JP2001137690A - Method for producing powdery microcapsules and powdery microcapsules obtained thereby - Google Patents
Method for producing powdery microcapsules and powdery microcapsules obtained therebyInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】マイクロカプセル壁膜を機械的に破壊すること
のない、粉末状マイクロカプセルの製造方法およびそれ
により得られる粉末状マイクロカプセルを提供する。
【解決手段】芯材と、これを被覆するポリウレア系壁膜
とからなるマイクロカプセルが凝集してなるマイクロカ
プセル凝集体を、超音速流中で該凝集体同士を衝突させ
凝集を解く。(57) [Problem] To provide a method for producing a powdery microcapsule without mechanically breaking a microcapsule wall film and a powdery microcapsule obtained by the method. SOLUTION: A microcapsule aggregate formed by agglomeration of a microcapsule composed of a core material and a polyurea-based wall film covering the core material is made to collide with each other in a supersonic flow to dissolve the aggregation.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、エポキシ樹脂の硬
化剤等を封入した粉末状マイクロカプセルの製造方法お
よびそれにより得られる粉末状マイクロカプセルに関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a powdery microcapsule enclosing a curing agent for an epoxy resin and the like, and a powdery microcapsule obtained by the method.
【0002】[0002]
【従来の技術】芯材(コア)と、これを被覆する壁膜
(シェル)が形成されることにより構成されているマイ
クロカプセルは、芯材形成材料および壁膜形成材料の工
夫により、従来から、例えば、各種の記録材料,医薬
品,香料,農薬,接着剤,表示材料等といった、多岐の
分野にわたり用いられている。なかでも、上記壁膜がポ
リウレア系からなるものは、優れた隔離機能を有し、粒
径や壁膜の厚みを比較的容易に調節することができるた
め、例えば、ノンカーボン複写紙用途としての感圧記録
シート用マイクロカプセル等として、好適に利用されて
いる。このような、壁膜がポリウレア系からなるマイク
ロカプセルは、例えば、つぎのようにして製造すること
ができる。すなわち、芯材成分である疎水性溶液中に、
壁膜材料となる多価イソシアネートを溶解して、油相を
形成させ、この油相を、分散安定剤を含有する水相中に
乳化させO/W型(油相/水相型)のエマルジョンを作
製し、つぎに、このエマルジョンの水相に、多価アミン
を添加、溶解することにより、油相中の多価イソシアネ
ートとの間で界面重合させて重付加反応を行うか、ある
いは、上記エマルジョンを加温し、油相中の多価イソシ
アネートを水相との界面で、水と反応させてアミンを形
成し、引き続き自己重付加反応を生起させることによ
り、ポリウレア系壁膜を形成させてマイクロカプセル化
し、生成マイクロカプセルが懸濁してなる懸濁液(サス
ペンジョン)が得られる。この懸濁液は、水性溶液中に
マイクロカプセルが分散した状態のものであり、先に述
べたように、マイクロカプセルを感圧記録シート用とし
て用いる場合、上記懸濁液にバインダー成分等の添加剤
を配合することにより、そのまま紙の上に塗工すること
ができる。しかし、上記マイクロカプセルを疎水性樹脂
等に分散する場合、上記懸濁液からマイクロカプセルを
取り出す必要がある。この方法として、例えば、遠心分
離あるいはフィルター濾過により、上記懸濁液から、水
相中の分散安定剤等を除去し、ついで、凍結乾燥や噴霧
乾燥により水分を除去し、マイクロカプセルを取り出す
方法が行われてきた。2. Description of the Related Art Microcapsules formed by forming a core material (core) and a wall film (shell) covering the core material have been conventionally manufactured by devising a core material and a wall film forming material. For example, they are used in various fields such as various recording materials, pharmaceuticals, fragrances, agricultural chemicals, adhesives, and display materials. Above all, those in which the wall film is made of a polyurea-based material have an excellent isolation function, and the particle size and the thickness of the wall film can be adjusted relatively easily. It is suitably used as a microcapsule for a pressure-sensitive recording sheet. Such a microcapsule whose wall film is made of polyurea can be produced, for example, as follows. That is, in the hydrophobic solution which is the core material component,
O / W type (oil phase / water phase type) emulsion by dissolving polyvalent isocyanate as a wall film material to form an oil phase, and emulsifying this oil phase in an aqueous phase containing a dispersion stabilizer. Then, a polyvalent amine is added to and dissolved in the aqueous phase of this emulsion to allow interfacial polymerization with the polyvalent isocyanate in the oil phase to carry out the polyaddition reaction, or The emulsion is heated, the polyvalent isocyanate in the oil phase reacts with water at the interface with the aqueous phase to form an amine, and subsequently a self-polyaddition reaction is caused to form a polyurea-based wall film. Microencapsulation results in a suspension in which the resulting microcapsules are suspended. This suspension is a state in which the microcapsules are dispersed in an aqueous solution. As described above, when the microcapsules are used for a pressure-sensitive recording sheet, a binder component or the like is added to the suspension. By blending the agent, it can be coated on paper as it is. However, when dispersing the microcapsules in a hydrophobic resin or the like, it is necessary to remove the microcapsules from the suspension. As this method, for example, a method of removing the dispersion stabilizer or the like in the aqueous phase from the above suspension by centrifugation or filter filtration, and then removing water by freeze-drying or spray-drying, and taking out the microcapsules. Has been done.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記水
性懸濁液から水分を除去し、マイクロカプセルを取り出
す際、マイクロカプセル同士が凝集し、マイクロカプセ
ル凝集体となるという問題がある。この要因の一つに、
上記分散安定剤として配合された、ポリビニルアルコー
ル,ヒドロキシメチルセルロース等の水溶性高分子類が
あげられる。上記水溶性高分子類は、マイクロカプセル
壁膜の構成材料である多価イソシアネートと反応し、マ
イクロカプセル壁膜に、化学的・物理的に吸着するた
め、遠心分離や濾過による洗浄では充分に除去できず、
その結果、残存したものが、マイクロカプセルを乾燥す
る際、バインダーの役割をし、マイクロカプセル同士を
強く凝集させると考えられる。例えば特開平8−337
633号公報に開示されているマイクロカプセル型エポ
キシ樹脂硬化剤に、このような凝集が起こると、上記硬
化剤の分散性が悪くなるため、上記硬化剤で、安定した
硬化性を発現させることは困難である。そこで、このよ
うな凝集を解くために、例えば、ハンマーミル、ターボ
ミル、ロールミル等に掛けることにより粉砕する方法が
考えられるが、その衝撃力や剪断力により、マイクロカ
プセル壁膜が機械的に破壊され、その結果、上記壁膜に
内包されている硬化剤が放出されるおそれがある。However, when water is removed from the aqueous suspension and the microcapsules are taken out, there is a problem that the microcapsules aggregate and form microcapsule aggregates. One of the factors is
Water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol and hydroxymethyl cellulose blended as the dispersion stabilizer are mentioned. The above water-soluble polymers react with polyisocyanate, which is a constituent material of the microcapsule wall film, and chemically and physically adsorb to the microcapsule wall film, so that they are sufficiently removed by washing by centrifugation or filtration. I ca n’t,
As a result, it is considered that the remaining ones act as a binder when drying the microcapsules, and strongly aggregate the microcapsules. For example, JP-A-8-337
If such agglomeration occurs in the microcapsule-type epoxy resin curing agent disclosed in JP-A-633, the dispersibility of the curing agent becomes poor, so that the curing agent cannot exhibit stable curability. Have difficulty. Therefore, in order to dissolve such agglomeration, for example, a method of crushing by applying a hammer mill, a turbo mill, a roll mill, or the like is conceivable, but the microcapsule wall film is mechanically broken by the impact force or the shearing force. As a result, the curing agent contained in the wall film may be released.
