JP2008202040A - Method for manufacturing monodisperse microparticles - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は粒子径が均一である単分散の樹脂粒子、およびその製造方法である。さらに詳しくは、超臨界状態の二酸化炭素を連続相(CP)としてマイクロチャネル(M)を用いる樹脂粒子の製造方法に関するものである。 The present invention relates to monodispersed resin particles having a uniform particle diameter and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a method for producing resin particles using a microchannel (M) with carbon dioxide in a supercritical state as a continuous phase (CP).
従来より、あらかじめ溶剤に樹脂を溶解させた樹脂溶液を、無機粒子、界面活性剤、水溶性ポリマーなどの分散(助)剤の存在下で水性媒体中に分散させ、これを加熱または減圧などによって溶剤を除去し、樹脂粒子を得る方法が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
一方、非水媒体中における粒子形成方法として、超臨界流体中に樹脂溶液を噴霧する方法が知られている(例えば、特許文献3、4参照)。
On the other hand, as a method for forming particles in a non-aqueous medium, a method of spraying a resin solution into a supercritical fluid is known (for example, see Patent Documents 3 and 4).
前者の分散剤を用いる方法でも、粒子径が微細かつ粒子径分布がシャープな粒子を得ることが可能であるが、製造時に水中での界面自由エネルギーを低下させたり、水中での分散安定性を付与する目的で、親水性基を有する界面活性物質(界面活性剤、高分子保護コロイド、界面活性微粒子など)を使用する必要がある。この界面活性物質が樹脂粒子中または粒子表面に残存した場合、親水性基を有する界面活性剤などの水溶性不純物を含有するため、樹脂粒子の粉体特性、電気的特性、熱的特性、化学的安定性などの性能に悪影響を与えるという欠点があった。
一方、後者の超臨界流体中に樹脂溶液を噴霧する方法では、粒子径分布がシャープな粒子を得難い問題がある。
本発明の課題は、性能に種々の悪影響を与える親水性成分が樹脂粒子中または表面に残存せず、かつ粒子径分布がシャープな樹脂粒子を得ることである。
Even with the former method using a dispersant, it is possible to obtain particles having a fine particle size and a sharp particle size distribution, but at the time of production, the interface free energy in water is reduced or the dispersion stability in water is reduced. For the purpose of imparting, it is necessary to use a surfactant having a hydrophilic group (surfactant, polymer protective colloid, surfactant fine particles, etc.). When this surface active substance remains in the resin particle or on the particle surface, it contains water-soluble impurities such as a surfactant having a hydrophilic group, so the powder characteristics, electrical characteristics, thermal characteristics, chemistry of the resin particles There is a disadvantage that it adversely affects performance such as mechanical stability.
On the other hand, the latter method of spraying a resin solution into a supercritical fluid has a problem that it is difficult to obtain particles having a sharp particle size distribution.
An object of the present invention is to obtain resin particles in which hydrophilic components that have various adverse effects on performance do not remain in or on the resin particles and the particle size distribution is sharp.
本発明者らは、これらの問題点を解決するべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。
即ち本発明は、樹脂(a)の前駆体(A)もしくは該前駆体(A)の有機溶剤溶液からなる分散相(DP)を、超臨界状態の二酸化炭素からなる連続相(CP)中に分散させ、該有機溶剤を除去した後、圧力を臨界圧力以下に減圧することにより、二酸化炭素を除去して樹脂粒子(B)を製造する方法において、マイクロチャネル(M)を介して、該分散相(DP)を超臨界二酸化炭素中に分散することを特徴とする単分散樹脂粒子(B)の製造方法である。
As a result of intensive studies to solve these problems, the present inventors have reached the present invention.
That is, in the present invention, the dispersed phase (DP) composed of the precursor (A) of the resin (a) or the organic solvent solution of the precursor (A) is put into the continuous phase (CP) composed of carbon dioxide in a supercritical state. In a method for producing carbon resin and removing resin particles (B) by reducing the pressure below the critical pressure after dispersing and removing the organic solvent, the dispersion is performed via the microchannel (M). A method for producing monodispersed resin particles (B), wherein the phase (DP) is dispersed in supercritical carbon dioxide.
本発明の製造方法で得られる樹脂粒子は、親水性基を有する界面活性物質を含有せず、かつ粒子径分布がシャープな樹脂粒子である。このため、疎水性が高く、電気特性、粉体特性に優れた単分散樹脂粒子が得られる。 The resin particles obtained by the production method of the present invention are resin particles that do not contain a surfactant having a hydrophilic group and have a sharp particle size distribution. For this reason, monodisperse resin particles having high hydrophobicity and excellent electrical characteristics and powder characteristics can be obtained.
本発明は、マイクロチャネル(M)を用いて、粒子径が非常に均一である単分散の樹脂粒子を得ることができる製造方法である。
すなわち、樹脂(a)の前駆体(A)を含む分散相(DP)を、マイクロチャネル(M)を介して、超臨界状態の二酸化炭素からなる連続相(CP)中に分散させ、前駆体(A)を重合させることにより、樹脂粒子(B)を製造することができる。
The present invention is a production method capable of obtaining monodisperse resin particles having a very uniform particle diameter using a microchannel (M).
That is, the dispersed phase (DP) containing the precursor (A) of the resin (a) is dispersed in a continuous phase (CP) composed of carbon dioxide in a supercritical state via the microchannel (M), and the precursor Resin particles (B) can be produced by polymerizing (A).
本発明の樹脂(a)としては、その前駆体(A)が連続相(CP)中に溶解せず、分散しうる樹脂であり、かつ分散相(DP)には溶解する樹脂である必要があり、ポリウレタン樹脂(a1)、ポリアミド樹脂(a2)、ポリエステル樹脂(a3)、エポキシ樹脂(a4)などが挙げられる。
ポリウレタン樹脂(a1)としては、反応性基としてイソシアネート基またはブロック化イソシアネート基を有するプレポリマー(C)と、水、ポリオール、ポリアミン活性水素含有化合物との重付加物などが挙げられる。
As the resin (a) of the present invention, the precursor (A) is a resin that does not dissolve in the continuous phase (CP) and can be dispersed, and the resin (a) needs to be a resin that dissolves in the dispersed phase (DP). Yes, examples include polyurethane resin (a1), polyamide resin (a2), polyester resin (a3), and epoxy resin (a4).
Examples of the polyurethane resin (a1) include polyaddition products of a prepolymer (C) having an isocyanate group or a blocked isocyanate group as a reactive group and water, a polyol, or a polyamine active hydrogen-containing compound.
ポリウレタン樹脂(a1)の前駆体(A)は、反応性基としてイソシアネート基またはブロック化イソシアネート基を有するプレポリマーと、ポリオールやポリアミンからなる硬化物(D)との混合物が挙げられる。 Examples of the precursor (A) of the polyurethane resin (a1) include a mixture of a prepolymer having an isocyanate group or a blocked isocyanate group as a reactive group and a cured product (D) made of a polyol or a polyamine.
ポリウレタン樹脂(a1)のプレポリマー(C)は、通常、ポリイソシアネート化合物(b)と、ポリオール(c)を反応させて得られ、通常は両末端がイソシアネート(NCO)基である。ポリイソシアネート化合物(b)とポリオール(c)は、モル比で(b)/(c)が、通常2.0〜1.2、好ましくは2.0〜1.5、さらに好ましくは2.0〜1.8である。また、末端のイソシアネート基は、硬化剤と反応する前までブロック化されていてもよく、アルコールやフェノールでブロックさせる。加熱によりブロックが外れ、触媒によって促進される場合がある。 The prepolymer (C) of the polyurethane resin (a1) is usually obtained by reacting the polyisocyanate compound (b) with the polyol (c), and usually both ends are isocyanate (NCO) groups. The polyisocyanate compound (b) and the polyol (c) have a molar ratio (b) / (c) of usually 2.0 to 1.2, preferably 2.0 to 1.5, more preferably 2.0. ~ 1.8. The terminal isocyanate group may be blocked before reacting with the curing agent, and is blocked with alcohol or phenol. The block may be removed by heating and may be accelerated by the catalyst.
プレポリマー(C)用のポリイソシアネート化合物(b)としては、炭素数(NCO基中の炭素を除く、以下同様)6〜20の芳香族ポリイソシアネート、炭素数2〜18の脂肪族ポリイソシアネート、炭素数4〜15の脂環式ポリイソシアネート、炭素数8〜15の芳香脂肪族ポリイソシアネートおよびこれらのポリイソシアネートの変性物(ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、イソシアヌレート基、オキサゾリドン基含有変性物など);およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。また、これらの化合物のイソシアネート基が、アルコールやフェノールでブロックされているポリイソシアネートでもよい。 As the polyisocyanate compound (b) for the prepolymer (C), an aromatic polyisocyanate having 6 to 20 carbon atoms (excluding carbon in the NCO group, the same shall apply hereinafter), an aliphatic polyisocyanate having 2 to 18 carbon atoms, C4-C15 alicyclic polyisocyanate, C8-C15 araliphatic polyisocyanate and modified products of these polyisocyanates (urethane group, carbodiimide group, allophanate group, urea group, burette group, uretdione group) Ureitoimine groups, isocyanurate groups, oxazolidone group-containing modified products, etc.); and mixtures of two or more of these. Moreover, the polyisocyanate in which the isocyanate group of these compounds is blocked with alcohol or phenol may be used.
