JP2011148680A - Carbon microparticle and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a carbon microparticle that has a high quality as a carbon microparticle, a narrow particle size distribution and a high degree of graphitization, and the carbon microparticle. <P>SOLUTION: The method for obtaining the carbon microparticle comprises carbonizing and firing a polyamideimide microparticle used as a starting material. The method for manufacturing the carbon microparticle comprises: mixing the polyamideimide and a polymer that is different from the polyamideimide in an organic solvent; forming an emulsion in a system wherein phase separation occurs between a solution phase essentially comprising the polyamideimide and a solution phase essentially comprising the other polymer; contacting the emulsion with a poor solvent for the polyamideimide, thereby causing the polyamideimide to precipitate and producing a polyamideimide microparticle; and carbonizing and firing the polyamideimide microparticle. The carbon microparticle manufactured thereby is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、品質がよい炭素微粒子及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a fine carbon particle and a method for producing the same.

炭素微粒子は、機械的特性、耐薬品性、耐熱性、耐摩耗性、電気伝導性に優れることから、耐熱フィラー、複合材料の強化材、充填剤等、自動車部品、電機部品、産業機械、事務機器と幅広い用途に使用されており、今後さらなる高機能化のために、品質がよく、実用性の高い炭素微粒子が求められている。   Carbon fine particles have excellent mechanical properties, chemical resistance, heat resistance, wear resistance, and electrical conductivity, so heat resistant fillers, composite material reinforcements, fillers, automotive parts, electrical parts, industrial machinery, office work It is used in a wide range of equipment and applications, and in the future, high-quality and highly practical carbon particles are required for further enhancement of functionality.

従来から炭素微粒子の製造方法には、原料であるコークス、ピッチ等を焼成後、機械的に粉砕する方法、及び合成樹脂微粒子を調整した後に焼成する方法が開示されている。   Conventionally, a method for producing fine carbon particles has disclosed a method in which coke, pitch, and the like as raw materials are fired and then mechanically pulverized, and a method in which synthetic resin fine particles are prepared and then fired.

コークスやピッチを焼成した炭素材料のグラファイト化度は高いが、機械粉砕処理により微細化を行うため、得られる炭素微粒子の粒子径分布は広くなり、粒子形状も非球形であるため、各種フィラーとして使用した場合、樹脂への分散性や充填性に劣るなどの問題点がある。   Although the degree of graphitization of coke and pitch-fired carbon materials is high, the fine particle size is reduced by mechanical pulverization, resulting in a wide particle size distribution of the resulting carbon fine particles and non-spherical particle shape. When used, there are problems such as inferior dispersibility and filling properties in the resin.

合成樹脂微粒子を焼成し炭素微粒子を製造する方法としては、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂微粒子やポリアクリロニトリル微粒子を焼成する方法が開示されている。フェノール・ホルムアルデヒド樹脂微粒子を焼成する製造方法の場合、原料となるフェノールとホルムアルデヒドの重縮合によって得たフェノール・ホルムアルデヒド微粒子は、品質において不十分であった。また、粒子径分布が広いため、得られる炭素微粒子もそれに応じ粒子径分布が広くなってしまう(特許文献1)。他方、ポリアクリロニトリル系重合体微粒子から炭素微粒子を製造する場合、該微粒子を重合により製造するため、ポリアクリロニトリルの共重合比の高い水系重合では、凝集しやすくかつ反応の制御が難しいことから、実用性の点で不十分であった。また粒子径分布が広くなり、真球の微粒子を得ることも難しいことが開示されている(特許文献2、3)。特殊な重合法を使用することで、粒子径分布の狭い炭素微粒子を製造する方法も開示されているが、アクリロニトリルにジビニルベンゼン、スチレン等の共重合成分を共重合した共重合体の微粒子を用いるためか、品質が未だ十分でなく、十分な特性を得られないなどの問題がある(特許文献4,5)。即ち、従来の方法では、工業的に簡便な方法にて、かつ品質がよく、実用的な炭素微粒子を製造することが困難であった。   As a method of firing synthetic resin fine particles to produce carbon fine particles, a method of firing phenol / formaldehyde resin fine particles or polyacrylonitrile fine particles is disclosed. In the case of the production method in which the phenol / formaldehyde resin fine particles are fired, the phenol / formaldehyde fine particles obtained by polycondensation of phenol and formaldehyde as raw materials are insufficient in quality. In addition, since the particle size distribution is wide, the obtained carbon fine particles also have a wide particle size distribution accordingly (Patent Document 1). On the other hand, when carbon fine particles are produced from polyacrylonitrile-based polymer fine particles, since the fine particles are produced by polymerization, water-based polymerization with a high copolymerization ratio of polyacrylonitrile is likely to aggregate and difficult to control the reaction. It was insufficient in terms of sex. Further, it is disclosed that the particle size distribution becomes wide and it is difficult to obtain true spherical fine particles (Patent Documents 2 and 3). Although a method for producing carbon fine particles having a narrow particle size distribution by using a special polymerization method is also disclosed, fine particles of a copolymer obtained by copolymerizing a copolymer component such as divinylbenzene and styrene with acrylonitrile are used. For this reason, there is a problem that the quality is not sufficient and sufficient characteristics cannot be obtained (Patent Documents 4 and 5). That is, in the conventional method, it is difficult to produce practical carbon fine particles with an industrially simple method and with good quality.

