JPH09290145A - Oil-containing microcapsule, manufacture thereof, and microcapsule-mixed resin composition - Google Patents
Oil-containing microcapsule, manufacture thereof, and microcapsule-mixed resin compositionInfo
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- JPH09290145A JPH09290145A JP12925996A JP12925996A JPH09290145A JP H09290145 A JPH09290145 A JP H09290145A JP 12925996 A JP12925996 A JP 12925996A JP 12925996 A JP12925996 A JP 12925996A JP H09290145 A JPH09290145 A JP H09290145A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、三次元化ウレタン
高分子膜により液状潤滑油を被覆した含油マイクロカプ
セル及び、その製造方法、ならびに、かかる含油マイク
ロカプセルを配合した樹脂組成物に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an oil-containing microcapsule obtained by coating a liquid lubricating oil with a three-dimensional urethane polymer film, a method for producing the same, and a resin composition containing the oil-containing microcapsule.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、合成樹脂の摩擦・摩耗特性を向上
させるため、潤滑油を添加する種々の方法が知られてい
る。例えば、油保持担体として大きい比表面積を有する
有機・無機粉末を用い、これらに潤滑油を吸収させて基
体樹脂に分散させる方法(特公昭48−37572、同
53−11018等)、あるいは、潤滑油を吸収させた
マイクロポーラスビーズを基体樹脂に分散させる方法
(特公平7−91454)である。2. Description of the Related Art Conventionally, various methods of adding lubricating oil have been known in order to improve the friction and wear characteristics of synthetic resins. For example, a method of using an organic / inorganic powder having a large specific surface area as an oil holding carrier and absorbing a lubricating oil into the powder to disperse it in a base resin (Japanese Patent Publication No. Sho 48-37572, No. 53-11018, etc.), or a lubricating oil The method is to disperse microporous beads that have absorbed into a base resin (Japanese Patent Publication No. 7-91454).
【0003】しかしながら、これらの方法では、潤滑油
が油保持担体又は油保持剤に保持された状態で基体樹脂
に分散しているため摺動界面に潤滑油が移行し難く、過
酷な使用条件下ではなお潤滑性が不十分であるという
点、比較的短期間のうちに油が枯渇してしまい潤滑効果
の持続性に欠ける点、あるいは、油が樹脂の表面に浸出
しているため成形機のスクリューへの食い込みが悪く、
成形加工が困難である等の問題点があった。However, in these methods, since the lubricating oil is dispersed in the base resin while being held by the oil holding carrier or the oil holding agent, it is difficult for the lubricating oil to migrate to the sliding interface, and under severe operating conditions. However, the lubricity is still insufficient, the oil is depleted within a relatively short period of time, and the lubrication effect is lacking in sustainability. The bite into the screw is bad,
There are problems such as difficulty in molding.
【0004】また、固体潤滑剤を基体樹脂に分散させた
樹脂組成物が用いられる。固体潤滑剤としてはグラファ
イト、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン
(PTFE)等、基体樹脂としてはポリウレタンエラス
トマーその他が挙げられる。例えば、数十ミクロンに粉
砕した5重量%程度のPTFEをポリウレタンエラスト
マー中に分散させた樹脂組成物である。しかしながら、
固体潤滑剤には黒色のものが多く、目的物の色彩が黒以
外の場合には選択対象が限られる点、PTFEを配合し
たものは他物品との摩擦により音(いわゆる "鳴き" )
を発する点、また、摩擦係数がやや大きく、荷重が増す
と摩耗量が増大する等の問題点がある。Further, a resin composition in which a solid lubricant is dispersed in a base resin is used. Examples of solid lubricants include graphite, molybdenum disulfide, and polytetrafluoroethylene (PTFE), and examples of base resins include polyurethane elastomers. For example, it is a resin composition in which about 5% by weight of PTFE pulverized to several tens of microns is dispersed in a polyurethane elastomer. However,
Many solid lubricants are black, and if the color of the object is something other than black, the choices are limited. Those compounded with PTFE make noise due to friction with other articles (so-called "squeaking").
And the friction coefficient is rather large, and the amount of wear increases as the load increases.
【0005】従来技術における上記の各種問題点を解決
するものとして、潤滑油を高分子物質の薄膜で被覆した
含油マイクロカプセルを基体樹脂に添加することによ
り、成形時に油分離によるトラブルがなく、成形品の摺
動界面での油の浸出が良好であると共に、油の保持性も
良好な摺動用含油樹脂組成物が提案されている(特開平
1−129067)。In order to solve the above-mentioned various problems in the prior art, by adding oil-containing microcapsules in which a lubricating oil is coated with a thin film of a polymer substance to a base resin, there is no trouble due to oil separation during molding, There has been proposed an oil-containing resin composition for sliding, which has good oil leaching at the sliding interface of the product and good oil retention (Japanese Patent Laid-Open No. 1-129067).