上記芳香族ポリイソシアネートの具体例としては、1,3−および/または1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−および/または2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、粗製TDI、2,4’−および/または4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、粗製MDI[粗製ジアミノフェニルメタン〔ホルムアルデヒドと芳香族アミン(アニリン)またはその混合物との縮合生成物;ジアミノジフェニルメタンと少量(たとえば5〜20重量%)の3官能以上のポリアミンとの混合物〕のホスゲン化物:ポリアリルポリイソシアネート(PAPI)]、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’,4”−トリフェニルメタントリイソシアネート、m−およびp−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネートなどが挙げられる。 Specific examples of the aromatic polyisocyanate include 1,3- and / or 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), crude TDI, and 2,4 ′. -And / or 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), crude MDI [crude diaminophenylmethane [condensation product of formaldehyde with an aromatic amine (aniline) or mixtures thereof; diaminodiphenylmethane and a small amount (eg 5 to 20 wt.] %) Of trifunctional or higher polyamines] phosgenates: polyallyl polyisocyanate (PAPI)], 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4 ′, 4 ″ -triphenylmethane triisocyanate, m- and p-isocyanatophenylsulfonyl isocyanate Sulfonate and the like.
上記脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、エチレンジイソシアネート、テトラ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(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネート、2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエートなどの脂肪族ポリイソシアネートなどが挙げられる。 Specific examples of the aliphatic polyisocyanate include ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), dodecamethylene diisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, Lysine diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethyl caproate, bis (2-isocyanatoethyl) fumarate, bis (2-isocyanatoethyl) carbonate, 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexanoate And aliphatic polyisocyanates.
上記脂環式ポリイソシアネートの具体例としては、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート(水添MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート(水添TDI)、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボキシレート、2,5−および/または2,6−ノルボルナンジイソシアネートなどが挙げられる。 Specific examples of the alicyclic polyisocyanate include isophorone diisocyanate (IPDI), dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate (hydrogenated MDI), cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate (hydrogenated TDI), bis (2 -Isocyanatoethyl) -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate, 2,5- and / or 2,6-norbornane diisocyanate.
上記芳香脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、m−および/またはp−キシリレンジイソシアネート(XDI)、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)などが挙げられる。 Specific examples of the aromatic aliphatic polyisocyanate include m- and / or p-xylylene diisocyanate (XDI), α, α, α ', α'-tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI), and the like.
上記ポリイソシアネートの変性物には、ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、イソシアヌレート基、オキサゾリドン基含有変性物などが挙げられる。具体的には、変性MDI(ウレタン変性MDI、カルボジイミド変性MDI、トリヒドロカルビルホスフェート変性MDIなど)、ウレタン変性TDIなどのポリイソシアネートの変性物およびこれらの2種以上の混合物[たとえば変性MDIとウレタン変性TDI(イソシアネート含有プレポリマー)との併用]が含まれる。 Examples of the modified polyisocyanate include urethane group, carbodiimide group, allophanate group, urea group, burette group, uretdione group, uretoimine group, isocyanurate group, and oxazolidone group-containing modified product. Specifically, modified MDI (urethane-modified MDI, carbodiimide-modified MDI, trihydrocarbyl phosphate-modified MDI, etc.), modified polyisocyanates such as urethane-modified TDI, and mixtures of two or more of these [for example, modified MDI and urethane-modified TDI (Combined use with an isocyanate-containing prepolymer)] is included.
これらのうちで好ましいものは6〜15の芳香族ポリイソシアネート、炭素数4〜12の脂肪族ポリイソシアネート、および炭素数4〜15の脂環式ポリイソシアネートであり、とくに好ましいものはTDI、MDI、HDI、水添MDI、およびIPDIである。 Of these, preferred are aromatic polyisocyanates having 6 to 15 carbon atoms, aliphatic polyisocyanates having 4 to 12 carbon atoms, and alicyclic polyisocyanates having 4 to 15 carbon atoms, and particularly preferred are TDI, MDI, HDI, hydrogenated MDI, and IPDI.
プレポリマー(C)用のポリオール化合物(c)としては、例えばジオール(c1)が挙げられる。
具体的には、アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、テトラデカンジオール、ネオペンチルグリコール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;その他、ポリラクトンジオール(ポリε−カプロラクトンジオールなど)、ポリブタジエンジオール、ポリエステルジオール(脂肪族あるいは芳香族ポリオール、及び脂肪族あるいは芳香族ポリカルボン酸から合成されるポリエステルジオールなど)などが挙げられる。
Examples of the polyol compound (c) for the prepolymer (C) include diol (c1).
Specifically, alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, octanediol, decanediol, dodecanediol, tetradecanediol , Neopentyl glycol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic ring Formula diol (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); Bisphenols (bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, etc.) Alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adducts of the above alicyclic diols; alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adducts of the above bisphenols; other polylactone diols (polyε -Caprolactone diol, etc.), polybutadiene diol, polyester diol (polyester diol synthesized from aliphatic or aromatic polyol, and aliphatic or aromatic polycarboxylic acid, etc.).
ポリウレタン樹脂の場合に、プレポリマー(C)と反応させて硬化剤(D)として用いる活性水素含有化合物(d)としては、水、ポリオール、ポリアミン、ポリカルボン酸、ポリチオールなどが挙げられる。 In the case of a polyurethane resin, examples of the active hydrogen-containing compound (d) that is reacted with the prepolymer (C) and used as the curing agent (D) include water, polyol, polyamine, polycarboxylic acid, and polythiol.
硬化剤(D)として用いるポリオールとしては、ジオールおよび3価以上のポリオール(c2)が挙げられる。
このジオールとしては、プレポリマー(C)用のポリオール化合物(c)として挙げたジオール(c1)と同様のものが挙げられる。
これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはポリエステルジオール、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。
Examples of the polyol used as the curing agent (D) include a diol and a trivalent or higher polyol (c2).
Examples of the diol include those similar to the diol (c1) mentioned as the polyol compound (c) for the prepolymer (C).
Among these, preferred are alkylene glycol adducts having 2 to 12 carbon atoms of alkylene glycol and bisphenols, and particularly preferred are polyester diols, alkylene oxide adducts of bisphenols, and those having 2 to 12 carbon atoms. Combination with alkylene glycol.
3価以上のポリオール(c2)としては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);トリスフェノール類(トリスフェノールPAなど);ノボラック樹脂(フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記トリスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物;上記ノボラック樹脂のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
これらのうち好ましいものは、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコールおよびノボラック樹脂のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはノボラック樹脂のアルキレンオキサイド付加物である。
Examples of the trivalent or higher polyol (c2) include 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trisphenols (trisphenol PA, etc.) ); Novolak resins (phenol novolak, cresol novolak, etc.); alkylene oxide adducts of the above trisphenols; alkylene oxide adducts of the above novolak resins.
Of these, preferred are trivalent to octavalent or higher polyhydric aliphatic alcohols and alkylene oxide adducts of novolac resins, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of novolac resins.
硬化剤(D)として用いることができる活性水素含有化合物(d)としてのポリカルボン酸(e)としては、ジカルボン酸(e1)および3価以上のポリカルボン酸(e2)が挙げられる。
ジカルボン酸(e1)としては、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデセニルコハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);炭素数8以上の分岐アルキレンジカルボン酸[ダイマー酸、アルケニルコハク酸(ドデセニルコハク酸、ペンタデセニルコハク酸、オクタデセニルコハク酸など)、アルキルコハク酸(デシルコハク酸、ドデシルコハク酸、オクタデシルコハク酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。
これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸および炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。
Examples of the polycarboxylic acid (e) as the active hydrogen-containing compound (d) that can be used as the curing agent (D) include dicarboxylic acid (e1) and trivalent or higher polycarboxylic acid (e2).
Dicarboxylic acid (e1) includes alkylene dicarboxylic acid (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecenyl succinic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, octadecanedicarboxylic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acid (maleic acid, fumaric acid, etc.) Branched alkylene dicarboxylic acid having 8 or more carbon atoms [dimer acid, alkenyl succinic acid (dodecenyl succinic acid, pentadecenyl succinic acid, octadecenyl succinic acid, etc.), alkyl succinic acid (decyl succinic acid, dodecyl succinic acid, octadecyl) Succinic acid); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, etc.).
Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms.
