JPS60110735A - 表面改質中空微小球の充填物を利用する組成物 - Google Patents

表面改質中空微小球の充填物を利用する組成物

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JPS60110735A
JPS60110735A JP59220633A JP22063384A JPS60110735A JP S60110735 A JPS60110735 A JP S60110735A JP 59220633 A JP59220633 A JP 59220633A JP 22063384 A JP22063384 A JP 22063384A JP S60110735 A JPS60110735 A JP S60110735A
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microspheres
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water
sodium
polysalt
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クリストフアー ジー スミス
ジヨン エフ ピータース
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PII KIYUU CORP
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • C08K7/26Silicon- containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/32Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof from compositions containing microballoons, e.g. syntactic foams
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は独々の複合系に於ける充填剤としての表面改質
されたシリケートを基材とした中空微小球の用途に関す
る。 %に本発明は上記微小球及び多価金属塩のスラリ
ーをある種の有機重合体系及びセメント等に加え、そし
て中空微小球が軽量充填剤として存在する系を硬化させ
ることからなる。
(従来の技術2発明が解決しようとする問題点) 米国特許4340642及び米国出願382826号は
/リケードを基材とした水耐性非溶融中空微小球衣li
を適当な多価金属イオンで改質することによる改良方法
を記載している。これらの微小球はとによって改変され
る。 微小球はスラリーから回収され、洗浄、乾燥され
る。これらの塩のない乾燥した微小球は2重合体が加工
されるときに。
塩又は陰イオンに感受性の重合体系に要求される。
洗浄及び乾燥段階は高価であり、追加の局間とエネルギ
ーを侠する。
本発明の目的は洗浄又は乾燥段階なしに柚々の重合系中
に充填材として多価金属改′R微小球を使用することで
ある。
(問題を解決するための手段) 多価金机で改質されているが、洗浄又は乾燥されていな
い非溶融シリケートを基材pζした微小球はある種の水
含准有機重合体系及びあるセメントに於て、充填材とし
て使用出来る。一般にそのような微小球を充填材として
受け入れる糸はアルカリ感受性であり得るが、中性又は
中性に近い塩にカリ 耐えるものでなければならない。アlシリケートとポリ
サルトの組み合せである微小球は多1曲金属例えばAl
Cl3. At2(SO2) sZn (No、 ) 
2 などの適当な塩の浴液の塩を加えながら水でスラリ
ー化される。この添加の間にpHも制呻される。
処理された微小球は適当な重合系で使用されるならば洗
浄又は乾燥されない。これらはろ過によっていくらか水
分をもし必要なら除くことが出来るが、乾燥はされない
。処理された微Iト球は重合体又は重合体の一部に加え
られ、そしてこの混合物はどのような機構が使用される
にせよ、それが硬化されるまで安定である。
溶融又は焼結されていないシリケートカら主としてなる
中空の微小球は水性環境への暴露に対する安定な性質を
与えるため表面を改良される必要がある0本発明の方法
では多くの物質にめぐまれているが、米国特許3’79
4503.3’796777及び3880957 に記
載された微小球を使用することが良いと考えられる。こ
れらの特許は参照によシ好ましい中空微小球及びそれら
を製造する方法を詳細に記載しているものとしてここに
取り入れる。
中空の微小球はケイ酸ナトリウム及びポリサルトの均質
溶液を噴霧乾燥することにより調製される。噴霧乾燥か
らの生成物は粒匝35〜150μ(100〜400メツ
シユ)及び25俤より少ない水分を有している。この生
成物は加熱され、生じる微小球は約5〜2000μ(L
o奨〜400メツシー1−)(DWtJ 2〜20ボン
ド/立方フイート(0,032〜Q、32f/lが)の
かさ密度、及び7饅より少ない水分を有する。ケイ酸ナ
トリウム固体に対するボリサルト固体の比は0,02 
: 1〜2.0=1であり、ケイ酸ナトリウムは1a2
0モル当た゛ 951021.5〜4.0モルを含有す
る。米国特許3794503は塩が溶解されそして加水