【0004】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、マイクロカプセル壁膜を機械的に破壊すること
のない、粉末状マイクロカプセルの製造方法およびそれ
により得られる粉末状マイクロカプセルの提供をその目
的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a method for producing a powdery microcapsule without mechanically destroying the microcapsule wall film, and a powdery microcapsule obtained by the method. For that purpose.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、芯材と、これを被覆するポリウレア系壁
膜とからなるマイクロカプセルが凝集してなるマイクロ
カプセル凝集体を、超音速流中で上記凝集体同士を衝突
させ凝集を解く粉末状マイクロカプセルの製造方法を第
1の要旨とし、このようにして粉砕されたマイクロカプ
セルを高速旋回渦流れにより分級する工程を備えた粉末
状マイクロカプセルの製造方法を第2の要旨とし、それ
によって得られた粉末状マイクロカプセルであって、そ
の平均粒径が0.5〜20μmの範囲に設定されている
粉末状マイクロカプセルを第3の要旨とする。In order to achieve the above object, the present invention provides a microcapsule aggregate formed by agglomerating microcapsules comprising a core material and a polyurea-based wall film covering the core material. A first aspect of the present invention is a method for producing a powdery microcapsule in which the above-mentioned aggregates collide with each other in a sonic flow to disperse the aggregates, and the method comprises a step of classifying the microcapsules thus crushed by a high-speed swirling vortex flow. A second aspect of the present invention relates to a method for producing a microcapsule, which is a powdery microcapsule obtained by the method, wherein the powdery microcapsule whose average particle diameter is set in a range of 0.5 to 20 μm is referred to as a third The summary of the
【0006】すなわち、本発明者は、マイクロカプセル
を機械的に破壊することなく、マイクロカプセル凝集体
の凝集を解くために一連の研究を重ねた。その結果、凝
集を解くために、例えば、ハンマーミル、ターボミル、
ロールミル等のように、その衝撃力や剪断力により、マ
イクロカプセルを機械的に破壊するおそれのある装置を
用いるのではなく、超音速流中に上記凝集体を供給し、
凝集体同士を超音速流中で激しく衝突させることによ
り、マイクロカプセル壁膜に機械的破壊を生じずに凝集
を解き、粉末状マイクロカプセルが得られるようになる
ことを見出し本発明に到達した。ここで、凝集を解くと
は、全体を一次粒子にすることのみならず、凝集体の粒
子が小さくなったもの等が残存することも含む。したが
って、粉末状マイクロカプセルにおける粉末状とは、一
次粒子のマイクロカプセルのみならず、それと複数のマ
イクロカプセルが集合したものとが併存した状態も含
む。なお、超音速流中での凝集体同士の衝突によりマイ
クロカプセルが破壊されないのは、マイクロカプセル壁
膜がポリウレア系壁膜であり、比較的可撓性があるた
め、凝集体同士が高速で衝突しあっても、マイクロカプ
セル(一次粒子)の壁膜を直接破壊するようなダメージ
を与えることがないためと考えられる。[0006] That is, the present inventors have repeated a series of studies to dissolve the aggregation of microcapsule aggregates without mechanically breaking the microcapsules. As a result, in order to deagglomerate, for example, a hammer mill, a turbo mill,
Rather than using a device such as a roll mill that may mechanically break the microcapsules due to the impact force or shear force, supply the aggregate in a supersonic flow,
The present inventors have found that, by vigorously colliding aggregates in a supersonic flow, the aggregates are broken without causing mechanical destruction of the microcapsule wall film, whereby powdery microcapsules can be obtained. Here, the term “agglomeration” includes not only the fact that the whole is made into primary particles, but also the case where particles of the aggregate become smaller remain. Therefore, the powdery state in the powdery microcapsules includes not only the microcapsules of the primary particles but also the state in which the microcapsules and the aggregate of a plurality of microcapsules coexist. The reason that the microcapsules are not destroyed by the collision between the aggregates in the supersonic flow is that the microcapsule wall is a polyurea-based wall and is relatively flexible. Even if it does, it is considered that no damage that directly destroys the wall film of the microcapsules (primary particles) is given.
【0007】また、このようにして得られた粉末状マイ
クロカプセルは、壁膜を構成する材料が、ポリウレアお
よびポリウレタン・ポリウレアといったポリウレア系で
あるため、貯蔵時の保存安定性および加熱使用時の内包
物(芯材)の放出性に優れ、しかも、上記粉末状マイク
ロカプセルは凝集が解かれているため、分散性に優れて
いる。[0007] The powder microcapsules thus obtained are made of polyurea such as polyurea and polyurethane / polyurea, and the storage stability during storage and the encapsulation when heated are used. The substance (core material) is excellent in releasability, and the powdery microcapsules are excellent in dispersibility since the agglomeration is broken.
【0008】さらに、先に述べたようにマイクロカプセ
ル凝集体の凝集を解くことにより凝集体を粉砕し、つい
で、得られた粉末状マイクロカプセルを高速旋回渦流れ
中に供給する場合には、上記粉末状マイクロカプセルは
分級され、その結果、一次粒子状のマイクロカプセルが
効率よく得られるようになる。Further, as described above, when the agglomerates of the microcapsules are pulverized by deagglomerating the agglomerates, and then the obtained powdery microcapsules are fed into a high-speed swirling vortex, The powdery microcapsules are classified, and as a result, primary particle-like microcapsules can be efficiently obtained.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。Next, embodiments of the present invention will be described in detail.
【0010】本発明に係る粉末状マイクロカプセル(一
次粒子)は、図1に示すように、芯材1と、これを被覆
するポリウレア系壁膜2とからなる。As shown in FIG. 1, a powdery microcapsule (primary particle) according to the present invention comprises a core material 1 and a polyurea-based wall film 2 covering the core material.
【0011】上記芯材1は、特に限定するものではない
が、マイクロカプセルを調製する際の作業性およびマイ
クロカプセルの特性の点から、常温で液体で、疎水性で
あることが好ましい。なお、常温で液体とは、上記芯材
1の性状が常温で液体である場合のほか、常温で固体で
あっても任意の有機溶媒等に溶解もしくは微分散させて
液状としたものも含む。The core material 1 is not particularly limited, but is preferably liquid at room temperature and hydrophobic in view of workability in preparing microcapsules and characteristics of the microcapsules. The term “liquid at room temperature” includes not only the case where the property of the core material 1 is liquid at room temperature, but also the case where the core material 1 is solid at room temperature and is dissolved or finely dispersed in an arbitrary organic solvent or the like to be liquid.
【0012】上記芯材1の形成材料としては、特に限定
するものではなく、例えば、農薬,医薬,フェロモン,
液晶,接着剤,色素等があげられる。特に、ゴム加硫剤
(架橋剤),アクリル樹脂系モノマーの硬化剤,エポキ
シ樹脂の硬化剤(硬化促進剤)等の樹脂硬化剤や、架橋
剤,触媒,促進剤が好ましい。なかでも、エポキシ樹脂
硬化剤および硬化促進剤は、粉末状マイクロカプセルの
形態をとることにより、これを分散したエポキシ樹脂組
成物が、硬化性、耐熱性、耐水性、絶縁性等の硬化物物
性に優れるようになり、かつ貯蔵時の保存安定性も高く
なるため、好結果が得られるようになる。The material for forming the core 1 is not particularly limited, and examples thereof include agrochemicals, pharmaceuticals, pheromones,
Liquid crystals, adhesives, dyes and the like can be mentioned. Particularly, a resin curing agent such as a rubber vulcanizing agent (crosslinking agent), a curing agent for an acrylic resin monomer, a curing agent for an epoxy resin (curing accelerator), a crosslinking agent, a catalyst, and an accelerator are preferable. Among them, the epoxy resin curing agent and the curing accelerator are in the form of powdered microcapsules, and the epoxy resin composition in which the epoxy resin composition is dispersed can be used to obtain cured material properties such as curability, heat resistance, water resistance, and insulation. , And the storage stability during storage is also increased, so that good results can be obtained.
【0013】上記エポキシ樹脂硬化剤としては、例え
ば、メチルハイミック酸無水物,フタル酸無水物,ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸無水物等の酸無水物類、ビ
スフェノールA,フェノール樹脂等のフェノール類、ト
リブチルアミン等の脂肪族三級アミン類、ベンジルジメ
チルアミン,2−(ジメチルアミノ)フェノール,2.
