JP6166440B2 - Aerogel and matting agent comprising said airgel - Google Patents

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Description

本発明は、艶消し剤として用いた際に良好な艶消し性を発現するエアロゲルと、そのエアロゲルからなる艶消し剤および該艶消し剤を含む艶消し塗料に関する。   The present invention relates to an airgel that exhibits good matting properties when used as a matting agent, a matting agent comprising the aerogel, and a matting paint containing the matting agent.

エアロゲルは、非常に小さいかさ密度、高い気孔率、および10〜100nm程度の細孔を有する。これらの特性から、エアロゲルは断熱材料、艶消し剤、触媒、化粧品など広範囲の用途において使用される。   The airgel has a very small bulk density, a high porosity, and pores on the order of 10 to 100 nm. Because of these properties, aerogels are used in a wide range of applications such as heat insulating materials, matting agents, catalysts, and cosmetics.

一方、金属酸化物、特にシリカは、「艶消し」の感じを得るために、塗料に配合されてきた。一般的な艶消し効果は添加粒子が塗膜表面に凹凸を形成することで、光を乱反射することにより得られる。この凹凸が可視光の波長よりも短いと散乱効果がなくなるため、凹凸は可視光の波長よりも大きいことが必要である。しかし、添加粒子の粒子径を大きくし過ぎると塗膜表面がザラザラと荒れることで平滑性が悪化し、なめらかなマット感を得ることが得難い傾向がある。   On the other hand, metal oxides, particularly silica, have been incorporated into paints in order to obtain a “matte” feel. A general matting effect is obtained by irregularly reflecting light by forming irregularities on the surface of the coating film. If this unevenness is shorter than the wavelength of visible light, the scattering effect is lost. Therefore, the unevenness needs to be larger than the wavelength of visible light. However, if the particle diameter of the additive particles is too large, the surface of the coating becomes rough and the smoothness deteriorates, and it tends to be difficult to obtain a smooth matte feeling.

また、艶消し剤として用いられるシリカは、コストの点から親水性シリカが多く使用されている。親水性シリカは、シリカ粒子表面に存在するシラノール基を有しているため、凝集しやすく塗料へ添加した際の分散性を悪化させる傾向があり、塗面にダマを形成し、塗料中に沈殿分離するなどの問題が生じる場合がある。   In addition, silica used as a matting agent is often hydrophilic silica from the viewpoint of cost. Hydrophilic silica has silanol groups present on the surface of silica particles, so it tends to agglomerate and tends to deteriorate the dispersibility when added to the paint, forming lumps on the paint surface and precipitating in the paint. Problems such as separation may occur.

これらの問題を解決する手段としてシリカ粒子表面のシラノール基をアルキル基を有するシラン化合物などで修飾し、疎水性を付与したシリカなどが提供されている(特許文献1、2参照)。   As means for solving these problems, silica having a hydrophobic property by modifying silanol groups on the surface of silica particles with a silane compound having an alkyl group has been provided (see Patent Documents 1 and 2).

特許第4225466号公報Japanese Patent No. 4225466 特許第4225467号公報Japanese Patent No. 4225467

上記特許文献1、2等に開示された技術は確かに優れたものである。しかしながら艶消し剤用途として、塗膜表面の低い光沢度と良好な平滑性の両特性を併せ持つ、より高い艶消し効果を求める艶消し剤の要望が継続してある。   The techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 and the like are certainly excellent. However, there is a continuing demand for matting agents for higher matting effects that have both low glossiness and good smoothness on the coating surface as matting agent applications.

そこで本発明者らは、より低い光沢度と良好な平滑性をえるために、艶消しに寄与しない粒の減少と塗膜表面の平滑性を悪化させる粗粒の減少について着目し、種々の粒径や粒度分布を有するエアロゲルを検討した。   Therefore, in order to obtain a lower glossiness and good smoothness, the present inventors paid attention to the reduction of grains that do not contribute to matting and the reduction of coarse grains that deteriorate the smoothness of the coating surface. Airgel having a diameter and particle size distribution was studied.

その結果、特定の疎水性エアロゲルにおいて、粒度分布D10/D90が0.3〜0.5のものは、0.3未満のものと比較して、同じD50でも光沢度が低く、塗膜表面の平滑性も良好であることを見出した。   As a result, in a specific hydrophobic airgel, those having a particle size distribution D10 / D90 of 0.3 to 0.5 have a lower glossiness even at the same D50 than those having a particle size distribution D10 / D90 of less than 0.3. It has been found that smoothness is also good.

すなわち本発明は、一般式(I)
SiX4−n
(但し、Rは炭化水素基であり、Xはアルコキシ基またはハロゲンであり、nは1〜3の整数である)
で示される構造、または一般式(II)
SiNHSiR
(但し、Rは上記と同じである)
で示される構造の表面処理剤により疎水化されたエアロゲルであって、
BET法による比表面積が400〜1000m/g、BJH法による細孔容積および細
孔半径のピークが各々3〜8mL/g、10〜40nmであり、且つ
コールターカウンター法により測定されたD10とD90の比(D10/D90)が0.
3〜0.5(ただし、D10は体積基準の累積粒度分布曲線の粒径の小さい方から10%
頻度の値の粒径を表し、D90は同90%頻度の値の粒径を表す)
であることを特徴とするエアロゲルであり、また他の発明は当該エアロゲルからなることを特徴とする艶消し剤である。
That is, the present invention relates to the general formula (I)
R n SiX 4-n
(However, R is a hydrocarbon group, X is an alkoxy group or halogen, and n is an integer of 1 to 3)
Or a structure represented by the general formula (II)
R 3 SiNHSiR 3
(However, R is the same as above)
An airgel hydrophobized with a surface treatment agent having a structure represented by:
D10 and D90 having a specific surface area by BET method of 400 to 1000 m 2 / g, pore volume and pore radius peaks by BJH method of 3 to 8 mL / g and 10 to 40 nm, respectively, and measured by Coulter counter method Ratio (D10 / D90) is 0.
3 to 0.5 (however, D10 is 10% from the smaller particle size of the volume-based cumulative particle size distribution curve)
Represents the particle size of the frequency value, and D90 represents the particle size of the 90% frequency value)
Another invention is a matting agent characterized by comprising the aerogel.

本発明のエアロゲルは、シャープな粒度分布を有すため、艶消しに寄与しない無駄な粒子が少なく、よって効率的に艶消し効果を得ることができる。   Since the airgel of the present invention has a sharp particle size distribution, there are few useless particles that do not contribute to matting, and therefore the matting effect can be obtained efficiently.

その上、塗膜表面の平滑性を悪化させる粗粒子が少ない為に、表面の凹凸が緩和され、滑らかな塗膜面を得ることができる。   In addition, since there are few coarse particles that deteriorate the smoothness of the coating film surface, the unevenness of the surface is relaxed and a smooth coating film surface can be obtained.

実施例1の塗膜表面のレーザー顕微鏡像Laser microscope image of the coating surface of Example 1 比較例7の塗膜表面のレーザー顕微鏡像Laser microscope image of coating surface of Comparative Example 7

以下、本発明についてさらに詳しく説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

本発明のエアロゲルは疎水性である。ここで「疎水性である」とは水に対して分散しないことをいう。より具体的には、本発明のエアロゲル1gをイオン交換水100gと共に容器に入れ十数秒間振とう又は攪拌した後、静置するとエアロゲル相と水相とに完全に分離することをいう。   The airgel of the present invention is hydrophobic. Here, “hydrophobic” means not dispersed in water. More specifically, it means that 1 g of the airgel of the present invention is placed in a container together with 100 g of ion-exchanged water, shaken or stirred for 10 seconds or more, and then left to stand to completely separate into an airgel phase and an aqueous phase.

このような疎水性を得るためには、後述する製造方法の欄で詳述するように、表面OH基をシリル化剤などの疎水性有機基によりキャッピングすることで容易に達成できる。こうしたシリル化剤としては、一般式(I)
SiX4−n
(但し、Rは炭化水素基であり、Xはアルコキシ基またはハロゲンであり、nは1〜3の整数である)
で示される構造、または一般式(II)
SiNHSiR
(但し、Rは上記と同じである)
で示される構造の処理剤が使用される。
Obtaining such hydrophobicity can be easily achieved by capping the surface OH group with a hydrophobic organic group such as a silylating agent, as will be described in detail in the column of the production method described later. Such silylating agents include those represented by the general formula (I)
R n SiX 4-n
(However, R is a hydrocarbon group, X is an alkoxy group or halogen, and n is an integer of 1 to 3)
Or a structure represented by the general formula (II)
R 3 SiNHSiR 3
(However, R is the same as above)
A treating agent having a structure represented by

本発明において、「エアロゲル」とは高い空隙率を有し分散媒体として気体を伴う固体材料を意味し、特に空隙率60%以上の固体材料を意味する。なお、空隙率とは、見掛けの体積中に含まれている気体の量を体積百分率で表した値である。   In the present invention, “aerogel” means a solid material having a high porosity and a gas as a dispersion medium, and particularly means a solid material having a porosity of 60% or more. The porosity is a value that expresses the amount of gas contained in the apparent volume as a volume percentage.

本発明におけるエアロゲルの粒度分布に関しては、エアロゲル試料0.005gをアルコール(例えばソルミックスA−7)50gに加えたものを入れた容器を、超音波洗浄機中にいれ、90Wで3分間分散したものをコールターカウンター法により測定した値を示す。なお、上記分散時間3分間は、分散時間を1、3、5分間と変化させて、それぞれのD50の値が0.1μm以上、D10/D90の値が0.01以上変化しないことを確認した結果もとめたものである。換言すれば、超音波洗浄機(分散機として使用している)でエアロゲルを分散させた際に±2分間で測定されるD50の変化が0.1μm未満である分散状態での粒子径である。   Regarding the particle size distribution of the airgel in the present invention, a container containing 0.005 g of an airgel sample added to 50 g of alcohol (for example, Solmix A-7) was placed in an ultrasonic cleaner and dispersed at 90 W for 3 minutes. The value measured by the Coulter counter method is shown. The dispersion time of 3 minutes was changed to 1, 3 and 5 minutes, and it was confirmed that the D50 value did not change by 0.1 μm or more and the D10 / D90 value did not change by 0.01 or more. The result was obtained. In other words, when the airgel is dispersed with an ultrasonic cleaner (used as a disperser), the particle size in a dispersed state in which the change in D50 measured in ± 2 minutes is less than 0.1 μm. .