【0006】しかし、この提案では、マイクロカプセル
はそれを基体樹脂に添加分散させる際の混合剪断力や加
工時の熱によって破壊されるものであってはならないと
しているものの、具体的な技術内容の開示に乏しく、例
えば基体樹脂として加工温度が170〜190℃のポリ
アセタール樹脂を使用する場合には、マイクロカプセル
の壁物質としては尿素系熱硬化性樹脂が適するとの記載
があるのみで、実施例中にもその合成法などの詳細な技
術内容は開示されていない。[0006] However, in this proposal, the microcapsules must not be destroyed by the mixing shearing force when adding and dispersing them in the base resin or the heat during processing, but the specific technical contents It is poorly disclosed, for example, when a polyacetal resin having a processing temperature of 170 to 190 ° C. is used as the base resin, it is only described that the urea thermosetting resin is suitable as the wall material of the microcapsules. The detailed technical contents such as the synthesis method are not disclosed therein.
【0007】一方、感圧複写紙用マイクロカプセルの分
野では、コンプレックスコアセルベーション法、シンプ
ルコアセルベーション法、界面重縮合法、in−sit
u重合法等のマイクロカプセル製造方法が知られてい
る。これらの技術の中に、壁材料がポリウレタンからな
るマイクロカプセルの製造方法がある(特開昭57ー1
40638、同58ー3898等)。これらは、いずれ
も構造式が化1で示される芳香族多価イソシアネート
と、脂肪族系多価イソシアネートとを含む疎水性液体を
親水性液体中に乳化分散させ、界面重合法で高分子物質
を生成させ、疎水性液滴を被覆するものである。On the other hand, in the field of microcapsules for pressure-sensitive copying paper, complex coacervation method, simple coacervation method, interfacial polycondensation method, in-situ
Microcapsule manufacturing methods such as u polymerization are known. Among these techniques is a method for producing microcapsules in which the wall material is polyurethane (Japanese Patent Laid-Open No. 57-1).
40638, ibid. 58-3898, etc.). In each of these, a hydrophobic liquid containing an aromatic polyvalent isocyanate represented by the structural formula 1 and an aliphatic polyvalent isocyanate is emulsified and dispersed in a hydrophilic liquid, and a polymer substance is obtained by an interfacial polymerization method. It is generated and covers the hydrophobic droplets.
【化1】[Chemical 1]
【0008】本発明者らは、上記の壁材料がポリウレタ
ンからなる感圧複写紙用マイクロカプセルの製造方法
を、潤滑油含有マイクロカプセルの製造に適用すること
を試みた。しかし、得られた含油マイクロカプセルは、
これを基体樹脂に添加分散させる際の混合剪断力や、加
工時の熱によって破壊されて油が分離するため、成形機
のスクリューへの食い込みが悪く、成形が困難であるこ
とが判明した。The present inventors have tried to apply the above-mentioned method for producing microcapsules for pressure-sensitive copying paper, in which the wall material is polyurethane, to the production of lubricating oil-containing microcapsules. However, the oil-containing microcapsules obtained are
It has been found that molding is difficult because biting into the screw of the molding machine is poor and the oil is separated because it is broken by the mixing shearing force when added and dispersed in the base resin or the heat during processing.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術の有
する上記問題点を解決するためになされたものであり、
取り扱いが容易で、成形時に油分離によるトラブルがな
く、成形性に優れた油保持体を用い、かつ、摺動界面で
の油の浸出が適度に抑制されて油の保持性が良好であ
り、従って長期にわたり潤滑性能を持続することができ
る含油マイクロカプセル及びその製造方法、ならびに、
このような含油マイクロカプセルを配合した樹脂組成物
を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art.
It is easy to handle, there is no trouble due to oil separation during molding, an oil retainer with excellent moldability is used, and oil leaching at the sliding interface is appropriately suppressed, and oil retention is good, Therefore, oil-containing microcapsules capable of sustaining lubricating performance for a long period of time and a method for producing the same, and
It is an object to provide a resin composition containing such oil-containing microcapsules.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、液状潤滑
油保持体としてのマイクロカプセルに適切な機械的強度
を付与する必要があり、この要請はマイクロカプセル
を、例えば三次元網構造を有するウレタン高分子膜で形
成すれば満足されることを見出し、本発明を完成するに
至った。The present inventors need to impart appropriate mechanical strength to a microcapsule as a liquid lubricant holding body, and this requirement is to provide the microcapsule with, for example, a three-dimensional net structure. It has been found that the formation can be achieved by using the urethane polymer film, and the present invention has been completed.
【0011】かくして本発明により、(1)三次元化ウ
レタン高分子膜により液状潤滑油を被覆してなる含油マ
イクロカプセル、(2)構造式が化1で示される芳香族
系多価イソシアネート、脂肪属系多価イソシアネート及
び液状潤滑油を含む疎水性液体を作り、前記疎水性液体
を親水性液体中に乳化分散させ、前記親水性液体中に多
価アルコールと架橋剤とを添加し、前記疎水性液体の液
滴表面において重合反応と架橋反応を同時に進行させて
生成される三次元化ウレタン高分子膜により前記潤滑油
の液滴を被覆する各工程を含む、上記(1)記載のマイ
クロカプセルの製造方法、Thus, according to the present invention, (1) an oil-containing microcapsule obtained by coating a liquid lubricating oil with a three-dimensional urethane polymer film, (2) an aromatic polyvalent isocyanate represented by the structural formula 1 and a fat A hydrophobic liquid containing a genus-type polyvalent isocyanate and a liquid lubricating oil is prepared, the hydrophobic liquid is emulsified and dispersed in a hydrophilic liquid, and a polyhydric alcohol and a cross-linking agent are added to the hydrophilic liquid. The microcapsule according to the above (1), which includes the steps of coating the droplets of the lubricating oil with a three-dimensional urethane polymer film formed by simultaneously advancing a polymerization reaction and a crosslinking reaction on the surface of a droplet of the ionic liquid. Manufacturing method of
【化1】及び、(3)上記(1)記載の含油マイクロカ
プセルをポリウレタンエラストマーに配合してなるマイ
クロカプセル配合樹脂組成物、が提供される。And (3) A microcapsule-containing resin composition obtained by mixing the oil-containing microcapsules according to (1) above with a polyurethane elastomer.
