JP2006348281A - 球状ポリアミド多孔質粉末及びポリアミド多孔質粒子 - Google Patents
球状ポリアミド多孔質粉末及びポリアミド多孔質粒子 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】一方の側に膨らみ2を有し、反対側に欠損部3を有するポリアミド多孔質粒子を、個数百分率で30%以上含む球状ポリアミド多孔質粉末、及び一方の側に膨らみを有し、反対側に欠損部を有するポリアミド多孔質粒子。並びにポリアミド多孔質粒子が球晶構造から成る粒子。ポリアミド多孔質粒子は、ポリアミド溶液、ポリアミドの非溶媒及び水を混合し、一時的に透明で均一な混合溶液を形成させ、時間の経過を得てポリアミドを析出させる方法により製造する。
【選択図】図1
Description
ポリアミド多孔質粉末としては、次に述べるような種々の粒子形状のものが開発されている。
(1)ポリアミド多孔質粒子が球晶構造からなる粒子である。
(2)数平均粒子径が2〜30μmの範囲にある。
(3)BET比表面積が1〜20m2/gの範囲にある。
(4)C型ポリアミド多孔質粒子を、個数百分率で50%以上含む。
(5)C型ポリアミド多孔質粒子を、個数百分率で70%以上含む。
(1)球晶構造からなる粒子である。
(2)欠損部が平坦な面を有している。
(3)欠損部の先端が尖っている。
(4)尖った欠損部の先端の角度が10〜120度の範囲にある。
従って、本発明のC型ポリアミド多孔質粒子を含む球状ポリアミド多孔質粉末は、新規な光散乱性と高い分散性を有するポリアミド多孔質粉末として、化粧品組成物や表示機器などの光学電子部品の材料として有用である。
図1において、C型ポリアミド多孔質粒子1は、表面が球状面の多孔構造を有する膨らみ部2(多孔構造は省略)と、表面が平坦面の欠損部3とからなる。欠損部3の先端の角度(開き角度)θは、5〜180度の範囲にあることが好ましく、10〜120度の範囲にあることが特に好ましい。C型ポリアミド多孔質粒子1は、球晶構造からなるポリアミド多孔質粒子の一部が欠落した形で欠損部3が形成された構造であることが好ましい。
本発明において、C型ポリアミド多孔質粒子は欠損部が膨らみ部と異なった光の反射角や屈折角を有する形状であれば、欠損部の表面は必ずしも平坦面である必要はなく、欠損部の表面が膨らんでいる勾玉状及び欠損部の表面が凹んだ半弓状であってもよい。
(ここで、Pは、ポリアミド多孔質粒子の粒子内累積細孔容積であり、ρは、多孔質粒子を形成しているポリアミドの密度である。)
(ここで、△Hobcは、ポリアミド多孔質粒子の融解熱量であり、△Hmは、多孔質粒子を形成しているポリアミドの100%結晶化度の融解熱量である。)
芳香族アルコールの例としては、フェノール、クロロフェノール、及びクレゾールを挙げることができる。
脂肪族アルコールは、一価アルコールであっても多価アルコールであってもよい。脂肪族アルコールの例としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−メチル−2−プロパノール、1−ペンタノール、1−ヘキサノール、エチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンおよびジグリセリンを挙げることができる。
脂肪族ケトンの例としては、アセトン及びメチルエチルケトンを挙げることができる。
非溶媒と水との配合割合は、ポリアミド溶液中のポリアミドの数平均分子量によって好適な範囲が異なる。例えば、ポリアミドの分子量が13000である場合は、非溶媒と水との割合は、非溶媒と水との合計量に対する水の百分率(水/(非溶媒+水)×100)が20質量%以上(特に20〜50質量%の範囲)とすることが好ましい。ポリアミドの分子量が8000である場合は、非溶媒と水との割合は、非溶媒と水との合計量に対する水の百分率(水/(非溶媒+水)×100)が10質量%以上(特に10〜50質量%の範囲)とすることが好ましい。
粒子形状の確認、並びにC型ポリアミド多孔質粒子の含有量及び欠損部の開き角度の測定は、走査型電子顕微鏡を用いて行なった。
C型ポリアミド多孔質粒子の含有量は、粒子100個中のC型ポリアミド多孔質粒子の個数百分率として算出した。欠損部の平均開き角度は、C型ポリアミド多孔質粒子20個の開き角度を分度器で測定して、その平均値とした。
ポリアミド粉末を電解液に分散させた懸濁液を調製し、この懸濁液中のポリアミド粒子50000個について円相当粒子径を、コールターカウンターを用いて測定して、前述の式により、数平均粒子径、体積平均粒子径、粒子径分布(PDI)を算出した。
ポリアミド粉末の比表面積は、窒素吸着によるBET法で3点測定を行なった。この値から、前に述べた式に従って多孔度指数を算出した。
粒子内空孔率(%)は、水銀ポロシメータにより得られた細孔径に対する累積細孔容積曲線から、累積細孔容積曲線が最も大きく変化している点(変曲点)の細孔径から直径0.035μmの細孔径までの累積細孔容積を粒子内累積細孔容積として求め、前に述べた式に従って算出した。ポリアミド6の密度は、1.18g/mLとした。
ポリアミド粉末の結晶化度は、DSC(示差走査熱量計)を用いて、流速40mL/分の窒素気流中にて、昇温速度5℃/分の条件にて結晶融解熱量(△Hobc)を測定して、前に述べた式に従って算出した。ポリアミド6の100%結晶化度の融解熱量は45cal/gとした。
