CN104080839A - 聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法以及聚碳酸酯类树脂微粒 - Google Patents
聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法以及聚碳酸酯类树脂微粒 Download PDFInfo
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Abstract
本发明能够提供一种圆球状、表面平滑的聚碳酸酯类树脂(A)的微粒,其如下制造:将聚碳酸酯类树脂(A)、不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)和有机溶剂(C)溶解混合,之后形成相分离为以聚碳酸酯类树脂(A)为主成分的溶液相和以聚合物(B)为主成分的溶液相这2相的体系,在所述相分离为2相的体系中形成乳液,然后在80℃以上的温度下接触聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂。本发明提供一种聚碳酸酯类树脂微粒,特别是适合于化妆品、具有光散射功能的膜等的粒子表面平滑的圆球状聚碳酸酯类树脂微粒。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法以及聚碳酸酯类树脂微粒。
背景技术
聚合物微粒与膜、纤维、注射成型品、挤出成型品等聚合物成型品不同,其特点为高比表面积、球状,可以用于各种材料的改性、改良。作为主要用途,可以列举化妆品的改性剂、调色剂(toner)用添加剂、涂料用添加剂、成型品中的添加剂、膜的光散射剂等(专利文献1、2)。
作为通用的聚合物微粒,可以列举采用作为公知方法的乳液聚合、悬浮聚合制造的丙烯酸树脂粒子、聚苯乙烯树脂粒子等,它们被用于上述各种用途。
另一方面,作为与丙烯酸树脂、聚苯乙烯相比高耐热、高折射、高强度、耐气候性优异的聚合物,已知有聚碳酸酯,其在成型品用途中被用于广泛的用途。然而,几乎没有公开过将聚碳酸酯制成微粒形状的技术,而为了得到粉状物,主流技术为粉碎法(专利文献3)。
另一方面,作为聚合物微粒的制造方法,已知有专利文献4记载的利用乳液的方法,并且也尝试了聚碳酸酯粒子的制造,然而所得粒子的表面凹凸,在化妆品用途等所要求的粒子流动性等方面,不具有充分的特性(专利文献4)。
此外,还公开了在硅油中熔融聚碳酸酯,用均质器搅拌后使其冷却,制造聚碳酸酯粒子的方法,然而,虽然得到的聚碳酸酯粒子中也存在有圆球状且表面平滑的微粒,但纤维状的聚碳酸酯占大多数,并且微粒的分离也困难,因此在该制法中,也无法得到流动性等充分的聚碳酸酯粒子(专利文献5)。
[专利文献1]日本特开2010-8757号公报
[专利文献2]日本特开2005-220035号公报
[专利文献3]日本特开2011-26471号公报
[专利文献4]国际公开2009/142231号
[专利文献5]日本特开2001-213970号公报
发明内容
本发明的课题在于提供一种聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法,以及特别是适合于化妆品、具有光散射功能的膜等的粒子表面平滑的圆球状聚碳酸酯类树脂微粒。
为了完成上述课题,本发明人等进行了深入研究,结果完成下述发明。
即,本发明具有以下构成。
[1]一种聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法,其特征在于,将聚碳酸酯类树脂(A)、不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)和有机溶剂(C)溶解混合,之后形成相分离为以聚碳酸酯类树脂(A)为主成分的溶液相和以聚合物(B)为主成分的溶液相这2相的体系,在所述相分离为2相的体系中形成乳液,然后在80℃以上的温度下接触聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂,使聚碳酸酯类树脂(A)的微粒析出。
[2]如[1]所述的聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法,其特征在于,聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂的接触温度为90℃以上。
[3]如[1]或[2]所述的聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法,其特征在于,聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂的接触量的比例是相对于乳液总质量1质量份为1~10质量份。
[4]如[1]~[3]中任一项所述的聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法,其特征在于,聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂为水、甲醇、乙醇中的任一种。
[5]如[1]~[4]中任一项所述的聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法,其特征在于,聚合物(B)为聚乙烯醇、羟丙基纤维素、聚环氧乙烷、聚乙二醇中的任一种。
[6]如[1]~[5]中任一项所述的聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法,其特征在于,有机溶剂(C)为非质子性极性溶剂。
[7]如[6]所述的聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法,其特征在于,非质子性极性溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、碳酸1,2-亚丙酯中的任一种。
[8]一种聚碳酸酯类树脂微粒,其特征在于,平均球形度为80以上。
[9]如[8]所述的聚碳酸酯类树脂微粒,其特征在于,含有60%以上球形度为80以上的聚碳酸酯类树脂(A)的微粒。
[10]如[8]或[9]所述的聚碳酸酯类树脂微粒,其特征在于,平均粒径为0.1~100μm。
[11]如[8]~[10]中任一项所述的聚碳酸酯类树脂微粒,其特征在于,粒径分布指数为1~3。
根据本发明的聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法,能够简便地制造表面平滑的圆球状聚碳酸酯类树脂微粒。通过本发明所得的圆球状聚碳酸酯类树脂微粒,由于是具有平滑表面的粒子,因此具有良好的滑动性,而且,由于是兼具有聚碳酸酯类树脂的高耐热性、高折射率性、高耐气候性的高性能微粒,因此可以适合用于粉底、口红、男性化妆品用磨砂剂(scrub agent)等化妆品用材料和添加剂、涂凝成型用材料、快速成型·快速制造用材料、塑料溶胶用糊树脂、粉末粘连材料、涂料用添加剂、塑料膜·片的滑动性提高剂、防粘连剂、光泽调节剂、消光加工剂、光散射剂、表面高硬度改进剂、韧性提高材料等各种改性剂、液晶显示装置用隔片、色谱用填充材料、微胶囊用助剂、药物输送系统·诊断药等医疗用材料、香料·农药的保持剂、化学反应用催化剂及其载体、气体吸附剂、陶瓷加工用烧结材料、测定·分析用的标准粒子、食品工业领域用的粒子、粉体涂料用材料、电子照片显影用调色剂、导电性粒子的核粒子、金属的造孔材料用的粒子等。
