JP5943555B2 - Thermally expandable microspheres and their applications - Google Patents

Thermally expandable microspheres and their applications Download PDF

Info

Publication number
JP5943555B2
JP5943555B2 JP2011117662A JP2011117662A JP5943555B2 JP 5943555 B2 JP5943555 B2 JP 5943555B2 JP 2011117662 A JP2011117662 A JP 2011117662A JP 2011117662 A JP2011117662 A JP 2011117662A JP 5943555 B2 JP5943555 B2 JP 5943555B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thermally expandable
fine particles
weight
expandable microspheres
hollow fine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011117662A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012017453A (en
Inventor
福井 章人
章人 福井
野村 貫通
貫通 野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Original Assignee
Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd filed Critical Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Priority to JP2011117662A priority Critical patent/JP5943555B2/en
Publication of JP2012017453A publication Critical patent/JP2012017453A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5943555B2 publication Critical patent/JP5943555B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、熱膨張性微小球およびその用途に関する。   The present invention relates to thermally expandable microspheres and uses thereof.

熱可塑性樹脂を外殻とし、その内部に発泡剤が封入された構造を有する熱膨張性微小球は、一般に熱膨張性マイクロカプセル(熱膨張性微小球)と呼ばれている。熱可塑性樹脂としては、通常、塩化ビニリデン系共重合体、アクリロニトリル系共重合体、アクリル酸エステル系共重合体等が用いられている。また、発泡剤としてはイソブタンやイソペンタン等の炭化水素が主に使用されている(特許文献1参照)。
この熱膨張性微小球を加熱膨張すると中空微粒子が得られる。たとえば、特許文献2および3には、表面に極性基が存在する中空微粒子が紹介されており、セラミック組成物の混合や成形時に破壊され難いとされている。しかしながら、混合や成形時の耐つぶれ性改善(耐久性改善)は不十分なものである。
Thermally expandable microspheres having a structure in which a thermoplastic resin is used as an outer shell and a foaming agent is enclosed therein are generally called thermal expandable microcapsules (thermally expandable microspheres). As the thermoplastic resin, a vinylidene chloride copolymer, an acrylonitrile copolymer, an acrylate copolymer, or the like is usually used. Moreover, hydrocarbons, such as isobutane and isopentane, are mainly used as a foaming agent (refer patent document 1).
When these thermally expandable microspheres are heated and expanded, hollow fine particles are obtained. For example, Patent Documents 2 and 3 introduce hollow fine particles having polar groups on the surface, which are difficult to be destroyed during mixing and forming of a ceramic composition. However, the crushing resistance improvement (durability improvement) at the time of mixing and molding is insufficient.

また、特許文献4には、特定モノマーおよび架橋剤から得られたポリマーによって形成された外殻を有し、発泡倍率が20〜100倍の熱膨張性マイクロカプセルを加熱発泡してなる中空微粒子を軽量セメント製品に配合することが記載されている。しかしながら、この中空微粒子でも耐久性の改善は不十分である。
さらに、特許文献5には、セラミック組成物の混合や成形時に、破壊され難い中空微粒子と熱膨張性マイクロカプセルとの混合物が開示されている。しかしながら、この混合物は、粒度分布をシャープにしただけに過ぎず、耐久性の本質的な改善とはいえない。
Patent Document 4 discloses hollow fine particles obtained by heating and foaming thermally expandable microcapsules having an outer shell formed of a polymer obtained from a specific monomer and a crosslinking agent and having an expansion ratio of 20 to 100 times. It is described that it is blended into lightweight cement products. However, even with these hollow fine particles, the improvement in durability is insufficient.
Furthermore, Patent Document 5 discloses a mixture of hollow microparticles and thermally expandable microcapsules that are not easily destroyed during mixing and molding of a ceramic composition. However, this mixture only sharpens the particle size distribution and is not an essential improvement in durability.

特許文献6には、優れた繰り返し圧縮耐久性を示す中空微粒子が記載されている。繰り返し圧縮耐久性の測定では、中空微粒子に対して2.5Nから18Nまで10N/minという非常に遅い加圧速度で加圧し、その後、18Nから2.5Nまで10N/minという非常に遅い除圧速度で除圧する一連の操作が8回繰り返される。ここでは、加圧および除圧がいずれも緩やかに行われ、優れた繰り返し圧縮耐久性を示す中空微粒子では、加えられる圧力が最も低い2.5Nのときには、ほぼ球状になるまで復元する。
しかし、中空微粒子を実際に使用する際、上記のように緩やかに圧力が加えられたり、緩やかに圧力が除かれたりする「静的な圧力変化」を受けることは非常に稀である。中空微粒子は、通常、加圧下で混合したり、配管移送したり、充填したりすることが非常に多い。その場合は、加圧と除圧が短時間に繰り返し行われる「動的な圧力変化」を中空微粒子が受ける。「静的な圧力変化」に対して優れた圧縮耐久性を示す中空微粒子であっても、加圧と除圧との間隔が短時間で繰り返し行われる場合、すなわち、加圧によって変形し、除圧で球状に復元する前に、さらに加圧されるという状況が繰り返されるという「動的な圧力変化」を受ける場合には、圧縮耐久性が優れるとは必ずしも限らないことがわかった。
Patent Document 6 describes hollow fine particles exhibiting excellent repeated compression durability. In the measurement of repeated compression durability, the hollow fine particles were pressurized from 2.5 N to 18 N at a very slow pressurization rate of 10 N / min, and then from 18 N to 2.5 N at a very slow depressurization of 10 N / min. A series of operations for releasing pressure at a speed is repeated eight times. Here, pressurization and depressurization are both performed gently, and the hollow fine particles exhibiting excellent repeated compression durability are restored until they are almost spherical when the applied pressure is the lowest of 2.5N.
However, when actually using the hollow fine particles, it is very rare to receive a “static pressure change” in which pressure is gently applied or gently removed as described above. The hollow fine particles are usually very often mixed under pressure, transferred by piping, or filled. In that case, the hollow fine particles are subjected to “dynamic pressure change” in which pressurization and depressurization are repeatedly performed in a short time. Even hollow microparticles with excellent compression durability against “static pressure changes” are deformed and removed by pressurization when the interval between pressurization and depressurization is repeated in a short time. It was found that the compression durability is not always excellent when subjected to a “dynamic pressure change” in which the state of further pressurization is repeated before being restored to a spherical shape by pressure.

米国特許第3615972号明細書US Pat. No. 3,615,972 特開2003−327482号公報JP 2003-327482 A 特開2003−327483号公報JP 2003-327383 A 特開2004−131361号公報JP 2004-131361 A 特開2005−067943号公報JP 2005-067943 A 国際公開第2007/058379号パンフレットInternational Publication No. 2007/058379 Pamphlet

本発明の目的は、熱膨張させた場合に動的な圧力変化に対して優れた耐久性を有する中空微粒子となる熱膨張性微小球およびその用途を提供することである。以下では、「動的な圧力変化に対する耐久性」を「動的耐久性」と省略することがある。   An object of the present invention is to provide thermally expandable microspheres that are hollow microparticles having excellent durability against dynamic pressure changes when thermally expanded, and uses thereof. Hereinafter, “durability against dynamic pressure change” may be abbreviated as “dynamic durability”.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の2種類の化合物を特定量含有した熱膨張性微小球であれば、上記課題が達成できることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明にかかる熱膨張性微小球は、熱可塑性樹脂からなる外殻と、それに内包され且つ加熱することによって気化する発泡剤とから構成される熱膨張性微小球であって、前記発泡剤が炭素数3〜12の炭化水素であり、炭素数13以上の直鎖炭化水素(A)および下記一般式(1)で表されるエステル(B)を含有し、これらの2成分の合計(A+B)が前記熱膨張性微小球に占める重量割合が0.05〜3重量%であり、前記直鎖炭化水素(A)が下記一般式(2)で表される化合物であり、前記エステル(B)が下記一般式(3)で表される化合物である
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be achieved if they are thermally expandable microspheres containing a specific amount of two specific types of compounds, and the present invention has been achieved. did.
That is, the thermally expandable microsphere according to the present invention is a thermally expandable microsphere composed of an outer shell made of a thermoplastic resin and a foaming agent encapsulated therein and vaporized by heating. The agent is a hydrocarbon having 3 to 12 carbon atoms, contains a straight chain hydrocarbon (A) having 13 or more carbon atoms and an ester (B) represented by the following general formula (1), and the total of these two components (a + B) Ri weight ratio 0.05 to 3 wt% der occupied in the heat-expandable microspheres, wherein the linear hydrocarbon (a) is a compound represented by the following general formula (2), wherein The ester (B) is a compound represented by the following general formula (3) .

COOR (1)
(但し、RおよびRは直鎖炭化水素基であり、同一であってもよく異なっていてもよい。
R 1 COOR 2 (1)
(However, R 1 and R 2 are linear hydrocarbon groups and may be the same or different. )

n−C2X4X+2 (2)
(但し、Xは7〜18の数である。)
n−C2Y+1COO(n−C2Z+1) (3)
(但し、Yは6〜18の数であり、Zは6〜18の数である。)
n-C 2X H 4X + 2 (2)
(However, X is a number from 7 to 18.)
n-C Y H 2Y + 1 COO (n-C Z H 2Z + 1 ) (3)
(However, Y is a number from 6 to 18, and Z is a number from 6 to 18.)

ここで、|X−Y|、|Y−Z|および|Z−X|がいずれも3以下であると、好ましい。また、前記X、YおよびZがいずれも11〜15の数であると、好ましい。
また、本発明にかかる別の熱膨張性微小球は、熱可塑性樹脂からなる外殻と、それに内包され且つ加熱することによって気化する発泡剤とから構成される熱膨張性微小球であって、前記発泡剤が炭素数3〜12の炭化水素であり、炭素数13以上の直鎖炭化水素(A)および上記一般式(1)で表されるエステル(B)を含有し、これらの2成分の合計(A+B)が前記熱膨張性微小球に占める重量割合が0.05〜3重量%であり、前記直鎖炭化水素(A)と前記エステル(B)との重量比率(A/B)が、35/65〜80/20である。
Here, it is preferable that | X−Y |, | Y−Z |, and | Z−X | are all 3 or less. Moreover, it is preferable in said X, Y, and Z being all the numbers of 11-15.
Further, another thermally expandable microsphere according to the present invention is a thermally expandable microsphere composed of an outer shell made of a thermoplastic resin and a foaming agent encapsulated therein and vaporized by heating, The foaming agent is a hydrocarbon having 3 to 12 carbon atoms, and contains a linear hydrocarbon (A) having 13 or more carbon atoms and an ester (B) represented by the above general formula (1), and these two components The weight ratio of the total (A + B) to the thermally expandable microspheres is 0.05 to 3% by weight, and the weight ratio (A / B) of the linear hydrocarbon (A) to the ester (B) There, Ru 35 / 65-80 / 20 der.

前記熱可塑性樹脂がニトリル系単量体を含有する単量体成分を重合することによって得られる共重合体から構成され、前記単量体成分に占めるニトリル系単量体の重量割合が80重量%以上であると、好ましい。また、前記外殻に微粒子充填剤が付着してなると、好ましい。
本発明にかかる中空微粒子は、上記熱膨張性微小球を加熱膨張させて得られる。
The thermoplastic resin is composed of a copolymer obtained by polymerizing a monomer component containing a nitrile monomer, and the weight ratio of the nitrile monomer in the monomer component is 80% by weight. The above is preferable. Moreover, it is preferable that a fine particle filler adheres to the outer shell.
The hollow fine particles according to the present invention can be obtained by heating and expanding the thermally expandable microspheres.

本発明にかかる組成物は、上記熱膨張性微小球および/または中空微粒子と、基材成分とを含む。前記基材成分が、セメント類、コージェライトおよび炭化珪素から選ばれる少なくとも1種の無機物であるとよい。この組成物が接着剤組成物であると好ましい。
本発明にかかる成形物は、上記組成物を成形してなる。
The composition concerning this invention contains the said thermally expansible microsphere and / or hollow microparticle, and a base material component. The base material component may be at least one inorganic material selected from cements, cordierite, and silicon carbide. This composition is preferably an adhesive composition.
The molded product according to the present invention is formed by molding the above composition.

本発明の熱膨張性微小球は、熱膨張させた場合に優れた動的耐久性を有する中空微粒子を得ることができる。
本発明の中空微粒子は、熱膨張性微小球を熱膨張させて得られ、優れた動的耐久性を有する。
The thermally expandable microspheres of the present invention can provide hollow fine particles having excellent dynamic durability when thermally expanded.
The hollow fine particles of the present invention are obtained by thermally expanding thermally expandable microspheres and have excellent dynamic durability.

本発明の組成物は、上記熱膨張性微小球および/または中空微粒子を含有するので、動的耐久性に優れる。
本発明の成形物は、上記組成物を成形して得られるので、軽量で、優れた動的耐久性を有する。
Since the composition of the present invention contains the above heat-expandable microspheres and / or hollow fine particles, it is excellent in dynamic durability.
Since the molded product of the present invention is obtained by molding the above composition, it is lightweight and has excellent dynamic durability.

熱膨張性微小球の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of a thermally expansible microsphere. 微粒子付着中空微粒子の模式図の一例である。It is an example of the schematic diagram of microparticles | fine-particles adhering hollow microparticles. 動的耐久性測定のために、中空微粒子の製造方法に用いる製造装置の発泡工程部の概略図である。It is the schematic of the foaming process part of the manufacturing apparatus used for the manufacturing method of a hollow microparticle for dynamic durability measurement. 動的耐久性の測定装置の概略図である。It is the schematic of the measuring apparatus of dynamic durability.

〔熱膨張性微小球およびその製造方法〕
本発明の熱膨張性微小球(1)は、たとえば図1に示すように、熱可塑性樹脂からなる外殻(2)と、それに内包され且つ加熱することによって気化する発泡剤(3)とから構成される熱膨張性微小球である。
熱膨張性微小球の平均粒子径は特に限定されないが、好ましくは1〜100μm、より好ましくは2〜80μm、さらに好ましくは3〜60μm、特に好ましくは5〜50μmである。
[Thermal expandable microspheres and method for producing the same]
As shown in FIG. 1, for example, the thermally expandable microsphere (1) of the present invention comprises an outer shell (2) made of a thermoplastic resin and a foaming agent (3) encapsulated therein and vaporized by heating. It is a thermally expansible microsphere comprised.
The average particle diameter of the thermally expandable microsphere is not particularly limited, but is preferably 1 to 100 μm, more preferably 2 to 80 μm, still more preferably 3 to 60 μm, and particularly preferably 5 to 50 μm.

熱膨張性微小球の粒度分布の変動係数CVは特に限定されないが、好ましくは35%以下、さらに好ましくは30%以下、特に好ましくは25%以下である。変動係数CVは、以下に示す計算式(1)および(2)で算出される。   The coefficient of variation CV of the particle size distribution of the heat-expandable microspheres is not particularly limited, but is preferably 35% or less, more preferably 30% or less, and particularly preferably 25% or less. The variation coefficient CV is calculated by the following calculation formulas (1) and (2).

Figure 0005943555
Figure 0005943555

(式中、sは粒子径の標準偏差、<x>は平均粒子径、xはi番目の粒子径、nは粒子の数である。)
熱膨張性微小球に封入された発泡剤の内包率については特に限定されないが、熱膨張性微小球の重量に対して、好ましくは2〜60重量%、好ましくは5〜50重量%、さらに好ましくは8〜45重量%、特に好ましくは10〜40重量%である。
(Wherein, s is the standard deviation of the particle size, <x> is an average particle size, x i is the i-th particle diameter, n is the number of particles.)
The encapsulating rate of the foaming agent encapsulated in the heat-expandable microspheres is not particularly limited, but is preferably 2 to 60% by weight, preferably 5 to 50% by weight, more preferably based on the weight of the heat-expandable microspheres. Is 8 to 45% by weight, particularly preferably 10 to 40% by weight.

熱膨張性微小球の最大膨張倍率は、特に限定されないが、好ましくは20倍以上、より好ましくは25倍以上、さらに好ましくは30倍以上、特に好ましくは35倍以上、最も好ましくは40倍以上である。熱膨張性微小球の最大膨張倍率の上限値は、200倍である。
熱膨張性微小球の最大膨張温度は、特に限定されないが、好ましくは100℃以上、より好ましくは110℃以上、さらに好ましくは120℃以上、特に好ましくは130℃以上、最も好ましくは140℃以上である。熱膨張性微小球の最大膨張温度の上限値は350℃である。
The maximum expansion ratio of the thermally expandable microsphere is not particularly limited, but is preferably 20 times or more, more preferably 25 times or more, further preferably 30 times or more, particularly preferably 35 times or more, and most preferably 40 times or more. is there. The upper limit of the maximum expansion ratio of the thermally expandable microsphere is 200 times.
The maximum expansion temperature of the thermally expandable microsphere is not particularly limited, but is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 110 ° C. or higher, further preferably 120 ° C. or higher, particularly preferably 130 ° C. or higher, and most preferably 140 ° C. or higher. is there. The upper limit of the maximum expansion temperature of the thermally expandable microsphere is 350 ° C.

