JP2005307096A

JP2005307096A - ポリアミド粒子及びその製造方法

Info

Publication number: JP2005307096A
Application number: JP2004129118A
Authority: JP
Inventors: Toshikazu Minami; 俊和南
Original assignee: Shinto Fine Co Ltd
Current assignee: Sumika Enviro Science Co Ltd
Priority date: 2004-04-26
Filing date: 2004-04-26
Publication date: 2005-11-04
Also published as: KR20060047210A; KR101204231B1

Abstract

【課題】
化粧品分野、静電塗装用途、粉体塗装用途、光学機器分野等での使用に適する平均粒子径が１０μｍ以上１００μｍ以下でかつ粒度分布幅が狭い球状ポリアミド粒子を得る。
【解決手段】
ラウロラクタム及び／又は炭素数６〜８の環状ラクタム類の１種又は２種以上を不活性溶媒中で反応させ、種としてポリアミド微粒子を用いることにより、平均粒子径１０μｍ以上１００μｍ以下の球状ポリアミド粒子を得る。なお目的とするポリアミド微粒子と種として用いるポリアミド微粒子の粒子径比が１．５倍以上であることが好ましい。

Description

本発明は化粧品分野、静電塗装用途、粉体塗装用途、光学機器分野等で使用される平均粒子径１０μｍ以上１００μｍ以下の球状ポリアミド粒子及びその製造法に関するものである。

ラウロラクタムを１成分とするポリアミド微粒子の製造方法としては、特公昭４７−２５１５７及び特開２０００−２４８０６１で知られている。既方法で製造したポリアミドは平均粒子径が１０μｍ未満となり、従来知られている方法では平均粒子径が１０μｍ以上の大きな粒子は製造できなかった。特開平１０−３１６７５０には、モノマーおよびポリアミドの融点より高い温度で、重合媒体中でモノマーを加熱融解し、撹拌混合しながら加熱重合することにより生成したポリアミドを微小に分散させる方法が開示されている。本方法を用いることにより、平均粒子径が１０μｍ以上１００μｍ以下のポリアミド粒子を製造することが可能であるが、粒度分布幅が広くなり、化粧品分野、静電塗装用途、粉体塗装用途、光学機器分野等で使用することことに適していなかった。

特公昭４７−２５１５７特開２０００−２４８０６１特開平１０−３１６７５０

化粧品分野、静電塗装用途、粉体塗装用途、光学機器分野等での使用に適する平均粒子径が１０μｍ以上１００μｍ以下でかつ粒度分布幅が狭い球状ポリアミド粒子を得ることが、本発明の課題である。なおここで粒度分布が狭いとは全ての粒子の９０％以上が平均値の２分の1から２倍の範囲に入ることをいう。

本発明者はこのような目的を達成するために鋭意検討した結果、ラウロラクタム及び／又は炭素数６〜８の環状ラクタム類の１種又は２種以上からなる平均粒子径１０μｍ以上１００μｍ以下の球状ポリアミド粒子を得ることができ、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、ラウロラクタム及び／又は炭素数６〜８の環状ラクタム類の１種又は２種以上を不活性溶媒中で反応させ、種としてポリアミド微粒子を用いることを特徴とする平均粒子径１０μｍ以上１００μｍ以下の球状ポリアミド粒子の製造方法及びその方法で製造した球状ポリアミド粒子に係るものである。さらには、最終目的とする球状ポリアミド粒子の平均粒子径と種として用いるポリアミド微粒子の平均粒子径の比が１．５以上であることが望ましい。

上記の方法を用いることにより、従来合成できなかった平均粒子径が１０μｍ以上１００μｍ以下で、かつ粒子径の分布幅が狭い球状ポリアミド粒子を合成することができた。また、本発明の方法で製造された球状ポリアミド粒子は、化粧品分野、静電塗装用途、粉体塗装用途、光学機器分野等での使用に適するものである。

本発明の球状ポリアミド粒子の製造方法について以下詳細に述べる。不活性溶媒中にラウロラクタム及び／又は炭素数６〜８の環状ラクタム類の１種又は２種以上及び触媒としてのアルカリ金属を加えて混合し、加熱下で撹拌を行なう。有機酸を添加後、リン化合物を添加し、その直後に種となるポリアミド微粒子のスラリーを添加し、撹拌を継続し、その後冷却、固液分離、乾燥することによって目的の球状ポリアミド粒子が得られる。

本発明で用いる炭素数６〜８の環状ラクタム類としてはカプロラクタムが望ましく、環状ラクタム類の仕込み量は不活性溶媒の５０重量％以下とすることが好ましい。不活性溶媒としては生成ポリアミドを溶解しないものであり、沸点が高く重合反応に影響を与えないものであれば良く、パラフィン系溶媒が好ましく、特にイソパラフィンを用いることが好ましい。用いる不活性溶媒の重量はラクタム類の１．５倍以上が好ましい。１．５倍未満では得られるポリアミド粒子間で融着を起こすことがある。

触媒として用いるアルカリ金属としては金属カリウムが好ましく、その重量はラクタム類全重量の１％〜５％が好ましい。

有機酸としては炭素数１０〜２０の脂肪酸が好ましく、ステアリン酸が特に好ましい。リン化合物としては三塩化リンが好ましい。

重合温度は、使用する使用するモノマー及び生成するポリアミドの種類にもよるが、これらの融点よりも高い温度に設定する必要があり、好ましくは１５０℃以上２００℃以下である。