3価以上のポリカルボン酸(e2)としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、ジカルボン酸(e1)または3価以上のポリカルボン酸(e2)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いてもよい。 Examples of the trivalent or higher polycarboxylic acid (e2) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). As the dicarboxylic acid (e1) or the trivalent or higher polycarboxylic acid (e2), acid anhydrides or lower alkyl esters (methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.) described above may be used.
硬化剤(D)として用いることができる活性水素含有化合物(d)としてのポリアミン(f)としては、脂肪族ポリアミン類(f1)、脂環式ポリアミン類(f2)、芳香族ポリアミン類(f3)、ポリアミドポリアミン(f4)、ポリエーテルポリアミン(f5)などが挙げられる。 Examples of the polyamine (f) as the active hydrogen-containing compound (d) that can be used as the curing agent (D) include aliphatic polyamines (f1), alicyclic polyamines (f2), and aromatic polyamines (f3). , Polyamide polyamine (f4), polyether polyamine (f5) and the like.
脂肪族ポリアミン(f1)としては、炭素数2〜6のアルキレンジアミンおよびポリアルキレンポリアミン、脂環または複素環含有脂肪族ポリアミン、芳香環含有脂肪族アミン類が挙げられる。 Examples of the aliphatic polyamine (f1) include alkylene diamines and polyalkylene polyamines having 2 to 6 carbon atoms, alicyclic or heterocyclic ring-containing aliphatic polyamines, and aromatic ring-containing aliphatic amines.
アルキレンジアミンとしては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどが挙げられる。ポリアルキレンポリアミンとしては、ジエチレントリアミン、イミノビスプロピルアミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン,トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミンなどが挙げられる。また、これらのアルキルまたはヒドロキシアルキル置換体(ジアルキルアミノプロピルアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサメチレンジアミン、メチルイミノビスプロピルアミンなど)を用いることもできる。 Examples of the alkylene diamine include ethylene diamine, propylene diamine, trimethylene diamine, tetramethylene diamine, and hexamethylene diamine. Examples of the polyalkylene polyamine include diethylenetriamine, iminobispropylamine, bis (hexamethylene) triamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, and pentaethylenehexamine. Also, use these alkyl or hydroxyalkyl substituents (dialkylaminopropylamine, trimethylhexamethylenediamine, aminoethylethanolamine, 2,5-dimethyl-2,5-hexamethylenediamine, methyliminobispropylamine, etc.). You can also.
脂環または複素環含有脂肪族ポリアミンとしては、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンなどが挙げられる。
芳香環含有脂肪族アミン類としては、キシリレンジアミン、テトラクロル−p−キシリレンジアミンなどが挙げられる。
Examples of the alicyclic or heterocyclic ring-containing aliphatic polyamine include 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane.
Examples of the aromatic ring-containing aliphatic amines include xylylenediamine and tetrachloro-p-xylylenediamine.
脂環式ポリアミン(f2)としては、1,3−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、メンセンジアミン、4,4´−メチレンジシクロヘキサンジアミンなどが挙げられる。また、複素環式ポリアミンとしては、ピペラジン、N−アミノエチルピペラジン、1,4−ジアミノエチルピペラジン、1,4ビス(2−アミノ−2−メチルプロピル)ピペラジンなどが挙げられる。 Examples of the alicyclic polyamine (f2) include 1,3-diaminocyclohexane, isophorone diamine, mensen diamine, and 4,4′-methylene dicyclohexane diamine. In addition, examples of the heterocyclic polyamine include piperazine, N-aminoethylpiperazine, 1,4-diaminoethylpiperazine, 1,4bis (2-amino-2-methylpropyl) piperazine, and the like.
芳香族ポリアミン(f3)としては、非置換芳香族ポリアミン、核置換アルキル基を有する芳香族ポリアミン、核置換電子吸引基を有する芳香族ポリアミン、2級アミノ基を有する芳香族ポリアミンなどが挙げられる。 Examples of the aromatic polyamine (f3) include an unsubstituted aromatic polyamine, an aromatic polyamine having a nucleus-substituted alkyl group, an aromatic polyamine having a nucleus-substituted electron withdrawing group, and an aromatic polyamine having a secondary amino group.
非置換芳香族ポリアミンとしては、1,2−、1,3−および1,4−フェニレンジアミン、2,4´−および4,4´−ジフェニルメタンジアミン、クルードジフェニルメタンジアミン(ポリフェニルポリメチレンポリアミン)、ジアミノジフェニルスルホン、ベンジジン、チオジアニリン、ビス(3,4−ジアミノフェニル)スルホン、2,6−ジアミノピリジン、m−アミノベンジルアミン、トリフェニルメタン−4,4´,4”−トリアミン、ナフチレンジアミンなどが挙げられる。 Unsubstituted aromatic polyamines include 1,2-, 1,3- and 1,4-phenylenediamine, 2,4′- and 4,4′-diphenylmethanediamine, crude diphenylmethanediamine (polyphenylpolymethylenepolyamine), Diaminodiphenylsulfone, benzidine, thiodianiline, bis (3,4-diaminophenyl) sulfone, 2,6-diaminopyridine, m-aminobenzylamine, triphenylmethane-4,4 ', 4 "-triamine, naphthylenediamine, etc. Is mentioned.
核置換アルキル基(メチル,エチル,n−およびi−プロピル、ブチルなどの炭素数1〜4のアルキル基)を有する芳香族ポリアミンとしては、たとえば2,4−および2,6−トリレンジアミン、クルードトリレンジアミン、ジエチルトリレンジアミン、4,4´−ジアミノ−3,3´−ジメチルジフェニルメタン、4,4´−ビス(o−トルイジン)、ジアニシジン、ジアミノジトリルスルホン、1,3−ジメチル−2,4−ジアミノベンゼン、1,3−ジエチル−2,4−ジアミノベンゼン、1,3−ジメチル−2,6−ジアミノベンゼン、1,4−ジエチル−2,5−ジアミノベンゼン、1,4−ジイソプロピル−2,5−ジアミノベンゼン、1,4−ジブチル−2,5−ジアミノベンゼン、2,4−ジアミノメシチレン、1,3,5−トリエチル−2,4−ジアミノベンゼン、1,3,5−トリイソプロピル−2,4−ジアミノベンゼン、1−メチル−3,5−ジエチル−2,4−ジアミノベンゼン、1−メチル−3,5−ジエチル−2,6−ジアミノベンゼン、2,3−ジメチル−1,4−ジアミノナフタレン、2,6−ジメチル−1,5−ジアミノナフタレン、2,6−ジイソプロピル−1,5−ジアミノナフタレン、2,6−ジブチル−1,5−ジアミノナフタレン、3,3´,5,5´−テトラメチルベンジジン、3,3´,5,5´−テトライソプロピルベンジジン、3,3´,5,5´−テトラメチル−4,4´−ジアミノジフェニルメタン、3,3´,5,5´−テトラエチル−4,4´−ジアミノジフェニルメタン、3,3´,5,5´−テトライソプロピル−4,4´−ジアミノジフェニルメタン、3,3´,5,5´−テトラブチル−4,4´−ジアミノジフェニルメタン、3,5−ジエチル−3´−メチル−2´,4−ジアミノジフェニルメタン,3,5−ジイソプロピル−3´−メチル−2´,4−ジアミノジフェニルメタン、3,3´−ジエチル−2,2´−ジアミノジフェニルメタン、4,4´−ジアミノ−3,3´−ジメチルジフェニルメタン、3,3´,5,5´−テトラエチル−4,4´−ジアミノベンゾフェノン、3,3´,5,5´−テトライソプロピル−4,4´−ジアミノベンゾフェノン、3,3´,5,5´−テトラエチル−4,4´−ジアミノジフェニルエーテル、3,3´,5,5´−テトライソプロピル−4,4´−ジアミノジフェニルスルホンなどが挙げられる。また、これらの異性体の混合物を用いてもよい。 Examples of the aromatic polyamine having a nucleus-substituted alkyl group (an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as methyl, ethyl, n- and i-propyl, and butyl) include 2,4- and 2,6-tolylenediamine, Crudetolylenediamine, diethyltolylenediamine, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldiphenylmethane, 4,4'-bis (o-toluidine), dianisidine, diaminoditolylsulfone, 1,3-dimethyl- 2,4-diaminobenzene, 1,3-diethyl-2,4-diaminobenzene, 1,3-dimethyl-2,6-diaminobenzene, 1,4-diethyl-2,5-diaminobenzene, 1,4- Diisopropyl-2,5-diaminobenzene, 1,4-dibutyl-2,5-diaminobenzene, 2,4-diaminomesitylene, 1,3,5 Triethyl-2,4-diaminobenzene, 1,3,5-triisopropyl-2,4-diaminobenzene, 1-methyl-3,5-diethyl-2,4-diaminobenzene, 1-methyl-3,5- Diethyl-2,6-diaminobenzene, 2,3-dimethyl-1,4-diaminonaphthalene, 2,6-dimethyl-1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diisopropyl-1,5-diaminonaphthalene, 2, 6-dibutyl-1,5-diaminonaphthalene, 3,3 ′, 5,5′-tetramethylbenzidine, 3,3 ′, 5,5′-tetraisopropylbenzidine, 3,3 ′, 5,5′-tetra Methyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3 ′, 5,5′-tetraethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3 ′, 5,5′-tetraisopropyl-4 4'-diaminodiphenylmethane, 3,3 ', 5,5'-tetrabutyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,5-diethyl-3'-methyl-2', 4-diaminodiphenylmethane, 3,5-diisopropyl -3'-methyl-2 ', 4-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diethyl-2,2'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldiphenylmethane, 3,3', 5 , 5'-tetraethyl-4,4'-diaminobenzophenone, 3,3 ', 5,5'-tetraisopropyl-4,4'-diaminobenzophenone, 3,3', 5,5'-tetraethyl-4,4 Examples include '-diaminodiphenyl ether, 3,3', 5,5'-tetraisopropyl-4,4'-diaminodiphenyl sulfone. Moreover, you may use the mixture of these isomers.