4.6−トリス(ジアミノメチル)フェノール等の芳香
族三級アミン類や脂環族類、またはこれらの変性アミン
類、2−メチルイミダゾール,2−エチルイミダゾー
ル,2−エチル−4−メチルイミダゾール,2−イソプ
ロピルイミダゾール,2−ドデシルイミダゾール,2−
ウンデシルイミダゾール,2−ヘプタデシルイミダゾー
ル,2−フェニルイミダゾール,1−ベンジル−2−メ
チルイミダゾール,1−ベンジル−2−フェニルイミダ
ゾール,1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール等
のイミダゾール類、およびこれらのイミダゾール類と酢
酸,乳酸,サリチル酸,安息香酸,アジピン酸,フタル
酸,クエン酸,酒石酸,マレイン酸,トリメリット酸等
とのイミダゾールカルボン酸塩、ならびに三フッ化ホウ
素,五フッ化リン等のルイス酸等を用いることができ
る。これらのうち加熱時の硬化反応性の点から、三級ア
ミン類やイミダゾール類等の触媒型硬化剤を用いること
が好ましい。Examples of the epoxy resin curing agent include acid anhydrides such as methylhymic acid anhydride, phthalic anhydride and benzophenonetetracarboxylic acid anhydride, phenols such as bisphenol A and phenol resin, and tributylamine. Aliphatic tertiary amines such as benzyldimethylamine, 2- (dimethylamino) phenol, and 2.
Aromatic tertiary amines and alicyclics such as 4.6-tris (diaminomethyl) phenol or modified amines thereof, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-isopropylimidazole, 2-dodecylimidazole, 2-
Imidazoles such as undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-phenylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, and these imidazoles Carboxylic acid salts with acetic acid, lactic acid, salicylic acid, benzoic acid, adipic acid, phthalic acid, citric acid, tartaric acid, maleic acid, trimellitic acid, and Lewis acids such as boron trifluoride and phosphorus pentafluoride Etc. can be used. Among these, it is preferable to use a catalytic curing agent such as a tertiary amine or imidazole from the viewpoint of curing reactivity during heating.
【0014】上記エポキシ樹脂硬化促進剤としては、例
えば、アミン系、イミダゾール系、リン系、ホウ素系、
リン−ホウ素系等の硬化促進剤があげられる。具体的に
は、エチルグアニジン,トリメチルグアニジン,フェニ
ルグアニジン,ジフェニルグアニジン等のアルキル置換
グアニジン類、3−(3.4−ジクロロフェニル)−
1.1−ジメチル尿素,3−フェニル−1.1−ジメチ
ル尿素,3−(4−クロロフェニル)−1.1−ジメチ
ル尿素等の3−置換フェニル−1.1−ジメチル尿素
類、2−メチルイミダゾリン,2−フェニルイミダゾリ
ン,2−ウンデシルイミダゾリン,2−ヘプタデシルイ
ミダゾリン等のイミダゾリン類、2−アミノピリジン等
のモノアミノピリジン類、N.N−ジメチル−N−(2
−ヒドロキシ−3−アリロキシプロピル)アミン−N′
−ラクトイミド等のアミンイミド系類、エチルホスフィ
ン,プロピルホスフィン,ブチルホスフィン,フェニル
ホスフィン,トリメチルホスフィン,トリエチルホスフ
ィン,トリブチルホスフィン,トリオクチルホスフィ
ン,トリフェニルホスフィン,トリシクロヘキシルホス
フィン,トリフェニルホスフィン/トリフェニルボラン
錯体,テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレ
ート等の有機リン系化合物、1.8−ジアザビシクロ
〔5.4.0〕ウンデセン−7,1.4−ジアザビシク
ロ〔2.2.2〕オクタン等のジアザビシクロウンデセ
ン系化合物等があげられる。これらは単独でもしくは2
種以上併せて用いられる。なかでも、マイクロカプセル
の作製の容易さ、取扱いの容易さという点から、上記イ
ミダゾール系化合物や有機リン系化合物が好適に用いら
れる。なお、前記硬化剤として例示した化合物も硬化促
進剤として用いることができる。Examples of the epoxy resin curing accelerator include amine-based, imidazole-based, phosphorus-based, boron-based, and the like.
A curing accelerator such as a phosphorus-boron type is exemplified. Specifically, alkyl-substituted guanidines such as ethyl guanidine, trimethyl guanidine, phenyl guanidine, diphenyl guanidine and the like, 3- (3.4-dichlorophenyl)-
3-substituted phenyl-1.1-dimethylureas such as 1.1-dimethylurea, 3-phenyl-1.1-dimethylurea, 3- (4-chlorophenyl) -1.1-dimethylurea, 2-methyl Imidazolines such as imidazoline, 2-phenylimidazoline, 2-undecylimidazoline and 2-heptadecylimidazoline; monoaminopyridines such as 2-aminopyridine; N-dimethyl-N- (2
-Hydroxy-3-allyloxypropyl) amine-N '
Amine imides such as lactoimide, ethyl phosphine, propyl phosphine, butyl phosphine, phenyl phosphine, trimethyl phosphine, triethyl phosphine, tributyl phosphine, trioctyl phosphine, triphenyl phosphine, tricyclohexyl phosphine, triphenyl phosphine / triphenyl borane complex, Organophosphorus compounds such as tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, diazabicycloundecene such as 1.8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7,1.4-diazabicyclo [2.2.2] octane And the like. These can be used alone or 2
Used in combination of more than one species. Above all, the imidazole-based compound and the organic phosphorus-based compound are preferably used from the viewpoint of easy production and handling of the microcapsules. In addition, the compounds exemplified as the curing agent can also be used as the curing accelerator.
【0015】上記芯材1を被覆するポリウレア系壁膜2
の形成材料としては、下記の一般式(1)で表される構
造単位を有する重合体であることが好ましい。これによ
り、マイクロカプセルの貯蔵時の保存安定性と、加熱使
用時の壁膜の破壊容易性とが得られる。Polyurea-based wall film 2 covering core material 1
Is preferably a polymer having a structural unit represented by the following general formula (1). As a result, the storage stability of the microcapsules during storage and the ease of breakage of the wall film during heating use can be obtained.
【0016】[0016]
【化1】 Embedded image
【0017】上記のように、式(1)において、R1 ,
R2 は、水素原子または1価の有機基である。なかで
も、上記R1 ,R2 とも水素原子であることが好まし
い。As described above, in equation (1), R 1 ,
R 2 is a hydrogen atom or a monovalent organic group. Among them, it is preferable that both R 1 and R 2 are hydrogen atoms.
【0018】上記式(1)で表される構造単位を有する
重合体は、例えば、多価イソシアネート類と多価アミン
類との重付加反応によって得られ、場合によっては、こ
の系に多価アルコールを含有させ反応させることによっ
ても得られる。The polymer having the structural unit represented by the above formula (1) can be obtained, for example, by a polyaddition reaction between a polyvalent isocyanate and a polyvalent amine. Can also be obtained by reacting.
【0019】上記多価イソシアネート類としては、分子
内に2個以上のイソシアネート基を有する化合物であれ
ばよく、具体的には、m−フェニレンジイソシアネー
ト,p−フェニレンジイソシアネート,2.4−トリレ
ンジイソシアネート,2.6−トリレンジイソシアネー
ト,ナフタレン−1.4−ジイソシアネート,ジフェニ
ルメタン−4.4′−ジイソシアネート,3.3′−ジ
メトキシ−4.4′−ビフェニルジイソシアネート,
3.3′−ジメチルジフェニルメタン−4.4′−ジイ
ソシアネート,キシリレン−1.4−ジイソシアネー
ト,4.4′−ジフェニルプロパンジイソシアネート,
トリメチレンジイソシアネート,ヘキサメチレンジイソ
シアネート,プロピレン−1.2−ジイソシアネート,
ブチレン−1.2−ジイソシアネート,シクロヘキシレ
ン−1.2−ジイソシアネート,シクロヘキシレン−
1.4−ジイソシアネート等のジイソシアネート類、p
−フェニレンジイソチオシアネート,キシリレン−1.