特開昭63―129006号公報JP-A 63-129006 特開2003−226720号公報JP 2003-226720 A 特開昭61−26505号公報JP 61-26505 A 特開平05−139711号公報Japanese Patent Laid-Open No. 05-139711 国際公開第2005/098998号International Publication No. 2005/098998

本発明は、品質のよい炭素微粒子の製造方法の提供を課題とする。さらに好ましい態様においては、粒子径分布が狭く、グラファイト化度の高い炭素微粒子の簡便な製造方法の提供を課題とする。   An object of the present invention is to provide a method for producing high-quality carbon fine particles. In a more preferred embodiment, an object is to provide a simple method for producing carbon fine particles having a narrow particle size distribution and a high degree of graphitization.

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、ポリアミドイミド微粒子を炭化焼成することによって上記目的を達成できることを見出した。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above object can be achieved by carbonizing and firing the polyamideimide fine particles.

すなわち、本発明は、下記の構成を有する。
[1]ポリアミドイミド微粒子を炭化焼成することを特徴とする炭素微粒子の製造方法、
[2]ポリアミドイミドと、ポリアミドイミドとは異種のポリマーとを、有機溶媒に混合し、ポリアミドイミドを主成分とする溶液相と異種ポリマーを主成分とする溶液相に相分離する系において、エマルションを形成させた後、ポリアミドイミドの貧溶媒を接触させることにより、ポリアミドイミドを析出させてポリアミドイミドの微粒子を製造し、ポリアミドイミド微粒子を得ることを特徴とする[1]記載の炭素微粒子の製造方法、
[3]炭素微粒子の数平均粒子径が0.1〜100μmであることを特徴とする[1]から[2]いずれか記載の炭素微粒子の製造方法、
[4]炭素微粒子の粒子径分布指数が1.0〜2.0であることを特徴とする[1]から[3]いずれか記載の炭素微粒子の製造方法、
[5]炭素微粒子の真球度が80以上であることを特徴とする[1]から[4]いずれか記載の炭素微粒子の製造方法、
[6]炭素微粒子のグラファイト化度が1.0以上であることを特徴とする[1]から[5]いずれか記載の炭素微粒子の製造方法、
[7][1]から[6]のいずれか記載の製造方法により得られる炭素微粒子、
[8]数平均粒子径が0.1〜100μm、粒子径分布指数が1.0〜2.0、真球度が80以上、グラファイト化度が1.0以上であることを特徴とする炭素微粒子。
That is, the present invention has the following configuration.
[1] A method for producing carbon fine particles, comprising carbonizing and firing polyamideimide fine particles,
[2] In a system in which a polyamideimide and a polymer different from polyamideimide are mixed in an organic solvent and phase-separated into a solution phase mainly composed of polyamideimide and a solution phase mainly composed of a different polymer. The carbon fine particles according to [1], wherein the polyamideimide fine particles are obtained by depositing the polyamideimide by contacting with a poor solvent of the polyamideimide to form a polyamideimide fine particles. Method,
[3] The method for producing carbon fine particles according to any one of [1] to [2], wherein the number average particle diameter of the carbon fine particles is 0.1 to 100 μm,
[4] The method for producing carbon fine particles according to any one of [1] to [3], wherein the particle size distribution index of the carbon fine particles is 1.0 to 2.0.
[5] The method for producing carbon fine particles according to any one of [1] to [4], wherein the sphericity of the carbon fine particles is 80 or more,
[6] The method for producing carbon fine particles according to any one of [1] to [5], wherein the degree of graphitization of the carbon fine particles is 1.0 or more,
[7] Carbon fine particles obtained by the production method according to any one of [1] to [6],
[8] Carbon having a number average particle size of 0.1 to 100 μm, a particle size distribution index of 1.0 to 2.0, a sphericity of 80 or more, and a graphitization degree of 1.0 or more. Fine particles.

本発明により、品質のよい、実用性に優れた炭素微粒子を得ることができるようになった。さらに好ましい態様においては粒子径分布が狭く、グラファイト化度の高い炭素微粒子を得ることが可能となった。   According to the present invention, it is possible to obtain carbon fine particles having good quality and excellent practicality. In a more preferred embodiment, carbon fine particles having a narrow particle size distribution and a high degree of graphitization can be obtained.

本発明により得られた炭素微粒子は、品質がよく、また、好ましい態様においてはさらに粒子径分布が狭いことから、樹脂やゴムへの高い分散性、充填性を示し、さらにグラファイト化度が高いため、樹脂改質剤、導電性ゴム、異方導電性粒子、クロマトグラフィー担体、分子吸着剤、トナー、リチウムイオン電池用負極材、触媒担体、活性炭、キャパシタ用電極などに好適に用いることができる。   The fine carbon particles obtained by the present invention have good quality, and in a preferred embodiment, since the particle size distribution is narrower, the carbon fine particles exhibit high dispersibility and filling properties in resins and rubbers, and further have a high degree of graphitization. , Resin modifiers, conductive rubber, anisotropically conductive particles, chromatography carriers, molecular adsorbents, toners, negative electrode materials for lithium ion batteries, catalyst carriers, activated carbon, capacitor electrodes, and the like.