【0012】上記(1)記載の含油マイクロカプセル
は、その壁膜が三次元網構造を有するウレタン高分子で
形成されているため、一定の機械的強度を有し、これを
基体樹脂に添加分散させる際の混合剪断力や、加工時の
熱によって破壊されることがなく、従って、このマイク
ロカプセルを配合した樹脂組成物は油分離によるトラブ
ルなく成形可能である。The oil-containing microcapsules described in (1) above have a certain mechanical strength because the wall film is made of urethane polymer having a three-dimensional network structure, and this is dispersed in the base resin. It is not destroyed by the mixing shearing force at the time of heating or the heat at the time of processing. Therefore, the resin composition containing the microcapsules can be molded without trouble due to oil separation.
【0013】上記(2)記載の製造方法では、分子間架
橋により三次元網構造の高分子膜を生成するために、架
橋剤と多価アルコールを併用することを特徴とする。生
成される高分子膜の機械的強度は膜厚と架橋密度の両面
から定まり、膜厚は主として潤滑油に対するイソシアネ
ートの重量比により、架橋密度は主として架橋剤と多価
アルコールの量により定められる。従って、反応液成分
を調整することにより適切な機械的強度が付与されたウ
レタン高分子膜が生成される。The production method described in (2) above is characterized in that a crosslinking agent and a polyhydric alcohol are used in combination in order to produce a polymer film having a three-dimensional network structure by intermolecular crosslinking. The mechanical strength of the produced polymer film is determined from both aspects of the film thickness and the crosslinking density, the film thickness is determined mainly by the weight ratio of isocyanate to the lubricating oil, and the crosslinking density is determined mainly by the amounts of the crosslinking agent and the polyhydric alcohol. Therefore, by adjusting the reaction liquid components, a urethane polymer film having appropriate mechanical strength is produced.
【0014】本製造方法の実施に際しては、液状潤滑油
に芳香族系多価イソシアネートと脂肪属系多価イソシア
ネートを溶解して疎水性液体を作り、これを水を主体と
する親水性液体に注加して高速に撹拌し乳化分散させ
る。親水性液体に多価アルコールを添加して昇温し、こ
れに架橋剤を溶解させ、疎水性液体の液滴表面で重合反
応と架橋反応を同時に進行させる。こうして液滴表面に
三次元網構造の高分子膜を生成させ、液状潤滑油を被覆
させて含油マイクロカプセルを形成し、これを分離、乾
燥して流動性のよい粉末状のマイクロカプセルを得る。
かくして得られたマイクロカプセルは、基体樹脂に添加
分散させる際の混合剪断力や、加工時の熱によって破壊
されることがなく、しかも摺動面での圧力と摩擦により
破れて潤滑油を浸出させる。In carrying out the production method of the present invention, an aromatic polyvalent isocyanate and an aliphatic polyvalent isocyanate are dissolved in a liquid lubricating oil to prepare a hydrophobic liquid, which is poured into a hydrophilic liquid mainly composed of water. Add and stir at high speed to emulsify and disperse. The polyhydric alcohol is added to the hydrophilic liquid and the temperature is raised, the crosslinking agent is dissolved therein, and the polymerization reaction and the crosslinking reaction are simultaneously advanced on the surface of the droplets of the hydrophobic liquid. In this way, a polymer film having a three-dimensional network structure is formed on the surface of the droplets, coated with liquid lubricating oil to form oil-containing microcapsules, which are separated and dried to obtain powdery microcapsules with good fluidity.
The microcapsules thus obtained are not destroyed by the mixing shearing force when added to and dispersed in the base resin or heat during processing, and are broken by the pressure and friction on the sliding surface to leach the lubricating oil. .