4−ジイソチオシアネート,エチリジンジイソチオシア
ネート等のジイソチオシアネート類、4.4′−ジメチ
ルジフェニルメタン−2.2′.5.5′−テトライソ
チオシアネート等のテトライソシアネート類、ヘキサメ
チレンジイソシアネートとヘキサントリオールとの付加
物、2.4−トリレンジイソシアネートとプレンツカテ
コールとの付加物、トリレンジイソシアネートとヘキサ
ントリオールとの付加物、トリレンジイソシアネートと
トリメチロールプロパンの付加物、キシリレンジイソシ
アネートとトリメチロールプロパンの付加物、ヘキサメ
チレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンの付
加物、トリフェニルジメチレントリイソシアネート,テ
トラフェニルトリメチレンテトライソシアネート,ペン
タフェニルテトラメチレンペンタイソシアネートおよび
リジンイソシアネート,ヘキサメチレンジイソシアネー
ト等の脂肪族多価イソシアネートの三量体のようなイソ
シアネートプレポリマー等があげられる。これらは単独
でもしくは2種以上併せて用いられる。The polyvalent isocyanate may be any compound having two or more isocyanate groups in the molecule. Specific examples thereof include m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, and 2.4-tolylene diisocyanate. , 2.6-tolylene diisocyanate, naphthalene-1.4-diisocyanate, diphenylmethane-4.4'-diisocyanate, 3.3'-dimethoxy-4.4'-biphenyl diisocyanate,
3.3'-dimethyldiphenylmethane-4.4'-diisocyanate, xylylene-1.4-diisocyanate, 4.4'-diphenylpropane diisocyanate,
Trimethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, propylene-1.2-diisocyanate,
Butylene-1.2-diisocyanate, cyclohexylene-1.2-diisocyanate, cyclohexylene-
Diisocyanates such as 1.4-diisocyanate, p
-Phenylenediisothiocyanate, xylylene-1.
Diisothiocyanates such as 4-diisothiocyanate and ethylidene diisothiocyanate, 4.4'-dimethyldiphenylmethane-2.2 '. 5.5'-tetraisothiocyanate and other tetraisocyanates, adducts of hexamethylene diisocyanate and hexanetriol, adducts of 2.4-tolylenediisocyanate and prenzcatechol, addition of tolylenediisocyanate and hexanetriol Products, adducts of tolylene diisocyanate and trimethylolpropane, adducts of xylylene diisocyanate and trimethylolpropane, adducts of hexamethylene diisocyanate and trimethylolpropane, triphenyldimethylenetriisocyanate, tetraphenyltrimethylenetetraisocyanate, pentane Such as trimers of aliphatic polyvalent isocyanates such as phenyltetramethylenepentaisocyanate, lysine isocyanate, and hexamethylene diisocyanate Socia Prepolymer the like. These may be used alone or in combination of two or more.
【0020】上記多価イソシアネート類のなかでもマイ
クロカプセルを調製する際の造膜性や機械的強度の点か
ら、トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパ
ンの付加物、キシリレンジイソシアネートとトリメチロ
ールプロパンの付加物、トリフェニルジメチレントリイ
ソシアネート等のポリメチレンポリフェニルイソシアネ
ート類に代表されるイソシアネートプレポリマーを用い
ることが好ましい。Among the above polyvalent isocyanates, adducts of tolylene diisocyanate and trimethylolpropane and adducts of xylylene diisocyanate and trimethylolpropane are preferable from the viewpoint of film forming property and mechanical strength when preparing microcapsules. It is preferable to use an isocyanate prepolymer represented by polymethylene polyphenyl isocyanate such as triphenyl dimethylene triisocyanate.
【0021】一方、上記多価イソシアネート類と反応さ
せる多価アミン類としては、分子内に2個以上のアミノ
基を有する化合物であればよく、具体的にはジエチレン
トリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレン
ペンタミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,8
−オクタメチレンジアミン、1,12−ドデカメチレン
ジアミン、o−フェニレンジアミン、m−フェニレンジ
アミン、p−フェニレンジアミン、o−キシリレンジア
ミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミ
ン、メンタンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチル
シクロヘキシル)メタン、イソホロンジアミン、1,3
−ジアミノシクロヘキサン、スピロアセタール系ジアミ
ン等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併
せて用いられる。On the other hand, the polyvalent amines to be reacted with the above polyvalent isocyanates may be any compounds having two or more amino groups in the molecule, and specifically, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine. Min, 1,6-hexamethylenediamine, 1,8
-Octamethylenediamine, 1,12-dodecamethylenediamine, o-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, o-xylylenediamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, menthanediamine, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, isophoronediamine, 1,3
-Diaminocyclohexane, spiroacetal diamine and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
【0022】また、本発明においては、油相中に多価イ
ソシアネートとともに多価アルコールを使用し、ウレタ
ン結合を併有したポリウレタン・ポリウレアを壁膜とす
ることもできる。上記使用される多価アルコールとして
は、脂肪族、芳香族または脂環族のいずれであってもよ
く、例えば、カテコール,レゾルシノール,1.2−ジ
ヒドロキシ−4−メチルベンゼン,1.3−ジヒドロキ
シ−5−メチルベンゼン,3.4−ジヒドロキシ−1−
メチルベンゼン,3.5−ジヒドロキシ−1−メチルベ
ンゼン,2.4−ジヒドロキシエチルベンゼン,1.3
−ナフタレンジオール,1.5−ナフタレンジオール,
2.7−ナフタレンジオール,2.3−ナフタレンジオ
ール,o.o′−ビフェノール,p.p′−ビフェノー
ル,ビスフェノールA,ビス−(2−ヒドロキシフェニ
ル)メタン,キシリレンジオール,エチレングリコー
ル,1.3−プロピレングリコール,1.4−ブチレン
グリコール,1.5−ペンタンジオール,1.6−ヘキ
サンジオール,1.7−ヘプタンジオール,1.8−オ
クタンジオール,1.1.1−トリメチロールプロパ
ン,ヘキサントリオール,ペンタエリスリトール,グリ
セリン,ソルビトール等があげられる。これらは単独で
もしくは2種以上併せて用いられる。In the present invention, a polyhydric alcohol may be used together with a polyvalent isocyanate in the oil phase, and a polyurethane / polyurea having a urethane bond may be used as the wall film. The polyhydric alcohol used above may be any of aliphatic, aromatic and alicyclic. For example, catechol, resorcinol, 1.2-dihydroxy-4-methylbenzene, 1.3-dihydroxy- 5-methylbenzene, 3.4-dihydroxy-1-
Methylbenzene, 3.5-dihydroxy-1-methylbenzene, 2.4-dihydroxyethylbenzene, 1.3
-Naphthalene diol, 1.5-naphthalene diol,
2.7-naphthalene diol, 2.3-naphthalene diol, o. o'-biphenol, p. p'-biphenol, bisphenol A, bis- (2-hydroxyphenyl) methane, xylylene diol, ethylene glycol, 1.3-propylene glycol, 1.4-butylene glycol, 1.5-pentanediol, 1.6- Hexanediol, 1.7-heptanediol, 1.8-octanediol, 1.1.1-trimethylolpropane, hexanetriol, pentaerythritol, glycerin, sorbitol and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
【0023】本発明に係る粉末状マイクロカプセルは、
例えば、つぎのようにして製造することができる。すな
わち、芯材成分である疎水性溶液中に、壁膜材料となる
多価イソシアネートを溶解して、油相を形成させる。こ
の油相を、分散安定剤を含有する水相中に乳化させO/
W型(油相/水相型)のエマルジョンを作製する。つぎ
に、このエマルジョンの水相に、多価アミンを添加、溶
解することにより、油相中の多価イソシアネートとの間
で界面重合させて重付加反応を行う。あるいは、上記エ
マルジョンを加温することにより、油相中の多価イソシ
アネートを水相との界面で水と反応させてアミンを形成
し、引き続き自己重付加反応を生起させる。このように
して、上記式(1)で表される構造単位を有する重合体
を壁膜とするポリウレア系マイクロカプセルのサスペン
ジョン(水性懸濁液)が得られる。ついで、遠心分離あ
るいはフィルター濾過により、上記懸濁液から、水相中
の分散安定剤等を除去し、その後、残存水分を凍結乾燥
あるいは噴霧乾燥によって取り除くことにより、マイク
ロカプセル凝集体が得られる。この際、必要に応じてマ
イクロカプセル中の有機溶剤を減圧乾燥等の手段を併用
して除去することもできる。そして、この凝集体を超音
速流中に供給することにより、マイクロカプセルの破壊
を起こすことなく、凝集が解かれ、その結果、粉末状マ
イクロカプセルが得られる。このときの超音速流の圧力
を49×104Pa 程度に設定すると、マイクロカプ
セルの破壊を起こさず凝集を解くのに好ましい。さら
に、上記粉末状マイクロカプセルを高速旋回渦流れ中に
供給することにより、上記粉末状マイクロカプセルは分
級され、一次粒子状の、粉末状マイクロカプセルが得ら
れる。なお、上記超音速流および高速旋回渦流れといっ
た条件の気流を発生させる装置は、特に限定するもので
はなく、例えば、超音速ジェット粉砕機(日本ニューマ