核置換電子吸引基を有する芳香族ポリアミンについて、電子吸引基としては、Cl,Br,I,Fなどのハロゲン、メトキシあるいはエトキシなどのアルコキシ基、ニトロ基などが挙げられる。このようなポリアミンとしては、具体的には、メチレンビス−o−クロロアニリン、4−クロロ−o−フェニレンジアミン、2−クロル−1,4−フェニレンジアミン、3−アミノ−4−クロロアニリン、4−ブロモ−1,3−フェニレンジアミン、2,5−ジクロル−1,4−フェニレンジアミン、5−ニトロ−1,3−フェニレンジアミン、3−ジメトキシ−4−アミノアニリン、4,4´−ジアミノ−3,3´−ジメチル−5,5´−ジブロモ−ジフェニルメタン、3,3´−ジクロロベンジジン、3,3´−ジメトキシベンジジン、ビス(4−アミノ−3−クロロフェニル)オキシド、ビス(4−アミノ−2−クロロフェニル)プロパン、ビス(4−アミノ−2−クロロフェニル)スルホン、ビス(4−アミノ−3−メトキシフェニル)デカン、ビス(4−アミノフェニル)スルフイド、ビス(4−アミノフェニル)テルリド、ビス(4−アミノフェニル)セレニド、ビス(4−アミノ−3−メトキシフェニル)ジスルフイド、4,4´−メチレンビス(2−ヨードアニリン)、4,4´−メチレンビス(2−ブロモアニリン)、4,4´−メチレンビス(2−フルオロアニリン)、4−アミノフェニル−2−クロロアニリンなどが挙げられる。 For aromatic polyamines having a nucleus-substituted electron withdrawing group, examples of the electron withdrawing group include halogens such as Cl, Br, I, and F, alkoxy groups such as methoxy and ethoxy, nitro groups, and the like. Specific examples of such polyamines include methylene bis-o-chloroaniline, 4-chloro-o-phenylenediamine, 2-chloro-1,4-phenylenediamine, 3-amino-4-chloroaniline, 4- Bromo-1,3-phenylenediamine, 2,5-dichloro-1,4-phenylenediamine, 5-nitro-1,3-phenylenediamine, 3-dimethoxy-4-aminoaniline, 4,4'-diamino-3 , 3'-dimethyl-5,5'-dibromo-diphenylmethane, 3,3'-dichlorobenzidine, 3,3'-dimethoxybenzidine, bis (4-amino-3-chlorophenyl) oxide, bis (4-amino-2 -Chlorophenyl) propane, bis (4-amino-2-chlorophenyl) sulfone, bis (4-amino-3-methoxyphenyl) Decane, bis (4-aminophenyl) sulfide, bis (4-aminophenyl) telluride, bis (4-aminophenyl) selenide, bis (4-amino-3-methoxyphenyl) disulfide, 4,4'-methylenebis (2 -Iodoaniline), 4,4'-methylenebis (2-bromoaniline), 4,4'-methylenebis (2-fluoroaniline), 4-aminophenyl-2-chloroaniline and the like.
2級アミノ基を有する芳香族ポリアミンとしては、上記の芳香族ポリアミンの−NH2 の一部または全部が−NH−R´(R´はアルキル基、たとえばメチル,エチルなどの低級アルキル基)で置き換ったものが挙げられる。具体的には、4,4´−ジ(メチルアミノ)ジフェニルメタン、1−メチル−2−メチルアミノ−4−アミノベンゼンなどが挙げられる。 As an aromatic polyamine having a secondary amino group, a part or all of —NH 2 of the above aromatic polyamine is replaced by —NH—R ′ (R ′ is an alkyl group, for example, a lower alkyl group such as methyl or ethyl). Something changed. Specific examples include 4,4′-di (methylamino) diphenylmethane and 1-methyl-2-methylamino-4-aminobenzene.
ポリアミドポリアミン(f4)としては、ジカルボン酸(ダイマー酸など)と過剰の(酸1モル当り2モル以上の)ポリアミン類(上記アルキレンジアミン,ポリアルキレンポリアミンなど)との縮合により得られる低分子量ポリアミドポリアミンなどが挙げられる。 The polyamide polyamine (f4) is a low molecular weight polyamide polyamine obtained by condensation of a dicarboxylic acid (such as dimer acid) and an excess (more than 2 moles per mole of acid) polyamine (such as the above-mentioned alkylene diamine, polyalkylene polyamine). Etc.
ポリエーテルポリアミン(f5)としては、ポリエーテルポリオール(ポリアルキレングリコールなど)のシアノエチル化物の水素化物などが挙げられる。 Examples of the polyether polyamine (f5) include hydrides of cyanoethylated polyether polyols (polyalkylene glycol and the like).
また、ポリアミンは脱離可能な化合物でブロック化されていてもよく、例えば、脱離可能な化合物でブロック化されたポリアミンの例としては、前記ポリアミン類と炭素数3〜8のケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、炭素数2〜8のアルデヒド化合物(ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなど)から得られるアルジミン化合物、エナミン化合物、およびオキサゾリジン化合物などが挙げられる。 The polyamine may be blocked with a detachable compound. For example, examples of the polyamine blocked with the detachable compound include the polyamines and ketones having 3 to 8 carbon atoms (acetone). , Methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like), aldimine compounds obtained from aldehyde compounds having 2 to 8 carbon atoms (formaldehyde, acetaldehyde, etc.), enamine compounds, and oxazolidine compounds.
硬化剤(D)として用いることができる活性水素含有化合物(d)としてのポリチオール(g)としては、エチレンジチオール、1,4−ブタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオールなどが挙げられる。 Examples of the polythiol (g) as the active hydrogen-containing compound (d) that can be used as the curing agent (D) include ethylenedithiol, 1,4-butanedithiol, 1,6-hexanedithiol, and the like.
ポリアミド樹脂(a2)としては、酸ハライド(E)とポリアミン(F)との重付加物などが挙げられる。 Examples of the polyamide resin (a2) include polyaddition products of acid halide (E) and polyamine (F).
この酸ハライド(E)としては、2価または3価以上のポリカルボン酸に由来する酸ハライドが挙げられる。
このポリカルボン酸は、ポリウレタン樹脂(a1)で前述したポリカルボン酸(e)と同様のものを用いることができ、ジカルボン酸(e1)が挙げられ、好ましくはアルキレンジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。ハライドとしては塩化物、臭化物、ヨウ化物が挙げられる。
具体的には、ジカルボン酸の二塩化物、二臭化物、二ヨウ化物などが挙げられる。
Examples of the acid halide (E) include acid halides derived from divalent or trivalent or higher polycarboxylic acids.
The polycarboxylic acid can be the same as the polycarboxylic acid (e) described above for the polyurethane resin (a1), and examples thereof include dicarboxylic acid (e1), preferably alkylene dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acid, etc. Is mentioned. Examples of the halide include chloride, bromide, and iodide.
Specific examples include dicarboxylic acid dichlorides, dibromides, and diiodides.
また、ポリアミン(F)としては、ポリウレタン樹脂(a1)で前述したポリアミン(f)と同様のものを用いることができる。 Moreover, as polyamine (F), the thing similar to the polyamine (f) mentioned above by the polyurethane resin (a1) can be used.
ポリエステル樹脂(a3)としては、酸ハライド(E)とポリオール(G)との重付加物などが挙げられる。 Examples of the polyester resin (a3) include polyaddition products of an acid halide (E) and a polyol (G).
この酸ハライド(E)は、ポリアミド樹脂(a2)で前述した酸ハライドと同様のものを用いることができる。
具体的には、ジカルボン酸の二塩化物、二臭化物、二ヨウ化物などが挙げられる。
As this acid halide (E), the same acid halide as described above for the polyamide resin (a2) can be used.
Specific examples include dicarboxylic acid dichlorides, dibromides, and diiodides.