撹拌羽根の形状や撹拌速度等の撹拌条件を適切に選択することが重要である。例えば、重合反応液を充分撹拌するために、通常使用するモーター駆動型の撹拌装置を使用できる。撹拌翼はプロペラ翼、パドル翼、タービン翼、ヘリカルリボン翼、アンカー翼などが使用できる。また、必要に応じて、邪魔板や特殊な形状の撹拌翼も使用できる。

得られた重合反応液は、しかる後に分散系全体を、そのまま冷却するか、又はポリアミドを溶解せずに媒体を溶解する温度下の溶剤中に投入し冷却する。このようにして、ポリアミドの融点または軟化点、好ましくはガラス転移点より低い温度に冷却して、ポリアミドを固化し、平均粒子径１０μｍ以上１００μｍ以下の球状ポリアミド粒子を形成する。

ポリアミドを溶解せずに重合媒体を溶解する溶剤としては、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶剤、シクロヘキサン、シクロオクタン等の脂環式炭化水素系溶剤、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶剤、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸エチル等のエステル類などをあげることができ、特にイソプロピルアルコールが好ましい。

その後、濾過等の分離操作を行い、媒体中の球状ポリアミドを単離する。このとき、必要に応じ単離したポリアミド粒子を上記溶媒でさらに洗浄することにより、該ポリアミド粒子から重合媒体を完全に取り除くことが可能である。
（実施例）

以下実施例をあげて、さらに詳細に説明するが、本発明は実施例によって限定されないことはいうまでもない。

温度計、滴下ロート、撹拌機、窒素ガス流入口をセットした１０００ｍｌの四つ口フラスコにイソパラフィン（ペガゾールＡＳ−１００、エクソンモービル化学有限会社製）４０８ｇ、ラウロラクタム１０６ｇ、カプロラクタム６ｇ、金属カリウム２．５ｇ、ステアリン酸１．５ｇを添加し、１８０℃まで加温し、５００ｒｐｍで撹拌しながら、そこに三塩化リン１．７ｇを添加した。種として平均粒子径７．５μｍのポリアミド微粒子を５０％含有するスラリー４．２ｇを添加し、撹拌を４５分間続けた。なお、平均粒子径７．５μｍのポリアミド微粒子を５０重量％含有するスラリーは特開２０００−２４８０６１に記載の方法で製造した。冷却後、ヌッチェで吸引濾過し、固液分離を行なうことにより、ポリアミドケーキを得た。本ポリアミドケーキにイソプロピルアルコール２００ｇを加え、３０分撹拌後ヌッチェで吸引濾過し、固液分離を行なうことによりポリアミドケーキを得た。さらに、本操作を３回繰り返し、得られたポリアミドケーキを１０ｍｍHg減圧下、８０℃で８時間乾燥し、球状ポリアミド粒子を得た。なお、本製造における最終収率は８０重量％であった。また、得られた球状ポリアミド粒子の粒子径を粒度分布計（島津製作所製、ＳＡＬＤ−２０００Ａ）を用いて測定した結果、２８μｍであった。なお９５％以上の粒子が粒子径２０μｍ〜３６μｍの範囲に入り、その粒度分布は極めてシャープであった。

温度計、滴下ロート、撹拌機、窒素ガス流入口をセットした１０００ｍｌの四つ口フラスコにイソパラフィン（ペガゾールＡＳ−１００）、エクソンモービル化学有限会社製）４０８ｇ、ラウロラクタム１０６ｇ、カプロラクタム６ｇ、金属カリウム２．５ｇ、ステアリン酸１．５ｇを添加した。１８０℃まで加温し、３５０ｒｐｍで撹拌しながら、そこに三塩化リン１．７ｇを添加した。種として実施例１で製造した平均粒子径２８．２μｍのポリアミド微粒子を５０重量％含有するスラリー１５．７ｇを添加し、撹拌を４５分間続けた。冷却後、ヌッチェで吸引濾過し、固液分離を行なうことにより、ポリアミドケーキを得た。本ポリアミドケーキにイソプロピルアルコール２００ｇを加え、３０分撹拌後ヌッチェで吸引濾過し、固液分離を行なうことによりポリアミドケーキを得た。さらに、本操作を３回繰り返し、得られたポリアミドケーキを１０ｍｍHg減圧下、８０℃で８時間乾燥し、球状ポリアミド粒子を得た。なお、本製造における最終収率は７０重量％であった。また、得られた球状ポリアミド粒子の粒子径を粒度分布計（島津製作所製、を用いて測定した結果、５７μｍであった。なお９０％以上の粒子が粒子径４０μｍ〜９０μｍの範囲に入り、その粒度分布は極めてシャープであった。

本発明により、平均粒子径１０μｍ以上１００μｍ以下の球状ポリアミド粒子を容易に製造することができ、本発明の方法で製造された球状ポリアミド粒子は、化粧品分野、静電塗装用途、粉体塗装用途、光学機器分野等での使用に適するものである。

Claims

ラウロラクタム及び／又は炭素数６〜８の環状ラクタム類の１種又は２種以上からなる平均粒子径１０μｍ以上１００μｍ以下の球状ポリアミド粒子。
ラウロラクタム及び／又は炭素数６〜８の環状ラクタム類の１種又は２種以上を不活性溶媒中で反応させ、種としてポリアミド微粒子を用いることを特徴とする平均粒子径１０μｍ以上１００μｍ以下の球状ポリアミド粒子の製造方法。
目的とするポリアミド粒子の平均粒子径と種として用いるポリアミド微粒子の平均粒子径の比が１．５以上であることを特徴とする請求項２に記載の球状ポリアミド粒子の製造方法。