熱膨張性微小球は、炭素数13以上の直鎖炭化水素(A)および下記一般式(1)で表されるエステル(B)を含有し、これらの2成分の合計(A+B)が前記熱膨張性微小球に占める重量割合が0.05〜3重量%である。
COOR (1)
(但し、RおよびRは直鎖炭化水素基であり、同一であってもよく異なっていてもよい。)
The thermally expandable microsphere contains a straight-chain hydrocarbon (A) having 13 or more carbon atoms and an ester (B) represented by the following general formula (1), and the total of these two components (A + B) is the above-mentioned heat. The weight ratio of the expandable microspheres is 0.05 to 3% by weight.
R 1 COOR 2 (1)
(However, R 1 and R 2 are linear hydrocarbon groups, which may be the same or different.)

直鎖炭化水素(A)は、炭素−炭素間の結合が分枝や環状構造を有しない一本鎖を形成する炭化水素であればよい。直鎖炭化水素(A)は、炭素−炭素の二重結合や三重結合等を有したn−アルケン、n−アルカジエン、n−アルキン等でもよいが、炭素−炭素の一重結合のみから構成されたn−アルカンがよい。
直鎖炭化水素(A)の炭素数は、通常13以上、好ましくは14以上、さらに好ましくは好ましくは15以上、特に最も好ましくは16以上、最も好ましくは20以上である。直鎖炭化水素(A)の炭素数の上限値は50である。
The straight chain hydrocarbon (A) may be any hydrocarbon that forms a single chain in which the carbon-carbon bond has no branching or cyclic structure. The straight chain hydrocarbon (A) may be an n-alkene, n-alkadiene, n-alkyne or the like having a carbon-carbon double bond or triple bond, but is composed of only a carbon-carbon single bond. n-Alkane is preferred.
The carbon number of the linear hydrocarbon (A) is usually 13 or more, preferably 14 or more, more preferably 15 or more, particularly preferably 16 or more, and most preferably 20 or more. The upper limit of the carbon number of the straight chain hydrocarbon (A) is 50.

直鎖炭化水素(A)としては、具体的には下記一般式(2)で表されるn−アルカンを挙げることができる。
n−C2X4X+2 (2)
(但し、Xは7〜18の数である。)
Specific examples of the linear hydrocarbon (A) include n-alkanes represented by the following general formula (2).
n-C 2X H 4X + 2 (2)
(However, X is a number from 7 to 18.)

ここで、Xは、通常7〜18であり、好ましくは8〜17、さらに好ましくは10〜16、特に好ましくは11〜15である。Xが7未満であると、外殻を構成する熱可塑性樹脂(以下では、外殻樹脂ということがある。)が柔軟性に欠け、動的耐久性が不足することがある。また、Xが18超であると、外殻樹脂が可塑化され、外殻に内包される発泡剤の保持性が不十分になり、動的耐久性が不足することがある。
次に、エステル(B)のRおよびRは、直鎖炭化水素基であり、炭素−炭素間の結合が分枝や環状構造を有しない一本鎖を形成する炭化水素基であればよい。また、RおよびRは、炭素−炭素の二重結合や三重結合等を有したn−アルケニル、n−アルカジエニル、n−アルキニル等でもよいが、炭素−炭素の一重結合のみから構成されたn−アルキルがよい。
Here, X is usually 7 to 18, preferably 8 to 17, more preferably 10 to 16, and particularly preferably 11 to 15. When X is less than 7, the thermoplastic resin constituting the outer shell (hereinafter sometimes referred to as outer shell resin) lacks flexibility and dynamic durability may be insufficient. If X is more than 18, the outer shell resin is plasticized, the retention of the foaming agent contained in the outer shell becomes insufficient, and the dynamic durability may be insufficient.
Next, R 1 and R 2 of the ester (B) are straight-chain hydrocarbon groups, and the carbon-carbon bond is a hydrocarbon group that forms a single chain having no branching or cyclic structure. Good. R 1 and R 2 may be n-alkenyl, n-alkadienyl, n-alkynyl or the like having a carbon-carbon double bond or triple bond, but are composed of only a carbon-carbon single bond. n-alkyl is preferred.

エステル(B)の炭素数については、特に限定はないが、好ましくは10以上、さらに好ましくは12以上、特に好ましくは18以上、最も好ましくは20以上である。エステル(B)の炭素数の上限値は101である。なお、エステル(B)の炭素数とは、エステル(B)中に含まれる全炭素の数を意味する。
エステル(B)としては、直鎖飽和脂肪酸と直鎖飽和アルコールとのエステルが好ましく、たとえば、下記一般式(3)で表される化合物を挙げることができる。
The number of carbon atoms of the ester (B) is not particularly limited, but is preferably 10 or more, more preferably 12 or more, particularly preferably 18 or more, and most preferably 20 or more. The upper limit of the carbon number of the ester (B) is 101. In addition, the carbon number of ester (B) means the number of all carbons contained in ester (B).
The ester (B) is preferably an ester of a linear saturated fatty acid and a linear saturated alcohol, and examples thereof include a compound represented by the following general formula (3).

n−C2Y+1COO(n−C2Z+1) (3)
(但し、Yは6〜18の数であり、Zは6〜18の数である。)
ここで、Yは、通常6〜18であり、好ましくは7〜17、さらに好ましくは10〜16、特に好ましくは11〜15である。Yが6未満であると、外殻樹脂が柔軟性に欠け、動的耐久性が不足することがある。一方、Yが18超であると、外殻樹脂が可塑化され、外殻に内包される発泡剤の保持性が不十分になり、動的耐久性が不足することがある。
n-C Y H 2Y + 1 COO (n-C Z H 2Z + 1 ) (3)
(However, Y is a number from 6 to 18, and Z is a number from 6 to 18.)
Here, Y is usually 6-18, preferably 7-17, more preferably 10-16, and particularly preferably 11-15. If Y is less than 6, the outer shell resin may lack flexibility and dynamic durability may be insufficient. On the other hand, if Y is more than 18, the outer shell resin is plasticized, the retention of the foaming agent contained in the outer shell becomes insufficient, and the dynamic durability may be insufficient.

Zは、通常6〜18であり、好ましくは7〜17、さらに好ましくは10〜16、特に好ましくは11〜15である。Zが6未満であると、外殻樹脂が柔軟性に欠け、動的耐久性が不足することがある。一方、Zが18超であると、外殻樹脂が可塑化され、外殻に内包される発泡剤の保持性が不十分になり、動的耐久性が不足することがある。
一般式(1)および一般式(3)の対応関係から、R=n−C2Y+1およびR=n−C2Z+1の関係がある。
Z is usually 6 to 18, preferably 7 to 17, more preferably 10 to 16, and particularly preferably 11 to 15. If Z is less than 6, the outer shell resin may lack flexibility and dynamic durability may be insufficient. On the other hand, when Z is more than 18, the outer shell resin is plasticized, the retention of the foaming agent contained in the outer shell becomes insufficient, and the dynamic durability may be insufficient.
From the correspondence relationship of the general formula (1) and the general formula (3), there is a relationship of R 1 = n−C Y H 2Y + 1 and R 2 = n−C Z H 2Z + 1 .

上記X、YおよびZの相互の関係については、特に限定はないが、XおよびYの差の絶対値|X−Y|、YおよびZの差の絶対値|Y−Z|、および、ZおよびXの差の絶対値|Z−X|が、いずれも3以下であると好ましく、さらに好ましくは2以下、特に好ましくは1以下、最も好ましくは0である。その絶対値が3を超えると、エステル(B)の作用で直鎖炭化水素(A)の外殻樹脂中へ分散性が不均一になることによって、外殻樹脂の柔軟性が不均一になると推測され、動的耐久性が不足することがある。
また、X、YおよびZが、いずれも、7〜17の範囲にあると好ましく、さらに好ましくは10〜16、特に好ましくは11〜15である。
The mutual relationship between X, Y and Z is not particularly limited, but the absolute value | X−Y | of the difference between X and Y, the absolute value | Y−Z | of the difference between Y and Z, and Z The absolute value | Z−X | of the difference between X and X is preferably 3 or less, more preferably 2 or less, particularly preferably 1 or less, and most preferably 0. If the absolute value exceeds 3, the dispersibility of the linear hydrocarbon (A) in the outer shell resin becomes non-uniform due to the action of the ester (B), and the flexibility of the outer shell resin becomes non-uniform. Inferred and dynamic durability may be insufficient.
X, Y and Z are all preferably in the range of 7 to 17, more preferably 10 to 16, and particularly preferably 11 to 15.

直鎖炭化水素(A)およびエステル(B)の2成分の合計(A+B)が熱膨張性微小球に占める重量割合は、通常、0.05〜3重量%、好ましくは0.075〜2重量%、より好ましくは0.10〜1.5重量%、特に好ましくは0.12以上1重量%未満である。2成分の合計の重量割合が0.05重量%未満であると、外殻樹脂が柔軟性に欠け、動的耐久性が不足する。一方、2成分の合計の重量割合が3重量%超であると、外殻樹脂が可塑化され、発泡剤の保持性が不十分になり、動的耐久性が不足する。
直鎖炭化水素(A)とエステル(B)との重量比率(A/B)については、特に限定はないが、好ましくは35/65〜80/20、さらに好ましくは40/60〜70/30、特に好ましくは50/50〜65/35である。A/Bが35/65よりも小さいと、外殻樹脂が可塑化され発泡剤の保持性が不十分になり、動的耐久性が不足することがある。一方、A/Bが80/20よりも大きいと、外殻樹脂の柔軟性が不均一になり、動的耐久性が不足することがある。
The weight ratio of the total of two components of the linear hydrocarbon (A) and the ester (B) (A + B) to the thermally expandable microsphere is usually 0.05 to 3% by weight, preferably 0.075 to 2% by weight. %, More preferably 0.10 to 1.5% by weight, particularly preferably 0.12 or more and less than 1% by weight. When the total weight ratio of the two components is less than 0.05% by weight, the outer shell resin lacks flexibility and dynamic durability is insufficient. On the other hand, if the total weight ratio of the two components is more than 3% by weight, the outer shell resin is plasticized, the retention of the foaming agent becomes insufficient, and the dynamic durability is insufficient.
The weight ratio (A / B) between the linear hydrocarbon (A) and the ester (B) is not particularly limited, but is preferably 35/65 to 80/20, more preferably 40/60 to 70/30. Particularly preferred is 50/50 to 65/35. When A / B is smaller than 35/65, the outer shell resin is plasticized, the retention of the foaming agent becomes insufficient, and the dynamic durability may be insufficient. On the other hand, when A / B is larger than 80/20, the flexibility of the outer shell resin becomes uneven, and dynamic durability may be insufficient.

発泡剤は、加熱することによって気化する物質であって、炭素数3〜12の炭化水素であれば特に限定はなく、炭化水素の炭素数は、好ましくは4〜10、さらに好ましくは5〜8である。発泡剤としては、たとえば、プロパン、(イソ)ブタン、(イソ)ペンタン、(イソ)ヘキサン、(イソ)ヘプタン、(イソ)オクタン、(イソ)ノナン、(イソ)デカン、(イソ)ドデカン等を挙げることができる。これらの発泡剤は、1種または2種以上を併用してもよい。上記発泡剤は、直鎖状、分岐状、脂環状のいずれでもよく、脂肪族であるものが好ましい。
熱膨張性微小球を加熱によって膨張させるために、上記発泡剤とともに、炭素数3〜12のハロゲン化物;ハイドロフルオロエーテル等の含弗素化合物;テトラアルキルシラン;加熱により熱分解してガスを生成する化合物等を併用してもよい。
The blowing agent is a substance that is vaporized by heating, and is not particularly limited as long as it is a hydrocarbon having 3 to 12 carbon atoms. The hydrocarbon preferably has 4 to 10 carbon atoms, more preferably 5 to 8 carbon atoms. It is. Examples of the blowing agent include propane, (iso) butane, (iso) pentane, (iso) hexane, (iso) heptane, (iso) octane, (iso) nonane, (iso) decane, and (iso) dodecane. Can be mentioned. These foaming agents may be used alone or in combination of two or more. The foaming agent may be linear, branched or alicyclic, and is preferably aliphatic.
In order to expand the heat-expandable microspheres by heating, together with the above blowing agent, a halide having 3 to 12 carbon atoms; a fluorine-containing compound such as hydrofluoroether; tetraalkylsilane; You may use a compound etc. together.

熱膨張性微小球の外殻を形成する熱可塑性樹脂は、重合性成分を(好ましくは重合開始剤存在下で)重合することによって得られる。重合性成分は、単量体成分を必須とし架橋剤を含むことがある成分である。
単量体成分は、一般には、重合性二重結合を1個有する(ラジカル)重合性単量体と呼ばれている成分を含む。
The thermoplastic resin forming the outer shell of the thermally expandable microsphere is obtained by polymerizing a polymerizable component (preferably in the presence of a polymerization initiator). The polymerizable component is a component which essentially includes a monomer component and may contain a crosslinking agent.
The monomer component generally includes a component called a (radical) polymerizable monomer having one polymerizable double bond.

単量体成分としては、特に限定はないが、たとえば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、フマロニトリル等のニトリル系単量体;塩化ビニル等のハロゲン化ビニル系単量体;塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニリデン系単量体;アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、シトラコン酸、クロロマレイン酸等のカルボキシル基含有単量体;カルボキシル基含有単量体の無水物;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル系単量体;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル系単量体;(メタ)アクリルアミド、置換(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド系単量体;N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド系単量体;スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体;エチレン、プロピレン、イソブチレン等のエチレン不飽和モノオレフイン系単量体;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル系単量体;ビニルメチルケトン等のビニルケトン系単量体;N−ビニルカルバゾール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル系単量体;ビニルナフタリン塩等を挙げることができる。なお、(メタ)アクリルは、アクリルまたはメタクリルを意味する。
単量体成分は、ニトリル系単量体、カルボキシル基含有単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体、スチレン系単量体、ビニルエステル系単量体、(メタ)アクリルアミド系単量体およびハロゲン化ビニリデン系単量体から選ばれる少なくとも1種を含むと好ましい。
The monomer component is not particularly limited. For example, nitrile monomers such as acrylonitrile, methacrylonitrile, and fumaronitrile; vinyl halide monomers such as vinyl chloride; vinylidene halides such as vinylidene chloride Monomers; carboxyl group-containing monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, citraconic acid, chloromaleic acid; anhydrides of carboxyl group-containing monomers; Vinyl ester monomers such as vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl butyrate; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl ( (Meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, phenyl (meth) (Meth) acrylic acid ester monomers such as acrylate, isobornyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate; (meth) acrylamide, substituted (meth) (Meth) acrylamide monomers such as acrylamide; maleimide monomers such as N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide; styrene monomers such as styrene and α-methylstyrene; ethylene, propylene, isobutylene and the like Ethylenically unsaturated monoolefin monomers; vinyl ether monomers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether; vinyl ketone monomers such as vinyl methyl ketone; N-vinyl carbazole, N-vinyl pyrrolidone And N-vinyl monomers such as vinyl naphthalene salts. In addition, (meth) acryl means acryl or methacryl.
Monomer component includes nitrile monomer, carboxyl group-containing monomer, (meth) acrylic acid ester monomer, styrene monomer, vinyl ester monomer, (meth) acrylamide single monomer And at least one selected from vinylidene halide monomers.

熱可塑性樹脂がニトリル系単量体を含有する単量体成分を重合することによって得られる共重合体から構成され、単量体成分に占めるニトリル系単量体の重量割合が、好ましくは80重量%以上、より好ましくは90重量%以上、さらに好ましくは95重量%以上、特に好ましくは98重量%以上であると、外殻を構成する熱可塑性樹脂のガスバリア性が向上するために好ましい。ニトリル系単量体の重量割合の上限は100重量%である。
重合性成分は、上記単量体成分以外に、重合性二重結合を2個以上有する重合性単量体(架橋剤)を含んでいてもよい。架橋剤を用いて重合させることにより、熱膨張時の内包された発泡剤の保持率(内包保持率)の低下が抑制され、効果的に熱膨張させることができる。
The thermoplastic resin is composed of a copolymer obtained by polymerizing a monomer component containing a nitrile monomer, and the weight ratio of the nitrile monomer in the monomer component is preferably 80% by weight. % Or more, more preferably 90% by weight or more, still more preferably 95% by weight or more, and particularly preferably 98% by weight or more, because the gas barrier property of the thermoplastic resin constituting the outer shell is improved. The upper limit of the weight ratio of the nitrile monomer is 100% by weight.
The polymerizable component may contain a polymerizable monomer (crosslinking agent) having two or more polymerizable double bonds in addition to the monomer component. By polymerizing using a crosslinking agent, a decrease in the retention rate (encapsulation retention rate) of the encapsulated foaming agent at the time of thermal expansion is suppressed, and thermal expansion can be effectively performed.