附图说明
图1是用扫描型电子显微镜观察实施例1中制造的聚碳酸酯类树脂微粒的观察图。
图2是用扫描型电子显微镜观察实施例2中制造的聚碳酸酯类树脂微粒的观察图。
图3是用扫描型电子显微镜观察比较例1中制造的聚碳酸酯类树脂微粒的观察图。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
本发明的一种实施方式中的表面平滑的圆球状聚碳酸酯类树脂微粒是通过下述方法制造的,即,将聚碳酸酯类树脂(A)、不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)和有机溶剂(C)溶解混合,之后形成相分离为以聚碳酸酯类树脂(A)为主成分的溶液相和以聚合物(B)为主成分的溶液相这2相的体系,在所述相分离为2相的体系中形成乳液,然后使其与聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂的接触温度为80℃以上,使聚碳酸酯类树脂(A)的微粒析出。
本实施方式中所谓的聚碳酸酯类树脂(A)是具有碳酸酯基的聚合物,可以列举脂肪族聚碳酸酯、芳香族聚碳酸酯等,例如可以列举具有下述通式所代表的结构的物质。
此处,R1和R2各自独立地表示氢、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为5~7的环烷基、碳原子数为6~12的芳基、或卤素基团,m和n各自独立地表示0~4的整数,X为由直接键、氧、硫、SO、SO2、CR3R4(此处,R3和R4各自独立地表示氢、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为6~12的芳基,并且彼此可以相同也可以不同。)、碳原子数为5~11的亚环烷基(cycloalkylidene)、碳原子数为2~10的亚烷基、聚二甲基硅氧烷基或三氟甲基所示结构表示的重复单元。
关于取代基R1和R2的具体例子,作为前述烷基,例如可以列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、新戊基、正己基、异己基、仲己基、叔己基、新己基、环戊基甲基等,作为前述环烷基,例如可以列举环戊基、环己基、甲基环戊基、环庚基、甲基环己基、二甲基环戊基、乙基环戊基等,作为前述芳基,例如可以列举苯基、甲基苯基、乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、环己基苯基、4-联苯基、3-联苯基、1-萘基、2-萘基、甲基萘基、二甲基萘基、乙基萘基等,作为前述卤原子,可以列举氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。
关于X的CR3R4中R3和R4的具体例子,可以列举氢原子,作为前述烷基,例如可以列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、新戊基、正己基、异己基、仲己基、叔己基、新己基、环戊基甲基等,作为前述环烷基,例如可以列举环戊基、环己基、甲基环戊基、环庚基、甲基环己基、二甲基环戊基、乙基环戊基等,作为前述芳基,例如可以列举苯基、甲基苯基、乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、环己基苯基、4-联苯基、3-联苯基、1-萘基、2-萘基、甲基萘基、二甲基萘基、乙基萘基等。
从获得的容易程度、成本的观点考虑,R1和R2优选为氢原子,对于X来说,优选CR3R4中的R3和R4为甲基或氢原子,最优选为甲基。
对于聚碳酸酯类树脂(A)的分子量、分子量分布来说,只要实质上能够溶解于有机溶剂(C),则没有特别限定,而在容易维持粒子结构、提高耐水解性方面,作为重均分子量,优选为1万以上,更优选为1万5千以上,进一步优选为2万以上,特别优选为5万以上,最优选为10万以上。上限没有特别限制,可以为100万以下。此处所谓的重均分子量是通过使用四氢呋喃作为溶剂的凝胶渗透色谱(GPC)所测定的聚苯乙烯(PS)换算的重均分子量。
这些聚碳酸酯类树脂可以由公知的制造方法制造,例如可以列举界面聚合法、熔融酯交换法、固相酯交换法、环状碳酸酯化合物的开环聚合法等。作为在公知的制造方法中使用的聚碳酸酯类树脂的原料,可以列举二元酚和碳酰氯或碳酸二苯酯等。
作为二元酚的具体例子,例如可以列举二(4-羟基苯基)甲烷、1,1-二(4-羟基苯基)乙烷、1,2-二(4-羟基苯基)乙烷、2,2-二(4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(3-甲基-4-羟基苯基)丁烷、2,2-二(4-羟基苯基)丁烷、2,2-二(4-羟基苯基)辛烷、4,4-二(4-羟基苯基)庚烷、1,1-二(4-羟基苯基)-1,1-二苯基甲烷、1,1-二(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、1,1-二(4-羟基苯基)-1-苯基甲烷、二(4-羟基苯基)醚、二(4-羟基苯基)硫醚、二(4-羟基苯基)砜、1,1-二(4-羟基苯基)环戊烷、1,1-二(4-羟基苯基)环己烷、2,2-二(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(3-苯基-4-羟基苯基)丙烷、2-(3-甲基-4-羟基苯基)-2-(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、二(3-甲基-4-羟基苯基)硫醚、二(3-甲基-4-羟基苯基)砜、二(3-甲基-4-羟基苯基)甲烷、1,1-二(3-甲基-4-羟基苯基)环己烷、4,4’-二羟基联苯、2,2-二(2-甲基-4-羟基苯基)丙烷、1,1-二(2-丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丁烷、1,1-二(2-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)乙烷、1,1-二(2-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙烷、1,1-二(2-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丁烷、1,1-二(2-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)异丁烷、1,1-二(2-