body was prepared in the same manner as in Example 2, and the modest pore diameter (nm), pore volume (ml / g), specific surface area (m 2 / g), and modest size were measured. The ratio (%) of the pore diameter (D max ) ± 20% to the total pore volume and the ratio T (%) of the pore volume of the silica opened to the outside of the molded body of the present invention. It was measured. The measurement results are shown in Table 5 together with Q 4 / Q 3 of the silica used.

(8)比較例1
シリカ粒子として、ファインミルにて粒径2μmに粉砕したシリカゲル(即ち、実施例1において調製した平均粒径2μmのシリカゲルと同様のシリカゲル)を用いた他は、実施例4と同様にして成形体を作製し、作製した成形体について、最頻細孔直径(nm)、細孔容積(ml/g)、比表面積(m/g)、最頻細孔直径(Dmax)±20%の細孔容積の全細孔容積に占める割合(%)、及び、本発明の成形体の外部に開放されたシリカの細孔容積の割合T(%)を測定した。測定結果を、使用したシリカのQ4/Q3とともに、表5に示す。
(8) Comparative Example 1
A molded product in the same manner as in Example 4 except that silica gel pulverized to a particle size of 2 μm by a fine mill (that is, silica gel similar to silica gel having an average particle size of 2 μm prepared in Example 1) was used as silica particles. And the molded body thus produced had a mode pore diameter (nm), a pore volume (ml / g), a specific surface area (m 2 / g), and a mode pore diameter (D max ) ± 20%. The ratio (%) of the pore volume to the total pore volume and the ratio T (%) of the pore volume of the silica opened to the outside of the molded body of the present invention were measured. The measurement results are shown in Table 5 together with Q 4 / Q 3 of the silica used.

(9)比較例2
シリカ粒子として、SCミルにて1μmに粉砕したシリカゲル(即ち、実施例1において調製した平均粒径1μmのシリカゲルと同様のシリカゲル)を用いた他は、実施例4と同様にして成形体を作製し、作製した成形体について、最頻細孔直径(nm)、細孔容積(ml/g)、比表面積(m/g)、最頻細孔直径(Dmax)±20%の細孔容積の全細孔容積に占める割合(%)、及び、本発明の成形体の外部に開放されたシリカの細孔容積の割合T(%)を測定した。測定結果を、使用したシリカのQ4/Q3とともに、表5に示す。
(9) Comparative Example 2
A molded body was produced in the same manner as in Example 4 except that silica gel pulverized to 1 μm by an SC mill (that is, silica gel similar to silica gel having an average particle diameter of 1 μm prepared in Example 1) was used as silica particles. For the formed article, the pores with the most frequent pore diameter (nm), the pore volume (ml / g), the specific surface area (m 2 / g), and the most frequent pore diameter (D max ) ± 20% The ratio (%) of the volume to the total pore volume and the ratio T (%) of the pore volume of the silica opened to the outside of the molded body of the present invention were measured. The measurement results are shown in Table 5 together with Q 4 / Q 3 of the silica used.

Figure 0004691985
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実施例2〜5、比較例1及び2から、シリカ及びバインダ樹脂を溶剤と混合し、基材に含浸させ、その後、溶剤を除去することにより、シリカの細孔容積の30%以上が外部に開放された成形体を作製することができることが確認された。
From Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 , silica and binder resin are mixed with a solvent, impregnated into a base material, and then the solvent is removed, so that 30% or more of the pore volume of silica is exposed to the outside. It was confirmed that an open molded body can be produced.

また、実施例4で作製した成形体について、小型環境試験機(ESPEC SH240)を用いて吸湿実験を行なった。具体的には、実施例4で作製した成形体を温度20℃、湿度65%系内で24時間吸湿させた後、温度30℃、湿度90%系内で15分間吸湿させ、吸湿率を測定した。その後、さらに同条件で2回目の測定を行ない、2回目の吸湿量を成形体全体の重量で割って、吸湿率を求めた。   Further, the molded body produced in Example 4 was subjected to a moisture absorption experiment using a small environmental tester (ESPEC SH240). Specifically, the molded body produced in Example 4 was absorbed for 24 hours in a system at a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65% for 24 hours, and then absorbed in a system of a temperature of 30 ° C. and a humidity of 90% for 15 minutes, and the moisture absorption rate was measured. did. Thereafter, the second measurement was further performed under the same conditions, and the second moisture absorption amount was divided by the weight of the entire molded body to obtain the moisture absorption rate.