架橋剤としては、特に限定はないが、たとえば、ジビニルベンゼン等の芳香族ジビニル化合物;メタクリル酸アリル、トリアクリルホルマール、トリアリルイソシアネート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、PEG#200ジ(メタ)アクリレート、PEG#600ジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスルトールヘキサ(メタ)アクリレート、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート等のジ(メタ)アクリレート化合物等を挙げることができる。これらの架橋剤は、1種または2種以上を併用してもよい。なお、(メタ)アクリレートは、アクリレートまたはメタクリレートを意味する。
架橋剤の量については、特に限定はないが、単量体成分100重量部に対して、好ましくは0.01〜5重量部、さらに好ましくは0.1〜1重量部、特に好ましくは0.15〜0.8重量部である。
Although it does not specifically limit as a crosslinking agent, For example, aromatic divinyl compounds, such as divinylbenzene; Allyl methacrylate, triacryl formal, triallyl isocyanate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, 1 , 4-butanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, PEG # 200 di (meth) acrylate, PEG # 600 di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, Di (meth) acrylate compounds such as pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol di (meth) acrylate, etc. Give Door can be. These crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more. In addition, (meth) acrylate means an acrylate or a methacrylate.
The amount of the crosslinking agent is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 5 parts by weight, more preferably 0.1 to 1 part by weight, and particularly preferably 0. 15 to 0.8 parts by weight.

本発明の熱膨張性微小球の製造方法としては、たとえば、上記で説明した重合性成分、発泡剤、直鎖炭化水素(A)およびエステル(B)を含有する油性混合物を分散させた水性分散媒中で、重合性成分を重合させる方法を挙げることができる。熱膨張性微小球の製造方法は、この製造方法以外であってもなんら差し支えない。熱膨張性微小球の製造方法は、たとえば、直鎖炭化水素(A)およびエステル(B)を油性混合物に含有させることなく重合を行い、その重合中において直鎖炭化水素(A)およびエステル(B)が何らかの反応で生成するものでもよい。
熱膨張性微小球は、その外殻に微粒子充填剤が付着していてもよい。熱膨張性微小球において、その外殻の外表面に微粒子充填剤が付着していると、使用時における分散性の向上や流動性が改善する。また、外殻の外表面に微粒子充填剤が付着した熱膨張性微小球(以下、微粒子付着熱膨張性微小球ということがある。)を加熱膨張させた中空微粒子を軽量充填剤として使用した場合にも、分散性の向上が図られる。
Examples of the method for producing thermally expandable microspheres of the present invention include an aqueous dispersion in which an oily mixture containing the polymerizable component, the foaming agent, the linear hydrocarbon (A) and the ester (B) described above is dispersed. A method of polymerizing a polymerizable component in a medium can be mentioned. The manufacturing method of the thermally expandable microsphere may be anything other than this manufacturing method. In the method for producing the thermally expandable microsphere, for example, polymerization is carried out without containing the linear hydrocarbon (A) and the ester (B) in the oily mixture, and the linear hydrocarbon (A) and the ester ( B) may be produced by some kind of reaction.
The thermally expandable microsphere may have a fine particle filler attached to its outer shell. In the heat-expandable microsphere, when the fine particle filler adheres to the outer surface of the outer shell, the dispersibility and fluidity during use are improved. In addition, when hollow microparticles obtained by heating and expanding thermally expandable microspheres (hereinafter referred to as microparticle-attached thermally expandable microspheres) having a particulate filler attached to the outer surface of the outer shell are used as a lightweight filler. In addition, the dispersibility can be improved.

微粒子充填剤は、有機系及び無機系充填剤のいずれでもよく、その種類および量は、使用目的に応じて適宜選定される。
有機系充填剤としては、たとえば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸リチウム等の金属セッケン類;ポリエチレンワックス、ラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、硬化ひまし油等の合成ワックス類;ポリアクリルアミド、ポリイミド、ナイロン、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂粉体類等が挙げられる。
The fine particle filler may be either an organic or inorganic filler, and the type and amount thereof are appropriately selected according to the purpose of use.
Examples of organic fillers include metal soaps such as magnesium stearate, calcium stearate, zinc stearate, barium stearate, lithium stearate; polyethylene wax, lauric acid amide, myristic acid amide, palmitic acid amide, stearic acid Synthetic waxes such as amide and hardened castor oil; resin powders such as polyacrylamide, polyimide, nylon, polymethyl methacrylate, polyethylene, and polytetrafluoroethylene.

無機系充填剤としては、たとえば、タルク、マイカ、ベントナイト、セリサイト、カーボンブラック、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、弗化黒鉛、弗化カルシウム、窒化ホウ素等;その他、シリカ、アルミナ、雲母、コロイダル炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、リン酸カルシウム、水酸化マグネシウム、リン酸マグネシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、セラミックビーズ、ガラスビーズ、水晶ビーズ等が挙げられる。無機系充填剤は、脂肪酸、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、シランカップリング剤、ワックスなどで表面処理されていてもよい。
これらの微粒子充填剤は、1種または2種以上を併用してもよい。微粒子付着熱膨張性微小球を、弾性接着剤、シーリング材、ボディーシーラー、塗料等の伸び物性が重要な用途に使用する場合は、伸び物性を損ない難く好ましい。
Examples of inorganic fillers include talc, mica, bentonite, sericite, carbon black, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, fluorinated graphite, calcium fluoride, boron nitride, etc .; others, silica, alumina, mica, colloidal Examples include calcium carbonate, heavy calcium carbonate, calcium hydroxide, calcium phosphate, magnesium hydroxide, magnesium phosphate, barium sulfate, titanium dioxide, zinc oxide, ceramic beads, glass beads, and crystal beads. The inorganic filler may be surface-treated with a fatty acid, a fatty acid metal salt, a fatty acid amide, a fatty acid ester, a silane coupling agent, a wax or the like.
These fine particle fillers may be used alone or in combination of two or more. When the heat-expandable microspheres with fine particles attached are used for applications where elongation properties are important, such as an elastic adhesive, a sealing material, a body sealer, and a paint, it is preferable that the elongation properties are not easily impaired.

熱膨張性微小球の製造方法においては、重合開始剤を含有する油性混合物を用いて、重合性成分を重合開始剤の存在下で重合させることが好ましい。以下に示す製造方法の説明では、重複を避けるために断りのない限り、上記熱膨張性微小球に関する種々の説明をそのまま適用してもよい。
重合開始剤としては、特に限定はないが、過酸化物やアゾ化合物等を挙げることができる。
In the method for producing thermally expandable microspheres, it is preferable to polymerize a polymerizable component in the presence of a polymerization initiator using an oily mixture containing a polymerization initiator. In the following description of the manufacturing method, various explanations regarding the above-described thermally expandable microspheres may be applied as they are unless otherwise noted in order to avoid duplication.
Although there is no limitation in particular as a polymerization initiator, A peroxide, an azo compound, etc. can be mentioned.

過酸化物としては、たとえば、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−2−オクチルパーオキシジカーボネート、ジベンジルパーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート;t−ブチルパーオキシピバレート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシ3,5,5−トリメチルヘキサノエート等のパーオキシエステル;イソブチリルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、カプロイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド等を挙げることができる。
アゾ化合物としては、たとえば、2,2′−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2′−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)等を挙げることができる。上記重合開始剤のなかでも、パーオキシジカーボネートが好ましい。
Examples of the peroxide include diisopropyl peroxydicarbonate, di-sec-butyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, di-2-octyl peroxydicarbonate, and dibenzyl peroxydicarbonate. Peroxydicarbonates such as t-butyl peroxypivalate, t-hexyl peroxypivalate, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxyneodecanoate, t-butylperoxy 3,5,5-trimethyl Peroxyesters such as hexanoate; isobutyryl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, octanoyl peroxide, caproyl peroxide, lauroyl peroxide, stearoyl peroxide, benzene Yl diacyl peroxide of peroxide and the like, and the like.
Examples of the azo compound include 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4- Dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (2-methylpropionate), 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), and the like. Among the polymerization initiators, peroxydicarbonate is preferable.

これらの重合開始剤は、1種または2種以上を併用してもよい。重合開始剤としては、単量体成分に対して可溶な油溶性の重合開始剤が好ましい。
重合開始剤の量については、特に限定はないが、前記単量体成分100重量部に対して0.3〜8.0重量部であると好ましい。
These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. As the polymerization initiator, an oil-soluble polymerization initiator soluble in the monomer component is preferable.
Although there is no limitation in particular about the quantity of a polymerization initiator, it is preferable in it being 0.3-8.0 weight part with respect to 100 weight part of said monomer components.

油性混合物は連鎖移動剤等をさらに含有していてもよい。
水性分散媒は油性混合物を分散させるイオン交換水等の水を主成分とする媒体であり、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコールや、アセトン等の親水性有機性の溶媒をさらに含有してもよい。本発明における親水性とは、水に任意に混和できる状態であることを意味する。水性分散媒の使用量については、特に限定はないが、重合性成分100重量部に対して、100〜1000重量部の水性分散媒を使用するのが好ましい。
The oily mixture may further contain a chain transfer agent and the like.
The aqueous dispersion medium is a medium mainly composed of water such as ion-exchanged water in which the oily mixture is dispersed, and may further contain an alcohol such as methanol, ethanol or propanol, or a hydrophilic organic solvent such as acetone. . The hydrophilicity in the present invention means that it can be arbitrarily mixed with water. Although there is no limitation in particular about the usage-amount of an aqueous dispersion medium, it is preferable to use 100-1000 weight part aqueous dispersion medium with respect to 100 weight part of polymeric components.

水性分散媒は、電解質をさらに含有してもよい。電解質としては、たとえば、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸アンモニウム、炭酸ナトリウム等を挙げることができる。これらの電解質は、1種または2種以上を併用してもよい。電解質の含有量については、特に限定はないが、水性分散媒100重量部に対して0.1〜50重量部含有するのが好ましい。
水性分散媒は、水酸基、カルボン酸(塩)基およびホスホン酸(塩)基から選ばれる親水性官能基とヘテロ原子とが同一の炭素原子に結合した構造を有する水溶性1,1−置換化合物類、重クロム酸カリウム、亜硝酸アルカリ金属塩、金属(III)ハロゲン化物、ホウ酸、水溶性アスコルビン酸類、水溶性ポリフェノール類、水溶性ビタミンB類および水溶性ホスホン酸(塩)類から選ばれる少なくとも1種の水溶性化合物を含有してもよい。なお、本発明における水溶性とは、水100gあたり1g以上溶解する状態であることを意味する。
The aqueous dispersion medium may further contain an electrolyte. Examples of the electrolyte include sodium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, sodium sulfate, magnesium sulfate, ammonium sulfate, and sodium carbonate. These electrolytes may be used alone or in combination of two or more. Although there is no limitation in particular about content of an electrolyte, it is preferable to contain 0.1-50 weight part with respect to 100 weight part of aqueous dispersion media.
An aqueous dispersion medium is a water-soluble 1,1-substituted compound having a structure in which a hydrophilic functional group selected from a hydroxyl group, a carboxylic acid (salt) group, and a phosphonic acid (salt) group and a hetero atom are bonded to the same carbon atom , Potassium dichromate, alkali metal nitrite, metal (III) halide, boric acid, water-soluble ascorbic acids, water-soluble polyphenols, water-soluble vitamin Bs and water-soluble phosphonic acids (salts) It may contain at least one water-soluble compound. In addition, the water solubility in this invention means the state which melt | dissolves 1g or more per 100g of water.

水性分散媒中に含まれる水溶性化合物の量については、特に限定はないが、重合性成分100重量部に対して、好ましくは0.0001〜1.0重量部、さらに好ましくは0.0003〜0.1重量部、特に好ましくは0.001〜0.05重量部である。水溶性化合物の量が少なすぎると、水溶性化合物による効果が十分に得られないことがある。また、水溶性化合物の量が多すぎると、重合速度が低下したり、原料である重合性成分の残存量が増加することがある。
水性分散媒は、電解質や水溶性化合物以外に、分散安定剤や分散安定補助剤を含有していてもよい。
The amount of the water-soluble compound contained in the aqueous dispersion medium is not particularly limited, but is preferably 0.0001 to 1.0 part by weight, more preferably 0.0003 to 100 parts by weight of the polymerizable component. 0.1 parts by weight, particularly preferably 0.001 to 0.05 parts by weight. If the amount of the water-soluble compound is too small, the effect of the water-soluble compound may not be sufficiently obtained. Moreover, when there is too much quantity of a water-soluble compound, a polymerization rate may fall or the residual amount of the polymeric component which is a raw material may increase.
The aqueous dispersion medium may contain a dispersion stabilizer and a dispersion stabilization auxiliary agent in addition to the electrolyte and the water-soluble compound.

分散安定剤としては、特に限定はないが、たとえば、コロイダルシリカ、コロイダル炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化第二鉄、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、蓚酸カルシウム、メタケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛等のリン酸塩、ピロリン酸カルシウム、ピロリン酸アルミニウム、ピロリン酸亜鉛等のピロリン酸塩、アルミナゾル等の難水溶性無機化合物の分散安定剤を挙げることができる。これらの分散安定剤は、1種または2種以上を併用してもよい。
分散安定剤の配合量は、重合性成分100重量部に対して、好ましくは0.1〜20重量部、さらに好ましくは0.5〜10重量部である。
The dispersion stabilizer is not particularly limited. For example, colloidal silica, colloidal calcium carbonate, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, ferric hydroxide, calcium sulfate, barium sulfate, calcium oxalate, metasilicic acid. Calcium, calcium carbonate, barium carbonate, magnesium carbonate, calcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, etc. phosphates, calcium pyrophosphate, aluminum pyrophosphate, pyrophosphates such as zinc pyrophosphate, difficulties such as alumina sol The dispersion stabilizer of a water-soluble inorganic compound can be mentioned. These dispersion stabilizers may be used alone or in combination of two or more.
The blending amount of the dispersion stabilizer is preferably 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable component.

分散安定補助剤としては、特に限定はないが、たとえば、高分子タイプの分散安定補助剤、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性イオン界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等の界面活性剤を挙げることができる。これらの分散安定補助剤は、1種または2種以上を併用してもよい。
水性分散媒は、たとえば、水(イオン交換水)に、水溶性化合物とともに、必要に応じて分散安定剤および/または分散安定補助剤等を配合して調製される。重合時の水性分散媒のpHは、水溶性化合物、分散安定剤、分散安定補助剤の種類によって適宜決められる。
The dispersion stabilizing aid is not particularly limited, and examples thereof include a polymer type dispersion stabilizing aid, a cationic surfactant, an anionic surfactant, an amphoteric surfactant, and a nonionic surfactant. Mention may be made of activators. These dispersion stabilizing aids may be used alone or in combination of two or more.
The aqueous dispersion medium is prepared, for example, by blending water (ion-exchanged water) with a water-soluble compound and, if necessary, a dispersion stabilizer and / or a dispersion stabilizing aid. The pH of the aqueous dispersion medium at the time of polymerization is appropriately determined depending on the type of the water-soluble compound, the dispersion stabilizer, and the dispersion stabilization aid.

油性混合物は、通常、所定粒子径の球状油滴が調製されるように水性分散媒中に乳化分散させる。油性混合物を乳化分散させる方法としては、たとえば、ホモミキサー(たとえば、特殊機化工業株式会社製)等により攪拌する方法や、スタティックミキサー(たとえば、株式会社ノリタケエンジニアリング社製)等の静止型分散装置を用いる方法、膜乳化法、超音波分散法等の一般的な分散方法を挙げることができる。
次いで、油性混合物が球状油滴として水性分散媒に分散された分散液を加熱することにより、懸濁重合を開始する。重合反応中は、分散液を攪拌するのが好ましく、その攪拌は、たとえば、単量体の浮上や重合後の熱膨張性微小球の沈降を防止できる程度に緩く行えばよい。
The oily mixture is usually emulsified and dispersed in an aqueous dispersion medium so that spherical oil droplets having a predetermined particle diameter are prepared. Examples of the method for emulsifying and dispersing the oily mixture include, for example, a method of stirring with a homomixer (for example, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) and the like, and a static dispersion device such as a static mixer (for example, manufactured by Noritake Engineering Co., Ltd.). And general dispersion methods such as a method using a film, a membrane emulsification method, and an ultrasonic dispersion method.
Next, suspension polymerization is started by heating the dispersion in which the oily mixture is dispersed as spherical oil droplets in the aqueous dispersion medium. During the polymerization reaction, it is preferable to stir the dispersion, and the stirring may be performed so gently as to prevent, for example, floating of the monomer and sedimentation of the thermally expandable microspheres after polymerization.