分解されるときに減少されるところの陰イオン対陽イオ
ン比を有する塩としてボリサルトを記載している。
°アンモニウムペンタボレート、ナトリウムペンタボレ
ート、及びナトリウムへキサメタホスフェートは好まし
いポリサルトである。そのうちアンモニウムペンタボレ
ートが最も好ましい。
望まれる微小球の溶解度の減少を達成する任意の多価金
属が本発明の方法に有用である。その例はなかでもカル
シウム、マグネ7ウム、アルミニウム及び亜鉛を含む、
その様な金属はクロライド。
ナイトレート、サルフェートナトなどの強酸の塩として
使用される。塩はいくらか酸のpHに於ける安定な溶液
を形成するに要する任意の方法で溶解される。溶解され
る金属イオンの量は微l」\球の組成、望まれる性質改
変の程度に依存する。一般に1重量部(pbw)が微小
球各2〜20pbWに対し要求される。
噴霧乾燥器又は第2の加熱段階からの微小球は。
十分な水とスラリー化され、微小球の剪断応力及びその
結果としての破壊を防がなければならない。
約4〜20重鼠チの中空′微小球が満足であることがわ
かった。金属塩溶液が加えられるとき、攪拌は十分な混
合を確実に行うために十分でなければならない。上記金
属塩溶液が加えられる速度は。
望まれる表面改質を有する無傷の中空を生成するのを促
進する範囲のpHを与えるように制御されなければなら
ない。驚くべきことに、このpH範囲は微小球を調製す
るのに使用したクリケートに従って変化させなければな
らない。使用されたシリケートがHa20モル当たり約
2.4モルの8102までを有するときには、pHは約
5より上に保たねばならず、好ましい範囲は5.0から
7.0である。もしも7リケートがNa2Oモル当た9
約2.4〜4.0モルの8102を有するならば、pH
Id+程度の低さでもかまわず、好ましい範囲は4.0
〜6.5である。すべての金属塩溶液が一旦加えられ、
スラリーが正しいpHであるならば、これは1時間まで
の追加の期間鷲攪拌し1表面反応完了のための時間を与
える。
追加のpH緩衝液及び調整剤が正しいpHi与えるのに
要求されるかもしれない。反応が完了の後。
浮遊微小球はスラリーから分離され、洗浄なしに充填剤
とした使用されるか、又は全スラリーを使用することが
出来る。
我々の処理した微小球は湿っているか又はスラリー状で
ある。これらは−粒径約5〜2000ミクロンを有する
。微小球の組改はここで約0.1〜5.0俤の選ばれた
多価金属を討む、湿った微小球又はスラリーは先行技術
の微小球から放たれるアルカリに対して感受性のある任
意の適当な水性有機又は無機血合体中の充填剤として使
用出来る。
処理された微小球を必璧とする有機重合体系は水を官有
し、はぼ中性又はわずかに敵性のpHに於けるイオンに
暴露されたとき安定でちる。
示される様に孜々の\微小球は約4と7の間のpHの値
に対して処理されている。これらの重合体は普通水中の
エマルジョン又は忍濁液として人手出来る。これらの例
には、アクリル系エマルジョン、天然ゴム及びいく、つ
かのエボキ7ドが含まれる。
実施例 次の実施例は我々の発明の詳細な説明している。これら
の実施例は本発明の範囲を確立するのに与えられている
のでなく1本発明はこの開示に記載され、特許請求の範
囲に述べられている。他に示されていなければ割合は重
量部(pbw)又は重量パーセント(俤W/W )であ
発明に従う、及び幾つかの比較例の重合系中にこれらを
混入することを例示す。
中空微小球はNa2Oモル蟲たり280モルの810、
を有するケイ酸ナトリウムで米国特許3796777の
実施例1に記載される方法に従ってつくられた。
微小球250 (1)bW)を6000 (pbw)の
水中でスラリーにした。硫酸アルミニウム耐液(16,
7俤w7w) をpHを5.0と5.5の1間に保つに
十分な割合で加えlヒ。安定したpH,5を達成した後
、硫酸塩の添加を止めた。142 pbWAJ、 (S
O2)3固体が250pbwの微小球に対して要求され
た。3つの試料をあつめ9次の様に加工した。サンプル
1−1は本発明に従って単純に集め、サンプル1−uは
水で洗ったが乾燥せず、サンプル1−11は米国特許4
340642の教えに従ってアセトンで洗った。これら
の試料の各々の一部及び最初の微小球(サンプル1−■
)を市販のアクリル系ラテックス重合体(ロームアンド
ハース製、ロブレックスE −330)に加えた0割合
はラテックス9opbw各々あたシ12 pbwの微小
球となるようなものであつfc。
混合物を粘度(ブルックフィールド RVTビスコメー
タ+3スピンド 100 RPM25℃)及び密度につ
き試験した。これらの混合物を158°F(70,0℃
)で21堆汲び144時間保存し、粘度と密度を測定し
た。結果は次の通りである。
よυ高い装填量で同じ樹脂との微小球の組み合せをも試
験した0割合Vi5Qpbwの微小球に対し75pbw
のラテックスであった。粘度はスピンドルナ4で、10
0 RPMで、23℃で測定した。
結果は次の通りである。
躬 謳 これらの結果は処理された微小球が未処理物質よりも優
れた利点を与え、セして篤くべきことに。
我々の発明の組合せ(洗浄されていない微小球と塩に酎
える重合体)が先行技術に記されるように製造した処理
された微小球と同じ又はある場合にはより有効でおるこ
とを示している。
出願人ヒー キュー コーボレーンヨンメ、 ・、じ′。
q;/