ポリアミド6(数平均分子量:8000)10質量部を、温度50℃のフェノール81質量部に溶解し、次いでメタノール9質量部を添加して、ポリアミド濃度10質量%のポリアミド溶液を調製した。このポリアミド溶液10.5gを容量200mLのフラスコに投入し、液温を25℃に調節した。次いで、ポリアミド溶液をマグネチックスターラーにて攪拌しながら、そこに液温25℃に調節したメタノール63.2gと水26.3gとからなる非溶媒混合液を全量投入した。混合液投入後、1分間攪拌を続けて均一な混合溶液とした後、攪拌を止めた。攪拌を止めてから2分間後にポリアミド6が析出した。さらに、混合溶液の液温を25℃に保持しながら、24時間静置して、ポリアミド6を析出させた。
析出したポリアミド6粒子は、遠心分離装置にて回収し、メタノールとアセトンにて繰り返し洗浄した後、乾燥した。
得られたポリアミド6粉末の数平均粒子径は9.3μm、体積平均粒子径は11.5μm、粒子径分布(PDI)は1.24であった。比表面積は5.4m2/gであり、多孔度指数(RI)は9.5であった。粒子内空孔率58%であり、結晶化度は52%であった。
また、得られたC型ポリアミド多孔質粒子を透過型顕微鏡(TEM)で断面観察を行った結果、中心の核より結晶が成長していることが確認でき、単一粒子そのものが球晶構造を有することがわかった。さらに、C型ポリアミド多孔質粒子を偏光顕微鏡で観察した結果、直交ニコル下で光が透過することが確認され、このことからもC型ポリアミド多孔質粒子の単一粒子そのものは球晶構造を有することが確認された。
ポリアミド6に、数平均分子量13000のポリアミド6を用い、ポリアミド溶液、非溶媒混合液、及びそれらの混合溶液の液温を22℃に調節すること以外は、実施例1と同様にして、ポリアミド6粉末を製造した。
得られたポリアミド6粉末の数平均粒子径は9.3μm、体積平均粒子径は10.4μm、粒子径分布(PDI)は1.12であった。比表面積は10.3m2/gであり、多孔度指数(RI)は18.8であった。粒子内空孔率50%であり、結晶化度は52%であった。
また、得られたC型ポリアミド多孔質粒子を透過型顕微鏡(TEM)で断面観察を行った結果、中心の核より結晶が成長していることが確認でき、単一粒子そのものが球晶構造を有することがわかった。さらに、C型ポリアミド多孔質粒子を偏光顕微鏡で観察した結果、直交ニコル下で光が透過することが確認され、このことからもC型ポリアミド多孔質粒子の単一粒子そのものは球晶構造を有することが確認された。
ポリアミド溶液に、ポリアミド6(数平均分子量:13000)10質量部を、温度50℃のフェノール81質量部に溶解し、次いで水9質量部を添加して調製した、ポリアミド濃度10質量%のポリアミド溶液を用いること以外は、実施例1と同様にして、ポリアミド6粉末を製造した。
得られたポリアミド6粉末の数平均粒子径は7.2μm、体積平均粒子径は8.1μm、粒子径分布(PDI)は1.12であった。比表面積は5.3m2/gであり、多孔度指数(RI)は7.5であった。粒子内空孔率41%であり、結晶化度は46%であった。
また、得られたC型ポリアミド多孔質粒子を透過型顕微鏡(TEM)で断面観察を行った結果、中心の核より結晶が成長していることが確認でき、単一粒子そのものが球晶構造を有することがわかった。さらに、C型ポリアミド多孔質粒子を偏光顕微鏡で観察した結果、直交ニコル下で光が透過することが確認され、このことからもC型ポリアミド多孔質粒子の単一粒子そのものは球晶構造を有することが確認された。
2 膨らみ部(多孔構造は省略)
3 欠損部
Claims (14)
- 一方の側に膨らみを有し、反対側に欠損部を有するポリアミド多孔質粒子を、個数百分率で30%以上含む球状ポリアミド多孔質粉末。
- ポリアミド多孔質粒子が球晶構造からなる粒子である請求項1に記載の球状ポリアミド多孔質粉末。
- 数平均粒子径が2〜30μmの範囲にある請求項1に記載の球状ポリアミド多孔質粉末。
- BET比表面積が1〜20m2/gの範囲にある請求項1に記載の球状ポリアミド多孔質粉末。
- 一方の側に膨らみを有し、反対側に欠損部を有するポリアミド多孔質粒子を、個数百分率で50%以上含む請求項1に記載の球状ポリアミド多孔質粉末。
- 一方の側に膨らみを有し、反対側に欠損部を有するポリアミド多孔質粒子を、個数百分率で70%以上含む請求項1に記載の球状ポリアミド多孔質粉末。
- 一方の側に膨らみを有し、反対側に欠損部を有するポリアミド多孔質粒子の欠損部が平坦な面を有している請求項1に記載の球状ポリアミド多孔質粉末。
- 一方の側に膨らみを有し、反対側に欠損部を有するポリアミド多孔質粒子の欠損部の先端が尖っている請求項1に記載の球状ポリアミド多孔質粉末。
- 一方の側に膨らみを有し、反対側に欠損部を有するポリアミド多孔質粒子の欠損部の先端の角度が10〜120度の範囲にある請求項8に記載の球状ポリアミド多孔質粉末。
- 一方の側に膨らみを有し、反対側に欠損部を有するポリアミド多孔質粒子。
- 球晶構造からなる粒子である請求項10に記載のポリアミド多孔質粒子。
- 欠損部が平坦な面を有している請求項10に記載のポリアミド多孔質粒子。
- 欠損部の先端が尖っている請求項10に記載のポリアミド多孔質粒子。
- 欠損部の先端の角度が10〜120度の範囲にある請求項13に記載のポリアミド多孔質粒子。
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