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)庚烷、1,1-二(2-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-1-苯基甲烷、1,1-二(2-叔戊基-4-羟基-5-甲基苯基)丁烷、二(3-氯-4-羟基苯基)甲烷、二(3,5-二溴-4-羟基苯基)甲烷、2,2-二(3-氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(3-氟-4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(3-溴-4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(3,5-二氟-4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(3,5-二氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(3-溴-4-羟基-5-氯苯基)丙烷、2,2-二(3,5-二氯-4-羟基苯基)丁烷、2,2-二(3,5-二溴-4-羟基苯基)丁烷、1-苯基-1,1-二(3-氟-4-羟基苯基)乙烷、二(3-氟-4-羟基苯基)醚、3,3’-二氟-4,4’-二羟基联苯、1,1-二(3-环己基-4-羟基苯基)环己烷、二(4-羟基苯基)亚砜、2,2-二(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-二(3-苯基-4-羟基苯基)环己烷、二(3-苯基-4-羟基苯基)砜、4,4’-(3,3,5-三甲基亚环己基)二苯酚、两末端苯酚聚二甲基硅氧烷等,这些二元酚可以使用1种,或者也可以使用2种以上。此外,在不损害本发明的范围内,还可以共聚其他成分。
作为本实施方式中使用的不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B),在不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)中,可以列举热塑性树脂、热固性树脂,而从容易溶解于有机溶剂(C)的观点考虑,优选热塑性树脂。
具体来说,可以列举聚乙烯醇(也可以是完全皂化型或部分皂化型的聚乙烯醇)、聚(乙烯醇-乙烯)共聚物(也可以是完全皂化型或部分皂化型的聚(乙烯醇-乙烯)共聚物)、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚环氧乙烷、蔗糖脂肪酸酯、聚(氧乙烯脂肪酸酯)、聚(氧乙烯月桂脂肪酸酯)、聚(乙二醇单脂肪酸酯)、聚(氧乙烯烷基苯基醚)、聚(氧烷基醚)、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸钠、聚苯乙烯磺酸、聚苯乙烯磺酸钠、聚乙烯基吡咯烷鎓氯化物、聚(苯乙烯-马来酸)共聚物、氨基聚(丙烯酰胺)、聚(对乙烯基苯酚)、聚烯丙基胺、聚乙烯基醚、聚乙烯醇缩甲醛、聚(丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酰胺)、聚(氧乙烯胺)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(乙烯基吡啶)、聚氨基砜、聚乙烯亚胺等合成树脂、麦芽糖、纤维二糖、乳糖、蔗糖等二糖类、纤维素、脱乙酰壳多糖(chitosan)、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、乙基羟基纤维素、羧甲基乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、纤维素酯等纤维素衍生物、直链淀粉及其衍生物、淀粉及其衍生物、糊精、环糊精、海藻酸钠及其衍生物等多糖类或其衍生物、明胶、酪蛋白、胶原蛋白、白蛋白、丝心蛋白、角蛋白、纤维蛋白、卡拉胶、硫酸软骨素、阿拉伯胶、琼脂、蛋白质等。从粒径分布变窄的观点出发,优选为聚乙烯醇(也可以是完全皂化型或部分皂化型的聚乙烯醇)、聚(乙烯醇-乙烯)共聚物(也可以是完全皂化型或部分皂化型的聚(乙烯醇-乙烯)共聚物)、聚乙二醇、聚环氧乙烷、蔗糖脂肪酸酯、聚(氧乙烯烷基苯基醚)、聚(氧烷基醚)、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、乙基羟基纤维素、羧甲基乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、纤维素酯等纤维素衍生物、聚乙烯吡咯烷酮,更优选为聚乙烯醇(也可以是完全皂化型或部分皂化型的聚乙烯醇)、聚(乙烯醇-乙烯)共聚物(完全皂化型或部分皂化型的聚(乙烯醇-乙烯)共聚物)、聚乙二醇、聚环氧乙烷、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、乙基羟基纤维素、羧甲基乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、纤维素酯等纤维素衍生物、聚乙烯吡咯烷酮,特别优选为聚乙烯醇(也可以是完全皂化型或部分皂化型的聚乙烯醇)、聚乙二醇、聚环氧乙烷、羟丙基纤维素。
不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)的分子量,以重均分子量计优选为1,000~100,000,000,更优选为1,000~10,000,000,进一步优选为5,000~1,000,000,特别优选为10,000~500,000的范围,最优选的范围是10,000~100,000的范围。
此处所谓的重均分子量是指通过使用水作为溶剂的凝胶渗透色谱(GPC)进行测定,以聚乙二醇进行换算的重均分子量。
在无法用水进行测定时使用二甲基甲酰胺,还无法测定时使用四氢呋喃,再无法测定时使用六氟异丙醇。
本实施方式中使用的有机溶剂(C)是溶解聚碳酸酯类树脂(A)和不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)的溶剂。
作为这种有机溶剂(C),具体来说,可以列举乙酸乙酯、乙酸甲酯等酯类溶剂、氯仿、溴仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、氯苯、2,6-二氯甲苯等卤代烃类溶剂、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、甲基丁基酮等酮类溶剂、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、碳酸1,2-亚丙酯、磷酸三甲酯、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(imidazolidinone)、环丁砜、乙腈等非质子性极性溶剂、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等羧酸溶剂、苯甲醚、乙醚、四氢呋喃、二异丙基醚、二氧杂环己烷、二乙二醇二甲醚、二甲氧基乙烷等醚类溶剂、或它们的混合物。优选为芳香族烃类溶剂、脂肪族烃类溶剂、卤代烃类溶剂、醇类溶剂、醚类溶剂、非质子性极性溶剂、羧酸溶剂,进一步优选的溶剂是作为水溶性溶剂的醇类溶剂、非质子性极性溶剂、羧酸溶剂,非常优选的溶剂是非质子性极性溶剂。在非质子性极性溶剂中,从操作性容易的观点出发,优选为N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、碳酸1,2-亚丙酯等,特别优选为N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜,最优选为N-甲基-2-吡咯烷酮。这些溶剂可以使用多种,也可以单独使用。