チック工業社製,TYPE PJM)は、超音速流を発
生させるのに適している。この装置には、高速旋回渦流
れにより分級する機構を備えているものもあり、この場
合、超音速流により処置された対象物を連続的に高速旋
回渦流れに供給し、分級することができるため、より好
ましい。The powdery microcapsules according to the present invention are:
For example, it can be manufactured as follows. That is, a polyvalent isocyanate serving as a wall film material is dissolved in a hydrophobic solution as a core material component to form an oil phase. This oil phase is emulsified in an aqueous phase containing a dispersion stabilizer and
A W-type (oil / water phase) emulsion is prepared. Next, a polyvalent amine is added to and dissolved in the aqueous phase of this emulsion, whereby the polyaddition reaction is carried out by interfacial polymerization with the polyvalent isocyanate in the oil phase. Alternatively, by heating the emulsion, the polyisocyanate in the oil phase is reacted with water at the interface with the aqueous phase to form an amine, followed by a self-polyaddition reaction. In this way, a suspension (aqueous suspension) of polyurea-based microcapsules having a polymer having the structural unit represented by the above formula (1) as a wall film is obtained. Next, the dispersion stabilizer and the like in the aqueous phase are removed from the suspension by centrifugation or filtration, and then the remaining water is removed by freeze-drying or spray-drying to obtain microcapsule aggregates. At this time, if necessary, the organic solvent in the microcapsules can be removed by using a means such as drying under reduced pressure. Then, by supplying this aggregate in a supersonic flow, the aggregation is broken without causing breakage of the microcapsules, and as a result, powdery microcapsules are obtained. The pressure of the supersonic flow at this time is 49 × 10 4 Pa It is preferable to set the degree to the extent that the microcapsules are not broken and the aggregation is released. Further, by supplying the powdery microcapsules into a high-speed swirling vortex flow, the powdery microcapsules are classified to obtain primary particulate, powdery microcapsules. The device that generates the airflow under the conditions of the supersonic flow and the high-speed swirling vortex flow is not particularly limited. For example, a supersonic jet crusher (TYPE PJM, manufactured by Nippon Pneumatic Industries, Ltd.) is a supersonic crusher. Suitable for generating flow. Some of the devices have a mechanism for classifying by the high-speed swirling vortex flow. In this case, the object treated by the supersonic flow can be continuously supplied to the high-speed swirling vortex flow for classification. Therefore, it is more preferable.
【0024】本発明において用いることのできる上記分
散安定剤としては、ポリビニルアルコール、ヒドロキシ
メチルセルロース等の水溶性高分子類、あるいはアニオ
ン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、カチオン系界
面活性剤等の界面活性剤類等があげられる。また、コロ
イダルシリカ、粘度鉱物等の親水性無機コロイド物質類
等を使用することもできる。これらのなかでも、界面重
合中の乳化物の安定性の面から、ポリビニルアルコー
ル、ヒドロキシメチルセルロース等の水溶性高分子類
が、特に好ましい。Examples of the dispersion stabilizer usable in the present invention include water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol and hydroxymethyl cellulose, anionic surfactants, nonionic surfactants, and cationic surfactants. Surfactants and the like. In addition, hydrophilic inorganic colloids such as colloidal silica and viscous minerals can also be used. Among these, water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol and hydroxymethyl cellulose are particularly preferable from the viewpoint of stability of the emulsion during interfacial polymerization.
【0025】上記粉末状マイクロカプセルは、その平均
粒径が0.5〜20μmの範囲に設定されていると、例
えば、エポキシ樹脂の硬化剤や硬化促進剤を被覆したマ
イクロカプセルとする場合、硬化均一性に適しているた
め、好ましい。より好ましくは、0.5〜5μmの範囲
である。本発明に係る粉末状マイクロカプセル型硬化剤
の形状としては球状が好ましいが楕円状であってもよ
い。そして、このマイクロカプセルの形状が真球状では
なく楕円状や偏平状等のように一律に粒径が定まらない
場合には、その最長径と最短径との単純平均値を平均粒
径とする。粒径の測定方法としては、例えば電子顕微鏡
観察や乾式粒度分布測定等で測定することができる。When the above-mentioned powdery microcapsules have an average particle diameter in the range of 0.5 to 20 μm, for example, when the microcapsules coated with a curing agent or a curing accelerator of an epoxy resin are cured, It is preferable because it is suitable for uniformity. More preferably, it is in the range of 0.5 to 5 μm. The shape of the powdery microcapsule type curing agent according to the present invention is preferably spherical, but may be elliptical. If the microcapsules are not perfectly spherical and the particle diameter is not uniformly determined, such as elliptical or flat, the simple average value of the longest diameter and the shortest diameter is defined as the average particle diameter. The particle size can be measured by, for example, observation with an electron microscope or dry particle size distribution measurement.
【0026】上記粉末状マイクロカプセルの平均粒径に
対する壁膜の厚みの比率は5〜25%の範囲に設定する
ことが好ましい。すなわち、上記比率が5%未満である
と機械的強度に劣り、マイクロカプセル凝集体同士を衝
突させ凝集を解く過程において、マイクロカプセルが破
壊することがあるため好ましくなく、25%を超えると
ポリウレア系壁膜でマイクロカプセルを形成する方法
(界面重合法)によりマイクロカプセルを作製するのが
困難だからである。The ratio of the thickness of the wall film to the average particle size of the powdery microcapsules is preferably set in the range of 5 to 25%. That is, if the above ratio is less than 5%, the mechanical strength is inferior, and the microcapsules may be broken in the process of colliding the microcapsule aggregates to dissolve the aggregation. This is because it is difficult to produce microcapsules by a method of forming microcapsules with a wall film (interfacial polymerization method).
【0027】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。Next, examples will be described together with comparative examples.
【0028】[0028]
【実施例1】〔マイクロカプセル型硬化促進剤の調製〕
キシリレンジイソシアネート3モルとトリメチロールプ
ロパン1モルとの付加物11重量部(以下、「部」と略
す)、トリレンジイソシアネート3モルとトリメチロー
ルプロパン1モルとの付加物4.6部を、硬化促進剤と
してのトリフェニルホスフィン7部と酢酸エチル3.9
部との混合溶液中に均一に溶解させて、油相用液を調製
した。Example 1 [Preparation of microcapsule-type curing accelerator]
11 parts by weight of an adduct of 3 mol of xylylene diisocyanate and 1 mol of trimethylolpropane (hereinafter abbreviated as "part") and 4.6 parts of an adduct of 3 mol of tolylene diisocyanate and 1 mol of trimethylolpropane are cured. 7 parts of triphenylphosphine as an accelerator and 3.9 of ethyl acetate
To obtain a liquid for an oil phase.