本発明において、「D10」はコールターカウンター法により測定された粒度分布において、粒径の小さい方から数えて体積基準の累積粒度分布曲線の10%値の粒径を表し、「D90」は同90%値の粒径を表し、「D50」は同50%値で、いわゆる、メジアン径である。   In the present invention, “D10” represents a particle size of 10% of the volume-based cumulative particle size distribution curve counted from the smaller particle size in the particle size distribution measured by the Coulter counter method. The particle size is expressed in terms of%, and “D50” is a 50% value, which is a so-called median diameter.

D10/D90が大きくなるほど、該エアロゲルはシャープな粒度分布を有することを意味する。本発明のエアロゲルはD10/D90が0.3以上である。その為、艶消しに寄与しない小さな粒や塗面の均一性を阻害する大きな粒の混入を防ぎ、無駄のない効率的な艶消し効果を得ることができる。D10/D90の上限は、入手の容易さ等の点から、0.5以下である。   A larger D10 / D90 means that the airgel has a sharper particle size distribution. The airgel of the present invention has D10 / D90 of 0.3 or more. Therefore, it is possible to prevent the mixing of small grains that do not contribute to matting and large grains that impair the uniformity of the coating surface, and to obtain an efficient matting effect without waste. The upper limit of D10 / D90 is 0.5 or less from the viewpoint of availability.

また、D50を好ましくは2〜5μm、より好ましくは2〜4μmと微細にすることで塗膜表面の平滑性を高めつつ、艶が消えている状態(つまり、なめらかなマット感)を効果的に付与することができる。   Further, by making D50 as fine as 2 to 5 μm, more preferably 2 to 4 μm, the smoothness of the coating film surface is improved and the gloss is effectively removed (that is, a smooth mat feeling). Can be granted.

一般的に粒径を大きくすれば、塗膜表面の凹凸が大きくなり、艶消し効果は向上するが、同時に塗膜表面の平滑性は悪化する。一方、粒径を可視光の波長よりも小さくしてしまうと、平滑性は向上するが、塗膜表面で入射光が乱反射されず艶消し性能が悪化する。   Generally, when the particle size is increased, the unevenness of the coating film surface becomes large and the matting effect is improved, but at the same time, the smoothness of the coating film surface is deteriorated. On the other hand, when the particle size is made smaller than the wavelength of visible light, the smoothness is improved, but the incident light is not irregularly reflected on the coating film surface, and the matting performance is deteriorated.

つまり、塗膜表面の平滑性を表す表面粗さと艶消し効果を表す光沢度の数値データは、艶消し剤の粒径に依存し、一般的な艶消し状態に加えて、塗膜表面になめらかなマット感も求められる場合には、上記粒径が効果的である。   In other words, the numerical data of the surface roughness representing the smoothness of the coating surface and the glossiness representing the matting effect depend on the particle size of the matting agent, and in addition to the general matte state, the coating surface is smooth. The above particle size is effective when a good mat feeling is also required.

本発明におけるエアロゲルのBET法による比表面積は、400m/g以上であり、好ましくは500m/g以上である。また、BET法による比表面積は1000m/g以下であり、好ましくは800m/g以下である。比表面積が大きいほど、エアロゲルを構成する一次粒子径が小さいことを示し、より少ない量でエアロゲルの骨格構造を形成することが可能であるため、艶消し性能を向上させる上で好ましい。 The specific surface area according to the BET method of the airgel in the present invention is 400 m 2 / g or more, preferably 500 m 2 / g or more. Moreover, the specific surface area by BET method is 1000 m < 2 > / g or less, Preferably it is 800 m < 2 > / g or less. The larger the specific surface area, the smaller the primary particle diameter constituting the airgel, and it is possible to form the airgel skeleton structure in a smaller amount, which is preferable for improving the matte performance.

本発明におけるエアロゲルのBJH法による細孔容積は、3〜8mL/g、好ましくは4〜8mL/g、更に好ましくは5〜8mL/gである。また、細孔容積が小さい場合には、単位質量当たりの粒子数が少なくなるため、細孔容積は大きい方が望ましい。   The pore volume of the airgel in the present invention by the BJH method is 3 to 8 mL / g, preferably 4 to 8 mL / g, and more preferably 5 to 8 mL / g. In addition, when the pore volume is small, the number of particles per unit mass decreases, so it is desirable that the pore volume be large.

本発明におけるエアロゲルの細孔半径のピークは、10〜40nm、より好ましくは20〜30nmの範囲にある。効率的な艶消し効果を得るには、エアロゲルのかさ密度を小さくし、塗膜中の単位質量あたりの粒子数を多くすることが望ましい為、細孔半径は大きい方が好ましい。また、良好な透明性を得られやすい点で、細孔半径は小さい方が好ましい。   The pore radius peak of the airgel in the present invention is in the range of 10 to 40 nm, more preferably 20 to 30 nm. In order to obtain an efficient matting effect, it is desirable to reduce the bulk density of the airgel and increase the number of particles per unit mass in the coating film. Therefore, it is preferable that the pore radius is large. In addition, it is preferable that the pore radius is small in that good transparency can be easily obtained.

なお本発明において、「BET法による比表面積」とは、測定対象のサンプルを1kPa以下の真空下において150℃の温度で2時間以上乾燥させ、その後、液体窒素温度における窒素の吸着側のみの吸着等温線を測定し、該吸着等温線をBET法により解析して求めた値を意味する。その際の解析に用いる圧力範囲は、相対圧0.1〜0.25の範囲である。   In the present invention, “specific surface area by BET method” means that the sample to be measured is dried at a temperature of 150 ° C. for 2 hours or more under a vacuum of 1 kPa or less, and then adsorbed only on the nitrogen adsorption side at the liquid nitrogen temperature. It means a value obtained by measuring an isotherm and analyzing the adsorption isotherm by the BET method. The pressure range used for the analysis in that case is the range of relative pressure 0.1-0.25.

「BJH法による細孔容積」とは、上記と同様に取得した吸着側の吸着等温線をBJH法(Barrett,E.P.;Joyner,L.G.;Halenda,P.P.,J.Am.Chem.Soc.73,373(1951))により解析して得られる細孔半径1nm以上100nm以下の細孔に由来する細孔容積を意味する。   The “pore volume by the BJH method” refers to the adsorption isotherm obtained in the same manner as described above using the BJH method (Barrett, EP; Joyner, LG; Halenda, PP, J., etc.). Am. Chem. Soc. 73, 373 (1951)) means a pore volume derived from pores having a pore radius of 1 nm to 100 nm.

「BJH法による細孔半径のピーク」とは、上記と同様に取得した吸着側の吸着等温線をBJH法によって解析して得られる、細孔半径の対数による累積細孔容積の微分を縦軸にとり細孔半径を横軸にとってプロットした細孔分布曲線(体積分布曲線)が最大のピークをとる細孔半径の値を意味する。   “The peak of the pore radius by the BJH method” is the differential of the cumulative pore volume by the logarithm of the pore radius, obtained by analyzing the adsorption isotherm on the adsorption side obtained in the same manner as described above by the BJH method. In other words, the pore distribution curve (volume distribution curve) plotted with the pore radius on the horizontal axis represents the value of the pore radius at which the maximum peak is obtained.

上述の物性を有する本発明の疎水性エアロゲルの製法は、特に限定されないが、本発明者等の検討によれば、以下の方法により製造できる。   Although the manufacturing method of the hydrophobic airgel of this invention which has the above-mentioned physical property is not specifically limited, According to inventors' examination, it can manufacture with the following method.

すなわち、本発明の艶消し剤としてのエアロゲルは、金属酸化物ゾルの作製、該ゾルをゲル化、熟成、洗浄、溶媒置換、疎水化処理、乾燥という工程を順番に行う常圧乾燥法により製造することができる。   That is, the airgel as the matting agent of the present invention is produced by a normal pressure drying method in which a metal oxide sol is prepared, and the sol is gelled, aged, washed, solvent substituted, hydrophobized, and dried in order. can do.

以下では、金属酸化物がシリカ(SiO)である場合を例に挙げて、より詳しく説明する。 Hereinafter, the case where the metal oxide is silica (SiO 2 ) will be described in detail as an example.

上記各工程のうち、シリカ(金属酸化物)ゾルの作製工程は、公知の方法を適宜選択して実施すればよい。該シリカゾル作製の原料としては、金属アルコキシド、ケイ酸アルカリ金属塩等を使用することができる。本発明の艶消し剤に使用するエアロゲルの原料として使用可能な金属アルコキシドを具体的に例示すると、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等が挙げられる。また、ケイ酸アルカリ金属塩としては、ケイ酸カリウム、ケイ酸ナトリウム等が挙げられ、化学式は、以下の式1で示される。
m(MO)・n(SiO) (式1)
(式中のm、nは正の整数を表し、Mはアルカリ金属原子を示す。)
上記のシリカゾル作製の原料のなかでも、安価な点でケイ酸アルカリ金属塩を好適に用いることができ、更には入手が容易であるケイ酸ナトリウムが好適である。
Among the above steps, the silica (metal oxide) sol preparation step may be performed by appropriately selecting a known method. As raw materials for producing the silica sol, metal alkoxide, alkali metal silicate, and the like can be used. Specific examples of the metal alkoxide that can be used as the raw material of the airgel used in the matting agent of the present invention include tetramethoxysilane and tetraethoxysilane. Examples of the alkali metal silicate include potassium silicate and sodium silicate. The chemical formula is represented by the following formula 1.
m (M 2 O) · n (SiO 2 ) (Formula 1)
(In the formula, m and n represent a positive integer, and M represents an alkali metal atom.)
Among the raw materials for producing the silica sol, an alkali metal silicate can be preferably used from the viewpoint of inexpensiveness, and sodium silicate which is easily available is preferable.

本発明の艶消し剤に使用するエアロゲルのシリカゾル作製原料として、ケイ酸アルカリ金属塩を用いる場合には、塩酸、硫酸等の鉱酸により中和する方法か、あるいは対イオンがHとされている陽イオン交換樹脂(以下、「酸型陽イオン交換樹脂」)を用いる方法により、シリカゾルを作製することができる。 When an alkali metal silicate is used as a silica sol preparation raw material for an airgel used in the matting agent of the present invention, it is neutralized with a mineral acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, or the counter ion is H +. A silica sol can be produced by a method using a cation exchange resin (hereinafter referred to as “acid-type cation exchange resin”).