“将聚碳酸酯类树脂(A)、不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)和有机溶剂(C)溶解混合,之后形成的相分离为以聚碳酸酯类树脂(A)为主成分的溶液相和以聚合物(B)为主成分的溶液相这2相的体系”是指将聚碳酸酯类树脂(A)、不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)和有机溶剂(C)混合时,分成主要包含聚碳酸酯类树脂(A)的溶液相和主要包含不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)的溶液相这2相的体系。
通过使用这种产生相分离的体系,在相分离的条件下混合,进行乳化,可以形成乳液。
需要说明的是,在上述过程中,聚合物是否溶解,可以如下判断:在实施本发明的温度下,即在将聚碳酸酯类树脂(A)和不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)溶解混合,使其分离为2相时的温度下,相对于有机溶剂(C)是否溶解超过1质量%。
在该乳液中,聚碳酸酯类树脂(A)的溶液相为分散相,不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)的溶液相为连续相,然后通过使聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂与该乳液接触,能够从乳液中的聚碳酸酯类树脂(A)的溶液相中析出聚碳酸酯类树脂(A)的微粒,得到由聚碳酸酯类树脂(A)构成的聚合物微粒。
本实施方式中所谓的聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂是指不溶解聚碳酸酯类树脂(A)的溶剂。所谓不溶解于溶剂,是指相对于聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂的溶解度为1质量%以下,溶解度更优选为0.5质量%以下,进一步优选为0.1质量%以下。
在本实施方式的制造方法中,使用聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂,作为这种不良溶剂,优选为聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂,并且为溶解不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)的溶剂。由此,可以有效地析出由聚碳酸酯类树脂(A)构成的聚碳酸酯类树脂(A)的微粒。此外,溶解聚碳酸酯类树脂(A)和不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)的溶剂与聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂优选为均匀混合的溶剂。
作为本实施方式中的不良溶剂,取决于使用的聚碳酸酯类树脂(A)的种类,优选取决于使用的聚碳酸酯类树脂(A)和不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)这两者的种类,具体例示的话,可以列举选自戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、正癸烷、正十二烷、正十三烷、环己烷、环戊烷等脂肪族烃类溶剂、苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类溶剂、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇等醇类溶剂、水中的至少一种溶剂等。
从有效地使聚碳酸酯类树脂(A)粒子化的观点考虑,聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂优选为芳香族烃类溶剂、脂肪族烃类溶剂、醇类溶剂、水,更优选为醇类溶剂、水,最优选为水。
在本实施方式中,通过适当地选择并组合聚碳酸酯类树脂(A)、不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)、溶解它们的有机溶剂(C)和聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂,能够有效地析出聚碳酸酯类树脂(A),得到聚合物微粒。
将聚碳酸酯类树脂(A)、不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)、溶解它们的有机溶剂(C)混合溶解而得到的液体,需要相分离为以聚碳酸酯类树脂(A)为主成分的溶液相和以不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)为主成分的溶液相这2相。这时,以聚碳酸酯类树脂(A)为主成分的溶液相的有机溶剂(C)和以不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)为主成分的有机溶剂(C)可以相同也可以不同,但优选为实质上相同的溶剂。
产生2相分离状态的条件,根据聚碳酸酯类树脂(A)或不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)的种类、聚碳酸酯类树脂(A)或不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)的分子量、有机溶剂(C)的种类、聚碳酸酯类树脂(A)或不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)的浓度、将要实施发明的温度、压力而不同。
为了得到容易形成相分离状态的条件,优选使聚碳酸酯类树脂(A)和不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)的溶解度参数(以下,有时也称为SP值)之差较大。