ポリオールはポリウレタン樹脂(a1)で前述したポリオール(c)と同様のものを用いることができる。
具体的には、ジオール(c1)および3価以上のポリオール(c2)が挙げられる。ジオールとしては、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物を用いることが好ましい。
As the polyol, those similar to the polyol (c) described above for the polyurethane resin (a1) can be used.
Specific examples include diol (c1) and trivalent or higher polyol (c2). As the diol, an alkylene oxide having 2 to 12 carbon atoms and an alkylene oxide adduct of bisphenols are preferably used.
エポキシ樹脂(a4)としては、ポリエポキシドの開環重合物、ポリエポキシドと活性水素含有化合物{水、ポリオール(前記ジオールおよび3価以上のポリオール)、ジカルボン酸、3価以上のポリカルボン酸、ポリアミン、ポリチオールなど}との重付加物、またはポリエポキシドとジカルボン酸または3価以上のポリカルボン酸の酸無水物との硬化物などが挙げられる。 As the epoxy resin (a4), polyepoxide ring-opening polymer, polyepoxide and active hydrogen-containing compound {water, polyol (the diol and trivalent or higher polyol), dicarboxylic acid, trivalent or higher polycarboxylic acid, polyamine, polythiol And the like, or a cured product of a polyepoxide and a dicarboxylic acid or an acid anhydride of a trivalent or higher polycarboxylic acid.
本発明の単分散樹脂粒子(B)の体積平均粒径は、粒子径分布シャープ化の観点から好ましくは0.1〜30μm、さらに好ましくは0.5〜30μmである。
なお、体積平均粒径は、レーザー回折あるいはレーザー散乱を用いた粒子径分布測定装置で測定できる。
The volume average particle size of the monodispersed resin particles (B) of the present invention is preferably 0.1 to 30 μm, more preferably 0.5 to 30 μm from the viewpoint of sharpening the particle size distribution.
The volume average particle size can be measured with a particle size distribution measuring apparatus using laser diffraction or laser scattering.
本発明の単分散樹脂粒子(B)の粒子径分布は、粒子径の変動係数が、好ましくは0.1〜10%、さらに好ましくは0.1〜5%、特に好ましくは0.1〜3%である。
ここで変動係数とは、以下の計算式より算出される値である。
変動係数=(標準偏差/体積平均粒径)×100
In the particle size distribution of the monodispersed resin particles (B) of the present invention, the variation coefficient of the particle size is preferably 0.1 to 10%, more preferably 0.1 to 5%, particularly preferably 0.1 to 3. %.
Here, the variation coefficient is a value calculated from the following calculation formula.
Coefficient of variation = (standard deviation / volume average particle size) × 100
樹脂(a)の前駆体(A)を溶解する有機溶剤(U)としては、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリンなどの芳香族炭化水素系溶剤;n−ヘキサン、n−ヘプタン、ミネラルスピリット、シクロヘキサンなどの脂肪族または脂環式炭化水素系溶剤;塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、メチレンジクロライド、四塩化炭素、トリクロロエチレン、パークロロエチレンなどのハロゲン系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、メトキシブチルアセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのエステル系またはエステルエーテル系溶剤;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジ−n−ブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、2−エチルヘキシルアルコール、ベンジルアルコールなどのアルコール系溶剤;ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド系溶剤;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶剤、N−メチルピロリドンなどの複素環式化合物系溶剤、ならびにこれらの2種以上の混合溶剤が挙げられる。 Examples of the organic solvent (U) for dissolving the precursor (A) of the resin (a) include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, ethylbenzene, and tetralin; n-hexane, n-heptane, mineral spirit, cyclohexane, etc. Aliphatic or alicyclic hydrocarbon solvents such as methyl chloride, methyl bromide, methyl iodide, methylene dichloride, carbon tetrachloride, trichloroethylene, perchloroethylene, and other halogen solvents; ethyl acetate, butyl acetate, methyl propionate , Ester solvents such as ethyl propionate, methoxybutyl acetate, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, etc .; diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, propylene glycol mono Ether solvents such as chill ether; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, di-n-butyl ketone and cyclohexanone; methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, t-butanol, 2 -Alcohol solvents such as ethylhexyl alcohol and benzyl alcohol; amide solvents such as formamide, dimethylformamide and dimethylacetamide; sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide; heterocyclic compounds solvents such as N-methylpyrrolidone; The mixed solvent of seed | species or more is mentioned.
本発明において、分散相に用いる有機溶剤(U)は樹脂(a)の前駆体(A)を溶解するものであれば特に限定されないが、超臨界状態の二酸化炭素と混和しないことが望ましい。超臨界状態の二酸化炭素は低極性であるため、これと混和しないためには、高極性の溶剤を用いることが好ましい。このような条件を満たす好ましい分散相の有機溶剤としては、メタノール、エタノール、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。 In the present invention, the organic solvent (U) used in the dispersed phase is not particularly limited as long as it dissolves the precursor (A) of the resin (a), but it is desirable that it is not miscible with supercritical carbon dioxide. Since carbon dioxide in the supercritical state has low polarity, it is preferable to use a highly polar solvent so as not to be miscible therewith. Preferable organic solvents for the dispersed phase satisfying such conditions include methanol, ethanol, formamide, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide and the like.
前駆体(A)の有機溶剤溶液を超臨界状態の二酸化炭素(X)中に安定に分散させるには、疎水性の分散安定剤(I)を用いることが好ましい。
このような疎水性分散安定剤(I)としては、二酸化炭素に親和性を有する化合物が好ましく、例えば、ジメチルシロキサン基、含フッ素基、カルボキシル基、ポリオキシエチレン鎖、ポリオキシプロピレン鎖などの少なくとも1種の官能基を有する化合物が好ましい。
これらの中で、側鎖にジメチルシロキサン基及びフッ素を含有する官能基の少なくとも一方の官能基を有する、重量平均分子量が1,000〜1,000,000の櫛型高分子が、疎水性分散安定剤(I)としてより好ましい。
具体的には、ジメチルシロキサン基を有するモノマー、フッ素を含有するモノマーの少なくとも1種と、ビニル系のモノマーあるいはオリゴマーの共重合体が好ましい。共重合の形態はランダム、ブロック、グラフトのいずれでもよいが、ブロックあるいはグラフトが好ましい。
この分散安定剤(I)は、連続相(CP)および分散相(DP)のどちらに添加してもよい。
In order to stably disperse the organic solvent solution of the precursor (A) in the carbon dioxide (X) in the supercritical state, it is preferable to use the hydrophobic dispersion stabilizer (I).
As such a hydrophobic dispersion stabilizer (I), a compound having an affinity for carbon dioxide is preferable. For example, at least a dimethylsiloxane group, a fluorine-containing group, a carboxyl group, a polyoxyethylene chain, a polyoxypropylene chain, etc. A compound having one kind of functional group is preferred.
Among these, a comb polymer having a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000 having a functional group containing at least one of a dimethylsiloxane group and a fluorine-containing functional group in the side chain is a hydrophobic dispersion. More preferable as the stabilizer (I).
Specifically, a copolymer of at least one monomer having a dimethylsiloxane group or a fluorine-containing monomer and a vinyl monomer or oligomer is preferable. The form of copolymerization may be random, block or graft, but block or graft is preferred.
The dispersion stabilizer (I) may be added to either the continuous phase (CP) or the dispersed phase (DP).
本発明の樹脂(a)中に、他の添加物(顔料、充填剤、帯電防止剤、着色剤、離型剤、荷電制御剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ブロッキング防止剤、耐熱安定剤、難燃剤など)を含有させても差し支えない。
この方法としては、樹脂の前駆体の溶剤溶液に添加物を混合して分散相(DP)とした後、連続相(CP)中に分散させるのが好ましい。
In the resin (a) of the present invention, other additives (pigments, fillers, antistatic agents, colorants, release agents, charge control agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, antiblocking agents, heat stabilizers) Or flame retardant).
In this method, it is preferable that an additive is mixed in a solvent solution of a resin precursor to form a dispersed phase (DP) and then dispersed in a continuous phase (CP).
マイクロチャネル(M)としては、貫通孔(流路)を形成した隔壁で分散相と連続相を分離し、貫通孔(流路)を介して分散相を連続相中に押し出す構造を有するものであれば、特に限定されず、公知のもの(例えば特開2000−15070号公報や特開2006−110505号公報に記載のマイクロチャネルが挙げられる。)を使用することができる。マイクロチャネルを介して押し出された分散相は液滴となり、連続相中に分散する。 The microchannel (M) has a structure in which a dispersed phase and a continuous phase are separated by a partition having a through hole (flow channel), and the dispersed phase is pushed into the continuous phase through the through hole (flow channel). If it exists, it will not specifically limit, A well-known thing (For example, the microchannel as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-15070 or Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-110505 is mentioned.) Can be used. The dispersed phase extruded through the microchannel becomes droplets and is dispersed in the continuous phase.