【0015】上記の製造方法における芳香族系多価イソ
シアネートとしては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、ペンタフェニレンテトラメチレンペンタイソシ
アネート等、又はこれらの含有物が、また脂肪族系多価
イソシアネートとしては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、エチリジンジイソシアネート等が例示さ
れ、多価アルコールとしてはグリセリン、トリメチロー
ルプロパン、ヘキサントリオール、トリエタノールアミ
ン等の3官能ポリオール、ジグリセリン、ペンタエリス
リトール、エチレンジアミン、メチルグルコジット、芳
香族ジアミン等の4官能ポリオール、ソルビトール等の
6官能ポリオールが、さらに、架橋剤としてはメチレン
−ビス−オルソ−クロロアニリン(MOCA)、メレン
ジアニリン/NaCl複合物、1,2−ビス(2−アミ
ノフェニル−チオ)エタン、トリメチレングルコール−
p−アミノベンゾエート等が例示される。As the aromatic polyvalent isocyanate in the above production method, triphenyl dimethylene triisocyanate, tetraphenyl trimethylene tetraisocyanate, pentaphenylene tetramethylene pentaisocyanate, etc., or their inclusions may be used. Examples of the valent isocyanate include trimethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, propylene-
Examples of the polyhydric alcohol include 1,2-diisocyanate, butylene-1,2-diisocyanate, and ethylidyne diisocyanate. Trihydric polyols such as glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol, and triethanolamine, diglycerin, and pentaerythritol. , Tetrafunctional polyols such as ethylenediamine, methyl glucogit and aromatic diamine, and hexafunctional polyols such as sorbitol, and methylene-bis-ortho-chloroaniline (MOCA), a melendianiline / NaCl complex as a cross-linking agent, 1,2-bis (2-aminophenyl-thio) ethane, trimethylene glycol-
P-aminobenzoate etc. are illustrated.
【0016】上記(3)記載の樹脂組成物は、ポリウレ
タンエラストマーを基体樹脂とし、これにウレタン高分
子膜を備えた含油マイクロカプセルを配合分散させたも
のであるから、基体樹脂とマイクロカプセルとの親和性
が良好であり、かつ粉末状のマイクロカプセルは流動性
が良好であるので均一な分散状態が得られる。また、マ
イクロカプセルを基体樹脂に添加分散させる際の混合剪
断力や、加工時の熱によって破壊されることがなく、従
って、本樹脂組成物は油分離によるベタツキやトラブル
なく成形可能である。こうして得られた樹脂組成物成形
品は優れた機械的特性を示し、高荷重用耐摩擦摩耗材と
して好適に使用可能である。In the resin composition described in (3) above, a polyurethane elastomer is used as a base resin, and oil-containing microcapsules having a urethane polymer film are mixed and dispersed in the base resin. Since the affinity for the microcapsules is good and the powdery microcapsules have good fluidity, a uniform dispersed state can be obtained. Further, the microcapsules are not destroyed by the mixing shearing force when the microcapsules are added and dispersed in the base resin or the heat during processing, and therefore the resin composition can be molded without stickiness or trouble due to oil separation. The resin composition molded product thus obtained exhibits excellent mechanical properties and can be suitably used as a friction and wear resistant material for high loads.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】本発明に係る製造方法(2)の好
適な実施形態として、(4)脂肪族系多価イソシアネー
トと芳香族系多価イソシアネートとの混合物に対する潤
滑油の重量比が好ましくは4/4以上15/4以下、さ
らに好ましくは5/4以上10/4以下、前記イソシア
ネート混合物中の脂肪族系多価イソシアネートに対する
芳香族系多価イソシアネートの重量比が好ましくは1/
7以上15/1以下、さらに好ましくは3/5以上3/
1以下、前記イソシアネート混合物に対する多価アルコ
ールの重量比が好ましくは1/16以上12/16以
下、さらに好ましくは4/16以上8/16以下、前記
イソシアネート混合物に対する架橋剤の重量比が好まし
くは0.01/8以上0.2/8以下、さらに好ましく
は0.05/8以上0.1/8以下の範囲である上記
(2)記載の製造方法、を挙げることができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As a preferred embodiment of the production method (2) according to the present invention, (4) the weight ratio of the lubricating oil to the mixture of the aliphatic polyvalent isocyanate and the aromatic polyvalent isocyanate is preferable. Is 4/4 or more and 15/4 or less, more preferably 5/4 or more and 10/4 or less, and the weight ratio of the aromatic polyvalent isocyanate to the aliphatic polyvalent isocyanate in the isocyanate mixture is preferably 1 /.
7 to 15/1, more preferably 3/5 to 3 /
1 or less, the weight ratio of the polyhydric alcohol to the isocyanate mixture is preferably 1/16 or more and 12/16 or less, more preferably 4/16 or more and 8/16 or less, and the weight ratio of the crosslinking agent to the isocyanate mixture is preferably 0. The production method according to (2) above, which is in the range of 0.01 / 8 or more and 0.2 / 8 or less, and more preferably 0.05 / 8 or more and 0.1 / 8 or less.