这时,作为SP值之差,优选为1(J/cm3)1/2以上,更优选为2(J/cm3)1/2以上,进一步优选为3(J/cm3)1/2以上,特别优选为5(J/cm3)1/2以上,最优选为8(J/cm3)1/2以上。如果SP值在该范围内,则容易产生相分离,此外,由于容易产生相分离,因此能够得到聚碳酸酯类树脂成分的含有率更高的聚碳酸酯类树脂微粒。只要聚碳酸酯类树脂(A)和不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)这两者溶于有机溶剂(C),就没有特别限定,作为SP值之差的上限,优选为20(J/cm3)1/2以下,更优选为15(J/cm3)1/2以下,进一步优选为10(J/cm3)1/2以下。此外,此处所谓的SP值是基于Fedor推算法计算的值,其基于内聚能密度和摩尔分子体积进行计算(以下,有时也称为计算法。)(“SP値基礎·応用と計算方法”(“SP值基础·应用和计算方法”)山本秀树著,株式会社情报机构,2005年3月31日发行)。在根据本方法无法计算时,可以通过判断在已知溶解度参数的溶剂中是否溶解的实验法而算出SP值(以下,有时也称为实验法。),并使用该值来代替(“聚合物手册第4版(Polymer Handbook Fourth Edition)”J·Brand著,Wiley公司,1998年发行)。
为了选择形成相分离状态的条件,可以利用3成分相图进行判断,所述3成分相图是采用简单的预实验,通过观察改变聚碳酸酯类树脂(A)、不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)和溶解它们的有机溶剂(C)这3种成分的比率时的状态而制作的。
对于相图的制作来说,是在将聚碳酸酯类树脂(A)、不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)和有机溶剂(C)以任意的比例混合溶解,进行静置时,在至少3点以上、优选5点以上、更优选10点以上的点处判断是否产生界面而制作的,通过区分分离为2相的区域和成为1相的区域,能够明确形成相分离状态的条件。
这时,为了判断是否为相分离状态,在将要实施本发明的温度、压力下将聚碳酸酯类树脂(A)、不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)和有机溶剂(C)调整为任意比例后,使聚碳酸酯类树脂(A)、不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)完全溶解,溶解后进行充分的搅拌,放置3天,确认是否产生了宏观上的相分离。但在形成充分稳定的乳液时,即使放置3天,有时也未产生宏观上的相分离。这时,使用光学显微镜·相位差显微镜等观察是否在微观上产生了相分离,从而判断有无相分离。
相分离是通过在有机溶剂(C)中分离为以聚碳酸酯类树脂(A)为主成分的聚碳酸酯类树脂(A)的溶液相和以不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)为主成分的聚合物(B)的溶液相而产生的。这时,聚碳酸酯类树脂(A)的溶液相是主要分配有聚碳酸酯类树脂(A)的相,聚合物(B)的溶液相是主要分配有不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)的相。这时,聚碳酸酯类树脂(A)的溶液相和聚合物(B)的溶液相具有与聚碳酸酯类树脂(A)、不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)的种类和使用量相对应的体积比。
作为能够得到相分离状态并且能够在工业上实施的浓度,聚碳酸酯类树脂(A)、不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)的相对于有机溶剂(C)的浓度,以能溶解在有机溶剂(C)中的限度范围为前提,相对于总质量而言,各自的下限优选大于1质量%,更优选为2质量%,进一步优选为3质量%,更进一步优选为5质量%。此外,各自的上限优选为50质量%,更优选为30质量%,进一步优选为20质量%。
对于本实施方式中聚碳酸酯类树脂(A)的溶液相与聚合物(B)的溶液相这2相间的界面张力来说,由于2相均为有机溶剂,因此该界面张力小,基于该性质可以稳定地维持生成的乳液,因此粒径分布变窄。
由于本实施方式的2相间的界面张力过小,因此无法通过通常在使用的溶液中加入不同种类的溶液进行测定的悬滴法等直接测定,但可以由各相与空气的表面张力来推算,由此估计界面张力。在将各相与空气的表面张力记作r1、r2时,其界面张力r1/2可以通过r1/2=r1-r2的绝对值来推算。
这时,对于该r1/2的优选范围而言,其上限为10mN/m,更优选为5mN/m,进一步优选为3mN/m,特别优选为2mN/m。此外,其下限大于0mN/m。
本实施方式的2相间的粘度对平均粒径和粒径分布产生了影响,当粘度比较小时,存在有粒径分布变窄的倾向。
作为本实施方式的2相间的粘度比的优选范围,作为其下限,优选为0.1以上,更优选为0.2以上,进一步优选为0.3以上,更进一步优选为0.5以上,非常优选为0.8以上。此外,作为其上限,优选为10以下,更优选为5以下,进一步优选为3以下,特别优选为1.5以下,非常优选为1.2以下。其中,此处所谓的2相间的粘度比定义为,在将要实施本发明的温度条件下的、聚碳酸酯类树脂(A)的溶液相的粘度/不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)的溶液相的粘度。
使用如此所得的相分离的体系,将相分离的液相混合,使其乳液化,然后制造聚合物微粒。
为了进行微粒化,可以在通常的反应槽中实施乳液形成和微粒化工序。在本实施方式中,从工业上的实现性的观点考虑,实施乳液形成和微粒化工序的温度为0℃以上,作为上限,只要是聚碳酸酯类树脂(A)、不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)溶解并产生相分离的温度,能够得到所希望的微粒,就没有特别限定,其下限通常为0℃以上,优选为10℃以上,更优选为20℃以上。此外,其上限优选为300℃以下,进一步优选为200℃以下,更优选为160℃以下,特别优选为140℃以下的范围,非常优选为100℃以下。
对于适合实施本发明的压力来说,从工业上的实现性的观点考虑,为常压状态~10个大气压的范围。作为优选的下限,为1个大气压。作为优选的上限,为5个大气压,进一步优选为3个大气压,更优选为2个大气压。
此外,反应槽优选使用非活性气体。具体来说是氮气、氦气、氩气、二氧化碳,优选为氮气、氩气。
通过在这种条件下混合相分离体系状态而形成乳液。也就是说,通过对上述所得的相分离溶液施加剪切力而生成乳液。
在乳液的形成之时,以聚碳酸酯类树脂(A)的溶液相成为粒子状液滴的方式形成乳液,一般在相分离时具有以下倾向,当不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)的溶液相的体积大于聚碳酸酯类树脂(A)的溶液相的体积时,容易形成这种形态的乳液,特别是聚碳酸酯类树脂(A)的溶液相的体积比相对于2相的合计体积1优选小于0.5,并优选在0.4~0.1之间。