重合温度は、重合開始剤の種類によって自由に設定されるが、好ましくは30〜100℃、さらに好ましくは40〜90℃の範囲で制御される。反応温度を保持する時間は、0.1〜20時間程度が好ましい。重合初期圧力については特に限定はないが、ゲージ圧で0〜5.0MPa、さらに好ましくは0.1〜3.0MPaの範囲である。
微粒子付着熱膨張性微小球の製造方法では、微粒子充填剤の付着は、付着前の熱膨張性微小球と微粒子充填剤とを混合することによって行うことができる。混合については、特に限定はなく、容器と攪拌羽根といった極めて簡単な機構を備えた装置を用いて行うことができる。また、一般的な揺動または攪拌を行える粉体混合機を用いてもよい。粉体混合機としては、たとえば、リボン型混合機、垂直スクリュー型混合機等の揺動攪拌または攪拌を行える粉体混合機を挙げることができる。また、近年、攪拌装置を組み合わせたことにより効率のよい多機能な粉体混合機であるスーパーミキサー(株式会社カワタ製)およびハイスピードミキサー(株式会社深江製)、ニューグラマシン(株式会社セイシン企業製)、SVミキサー(株式会社神鋼環境ソリューション社製)等を用いてもよい。
Although superposition | polymerization temperature is freely set by the kind of polymerization initiator, Preferably it is 30-100 degreeC, More preferably, it controls in the range of 40-90 degreeC. The time for maintaining the reaction temperature is preferably about 0.1 to 20 hours. Although there is no limitation in particular about the superposition | polymerization initial pressure, it is the range of 0-5.0 MPa by gauge pressure, More preferably, it is the range of 0.1-3.0 MPa.
In the method for producing fine particle-adhering thermally expandable microspheres, the fine particle filler can be adhered by mixing the thermally expandable microspheres and the fine particle filler before adhesion. The mixing is not particularly limited, and can be performed using an apparatus having a very simple mechanism such as a container and a stirring blade. Moreover, you may use the powder mixer which can perform a general rocking | swiveling or stirring. Examples of the powder mixer include a powder mixer that can perform rocking stirring or stirring, such as a ribbon mixer and a vertical screw mixer. In recent years, super mixers (made by Kawata Co., Ltd.), high-speed mixers (made by Fukae Co., Ltd.) and Negura Machine (made by Seishin Enterprise Co., Ltd.), which are efficient and multifunctional powder mixers combined with a stirring device ), SV mixer (manufactured by Shinko Environmental Solution Co., Ltd.) or the like may be used.

熱膨張性微小球への微粒子充填剤の付着量は、特に限定はないが、微粒子充填剤による機能を十分に発揮でき、熱膨張性微小球の真比重の大きさ等を考慮すると、付着前の熱膨張性微小球100重量部に対して、好ましくは0.1〜95重量部、さらに好ましくは0.5〜60重量部、特に好ましくは5〜50重量部、最も好ましくは8〜30重量部である。   The amount of the fine particle filler adhering to the thermally expandable microsphere is not particularly limited, but the function of the fine particle filler can be sufficiently exerted, and considering the size of the true specific gravity of the thermally expandable microsphere, etc. Is preferably 0.1 to 95 parts by weight, more preferably 0.5 to 60 parts by weight, particularly preferably 5 to 50 parts by weight, and most preferably 8 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the thermally expandable microspheres. Part.

〔熱膨張性微小球の用途〕
本発明の中空微粒子は、上記熱膨張性微小球を加熱膨張させて得られる。加熱膨張の方法については、熱膨張性微小球が膨張する温度以上に加熱する工程を含むものであれば特に限定はなく、乾式加熱膨張法、湿式加熱膨張法のいずれでもよい。
加熱膨張させる温度としては、熱膨張性微小球が膨張開始温度以上で最大膨張温度未満であれば特に限定はない。その温度は、好ましくは80〜350℃、より好ましくは100〜300℃、特に好ましくは120〜250℃である。
[Use of thermally expandable microspheres]
The hollow fine particles of the present invention can be obtained by heating and expanding the above heat-expandable microspheres. The method of heating expansion is not particularly limited as long as it includes a step of heating to a temperature at which the thermally expandable microsphere expands or higher, and either a dry heating expansion method or a wet heating expansion method may be used.
There are no particular limitations on the temperature for thermal expansion as long as the thermally expandable microspheres are above the expansion start temperature and below the maximum expansion temperature. The temperature is preferably 80 to 350 ° C, more preferably 100 to 300 ° C, and particularly preferably 120 to 250 ° C.

乾式加熱膨張法としては、特開2006−213930号公報に記載されている方法、特に内部噴射方法(特に第0057段落〜第0080段落)を挙げることができる。また、別の乾式加熱膨張法としては、特開平3−273037号公報や特開2006−96963号公報に記載の方法等がある。湿式加熱膨張法としては、特開昭62−201231号公報に記載の方法等がある。
上記背景技術で詳しく説明したとおり、特許文献6で測定されている繰り返し圧縮耐久性は、緩やかな速度で加圧および除圧が繰り返される「静的な圧力変化」に対する中空微粒子の耐久性を意味する。しかし、中空微粒子が実際に種々使用される場面では、このような「静的な圧力変化」のみを受けることは稀であり、速い速度で加圧と除圧が短時間に繰り返し行われる「動的な圧力変化」を受けることが多い。本発明の中空微粒子は、動的な圧力変化に対して優れた耐久性(優れた動的耐久性)を有する。また、中空微粒子を混合、配管移送、充填等した場合に、想定した比重よりも大きくなりにくい。
Examples of the dry heating expansion method include a method described in JP-A-2006-213930, particularly an internal injection method (particularly, the 0057th paragraph to the 0080th paragraph). As another dry heating expansion method, there are a method described in JP-A-3-273037 and JP-A-2006-96963. Examples of the wet heating expansion method include the method described in JP-A No. 62-201231.
As described in detail in the background art above, the repeated compression durability measured in Patent Document 6 means the durability of hollow fine particles against “static pressure changes” in which pressurization and depressurization are repeated at a moderate rate. To do. However, in situations where hollow microparticles are actually used in various ways, it is rare to receive only such a “static pressure change”, and “dynamics” in which pressurization and depressurization are repeatedly performed at a high speed in a short time. Are often subject to “changes in pressure”. The hollow fine particles of the present invention have excellent durability against dynamic pressure changes (excellent dynamic durability). Moreover, when hollow fine particles are mixed, transferred to a pipe, filled, etc., it is difficult to increase the specific gravity.

中空微粒子の動的耐久性(Ddyn)は、実施例で詳しく説明する方法によって測定される。動的耐久性は、好ましくは0.06以下、より好ましくは0.05以下、さらに好ましくは0.04以下、特に好ましくは、0.03以下、最も好ましくは0.02以下である。動的耐久性の好ましい下限は0である。動的耐久性が0.06超の場合、動的な圧力変化に対して耐久性が小さく、動的耐久性の測定後に完全に除圧した場合でも、球状には復元しにくい。また、中空微粒子の動的耐久性が低いと、中空微粒子を混合、配管移送、充填等した場合に、想定した比重よりも大きくなることがある。
中空微粒子の平均粒子径については特に限定はないが、好ましくは1〜1000μm、さらに好ましくは5〜800μm、特に好ましくは10〜500μmである。また、中空微粒子の粒度分布の変動係数CVについても、特に限定はないが、30%以下が好ましく、さらに好ましくは27%以下、特に好ましくは25%以下である。
The dynamic durability (D dyn ) of the hollow fine particles is measured by the method described in detail in Examples. The dynamic durability is preferably 0.06 or less, more preferably 0.05 or less, further preferably 0.04 or less, particularly preferably 0.03 or less, and most preferably 0.02 or less. A preferred lower limit of dynamic durability is zero. When the dynamic durability exceeds 0.06, the durability against the dynamic pressure change is small, and even when the pressure is completely removed after the measurement of the dynamic durability, it is difficult to restore the spherical shape. Further, when the dynamic durability of the hollow fine particles is low, the specific gravity may be larger than the assumed specific gravity when the hollow fine particles are mixed, transferred to a pipe, filled, or the like.
Although there is no limitation in particular about the average particle diameter of a hollow microparticle, Preferably it is 1-1000 micrometers, More preferably, it is 5-800 micrometers, Most preferably, it is 10-500 micrometers. Further, the coefficient of variation CV of the particle size distribution of the hollow fine particles is not particularly limited, but is preferably 30% or less, more preferably 27% or less, and particularly preferably 25% or less.

中空微粒子において熱可塑性樹脂からなる外殻の膜厚については、特に限定はないが、好ましくは0.05〜1.0μm、さらに好ましくは0.1〜0.7μm、特に好ましくは0.15〜0.5μmである。外殻の膜厚は、電子顕微鏡による中空微粒子の断面観察により測定することができる。
中空微粒子の真比重については特に限定はないが、好ましくは0.010〜0.5、さらに好ましくは0.015〜0.3、特に好ましくは0.020〜0.2である。
The thickness of the outer shell made of the thermoplastic resin in the hollow fine particles is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 1.0 μm, more preferably 0.1 to 0.7 μm, and particularly preferably 0.15 to 0.15 μm. 0.5 μm. The film thickness of the outer shell can be measured by observing the cross section of the hollow fine particles with an electron microscope.
The true specific gravity of the hollow fine particles is not particularly limited, but is preferably 0.010 to 0.5, more preferably 0.015 to 0.3, and particularly preferably 0.020 to 0.2.

本発明の中空微粒子は、図2に示すように、その外殻の外表面に付着した微粒子充填剤からさらに構成されていてもよく、以下では、微粒子付着中空微粒子ということがある。
ここでいう付着とは、単に微粒子付着中空微粒子(4)の外殻(5)の外表面に微粒子充填剤(6および7)が、吸着された状態(6)であってもよく、外表面近傍の外殻を構成する熱可塑性樹脂が加熱によって融解し、微粒子付着中空微粒子の外殻の外表面に微粒子充填剤がめり込み、固定された状態(7)であってもよいという意味である。微粒子充填剤の粒子形状は不定形であっても球状であってもよい。微粒子付着中空微粒子では、微粒子付着熱膨張性微小球と同様に、使用時における分散性の向上や流動性が改善する。また、この製造方法で得られる微粒子付着中空微粒子を弾性接着剤、シーリング材、ボディーシーラー、塗料等の軽量化充填剤として使用した場合、基材成分の伸び物性を損ない難い。
As shown in FIG. 2, the hollow fine particles of the present invention may be further composed of a fine particle filler adhering to the outer surface of the outer shell. Hereinafter, the hollow fine particles may be referred to as fine particle-adhered hollow fine particles.
The term “adhesion” as used herein may simply be the state (6) in which the fine particle fillers (6 and 7) are adsorbed on the outer surface of the outer shell (5) of the fine particle-adhered hollow fine particles (4). This means that the thermoplastic resin constituting the nearby outer shell may be melted by heating, and the fine particle filler may sink into the outer surface of the outer shell of the fine particle-attached hollow fine particles and be fixed (7). The particle shape of the fine particle filler may be indefinite or spherical. In the case of fine particles-attached hollow fine particles, the dispersibility is improved and the fluidity is improved during use, similar to the fine-particle-attached thermally expandable microsphere. Further, when the fine particle-attached hollow fine particles obtained by this production method are used as a light weight filler for elastic adhesives, sealing materials, body sealers, paints, etc., it is difficult to impair the stretch physical properties of the base component.

微粒子付着中空微粒子は、微粒子付着熱膨張性微小球を加熱膨張させることによって得ることができる。微粒子付着中空微粒子としては、熱膨張性微小球と微粒子充填剤とを混合する工程(混合工程)と、前記混合工程で得られた混合物を前記軟化点超の温度に加熱して、前記熱膨張性微小球を膨張させるとともに、得られる中空微粒子の外表面に微粒子充填剤を付着させる工程(付着工程)を含む、以下の製造方法が好ましい。   The fine particle-attached hollow fine particles can be obtained by heating and expanding the fine particle-attached thermally expandable microspheres. As the fine particle-attached hollow fine particles, a step of mixing thermally expandable microspheres and a fine particle filler (mixing step), and heating the mixture obtained in the mixing step to a temperature above the softening point, the thermal expansion The following production method is preferred, which includes a step of attaching the fine particle filler to the outer surface of the resulting hollow fine particles (attachment step) while expanding the functional microspheres.

(混合工程)
混合工程は、熱膨張性微小球と微粒子充填剤とを混合する工程である。
混合工程における微粒子充填剤と熱膨張性微小球との重量比率(微粒子充填剤/熱膨張性微小球)については、特に限定はないが、好ましくは90/10〜60/40、さらに好ましくは85/15〜65/35、特に好ましくは80/20〜70/30である。微粒子充填剤/熱膨張性微小球(重量比率)が90/10より大きい場合は、微粒子付着中空微粒子の真比重が大きくなり、低比重化効果が小さくなることがある。一方、微粒子充填剤/熱膨張性微小球(重量比率)が60/40より小さい場合は、微粒子付着中空微粒子の真比重が低くなり、粉立ち等のハンドリングが悪化することがある。
(Mixing process)
The mixing step is a step of mixing the thermally expandable microspheres and the fine particle filler.
The weight ratio of the fine particle filler and the thermally expandable microsphere in the mixing step (fine particle filler / thermally expandable microsphere) is not particularly limited, but is preferably 90 / 10-60 / 40, more preferably 85. / 15 to 65/35, particularly preferably 80/20 to 70/30. When the fine particle filler / heat-expandable microsphere (weight ratio) is larger than 90/10, the true specific gravity of the fine particle-attached hollow fine particles increases, and the effect of lowering the specific gravity may be reduced. On the other hand, when the fine particle filler / heat-expandable microsphere (weight ratio) is smaller than 60/40, the true specific gravity of the fine particle-attached hollow fine particles is low, and handling such as dusting may be deteriorated.

混合工程に用いられる装置としては、微粒子付着熱膨張性微小球の製造方法で用いた製造装置をそのまま使用することができる。   As an apparatus used for the mixing step, the production apparatus used in the production method of the fine particle-attached thermally expandable microsphere can be used as it is.

(付着工程)
付着工程は、前記混合工程で得られた、熱膨張性微小球と微粒子充填剤とを含む混合物を、熱膨張性微小球の外殻を構成する熱可塑性樹脂の軟化点超の温度に加熱する工程である。付着工程では、熱膨張性微小球を膨張させるとともに、外殻の外表面に微粒子充填剤を付着させる。
加熱は、一般的な接触伝熱型または直接加熱型の混合式乾燥装置を用いて行えばよい。混合式乾燥装置の機能については、特に限定はないが、温度調節可能で原料を分散混合する能力や、場合により乾燥を早めるための減圧装置や冷却装置を備えたものが好ましい。加熱に使用する装置としては、特に限定はないが、たとえば、レーディゲミキサー(株式会社マツボー製)、ソリッドエアー(株式会社ホソカワミクロン製)等を挙げることができる。
(Adhesion process)
In the attaching step, the mixture containing the thermally expandable microspheres and the fine particle filler obtained in the mixing step is heated to a temperature above the softening point of the thermoplastic resin constituting the outer shell of the thermally expandable microsphere. It is a process. In the attaching step, the thermally expandable microspheres are expanded and the fine particle filler is attached to the outer surface of the outer shell.
Heating may be performed using a general contact heat transfer type or direct heating type mixed drying apparatus. The function of the mixing type drying apparatus is not particularly limited, but it is preferable to be able to adjust the temperature and disperse and mix the raw materials, and optionally equipped with a decompression device and a cooling device for speeding up drying. Although there is no limitation in particular as an apparatus used for a heating, For example, a Ladige mixer (made by Matsubo Co., Ltd.), solid air (made by Hosokawa Micron Co., Ltd.), etc. can be mentioned.

加熱の温度条件については、熱膨張性微小球の種類にもよるが最適膨張温度とするのが良く、好ましくは60〜250℃、より好ましくは70〜230℃、さらに好ましくは80〜220℃である。
微粒子付着中空微粒子の平均粒子径については特に限定はないが、好ましくは1〜1000μm、さらに好ましくは5〜800μm、特に好ましくは10〜500μmである。また、中空微粒子の粒度分布の変動係数CVについても、特に限定はないが、30%以下が好ましく、さらに好ましくは27%以下、特に好ましくは25%以下である。
The temperature condition for heating depends on the type of the heat-expandable microsphere, but the optimum expansion temperature is preferable, preferably 60 to 250 ° C, more preferably 70 to 230 ° C, and still more preferably 80 to 220 ° C. is there.
The average particle size of the hollow particles with fine particles is not particularly limited, but is preferably 1 to 1000 μm, more preferably 5 to 800 μm, and particularly preferably 10 to 500 μm. Further, the coefficient of variation CV of the particle size distribution of the hollow fine particles is not particularly limited, but is preferably 30% or less, more preferably 27% or less, and particularly preferably 25% or less.

微粒子付着中空微粒子において熱可塑性樹脂からなる外殻の膜厚については、特に限定はないが、好ましくは0.05〜1.0μm、さらに好ましくは0.1〜0.7μm、特に好ましくは0.15〜0.5μmである。外殻の膜厚は、電子顕微鏡による中空微粒子の断面観察により測定することができる。
微粒子付着中空微粒子の真比重については、特に限定はないが、好ましくは0.01〜0.5であり、さらに好ましくは0.03〜0.4、特に好ましくは0.05〜0.35、最も好ましくは0.07〜0.30である。微粒子付着中空微粒子の真比重が0.01より小さい場合は、耐久性が不足することがある。一方、微粒子付着中空微粒子の真比重が0.5より大きい場合は、低比重化効果が小さくなるため、微粒子付着中空微粒子を用いて組成物を調製する際、その添加量が大きくなり、非経済的であることがある。
The film thickness of the outer shell made of the thermoplastic resin in the fine particle-attached hollow fine particles is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 1.0 μm, more preferably 0.1 to 0.7 μm, and particularly preferably 0.8. 15 to 0.5 μm. The film thickness of the outer shell can be measured by observing the cross section of the hollow fine particles with an electron microscope.
The true specific gravity of the fine particle-attached hollow fine particles is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 0.5, more preferably 0.03 to 0.4, and particularly preferably 0.05 to 0.35. Most preferably, it is 0.07-0.30. When the true specific gravity of the fine particles attached hollow fine particles is smaller than 0.01, the durability may be insufficient. On the other hand, when the true specific gravity of the fine particle-adhered hollow fine particles is larger than 0.5, the effect of lowering the specific gravity is reduced. Therefore, when the composition is prepared using the fine particle-adhered hollow fine particles, the amount added is large, which is uneconomical. Sometimes.

