製品・商品情報

マイクロカプセル

製品概要

高い反応性を示すエポキシオリゴマーをマイクロカプセル内に内包し、塗料や接着剤などの一液化やロングポットライフ化を目的としています。水分散体と粉体のラインアップがあります。

マイクロカプセルとは、直径がナノメートルからミリメートルの間の微小な容器であり、閉じ込められる物質(芯物質、コア)とそれを取り囲む物質(壁材、シェル)から構成されます。

当社は長年培ってきた乳化分散技術・微粒子化技術の応用として、マイクロカプセル化に取り組んでおり、広くニーズを求めています。

目的

エポキシ化合物はアミン類や、水酸基及びカルボン酸を有する化合物との高い反応性から、種々の塗料に配合され、特にガラスやセラミックス、金属などの無機基材との耐水性、密着性の向上が期待されます。一方、塗料全般に対する水系化(VOCフリー)の要求に対して、エポキシオリゴマーのエマルションが開発されていますが、その高い反応性のために可使時間が短いといった問題が指摘されています。

当社は、水系塗料の一液化やロングポットライフ化を目的として、エポキシオリゴマーを内包したマイクロカプセルを開発しました。

また接着剤用途としては、従来の溶剤系及び無溶剤系で使用可能な粉体タイプも開発しております。

特徴

分散体

  • 固体、あるいは高粘性液体であるエポキシ化合物を低粘度の水系エマルションとして取り扱うことが出来ます。(VOCフリー)
  • 硬化剤を配合した状態で、数日間から数ヶ月までの長期にわたり安定な液状態を維持します。
  • 120℃程度の加熱により、内包したエポキシ化合物がバインダー樹脂などと架橋反応します。
  • 反応硬化物はエポキシ化合物の特長を活かした密着性、硬度、耐水性に優れた物性を示すことが期待できます。
  • 1μm以下の粒子径により、塗料などに配合した際の透明性を維持できます。

粉体

  • 流動性のある粉体で、塩ビゾルやアクリルゾルなどの無溶剤系や水分を嫌う系に添加でき、120℃程度の加熱により硬化剤などと反応し、耐熱性・耐油性の向上が期待できます。

製品詳細

代表性状(エポキシ化合物内包MC)

エポキシ化合物内包マイクロカプセルの水分散体および粉体サンプルです。

アクリル樹脂エマルションなどと混合して使用する際の安定性*2は、ポリマー種、中和アミン種、濃度などによって異なります。

内包物

セロゾールMC O-442 O-444 P-286
形状 液状エポキシ 固形エポキシ 液状エポキシ
分子量 370 900 370
エポキシ当量 190 475 190

性状

セロゾールMC O-442 O-444 P-286
エポキシ当量(MC)*1 280 700 330
外観 白色エマルション 白色エマルション 白色粉体
不揮発分% 40 40 100
有効成分% 27 27 57
平均粒子径μm 0.25±0.05 0.30±0.05 25±5
可使時間の目安*2 30日 30日
備考 - - シリカ5%含有
  • *1オリゴマーエポキシ当量とMC配合比から、MC不揮発分としての計算値。
  • *2アクリルポリマー、(AV:20~100)溶液とMCを固形分比1:1で混合し、全固形分が25wt%調整。
    混合ポリマー種、中和アミン種や固形分量により異なります。
  • 値は代表値で、製品(試作品)の規格値ではありません。

安定性の評価例:アクリルポリマー溶液混合

「アクリルポリマー(AV:74mgKOH/g)のジメチルアミノエタノール(DMAE)中和物」を「O‐442」と固形分比1:1 で混合し、全固形分が25wt%になるよう調整した液を、40℃で保持して、液の状態を確認する。

エポキシMC

混合後、1ヶ月にわたって硬化反応が抑制されている。

polima1.jpg

比較例:エポキシEm

混合直後から反応が始まり、6時間でほぼ全体が硬化した。

polima2.jpg

反応性の評価例:O-442

硬化剤「テトラエチレンペンタミン(TEPA)1部」を「O‐442 15部」に混合し、全固形分が25wt%になるよう調整した液を、ガラス基板上に塗布して、40℃、70℃、および120℃でそれぞれ20分加熱し、冷却後アセトンによるふき取り試験を行い、塗膜の形成を確認する。

polima3.jpg

  • 40℃: 安定性の評価と同様に、硬化反応は全く進行していない。
  • 70℃: 一部で硬化反応が進行して、塗膜の形成が始まる。
  • 120℃: 完全に硬化反応が進行して、耐溶剤性と強度のある塗膜が形成される。
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