在制作上述相图时,通过预先同时测定各成分浓度下的体积比,能够设定合适的范围。
在本制造方法中得到的微粒是粒径分布窄的微粒,其原因在于,在乳液形成的阶段中能够得到非常均匀的乳液。该倾向在使用溶解聚碳酸酯类树脂(A)和不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)这两者的单一溶剂时显著。因此,为了获得足以形成乳液的剪切力,只要使用基于现有的公知方法进行的搅拌即可,可以通过使用搅拌桨的液相搅拌法、使用连续双轴混合机的搅拌法、使用均质器的混合法、超声波照射等通常公知的方法进行混合。
特别是在使用搅拌桨进行搅拌时,搅拌速度也取决于搅拌桨的形状,搅拌速度优选为50rpm~1200rpm,更优选为100rpm~1000rpm,进一步优选为200rpm~800rpm,特别优选为300~600rpm。
作为搅拌桨,具体来说,可以列举螺旋桨型、划桨型、平桨型、涡轮型、双锥型、单锥型、单带型、双带型、螺杆型、螺带型等,但只要可以对体系施加充分的剪切力,就并不特别限定于此。此外,为了进行有效的搅拌,还可以在槽内设置挡板等。
此外,为了生成乳液,不一定仅使用搅拌机,还可以使用乳化机、分散机等通常公知的装置。具体例示的话,可以列举均质器(IKA公司制)、Polytron(Kinematica公司制)、TK自动均质器(特殊机化工业公司制)等间歇式乳化机、Ebara Mild(荏原制作所公司制)、T.K.Filmics、T.K.管道混合机(特殊机化工业公司制)、胶体磨(神钢Pantech公司(神鋼パンテック社)制)、铲泥机、三角湿式微粉碎机(三井三池化工机公司制)、超声均质器、静态混合机等。
将如此所得的乳液提供至接下来的析出微粒的工序。
为了得到聚碳酸酯类树脂(A)的微粒,通过使聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂与前述工序中制造的乳液接触,以对应于乳液粒径的直径析出微粒。
本发明具有较大的特征,即,特别是通过使聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂的接触温度为80℃以上,首次能够使聚碳酸酯类树脂(A)的微粒形成圆球状且表面平滑的形态。
在本实施方式中,与不良溶剂接触时的温度是聚碳酸酯类树脂(A)的微粒以圆球状且表面平滑的微粒形态析出的范围,优选的不良溶剂的接触温度为80℃以上,从进一步增加圆球粒子比例的观点考虑,进一步优选为85℃以上,最优选为90℃以上。其上限值为聚碳酸酯类树脂(A)不会分解的300℃以下。
不良溶剂与乳液的接触方法可以是向不良溶剂中加入乳液的方法,也可以是向乳液中加入不良溶剂的方法,但优选向乳液中加入不良溶剂的方法。
这时,作为投入不良溶剂的方法,只要可以得到本实施方式中制造的聚合物微粒,就没有特别限定,可以是连续滴加法、分批添加法、一次性添加法中的任一种方法,而为了在添加不良溶剂时,不会产生乳液凝聚·融合·合并、粒径分布变宽、生成大于1000μm的块状物,优选连续滴加法、分批滴加法,为了在工业上有效地实施,最优选连续滴加法。
作为加入不良溶剂的时间,为10分钟以上50小时以内,更优选为15分钟以上10小时以内,进一步优选为30分钟以上5小时以内。
如果在比上述范围更短的时间内实施,则随着乳液的凝聚·融合·合并,有时粒径分布变宽或生成块状物。此外,在以更长的时间实施时,在考虑工业实施时是不现实的。
通过在上述时间范围内进行,在由乳液转变为聚合物微粒时,可以抑制粒子间的凝聚,得到粒径分布窄的聚合物微粒。
加入的不良溶剂的量取决于乳液的状态,通常为0.1质量份~10质量份。由于不良溶剂的接触温度为80℃以上,因此存在聚碳酸酯类树脂(A)的析出需要大量水的倾向,因此优选的不良溶剂的量为1质量份以上,更优选为2质量份以上,最优选为3质量份以上。
对于不良溶剂与乳液的接触时间来说,只要是使微粒析出的充分时间即可,而为了产生充分的析出并且得到高效的生产率,优选为不良溶剂添加结束后5分钟~50小时,更优选为5分钟以上10小时以内,进一步优选为10分钟以上5小时以内,特别优选为20分钟以上4小时以内,最优选为30分钟以上3小时以内。
如此制作的聚碳酸酯系微粒分散液可以通过过滤、减压过滤、加压过滤、离心分离、离心过滤、喷雾干燥等通常公知的方法进行固液分离而回收微粒粉体。
固液分离的聚合物微粒根据需要用溶剂等进行洗涤,由此除去附着或含有的杂质等,进行纯化。
在本实施方式的方法中,可以对于在得到微粒粉体时进行的固液分离工序中分离的有机溶剂(C)和不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)进行再循环利用。
固液分离中得到的溶剂是不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)、有机溶剂(C)和不良溶剂的混合物。通过从该溶剂中除去不良溶剂,可以作为乳液形成用的溶剂而再利用。作为除去不良溶剂的方法,可以用通常公知的方法进行,具体来说,可以列举简单蒸馏、减压蒸馏、精密蒸馏、薄膜蒸馏、萃取、膜分离等,优选利用简单蒸馏、减压蒸馏、精密蒸馏的方法。
在进行简单蒸馏、减压蒸馏等蒸馏操作时,与聚合物微粒制造时同样,由于对体系加热,可能会促进不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)、有机溶剂(C)的热解,因此优选在尽可能无氧的状态下进行,更优选在非活性气氛下进行。具体来说,优选在氮气、氦气、氩气、二氧化碳条件下实施。此外,还可以再添加作为抗氧化剂的酚系化合物。
再循环时,优选尽可能地除去不良溶剂,具体来说,不良溶剂的残留量相对于再循环的有机溶剂(C)和不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)的总量为10质量%以下,优选为5质量%以下,更优选为3质量%以下,特别优选为1质量%以下。在超过该范围时,由于微粒的粒径分布变宽、粒子凝聚,因此不优选。
再循环使用的溶剂中的不良溶剂的量可以用通常公知的方法测定,可以用气相色谱法、卡尔费休法等测定。
在除去不良溶剂的操作中,由于现实中有时会损失有机溶剂(C)、不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)等,因此优选适当地、重新调整至初期的组成比。
接着,对于由本实施方式的制造方法得到的表面平滑的圆球状聚碳酸酯类树脂微粒进行详细说明。
本实施方式中的表面平滑的聚碳酸酯类树脂微粒,其特征在于平均球形度为80以上。从提高微粒的流动性,适合于化妆品、膜等各种用途的观点考虑,优选为85以上,更优选为90以上,进一步优选为95以上,最优选为98以上。此外,其上限值为100。
此外,所谓平均球形度是使用扫描型电子显微镜随机选择的30个粒子的球形度的平均值,根据下述式进行计算。所谓球形度是各个粒子的短径与长径之比,根据下述式进行计算。
其中,S:球形度、n:测定数(=30)、DS:各个粒子的短径、DL:各个粒子的长径。