本発明の組成物は、上記熱膨張性微小球および/または中空微粒子と、基材成分とを含む。本発明の組成物は動的耐久性に優れる。本発明の組成物が、基材成分として中空微粒子を含む場合、軽量化が図れるために好ましい。
本発明の組成物は、1液タイプでもよい。また、本発明の組成物は、たとえば、以下で詳しく説明する接着剤組成物や成形用組成物のように、基材成分の前駆体を含有するA液、および、基材成分の前駆体を硬化させて基材成分を生成させるための硬化剤を含有するB液の組み合わせからなり、A液およびB液を混合することによって、基材成分が生成する2液タイプであってもよい。
The composition of the present invention contains the thermally expandable microspheres and / or hollow fine particles, and a base component. The composition of the present invention is excellent in dynamic durability. When the composition of the present invention contains hollow fine particles as a base component, it is preferable because the weight can be reduced.
The composition of the present invention may be a one-component type. In addition, the composition of the present invention comprises, for example, a liquid A containing a precursor of a base component and a precursor of the base component, like an adhesive composition and a molding composition described in detail below. It may consist of a combination of liquid B containing a curing agent for generating a base material component by curing, and may be a two-liquid type in which the base material component is generated by mixing the liquid A and the liquid B.

基材成分としては特に限定はないが、たとえば、天然ゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)等のゴム類;エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂;ポリエチレンワックス、パラフィンワックス等のワックス類;エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、アイオノマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル(PVC)、アクリル樹脂、熱可塑性ポリウレタン、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリスチレン(PS)等の熱可塑性樹脂;オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー等の熱可塑性エラストマー;ポリ乳酸(PLA)、澱粉樹脂等のバイオプラスチック;シリコーン、変性シリコーン、ポリウレタン、ポリサルファイド、アクリルゴム、ポリイソブチレン等のシーリング材料;ウレタン系、エチレン−酢酸ビニル共重合物系、塩化ビニル系、アクリル系の塗料成分等が挙げられる。
基材成分は無機物であってもよい。このような無機物としては、たとえば、普通ポルトランドセメント、早強セメント、アルミナセメント、高炉スラグセメント、フライアッシュセメント、モルタル等のセメント類;高炉スラグ、電気炉酸化スラグ、電気炉還元スラグ等のスラグ;生石灰、消石灰等の石灰類;チタニア、アルミナ、ジルコニア、シリカ、マグネシア、ジルコン、ジルコン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸バリウム、ムライト、酸化亜鉛、酸化錫、炭化珪素、窒化珪素、フェライト、コージェライト等のセラミック類;石灰石(重質炭酸カルシウム)、石英、珪石(シリカ)、ウオラスナイト、石膏、アパタイト、マグネタイト、ゼオライト、クレイ(モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、バイデライト、スティブンサイト、ノントロナイト、バーミキュライト、ハロイサイト、タルク、雲母、マイカ等)等の鉱物;元素の周期率表において、それぞれ1族〜16族に属する金属を有する、金属酸化物(酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化バナジウム、酸化スズ、酸化鉄(磁性酸化鉄を含む)、酸化インジウム等)、金属水酸化物(水酸化アルミニウム、水酸化金、水酸化マグネシウム等)、炭酸金属塩(炭酸カルシウム(軽質炭酸カルシウム)、炭酸水素カルシウム、炭酸水素ナトリウム(重曹)、炭酸鉄等)、硫酸金属塩(硫酸アルミニウム、硫酸コバルト、硫酸水素ナトリウム、硫酸銅、硫酸ニッケル、硫酸バリウム等)、その他の金属塩(チタン酸塩(チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カリウム等)、ホウ酸塩(ホウ酸アルミニウム、ホウ酸亜鉛等)、燐酸塩(リン酸カルシウム、燐酸ナトリウム、燐酸マグネシウム等)、硝酸塩(硝酸ナトリウム、硝酸鉄、硝酸鉛等))等の金属化合物等の無機物でもよい。これらの無機物は、1種または2種以上を併用してもよい。
The base material component is not particularly limited. For example, rubbers such as natural rubber, butyl rubber, silicone rubber, ethylene-propylene-diene rubber (EPDM); thermosetting resins such as epoxy resin and phenol resin; polyethylene wax, paraffin Waxes such as wax; ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ionomer, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride (PVC), acrylic resin, thermoplastic polyurethane, acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile- Thermoplastic resins such as butadiene-styrene copolymer (ABS resin) and polystyrene (PS); Thermoplastic elastomers such as olefin elastomer and styrene elastomer; Bioplastics such as polylactic acid (PLA) and starch resin; Silico Emissions, modified silicone, polyurethane, polysulfide, acrylic rubber, the sealing material of polyisobutylene; urethane, ethylene - vinyl acetate copolymer-based, vinyl chloride, and a coating component such as an acrylic.
The substrate component may be an inorganic substance. Examples of such inorganic substances include ordinary portland cement, early-strength cement, alumina cement, blast furnace slag cement, fly ash cement, mortar, and other cements; slag such as blast furnace slag, electric furnace oxidation slag, and electric furnace reduction slag; Lime such as quicklime and slaked lime; titania, alumina, zirconia, silica, magnesia, zircon, barium zirconate, lead titanate, barium titanate, mullite, zinc oxide, tin oxide, silicon carbide, silicon nitride, ferrite, cordierite Ceramics such as: Limestone (heavy calcium carbonate), quartz, quartzite (silica), wollastonite, gypsum, apatite, magnetite, zeolite, clay (montmorillonite, saponite, hectorite, beidellite, stevensite, nontronite, bar Minerals such as curite, halloysite, talc, mica, mica, etc .; in the periodic table of elements, metal oxides (titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, manganese oxide, each having a metal belonging to Group 1 to Group 16; Molybdenum oxide, tungsten oxide, vanadium oxide, tin oxide, iron oxide (including magnetic iron oxide, indium oxide, etc.), metal hydroxide (aluminum hydroxide, gold hydroxide, magnesium hydroxide, etc.), metal carbonate ( Calcium carbonate (light calcium carbonate), calcium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate (bicarbonate), iron carbonate, etc.), sulfate metal salts (aluminum sulfate, cobalt sulfate, sodium hydrogen sulfate, copper sulfate, nickel sulfate, barium sulfate, etc.), others Metal salts (titanates (barium titanate, magnesium titanate, potassium titanate Etc.), borate (aluminum borate, zinc borate, etc.), phosphates (calcium phosphate, sodium phosphate, magnesium phosphate, etc.), nitrates (sodium nitrate, iron nitrate, lead nitrate, etc.) But you can. These inorganic substances may be used alone or in combination of two or more.

本発明の中空微粒子は動的耐久性に優れるため、基材成分が、セメント類、コージェライトおよび炭化珪素から選ばれる少なくとも1種の無機物であると、常温下において中空微粒子と混合および成形されても中空微粒子が破壊されること無く、さらに水和凝結や焼成等により、基材成分が硬化することで、中空微粒子由来の空隙による多孔化および軽量化が容易であるために好ましい。
本発明の組成物は、これらの基材成分と熱膨張性微小球および/また中空微粒子とを混合することによって調製することができる。
Since the hollow fine particles of the present invention are excellent in dynamic durability, when the base material component is at least one inorganic material selected from cements, cordierite and silicon carbide, they are mixed and molded with the hollow fine particles at room temperature. Further, it is preferable that the hollow base particles are not destroyed and the base material component is further cured by hydration condensation, firing, or the like, so that the pores and the weight can be easily reduced by the voids derived from the hollow fine particles.
The composition of the present invention can be prepared by mixing these base components with thermally expandable microspheres and / or hollow fine particles.

本発明の中空微粒子は、上記に示すとおり、動的耐久性について特に優れる。このため、中空微粒子を含有する組成物を調製する場合、混合時の動的な圧力変化による破壊が少ない。したがって、得られる組成物の実際の比重と、中空微粒子の破壊が全く発生しないと仮定した場合に混合される各成分の比重等から計算して求められる組成物の設計比重との間に差が生じ難い。中空微粒子を含有する本発明の組成物において、組成物の設計比重に対する実際に得られる組成物の比重の比率(比重比)は、1.10倍以下であると好ましく、さらに好ましく1.05倍以下、特に好ましくは1.03倍以下、最も好ましくは1.0倍である。ここで、比重比1.0倍は、中空微粒子の破壊がほとんど発生しないことを意味する。また、比重比が1.10倍より大きい場合は、軽量化効果が損なわれることがある。
本発明の組成物の用途としては、たとえば、成形用組成物、塗料組成物、粘土組成物、繊維組成物、接着剤組成物、粉体組成物等を挙げることができる。
As described above, the hollow fine particles of the present invention are particularly excellent in dynamic durability. For this reason, when preparing the composition containing hollow microparticles, there is little destruction by the dynamic pressure change at the time of mixing. Therefore, there is a difference between the actual specific gravity of the obtained composition and the design specific gravity of the composition obtained by calculation from the specific gravity of each component mixed when it is assumed that no destruction of the hollow fine particles occurs. Not likely to occur. In the composition of the present invention containing hollow fine particles, the ratio of the specific gravity of the actually obtained composition to the design specific gravity of the composition (specific gravity ratio) is preferably 1.10 times or less, more preferably 1.05 times. Hereinafter, it is particularly preferably 1.03 times or less, most preferably 1.0 times. Here, the specific gravity ratio of 1.0 means that the hollow fine particles are hardly broken. On the other hand, if the specific gravity ratio is greater than 1.10 times, the weight reduction effect may be impaired.
Examples of the use of the composition of the present invention include a molding composition, a coating composition, a clay composition, a fiber composition, an adhesive composition, and a powder composition.

本発明の組成物が接着剤組成物の場合、中空微粒子とともに、上記シーリング材料を基材成分として含有すると、軽量化が図れ、伸び物性への影響が少なく好ましい。接着剤組成物において配合される基材成分と中空微粒子との重量比率(基材成分/中空微粒子)については、特に限定はないが、好ましくは99.995/0.005〜70/30、さらに好ましくは99.99/0.01〜80/20、特に好ましくは99.95/0.05〜90/10である。上記重量比率が、99.995/0.005より大きい場合、中空微粒子の添加量が少なく軽量化の効果が薄れてしまう可能性がある。一方、上記重量比率が、70/30より小さい場合、基材成分が少なく接着剤組成物としての機能が著しく低下する。ここで、接着剤組成物が2液タイプの場合は、A液に含まれる基材成分の前駆体と、B液に含まれる硬化剤の合計量を意味する。
接着剤組成物では、中空微粒子が微粒子付着中空微粒子であると、伸び物性への影響が少なくさらに好ましい。また、基材成分であるシーリング材料が、変性シリコーン、ポリウレタン、ポリサルファイド等であると好ましい。
When the composition of the present invention is an adhesive composition, it is preferable to contain the sealing material as a base material component together with the hollow fine particles because the weight can be reduced and the influence on the elongation physical properties is small. The weight ratio of the base material component and the hollow fine particles to be blended in the adhesive composition (base material component / hollow fine particles) is not particularly limited, but is preferably 99.995 / 0.005-70 / 30, Preferably it is 99.99 / 0.01-80 / 20, Most preferably, it is 99.95 / 0.05-90 / 10. When the said weight ratio is larger than 99.995 / 0.005, there is a possibility that the amount of hollow fine particles added is small and the effect of weight reduction is diminished. On the other hand, when the said weight ratio is smaller than 70/30, there are few base material components and the function as an adhesive composition falls remarkably. Here, when the adhesive composition is a two-component type, it means the total amount of the base material component precursor contained in the A solution and the curing agent contained in the B solution.
In the adhesive composition, it is more preferable that the hollow fine particles are fine particle-adhered hollow fine particles with little influence on the elongation property. Moreover, it is preferable that the sealing material which is a base material component is modified silicone, polyurethane, polysulfide or the like.

接着剤組成物が1液タイプで、シーリング材料がポリウレタンの場合は、中空微粒子およびイソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを含む組成物において、イソシアネート基が空気中の水分と反応し、ウレタンプレポリマーが架橋・硬化し、ポリウレタンが生成することで接着性を発現する。
接着剤組成物が2液タイプで、シーリング材料がポリウレタンの場合は、ウレタンプレポリマー等を含むA液(基材成分の前駆体)と、ポリオールや中空微粒子等を含むB液(硬化剤)との2つの組合せからなる。A液およびB液を混合することによって、ウレタンプレポリマーが架橋・硬化し、ポリウレタンが生成することで接着性を発現する。
When the adhesive composition is a one-pack type and the sealing material is polyurethane, in the composition containing hollow fine particles and an isocyanate group-containing urethane prepolymer, the isocyanate group reacts with moisture in the air, and the urethane prepolymer is crosslinked and It cures and produces polyurethane, thereby exhibiting adhesiveness.
When the adhesive composition is a two-component type and the sealing material is polyurethane, a solution A (precursor of a base material component) containing a urethane prepolymer and a solution B (curing agent) containing a polyol, hollow fine particles, etc. It consists of two combinations. By mixing the A liquid and the B liquid, the urethane prepolymer is cross-linked and cured, and the polyurethane is produced, thereby exhibiting adhesiveness.

接着剤組成物が1液タイプで、シーリング材料が変性シリコーンの場合は、中空微粒子および架橋性シリル基含有樹脂を含む組成物において、架橋性シリル基含有樹脂が空気中の水分と反応し、架橋・硬化して、変性シリコーンが生成することで接着性を発現する。
接着剤組成物が2液タイプで、シーリング材料が変性シリコーンの場合は、シロキサンポリマーを含むA液(基材成分の前駆体)と、アミノキシシロキサンやポリオール等の硬化剤および中空微粒子等を含むB液(硬化剤)との2つの組合せからなる。A液およびB液を混合することによって、シロキサンポリマーが架橋・硬化し、変性シリコーンが生成することで接着性を発現する。
When the adhesive composition is a one-pack type and the sealing material is a modified silicone, in the composition containing hollow fine particles and a crosslinkable silyl group-containing resin, the crosslinkable silyl group-containing resin reacts with moisture in the air to crosslink.・ Adhesiveness is expressed by curing to produce modified silicone.
When the adhesive composition is a two-pack type and the sealing material is a modified silicone, it contains a liquid A containing a siloxane polymer (a precursor of the base material component), a curing agent such as aminoxysiloxane and polyol, and hollow fine particles. It consists of two combinations with B liquid (curing agent). By mixing the A liquid and the B liquid, the siloxane polymer is cross-linked and cured, and the modified silicone is generated to exhibit adhesiveness.

接着剤組成物が1液タイプで、シーリング材料がポリサルファイドの場合は、中空微粒子と、液状ポリサルファイド樹脂と、BaO、CaO等のアルカリまたはアルカリ上類金属の過酸化物(潜在性硬化剤)を含む組成物において、空気中の水分と反応し、液状ポリサルファイド樹脂が架橋・硬化して、ポリサルファイドが生成することで接着性を発現する。
接着剤組成物が2液タイプで、シーリング材料がポリサルファイドの場合は、サルファイドプレポリマーを含むA液(基材成分の前駆体)と、PdO等の金属過酸化物硬化剤および中空微粒子等を含むB液(硬化剤)との2つの組合せからなる。A液およびB液を混合することによって、サルファイドプレポリマーが架橋・硬化し、ポリサルファイドが生成することで接着性を発現する。
When the adhesive composition is a one-component type and the sealing material is polysulfide, hollow fine particles, liquid polysulfide resin, and peroxides of alkali or alkaline metals such as BaO 2 and CaO 2 (latent curing agents) In the composition containing, the liquid polysulfide resin reacts with moisture in the air, and the liquid polysulfide resin is crosslinked / cured to produce polysulfide, thereby exhibiting adhesiveness.
When the adhesive composition is a two-component type and the sealing material is polysulfide, a liquid A containing a sulfide prepolymer (a precursor of a base material component), a metal peroxide curing agent such as PdO 2 and hollow fine particles, etc. It consists of two combinations with B liquid (curing agent) to contain. By mixing the A liquid and the B liquid, the sulfide prepolymer is cross-linked and cured, and polysulfide is generated, thereby exhibiting adhesiveness.