マイクロチャネル(M)の表面は、連続相と親和性がある方が好ましいことが知られている。本発明で連続相に用いる超臨界状態の二酸化炭素は疎水性であるため、マイクロチャネルの表面は疎水化処理されていてもよい。
疎水化の方法は特に限定されないが、マイクロチャネルの材質がガラスやシリコンであれば、例えばシランカップリング剤による処理などが挙げられる。具体的には、オクチルトリエトキシシラン、オクタデシルトリクロロシラン、ヘキサメチルジシラザンなどのシランカップリング剤を使用して、公知の方法で疎水化処理すればよい。
It is known that the surface of the microchannel (M) preferably has affinity for the continuous phase. Since the supercritical carbon dioxide used for the continuous phase in the present invention is hydrophobic, the surface of the microchannel may be subjected to a hydrophobic treatment.
The method of hydrophobizing is not particularly limited, but if the material of the microchannel is glass or silicon, for example, treatment with a silane coupling agent may be mentioned. Specifically, it may be hydrophobized by a known method using a silane coupling agent such as octyltriethoxysilane, octadecyltrichlorosilane, hexamethyldisilazane and the like.
本発明において、連続相(CP)の溶媒として用いるのは超臨界状態の二酸化炭素(X)である。超臨界状態の二酸化炭素とは、臨界点(温度=31℃、圧力=7.4MPa)以上の温度・圧力条件下に存在する二酸化炭素を表す。 In the present invention, carbon dioxide (X) in a supercritical state is used as a solvent for the continuous phase (CP). Carbon dioxide in a supercritical state represents carbon dioxide existing under temperature and pressure conditions above the critical point (temperature = 31 ° C., pressure = 7.4 MPa).
連続相(CP)の圧力は、分散相(DP)を超臨界状態の二酸化炭素(X)に良好に分散させるために、好ましくは7.4MPa以上であり、設備コスト、運転コストの観点から好ましくは40MPa以下である。さらに好ましくは7.5〜35MPa、より好ましくは8〜30MPa、特に好ましくは8.5〜25MPa、最も好ましくは9〜20MPaである。
(CP)の温度及び圧力は、樹脂(a)の前駆体(A)が超臨界状態の二酸化炭素(X)中に溶解せず、且つ前駆体(A)の液滴が合一しない範囲内で設定することが好ましい。通常、低温かつ低圧ほど前駆体(A)が超臨界状態の二酸化炭素(X)中に溶解しない傾向となり、高温・高圧ほど前駆体(A)の液滴が合一し易い傾向となる。
The pressure of the continuous phase (CP) is preferably 7.4 MPa or higher in order to satisfactorily disperse the dispersed phase (DP) in the supercritical carbon dioxide (X), which is preferable from the viewpoint of equipment cost and operation cost. Is 40 MPa or less. More preferably, it is 7.5-35 MPa, More preferably, it is 8-30 MPa, Most preferably, it is 8.5-25 MPa, Most preferably, it is 9-20 MPa.
The temperature and pressure of (CP) are within a range in which the precursor (A) of the resin (a) is not dissolved in the carbon dioxide (X) in the supercritical state and the droplets of the precursor (A) are not coalesced. It is preferable to set by. Usually, the precursor (A) tends to not dissolve in the supercritical carbon dioxide (X) at lower temperatures and lower pressures, and the droplets of the precursor (A) tend to coalesce at higher temperatures and higher pressures.
連続相としての物性値(粘度、拡散係数、誘電率、溶解度、界面張力など)を調整するために連続相(CP)中に他の気体を適宜含んでよく、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン、空気などの不活性気体が挙げられる。 In order to adjust the physical property values (viscosity, diffusion coefficient, dielectric constant, solubility, interfacial tension, etc.) as the continuous phase, other gases may be appropriately contained in the continuous phase (CP). For example, nitrogen, helium, argon, An inert gas such as air can be mentioned.
分散相(DP)の粘度は、粒子径均一性の観点から1〜5000mPa・s(B型粘度計による測定値、測定温度25℃)が好ましく、さらに好ましくは10〜1000mPa・sである。
分散相(DP)の粘度が高い場合は、前述の有機溶剤(U)と混合したり、高温にして粘度を上記好ましい範囲まで低下させることが好ましい。
The viscosity of the dispersed phase (DP) is preferably 1 to 5000 mPa · s (measured by a B-type viscometer, measurement temperature 25 ° C.), more preferably 10 to 1000 mPa · s, from the viewpoint of particle size uniformity.
When the viscosity of the dispersed phase (DP) is high, it is preferable to mix with the organic solvent (U) described above, or to reduce the viscosity to the above preferred range by increasing the temperature.
分散相(DP)の温度は、減圧時に配管内で二酸化炭素が固体に相転移し、流路を閉塞させないようにするために、30℃以上が好ましく、また、樹脂粒子(B)の熱劣化を防止するために、200℃以下が好ましい。さらに30〜150℃が好ましく、より好ましくは34〜130℃、特に好ましくは35〜100℃、最も好ましくは40℃〜80℃である。
分散相(DP)の温度と連続相(CP)の温度の差は特に限定されないが、小さい方が好ましい。
The temperature of the dispersed phase (DP) is preferably 30 ° C. or higher in order to prevent carbon dioxide from undergoing a phase transition in the pipe during decompression and block the flow path, and thermal degradation of the resin particles (B). In order to prevent this, 200 ° C. or lower is preferable. Furthermore, 30-150 degreeC is preferable, More preferably, it is 34-130 degreeC, Especially preferably, it is 35-100 degreeC, Most preferably, it is 40-80 degreeC.
The difference between the temperature of the dispersed phase (DP) and the temperature of the continuous phase (CP) is not particularly limited, but a smaller one is preferable.
超臨界状態の二酸化炭素(X)に分散した、前駆体(A)またはその溶剤溶液において、この前駆体(A)を重合反応させる方法は特に限定されない。例えば、前駆体(A)またはその溶剤溶液を、(X)中に分散する直前に、反応させる2成分を混合し、分散すると同時に重合反応させて樹脂粒子(B)を得る方法が好ましい。重合反応により、樹脂粒子(B)が超臨界状態の二酸化炭素(X)に分散した分散体(Y)が得られる。
反応は減圧前に完結させてもよく、またある程度反応させ、減圧して(B)を取り出した後、恒温槽などで熟成させ完結させてもよい。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的には、例えばイソシアネート基を有する化合物と活性水素含有化合物の反応の場合には、ジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。重合温度は好ましくは30〜100℃、さらに好ましくは40〜80℃である。
A method for polymerizing the precursor (A) in the precursor (A) or a solvent solution thereof dispersed in carbon dioxide (X) in a supercritical state is not particularly limited. For example, a method is preferred in which the two components to be reacted are mixed and dispersed at the same time as the precursor (A) or a solvent solution thereof is dispersed in (X) to simultaneously obtain a resin particle (B). By the polymerization reaction, a dispersion (Y) in which the resin particles (B) are dispersed in carbon dioxide (X) in a supercritical state is obtained.
The reaction may be completed before depressurization, or may be allowed to react to some extent, and after depressurizing to take out (B), it may be completed by aging in a thermostatic bath or the like. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specifically, for example, in the case of a reaction between a compound having an isocyanate group and an active hydrogen-containing compound, dibutyltin laurate, dioctyltin laurate and the like can be mentioned. The polymerization temperature is preferably 30 to 100 ° C, more preferably 40 to 80 ° C.
樹脂粒子(B)が超臨界状態の二酸化炭素(X)に分散した分散体(Y)から樹脂粒子(B)を得る際には、超臨界状態の二酸化炭素を減圧して除去する。このとき、独立に圧力制御された容器を多段に設けることにより段階的に減圧してもよく、また一気に常温常圧まで減圧してもよい。 When obtaining the resin particles (B) from the dispersion (Y) in which the resin particles (B) are dispersed in the supercritical carbon dioxide (X), the supercritical carbon dioxide is removed under reduced pressure. At this time, it is possible to reduce the pressure stepwise by providing multiple pressure-controlled containers in multiple stages, or to reduce the pressure to normal temperature and normal pressure at once.
樹脂粒子(B)が前述の分散相に用いる有機溶剤(U)を含有している場合は、この有機溶剤を除去することが望ましい。
有機溶剤(U)を除去する方法としては、温風やスチームなどを樹脂粒子(B)に接触させる方法、有機溶剤を樹脂粒子(B)から二酸化炭素の相に抽出する方法などが挙げられる。
樹脂粒子(B)間の合着が起こりにくいという点から、抽出する方法が好ましく、さらに有機溶剤を含む二酸化炭素を有機溶剤不含の二酸化炭素に置換して有機溶剤を抽出する操作を繰り返し行うことが好ましい。
When the resin particles (B) contain the organic solvent (U) used for the above-mentioned dispersed phase, it is desirable to remove this organic solvent.