本实施方式中的表面平滑的聚碳酸酯类树脂微粒含有60%以上的球形度为80以上的微粒。从进一步提高微粒的流动性,适合于化妆品、膜等各种用途的观点考虑,球形度为80以上的微粒的含有比例优选为70%以上,更优选为80%以上,进一步优选为85%以上,特别优选为90%以上,最优选为95%以上。上限为100%,即全部微粒的球形度占80以上。
此外,球形度为80以上的微粒的含有比例如下计算,从扫描型电子显微镜照片中随机选择100μm×100μm范围的面积,由球形度为80以上的微粒所占的面积以及球形度小于80的形态的聚合物所占的面积并根据下述式进行计算。
其中,P80:球形度为80以上的微粒的含有比例、n≥80:球形度为80以上的微粒的测定数、n<80:球形度小于80的形态的聚合物的测定数、S≥80:球形度为80以上的微粒所占的面积、S<80:球形度小于80的形态的聚合物所占的面积。
本实施方式中的表面平滑的聚碳酸酯类树脂微粒的数均粒径通常为100μm以下,优选的方式为50μm以下,更优选的方式为30μm以下,特别优选为20μm以下,最优选为10μm以下,并且可以根据化妆品、膜等用途来确定适当的粒径范围。
作为下限,在用于调色剂等的情况下,由于容易产生粒子彼此的凝聚,因此为0.1μm以上,优选为1μm以上,更优选为大于1μm,进一步优选为2μm以上,特别优选为3μm以上,最优选为5μm以上。
作为表示本实施方式中的表面平滑的聚碳酸酯类树脂微粒的粒径分布的粒径分布指数,为3以下,在化妆品、膜用途等中,优选进一步提高微粒的流动性,因此粒径分布指数优选为2以下,更优选为1.5以下,进一步优选为1.3以下,最优选为1.2以下。此外,其下限值理论上为1。
需要说明的是,此处所谓的表面平滑的聚碳酸酯类树脂微粒的数均粒径可以通过从扫描型电子显微镜照片中随机地测定100个粒子的直径,求出其算术平均值而进行计算。在上述照片中,在并非正圆状时,即椭圆状时,将粒子的最大径作为其粒径。为了准确地测定粒径,至少以1000倍以上、优选5000倍以上的倍率进行测定。
此外,粒径分布指数是使用上述所得的粒子直径的数值,并基于下述数值转换式而确定的。
PDI=Dv/Dn
其中,Ri:各个粒子的粒径、n:测定数100、Dn:数均粒径、Dv:体积平均粒径、PDI:粒径分布指数。
对于通过本实施方式得到的圆球状聚碳酸酯类树脂微粒,由于是具有平滑表面的粒子,因此具有良好的滑动性,而且,由于是兼具有聚碳酸酯类树脂的高耐热性、高折射率性、高耐气候性的高性能微粒,因此可以适合用于粉底、口红、男性化妆品用磨砂剂等化妆品用材料和添加剂、涂凝成型用材料、快速成型·快速制造用材料、塑料溶胶用糊树脂、粉末粘连材料、涂料用添加剂、塑料膜·片的滑动性提高剂、防粘连剂、光泽调节剂、消光加工剂、光散射剂、表面高硬度改进剂、韧性提高材料等各种改性剂、液晶显示装置用隔片、色谱用填充材料、微胶囊用助剂、药物输送系统·诊断药等医疗用材料、香料·农药的保持剂、化学反应用催化剂及其载体、气体吸附剂、陶瓷加工用烧结材料、测定·分析用的标准粒子、食品工业领域用的粒子、粉体涂料用材料、电子照片显影用调色剂、导电性粒子的核粒子、金属的造孔材料用的粒子等。
实施例
以下,基于实施例对本发明进行说明,但本发明并不限于这些实施例。
(1)重均分子量
(i)聚碳酸酯类树脂的分子量测定
对于重均分子量来说,使用凝胶渗透色谱法,并与基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的校正曲线进行对比而计算分子量。
装置:株式会社岛津制作所制LC-10A系列
柱:昭和电工株式会社制KF-806L×2根
移动相:四氢呋喃
流速:1.0ml/min
检测:差示折射计
柱温:30℃
(ii)不同于聚碳酸酯类树脂的聚合物的分子量测定
对于重均分子量来说,使用凝胶渗透色谱法,并与基于聚乙二醇(PEG)的校正曲线进行对比而计算分子量。
装置:株式会社岛津制作所制LC-10A系列
柱:昭和电工株式会社制GF-7MHQ×2根
移动相:10mmol/L溴化锂水溶液
流速:1.0ml/min
检测:差示折射计
柱温:40℃
(2)聚碳酸酯类树脂的玻璃化转变温度的测定
使用Seiko Instruments株式会社制Robot DSC RDC220,在氮气气氛下以10℃/分钟的速度从30℃升温至180℃,保持1分钟,以10℃/分钟的速度降温至30℃,保持1分钟,然后以10℃/分钟的速度升温至180℃,测定此时的玻璃化转变温度。
(3)平均粒径和粒径分布测定方法
对于各个微粒的粒径来说,使用扫描型电子显微镜(日本电子株式会社制扫描型电子显微镜JSM-6301NF),以1000倍的倍率观察微粒,测定长度。此外,当粒子并非正圆状时,测定长径作为其粒径。
平均粒径是从照片中随机地测定100个粒子的直径,求出其算术平均值而计算的。
表示粒径分布的粒径分布指数是使用上述所得的各个粒子直径的数值,并基于下述数值转换式而计算的。
PDI=Dv/Dn
其中,Ri:各个粒子的粒子直径、n:测定数100、Dn:数均粒径、Dv:体积平均粒径、PDI:粒径分布指数。
(4)平均球形度的测定
平均球形度是使用扫描型电子显微镜随机选择的30个粒子的球形度的平均值,根据下述式进行计算。球形度是各个粒子的短径与长径之比,根据下述式进行计算。
其中,S:球形度、n:测定数(=30)、DS:各个粒子的短径、DL:各个粒子的长径。
(5)球形度为80以上的微粒含有率的计算方法
球形度为80以上的微粒的含有比例如下计算,从扫描型电子显微镜照片中随机选择100μm×100μm范围的面积,由球形度为80以上的微粒所占的面积以及球形度小于80的形态的聚合物所占的面积并根据下述式进行计算。
其中,P80:球形度为80以上的微粒的含有比例、n≥80:球形度为80以上的微粒的测定数、n<80:球形度小于80的形态的聚合物的测定数、S≥80:球形度为80以上的微粒所占的面积、S<80:球形度小于80的形态的聚合物所占的面积。
[实施例1]
向100mL的四颈瓶中加入5.0g的聚碳酸酯(出光兴产株式会社制“TARFLON(注册商标)”A2200,重均分子量为55,000,玻璃化转变温度为150℃)作为聚合物(A)、40g的N-甲基-2-吡咯烷酮作为有机溶剂(C)、5.0g的聚乙烯醇(日本合成化学株式会社制“GOHSENOL(注册商标)”GL-05,重均分子量为13,000)作为聚合物(B),加热至80℃,搅拌至聚合物溶解。在将体系温度维持在80℃的情况下,一边以450rpm进行搅拌,一边经由送液泵,以1.64g/分钟的速度滴加作为不良溶剂的100g离子交换水。过滤所得的悬浮液,用离子交换水100g进行洗涤,对滤出的物质进行10小时的冷冻干燥,得到4.7g白色固体。在用扫描型电子显微镜观察所得的粉体时,结果为表面平滑的圆球形状,数均粒径为8.1μm,粒径分布指数为1.10,平均球形度为90。球形度为80以上的微粒为80%。所得的聚碳酸酯类树脂微粒的扫描型电子显微镜照片示于图1。
[实施例2]