本発明の組成物が、特に、熱膨張性微小球とともに、基材成分として、熱膨張性微小球の膨張開始温度より低い融点を有する化合物および/または熱可塑性樹脂(たとえば、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス等のワックス類、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、アイオノマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル(PVC)、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂;オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー等の熱可塑性エラストマー)を含む場合は、樹脂成形用マスターバッチとして用いることができる。
この場合、この樹脂成形用マスターバッチ組成物は、射出成形、押出成形、プレス成形等に利用され、樹脂成形時の気泡導入に好適に用いられる。樹脂成形時に用いられる樹脂としては、上記基材成分から選択されれば特に限定はないが、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、アイオノマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル(PVC)、アクリル樹脂、熱可塑性ポリウレタン、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリスチレン(PS)、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリ乳酸(PLA)、澱粉樹脂、天然ゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)等、およびそれらの混合物などが挙げられる。また、ガラス繊維やカーボンファイバーなどの補強繊維を含有していてもよい。
The composition of the present invention is a compound having a melting point lower than the expansion start temperature of the thermally expandable microsphere and / or a thermoplastic resin (for example, polyethylene wax, paraffin wax, in particular, as a base component together with the thermally expandable microsphere. Waxes such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ionomers, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride (PVC), acrylic resins, etc .; thermoplastic elastomers such as olefin elastomers and styrene elastomers) Can be used as a master batch for resin molding.
In this case, this resin molding masterbatch composition is used for injection molding, extrusion molding, press molding, and the like, and is suitably used for introducing bubbles during resin molding. The resin used at the time of resin molding is not particularly limited as long as it is selected from the above base material components. For example, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ionomer, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride (PVC), Acrylic resin, thermoplastic polyurethane, acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), polystyrene (PS), olefin elastomer, styrene elastomer, polylactic acid (PLA), Examples thereof include starch resin, natural rubber, butyl rubber, silicone rubber, ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), and mixtures thereof. Moreover, you may contain reinforcing fibers, such as glass fiber and carbon fiber.

本発明の成形物は、この組成物を成形して得られる。本発明の成形物としては、たとえば、成形品や塗膜等の成形物を挙げることができる。本発明の成形物では、優れた動的耐久性を有し、軽量性、多孔性、吸音性、断熱性、低熱伝導性、低誘電率化、意匠性、衝撃吸収性、強度等の諸物性が向上している。
本発明の成形物は、上記組成物を成形して得られるので、軽量で、優れた動的耐久性を有する。
基材成分として無機物を含む成形物は、さらに焼成することによって、セラミックフィルタ等が得られる。
The molded product of the present invention is obtained by molding this composition. As a molded product of this invention, molded products, such as a molded article and a coating film, can be mentioned, for example. The molded product of the present invention has excellent dynamic durability, and various physical properties such as lightness, porosity, sound absorption, heat insulation, low thermal conductivity, low dielectric constant, design, shock absorption, strength, etc. Has improved.
Since the molded product of the present invention is obtained by molding the above composition, it is lightweight and has excellent dynamic durability.
A ceramic filter or the like can be obtained by further firing a molded product containing an inorganic substance as a base component.

以下に、本発明の実施例について具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下の実施例および比較例において、断りのない限り、「%」とは「重量%」を意味するものとする。
実施例および比較例について、次に示す要領で各種物性および性能を測定、評価した。
Examples of the present invention will be specifically described below. The present invention is not limited to these examples. In the following Examples and Comparative Examples, “%” means “% by weight” unless otherwise specified.
About an Example and a comparative example, various physical properties and performance were measured and evaluated in the way shown below.

〔平均粒子径と粒度分布の測定〕
レーザー回折式粒度分布測定装置(SYMPATEC社製 HEROS&RODOS)を使用した。乾式分散ユニットの分散圧は5.0bar、真空度は5.0mbarで乾式測定法により測定し、D50値を平均粒子径とした。
[Measurement of average particle size and particle size distribution]
A laser diffraction particle size distribution analyzer (HEROS & RODOS manufactured by SYMPATEC) was used. The dispersion pressure of the dry dispersion unit was 5.0 bar and the degree of vacuum was 5.0 mbar, measured by a dry measurement method, and the D50 value was taken as the average particle size.

〔熱膨張性微小球の含水率の測定〕
測定装置として、カールフィッシャー水分計(MKA−510N型、京都電子工業株式会社製)を用いて測定した。
[Measurement of moisture content of thermally expandable microspheres]
As a measuring apparatus, a Karl Fischer moisture meter (MKA-510N type, manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.) was used for measurement.

〔熱膨張性微小球に封入された発泡剤の内包率の測定〕
熱膨張性微小球1.0gを直径80mm、深さ15mmのステンレス製蒸発皿に入れ、その重量(W)を測定した。アセトニトリル30ml加え均一に分散させ、30分間室温で放置した後に、120℃で2時間加熱し乾燥後の重量(W)を測定した。発泡剤の内包率は、下記の式により計算される。
内包率(重量%)=(W−W)(g)/1.0(g)×100−(含水率)(重量%)
(式中、含水率は、上記方法で測定される。)
[Measurement of encapsulation rate of foaming agent enclosed in thermally expandable microspheres]
1.0 g of thermally expandable microspheres were placed in a stainless steel evaporation dish having a diameter of 80 mm and a depth of 15 mm, and the weight (W 1 ) was measured. 30 ml of acetonitrile was added and dispersed uniformly, left at room temperature for 30 minutes, then heated at 120 ° C. for 2 hours, and the weight (W 2 ) after drying was measured. The encapsulation rate of the foaming agent is calculated by the following formula.
Inclusion rate (% by weight) = (W 1 −W 2 ) (g) /1.0 (g) × 100− (water content) (% by weight)
(In the formula, the moisture content is measured by the above method.)

〔膨張開始温度(Ts)および最大膨張温度(Tmax)の測定〕
測定装置として、DMA(DMA Q800型、TA instruments社製)を使用した。熱膨張性微小球0.5mgを直径6.0mm(内径5.65mm)、深さ4.8mmのアルミカップに入れ、熱膨張性微小球層の上部にアルミ蓋(直径5.6mm、厚み0.1mm)をのせて試料を準備した。その試料に上から加圧子により0.01Nの力を加えた状態でサンプル高さを測定した。加圧子により0.01Nの力を加えた状態で、20℃から300℃まで10℃/minの昇温速度で加熱し、加圧子の垂直方向における変位量を測定した。正方向への変位開始温度を膨張開始温度(Ts)とし、最大変位量を示したときの温度を最大膨張温度(Tmax)とした。
[Measurement of expansion start temperature (Ts) and maximum expansion temperature (Tmax)]
As a measuring device, DMA (DMA Q800 type, manufactured by TA instruments) was used. 0.5 mg of thermally expandable microspheres are placed in an aluminum cup having a diameter of 6.0 mm (inner diameter 5.65 mm) and a depth of 4.8 mm, and an aluminum lid (diameter 5.6 mm, thickness 0) is placed on top of the thermally expandable microsphere layer. .1 mm) to prepare a sample. The sample height was measured in a state where a force of 0.01 N was applied to the sample with a pressurizer from above. In a state where a force of 0.01 N was applied by the pressurizer, the plate was heated from 20 ° C. to 300 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min, and the displacement of the pressurizer in the vertical direction was measured. The displacement start temperature in the positive direction was defined as the expansion start temperature (Ts), and the temperature when the maximum displacement was indicated was defined as the maximum expansion temperature (Tmax).

〔炭化水素(A)およびエステル(B)の含有量の測定〕
熱膨張性微小球0.5gとn−ヘキサン20mlとを混合し、30分間攪拌後、ろ過して熱膨張性微小球を取り出した。この操作を3回繰り返した後、熱膨張性微小球を乾燥して、洗浄した熱膨張性微小球を用意した。この洗浄した熱膨張性微小球0.1gおよびDMF5mlを容量20mlのバイアル瓶に添加した後、バイアル瓶をセプタムキャップで蓋をして、23℃で24時間、熱膨張性微小球をDMFで膨潤させた。次いで、アセトン5mlをバイアル瓶にさらに添加混合後、23℃で2時間静置させ、上澄み液1μlを試料としてGC−MS分析(FID法、Agilent製、7890A GC)を行い、炭化水素(A)およびエステル(B)の含有量をそれぞれ測定した。
[Measurement of content of hydrocarbon (A) and ester (B)]
0.5 g of thermally expandable microspheres and 20 ml of n-hexane were mixed, stirred for 30 minutes, and then filtered to take out thermally expandable microspheres. After repeating this operation three times, the thermally expandable microspheres were dried to prepare washed thermally expandable microspheres. After adding 0.1 g of the washed thermally expandable microspheres and 5 ml of DMF to a vial with a capacity of 20 ml, the vial is covered with a septum cap, and the thermally expandable microspheres are swollen with DMF at 23 ° C. for 24 hours. I let you. Next, 5 ml of acetone was further added to the vial, mixed and allowed to stand at 23 ° C. for 2 hours. GC-MS analysis (FID method, manufactured by Agilent, 7890A GC) was performed using 1 μl of the supernatant as a sample, and hydrocarbon (A) And the content of ester (B) were measured.

〔真比重の測定〕
熱膨張性微小球および中空微粒子等の粒子の真比重は、以下の測定方法で測定した。
真比重は環境温度25℃、相対湿度50%の雰囲気下においてイソプロピルアルコールを用いた液浸法(アルキメデス法)により測定した。
具体的には、容量100ccのメスフラスコを空にし、乾燥後、メスフラスコ重量(WB)を秤量した。秤量したメスフラスコにイソプロピルアルコールをメニスカスまで正確に満たした後、イソプロピルアルコール100ccの充満されたメスフラスコの重量(WB)を秤量した。
また、容量100ccのメスフラスコを空にし、乾燥後、メスフラスコ重量(WS)を秤量した。秤量したメスフラスコに約50ccの粒子を充填し、粒子の充填されたメスフラスコの重量(WS)を秤量した。そして、粒子の充填されたメスフラスコに、イソプロピルアルコールを気泡が入らないようにメニスカスまで正確に満たした後の重量(WS)を秤量した。そして、得られたWB、WB、WS、WSおよびWSを下式に導入して、粒子の真比重(d)を計算した。
d={(WS−WS)×(WB−WB)/100}/{(WB−WB)−(WS−WS)}
[Measurement of true specific gravity]
The true specific gravity of particles such as thermally expandable microspheres and hollow fine particles was measured by the following measuring method.
The true specific gravity was measured by an immersion method (Archimedes method) using isopropyl alcohol in an atmosphere having an environmental temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50%.
Specifically, the volumetric flask having a capacity of 100 cc was emptied and dried, and the weight of the volumetric flask (WB 1 ) was weighed. After the weighed volumetric flask was accurately filled with isopropyl alcohol to the meniscus, the weight (WB 2 ) of the volumetric flask filled with 100 cc of isopropyl alcohol was weighed.
Further, the volumetric flask with a capacity of 100 cc was emptied and dried, and the weight of the volumetric flask (WS 1 ) was weighed. The weighed volumetric flask was filled with about 50 cc of particles, and the weight (WS 2 ) of the volumetric flask filled with the particles was weighed. Then, the weight (WS 3 ) after accurately filling the meniscus with isopropyl alcohol so that bubbles do not enter into the volumetric flask filled with particles was weighed. Then, the obtained WB 1 , WB 2 , WS 1 , WS 2 and WS 3 were introduced into the following equation, and the true specific gravity (d) of the particles was calculated.
d = {(WS 2 −WS 1 ) × (WB 2 −WB 1 ) / 100} / {(WB 2 −WB 1 ) − (WS 3 −WS 2 )}

〔中空微粒子の動的耐久性〕
動的耐久性の測定に用いる中空微粒子の製造方法としては、上述のとおり、日本国特開2006−213930号公報に記載されている内部噴射方法を採用した。具体的には、図3に示す発泡工程部を備えた製造装置を用いて、以下の手順で行った。
[Dynamic durability of hollow fine particles]
As described above, the internal injection method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-213930 was adopted as a method for producing the hollow fine particles used for measuring the dynamic durability. Specifically, using the manufacturing apparatus provided with the foaming process part shown in FIG.

(発泡工程部の説明)
この発泡工程部は、出口に分散ノズル(11)を備え且つ中央部に配置された気体導入管(番号表記せず)と、分散ノズル(11)の下流部に設置された衝突板(12)と、気体導入管の周囲に間隔を空けて配置された過熱防止筒(10)と、過熱防止筒(10)の周囲に間隔を空けて配置された熱風ノズル(8)とを備える。この発泡工程部において、気体導入管内の矢印方向に熱膨張性微小球を含む気体流体(13)が流されており、気体導入管と過熱防止筒(10)との間に形成された空間には、熱膨張性微小球の分散性の向上および気体導入管と衝突板の過熱防止のための気体流(14)が矢印方向に流されており、さらに、過熱防止筒(10)と熱風ノズル(8)との間に形成された空間には、熱膨張のための熱風流が矢印方向に流されている。ここで、熱風流(15)と気体流体(13)と気体流(14)とは、通常、同一方向の流れである。過熱防止筒(10)の内部には、冷却のために、冷媒流(9)が矢印方向に流されている。
(Explanation of foaming process part)
This foaming process section has a dispersion nozzle (11) at the outlet and a gas introduction pipe (not shown in the number) arranged in the center, and a collision plate (12) installed downstream of the dispersion nozzle (11). And an overheating prevention cylinder (10) disposed around the gas introduction pipe with a space therebetween, and a hot air nozzle (8) disposed around the overheating prevention cylinder (10) with a space therebetween. In this foaming process section, a gas fluid (13) containing thermally expandable microspheres is caused to flow in the direction of the arrow in the gas introduction tube, and in the space formed between the gas introduction tube and the overheating prevention cylinder (10). The gas flow (14) for improving the dispersibility of the thermally expandable microspheres and preventing the overheating of the gas introduction pipe and the collision plate is flowed in the direction of the arrow, and further, the overheating prevention cylinder (10) and the hot air nozzle In the space formed between (8), a hot air flow for thermal expansion flows in the direction of the arrow. Here, the hot air flow (15), the gas fluid (13), and the gas flow (14) are usually flows in the same direction. A refrigerant flow (9) flows in the direction of the arrow inside the overheating prevention cylinder (10) for cooling.

(製造装置の操作)
噴射工程では、熱膨張性微小球を含む気体流体(13)を、出口に分散ノズル(11)を備え且つ熱風流(15)の内側に設置された気体導入管に流し、気体流体(13)を前記分散ノズル(11)から噴射させる。
分散工程では、気体流体(13)を分散ノズル(11)の下流部に設置された衝突板(12)に衝突させ、熱膨張性微小球が熱風流(15)中に万遍なく分散するように操作される。ここで、分散ノズル(11)から出た気体流体(13)は、気体流(14)とともに衝突板(12)に向かって誘導され、これと衝突する。
膨張工程では、分散した熱膨張性微小球を熱風流(15)中で膨張開始温度以上に加熱して膨張させる。その後、得られた中空微粒子を冷却部分に通過させる等して回収する。
(Manufacturing equipment operation)
In the jetting process, the gaseous fluid (13) containing the thermally expandable microspheres is flowed through a gas introduction pipe provided with a dispersion nozzle (11) at the outlet and installed inside the hot air flow (15), and the gaseous fluid (13). From the dispersion nozzle (11).
In the dispersion step, the gas fluid (13) is caused to collide with the collision plate (12) installed downstream of the dispersion nozzle (11), so that the thermally expandable microspheres are uniformly dispersed in the hot air flow (15). To be operated. Here, the gaseous fluid (13) exiting from the dispersion nozzle (11) is guided toward the collision plate (12) together with the gas flow (14) and collides with it.
In the expansion step, the dispersed thermally expandable microspheres are heated and expanded above the expansion start temperature in the hot air flow (15). Thereafter, the obtained hollow fine particles are collected by passing them through a cooling part.

(中空微粒子の製造条件設定方法)
まず、原料である熱膨張性微小球の供給量、熱風流量や原料分散気体量等のパラメーターを一定に固定し、熱風流の温度(以下、「熱風温度」ということがある。)を変化させる。次に、熱風温度を段階的に変化させ、かつ、他のパラメーターを一定に固定しながら各温度で熱膨張性微小球を膨張させ、得られた微小球の真比重を測定し、熱風温度(x軸)と真比重(y軸)の関係をプロットしたグラフを作成する。
また、所望の真比重((0.030±0.002)g/cc)を有する中空微粒子を製造する場合は、上記のグラフにおける所望の真比重に対応する熱風温度に設定する。このようにして膨張条件の制御が行われ、真比重が(0.030±0.002)g/ccである中空微粒子を製造する。
得られた中空微粒子について、以下の方法で、動的耐久性を測定する。
(Method for setting manufacturing conditions for hollow fine particles)
First, parameters such as the supply amount of the heat-expandable microspheres that are raw materials, the flow rate of hot air and the amount of raw material dispersed gas are fixed, and the temperature of the hot air flow (hereinafter sometimes referred to as “hot air temperature”) is changed. . Next, while changing the hot air temperature stepwise and fixing other parameters constant, the thermally expandable microspheres were expanded at each temperature, and the true specific gravity of the obtained microspheres was measured, and the hot air temperature ( A graph in which the relationship between the x axis) and the true specific gravity (y axis) is plotted is created.
Moreover, when manufacturing hollow microparticles having a desired true specific gravity ((0.030 ± 0.002) g / cc), the hot air temperature corresponding to the desired true specific gravity in the above graph is set. In this way, the expansion conditions are controlled, and hollow fine particles having a true specific gravity of (0.030 ± 0.002) g / cc are produced.
About the obtained hollow microparticles, the dynamic durability is measured by the following method.