Examples of the method for removing the organic solvent (U) include a method in which warm air or steam is brought into contact with the resin particles (B), and a method in which the organic solvent is extracted from the resin particles (B) into a carbon dioxide phase.
An extraction method is preferable from the viewpoint that coalescence between the resin particles (B) hardly occurs. Further, an operation of extracting the organic solvent by replacing carbon dioxide containing the organic solvent with carbon dioxide containing no organic solvent is repeatedly performed. It is preferable.
樹脂粒子(B)の回収法は特に限定されず、例えばフィルターで捕集する方法、サイクロンにより捕集する方法などが挙げられる。 The method for collecting the resin particles (B) is not particularly limited, and examples thereof include a method of collecting with a filter and a method of collecting with a cyclone.
以下実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下の記載において「部」は重量部、「%」は重量%を示す。 EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the following description, “parts” represents parts by weight and “%” represents% by weight.
以下の実施例では、(株)イーピーテック製のマイクロチャネルを用い、貫通孔の径(流路径)が30μmであるWMS1型と、流路径2.5μmのWMS8型のいずれかを使用した。
その概念図は図1の通りである。
In the following examples, a microchannel made by EPTEC Co., Ltd. was used, and either a WMS1 type with a through-hole diameter (channel diameter) of 30 μm or a WMS8 type with a channel diameter of 2.5 μm was used.
The conceptual diagram is as shown in FIG.
製造例1 <プレポリマーの製造>
温度計、撹拌機及び窒素吹込み管を備えた反応容器に、数平均分子量(以下Mnと記す。)が1,000のポリブチレンアジペート575部、Mnが900のポリヘキサメチレンイソフタレート383部、1−オクタノール16.8部を仕込み、窒素置換した後、撹拌しながら110℃に加熱して溶融させ、60℃まで冷却した。続いて、ヘキサメチレンジイソシアネート242部を投入し、85℃で6時間反応させた。次いで、60℃に冷却した後、テトラヒドロフラン(以下THFと記す。)217部、安定剤2.5部[チバスペシャリティーケミカルズ(株)社製イルガノックス1010]および酸化チタン15.3部[石原産業(株)製タイペークR−820]を加え均一に混合して、両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー溶液を得た。これを[プレポリマー1]とする。得られたプレポリマー溶液の遊離イソシアネート含量は、2.2%であり、固形分濃度は88%であった。
Production Example 1 <Prepolymer Production>
In a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer and a nitrogen blowing tube, 575 parts of polybutylene adipate having a number average molecular weight (hereinafter referred to as Mn) of 1,000, 383 parts of polyhexamethylene isophthalate having an Mn of 900, After 16.8 parts of 1-octanol was charged and purged with nitrogen, the mixture was heated to 110 ° C. with stirring and melted, and cooled to 60 ° C. Subsequently, 242 parts of hexamethylene diisocyanate was added and reacted at 85 ° C. for 6 hours. Next, after cooling to 60 ° C., 217 parts of tetrahydrofuran (hereinafter referred to as THF), 2.5 parts of stabilizer [Irganox 1010 manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.] and 15.3 parts of titanium oxide [Ishihara Sangyo] TYPEKE R-820 manufactured by KK) was added and mixed uniformly to obtain a urethane prepolymer solution having isocyanate groups at both ends. This is designated as [Prepolymer 1]. The resulting prepolymer solution had a free isocyanate content of 2.2% and a solid content concentration of 88%.
製造例2 <硬化剤の製造>
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、エチレンジアミン50部とメチルイソブチルケトン50部を仕込み、50℃で5時間反応を行った。得られたケチミン化合物を[硬化剤1]とする。
Production Example 2 <Production of Curing Agent>
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 50 parts of ethylenediamine and 50 parts of methyl isobutyl ketone were charged and reacted at 50 ° C. for 5 hours. Let the obtained ketimine compound be [curing agent 1].
製造例3 <分散安定剤溶液の製造>
攪拌機を備えた反応容器内にTHF700部を仕込み、反応容器内の空気を窒素置換した後、加熱して還流温度とした。次に、メタクリル酸メチル150部、メタクリル変性シリコーン(官能基当量:12,000g/mol、数平均分子量12,000、信越化学工業製:X22−2426)150部、アゾビスイソブチロニトリル1.5部の混合物を反応容器内に2時間で適下後、還流温度で6時間熟成し、分散安定剤溶液を得た。この重量平均分子量は43,000であった。
Production Example 3 <Production of dispersion stabilizer solution>
700 parts of THF was charged into a reaction vessel equipped with a stirrer, and the air in the reaction vessel was purged with nitrogen, followed by heating to a reflux temperature. Next, 150 parts of methyl methacrylate, 150 parts of methacryl-modified silicone (functional group equivalent: 12,000 g / mol, number average molecular weight 12,000, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: X22-2426), azobisisobutyronitrile After 5 parts of the mixture was properly placed in the reaction vessel in 2 hours, it was aged at reflux temperature for 6 hours to obtain a dispersion stabilizer solution. The weight average molecular weight was 43,000.
比較製造例
攪拌機を備えた通常の反応容器に、製造例1で得られた[プレポリマー1]1,000部とヘキサメチレンジアミン29部、THF1,000部を混合した後、50℃で反応させた。次に、減圧条件下で攪拌しながら大部分のTHFを留去し、攪拌できないほど高粘度になったら反応容器から取り出して、分割して小さく分けた後にパレットに広げ、減圧乾燥器中で再度減圧して残りのTHFを完全に留去させることにより、重量平均分子量150,000のウレタン樹脂を得た。
Comparative Production Example After mixing 1,000 parts of [Prepolymer 1] obtained in Production Example 1 with 29 parts of hexamethylenediamine and 1,000 parts of THF in a normal reaction vessel equipped with a stirrer, the mixture was reacted at 50 ° C. It was. Next, most of the THF is distilled off while stirring under reduced pressure, and when the viscosity becomes so high that stirring is not possible, it is removed from the reaction vessel, divided into small portions, spread on a pallet, and again in a vacuum dryer. The remaining THF was completely distilled off under reduced pressure to obtain a urethane resin having a weight average molecular weight of 150,000.
実施例1
図2の実験装置において、まずバルブV1、V2を閉じ、ボンベB2、ポンプP4より粒子回収槽T4に二酸化炭素(純度99.99%)を導入し、10MPa、40℃に調整した。また溶液タンクT1に製造例1で得た[プレポリマー1]150.0部と、製造例2で得たケチミン化合物17.1部と、製造例3で得た分散安定剤溶液40.0部、ジメチルホルムアミド(以下DMFと記す。)130.0部を仕込み、攪拌混合して樹脂前駆体溶液を得た。また、溶液タンクT2に水2.3部とDMF20.4部を仕込み、攪拌混合した。
Example 1
In the experimental apparatus of FIG. 2, first, the valves V1 and V2 were closed, carbon dioxide (purity 99.99%) was introduced into the particle recovery tank T4 from the cylinder B2 and the pump P4, and the pressure was adjusted to 10 MPa and 40 ° C. Further, 150.0 parts of [Prepolymer 1] obtained in Production Example 1 in the solution tank T1, 17.1 parts of the ketimine compound obtained in Production Example 2, and 40.0 parts of the dispersion stabilizer solution obtained in Production Example 3 were used. , 130.0 parts of dimethylformamide (hereinafter referred to as DMF) was charged and mixed by stirring to obtain a resin precursor solution. In addition, 2.3 parts of water and 20.4 parts of DMF were charged into the solution tank T2 and mixed by stirring.
ボンベB1、ポンプP3より二酸化炭素を分散槽T3に導入し、15MPa、40℃に調整した。また、ボンベB2、ポンプP4より二酸化炭素を粒子回収槽T4に導入し、10MPa、40℃に調整した。次に、タンクT2の水とDMFの混合物を、ポンプP2より分散相T3に導入した。その後、タンクT1の樹脂前駆体溶液を、ポンプP1よりマイクロチャネルWMS1型を介して15MPaで分散槽T3内に導入して、超臨界二酸化炭素中に樹脂前駆体溶液の液滴を分散させた。60℃で4時間反応させた後、バルブV1を開いて分散槽T3から粒子回収槽T4に分散体を導入し、圧力が一定になったところでV1を閉めた。 Carbon dioxide was introduced into the dispersion tank T3 from the cylinder B1 and the pump P3, and adjusted to 15 MPa and 40 ° C. Further, carbon dioxide was introduced into the particle recovery tank T4 from the cylinder B2 and the pump P4 and adjusted to 10 MPa and 40 ° C. Next, a mixture of water and DMF in tank T2 was introduced into dispersed phase T3 from pump P2. Thereafter, the resin precursor solution in the tank T1 was introduced into the dispersion tank T3 at 15 MPa via the microchannel WMS1 type from the pump P1, and the droplets of the resin precursor solution were dispersed in supercritical carbon dioxide. After reacting at 60 ° C. for 4 hours, the valve V1 was opened, the dispersion was introduced from the dispersion tank T3 to the particle recovery tank T4, and V1 was closed when the pressure became constant.