【0018】実施形態(4)において、上記イソシアネ
ート混合物に対する潤滑油の重量比(潤滑油/混合物)
が4/4未満の場合は高分子膜の膜厚が過大となり、ま
た15/4を超えると膜厚が不足して好ましくない。脂
肪族系多価イソシアネートに対する芳香族系多価イソシ
アネートの重量比が1/7未満の場合は糸状ポリマーが
でき易く、また15/1を超えると重合速度が低下する
ので好ましくない。また上記混合物に対する多価アルコ
ールの重量比が1/16未満の場合はイソシアネートの
官能基が残留し、12/16を超えるとアルコールが残
留するので好ましくない。さらに、上記混合物に対する
架橋剤の重量比が0.01/8未満の場合は架橋密度が
低下して高分子膜の機械的強度が不足し、また0.2/
8を超えると架橋密度が過大となり高分子膜が硬くなり
すぎて好ましくない。従って、反応液の各成分量を記載
の数値範囲内に調整する必要があるが、その中間にさら
に好適な範囲がある。In embodiment (4), the weight ratio of lubricating oil to the above isocyanate mixture (lubricating oil / mixture)
When it is less than 4/4, the thickness of the polymer film becomes excessive, and when it exceeds 15/4, the thickness is insufficient, which is not preferable. If the weight ratio of the aromatic polyvalent isocyanate to the aliphatic polyvalent isocyanate is less than 1/7, a thread-like polymer is likely to be formed, and if it exceeds 15/1, the polymerization rate decreases, which is not preferable. Further, when the weight ratio of the polyhydric alcohol to the mixture is less than 1/16, the functional group of the isocyanate remains, and when it exceeds 12/16, the alcohol remains, which is not preferable. Further, when the weight ratio of the cross-linking agent to the mixture is less than 0.01 / 8, the cross-linking density is lowered and the mechanical strength of the polymer film is insufficient, and 0.2 /
If it exceeds 8, the crosslink density becomes too high and the polymer film becomes too hard, which is not preferable. Therefore, it is necessary to adjust the amount of each component of the reaction solution within the numerical range described, but there is a more preferable range in the middle.
【0019】本発明に係る樹脂組成物(3)の好適な実
施形態として、(5)前記ポリウレタンエラストマー
が、前記含油マイクロカプセルを配合したポリウレタン
プレポリマーの注型重合反応により目的成形物品の形成
と同時に生成される上記(3)記載のマイクロカプセル
配合樹脂組成物、を挙げることができる。As a preferred embodiment of the resin composition (3) according to the present invention, (5) the polyurethane elastomer is formed into a target molded article by a casting polymerization reaction of a polyurethane prepolymer containing the oil-containing microcapsules. The microcapsule-containing resin composition described in (3) above, which is produced at the same time, can be mentioned.
【0020】樹脂組成物(3)の一般的な形態は、予め
粉砕したポリウレタンエラストマーに含油マイクロカプ
セルを分散させ、これを押出機によりペレット化したも
のである。この場合は、射出成形法により目的とする摺
動用部材に成形する。これに対して実施形態(5)はい
わゆる注型樹脂と呼ばれる形態である。この場合は、鎖
延長剤を添加して型中で重合させることにより目的物を
成形する。A general form of the resin composition (3) is obtained by dispersing oil-containing microcapsules in a preliminarily ground polyurethane elastomer and pelletizing the microcapsules by an extruder. In this case, the desired sliding member is formed by injection molding. On the other hand, the embodiment (5) is a so-called casting resin. In this case, the object is molded by adding a chain extender and polymerizing in a mold.
【0021】[0021]
【実施例】以下において、本発明に係る含油マイクロカ
プセルの製造事例及び、このマイクロカプセルを配合し
た摺動用部材の摩耗試験結果を示し、かつ、比較例と対
照して本発明の効果を検証する。[Examples] In the following, examples of production of oil-containing microcapsules according to the present invention and results of abrasion tests of sliding members containing the microcapsules are shown, and the effects of the present invention are verified in comparison with Comparative Examples. .
【0022】(実施例1)鉱油(200#)100部に
芳香族系多価イソシアネート [日本ポリウレタン(株)
製 MR−100] 40部と、脂肪族系多価イソシアネ
ートであるヘキサメチレンジイソシアネート40部を溶
解して疎水性液体を、ポリビニルアルコール9部を水9
00部に溶解した親水性液体に添加し、600rpmで
撹拌して乳化させた。撹拌途上で親水性液体に多価アル
コールであるトリメチロールプロパン35部を加えて6
0℃に昇温し、架橋剤MOCA10部を加えて60分間
反応する。反応液は2層に分離するので、上層のマイク
ロカプセルを遠心分離機で水洗、濾過して乾燥し、20
0gの粉状含油マイクロカプセルを得た。Example 1 100 parts of mineral oil (200 #) and 100 parts of aromatic polyisocyanate [Nippon Polyurethane Co., Ltd.]
MR-100] 40 parts and 40 parts of hexamethylene diisocyanate, which is an aliphatic polyvalent isocyanate, are dissolved to form a hydrophobic liquid, and 9 parts of polyvinyl alcohol are mixed with 9 parts of water.
It was added to the hydrophilic liquid dissolved in 00 parts and stirred at 600 rpm to emulsify. While stirring, add 35 parts of trimethylolpropane, which is a polyhydric alcohol, to the hydrophilic liquid and add 6
The temperature is raised to 0 ° C., 10 parts of the cross-linking agent MOCA is added, and the reaction is performed for 60 minutes. Since the reaction solution is separated into two layers, the upper layer microcapsules are washed with water using a centrifuge, filtered and dried.
0 g of powdery oil-containing microcapsules were obtained.