(動的耐久性の測定)
上記で得られた真比重が(0.030±0.002)g/ccである中空微粒子を、23℃、50%RHの環境下で24時間経過させた後、動的耐久性を測定した。
動的耐久性の測定装置として、特開2005−257600号公報に記載の粉体の粘弾性測定装置を使用する。具体的には、図4に示すように、中空微粒子(21)を収容する容器(22)、および、容器(22)に同一線上で対面する位置にあるピストン(23)が設置されており、油圧シリンダ(24)および支持台(25)を介して、容器(22)をピストン(23)に向かって進退することができる。従って、容器(22)は、中空微粒子(21)に同一軸線上での上下方向の加振を付与することができるようになっている。ピストン(23)には温度センサー(30)および圧力センサー(31)が設置してあり、中空微粒子(21)との接触面における圧力(面圧力)を測定できるようになっている。
(Measurement of dynamic durability)
The hollow particles having a true specific gravity of (0.030 ± 0.002) g / cc obtained above were allowed to elapse for 24 hours in an environment of 23 ° C. and 50% RH, and then the dynamic durability was measured. .
As a dynamic durability measuring device, a powder viscoelasticity measuring device described in JP-A-2005-257600 is used. Specifically, as shown in FIG. 4, a container (22) containing hollow fine particles (21), and a piston (23) at a position facing the container (22) on the same line are installed, The container (22) can be advanced and retracted toward the piston (23) via the hydraulic cylinder (24) and the support base (25). Accordingly, the container (22) can impart vertical vibration on the same axis to the hollow fine particles (21). The piston (23) is provided with a temperature sensor (30) and a pressure sensor (31) so that the pressure (surface pressure) at the contact surface with the hollow fine particles (21) can be measured.

容器(22)は、恒温槽内(26)に配置し、この恒温槽内(26)をヒーター(27)および不活性ガス(29)により、槽内温度センサー(28)で一定温度に制御することによって、測定環境を安定化させている。
さらに、容器(22)の底部には、油圧シリンダ(24)にて容器(22)をピストン(23)に向かって進行させて、容器(22)内の中空微粒子(21)を容器(22)の底部とピストン(23)との間で圧縮した際に、中空微粒子層に含まれる空気を容器(22)外に排除するためのフィルター(32)を有する。
The container (22) is placed in the thermostatic chamber (26), and the thermostatic chamber (26) is controlled to a constant temperature by the heater (27) and the inert gas (29) by the internal temperature sensor (28). This stabilizes the measurement environment.
Further, at the bottom of the container (22), the container (22) is advanced toward the piston (23) by the hydraulic cylinder (24), and the hollow fine particles (21) in the container (22) are transferred to the container (22). And a filter (32) for removing air contained in the hollow fine particle layer out of the container (22) when compressed between the bottom of the tube and the piston (23).

動的耐久性の測定条件を具体的に説明する。中空微粒子を容器(内径Φ40mm、深さ53mm、底部フィルターΦ30mm、ろ過精度20μm金網焼結フィルター)に66cc入れた。次いで、容器を油圧シリンダで上に移動させ、容器の底部と固定されたピストンとの間で、中空微粒子を圧縮して、中空微粒子がピストンと接する表面の圧力(面圧力)を30kPaにしたときの容器内の中空微粒子の層の厚みH(mm)を測定した。中空微粒子をさらに圧縮して、中空微粒子がピストンと接する面圧力を100kPaにしたときの容器内の中空微粒子の層の厚みH(mm)とした。そして、中空微粒子の層の厚み(mm)が、(H−0.05H)〜Hの範囲で周波数10Hzの周期で変化するように、容器を上下に振動させた。
振動開始から150秒後および500秒後において、面圧力100kPaにしたときの容器内の中空微粒子層の厚み(静変位)を、それぞれH150(mm)およびH500(mm)としたとき、動的耐久性Ddynを下式に従って算出した。
The measurement conditions for dynamic durability will be specifically described. 66 cc of hollow fine particles was put into a container (inner diameter Φ40 mm, depth 53 mm, bottom filter Φ30 mm, filtration accuracy 20 μm wire mesh sintered filter). Next, when the container is moved upward by a hydraulic cylinder, the hollow fine particles are compressed between the bottom of the container and the fixed piston, and the pressure (surface pressure) of the surface where the hollow fine particles contact the piston is 30 kPa The thickness H 0 (mm) of the hollow fine particle layer in the container was measured. The hollow fine particles were further compressed, and the thickness H (mm) of the layer of the hollow fine particles in the container when the surface pressure at which the hollow fine particles contact the piston was 100 kPa. And the container was vibrated up and down so that the thickness (mm) of the layer of hollow microparticles may change at a frequency of 10 Hz in the range of (H−0.05H 0 ) to H.
When the thickness (static displacement) of the hollow fine particle layer in the container when the surface pressure is 100 kPa is set to H 150 (mm) and H 500 (mm) after 150 seconds and 500 seconds from the start of vibration, the durability D dyn was calculated according to the following equation.

dyn=(H150−H500)/H
なお、中空微粒子が微粒子付着中空微粒子の場合は、上記で説明した内部噴射方法では製造しにくい場合があるので、微粒子付着中空微粒子を以下のように製造した。
D dyn = (H 150 −H 500 ) / H 0
In addition, when the hollow fine particles are fine particles-adhered hollow fine particles, it may be difficult to produce by the internal injection method described above, so the fine particle-adhered hollow fine particles were produced as follows.

熱膨張性微小球25gおよび重質炭酸カルシウム(旭鉱末製、MC−120)の75gを混合し、あらかじめマントルヒーターで90〜110℃に加熱した2Lのセパラブルフラスコに添加した。次いで、その混合物をポリテトラフルオロエチレンの攪拌羽(長さ150mm)を用いて600rpmの速度で攪拌し、約5分間で真比重が(0.12±0.03)g/ccとなるように加熱温度を設定して、微粒子付着中空微粒子を調製した。得られた微粒子付着中空微粒子の動的耐久性を上記方法に従って測定した。
中空微粒子が微粒子付着中空微粒子である場合は、その真比重が(0.12±0.03)g/ccとなるように中空微粒子を製造し、そうでない場合は、その真比重が(0.030±0.002)g/ccであるように製造するが、それぞれの膨張性の程度はほぼ同一である。
25 g of heat-expandable microspheres and 75 g of heavy calcium carbonate (manufactured by Asahi Kogyo, MC-120) were mixed and added to a 2 L separable flask previously heated to 90-110 ° C. with a mantle heater. Next, the mixture was stirred at a speed of 600 rpm using a stirring blade of polytetrafluoroethylene (length: 150 mm) so that the true specific gravity became (0.12 ± 0.03) g / cc in about 5 minutes. The heating temperature was set to prepare fine particle-attached hollow fine particles. The dynamic durability of the obtained fine particle-attached hollow fine particles was measured according to the above method.
When the hollow fine particles are fine particles-attached hollow fine particles, the hollow fine particles are produced so that the true specific gravity is (0.12 ± 0.03) g / cc, and otherwise, the true specific gravity is (0. 030 ± 0.002) g / cc, but the degree of expandability is almost the same.

〔実施例1〕
塩化ナトリウム120g、シリカ有効成分20重量%であるコロイダルシリカ100g、ポリビニルピロリドン1.0gおよびカルボキシメチル化ポリエチレンイミン・Na塩の5%水溶液の1.0gを、イオン交換水600gに加えた後、得られた混合物のpHを2.8〜3.2に調整し、水性分散媒を調製した。
これとは別に、アクリロニトリル130g、メタクリロニトリル107g、メチルメタクリレート3g(以上、単量体成分);エチレングリコールジメタクリレート1.0g、トリメチロールプロパントリメタクリレート0.5g(以上、架橋剤);ノルマルテトラデカン1.0g、カプリル酸ノルマルヘプチルエステル1.5g(以上、油系添加剤);イソペンタン20g(発泡剤);およびアゾビスイソブチロニトリル3g(重合開始剤)を混合して油性混合物を調製した。
水性分散媒および油性混合物を混合し、得られた混合液をホモミキサー(特殊機化工業社製、TKホモミキサー、回転数12000rpm)で2分間分散して、縣濁液を調製した。この懸濁液を容量1.5リットルの加圧反応器に移して窒素置換をしてから反応初期圧0.5MPaにし、80rpmで攪拌しつつ重合温度70℃で20時間重合した。重合後に得られた重合液を濾過、乾燥して、熱膨張性微小球を得た。得られた熱膨張性微小球の物性を表1に示す。
[Example 1]
After adding 120 g of sodium chloride, 100 g of colloidal silica 20% by weight of silica active ingredient, 1.0 g of polyvinylpyrrolidone and 1.0 g of 5% aqueous solution of carboxymethylated polyethyleneimine / Na salt to 600 g of ion-exchanged water, The pH of the resulting mixture was adjusted to 2.8 to 3.2 to prepare an aqueous dispersion medium.
Separately, 130 g of acrylonitrile, 107 g of methacrylonitrile, 3 g of methyl methacrylate (above, monomer component); 1.0 g of ethylene glycol dimethacrylate, 0.5 g of trimethylolpropane trimethacrylate (above, cross-linking agent); normal tetradecane 1.0 g, normal heptyl caprylate 1.5 g (above, oil-based additive); isopentane 20 g (foaming agent); and azobisisobutyronitrile 3 g (polymerization initiator) were mixed to prepare an oily mixture. .
The aqueous dispersion medium and the oily mixture were mixed, and the obtained mixed liquid was dispersed for 2 minutes with a homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd., TK homomixer, rotation speed: 12000 rpm) to prepare a suspension. The suspension was transferred to a pressure reactor having a capacity of 1.5 liters, and purged with nitrogen. Then, the initial reaction pressure was 0.5 MPa, and polymerization was performed at a polymerization temperature of 70 ° C. for 20 hours while stirring at 80 rpm. The polymer solution obtained after the polymerization was filtered and dried to obtain thermally expandable microspheres. Table 1 shows the physical properties of the obtained thermally expandable microspheres.

〔実施例2〜8および比較例1〜4〕
実施例1で使用する水系分散媒、単量体成分、架橋剤、油系添加剤、発泡剤および重合開始剤と、反応温度とを、表1に示すものに変更する以外は実施例1と同様にして熱膨張性微小球をそれぞれ得た。その物性を表1に示す。
表1では以下の表2に示す略号が使用されている。
[Examples 2 to 8 and Comparative Examples 1 to 4]
Example 1 except that the aqueous dispersion medium, monomer component, crosslinking agent, oil-based additive, foaming agent and polymerization initiator used in Example 1 and the reaction temperature are changed to those shown in Table 1. Similarly, thermally expandable microspheres were obtained. The physical properties are shown in Table 1.
In Table 1, the abbreviations shown in Table 2 below are used.

Figure 0005943555
Figure 0005943555

Figure 0005943555
Figure 0005943555

〔実施例9〕
(1液タイプ接着剤組成物)
実施例3で得られた熱膨張性微小球の動的耐久性評価のために作製した微粒子付着中空微粒子(平均粒子径30μm、真比重0.13g/cc)1.7gと、1液タイプ変性シリコーンシーリング材(Sikaflex−M1、日本シーカ製、比重1.40)100gとを予備混合した。その後、得られた混合物を、コンディショニングミキサー(株式会社シンキー製のAR−360)を用いて、自転500rpmおよび公転2000rpmの回転条件下で、150秒間攪拌、脱泡して、接着剤組成物を得た。得られた接着剤組成物の物性をJIS A 1439に記載の方法で評価し、比重1.20(設計比重1.20)であり、被着体としてアルミニウム板を用いた試験体の引張接着性試験における最大荷重時の伸びは480%であった。
Example 9
(1 liquid type adhesive composition)
1.7 g of fine particles attached hollow fine particles (average particle size 30 μm, true specific gravity 0.13 g / cc) prepared for dynamic durability evaluation of the thermally expandable microspheres obtained in Example 3, and one-component type modification 100 g of a silicone sealant (Sikaflex-M1, Nippon Seika, specific gravity 1.40) was premixed. Thereafter, the resulting mixture was stirred and degassed for 150 seconds under the rotation conditions of 500 rpm rotation and 2000 rpm revolution using a conditioning mixer (AR-360 manufactured by Sinky Corporation) to obtain an adhesive composition. It was. The physical properties of the obtained adhesive composition were evaluated by the method described in JIS A 1439. The specific gravity was 1.20 (design specific gravity 1.20), and the tensile adhesiveness of the specimen using an aluminum plate as the adherend. The elongation at the maximum load in the test was 480%.

〔実施例10〕
(2液タイプ接着剤組成物)
2液タイプ用ウレタンシーリング材(ボンドUPシールグレー、コニシ製)のA液(ボンドUPシールグレー基剤成分、比重1.0)500gを準備した。次に、実施例9で用いた微粒子付着中空微粒子と、硬化剤(ボンドUPシールグレー硬化剤成分、比重1.50)2000gとを混合攪拌機(ダルトン製、5DMV−r型、フック羽根)へ投入し、自転回転数288rpmおよび公転回転数135rpmの回転条件下で、1時間攪拌混合後して、B液を得た。
次いで、B液にA液を添加し、同じ回転条件下で、15分間混合して、接着剤組成物を得た。得られた接着剤組成物の物性を実施例9と同様に測定すると、比重1.02(設計比重1.00)であり、最大荷重時の伸びは430%であった。
Example 10
(2-pack type adhesive composition)
500 g of liquid A (bond UP seal gray base component, specific gravity 1.0) of a two-component type urethane sealant (bond UP seal gray, manufactured by Konishi) was prepared. Next, the fine particle-attached hollow fine particles used in Example 9 and 2000 g of a curing agent (bond UP seal gray curing agent component, specific gravity 1.50) were added to a mixing stirrer (Dalton, 5DMV-r type, hook blade). Then, after stirring and mixing for 1 hour under the rotation conditions of the rotation speed of 288 rpm and the revolution speed of 135 rpm, a liquid B was obtained.
Subsequently, A liquid was added to B liquid, and it mixed for 15 minutes on the same rotation conditions, and obtained the adhesive composition. When the physical properties of the obtained adhesive composition were measured in the same manner as in Example 9, the specific gravity was 1.02 (design specific gravity 1.00), and the elongation at the maximum load was 430%.

〔比較例5〕
実施例10において、比較例2で得られた熱膨張性微小球の動的耐久性評価のために作製した微粒子付着中空微粒子(平均粒子径38μm、真比重0.13g/cc)100gを使用する以外は、実施例10と同様にして、接着剤組成物を得た。得られた接着剤組成物の物性を実施例9と同様に測定すると、比重1.18(設計比重1.00)であり、最大荷重時の伸びは350%であった。
実施例9および10と、比較例5とを比較すると、本発明の中空微粒子(微粒子付着中空微粒子)では、動的耐久性に優れるため、接着剤組成物の製造段階においても破壊されることなく、接着剤組成物の軽量化に寄与していることが明確である。
[Comparative Example 5]
In Example 10, 100 g of fine particles adhered hollow fine particles (average particle size 38 μm, true specific gravity 0.13 g / cc) prepared for dynamic durability evaluation of the thermally expandable microspheres obtained in Comparative Example 2 are used. Except for this, an adhesive composition was obtained in the same manner as in Example 10. When the physical properties of the obtained adhesive composition were measured in the same manner as in Example 9, the specific gravity was 1.18 (design specific gravity 1.00), and the elongation at the maximum load was 350%.
When Examples 9 and 10 are compared with Comparative Example 5, the hollow microparticles (fine particle-adhered hollow microparticles) of the present invention are excellent in dynamic durability, and thus are not destroyed even in the production stage of the adhesive composition. It is clear that it contributes to weight reduction of the adhesive composition.