【0029】また、蒸留水100部とポリビニルアルコ
ール5部からなる水相用液を別途調製し、この中に上記
調製した油相用液を添加して、ホモミキサーにて乳化し
エマルジョン状態にし、これを、環流管,攪拌機,滴下
漏斗を備えた重合反応器に仕込んだ。Further, a liquid for an aqueous phase composed of 100 parts of distilled water and 5 parts of polyvinyl alcohol is separately prepared, and the liquid for an oil phase prepared above is added thereto, and emulsified by a homomixer to form an emulsion. This was charged into a polymerization reactor equipped with a reflux tube, a stirrer, and a dropping funnel.
【0030】一方、トリエチレンテトラミン3部を含む
水溶液10部を調製し、これを上記重合反応器の滴下漏
斗内に入れ、反応器中のエマルジョンに滴下して70℃
で3時間界面重合を行い、マイクロカプセル型硬化促進
剤の水性サスペンジョンを得た。上記水性サスペンジョ
ン中のマイクロカプセル(一次粒子)の平均粒径は1.
8μmであった。続いて、遠心分離により水相中のポリ
ビニルアルコール等を除去した後、噴霧乾燥により、自
由流動性を有するマイクロカプセルの凝集体(粒子状)
を得た。上記凝集体の平均粒径はおよそ50μmであっ
た。この凝集体を超音速ジェット粉砕機(PJM−20
0NC、日本ニューマチック工業社製)により、粉砕圧
力49×104Pa の条件で連続的に粉砕処理し、粉
末状のマイクロカプセル型硬化促進剤を得た。また、超
音速ジェット粉砕機による凝集体の粉砕状況を、電子顕
微鏡にて確認した。図2は超音速ジェット粒子粉砕機に
よる処理によって得られた最終生成物(粉末状のマイク
ロカプセル型硬化促進剤)を示す電子顕微鏡写真図、図
3は超音速ジェット粒子粉砕機による処理がなされる前
の凝集体を示す電子顕微鏡写真図である(図2,図3共
に、倍率2000倍)。上記電子顕微鏡写真図から、超
音速ジェット粒子粉砕機による処理がなされたマイクロ
カプセル型硬化促進剤は、凝集がほとんど見られない一
次粒子状のものであり、かつマイクロカプセルの壁膜は
破壊されていないことがわかる。On the other hand, 10 parts of an aqueous solution containing 3 parts of triethylenetetramine was prepared, placed in the dropping funnel of the polymerization reactor, and dropped into the emulsion in the reactor at 70 ° C.
For 3 hours to obtain an aqueous suspension of a microcapsule-type curing accelerator. The average particle size of the microcapsules (primary particles) in the aqueous suspension was 1.
It was 8 μm. Subsequently, after removing polyvinyl alcohol and the like in the aqueous phase by centrifugation, agglomerates (particles) of free-flowing microcapsules are spray-dried.
I got The average particle size of the aggregate was about 50 μm. This aggregate is converted into a supersonic jet pulverizer (PJM-20).
0NC, manufactured by Nippon Pneumatic Industries Co., Ltd.) with a pulverizing pressure of 49 × 10 4 Pa Under the same conditions as described above to obtain a powdery microcapsule-type curing accelerator. In addition, the state of pulverization of the aggregate by the supersonic jet pulverizer was confirmed by an electron microscope. FIG. 2 is an electron micrograph showing a final product (pulverized microcapsule-type hardening accelerator) obtained by the treatment with a supersonic jet particle grinder, and FIG. 3 is a treatment with a supersonic jet particle grinder. FIG. 4 is an electron micrograph showing the aggregate before (in both FIGS. 2 and 3, a magnification of 2000). From the electron micrographs, the microcapsule-type curing accelerator treated by the supersonic jet particle pulverizer is in the form of primary particles with almost no aggregation, and the wall film of the microcapsules is broken. It turns out there is no.
【0031】〔マイクロカプセル型硬化促進剤含有エポ
キシ樹脂組成物の調製〕先に述べたようにして得られた
粉末状のマイクロカプセル型硬化促進剤12部、下記の
一般式(2)で表されるビフェニル型エポキシ樹脂〔式
(2)中、R1〜R4 はメチル基、エポキシ当量20
0〕128部、下記の一般式(3)で表されるフェノー
ルアラルキル樹脂〔式(3)中、n=0〜21の混合
物、水酸基当量175〕99部、球状溶融シリカ粉末1
280部、破砕結晶性シリカ粉末550部、ポリエチレ
ン系ワックス3部を配合し、ミキシングロール機(10
0℃)で混練して冷却した後、粉砕することによりマイ
クロカプセル型硬化促進剤含有エポキシ樹脂組成物を得
た。[Preparation of epoxy resin composition containing microcapsule-type curing accelerator] 12 parts of the powdery microcapsule-type curing accelerator obtained as described above is represented by the following general formula (2). Biphenyl type epoxy resin [in the formula (2), R 1 to R 4 are a methyl group and an epoxy equivalent of 20.
0] 128 parts, phenol aralkyl resin represented by the following general formula (3) [in the formula (3), a mixture of n = 0 to 21, hydroxyl equivalent 175] 99 parts, spherical fused silica powder 1
280 parts, 550 parts of crushed crystalline silica powder, and 3 parts of a polyethylene-based wax were blended, and mixed on a mixing roll machine (10
(0 ° C.), cooled, and then pulverized to obtain a microcapsule-type curing accelerator-containing epoxy resin composition.
【0032】[0032]
【化2】 Embedded image
【0033】[0033]
【化3】 Embedded image
【0034】[0034]
【比較例1】超音速ジェット粉砕機での処理を行わない
以外は、実施例1と同様にしてマイクロカプセル型硬化
促進剤(凝集体)を調製し、ついで、上記凝集体を、粉
砕せずにそのまま用いる以外は、実施例1と同様にして
マイクロカプセル型硬化促進剤含有エポキシ樹脂組成物
を得た。Comparative Example 1 A microcapsule-type hardening accelerator (aggregate) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the treatment was not carried out with a supersonic jet crusher. The microcapsule-type curing accelerator-containing epoxy resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the epoxy resin composition was used as is.
【0035】[0035]
【比較例2】〔硬化促進剤含有エポキシ樹脂組成物の調
製〕上記一般式(2)で表されるビフェニル型エポキシ
樹脂〔式(2)中、R1 〜R4 はメチル基、エポキシ当
量200〕128部、上記一般式(3)で表されるフェ
ノールアラルキル樹脂〔式(3)中、n=0〜21の混
合物、水酸基当量175〕99部、球状溶融シリカ粉末
1280部、破砕結晶性シリカ粉末550部、ポリエチ
レン系ワックス3部、トリフェニルホスフィン2.8部
を配合し、ミキシングロール機(100℃)で混練して
冷却した後、粉砕することにより硬化促進剤含有エポキ
シ樹脂組成物を得た。Comparative Example 2 [Preparation of a curing accelerator-containing epoxy resin composition] A biphenyl type epoxy resin represented by the above general formula (2) [In the formula (2), R 1 to R 4 represent a methyl group and an epoxy equivalent of 200. 128 parts, 99 parts of a phenol aralkyl resin represented by the general formula (3) [a mixture of n = 0 to 21 in the formula (3), hydroxyl equivalent 175], 1280 parts of spherical fused silica powder, crushed crystalline silica 550 parts of powder, 3 parts of polyethylene wax, and 2.8 parts of triphenylphosphine are blended, kneaded and cooled with a mixing roll machine (100 ° C.), and then pulverized to obtain a curing accelerator-containing epoxy resin composition. Was.
【0036】[0036]
【実施例2】〔マイクロカプセル型硬化剤の調製〕キシ
リレンジイソシアネート3モルとトリメチロールプロパ
ン1モルとの付加物10部を、硬化剤としての1−ベン
ジル−2−フェニルイミダゾール10部とトルエン10
部との混合溶液中に均一に溶解させて、油相用液を調製
した。Example 2 [Preparation of microcapsule type curing agent] An adduct of 3 mol of xylylene diisocyanate and 1 mol of trimethylolpropane was added to 10 parts of 1-benzyl-2-phenylimidazole as a curing agent and 10 parts of toluene.
To obtain a liquid for an oil phase.