【0023】ポリエステル型ポリウレタンプレポリマー
[日本ポリウレタン(株)製 コロネートC−404
7] を80℃に加熱して、上記で得た含油マイクロカプ
セルを添加し、脱泡後1,4ブタンジオール4部を添加
して撹拌混合し、20分後、120℃に加温した金型に
注型し、20分間放置した。上型を載せて120℃、4
0分間一次加硫し、さらに120℃、10時間二次加硫
を行い、マイクロカプセルの含有量が0、5又は10重
量%である成形品を得た。Polyester type polyurethane prepolymer
[Nippon Polyurethane Co., Ltd. Coronate C-404
7] was heated to 80 ° C., the oil-containing microcapsules obtained above were added, and after defoaming, 4 parts of 1,4 butanediol was added and mixed with stirring, and after 20 minutes, gold heated to 120 ° C. was added. It was cast in a mold and left for 20 minutes. Place the upper mold at 120 ° C, 4
Primary vulcanization was performed for 0 minutes, and secondary vulcanization was further performed at 120 ° C. for 10 hours to obtain a molded product having a microcapsule content of 0, 5 or 10% by weight.
【0024】その摩耗試験結果及び機械的特性は表1に
示す通りで、摩擦係数の時間変化は図1に示す通りであ
った。例えば、含油マイクロカプセル10重量%を添加
したものでは摩擦係数μは0.21程度で安定してお
り、摩耗量はほとんどゼロであった。また、マイクロカ
プセルの含有量0のものからの、硬さ(JIS−A)、
100%引張応力(kgf/cm2)、伸び(%)、引張強さ
(kgf/cm2)等の機械的特性の低下も小さく、実用性の範
囲にあった。The results of the abrasion test and the mechanical characteristics are shown in Table 1, and the change with time of the friction coefficient was as shown in FIG. For example, in the case of adding 10% by weight of oil-containing microcapsules, the friction coefficient μ was stable at about 0.21 and the wear amount was almost zero. In addition, the hardness (JIS-A) from the microcapsule content of 0,
The deterioration of mechanical properties such as 100% tensile stress (kgf / cm2), elongation (%), and tensile strength (kgf / cm2) was small, and it was within the practical range.
【表1】 [Table 1]
【0025】(実施例2)鉱油(200#)100部に
芳香族系多価イソシアネート [日本ポリウレタン(株)
製 MR−400] 40部と、脂肪族系多価イソシアネ
ートであるヘキサメチレンジイソシアネート40部を溶
解した疎水性液体を、ポリビニルアルコール9部を水9
00部に溶解した親水性液体に添加し、600rpmで
撹拌して乳化させた。撹拌途上で親水性液体に多価アル
コールであるペンタエリスリトール35部を加えて60
℃に昇温し、架橋剤MOCA10部を加えて60分間反
応する。反応液は2層に分離するので、上層のマイクロ
カプセルを遠心分離機で水洗、濾過して乾燥し、210
gの粉状含油マイクロカプセルを得た。Example 2 Aromatic polyisocyanate was added to 100 parts of mineral oil (200 #) [Nippon Polyurethane Co., Ltd.].
MR-400] (40 parts) and 40 parts of hexamethylene diisocyanate, which is an aliphatic polyvalent isocyanate, are dissolved in a hydrophobic liquid, and 9 parts of polyvinyl alcohol are mixed with 9 parts of water.
It was added to the hydrophilic liquid dissolved in 00 parts and stirred at 600 rpm to emulsify. While stirring, 35 parts of pentaerythritol, which is a polyhydric alcohol, was added to the hydrophilic liquid to obtain 60.
The temperature is raised to 0 ° C., 10 parts of the crosslinking agent MOCA is added, and the reaction is performed for 60 minutes. Since the reaction solution is separated into two layers, the upper layer microcapsules are washed with water using a centrifuge, filtered and dried.
Thus, g of powdery oil-containing microcapsules were obtained.
【0026】高分子ポリオール100部を110℃に加
熱し脱泡後、離型剤3部とジイソシアネートMDI12
6部と、鎖延長剤1,4ブタンジオール45部を混合し
て反応させ、110〜120℃で型に流し込み、90℃
で20時間熟成後粉砕した。上記で得た含油マイクロカ
プセルを配合して押出機でペレットを製造し、射出成形
機で製品を成形し、マイクロカプセルの含有量が0、5
又は10重量%である成形品を得た。After degassing by heating 100 parts of the polymer polyol to 110 ° C., 3 parts of the mold release agent and diisocyanate MDI12
6 parts and 45 parts of the chain extender 1,4 butanediol are mixed and reacted, poured into a mold at 110 to 120 ° C, and 90 ° C.
After aging for 20 hours, it was pulverized. The oil-containing microcapsules obtained above are blended to produce pellets with an extruder, and the product is molded with an injection molding machine.
Alternatively, a molded product containing 10% by weight was obtained.
【0027】その摩耗試験結果及び機械的特性は表1に
示す通りで、摩擦係数の時間変化は図2に示す通りであ
った。例えば、含油マイクロカプセル10重量%を添加
したものでは摩擦係数μは0.32程度で安定してお
り、摩耗量はほとんどゼロであった。また、マイクロカ
プセルの含有量0のものからの機械的特性の低下も小さ
く、実用性の範囲にあった。The results of the abrasion test and the mechanical characteristics are shown in Table 1, and the change with time of the friction coefficient was as shown in FIG. For example, in the case of adding 10% by weight of oil-containing microcapsules, the friction coefficient μ was stable at about 0.32, and the wear amount was almost zero. In addition, the deterioration of mechanical properties from the microcapsule content of 0 was small, and it was within the range of practicality.