前述の酸により中和することによりシリカゾルを作製する方法としては、酸の溶液に対して、撹拌しながらケイ酸アルカリ金属塩の溶液を添加する方法や、配管内で衝突混合させる方法が挙げられる。用いる酸の量は、ケイ酸アルカリ金属塩のアルカリ分に対するモル比としては、1.05〜1.2とすることが好ましい。酸の量をこの範囲にした場合には、作製したシリカゾルのpHは、1〜3程度になる。   Examples of the method for preparing the silica sol by neutralizing with the acid described above include a method of adding an alkali metal silicate solution with stirring to an acid solution, and a method of collision mixing in a pipe. . The amount of acid used is preferably 1.05 to 1.2 as the molar ratio of the alkali metal silicate salt to the alkali content. When the amount of acid is within this range, the pH of the produced silica sol is about 1 to 3.

また、上記の酸型陽イオン交換樹脂を用いてシリカゾルを作製する方法は、公知の方法により行うことができ、酸型陽イオン交換樹脂を充填した充填層に適切な濃度のケイ酸アルカリ金属塩の溶液を通過させるか、あるいは、ケイ酸アルカリ金属塩の溶液に、酸型陽イオン交換樹脂を添加、混合し、アルカリ金属を除去した後に濾別するなどして酸型陽イオン交換樹脂を分離することにより行うことができる。その際に、用いる酸型陽イオン交換樹脂の量は、溶液に含まれるアルカリ金属を交換可能な量以上を用いる必要がある。   Moreover, the method for producing silica sol using the above acid type cation exchange resin can be performed by a known method, and the alkali metal silicate having an appropriate concentration in the packed bed filled with the acid type cation exchange resin. The acid type cation exchange resin is separated by adding the acid type cation exchange resin to the alkali metal silicate solution, mixing, removing the alkali metal, and then separating by filtration. This can be done. At that time, the amount of the acid-type cation exchange resin to be used must be equal to or greater than the amount capable of exchanging the alkali metal contained in the solution.

上記の酸型陽イオン交換樹脂としては、市販のものを使用することができる。例えば、スチレン系、アクリル系、メタクリル系等で、イオン交換性基としてはスルフォン酸基やカルボニル基が置換されたものを用いることができる。このうち、スルフォン酸基を有する、いわゆる強酸型の陽イオン交換樹脂を好適に用いることができる。   A commercially available acid-type cation exchange resin can be used. For example, styrene-based, acryl-based, methacryl-based, etc., and those having a sulfonic acid group or a carbonyl group substituted as the ion-exchange group can be used. Among these, a so-called strong acid type cation exchange resin having a sulfonic acid group can be suitably used.

なお上記の酸型陽イオン交換樹脂は、アルカリ金属の交換に使用した後に、硫酸や塩酸を通過させることで、再生処理を行うことができる。再生に用いる酸の量は、通常は、イオン交換樹脂の交換容量に対して2〜10倍の量が用いられる。   In addition, after using said acid type cation exchange resin for replacement | exchange of an alkali metal, a reproduction | regeneration process can be performed by letting sulfuric acid and hydrochloric acid pass. The amount of acid used for regeneration is usually 2 to 10 times the exchange capacity of the ion exchange resin.

上記の方法により作製したシリカゾルの濃度としては、シリカ分の濃度として、50〜150g/L程度とすることが好ましい。50g/L以上とすることによりゲル化の時間を適度に短くして効率的に製造できると共に、シリカゾル中のシリカ分が多いために、エアロゲルの骨格構造の形成が十分となり易く、乾燥時に収縮を起こし難いため細孔容積が大きくなる傾向にある。更に、密閉容器等に充填した際や、撹拌・混合した際の外圧によって、細孔が潰れてしまう可能性が低く、強固な凝集構造が得られ、艶消し剤の性能が有効に発揮できる。   The concentration of the silica sol produced by the above method is preferably about 50 to 150 g / L as the concentration of silica. By making it 50 g / L or more, the gelation time can be shortened moderately and efficiently produced, and since the silica content in the silica sol is large, the formation of the airgel skeleton structure is likely to be sufficient, and shrinkage occurs during drying. Since it does not easily occur, the pore volume tends to increase. Furthermore, there is a low possibility that the pores will be crushed by the external pressure when filled in a closed container or the like, and when stirring / mixing, a strong agglomerated structure is obtained, and the performance of the matting agent can be exhibited effectively.

また150g/L以下とすることにより、エアロゲルの密度が小さくなり、単位質量当たりに含まれるシリカ粒子数が増大するため、良好な艶消し効果が得られる傾向にある。   Moreover, by setting it as 150 g / L or less, since the density of an airgel becomes small and the number of silica particles contained per unit mass increases, it exists in the tendency for a favorable matting effect to be acquired.

本発明のエアロゲルを製造するには、上記のゾルの作製に引き続き、シリカゾルに対してアンモニア水(例えば5%程度)、苛性ソーダ、アルカリ金属塩等を加え、pHを3〜6に調整しゾルをゲル化させる。ゲルが適切な粒度(例えば150μm〜4mm程度)となるようにゲルをつぶしながら適切な目開きの篩を通して、粉砕し適切な粒度の水系ゲルスラリーとする。pHが3より低いとゲル化するのに時間を要し効率が悪く、またpHが6を超える場合、直ちにゲル化し、均一なゲルが形成しにくくなる。さらには、一次粒子の合一もしくは成長し一次粒子径が大きくなり、比表面積が小さくなる傾向があり微細な凝集構造が形成しにくく、細孔容積が低くなり目的のエアロゲルが出来ない傾向がある。   In order to produce the airgel of the present invention, following the preparation of the sol, ammonia water (for example, about 5%), caustic soda, alkali metal salt, etc. are added to the silica sol to adjust the pH to 3-6. Gelate. The gel is pulverized through a sieve having an appropriate opening while crushing the gel so that the gel has an appropriate particle size (for example, about 150 μm to 4 mm) to obtain an aqueous gel slurry having an appropriate particle size. If the pH is lower than 3, it takes time to gel and the efficiency is poor, and if the pH exceeds 6, it immediately gels and it becomes difficult to form a uniform gel. Furthermore, the primary particles are coalesced or grown, the primary particle diameter is increased, the specific surface area tends to be reduced, the fine aggregate structure is difficult to form, the pore volume is reduced, and the desired airgel tends not to be formed. .

上記のゲル化にかかる時間は、温度やシリカゾルの濃度にもよるが、pH5.0、50℃、シリカゾル中のシリカ濃度が80g/Lの場合には、数分後にゲル化が起こる。   The time required for the gelation depends on the temperature and the concentration of the silica sol, but when the pH is 5.0, 50 ° C. and the silica concentration in the silica sol is 80 g / L, gelation occurs after several minutes.

本発明のエアロゲルを製造するに際しては、上記のゲル化に引き続き、シリカ濃度50〜80g/Lと低い場合又はゲル化のpHが3〜4と低い場合には、ゲル化体のシリカ骨格構造強度を強固にするため、熟成を行うことが好ましい。この熟成時のpH、温度、時間によりエアロゲルの比表面積が変化する。pHが高いほど、温度が高いほど、時間が長いほど、比表面積は低下するが、エアロゲルの骨格構造が強くなるため、乾燥収縮を抑制し、細孔容積を高める効果がある、さらには艶消し剤として使用する際には細孔がつぶれないまま保持できるため、物性バランスを調整し条件を決めることが好ましい。   When producing the airgel of the present invention, following the above gelation, when the silica concentration is as low as 50 to 80 g / L or when the gelation pH is as low as 3 to 4, the silica skeleton structure strength of the gelled product In order to strengthen the strength, aging is preferably performed. The specific surface area of the airgel varies depending on the pH, temperature, and time during the aging. The higher the pH, the higher the temperature, the longer the time, the lower the specific surface area, but the airgel's skeletal structure becomes stronger, so it has the effect of suppressing drying shrinkage and increasing the pore volume, and also matte When used as an agent, since the pores can be kept intact, it is preferable to adjust the physical property balance and determine the conditions.

上記の熟成温度の範囲としては、好ましくは30〜80℃である。熟成温度がこの範囲を外れて高い場合には、温度を上昇させるために必要な熱量が多大となり、熟成温度がこの範囲を外れて低い場合には、熟成の効果を得るのに必要な時間が長くなる。また、上記の熟成時間の範囲としては、ゲル化させるpHが3〜4の場合、5〜24時間程度が好ましい。また、ゲル化させるpHが4〜6に場合は、ゲル化直後0〜24時間程度が好ましい。この熟成時間が24時間を超えると、熟成中にシリカ一次粒子の合一もしくは成長し一次粒子径が大きくなり、比表面積が低下し、微細の凝集構造が形成しにくくなり細孔容積が低くなる傾向がある。   The range of the aging temperature is preferably 30 to 80 ° C. If the ripening temperature is high outside this range, the amount of heat required to raise the temperature is large, and if the ripening temperature is low outside this range, the time required to obtain the aging effect is large. become longer. Moreover, as a range of said aging time, when pH to gelatinize is 3-4, about 5 to 24 hours are preferable. Moreover, when the pH to gelatinize is 4-6, about 0 to 24 hours immediately after gelatinization are preferable. When the aging time exceeds 24 hours, the primary particles of silica are coalesced or grown during aging, the primary particle size increases, the specific surface area decreases, the fine aggregate structure is difficult to form, and the pore volume decreases. Tend.