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)微小球が、珪酸ナトリウム固体に対するポリサル
    ト固体の重量パーセント比0,02:1〜2.0 : 
    l 但し上記珪酸ナトリウムけNa2Oア モル当!1lSin、を1.5〜4.0モル含有する。 約5〜2000ミクロンの粒径、7(重量/重量)係よ
    り少ない水分、及び1.0〜5.0(重量/重置)俤の
    水中の微小球の溶解度を減少させる多価金属により特徴
    づけられるものである9重合体系のための充填剤として
    の水耐性比溶融微小球を使用する方法に於て、陰イオン
    の洗浄除去されていない上記微小球を高イオン性濃度に
    対し感受性のない水性重合体と一緒にし、微小球を含有
    している上記重合体を硬化させることからなる方法。
  2. (2)多価金属がカルシウム、+グネンウム、アルミニ
    ウム又は亜鉛である特許請求の範囲第1項の方法。
  3. (3)ポリサルトがアンモニウムペンタボレート。 ナトリウムペンタボレート、ナトリウムへヤサメタホス
    フエートである特許請求の範囲第1項の方法。
  4. (4)重合体がアクリル系エマルジョン、天然ゴム系エ
    マルジョン又はエポキシである特許請求の範囲第1項の
    方法。
JP59220633A 1983-10-28 1984-10-22 表面改質中空微小球の充填物を利用する組成物 Granted JPS60110735A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/546,232 US4508856A (en) 1983-10-28 1983-10-28 Composites utilizing fillers of surface modified hollow microspheres
US546232 1990-06-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60110735A true JPS60110735A (ja) 1985-06-17
JPH056586B2 JPH056586B2 (ja) 1993-01-26

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ID=24179460

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59220633A Granted JPS60110735A (ja) 1983-10-28 1984-10-22 表面改質中空微小球の充填物を利用する組成物

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US (1) US4508856A (ja)
EP (1) EP0143295A1 (ja)
JP (1) JPS60110735A (ja)
AU (1) AU568050B2 (ja)
DE (1) DE143295T1 (ja)

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Also Published As

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DE143295T1 (de) 1985-09-26
JPH056586B2 (ja) 1993-01-26
EP0143295A1 (en) 1985-06-05
AU568050B2 (en) 1987-12-10
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AU3473284A (en) 1985-05-02

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