【0037】また、蒸留水100部とポリビニルアルコ
ール5部からなる水相用液を別途調製し、この中に上記
調製した油相用液を添加し、ホモミキサーにて乳化して
エマルジョン状態にし、これを環流管、攪拌機、滴下漏
斗を備えた重合反応器に仕込んだ。Further, a liquid for an aqueous phase composed of 100 parts of distilled water and 5 parts of polyvinyl alcohol is separately prepared, and the liquid for an oil phase prepared above is added thereto, and emulsified by a homomixer to form an emulsion. This was charged into a polymerization reactor equipped with a reflux tube, a stirrer, and a dropping funnel.
【0038】一方、トリエチレンテトラミン3部を含む
水溶液10部を調製し、これを上記重合反応器の滴下漏
斗内に入れ、反応器中のエマルジョンに滴下し70℃で
3時間界面重合を行い、マイクロカプセル型硬化剤の水
性サスペンジョンを得た。上記水性サスペンジョン中の
マイクロカプセル(一次粒子)の平均粒径は3.1μm
であった。続いて、遠心分離により水相中のポリビニル
アルコール等を除去した後、噴霧乾燥により、自由流動
性を有するマイクロカプセル凝集体(粒子状)を得た。
上記凝集体の平均粒径はおよそ45μmであった。この
凝集体を上記超音速ジェット粉砕機により、粉砕圧力4
9×104Pa の条件で連続的に処理し、凝集の少な
い粉末状マイクロカプセル型硬化剤を得た。On the other hand, 10 parts of an aqueous solution containing 3 parts of triethylenetetramine was prepared, placed in the dropping funnel of the polymerization reactor, dropped into the emulsion in the reactor, and subjected to interfacial polymerization at 70 ° C. for 3 hours. An aqueous suspension of a microcapsule-type curing agent was obtained. The average particle size of the microcapsules (primary particles) in the aqueous suspension is 3.1 μm.
Met. Subsequently, after removing polyvinyl alcohol and the like in the aqueous phase by centrifugation, microcapsule aggregates (particles) having free flowability were obtained by spray drying.
The average particle size of the aggregate was about 45 μm. This aggregate is pulverized by the supersonic jet pulverizer at a pulverizing pressure of 4
9 × 10 4 Pa , To obtain a powdery microcapsule type hardener with less aggregation.
【0039】〔マイクロカプセル型硬化剤含有エポキシ
樹脂組成物の調製〕先に述べたようにして得られた粉末
状マイクロカプセル型硬化剤10部と、ビスフェノール
A型エポキシ樹脂(エポキシ当量約190、重量平均分
子量380、25℃での粘度12.5Pa・s)100
部とを、混合釜にて常温で1時間混練し、エポキシ樹脂
組成物を得た。[Preparation of Microcapsule-Type Hardener-Containing Epoxy Resin Composition] 10 parts of the powdery microcapsule-type hardener obtained as described above and a bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent: about 190, weight Average molecular weight 380, viscosity at 25 ° C. 12.5 Pa · s) 100
Were kneaded in a mixing pot at room temperature for 1 hour to obtain an epoxy resin composition.
【0040】[0040]
【比較例3】超音速ジェット粉砕機での処理を行わない
以外は、実施例2と同様にしてマイクロカプセル型硬化
剤(凝集体)を調製し、ついで、上記凝集体を、粉砕し
ないでそのまま用いる以外は、実施例2と同様にしてマ
イクロカプセル型硬化剤含有エポキシ樹脂組成物を得
た。Comparative Example 3 A microcapsule-type curing agent (aggregate) was prepared in the same manner as in Example 2 except that the treatment with a supersonic jet pulverizer was not performed. Except for using, a microcapsule-type curing agent-containing epoxy resin composition was obtained in the same manner as in Example 2.
【0041】[0041]
【比較例4】1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール
4部と、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当
量約190、重量平均分子量380、25℃での粘度1
2.5Pa・s)100部とを、混合釜にて常温で10
分間混練し、さらに3本ロールミルを通して、エポキシ
樹脂組成物を得た。Comparative Example 4 1 part of 1-benzyl-2-phenylimidazole and bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent: about 190, weight average molecular weight: 380, viscosity at 25 ° C. 1)
2.5 Pa · s) in a mixing pot at room temperature for 10 parts.
After kneading for 3 minutes, the mixture was further passed through a three-roll mill to obtain an epoxy resin composition.
【0042】このようにして得られた実施例および比較
例の各エポキシ樹脂組成物の各特性を下記に示す評価試
験方法に従って測定し評価した。これらの結果を後記の
表1に併せて示す。Each property of each of the epoxy resin compositions thus obtained in Examples and Comparative Examples was measured and evaluated according to the following evaluation test methods. The results are shown in Table 1 below.
【0043】〔硬化性〕ゲルタイム法および、そのもの
の熱時硬度により評価した。[Curability] The curability was evaluated by the gel time method and the hardness when heated.
【0044】〔ゲルタイム〕150℃もしくは175℃
における硬化時間を熱板式ゲルタイム測定法に従って測
定した。なお、実施例1および比較例1,2について
は、測定温度を175℃とし、実施例2および比較例
3,4については150℃で測定した。[Gel time] 150 ° C. or 175 ° C.
Was measured according to a hot plate gel time measurement method. The measurement temperature of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 was 175 ° C., and that of Example 2 and Comparative Examples 3 and 4 was 150 ° C.
【0045】〔熱時硬度〕175℃×60秒の条件で成
形して得られた硬化物の硬度(ショアーD)を、ショア
ーD硬度計を用いて測定した。[Heat Hardness] The hardness (Shore D) of the cured product obtained by molding at 175 ° C. × 60 seconds was measured using a Shore D hardness meter.
【0046】〔貯蔵安定性〕得られた各エポキシ樹脂組
成物を、30℃×1カ月の条件下で貯蔵し、その粘度変
化率を下記の式により算出した。なお、粘度の測定に関
しては、実施例2および比較例3,4については、BH
型粘度計を用い30℃における粘度を測定し、実施例1
および比較例1,2については、フローテスター粘度計
を用い175℃における粘度を測定した。[Storage Stability] Each of the obtained epoxy resin compositions was stored under the conditions of 30 ° C. × 1 month, and the viscosity change rate was calculated by the following equation. As for the measurement of the viscosity, in Example 2 and Comparative Examples 3 and 4, BH was used.
Example 1 The viscosity at 30 ° C. was measured using a viscometer.
For Comparative Examples 1 and 2, the viscosity at 175 ° C. was measured using a flow tester viscometer.
【0047】[0047]
【数1】 (Equation 1)
【0048】〔壁膜厚み、粒径および粒径に対する壁膜
厚みの比率の測定〕上記実施例で得られた最終的なマイ
クロカプセルを試料ホルダーに分散させたのち、剃刀を
用いて液体窒素中で割断し、乾燥して走査型顕微鏡によ
り断面測定した。このときの壁膜厚み(d)と粒径
(R)から、粒径に対する壁膜厚みの比率(d/R)を
算出し、求めた。なお、上記壁膜厚み(d)および粒径
(R)の値は、平均値とした。[Measurement of Wall Film Thickness, Particle Diameter and Ratio of Wall Film Thickness to Particle Size] The final microcapsules obtained in the above Examples were dispersed in a sample holder, and then placed in liquid nitrogen using a razor. And dried, and the cross section was measured with a scanning microscope. The ratio (d / R) of the wall film thickness to the particle size was calculated and obtained from the wall film thickness (d) and the particle size (R) at this time. The values of the wall thickness (d) and the particle size (R) were average values.