なお洗浄操作は、水系ゲルスラリーを水により洗浄することで、ゲル中に含まれる塩を取り除く操作である。従って、酸型陽イオン交換樹脂を用いてゾルを作製した場合には、この洗浄操作は必要ない。本発明の艶消し剤に使用するエアロゲルを製造するには、この洗浄は、洗浄液の伝導度が100μS/cm以下になるまで行うことが好ましい。当該洗浄操作は、公知の方法により行うことができる。例えば、ゲルに対して一定量の水を加え一定時間おいたのちに洗浄水を抜くことを繰り返す方法や、カラムに入れたゲルに対して水を一定量通過させる方法等が挙げられる。カラムにより洗浄を行う場合には、効率を上げる目的で、0.2〜1.0MPa程度の加圧下で行うことができる。   The washing operation is an operation for removing the salt contained in the gel by washing the aqueous gel slurry with water. Therefore, this cleaning operation is not necessary when a sol is produced using an acid type cation exchange resin. In order to produce the airgel used for the matting agent of the present invention, this washing is preferably performed until the conductivity of the washing solution is 100 μS / cm or less. The washing operation can be performed by a known method. For example, a method of repeatedly adding a certain amount of water to the gel and draining the washing water after standing for a certain time, a method of allowing a certain amount of water to pass through the gel placed in the column, and the like can be mentioned. When washing with a column, it can be performed under a pressure of about 0.2 to 1.0 MPa for the purpose of increasing efficiency.

本発明のエアロゲルを製造するには、溶媒置換が行われる。この溶媒置換は上記方法で得たゲルを乾燥するに際し、乾燥収縮を起こさないよう、ゲルの作製に用いた水を、表面張力の小さな溶媒に置き換えるものである。直接水を表面張力の小さな溶媒に置き換えることは困難なため、通常はこの溶媒置換は、2段階で行われる。1段目に用いる溶媒の選定基準としては、水、及び2段目の溶媒置換に用いられる溶媒に対して混和性が良いことが挙げられる。   In order to produce the airgel of the present invention, solvent substitution is performed. This solvent replacement replaces the water used for preparing the gel with a solvent having a small surface tension so that the drying shrinkage does not occur when the gel obtained by the above method is dried. Since it is difficult to directly replace water with a solvent having a low surface tension, this solvent replacement is usually performed in two stages. The selection criteria for the solvent used in the first stage include good miscibility with water and the solvent used for the second stage solvent substitution.

1段目の溶媒置換には、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン等の水と任意の割合で混合可能な、所謂、親水性有機溶媒を用いることができ、好適には、メタノール又はエタノールを用いることができる。また、2段目に用いる溶媒の選定基準としては、引き続き行われる疎水化処理に用いられる処理剤と反応しないこと、乾燥収縮を起こさないために表面張力が小さいことが挙げられる。2段目に用いる溶媒としては、ヘキサン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、ヘプタン等を用いることができ、好適にはヘキサンを用いることができる。むろん必要に応じて、上記1段目の溶媒置換と2段目の溶媒置換との間に、さらなる溶媒置換を行っても構わない。   For the first-stage solvent replacement, a so-called hydrophilic organic solvent that can be mixed with water such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and acetone at an arbitrary ratio can be used, and preferably methanol or ethanol is used. be able to. The selection criteria for the solvent used in the second stage include that it does not react with the treatment agent used in the subsequent hydrophobization treatment and that the surface tension is small so as not to cause drying shrinkage. As the solvent used in the second stage, hexane, dichloromethane, methyl ethyl ketone, heptane, or the like can be used, and hexane can be preferably used. Of course, if necessary, further solvent substitution may be performed between the first-stage solvent substitution and the second-stage solvent substitution.

上記の1段目の溶媒置換は、公知の方法により行うことができる。例えば、ゲルに対して一定量溶媒を加え一定時間置いた後に溶媒を抜くことを繰り返す方法や、カラムに入れたゲルに対して溶媒を一定量通過させる方法等が挙げられる。置換に用いる溶媒を節約する上では、カラムを用いた方法が好ましい。また、カラムにより置換を行う場合には、効率を上げる目的で、0.2〜1MPa程度の加圧下で行うことができる。   The first-stage solvent replacement can be performed by a known method. For example, a method of repeatedly adding a certain amount of solvent to the gel and leaving it for a certain time and then removing the solvent, a method of allowing a certain amount of solvent to pass through the gel placed in the column, etc. In order to save the solvent used for substitution, a method using a column is preferred. Moreover, when replacing by a column, it can carry out under the pressurization of about 0.2-1 Mpa for the purpose of raising efficiency.

上記の溶媒置換に用いられる溶媒の量としては、ゲル中の水分を十分に置換できる量とすることが好ましい。置換後のゲル中の含水率としては、シリカ分に対して10%以下とすることが好ましい。上記のカラムにより方法を採用する場合には、ゲルの容量に対して5〜10倍の量の溶媒を用いることができる。   The amount of the solvent used for the solvent replacement is preferably an amount that can sufficiently replace the moisture in the gel. The water content in the gel after substitution is preferably 10% or less with respect to the silica content. When the method is employed with the above-mentioned column, the solvent can be used in an amount 5 to 10 times the gel volume.

上記2段目の溶媒置換についても、1段目の溶媒置換と同様の方法で行うことができ、1段目に用いた溶媒を十分置換できる量で行うことができる。カラムによる方法を採用する場合には、ゲルの容量に対して5〜10倍量の溶媒を用いることができる。   The second-stage solvent replacement can be performed in the same manner as the first-stage solvent replacement, and can be performed in an amount that can sufficiently replace the solvent used in the first stage. When the column method is employed, 5 to 10 times as much solvent as the gel volume can be used.

なお、上記の置換のために用いた溶媒は、回収し、蒸留塔の精製を行った後に、繰り返し使用することが、溶媒にかかる費用を節約する上で好ましい。   The solvent used for the above substitution is preferably collected and reused after purification of the distillation column in order to save the cost of the solvent.

本発明の艶消し剤に使用するエアロゲルは、上記の溶媒置換の後に、疎水化処理を行う。疎水化処理に用いる処理剤としては、一般式(I)
SiX4−n
(但し、Rは炭化水素基であり、Xはアルコキシ基またはハロゲンであり、nは1〜3の整数である)
で示される構造、または一般式(II)
SiNHSiR
(但し、Rは上記と同じである)
で示される構造のものが好適に用いられる。好ましくは、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン(以下、DMDCS)、モノメチルトリクロロシラン(以下、MTS)、ヘキサメチルジシラザンである。
The airgel used for the matting agent of the present invention is subjected to a hydrophobization treatment after the above solvent replacement. As the treating agent used for the hydrophobizing treatment, the general formula (I)
R n SiX 4-n
(However, R is a hydrocarbon group, X is an alkoxy group or halogen, and n is an integer of 1 to 3)
Or a structure represented by the general formula (II)
R 3 SiNHSiR 3
(However, R is the same as above)
Is preferably used. Preferred are trimethylchlorosilane, dimethyldichlorosilane (hereinafter referred to as DMDCS), monomethyltrichlorosilane (hereinafter referred to as MTS), and hexamethyldisilazane.

上記の疎水化処理の際に使用する処理剤の量としては、処理剤の種類にもよるが、例えばDMDCSを処理剤として用いる場合には、シリカ100質量部に対して50〜150質量部である。DMDCS処理剤の量が50質量部より少ないと、後工程の溶媒乾燥の際に乾燥収縮が起こり、目的の細孔容積が得られなかったり、目的の細孔容積が得られたエアロゲルであっても粒子同士の反撥(スプリングバック効果)が少なくなり、外力が加わった時に細孔の潰れを生じる。より好ましくは80〜130質量部である。   The amount of the treatment agent used in the above hydrophobization treatment depends on the kind of the treatment agent. For example, when DMDCS is used as the treatment agent, it is 50 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of silica. is there. When the amount of the DMDCS treatment agent is less than 50 parts by mass, drying shrinkage occurs during solvent drying in the subsequent step, and the target pore volume cannot be obtained, or the aerogel has the target pore volume. However, the repulsion between the particles (spring back effect) is reduced and the pores are crushed when an external force is applied. More preferably, it is 80-130 mass parts.

上記の疎水化処理の条件は、前記溶媒置換処理後のゲルを含む液に対して、一定量の溶媒を追加した後に疎水化処理剤を加え、一定時間反応させることにより行うことができる。疎水化処理剤としてDMDCSを用い、処理温度を50℃とした場合には、12時間程度以上保持することで行うことができる。   The conditions for the above-described hydrophobizing treatment can be performed by adding a certain amount of solvent to the liquid containing the gel after the solvent substitution treatment, adding a hydrophobizing agent, and reacting for a certain time. When DMDCS is used as the hydrophobizing agent and the treatment temperature is 50 ° C., the treatment can be performed by holding for about 12 hours or more.

本発明のエアロゲルを得るためには、上記の疎水化処理の後に、濾別し、未反応の処理剤を溶媒で洗浄した後に、乾燥する。乾燥する際の温度は、溶媒の沸点以上で、表面処理剤の分解温度以下であることが好ましく、圧力は常圧、あるいは減圧下で行うことが好ましい。   In order to obtain the airgel of the present invention, after the hydrophobization treatment, it is filtered off, the unreacted treatment agent is washed with a solvent, and then dried. The drying temperature is preferably not less than the boiling point of the solvent and not more than the decomposition temperature of the surface treatment agent, and the pressure is preferably normal or reduced.

本発明におけるエアロゲルは、上記のようにして得た塊粒状の乾燥エアロゲルを公知の方法で粉砕することにより得ることができる。   The airgel in the present invention can be obtained by pulverizing the lump-shaped dry airgel obtained as described above by a known method.

ただし、粒度分布がシャープなエアロゲルは、湿式粉砕では得られにくい為、乾式粉砕を行うことが好ましい。これらの原因機構は明らかでないが、湿式粉砕では粒子ひとつひとつに加わる粉砕エネルギーが大きすぎたり、粒子に均一にエネルギーが掛けづらい為、平均粒径を大幅に下回る小さな粒子の割合が増えたり、逆に、粉砕されずに残った粒径の大きな粗粒の割合が増えたり、または、その両方の現象が起こったりして、粒度分布のシャープなエアロゲルは得られにくいと考えられる。その為、本発明のエアロゲルを得るためには、乾式粉砕を行うことが好ましい。   However, since airgel having a sharp particle size distribution is difficult to obtain by wet pulverization, dry pulverization is preferably performed. The mechanism of these causes is not clear, but in wet grinding, the grinding energy applied to each particle is too large, or it is difficult to uniformly apply energy to the particles, so the proportion of small particles significantly below the average particle size increases, conversely It is considered that an airgel having a sharp particle size distribution is difficult to obtain due to an increase in the proportion of coarse particles having a large particle size that remain without being pulverized, or both phenomena. Therefore, dry pulverization is preferably performed to obtain the airgel of the present invention.