次に、ボンベB2の二酸化炭素をポンプP4によって粒子回収槽T4に導入しつつ、圧力調整バルブV2によって圧力を10MPaに保持することで、溶剤を含む樹脂粒子から溶剤のDMFおよびTHFを抽出して除去した。この操作は、上記の分散槽T3に導入した二酸化炭素重量の8倍量を粒子回収槽T4に導入した時点で二酸化炭素の導入を停止した。抽出された溶剤を含む二酸化炭素は溶剤トラップ槽T5に排出し、樹脂粒子をフィルターF1に捕捉した。
その後、圧力調整バルブV2を少しずつ開き、粒子回収槽内を大気圧まで減圧して二酸化炭素を除去し、フィルターF1に補足されている本発明のウレタン樹脂粒子(B−1)を得た。
Next, the solvent DMF and THF are extracted from the resin particles containing the solvent by introducing the carbon dioxide in the cylinder B2 into the particle recovery tank T4 by the pump P4 and maintaining the pressure at 10 MPa by the pressure adjustment valve V2. Removed. In this operation, the introduction of carbon dioxide was stopped when 8 times the amount of carbon dioxide introduced into the dispersion tank T3 was introduced into the particle recovery tank T4. Carbon dioxide containing the extracted solvent was discharged into the solvent trap tank T5, and the resin particles were captured by the filter F1.
Thereafter, the pressure regulating valve V2 was opened little by little, the inside of the particle recovery tank was reduced to atmospheric pressure to remove carbon dioxide, and the urethane resin particles (B-1) of the present invention supplemented by the filter F1 were obtained.
実施例2
溶液タンクT1にビス(クロロぎ酸)1,4‐フェニレン184.1部とエチレングリコール62.1部、製造例3で得た分散安定剤溶液40.0部、DMF130部を仕込み、攪拌混合して樹脂前駆体溶液を得た。
次に、実施例1と同様に、ボンベB1、ポンプP3より二酸化炭素を分散槽T3に導入し、15MPa、40℃に調整した後、タンクT1、ポンプP1より、樹脂前駆体溶液をマイクロチャネルWMS1型を介してT3に導入し、200℃で6時間反応させた後、溶剤抽出、減圧を行い、本発明のポリエステル樹脂粒子(B−2)を得た。
Example 2
A solution tank T1 is charged with 184.1 parts of bis (chloroformic acid) 1,4-phenylene, 62.1 parts of ethylene glycol, 40.0 parts of the dispersion stabilizer solution obtained in Production Example 3, and 130 parts of DMF, and stirred and mixed. Thus, a resin precursor solution was obtained.
Next, as in Example 1, carbon dioxide was introduced into the dispersion tank T3 from the cylinder B1 and the pump P3, and the pressure was adjusted to 15 MPa and 40 ° C. Then, the resin precursor solution was transferred from the tank T1 and the pump P1 to the microchannel WMS1. After introducing into T3 through a mold and reacting at 200 ° C. for 6 hours, solvent extraction and decompression were performed to obtain polyester resin particles (B-2) of the present invention.
実施例3
使用するマイクロチャネルをWMS1型からWMS8型に変える以外は実施例1と同様にして、本発明のウレタン樹脂粒子(B−3)を得た。
Example 3
Urethane resin particles (B-3) of the present invention were obtained in the same manner as in Example 1 except that the microchannel used was changed from WMS1 type to WMS8 type.
比較例1
撹拌装置及び測温装置を有し、槽内圧力30MPa、槽内温度290℃まで設定可能な樹脂溶解槽500mlを150℃まで昇温後、比較製造例で得られたウレタン樹脂50gを投入して溶融させた。次いで内径5mm、30エレメントのスタティックミキサー中に溶融樹脂と超臨界状態の二酸化炭素を昇圧ポンプを使用して注入して、スタティックミキサー内圧力を15.0MPaに設定した。
スタティックミキサー先端部に装着した穴径0.5mmのノズルより二酸化炭素と樹脂の混合物を大気圧下、20℃の雰囲気下に排出することで、比較のためのウレタン樹脂粒子(B−4)を得た。
Comparative Example 1
After the temperature of the resin dissolution tank 500 ml, which has a stirrer and a temperature measuring device and can be set to a tank internal pressure of 30 MPa and a tank internal temperature of 290 ° C., is increased to 150 ° C. Melted. Next, molten resin and carbon dioxide in a supercritical state were injected into a static mixer having an inner diameter of 5 mm and 30 elements using a pressure pump, and the internal pressure of the static mixer was set to 15.0 MPa.
Urethane resin particles (B-4) for comparison are discharged by discharging a mixture of carbon dioxide and resin from a nozzle with a hole diameter of 0.5 mm attached to the tip of the static mixer into an atmosphere at 20 ° C. under atmospheric pressure. Obtained.
<物性測定>
実施例1〜3で得た樹脂粒子(B−1)、(B−2)、(B−3)および比較例1で得た樹脂粒子(B−4)を水に分散して、体積平均粒径および体積基準の粒子径分布の変動係数を粒度分布計(コールター社製;マルチサイザーIII)で測定した。測定結果を表1に示した。
<Measurement of physical properties>
The resin particles (B-1), (B-2), (B-3) obtained in Examples 1 to 3 and the resin particles (B-4) obtained in Comparative Example 1 were dispersed in water to obtain a volume average. The variation coefficient of the particle size and the particle size distribution based on the volume was measured with a particle size distribution meter (manufactured by Coulter Inc .; Multisizer III). The measurement results are shown in Table 1.
表1で明らかなように、本発明の製造方法から得られる樹脂粒子は、粒子径分布の変動係数が非常に小さい単分散微粒子である。 As is apparent from Table 1, the resin particles obtained from the production method of the present invention are monodisperse fine particles having a very small variation coefficient of particle size distribution.
本発明の製造方法から得られる樹脂粒子は、塗料用添加剤、化粧品用添加剤、紙塗工用添加剤、スラッシュ成形用樹脂、粉体塗料、電子部品製造用スペーサー、触媒用担体、電子写真トナー、静電記録トナー、静電印刷トナー、電子測定機器の標準粒子、電子ペーパー用粒子、医療診断用担体、クロマトグラフ充填剤、電気粘性流体用粒子、その他成形材料用樹脂粒子として有用である。特に、電子部品製造用スペーサー、電子写真トナー、静電記録トナー、静電印刷トナー、電子測定機器の標準粒子、電子ペーパー用粒子、医療診断用担体は、粒子径が均一であることが要求されるため、粒子径の単分散性の点で本発明の製造方法が極めて有用である。 Resin particles obtained from the production method of the present invention include paint additives, cosmetic additives, paper coating additives, slush molding resins, powder paints, spacers for electronic component production, catalyst carriers, electrophotography, and the like. Useful as toner, electrostatic recording toner, electrostatic printing toner, standard particles for electronic measuring instruments, electronic paper particles, medical diagnostic carriers, chromatographic fillers, electrorheological fluid particles, and other resin particles for molding materials . In particular, spacers for manufacturing electronic components, electrophotographic toners, electrostatic recording toners, electrostatic printing toners, standard particles for electronic measuring devices, particles for electronic paper, and medical diagnostic carriers are required to have uniform particle sizes. Therefore, the production method of the present invention is extremely useful in terms of monodispersity of the particle diameter.
CP:連続相
DP:分散相
D1:生成中の液滴
D2:生成した液滴
M:マイクロチャネル
T1:樹脂溶液タンク
T2:溶液タンク
T3:分散槽(最高使用圧力20MPa、最高使用温度200℃、攪拌機つき)
T4:粒子回収槽(最高使用圧力20MPa、最高使用温度100℃)
T5:溶剤トラップ
F1:セラミックフィルター(メッシュ:0.5μm)
B1、B2:二酸化炭素ボンベ
P1、P2:溶液ポンプ
P3、P4:二酸化炭素ポンプ
V1:バルブ
V2:圧力調整バルブ
CP: Continuous phase DP: Dispersed phase D1: Droplets being generated D2: Generated droplets M: Microchannel T1: Resin solution tank T2: Solution tank T3: Dispersion tank (maximum operating pressure 20 MPa, maximum operating temperature 200 ° C., (With stirrer)
T4: Particle recovery tank (maximum operating pressure 20 MPa, maximum operating temperature 100 ° C.)
T5: Solvent trap F1: Ceramic filter (mesh: 0.5 μm)
B1, B2: Carbon dioxide cylinder P1, P2: Solution pump P3, P4: Carbon dioxide pump V1: Valve V2: Pressure adjustment valve
Claims (9)
The production according to claim 6 or 7, wherein the hydrophobic dispersion stabilizer (I) is a comb-type polymer compound in which a functional group containing a fluorine atom and / or a dimethylsiloxane group is bonded to a side chain in the molecule. Method.
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