【0049】[0049]
【表1】 [Table 1]
【0050】上記表1の結果から、全ての実施例品は、
粘度変化率が、マイクロカプセル化していない比較例
2,4品に比べて小さく、マイクロカプセル化による隔
離効果が発現していることがわかる。また、ゲルタイム
および熱時硬度値に関し、実施例1品は、マイクロカプ
セルが凝集した比較例1品に比べ、マイクロカプセル化
していない比較例2品により近い値を示し、安定した硬
化性を発現していることがわかる。このことは、実施例
2品と比較例3,4品との測定値の対比でもいえる。す
なわち、全ての実施例品は、良好な貯蔵安定性と硬化性
を示していることがわかる。From the results in Table 1 above, all the products of the examples are
The rate of change in viscosity is smaller than that of Comparative Examples 2 and 4 in which microcapsulation is not performed, and it can be seen that the isolation effect by microencapsulation is exhibited. Further, with respect to the gel time and the heat hardness value, the product of Example 1 showed a value closer to that of Comparative Example 2 without microcapsulation than the product of Comparative Example 1 in which microcapsules were aggregated, and exhibited stable curability. You can see that it is. This can be said to be a comparison of the measured values of the product of Example 2 and the products of Comparative Examples 3 and 4. That is, it can be seen that all the products of Examples show good storage stability and curability.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上のように、本発明の粉末状マイクロ
カプセルの製造方法は、ポリウレア系壁膜を有するマイ
クロカプセルが凝集してなるマイクロカプセル凝集体
を、超音速流中に供給し、上記凝集体同士を衝突させ凝
集を解き、粉末状マイクロカプセルを得るものである。
すなわち、上記製造方法は、マイクロカプセル壁膜を、
機械的に剪断等するおそれのある要因となる工程等がな
いため、上記凝集体の凝集を解く過程において、壁膜に
機械的破壊を生じさせず、その結果、壁膜に内包された
芯材を放出させることなく、粉末状マイクロカプセルを
得ることができる。As described above, in the method for producing a powdery microcapsule of the present invention, a microcapsule aggregate obtained by agglomerating microcapsules having a polyurea-based wall film is supplied into a supersonic flow. Agglomerates collide with each other to break up the aggregates, thereby obtaining powdery microcapsules.
That is, the above-mentioned manufacturing method comprises the steps of:
Since there is no step or the like that may cause mechanical shearing or the like, in the process of deagglomeration of the agglomerate, no mechanical destruction occurs in the wall film, and as a result, the core material included in the wall film , And powder microcapsules can be obtained.
【0052】また、このようにして得られた粉末状マイ
クロカプセルは、壁膜を構成する材料が、ポリウレアお
よびポリウレタン・ポリウレアといったポリウレア系で
あるため、貯蔵時の保存安定性および加熱使用時の内包
物(芯材)の放出性に優れ、しかも、上記粉末状マイク
ロカプセルは凝集が解かれているため、分散性に優れて
いる。したがって、例えば、硬化剤を粉末状マイクロカ
プセルの芯材とした場合、それにより得られる硬化物に
対して、安定した硬化性を発現させることができる。In the powdery microcapsules thus obtained, since the material constituting the wall film is a polyurea-based material such as polyurea and polyurethane / polyurea, the storage stability during storage and the encapsulation during heating are used. The substance (core material) is excellent in releasability, and the powdery microcapsules are excellent in dispersibility since the agglomeration is broken. Therefore, for example, when the curing agent is used as the core material of the powdery microcapsules, the cured product obtained therefrom can exhibit stable curability.
【0053】さらに、先に述べたようにマイクロカプセ
ル凝集体を粉砕し、ついで、得られた粉末状マイクロカ
プセルを高速旋回渦流れ中に供給する場合には、上記粉
末状マイクロカプセルを分級することができ、その結
果、一次粒子状の粉末状マイクロカプセルを効率よく得
ることができる。Further, as described above, when the microcapsule aggregate is pulverized and then the obtained powdery microcapsules are fed into a high-speed swirling vortex flow, the above-mentioned powdery microcapsules are classified. As a result, it is possible to efficiently obtain powdery microcapsules in the form of primary particles.
【図1】本発明に係る粉末状マイクロカプセル(一次粒
子)を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a powdery microcapsule (primary particle) according to the present invention.
【図2】実施例1において調製される粉末状マイクロカ
プセル型硬化促進剤の側面を示す電子顕微鏡写真(倍率
2000倍)である。FIG. 2 is an electron micrograph (2,000-fold magnification) showing a side surface of the powdery microcapsule-type curing accelerator prepared in Example 1.
【図3】実施例1において調製されるマイクロカプセル
型硬化促進剤(凝集体)の側面を示す電子顕微鏡写真
(倍率2000倍)である。FIG. 3 is an electron micrograph (2,000-fold magnification) showing a side surface of a microcapsule-type curing accelerator (aggregate) prepared in Example 1.
1 芯材 2 ポリウレア系壁膜 1 core material 2 polyurea-based wall film
Claims (7)
膜とからなるマイクロカプセルが凝集してなるマイクロ
カプセル凝集体を、超音速流中で上記凝集体同士を衝突
させ凝集を解くことを特徴とする粉末状マイクロカプセ
ルの製造方法。A microcapsule aggregate formed by agglomerating microcapsules comprising a core material and a polyurea-based wall film covering the core material is made to collide with each other in a supersonic flow to dissolve the aggregates. A method for producing a powdery microcapsule characterized by the following.
ロカプセルの水性懸濁液を乾燥することにより得られた
ものである請求項1記載の粉末状マイクロカプセルの製
造方法。2. The method for producing powdery microcapsules according to claim 1, wherein the microcapsule aggregate is obtained by drying an aqueous suspension of microcapsules.
膜とからなるマイクロカプセルが凝集してなるマイクロ
カプセル凝集体を、超音速流中で上記凝集体同士を衝突
させ凝集を解くことにより粉砕する工程と、粉砕された
マイクロカプセルを高速旋回渦流れにより分級する工程
とを備えたことを特徴とする粉末状マイクロカプセルの
製造方法。3. A microcapsule aggregate formed by agglomeration of a microcapsule comprising a core material and a polyurea-based wall film covering the core material is formed by colliding the aggregates in a supersonic flow to dissolve the aggregates. A method for producing powdery microcapsules, comprising a step of pulverizing and a step of classifying the pulverized microcapsules by a high-speed swirling vortex flow.
ロカプセルの水性懸濁液を乾燥することにより得られた
ものである請求項3記載の粉末状マイクロカプセルの製
造方法。4. The method for producing a powdery microcapsule according to claim 3, wherein the microcapsule aggregate is obtained by drying an aqueous suspension of the microcapsule.
カプセルの製造方法により得られる粉末状マイクロカプ
セルであって、その平均粒径が0.5〜20μmの範囲
に設定されていることを特徴とする粉末状マイクロカプ
セル。5. A powdery microcapsule obtained by the method for producing a powdery microcapsule according to claim 3 or 4, wherein the average particle size is set in a range of 0.5 to 20 μm. Powdered microcapsules.
5〜25%の範囲に設定されている請求項5記載の粉末
状マイクロカプセル。6. The ratio of the thickness of the wall film to the average particle size is as follows:
The powdery microcapsule according to claim 5, which is set in a range of 5 to 25%.
少なくとも一方を含有するものである請求項5または6
記載の粉末状マイクロカプセル。7. The core material according to claim 5, wherein the core material contains at least one of a curing agent and a curing accelerator.
The powdery microcapsules according to the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32611999A JP2001137690A (en) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | Method for producing powdery microcapsules and powdery microcapsules obtained thereby |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32611999A JP2001137690A (en) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | Method for producing powdery microcapsules and powdery microcapsules obtained thereby |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001137690A true JP2001137690A (en) | 2001-05-22 |
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ID=18184298
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|---|---|---|---|
| JP32611999A Pending JP2001137690A (en) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | Method for producing powdery microcapsules and powdery microcapsules obtained thereby |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001137690A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7557230B2 (en) | 2005-06-06 | 2009-07-07 | Sony Corporation | Latent curing agent |
| US8147720B2 (en) | 2007-01-24 | 2012-04-03 | Sony Corporation | Latent curing agent |
-
1999
- 1999-11-16 JP JP32611999A patent/JP2001137690A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7557230B2 (en) | 2005-06-06 | 2009-07-07 | Sony Corporation | Latent curing agent |
| US8147720B2 (en) | 2007-01-24 | 2012-04-03 | Sony Corporation | Latent curing agent |
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