そして、望ましくは乾式粉砕でも、ボールミルなど比較的長時間強い力を加え続ける方法よりもジェットミルなどの比較的短時間強い力を加える方法の方が、シャープな粒度分布を得るという点、エアロゲルの微細構造を破壊し難く、よって比表面積や細孔容積を減少させにくいという点、艶消しに寄与しない小さな粒子の発生を防止するという点等で好ましい。   In addition, a method of applying a strong force for a relatively short time, such as a jet mill, can obtain a sharper particle size distribution than a method of continuously applying a strong force for a relatively long time, such as a ball mill. This is preferable in that it is difficult to destroy the fine structure, and thus it is difficult to reduce the specific surface area and pore volume, and to prevent the generation of small particles that do not contribute to matting.

更には、本発明で規定する範囲の粒度分布を有するエアロゲルを得るためにジェットミルを用いて粉砕する際は、該ジェットミルでの粉砕条件として、圧縮空気またはNなどの不活性ガスにおける粉体濃度を10g/m以上220g/m以下、好ましくは15g/m以上190g/m以下、より好ましくは15g/m以上30g/m以下にすることが好ましい。該粉体濃度にすることによって、ジェットミルの粉砕室内における粉体濃度が高まり、粉砕能力が向上するが、粉体濃度を上げ過ぎても個々の粒子に加わる粉砕力が分散するため、該粉体濃度が好ましい。 Furthermore, when pulverizing using a jet mill to obtain an airgel having a particle size distribution in the range specified in the present invention, the pulverization conditions in the jet mill include powder in an inert gas such as compressed air or N 2. The body concentration is preferably 10 g / m 3 or more and 220 g / m 3 or less, preferably 15 g / m 3 or more and 190 g / m 3 or less, more preferably 15 g / m 3 or more and 30 g / m 3 or less. By setting the powder concentration, the powder concentration in the pulverizing chamber of the jet mill is increased and the pulverizing ability is improved. However, the pulverizing force applied to the individual particles is dispersed even if the powder concentration is excessively increased. Body concentration is preferred.

更には、該供給量が得られにくい場合は一度粉砕したものを再度数回粉砕することによって、本発明で規定する範囲の粒度分布を有するエアロゲルを得られる。   Furthermore, when it is difficult to obtain the supply amount, an airgel having a particle size distribution in the range defined in the present invention can be obtained by pulverizing the material once pulverized several times.

本発明のエアロゲルは緻密なネットワークを持った構造をしている為、一般的に塗料添加用に用いられている親水性湿式シリカと比べて、粉砕時に粉砕エネルギーが掛かりにくく粉砕されにくいと推測される。   Since the airgel of the present invention has a structure with a dense network, it is presumed that it does not take pulverization energy and is not easily pulverized compared to hydrophilic wet silica generally used for adding paints. The

なお前述のとおり、エアロゲルのネットワーク構造の強さは、ゲル熟成時のpHが高いほど、熟成時間が長いほど、熟成温度が高いほど強くなるため、粉砕され難くなる傾向にある。よって本発明のエアロゲルを得るためには、粉砕圧/風量を高くしたり、複数回の粉砕に供したりする必要性が高い傾向がある。   As described above, the strength of the network structure of the airgel tends to be difficult to pulverize because the higher the pH during gel aging, the longer the aging time, and the higher the aging temperature, the stronger. Therefore, in order to obtain the airgel of the present invention, there is a tendency that the necessity of increasing the pulverization pressure / air volume or subjecting it to multiple pulverizations is high.

換言すれば、本発明のエアロゲルはこの比較的短時間強い力を加える方法によれば粉砕されにくいという特性により、艶消しに寄与しない無駄な粒子を粉砕工程により発生しにくく、同時に、塗膜表面の平滑性を悪化させる粗粉は優先的に破砕されるという2点で良好な特性をもつ。   In other words, the airgel of the present invention is less likely to be pulverized by this method of applying a strong force for a relatively short time, so that waste particles that do not contribute to matting are less likely to be generated by the pulverization process, and at the same time, the coating surface Coarse powder that deteriorates the smoothness of the material has good characteristics in two points that it is preferentially crushed.

このような粉砕により、好ましくはD50が2〜5μmとなるまで粉砕を行えばよい。   By such pulverization, pulverization is preferably performed until D50 becomes 2 to 5 μm.

なお無論、上述した製法は一例であり、本発明のエアロゲルが上記製造方法により得られたものに限定されるものではなく、他の公知の粉砕、解砕、分級等を適宜選択して実施し製造してもよい。   Of course, the above-described production method is an example, and the airgel of the present invention is not limited to the one obtained by the production method described above, and other known pulverization, pulverization, classification, etc. are appropriately selected and carried out. It may be manufactured.

本発明のエアロゲルは、そのシャープな粒度分布ゆえ、前述したように艶消し剤として使用することにより良好な艶消し性と表面平滑性を得ることができる。   Due to its sharp particle size distribution, the airgel of the present invention can obtain good matting properties and surface smoothness when used as a matting agent as described above.

艶消し剤として使用する場合には、通常、本発明のエアロゲルを有機樹脂に分散させて使用する。   When used as a matting agent, the airgel of the present invention is usually used after being dispersed in an organic resin.

本発明における艶消し剤と有機樹脂とを含む艶消し塗料において、有機樹脂は任意のものを使用できる。例えば、樹脂の種類からいって、油性塗料、ニトロセルロース塗料、アルキッド樹脂塗料、アミノアルキッド塗料、ビニル樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、エポキシ樹脂塗料、ポリエステル樹脂塗料、塩化ゴム系塗料等の慣用のそれ自体公知の塗料の他に、ロジン、エステルガム、ペンタレジン、クマロン・インデンレジン、フェノール系レジン、変性フェノール系レジン、マレイン系レジン、アルキド系レジン、アミノ系レジン、ビニル系レジン、石油レジン、エポキシ系レジン、ポリエステル系レジン、スチレン系レジン、アクリル系レジン、シリコーン系レジン、ゴムベース系レジン、塩素化物系レジン、ウレタン系レジン、ポリアミド系レジン、ポリイミド系レジン、フッ素系レジン、天然或いは合成の漆等の1種或いは2種以上を含有する塗料が挙げられる。また、用いる塗料は、その用い方によって、溶剤型塗料、紫外線硬化型塗料、粉体塗料等の任意のものであってよい。   In the matte paint containing the matting agent and the organic resin in the present invention, any organic resin can be used. For example, according to the type of resin, conventional oil paints, nitrocellulose paints, alkyd resin paints, amino alkyd paints, vinyl resin paints, acrylic resin paints, epoxy resin paints, polyester resin paints, chlorinated rubber paints, etc. In addition to known paints, rosin, ester gum, pentaresin, coumarone / indene resin, phenolic resin, modified phenolic resin, maleic resin, alkyd resin, amino resin, vinyl resin, petroleum resin, epoxy resin Polyester resins, styrene resins, acrylic resins, silicone resins, rubber-based resins, chlorinated resins, urethane resins, polyamide resins, polyimide resins, fluorine resins, natural or synthetic lacquers, etc. Contains one or more Paint and the like. Moreover, the coating material to be used may be an arbitrary one such as a solvent-based coating material, an ultraviolet curable coating material, or a powder coating material, depending on how it is used.

この溶剤型塗料の有機溶媒としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;n−ヘプタン、n−ヘキサン、アイソパー等の脂肪族炭化水素系溶媒;シクロヘキサン等の脂環族炭化水素系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;エタノール、プロパノール、ブタノール、ダイアセトンアルコール等のアルコール系溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒;エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒等の1種または2種以上を用いることができる。   Examples of the organic solvent for the solvent-type paint include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; aliphatic hydrocarbon solvents such as n-heptane, n-hexane and isopar; alicyclic hydrocarbon solvents such as cyclohexane Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; alcohol solvents such as ethanol, propanol, butanol and diacetone alcohol; ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane; cellosolv solvents such as ethyl cellosolve and butyl cellosolve; One type or two or more types of ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate; aprotic polar solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide and dimethylsulfoxide can be used.

紫外線(UV)硬化型塗料としては、ハイソリッドレジン、例えばUV硬化型のアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等が単独或いは2種以上の組み合わせで使用される。   As the ultraviolet (UV) curable paint, a high solid resin such as UV curable acrylic resin, epoxy resin, vinyl urethane resin, acrylic urethane resin, polyester resin, or the like is used alone or in combination of two or more.

粉体塗料としてはポリアミド、ポリエステル、アクリル樹脂、オレフィン樹脂、セルロース誘導体、ポリエーテル、塩化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂の他、エポキシ樹脂、エポキシ/ノボラック樹脂、イソシアネート或いはエポキシ硬化型ポリエステル樹脂等が挙げられる。   Examples of powder coatings include polyamide resins, polyester resins, acrylic resins, olefin resins, cellulose derivatives, polyethers, vinyl chloride resins, and other thermoplastic resins, as well as epoxy resins, epoxy / novolak resins, isocyanates, or epoxy curable polyester resins. It is done.

本発明における艶消し剤の樹脂における添加量は、任意の割合で添加できるが有機樹脂100質量部に対して、1〜90質量部、好ましくは、3〜80質量部が適当である。これにより、少量の配合で塗膜表面に高度の艶消し効果を付与することができる。また同時に、塗膜面の耐引っ掻き性も向上することが推測される。   Although the addition amount in the resin of the matting agent in this invention can be added in arbitrary ratios, 1-90 mass parts with respect to 100 mass parts of organic resins, Preferably, 3-80 mass parts is suitable. Thereby, a high matte effect can be provided to the coating film surface with a small amount of blending. At the same time, it is presumed that the scratch resistance of the coating surface is also improved.

以下、本発明を具体的に説明するため、実施例を示すが、本発明はこれらの実施例のみに制限されるものではない。また、以下において、BET比表面積、BJH法による細孔容積、BJH法による細孔分布の測定は、日本ベル株式会社製BELSORP−maxにより行った。   EXAMPLES Hereinafter, examples will be shown to specifically describe the present invention, but the present invention is not limited to only these examples. In the following, the BET specific surface area, the pore volume by the BJH method, and the pore distribution by the BJH method were measured by BELSORP-max manufactured by Nippon Bell Co., Ltd.