〔実施例11〕
(セメント組成物の製造)
下記に示すセメント1000重量部、ケイ石700重量部、ポリプロピレン繊維30重量部、古紙解砕物60重量部、セルロース系バインダー25重量部をレディゲミキサー(マツボー製M20)に添加し、5分間攪拌を加え十分に混合した。続いて、実施例3で得られた熱膨張性微小球の動的耐久性評価のために作製した中空微粒子(平均粒子径30μm、真比重0.031g/cc)6.2重量部を入れ、さらに1分間攪拌を加えた後、次いで水を2分間かけて噴霧し、混合した。得られた混合物を10Lの双腕ニーダー(本田鉄工製HBN−10D)に移しかえて1分間さらに混合を行って粘土状のセメント組成物を製造した。
セメント:普通ポルトランドセメント(住友大阪セメント製)
ケイ石:シリカフラワー#200(瑞浪シリカ製)
ポリプロピレン繊維:PZL(大和紡績製)
古紙解砕物:PS(日本製紙製)
セルロース系バインダー:マーポローズME−300000(松本油脂製薬製)
Example 11
(Manufacture of cement composition)
1000 parts by weight of cement, 700 parts by weight of silica, 30 parts by weight of polypropylene fiber, 60 parts by weight of waste paper crushed material, and 25 parts by weight of a cellulose binder are added to a Redige mixer (M20 manufactured by Matsubo) and stirred for 5 minutes. Added and mixed well. Subsequently, 6.2 parts by weight of hollow fine particles (average particle diameter 30 μm, true specific gravity 0.031 g / cc) prepared for dynamic durability evaluation of the thermally expandable microspheres obtained in Example 3 were added, After stirring for an additional minute, water was then sprayed over 2 minutes and mixed. The obtained mixture was transferred to a 10 L double arm kneader (HBN-10D manufactured by Honda Iron Works) and further mixed for 1 minute to produce a clay-like cement composition.
Cement: Ordinary Portland cement (manufactured by Sumitomo Osaka Cement)
Silica: Silica Flower # 200 (made by Mizunami Silica)
Polypropylene fiber: PZL (Daiwabo)
Waste paper crushed material: PS (Nippon Paper Industries)
Cellulosic binder: Marporose ME-300000 (Matsumoto Yushi Seiyaku)

(セメント成形物の製造方法)
上記で得られたセメント組成物を、下記の押出成形条件に設定した真空押出成形機(本田鉄工製DE−50D)を用いて押出成形し、次いで、一次養生(70℃、12時間)およびオートクレーブ養生(170℃、10時間)を行い、平板状のセメント成形物を作製した。
〔押出成形条件〕
系内温度:30℃
真空度:−0.096MPa以下
ダイスの大きさ:40mm×10mm
得られたセメント成形物を一定体積になるように裁断し、島津製作所(株)社製の上皿電子分析天秤AX200および比重測定キットSMK−301を用いて、その比重を測定したところセメント成形物の比重が1.45であった。
(Method for producing cement molding)
The cement composition obtained above was extruded using a vacuum extrusion molding machine (DE-50D manufactured by Honda Tekko Co., Ltd.) set to the following extrusion molding conditions, followed by primary curing (70 ° C., 12 hours) and autoclave Curing (170 ° C., 10 hours) was performed to produce a flat cement molded product.
[Extrusion conditions]
System temperature: 30 ° C
Degree of vacuum: -0.096 MPa or less Die size: 40 mm x 10 mm
The obtained cement molded product was cut so as to have a constant volume, and its specific gravity was measured using an upper plate electronic analysis balance AX200 and a specific gravity measurement kit SMK-301 manufactured by Shimadzu Corporation. The specific gravity of 1.45 was 1.45.

〔比較例6〕
実施例11において中空微粒子を添加しない以外は実施例11と同様にしてセメント成形物を得た。得られたセメント成形物の比重は1.70であった。
[Comparative Example 6]
A cement molded product was obtained in the same manner as in Example 11 except that hollow fine particles were not added in Example 11. The specific gravity of the obtained cement molded product was 1.70.

〔比較例7〕
実施例11において中空微粒子を比較例2で得られた熱膨張性微小球の動的耐久性評価のために作製した中空微粒子(平均粒子径38μm、真比重0.031g/cc)6.2重量部に変更を使用する以外は、実施例11と同様にして、セメント成形物を得た。得られたセメント成形物の比重は1.63であった。
実施例11のセメント組成物では、得られる成形物の比重が低く、中空微粒子の混合および押出成形時に発生する応力による破壊に対する耐久性が優れ、軽量化効果が発揮され、優れた性能を有することが明らかである。
[Comparative Example 7]
Hollow fine particles prepared for dynamic durability evaluation of the thermally expandable microspheres obtained in Comparative Example 2 in Example 11 (average particle size 38 μm, true specific gravity 0.031 g / cc) 6.2 weight A cement molding was obtained in the same manner as in Example 11 except that the change was used for the part. The specific gravity of the obtained cement molded product was 1.63.
In the cement composition of Example 11, the specific gravity of the obtained molding is low, the durability against breakage due to the stress generated during mixing and extrusion molding of the hollow fine particles is excellent, the lightening effect is exhibited, and the excellent performance is achieved. Is clear.

〔実施例12〕
(セラミック組成物およびセラミック成形物の製造)
無機成分でセラミック材料として用いられるコージェライト300重量部、セルロース系バインダー15重量部、実施例3で得られた熱膨張性微小球の動的耐久性評価のために作製した微粒子付着中空微粒子(平均粒子径30μm、真比重0.13g/cc)26重量部および水90重量部を混練して、セラミック組成物を調製した。
得られたセラミック組成物を押出成形法により賦形して、未焼成のセラミック成形物を成形した。
実施例11と同様にして、得られたセラミック成形物の比重を測定したところセラミック成形物の比重が1.3であった。
Example 12
(Manufacture of ceramic composition and ceramic molding)
300 parts by weight of cordierite used as a ceramic material with inorganic components, 15 parts by weight of a cellulose-based binder, fine particles-attached hollow fine particles prepared for dynamic durability evaluation of the thermally expandable microspheres obtained in Example 3 (average A ceramic composition was prepared by kneading 26 parts by weight of a particle diameter of 30 μm and a true specific gravity of 0.13 g / cc) and 90 parts by weight of water.
The obtained ceramic composition was shaped by an extrusion molding method to form an unfired ceramic molded product.
When the specific gravity of the obtained ceramic molded product was measured in the same manner as in Example 11, the specific gravity of the ceramic molded product was 1.3.

〔比較例8〕
実施例12において中空微粒子を添加しない以外は実施例12と同様にしてセラミック成形物を得た。得られたセラミック成形物の比重は2.3であった。
[Comparative Example 8]
A ceramic molded product was obtained in the same manner as in Example 12 except that hollow fine particles were not added in Example 12. The specific gravity of the obtained ceramic molded product was 2.3.

〔比較例9〕
実施例12において中空微粒子を比較例2で得られた熱膨張性微小球の動的耐久性評価のために作製した微粒子付着中空微粒子(平均粒子径38μm、真比重0.13g/cc)26重量部に変更を使用する以外は、実施例12と同様にして、セラミック成形物を得た。得られたセラミック成形物の比重は2.2であった。
上記結果より、本発明の中空微粒子およびセラミック材料等の無機成分を含むセラミック組成物は、優れた性能を有することが明らかである。
[Comparative Example 9]
Hollow fine particles prepared in Example 12 for evaluation of the dynamic durability of the thermally expandable microspheres obtained in Comparative Example 2 were coated with fine particles (average particle size 38 μm, true specific gravity 0.13 g / cc) 26 weight A ceramic molded product was obtained in the same manner as in Example 12 except that the change was used for the part. The specific gravity of the obtained ceramic molded product was 2.2.
From the above results, it is clear that the ceramic composition containing the hollow fine particles of the present invention and an inorganic component such as a ceramic material has excellent performance.

1 熱膨張性微小球
2 外殻(シェル)
3 発泡剤(コア)
4 微粒子付着中空微粒子
5 外殻
6 微粒子充填剤(吸着された状態)
7 微粒子充填剤(めり込み、固定された状態)
8 熱風ノズル
9 冷媒流
10 過熱防止筒
11 分散ノズル
12 衝突板
13 熱膨張性微小球を含む気体流体
14 気体流
15 熱風流
21 中空微粒子(微粒子付着中空微粒子)
22 容器
23 ピストン
24 油圧シリンダ
25 支持台
26 恒温槽
27 ヒーター
28 槽内温度センサー
29 不活性ガス
30 温度センサー
31 圧力センサー
32 フィルター
1 Thermally expandable microspheres 2 Shell
3 Foaming agent (core)
4 Fine particle-attached hollow fine particle 5 Outer shell 6 Fine particle filler (adsorbed state)
7 Fine particle filler (indented and fixed state)
8 Hot Air Nozzle 9 Refrigerant Flow 10 Overheating Prevention Tube 11 Dispersion Nozzle 12 Colliding Plate 13 Gas Fluid Containing Thermally Expandable Microspheres 14 Gas Flow 15 Hot Air Flow 21 Hollow Fine Particles (Fine Particle Adhered Hollow Fine Particles)
22 Container 23 Piston 24 Hydraulic cylinder 25 Support base 26 Thermostatic chamber 27 Heater 28 In-vessel temperature sensor 29 Inert gas 30 Temperature sensor 31 Pressure sensor 32 Filter

Claims (11)

熱可塑性樹脂からなる外殻と、それに内包され且つ加熱することによって気化する発泡剤とから構成される熱膨張性微小球であって、
前記発泡剤が炭素数3〜12の炭化水素であり、
炭素数13以上の直鎖炭化水素(A)および下記一般式(1)で表されるエステル(B)を含有し、これらの2成分の合計(A+B)が前記熱膨張性微小球に占める重量割合が0.05〜3重量%であり、
前記直鎖炭化水素(A)が下記一般式(2)で表される化合物であり、前記エステル(B)が下記一般式(3)で表される化合物である、
熱膨張性微小球。
COOR (1)
(但し、RおよびRは直鎖炭化水素基であり、同一であってもよく異なっていてもよい。)
n−C2X4X+2 (2)
(但し、Xは7〜18の数である。)
n−C2Y+1COO(n−C2Z+1) (3)
(但し、Yは6〜18の数であり、Zは6〜18の数である。)
A thermally expandable microsphere composed of an outer shell made of a thermoplastic resin and a foaming agent contained therein and vaporized by heating;
The blowing agent is a hydrocarbon having 3 to 12 carbon atoms;
It contains a straight hydrocarbon (A) having 13 or more carbon atoms and an ester (B) represented by the following general formula (1), and the total of these two components (A + B) occupies the heat-expandable microspheres The proportion is 0.05 to 3% by weight,
The linear hydrocarbon (A) is a compound represented by the following general formula (2), and the ester (B) is a compound represented by the following general formula (3).
Thermally expandable microspheres.
R 1 COOR 2 (1)
(However, R 1 and R 2 are linear hydrocarbon groups, which may be the same or different.)
n-C 2X H 4X + 2 (2)
(However, X is a number from 7 to 18.)
n-C Y H 2Y + 1 COO (n-C Z H 2Z + 1 ) (3)
(However, Y is a number from 6 to 18, and Z is a number from 6 to 18.)
|X−Y|、|Y−Z|および|Z−X|がいずれも3以下である、請求項1に記載の熱膨張性微小球。   The thermally expandable microsphere according to claim 1, wherein | X-Y |, | Y-Z |, and | Z-X | are all 3 or less. 前記X、YおよびZがいずれも11〜15の数である、請求項1または2に記載の熱膨張性微小球。   The thermally expandable microsphere according to claim 1 or 2, wherein all of X, Y, and Z are numbers from 11 to 15. 熱可塑性樹脂からなる外殻と、それに内包され且つ加熱することによって気化する発泡剤とから構成される熱膨張性微小球であって、
前記発泡剤が炭素数3〜12の炭化水素であり、
炭素数13以上の直鎖炭化水素(A)および下記一般式(1)で表されるエステル(B)を含有し、これらの2成分の合計(A+B)が前記熱膨張性微小球に占める重量割合が0.05〜3重量%であり、
前記直鎖炭化水素(A)と前記エステル(B)との重量比率(A/B)が、35/65〜80/20である、熱膨張性微小球。
COOR (1)
(但し、R およびR は直鎖炭化水素基であり、同一であってもよく異なっていてもよい。)
A thermally expandable microsphere composed of an outer shell made of a thermoplastic resin and a foaming agent contained therein and vaporized by heating;
The blowing agent is a hydrocarbon having 3 to 12 carbon atoms;
It contains a straight hydrocarbon (A) having 13 or more carbon atoms and an ester (B) represented by the following general formula (1), and the total of these two components (A + B) occupies the heat-expandable microspheres The proportion is 0.05 to 3% by weight,
The thermally expandable microsphere whose weight ratio (A / B) of the said linear hydrocarbon (A) and the said ester (B) is 35 / 65-80 / 20.
R 1 COOR 2 (1)
(However, R 1 and R 2 are linear hydrocarbon groups, which may be the same or different.)
前記熱可塑性樹脂がニトリル系単量体を含有する単量体成分を重合することによって得られる共重合体から構成され、前記単量体成分に占めるニトリル系単量体の重量割合が80重量%以上である、請求項1〜4のいずれかに記載の熱膨張性微小球。   The thermoplastic resin is composed of a copolymer obtained by polymerizing a monomer component containing a nitrile monomer, and the weight ratio of the nitrile monomer in the monomer component is 80% by weight. The thermally expandable microsphere according to any one of claims 1 to 4, which is as described above. 前記外殻に微粒子充填剤が付着してなる、請求項1〜5のいずれかに記載の熱膨張性微小球。   The thermally expandable microsphere according to any one of claims 1 to 5, wherein a fine particle filler adheres to the outer shell. 請求項1〜6のいずれかに記載の熱膨張性微小球を加熱膨張させて得られる、中空微粒子。   Hollow fine particles obtained by thermally expanding the thermally expandable microspheres according to any one of claims 1 to 6. 請求項1〜6のいずれかに記載の熱膨張性微小球および/または請求項7に記載の中空微粒子と、基材成分とを含む、組成物。   The composition containing the thermally expansible microsphere in any one of Claims 1-6, and / or the hollow microparticle of Claim 7, and a base material component. 前記基材成分が、セメント類、コージェライトおよび炭化珪素から選ばれる少なくとも1種の無機物である、請求項8に記載の組成物。   The composition according to claim 8, wherein the base material component is at least one inorganic material selected from cements, cordierite, and silicon carbide. 接着剤組成物である、請求項8に記載の組成物。   The composition according to claim 8, which is an adhesive composition. 請求項8〜10のいずれかに記載の組成物を成形してなる、成形物。

A molded article formed by molding the composition according to claim 8.

JP2011117662A 2010-05-27 2011-05-26 Thermally expandable microspheres and their applications Active JP5943555B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011117662A JP5943555B2 (en) 2010-05-27 2011-05-26 Thermally expandable microspheres and their applications

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010121073 2010-05-27
JP2010121073 2010-05-27
JP2010133525 2010-06-11
JP2010133525 2010-06-11
JP2011117662A JP5943555B2 (en) 2010-05-27 2011-05-26 Thermally expandable microspheres and their applications

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012017453A JP2012017453A (en) 2012-01-26
JP5943555B2 true JP5943555B2 (en) 2016-07-05

Family

ID=45602927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011117662A Active JP5943555B2 (en) 2010-05-27 2011-05-26 Thermally expandable microspheres and their applications

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5943555B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6283177B2 (en) * 2012-09-06 2018-02-21 松本油脂製薬株式会社 Hollow particles and adhesive composition containing the same
JP6408301B2 (en) * 2013-10-29 2018-10-17 株式会社Nippo Composition for manufacturing asphalt mixture, asphalt mixture and asphalt pavement method
JP6462326B2 (en) * 2013-12-26 2019-01-30 松本油脂製薬株式会社 Adhesive composition modifier and adhesive composition containing the same
JP6704732B2 (en) * 2015-01-09 2020-06-03 松本油脂製薬株式会社 Porous material for ceramic composition and use thereof
JP7189768B2 (en) * 2016-07-15 2022-12-14 松本油脂製薬株式会社 Resin composition and its use
JP6770369B2 (en) * 2016-08-30 2020-10-14 住友電気工業株式会社 Microcapsules and ceramics manufacturing methods using them
JPWO2018092554A1 (en) * 2016-11-18 2019-10-17 松本油脂製薬株式会社 Method for producing thermally expandable microspheres
KR102134012B1 (en) * 2018-06-25 2020-07-15 주식회사 금양 A manufacturing method of thermally expandable bead having increased specific surface area and thermal expansibility

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009050863A1 (en) * 2007-10-16 2009-04-23 Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd. Heat-expandable microspheres, process for production of the same and uses thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012017453A (en) 2012-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5943555B2 (en) Thermally expandable microspheres and their applications
JP5759194B2 (en) Thermally expandable microspheres, hollow microparticles, production method and use thereof
JP6283456B1 (en) Resin hollow particles and use thereof
JP6034992B2 (en) Thermally expandable microspheres and their uses
KR102417493B1 (en) Thermal expansion microspheres, manufacturing method and use thereof
JP5438246B2 (en) Thermally expansible microspheres, production method and use thereof
EP2204428B1 (en) Heat-expandable microspheres, process for producing the same, and application thereof
JP6587782B1 (en) Thermally expandable microspheres and their applications
JP6534834B2 (en) Thermally expandable microspheres, method for producing the same and use thereof
JP6534929B2 (en) Pore material for ceramic composition and use thereof
JP6704732B2 (en) Porous material for ceramic composition and use thereof
KR20180022793A (en) METHOD AND APPARATUS FOR THE PREPARATION OF HYDROELENSITIVE SIZE
JP6283177B2 (en) Hollow particles and adhesive composition containing the same
JP2015129290A (en) Thermally expandable microsphere and use of the same
JP6151983B2 (en) Thermally expansible microspheres, production method and use thereof
KR20180012742A (en) Thermally expandable microspheres and uses thereof
WO2018012415A1 (en) Resin composition and use thereof
JP7369329B1 (en) Thermally expandable microspheres and their uses
WO2023140263A1 (en) Thermally expandable microspheres, hollow particles, and use thereof
JP7303946B2 (en) Hollow particles and their uses
JP6026072B1 (en) Thermally expandable microspheres and their uses

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140523

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150224

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150413

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160510

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160524

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5943555

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250