同様の条件で測定した綿のみの吸湿率が4.1重量%であるのに対し、ここで測定した、綿に塗布用溶液を含浸させて製造した成形体の吸湿率は5.5重量%であった。これにより、本発明の成形体は、高い吸湿性を示すことが確認された。   Whereas the moisture absorption rate of only cotton measured under the same conditions is 4.1% by weight, the moisture absorption rate of a molded product produced by impregnating cotton with a coating solution measured here is 5.5% by weight. Met. Thereby, it was confirmed that the molded object of this invention shows high hygroscopicity.

また、実施例4で作製した成形体と実施例4で使用した未加工の綿について、家庭用全自動洗濯機で洗濯処理(洗濯、脱水、すすぎ、脱水、すすぎ、脱水、の運転サイクル)を実施した。洗濯洗剤としては花王(株)製アタックを使用し、洗濯温度は室温で行なった。これらを室温で3時間乾燥させ、布の香りの強さを10人が嗅いで比較した。その結果、10人全員が、実施例4の成形体の方が香りが強いと判定した。また、5時間後に同様に10人が嗅いだところ、10人全員が香りの残存があると判定した。   In addition, the molded body produced in Example 4 and the unprocessed cotton used in Example 4 were subjected to washing treatment (operation cycle of washing, dehydration, rinsing, dehydration, rinsing, dehydration) in a fully automatic washing machine for home use. Carried out. As a laundry detergent, an attack made by Kao Corporation was used, and the washing temperature was room temperature. These were dried at room temperature for 3 hours, and ten persons smelled and compared the fragrance strength of the cloth. As a result, all 10 persons determined that the molded body of Example 4 had a stronger scent. Moreover, when 10 people smelled similarly after 5 hours, all 10 persons determined that there was residual scent.

さらに、実施例4で作製した成形体と実施例4で使用した未加工の綿を、市販の柔軟仕上げ剤(花王(株)製ハミングフレア)が0.03%となるように調合した水溶液に浸した後、洗濯機で脱水した。これらを室温で3時間乾燥させ、布の香りの強さを10人が嗅いで比較した。その結果、10人全員が、実施例4の成形体の方が香りが強いと判定した。また、5時間後に同様に10人が嗅いだところ、10人全員が香りの残存があると判定した。   Furthermore, the molded body produced in Example 4 and the unprocessed cotton used in Example 4 were mixed into an aqueous solution prepared so that the commercially available soft finish (Humming flare manufactured by Kao Corporation) was 0.03%. After soaking, it was dehydrated in a washing machine. These were dried at room temperature for 3 hours, and ten persons smelled and compared the fragrance strength of the cloth. As a result, all 10 persons determined that the molded body of Example 4 had a stronger scent. Moreover, when 10 people smelled similarly after 5 hours, all 10 persons determined that there was residual scent.

更に、実施例4,比較例1及び2で作製した成形体について、それぞれ、HITACHI全自動電気洗濯機{白い約束60(NW−6CY)}を用いて10回洗濯{各回とも洗い:6分、すすぎ:2回、脱水:3分、水量:25L、洗剤(花王アタック)16.7g、共洗:新品Tシャツ7枚}を実施し、洗濯前後の成形体についてセイコーインスツルメンツ製TG−DTA6300型(白金パン使用:空気下200ml/min)を用いてシリカゲルの残存量測定実験を行なった。
その結果、洗濯前後のシリカゲル残存率は、実施例4で作製した成形体は51%、比較例1で作製した成形体は61%、比較例2で作製した成形体は59%であった。このことから、本発明の成形体は充分な洗濯耐久性を有していることが確認された。
Further, the molded bodies produced in Example 4 and Comparative Examples 1 and 2 were each washed 10 times using a HITACHI fully automatic electric washing machine {White Promise 60 (NW-6CY)} {each wash: 6 minutes, Rinse: twice, dehydration: 3 minutes, amount of water: 25 L, detergent (Kao Attack) 16.7 g, co-washing: 7 new T-shirts}, TG-DTA6300 type manufactured by Seiko Instruments Inc. Using a platinum pan: 200 ml / min under air), an experiment for measuring the remaining amount of silica gel was performed.
As a result, the silica gel residual ratio before and after washing was 51% for the molded body produced in Example 4, 61% for the molded body produced in Comparative Example 1 , and 59% for the molded body produced in Comparative Example 2 . From this, it was confirmed that the molded article of the present invention has sufficient washing durability.