また、粒度分布に関しては、日本アルコール販売株式会社製のソルミックスA−7(標準組成:エタノール85.5%、プロピルアルコール9.6%、メタノール4.9%、水0.2%)に試料を添加し、日本エマソン株式会社製の超音波洗浄機B1510J‐MTで3分間分散したものを、ベックマン・コールター株式会社製、マルチサイザーIIIを用い、アパーチャーチューブ50μmにより行った。なお、上記分散時間に関して、分散時間が1、3、5分でそれぞれのD50の値が0.1μm以上変化しないことを確認した。   In addition, regarding the particle size distribution, the sample was added to Solmix A-7 (standard composition: ethanol 85.5%, propyl alcohol 9.6%, methanol 4.9%, water 0.2%) manufactured by Nippon Alcohol Sales Co., Ltd. Was added for 3 minutes with an ultrasonic cleaner B1510J-MT manufactured by Nippon Emerson Co., Ltd., and was used with a multisizer III manufactured by Beckman Coulter Co., Ltd. with an aperture tube of 50 μm. Regarding the dispersion time, it was confirmed that the D50 values did not change by 0.1 μm or more when the dispersion time was 1, 3, and 5 minutes.

また、塗膜の艶消し効果を確認するために、JIS Z 8741に準ずる方法で確認した。具体的には、屈折率1.567のガラス板上に上島製作所製、ドクターブレード(塗布厚3MIL、上島製作所株式会社製))を用いて塗布した後、光沢度計(NIPPON DENSHOKU製、Gloss Meter UG2000)を用い、入射角60度のときの光沢度(グロス値)を評価した。また、平滑性に関してはJIS B0601で定義されている算術平均表面粗さ(以下、Raと記載)を用いて、レーザー顕微鏡(オリンパス株式会社製、LEXT OLS4000)で評価した。   Moreover, in order to confirm the matting effect of a coating film, it confirmed by the method according to JISZ8741. Specifically, a glass plate having a refractive index of 1.567 was coated with a doctor blade (coating thickness: 3 MIL, manufactured by Kamishima Seisakusho Co., Ltd.) using a gloss meter (manufactured by NIPPON DENSHOKU, Gloss Meter). UG2000), and the glossiness (gloss value) at an incident angle of 60 degrees was evaluated. Further, smoothness was evaluated with a laser microscope (manufactured by Olympus Corporation, LEXT OLS4000) using an arithmetic average surface roughness (hereinafter referred to as Ra) defined in JIS B0601.

実施例1
3号ケイ酸ソーダ(JIS K1408)をSiO濃度が16.5g/100mLになるまで希釈し、このケイ酸ソーダと硫酸(9.5g/100mL)を室温で混合反応させ、シリカゾル(SiO濃度が8%、pH2)1000mlを製造した。前記シリカゾルに、3号ケイ酸ソーダをSiO濃度が8%に希釈したものを添加してpH5.8として、ゲル化させ、40℃のウォータバスにて90分熟成した。その後、2mmの網を通して粉砕したゲルを通液カラムに入れ、導電率100μS以下まで通水し、ゲルの洗浄を行った。その後、通液カラムにて、水分濃度0.2wt%以下までエタノールで置換し、更にエタノール濃度0.1wt%以下までトルエンで置換した。
Example 1
No. 3 sodium silicate (JIS K1408) was diluted until the SiO 2 concentration became 16.5 g / 100 mL, and this sodium silicate and sulfuric acid (9.5 g / 100 mL) were mixed and reacted at room temperature to obtain silica sol (SiO 2 concentration 8%, pH 2) 1000 ml. To the silica sol, No. 3 sodium silicate diluted to a SiO 2 concentration of 8% was added to obtain a pH of 5.8, followed by aging in a water bath at 40 ° C. for 90 minutes. Thereafter, the crushed gel was passed through a 2 mm net into a liquid column, and water was passed to a conductivity of 100 μS or less to wash the gel. Then, in a liquid flow column, the water concentration was replaced with ethanol to 0.2 wt% or less, and further, the ethanol concentration was replaced with toluene to 0.1 wt% or less.

得られたトルエンを分散媒としたゲルを2000mlのガラス容器に入れ、DMDCSを60g加え、60℃で6時間撹拌反応させた。反応後、ゲルを吸引濾過により濾別し、常圧、窒素雰囲気下、120℃で12時間乾燥させて粗エアロゲルを得た。   The obtained gel using toluene as a dispersion medium was placed in a 2000 ml glass container, 60 g of DMDCS was added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 6 hours. After the reaction, the gel was separated by suction filtration and dried at 120 ° C. under normal pressure and nitrogen atmosphere for 12 hours to obtain a crude airgel.

こうして得られた粗エアロゲルの疎水性は、該エアロゲル1gを水100mLのビーカーに入れ、数十秒間撹拌した後、静置し、エアロゲル相と水相とに完全に分離することで確認した。   The hydrophobicity of the crude airgel thus obtained was confirmed by placing 1 g of the airgel in a beaker of 100 mL of water, stirring for several tens of seconds, and then allowing it to stand to completely separate into an airgel phase and an aqueous phase.

上記粗エアロゲルをジェットミル(セイシン企業株式会社製、STJ−100)で粉砕した。このときのフィード圧とミル圧は共に0.1MPa、0.2m/minの圧縮空気を用い、原体の供給量は35g/min、単位風量当たり187g/mで行った結果、D50が12.6μm、D10/D90が0.21のエアロゲル(以下、エアロゲル1−A)を得た。 The crude airgel was pulverized with a jet mill (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd., STJ-100). At this time, the feed pressure and the mill pressure were both 0.1 MPa and 0.2 m 3 / min of compressed air, the feed rate of the bulk was 35 g / min, and 187 g / m 3 per unit air volume. An airgel (hereinafter, aerogel 1-A) having 12.6 μm and D10 / D90 of 0.21 was obtained.

エアロゲル1−Aをジェットミルで再度粉砕した。このときのフィード圧とミル圧は共に0.5MPa、0.9m/minの圧縮空気を用い、原体の供給量は24g/min、単位風量当たり26g/mで行った結果、D50が2.8μm、D10/D90が0.33、比表面積687m/g、細孔容積5.29mL/g、細孔半径のピークは29.5nmのエアロゲル(以下、エアロゲル1−B)を得た。 The airgel 1-A was ground again with a jet mill. At this time, the feed pressure and the mill pressure were both 0.5 MPa and 0.9 m 3 / min of compressed air, the feed rate of the bulk was 24 g / min, and the unit air volume was 26 g / m 3. An airgel (hereinafter aerogel 1-B) having 2.8 μm, D10 / D90 of 0.33, a specific surface area of 687 m 2 / g, a pore volume of 5.29 mL / g and a pore radius peak of 29.5 nm was obtained. .

エアロゲル1−Bを艶消し剤として、ウレタン塗料(RETAN PG80III、388―026、関西ペイント株式会社製)100質量部に対して艶消し剤3質量部の割合で添加した。   Aerogel 1-B was added as a matting agent at a ratio of 3 parts by mass of matting agent to 100 parts by mass of urethane paint (RETAN PG80III, 388-026, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.).

その後、撹拌機で1000rpm5分間撹拌後、脱泡器(IWAKI KM Shaker、イワキ産業製、V−SX、150SPM)で2時間脱泡させ、艶消し塗料を得た。   Thereafter, the mixture was stirred with a stirrer at 1000 rpm for 5 minutes, and then defoamed with a defoamer (IWAKI KM Shaker, Iwaki Sangyo, V-SX, 150 SPM) for 2 hours to obtain a matte paint.

その後、塗布器(PI−1210 FILM COATER、テスター産業株式会社製)とドクターブレードでガラス板上に艶消し塗料を塗布し、20分間20℃で乾燥させた後、20分間60℃で乾燥させた。   Thereafter, a matte paint was applied on the glass plate with an applicator (PI-1210 FILM COATER, manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.) and a doctor blade, dried at 20 ° C. for 20 minutes, and then dried at 60 ° C. for 20 minutes. .

こうして得られた塗膜を評価したところ、グロス値14、Ra0.40μmであった。   When the coating film thus obtained was evaluated, it had a gloss value of 14 and a Ra of 0.40 μm.

実施例2
シリカゲル熟成時の熟成温度を60℃に変更し、その他は実施例1と同様の手順で粗エアロゲルを作製したところ、比表面積が507m/g、細孔容積が5.14mL/g、細孔半径のピークは25.5nmの粗エアロゲルを得た。
Example 2
The aging temperature at the time of aging of the silica gel was changed to 60 ° C., and a crude airgel was prepared in the same manner as in Example 1, but the specific surface area was 507 m 2 / g, the pore volume was 5.14 mL / g, the pores A crude airgel having a radius peak of 25.5 nm was obtained.

上記粗エアロゲルを実施例1における1−Aの粉砕と同様の方法で粉砕した結果、D50が12.6μm、D10/D90が0.21のエアロゲル(以下、エアロゲル2−A)を得た。   As a result of pulverizing the crude airgel by the same method as the pulverization of 1-A in Example 1, an aerogel having D50 of 12.6 μm and D10 / D90 of 0.21 (hereinafter referred to as “Aerogel 2-A”) was obtained.

エアロゲル2−Aを実施例1と同様のジェットミルで、フィード圧とミル圧は共に0.64MPa、1.2m/minの圧縮空気を用い、原体の供給量は24g/min、単位風量当たり20g/mで行った結果、D50が2.2μm、D10/D90が0.35のエアロゲルを得た。 The airgel 2-A is the same jet mill as in Example 1, the feed pressure and the mill pressure are both 0.64 MPa, compressed air of 1.2 m 3 / min, the supply amount of the original is 24 g / min, the unit air volume As a result of carrying out at 20 g / m 3 per unit, an airgel having D50 of 2.2 μm and D10 / D90 of 0.35 was obtained.

このエアロゲルに対して実施1と同様の評価を行ったところ、グロス値16、Ra0.30μmであった。   When this airgel was evaluated in the same manner as in Example 1, the gloss value was 16 and Ra was 0.30 μm.