【0028】(比較例)上記実施例1及び2に対比すべ
き比較例として、固体潤滑剤として0又は5重量%のP
TFEを熱可塑性エラストマーに添加した耐摩擦摩耗材
料を取り上げ、その摩擦係数と摩耗量を測定した。摩耗
試験結果及び機械的特性は表1に示す通りで、摩擦係数
の時間変化は図3に示す通りであった。(Comparative Example) As a comparative example to be compared with the above Examples 1 and 2, 0 or 5 wt% P as a solid lubricant was used.
A friction and wear resistant material in which TFE was added to a thermoplastic elastomer was taken, and its friction coefficient and wear amount were measured. The results of the abrasion test and the mechanical properties are shown in Table 1, and the change with time of the friction coefficient was as shown in FIG.
【0029】成形品の摩耗試験は、図4に示す摩擦摩耗
試験機を用いて行った。図4において参照符号1は摩耗
試験に供する試験片、2は円筒状をなす相手材、3は摩
擦面である。相手材2を試験片1の上に置き、下方に向
けて負荷荷重を掛けながら相手材2を中心軸の回りに回
転させる。上記実施例及び比較例における成形品の摩耗
試験では、相手材の材質はS45C、荷重は5kgf/cm
2、線速度は1m/min、潤滑状態はドライで、20時間連
続的に摩擦回転を行い、摩擦係数μと摩耗量(μm)を
測定した。The wear test of the molded product was carried out using a friction wear tester shown in FIG. In FIG. 4, reference numeral 1 is a test piece to be subjected to a wear test, 2 is a cylindrical mating member, and 3 is a friction surface. The mating material 2 is placed on the test piece 1, and the mating material 2 is rotated around the central axis while applying a load load downward. In the wear test of the molded products in the above-mentioned Examples and Comparative Examples, the material of the mating material was S45C, and the load was 5 kgf / cm.
2. The linear velocity was 1 m / min, the lubrication state was dry, and friction rotation was continuously performed for 20 hours, and the friction coefficient μ and the wear amount (μm) were measured.
【0030】[0030]
【発明の効果】本発明に係る含油マイクロカプセルは、
これを基体樹脂に添加分散させる際の混合剪断力や、加
工時の熱によって破壊されることがなく、従って、この
マイクロカプセルを配合した樹脂組成物は油分離による
トラブルなく成形可能である。The oil-containing microcapsules according to the present invention are
It is not destroyed by the mixing shearing force when it is added to and dispersed in the base resin and the heat during processing, and therefore the resin composition containing the microcapsules can be molded without trouble due to oil separation.
【0031】本発明に係る含油マイクロカプセルの製造
方法では、分子間架橋により三次元網構造の高分子膜を
生成するために、架橋剤と多価アルコールを併用するこ
とを特徴とする。生成される高分子膜の機械的強度は膜
厚と架橋密度の両面から定まり、主として潤滑油に対す
るイソシアネートの重量比により膜厚を制御し、主とし
て架橋剤と多価アルコールの量により架橋密度を制御す
ることにより適切な機械的強度が付与されたウレタン高
分子膜が生成される。The method for producing oil-containing microcapsules according to the present invention is characterized in that a cross-linking agent and a polyhydric alcohol are used in combination in order to produce a polymer film having a three-dimensional network structure by intermolecular cross-linking. The mechanical strength of the produced polymer film is determined from both aspects of film thickness and crosslink density. The film thickness is controlled mainly by the weight ratio of isocyanate to lubricating oil, and the crosslink density is controlled mainly by the amount of crosslinker and polyhydric alcohol. By doing so, a urethane polymer film having appropriate mechanical strength is produced.
【0032】本発明に係る含油マイクロカプセル配合樹
脂組成物では、基体樹脂とマイクロカプセルとの親和性
が良好で均一な分散状態が得られ、また、マイクロカプ
セルが添加分散時混合剪断力や加工時の熱によって破壊
されることがない。従って、本樹脂組成物は油分離によ
るベタツキやトラブルなく成形可能であり、得られた成
形品は優れた機械的特性を示し、高荷重用耐摩擦摩耗材
として好適に使用可能である。In the resin composition containing oil-containing microcapsules according to the present invention, the affinity between the base resin and the microcapsules is good, and a uniform dispersed state is obtained. Further, when the microcapsules are added and dispersed, mixing shearing force and processing Not destroyed by the heat of. Therefore, the present resin composition can be molded without stickiness or trouble due to oil separation, and the obtained molded product exhibits excellent mechanical properties and can be suitably used as a friction and wear resistant material for high loads.
【0033】[0033]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】実施例1としての成形品における摩擦係数の時
間変化を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing a change over time in a friction coefficient of a molded article as Example 1.
【図2】実施例2としての成形品における摩擦係数の時
間変化を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a change with time of a friction coefficient in a molded article as Example 2.