向100mL的四颈瓶中加入5.0g的聚碳酸酯(出光兴产株式会社制“TARFLON(注册商标)”A2200,重均分子量为55,000,玻璃化转变温度为150℃)作为聚合物(A)、40g的N-甲基-2-吡咯烷酮作为有机溶剂(C)、5.0g的聚乙烯醇(日本合成化学株式会社制“GOHSENOL(注册商标)”GL-05,重均分子量为13,000)作为聚合物(B),加热至90℃,搅拌至聚合物溶解。在将体系温度维持在90℃的情况下,一边以450rpm进行搅拌,一边经由送液泵,以2.05g/分钟的速度滴加作为不良溶剂的150g离子交换水。过滤所得的悬浮液,用离子交换水100g进行洗涤,对滤出的物质进行10小时的冷冻干燥,得到4.2g的白色固体。在用扫描型电子显微镜观察所得的粉体时,结果为表面平滑的圆球形状,数均粒径为9.1μm,粒径分布指数为1.28,平均球形度为95。球形度为80以上的微粒为88%。所得的聚碳酸酯类树脂微粒的扫描型电子显微镜照片示于图2。
[实施例3]
除了加入41.5g的N-甲基-2-吡咯烷酮作为有机溶剂(C)、3.5g的聚乙烯醇(日本合成化学株式会社制“GOHSENOL(注册商标)”GL-05,重均分子量为13,000)作为聚合物(B)以外,使用与实施例2同样的方法进行实验,结果得到4.1g白色固体。所得的粉体的数均粒径为18.4μm,粒径分布指数为1.35,平均球形度为92。
[实施例4]
除了加入38.5g的N-甲基-2-吡咯烷酮作为有机溶剂(C)、6.5g的聚乙烯醇(日本合成化学株式会社制“GOHSENOL(注册商标)”GL-05,重均分子量为13,000)作为聚合物(B)以外,使用与实施例2同样的方法进行实验,结果得到4.1g白色固体。所得的粉体的数均粒径为5.6μm,粒径分布指数为1.20,平均球形度为93。
[比较例1]
向100mL的四颈瓶中加入2.5g的聚碳酸酯(Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation制“Iupilon(注册商标)”E2200,重均分子量为45,000,玻璃化转变温度为150℃)作为聚合物(A)、45g的N-甲基-2-吡咯烷酮作为有机溶剂(C)、2.5g的聚乙烯醇(日本合成化学株式会社制“GOHSENOL(注册商标)”GL-05,重均分子量为13,000)作为聚合物(B),加热至80℃,搅拌至聚合物溶解。使体系温度恢复到室温后,一边以450rpm进行搅拌,一边经由送液泵,以0.41g/分钟的速度滴加作为不良溶剂的50g离子交换水。过滤所得的悬浮液,用离子交换水100g进行洗涤,对滤出的物质在80℃下进行10小时的真空干燥,得到2.2g白色固体。在用扫描型电子显微镜观察所得的粉体时,结果为表面具有凹凸的多孔形状,数均粒径为9.6μm,粒径分布指数为1.12,平均球形度为72。球形度为80以上的微粒为52%。所得的聚碳酸酯类树脂微粒的扫描型电子显微镜照片示于图3。
[比较例2]
除了经由送液泵,以0.41g/分钟的速度滴加作为不良溶剂的50g离子交换水以外,使用与实施例2同样的方法进行实施,结果在过滤所得的悬浮液时,微粒彼此凝聚,无法滤出。
[比较例3]
由使用参考文献4(日本特开2001-213970号公报)实施例1记载的方法所得的聚碳酸酯粒子的扫描型电子显微镜照片、图3计算平均球形度,结果为48。计算球形度为80以上的微粒,结果为43%。
[表1]
产业上的可利用性
通过本发明得到的圆球状聚碳酸酯类树脂微粒,由于是具有平滑表面的粒子,因此具有良好的滑动性,而且,由于是兼具有聚碳酸酯类树脂的高耐热性、高折射率性、高耐气候性的高性能微粒,因此可以适合用于粉底、口红、男性化妆品用磨砂剂等化妆品用材料和添加剂、涂凝成型用材料、快速成型·快速制造用材料、塑料溶胶用糊树脂、粉末粘连材料、涂料用添加剂、塑料膜·片的滑动性提高剂、防粘连剂、光泽调节剂、消光加工剂、光散射剂、表面高硬度改进剂、韧性提高材料等各种改性剂、液晶显示装置用隔片、色谱用填充材料、微胶囊用助剂、药物输送系统·诊断药等医疗用材料、香料·农药的保持剂、化学反应用催化剂及其载体、气体吸附剂、陶瓷加工用烧结材料、测定·分析用的标准粒子、食品工业领域用的粒子、粉体涂料用材料、电子照片显影用调色剂、导电性粒子的核粒子、金属的造孔材料用的粒子等。
Claims (11)
1.一种聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法,其特征在于,将聚碳酸酯类树脂(A)、不同于聚碳酸酯类树脂(A)的聚合物(B)和有机溶剂(C)溶解混合,之后形成相分离为以聚碳酸酯类树脂(A)为主成分的溶液相和以聚合物(B)为主成分的溶液相这2相的体系,在所述相分离为2相的体系中形成乳液,然后在80℃以上的温度下接触聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂,使聚碳酸酯类树脂(A)的微粒析出。
2.如权利要求1所述的聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法,其特征在于,聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂的接触温度为90℃以上。
3.如权利要求1或2所述的聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法,其特征在于,聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂的接触量的比例是相对于乳液总质量1质量份为1~10质量份。
4.如权利要求1~3中任一项所述的聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法,其特征在于,聚碳酸酯类树脂(A)的不良溶剂为水、甲醇、乙醇中的任一种。
5.如权利要求1~4中任一项所述的聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法,其特征在于,聚合物(B)为聚乙烯醇、羟丙基纤维素、聚环氧乙烷、聚乙二醇中的任一种。
6.如权利要求1~5中任一项所述的聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法,其特征在于,有机溶剂(C)为非质子性极性溶剂。
7.如权利要求6所述的聚碳酸酯类树脂微粒的制造方法,其特征在于,非质子性极性溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、碳酸1,2-亚丙酯中的任一种。
8.一种聚碳酸酯类树脂微粒,其特征在于,平均球形度为80以上。
9.如权利要求8所述的聚碳酸酯类树脂微粒,其特征在于,含有60%以上球形度为80以上的聚碳酸酯类树脂(A)的微粒。
10.如权利要求8或9所述的聚碳酸酯类树脂微粒,其特征在于,平均粒径为0.1~100μm。
11.如权利要求8~10中任一项所述的聚碳酸酯类树脂微粒,其特征在于,粒径分布指数为1~3。
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