実施例3
実施例1で得たエアロゲル1−Bを更に、フィード圧とミル圧は共に0.5MPa、0.9m/minの圧縮空気を用い、原体の供給量は20g/min、単位風量当たり21g/mで行った結果、D50が2.5μm、D10/D90が0.36のエアロゲルを得た。実施例1と比較してD50が小さく、D10/D90がより大きなエアロゲルを得た。
Example 3
The airgel 1-B obtained in Example 1 was further supplied with compressed air of 0.5 MPa and 0.9 m 3 / min for both feed pressure and mill pressure, the feed rate of the bulk was 20 g / min, and 21 g per unit air volume. / m 3 with a result of performing, D50 is 2.5 [mu] m, D10 / D90 was obtained airgel 0.36. An airgel having a smaller D50 and a larger D10 / D90 as compared with Example 1 was obtained.

このエアロゲルに対して実施1と同様の評価を行ったところ、グロス値15、Ra0.38μmであった。   When this airgel was evaluated in the same manner as in Example 1, the gloss value was 15 and the Ra was 0.38 μm.

実施例4
実施例3で得たエアロゲルを更に、フィード圧とミル圧は共に0.5MPa、0.9m3/minの圧縮空気を用い、原体の供給量は18g/min、単位風量当たり19g/mで行った結果、D50が2.2μm、D10/D90が0.37のエアロゲルを得た。
Example 4
The airgel obtained in Example 3 was further supplied with both feed pressure and mill pressure of 0.5 MPa, compressed air of 0.9 m3 / min, the feed rate of the bulk was 18 g / min, and 19 g / m 3 per unit air volume. As a result, an airgel having D50 of 2.2 μm and D10 / D90 of 0.37 was obtained.

実施例3と比較してD50が小さく、D10/D90がより大きなエアロゲルを得た。   An airgel having a smaller D50 and a larger D10 / D90 as compared with Example 3 was obtained.

このエアロゲルに対して実施1と同様の評価を行ったところ、グロス値17、Ra0.31μmであった。   When this airgel was evaluated in the same manner as in Example 1, the gloss value was 17 and Ra was 0.31 μm.

実施例5
表面処理剤をDMDCSの代わりにモノメチルトリクロロシラン(以下、MTS)を用いて、添加量はゲル100mLに対して7g加え、その他は実施例1と同様の手順で粗エアロゲルを作製した。
Example 5
A rough airgel was produced in the same procedure as in Example 1 except that monomethyltrichlorosilane (hereinafter referred to as MTS) was used instead of DMDCS and the addition amount was 7 g with respect to 100 mL of the gel.

こうして得られたエアロゲルの比表面積は737m/g、細孔容積は4.09mL/g、細孔半径のピークは25.5nmであった。 The airgel thus obtained had a specific surface area of 737 m 2 / g, a pore volume of 4.09 mL / g, and a pore radius peak of 25.5 nm.

このエアロゲルを実施例4と同様の方法で粉砕し、D50が2.3μm、D10/D90が0.39のエアロゲルを得た。   The airgel was pulverized in the same manner as in Example 4 to obtain an airgel having a D50 of 2.3 μm and a D10 / D90 of 0.39.

このエアロゲルに対して実施例1と同様の評価を行ったところ、グロス値22、Ra0.24μmであった。   When this airgel was evaluated in the same manner as in Example 1, the gloss value was 22 and the Ra was 0.24 μm.

実施例6
シリカゲル熟成時の熟成時間を120分に延長し、その他の条件は実施例1と同様の手順で粗エアロゲルを作製したところ、比表面積は667m/g、細孔容積は4.38mL/g、細孔半径のピークは27.4nmのエアロゲルを得た。
Example 6
When the crude airgel was produced in the same procedure as in Example 1 except that the aging time during silica gel aging was extended to 120 minutes, the specific surface area was 667 m 2 / g, the pore volume was 4.38 mL / g, An airgel having a pore radius peak of 27.4 nm was obtained.

こうして得られたエアロゲルを実施例1と同様のジェットミルで、フィード圧とミル圧は共に0.6MPa、1.1m/minの圧縮空気を用い、原体の供給量は17g/min、単位風量当たり15g/mで2回粉砕した結果、D50が2.8μm、D10/D90が0.33のエアロゲルを得た。 The airgel obtained in this way was the same jet mill as in Example 1, both feed pressure and mill pressure were 0.6 MPa, compressed air of 1.1 m 3 / min, and the feed rate of the bulk was 17 g / min, unit As a result of grinding twice at 15 g / m 3 per air volume, an airgel having D50 of 2.8 μm and D10 / D90 of 0.33 was obtained.

上記エアロゲルに対して実施1と同様の評価を行ったところ、グロス値16で、Ra0.41μmであった。   When the airgel was evaluated in the same manner as in Example 1, the gloss value was 16 and Ra was 0.41 μm.

実施例7
シリカゲル熟成時の熟成時間を30分に短縮し、その他の条件は実施例1と同様の手順で粗エアロゲルを作製したところ、比表面積は790m/g、細孔容積は5.81mL/g、細孔半径のピークは22.1nmのエアロゲルを得た。
Example 7
The aging time at the time of aging of silica gel was shortened to 30 minutes, and other conditions were the same as in Example 1, and a crude airgel was prepared. The specific surface area was 790 m 2 / g, the pore volume was 5.81 mL / g, The airgel having a pore radius peak of 22.1 nm was obtained.

こうして得られたエアロゲルを実施例6と同様の手順で粉砕した結果、D50が2.9μm、D10/D90が0.33のエアロゲルを得た。   The airgel thus obtained was pulverized in the same procedure as in Example 6. As a result, an airgel having a D50 of 2.9 μm and a D10 / D90 of 0.33 was obtained.

このエアロゲルに対して実施1と同様の評価を行ったところ、グロス値12、Ra0.48μmであった。   When this airgel was evaluated in the same manner as in Example 1, the gloss value was 12 and the Ra was 0.48 μm.

実施例8
シリカゲル熟成時の熟成時間を60分に短縮し、その他の条件は実施例1と同様の手順で粗エアロゲルを作製したところ、比表面積は815m/g、細孔容積は5.19mL/g、細孔半径のピークは29.5nmのエアロゲル(以下、エアロゲル8―A)を得た。
Example 8
When the aging time at the time of aging of the silica gel was shortened to 60 minutes and the other conditions were the same as in Example 1, a crude airgel was prepared. The specific surface area was 815 m 2 / g, the pore volume was 5.19 mL / g, An airgel having a pore radius peak of 29.5 nm (hereinafter referred to as “Aerogel 8-A”) was obtained.

こうして得られたエアロゲルを、原体の供給量を18g/min、単位風量当たり16g/mに変更した以外は、実施例6と同様の手順で粉砕した結果、D50が2.6μm、D10/D90が0.37のエアロゲルを得た。 The airgel thus obtained was pulverized in the same procedure as in Example 6 except that the feed rate of the bulk was changed to 18 g / min and 16 g / m 3 per unit air volume. As a result, D50 was 2.6 μm, D10 / An airgel having a D90 of 0.37 was obtained.

このエアロゲルに対して実施例1と同様の評価を行ったところ、グロス値13、Ra0.40μmであった。   When this airgel was evaluated in the same manner as in Example 1, the gloss value was 13 and the Ra was 0.40 μm.

実施例9
エアロゲル8−Aを実施例1と同様のジェットミルでフィード圧とミル圧は共に0.35MPa、0.7m/gの圧縮空気を用い、原体の供給量は18g/min単位風量当たり27g/mで1回粉砕した結果、D50が3.9μm、D10/D90が0.30のエアロゲルを得た。
Example 9
The airgel 8-A was fed by the same jet mill as in Example 1, using both feed pressure and mill pressure of 0.35 MPa, compressed air of 0.7 m 3 / g, and the feed rate of the bulk was 18 g / min per unit air volume of 27 g. As a result of grinding once at / m 3 , an airgel having a D50 of 3.9 μm and a D10 / D90 of 0.30 was obtained.

このエアロゲルに対して実施例1と同様の評価を行ったところ、グロス値12、Ra0.65μmであった。   When this airgel was evaluated in the same manner as in Example 1, the gloss value was 12 and Ra was 0.65 μm.

比較例1
実施例2で作製したエアロゲル2−Aを再度ジェットミルで粉砕する代わりに、分級器(ユーラステクノ株式会社製、マイクロカット400H形)を用いて分級したところ、D50が2.7μm、D10/D90が0.23のエアロゲルを得た。上記手順により、実施例1と比較してD50は同等であるが、D10/D90が小さいエアロゲルが得られた。
Comparative Example 1
When airgel 2-A produced in Example 2 was classified using a classifier (manufactured by Eurus Techno Co., Ltd., Microcut 400H type) instead of pulverizing again with a jet mill, D50 was 2.7 μm and D10 / D90. An aerogel of 0.23 was obtained. According to the above procedure, an airgel having D50 equivalent to that of Example 1 but small D10 / D90 was obtained.

このエアロゲルに対して実施1と同様の評価を行ったところ、グロス値22、Ra0.54μmであった。   When this airgel was evaluated in the same manner as in Example 1, the gloss value was 22 and the Ra was 0.54 μm.

比較例2
株式会社トクヤマ製のファインシールE−50の表面をシリコーンオイルで処理し、疎水性シリカを作製した。こうして得られたシリカの比表面積は160m/g、細孔容積は1.30mL/g、細孔半径のピークは見られなかった。この疎水性シリカをフィード圧、ミル圧は共に0.4MPa、0.8m/minの圧縮空気を用い、原体の供給量は24g/min、単位風量当たり32g/m3で1回粉砕した結果、D50が2.3μm、D10/D90が0.34の疎水性シリカを得た。
Comparative Example 2
The surface of Tokuyama Co., Ltd. Fine Seal E-50 was treated with silicone oil to produce hydrophobic silica. The silica thus obtained had a specific surface area of 160 m 2 / g, a pore volume of 1.30 mL / g, and no pore radius peak was observed. This hydrophobic silica was pulverized once at a feed pressure and a mill pressure of 0.4 MPa, compressed air of 0.8 m 3 / min, the feed rate of the bulk was 24 g / min, and 32 g / m 3 per unit air volume. A hydrophobic silica having a D50 of 2.3 μm and a D10 / D90 of 0.34 was obtained.

この疎水性シリカに対して実施例1と同様の評価を行ったところ、グロス値58、Ra0.19μmであった。   When this hydrophobic silica was evaluated in the same manner as in Example 1, the gloss value was 58 and Ra was 0.19 μm.