【図3】比較例としての成形品における摩擦係数の時間
変化を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the change over time in the coefficient of friction of a molded product as a comparative example.
【図4】摩擦摩耗試験機の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a friction wear tester.
1…試験片 2…相手材 3…摩擦面 1 ... test piece 2 ... mating material 3 ... friction surface
Claims (5)
油を被覆してなる含油マイクロカプセル。1. An oil-containing microcapsule obtained by coating a liquid lubricating oil with a three-dimensional urethane polymer film.
シアネート、脂肪属系多価イソシアネート及び液状潤滑
油を含む疎水性液体を作り、 前記疎水性液体を親水性液体中に乳化分散させ、 前記親水性液体中に多価アルコールと架橋剤とを添加
し、 前記疎水性液体の液滴表面において重合反応と架橋反応
とを同時に進行させて生成される三次元化ウレタン高分
子膜により前記潤滑油の液滴を被覆する各工程を含む、
請求項1記載のマイクロカプセルの製造方法。 【化1】 2. A hydrophobic liquid containing an aromatic polyvalent isocyanate represented by the structural formula 1 and an aliphatic polyvalent isocyanate and a liquid lubricating oil is prepared, and the hydrophobic liquid is emulsified and dispersed in a hydrophilic liquid. By adding a polyhydric alcohol and a cross-linking agent to the hydrophilic liquid, a three-dimensional urethane polymer film produced by simultaneously advancing the polymerization reaction and the cross-linking reaction on the droplet surface of the hydrophobic liquid Each step of coating the lubricating oil droplets,
The method for producing the microcapsule according to claim 1. Embedded image
リウレタンエラストマーに配合してなるマイクロカプセ
ル配合樹脂組成物。3. A resin composition containing microcapsules obtained by mixing the oil-containing microcapsules according to claim 1 with a polyurethane elastomer.
価イソシアネートとの混合物に対する潤滑油の重量比が
好ましくは4/4以上15/4以下、さらに好ましくは
5/4以上10/4以下、 前記イソシアネート混合物中の脂肪族系多価イソシアネ
ートに対する芳香族系多価イソシアネートの重量比が好
ましくは1/7以上15/1以下、さらに好ましくは3
/5以上3/1以下、 前記イソシアネート混合物に対する多価アルコールの重
量比が好ましくは1/16以上12/16以下、さらに
好ましくは4/16以上8/16以下、 前記イソシアネート混合物に対する架橋剤の重量比が好
ましくは0.01/8以上0.2/8以下、さらに好ま
しくは0.05/8以上0.1/8以下の範囲である請
求項2記載の製造方法。4. The weight ratio of the lubricating oil to the mixture of the aliphatic polyvalent isocyanate and the aromatic polyvalent isocyanate is preferably 4/4 or more and 15/4 or less, more preferably 5/4 or more and 10/4 or less. The weight ratio of the aromatic polyvalent isocyanate to the aliphatic polyvalent isocyanate in the isocyanate mixture is preferably 1/7 or more and 15/1 or less, more preferably 3
/ 5 or more and 3/1 or less, the weight ratio of the polyhydric alcohol to the isocyanate mixture is preferably 1/16 or more and 12/16 or less, more preferably 4/16 or more and 8/16 or less, and the weight of the cross-linking agent to the isocyanate mixture. The production method according to claim 2, wherein the ratio is preferably 0.01 / 8 or more and 0.2 / 8 or less, more preferably 0.05 / 8 or more and 0.1 / 8 or less.
油マイクロカプセルを配合したポリウレタンプレポリマ
ーの注型重合反応により目的成形品の形成と同時に生成
される請求項3記載のマイクロカプセル配合樹脂組成
物。5. The microcapsule-containing resin composition according to claim 3, wherein the polyurethane elastomer is produced at the same time as the formation of a target molded article by a cast polymerization reaction of a polyurethane prepolymer containing the oil-containing microcapsules.
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|---|---|---|---|
| JP12925996A JP3035726B2 (en) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | Oil-containing microcapsules, method for producing the same, and resin composition containing microcapsules |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100753471B1 (en) * | 2001-09-06 | 2007-08-31 | 주식회사 엘지생활건강 | Method for producing microcapsules containing triclosan |
| US7264875B2 (en) | 2003-03-26 | 2007-09-04 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Microcapsules and processes for producing the same |
| US7279121B2 (en) | 2003-12-11 | 2007-10-09 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Process for producing electrophoretic microcapsules |
| JP2009531169A (en) * | 2006-03-30 | 2009-09-03 | ゲーアーテー・マイクロエンカプセレイション・アクチエンゲゼルシャフト | Microcapsules with acetylenecarbamide-polyurea polymers and their formulations for controlled release |
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| GB2603487A (en) * | 2021-02-04 | 2022-08-10 | Stewart Callum | Composition |
| CN115710540A (en) * | 2022-11-07 | 2023-02-24 | 波顿香料股份有限公司 | Microcapsule emulsion for coating essence and preparation method thereof |
-
1996
- 1996-04-26 JP JP12925996A patent/JP3035726B2/en not_active Expired - Fee Related
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