本発明の樹脂成形体、樹脂組成物、及び塗料は、建材用途分野、触媒用途分野、空調分野、塗料・インク分野、樹脂用添加剤用途分野、製紙用途分野、食品用途分野、医農薬分野、分離材料分野、農業用途分野、生活関連分野、衣料分野など、様々な分野に用いることができる。   The resin molded body, resin composition, and paint of the present invention are a building material use field, a catalyst use field, an air conditioning field, a paint / ink field, a resin additive use field, a papermaking use field, a food use field, a medical pesticide field, It can be used in various fields such as a separation material field, an agricultural application field, a life-related field, and a clothing field.

Claims (5)

少なくともバインダ樹脂とシリカとからなる樹脂成形体であって、
該シリカの細孔容積の63%以上が、該樹脂成形体の外部に開放されており、
該シリカが、下記(a)〜(f)の条件を満たす
ことを特徴とする、樹脂成形体。
(a)該シリカの細孔容積が、0.3ml/g以上3.0ml/g以下。
(b)該シリカの比表面積が、100m 2 /g以上1000m 2 /g以下。
(c)該シリカの最頻細孔直径が、2nm以上50nm以下。
(d)該シリカの平均粒径が2μmを超え、最頻細孔直径(D max )の値の±20%の範囲にある細孔の総容積が、全細孔の総容積の50%以上。
(e)該シリカの固体Si−NMR測定における、−OSiが3個結合したSi(Q )と−OSiが4個結合したSi(Q )とのモル比を示すQ /Q の値が1.4以上。
(f)該シリカがシリコンアルコキサイドを加水分解し、水熱処理して得られたものである。
A resin molding comprising at least a binder resin and silica,
63 % or more of the pore volume of the silica is open to the outside of the resin molded body ,
The resin molded product , wherein the silica satisfies the following conditions (a) to (f) .
(A) The pore volume of the silica is 0.3 ml / g or more and 3.0 ml / g or less.
(B) The specific surface area of the silica is 100 m 2 / g or more and 1000 m 2 / g or less.
(C) The mode pore diameter of the silica is 2 nm or more and 50 nm or less.
(D) the average particle diameter of the silica exceeds 2 μm, and the total volume of pores in the range of ± 20% of the value of the most frequent pore diameter (D max ) is 50% or more of the total volume of all the pores .
In the solid Si-NMR measurement of (e) the silica, -OSi are three bonded Si (Q 3) and -OSi of Q 4 / Q 3 in which a molar ratio of four bonded Si (Q 4) The value is 1.4 or more.
(F) The silica is obtained by hydrolyzing silicon alkoxide and hydrothermally treating it.
基材を更に備えると共に、
該基材の少なくとも一部に、該シリカが該バインダ樹脂によって固着されている
ことを特徴とする、請求項1に記載の樹脂成形体。
And further comprising a substrate,
The resin molded article according to claim 1, wherein the silica is fixed to at least a part of the base material by the binder resin.
該基材が、少なくとも繊維からなる
ことを特徴とする、請求項に記載の樹脂成形体
The resin molded body according to claim 2 , wherein the base material comprises at least a fiber .
該バインダ樹脂のガラス転移温度が、−80℃以上110℃以下である
ことを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載の樹脂成形体
The resin molded body according to any one of claims 1 to 3 , wherein the binder resin has a glass transition temperature of -80 ° C or higher and 110 ° C or lower .
該樹脂成形体が、該バインダ樹脂、該シリカ、及び溶剤を混合し、該溶剤を除去して得られるものであり、該バインダ樹脂が、該溶剤中でコロイドとなり、エマルジョンを形成するものである  The resin molded body is obtained by mixing the binder resin, the silica, and a solvent and removing the solvent, and the binder resin becomes a colloid in the solvent to form an emulsion.
ことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂成形体。The resin molded product according to any one of claims 1 to 4, wherein
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