比較例3
実施例1のエアロゲル1−Aを実施例1と同様のジェットミルで、フィード圧とミル圧は共に0.4MPa、0.8m/minの圧縮空気を用い、原体の供給量は26g/min、単位風量当たり35g/mで1回粉砕した結果、D50が3.2μm、D10/D90が0.28のエアロゲルを得た。
Comparative Example 3
The airgel 1-A of Example 1 is the same jet mill as that of Example 1. The feed pressure and the mill pressure are both 0.4 MPa and 0.8 m 3 / min of compressed air. As a result of grinding once at 35 g / m 3 per unit air volume for min, an airgel having a D50 of 3.2 μm and a D10 / D90 of 0.28 was obtained.

このエアロゲルに対して実施例1と同様の評価を行ったところ、グロス値12、Ra0.70μmであった。   When this airgel was evaluated in the same manner as in Example 1, the gloss value was 12 and Ra was 0.70 μm.

比較例4
実施例8のエアロゲル8−Aを実施例1で用いたジェットミルで、フィード圧とミル圧は共に0.3MPa、0.6m/gの圧縮空気を用い、原体の供給量は18g/min、単位風量当たり32g/mで粉砕した結果、D50が5.5μm、D10/D90が0.24のエアロゲルを得た。
Comparative Example 4
In the jet mill using the airgel 8-A of Example 8 in Example 1, the feed pressure and the mill pressure are both 0.3 MPa and 0.6 m 3 / g of compressed air, and the supply amount of the raw material is 18 g / As a result of pulverization at 32 g / m 3 per unit air volume, an airgel having a D50 of 5.5 μm and a D10 / D90 of 0.24 was obtained.

このエアロゲルに対して実施例1と同様の評価を行ったところ、グロス値12、Ra1.33μmであった。   When this airgel was evaluated in the same manner as in Example 1, the gloss value was 12 and the Ra was 1.33 μm.

比較例5
ゲル化時のpHを5.5に変更し、その他の条件は実施例1と同様の工程を得て粗エアロゲルを作製したところ、比表面積は783m/g、細孔容積は5.76mL/g、細孔半径のピークは22.1nmのエアロゲルを得た。
Comparative Example 5
The pH at the time of gelation was changed to 5.5, and the other conditions were the same as in Example 1 to produce a crude aerogel. The specific surface area was 783 m 2 / g, and the pore volume was 5.76 mL / g. An airgel having a pore radius peak of 22.1 nm was obtained.

こうして得たエアロゲルを実施例1と異なるジェットミル(セイシン企業株式会社製、CO−JetSYSTEMα‐mkIII)で、フィード圧とミル圧は共に0.6MPa、0.3m/minの圧縮空気を用い、原体の供給量は1g/min、単位風量当たり3g/mで粉砕した結果、D50が8.1μm、D10/D90が0.15のエアロゲルを得た。 The airgel thus obtained was a jet mill different from Example 1 (CO-JETSYSTEMα-mkIII, manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.), both feed pressure and mill pressure were 0.6 MPa, using compressed air of 0.3 m 3 / min, As a result of pulverization at a feed rate of 1 g / min and 3 g / m 3 per unit air volume, an airgel having a D50 of 8.1 μm and a D10 / D90 of 0.15 was obtained.

このエアロゲルに対して実施1と同様の評価を行ったところ、グロス値16、Ra4.37μmであった。   When this airgel was evaluated in the same manner as in Example 1, the gloss value was 16 and Ra was 4.37 μm.

比較例6
実施例1で作製したエアロゲル1−Aの50gをトルエン5000mLに分散混合させてスラリーを作製した。上記スラリーを湿式微粒化装置(Ultimaizer System、株式会社スギノマシン製)を用いて140MPaで粉砕し、120℃で12時間乾燥させた結果、D50が2.5μm、D10/D90が0.25のエアロゲルを得た。
Comparative Example 6
50 g of the airgel 1-A produced in Example 1 was dispersed and mixed in 5000 mL of toluene to prepare a slurry. The slurry was pulverized at 140 MPa using a wet atomizer (Utimaizer System, manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.) and dried at 120 ° C. for 12 hours. As a result, D50 was 2.5 μm and D10 / D90 was 0.25 aerogel. Got.

このエアロゲルに対して実施例1と同様の評価を行ったところ、グロス値16、Ra1.53μmであった。   When this airgel was evaluated in the same manner as in Example 1, the gloss value was 16 and the Ra was 1.53 μm.

比較例7
粉砕圧を100MPaに変更し、それ以外の条件は比較例6と同様の手順でエアロゲルを作製した結果、D50が2.9μm、D10/D90が0.25のエアロゲルを得た。
Comparative Example 7
The air pressure was changed to 100 MPa and the other conditions were the same as in Comparative Example 6. As a result, an airgel with D50 of 2.9 μm and D10 / D90 of 0.25 was obtained.

このエアロゲルに対して実施例1と同様の評価を行ったところ、グロス値26、Ra1.61μmであった。   When this airgel was evaluated in the same manner as in Example 1, the gloss value was 26 and the Ra was 1.61 μm.

比較例8
実施例8のエアロゲル8−A 5gをボールミル(ZR−Pポットミル Type:A−5、日本化学陶業株式会社製)に投入し、更に、直径15mmのアルミナ球を、ミル容器の17%程度になるまで投入した。
Comparative Example 8
5 g of the airgel 8-A of Example 8 is put into a ball mill (ZR-P pot mill Type: A-5, manufactured by Nippon Chemical Ceramics Co., Ltd.), and alumina spheres having a diameter of 15 mm are about 17% of the mill container. It was thrown up.

その後、ボールミルの回転数を85rpmで1時間粉砕した結果、比表面積と細孔容積が減少し、比表面積が670m/g、細孔容積が1.08mL/g、かつ、細孔半径のピークは見られなくなり、D50が5.6μm、D10/D90が0.12のエアロゲルを得た。 Then, as a result of grinding for 1 hour at 85 rpm, the specific surface area and pore volume decreased, the specific surface area was 670 m 2 / g, the pore volume was 1.08 mL / g, and the peak of the pore radius Was not seen, and an airgel having D50 of 5.6 μm and D10 / D90 of 0.12 was obtained.

このエアロゲルに対して実施例1と同様の評価を行ったところ、グロス値85であった。   When this airgel was evaluated in the same manner as in Example 1, the gloss value was 85.

以下の表1にエアロゲルの製造条件を、表2に得られた結果を纏めて記す。   Table 1 below shows the airgel production conditions, and Table 2 summarizes the results obtained.

Figure 0006166440
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Figure 0006166440
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Claims (6)

一般式(I)
SiX4−n
(但し、Rは炭化水素基であり、Xはアルコキシ基またはハロゲンであり、nは1〜3の整数である)
で示される構造、または一般式(II)
SiNHSiR
(但し、Rは上記と同じである)
で示される構造の処理剤により疎水化されたエアロゲルであって、
BET法による比表面積が400〜1000m/g、BJH法による細孔容積および細孔半径のピークが各々3〜8mL/g、10〜40nmであり、且つ
コールターカウンター法により測定されたD10とD90の比(D10/D90)が0.3〜0.5(ただし、D10は体積基準の累積粒度分布曲線の粒径の小さい方から10%頻度の値の粒径を表し、D90は同90%頻度の値の粒径を表す)
であることを特徴とするエアロゲル。
Formula (I)
R n SiX 4-n
(However, R is a hydrocarbon group, X is an alkoxy group or halogen, and n is an integer of 1 to 3)
Or a structure represented by the general formula (II)
R 3 SiNHSiR 3
(However, R is the same as above)
An airgel hydrophobized with a treating agent having a structure represented by:
D10 and D90 having a specific surface area by BET method of 400 to 1000 m 2 / g, pore volume and pore radius peaks by BJH method of 3 to 8 mL / g and 10 to 40 nm, respectively, and measured by Coulter counter method The ratio (D10 / D90) is 0.3 to 0.5 (where D10 represents a particle size having a frequency of 10% from the smaller particle size of the volume-based cumulative particle size distribution curve, and D90 is 90% of the same). Represents the particle size of the frequency value)
The airgel characterized by being.
表面処理剤が、一般式(I)で示される構造のものである請求項1のエアロゲル。   The airgel according to claim 1, wherein the surface treatment agent has a structure represented by the general formula (I). 一般式(I)で示される構造の表面処理剤が、ジメチルジクロロシランである請求項2のエアロゲル。   The airgel according to claim 2, wherein the surface treatment agent having a structure represented by the general formula (I) is dimethyldichlorosilane. D50が2〜5μmである請求項1〜3のいずれか一項に記載のエアロゲル。   D50 is 2-5 micrometers, The airgel as described in any one of Claims 1-3. 請求項1〜4のいずれか一項に記載のエアロゲルからなる艶消し剤。   A matting agent comprising the airgel according to any one of claims 1 to 4. 請求項5の艶消し剤と有機樹脂とを含む艶消し塗料。   A matting paint comprising the matting agent according to claim 5 and an organic resin.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2020084670A1 (en) * 2018-10-22 2020-04-30 日立化成株式会社 Aerogel particles, dispersion body, and coating film
US20230074494A1 (en) * 2020-04-02 2023-03-09 Tokuyama Corporation Silica, paint and silica manufacturing method

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3131076B2 (en) * 1993-06-17 2001-01-31 日本シリカ工業株式会社 Paint matting agent and method for producing the same
JPH08209029A (en) * 1995-02-02 1996-08-13 Mizusawa Ind Chem Ltd Spherical delustering agent for coating material and coating material composition
EP1368439B1 (en) * 2001-03-15 2012-01-25 Cabot Corporation Matt, thixotropic paint formulation
JP2003193027A (en) * 2001-12-27 2003-07-09 Mitsubishi Chemicals Corp Flatting agent
JP4831519B2 (en) * 2003-05-19 2011-12-07 東洋製罐株式会社 Amine-supporting porous silica, resin composition containing the porous silica, and multilayer structure containing the resin composition
DE102004029069A1 (en) * 2004-06-16 2005-12-29 Degussa Ag Surface modified silica gels
WO2012057086A1 (en) * 2010-10-25 2012-05-03 株式会社トクヤマ Aerogel and method for producing same

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