図1は、製造例1により得られたポリアミドイミド微粒子の走査型電子顕微鏡写真である。FIG. 1 is a scanning electron micrograph of polyamideimide fine particles obtained in Production Example 1. 図2は、実施例1により得られたポリアミドイミド微粒子を炭化焼成した炭素微粒子の走査型電子顕微鏡写真である。FIG. 2 is a scanning electron micrograph of carbon fine particles obtained by carbonizing and firing the polyamideimide fine particles obtained in Example 1.

以下本発明をさらに詳しく説明する。   The present invention will be described in more detail below.

本発明の炭素微粒子とは、実質的に炭素のみからなる微粒子であり、本発明の炭素微粒子の製造方法は、ポリアミドイミド微粒子を炭化焼成することを特徴とする炭素微粒子の製造法である。   The carbon fine particles of the present invention are fine particles consisting essentially of carbon, and the method for producing carbon fine particles of the present invention is a method for producing carbon fine particles characterized by carbonizing and firing polyamideimide fine particles.

本発明においては、ポリアミドイミド微粒子を原料とし、炭化焼成をすることを特徴とする。ポリイミド微粒子を用いることにより、品質のよい炭素微粒子が得られる理由の詳細は十分に解明できていないが、高分子鎖中に環状のイミド構造とアミド構造を有することが、炭化焼成時に炭化環化しやすい構造であることから、品質のよい炭素微粒子が得られると推定される。よって本発明においては、原料としてポリアミドイミド微粒子を用いる。   The present invention is characterized in that polyamideimide fine particles are used as a raw material and carbonized and fired. Although the details of the reason why high-quality carbon fine particles can be obtained by using polyimide fine particles have not been fully elucidated, the fact that the polymer chain has a cyclic imide structure and an amide structure is carbonized and cyclized during carbonization firing. Since it has an easy structure, it is presumed that high-quality carbon fine particles can be obtained. Therefore, in the present invention, polyamideimide fine particles are used as a raw material.

さらに本発明においては、粒子径分布が狭い炭素微粒子が得られる観点から、粒子径分布の狭いポリアミドイミド微粒子を原料として用いることが好ましい。   Furthermore, in the present invention, from the viewpoint of obtaining carbon fine particles having a narrow particle size distribution, it is preferable to use polyamideimide fine particles having a narrow particle size distribution as a raw material.

上記ポリアミドイミド微粒子を構成するポリアミドイミドとは、高分子主鎖骨格中にイミド結合と、アミド結合を有したポリマーであり、一般式(1)で代表される構造を有するものが挙げられる。   The polyamideimide constituting the polyamideimide fine particles is a polymer having an imide bond and an amide bond in the polymer main chain skeleton, and includes a polymer having a structure represented by the general formula (1).

Figure 2011148680
Figure 2011148680

(式中、RおよびR2は、それぞれ独立に芳香族、脂肪族の炭化水素基を表わし、内部にエーテル結合、チオエーテル結合、カルボキニル基、ハロゲン結合、アミド結合を有する構造団を有していてもよい。) (Wherein R 1 and R 2 each independently represent an aromatic or aliphatic hydrocarbon group, and have a structural group having an ether bond, a thioether bond, a carboquinyl group, a halogen bond, or an amide bond inside. May be.)

ポリアミドイミドには、その主鎖に芳香族の炭化水素基を含むことが好ましく、上記RおよびR2としては、芳香族の炭化水素基であることが、より高い品質の炭素微粒子が得られる点で好ましい。 The polyamide-imide preferably contains an aromatic hydrocarbon group in the main chain, and the above R 1 and R 2 are aromatic hydrocarbon groups, so that higher quality carbon fine particles can be obtained. This is preferable.

具体的には、無水トリメリット酸とフェニレンジアミンまたはその誘導体との共重合体、無水トリメリット酸と4,4’−ジアミノビフェニルまたはその誘導体との共重合体、無水トリメリット酸とまたはその誘導体o−トリジンとの共重合体、無水トリメリット酸と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルまたはその誘導体との共重合体、無水トリメリット酸と4,4’−メチレンジアニリンまたはその誘導体との共重合体、無水トリメリット酸と4,4’−イソプロピリデンジアニリンまたはその誘導体との共重合体、無水トリメリット酸とヘキサメチレンジアミンまたはその誘導体との共重合体、無水トリメリット酸とペンタメチレンジアミンまたはその誘導体との共重合体、無水トリメリット酸と4,4’−ジアミノジシクロへキシメチレンまたはその誘導体との共重合体などがあげられる。   Specifically, a copolymer of trimellitic anhydride and phenylenediamine or a derivative thereof, a copolymer of trimellitic anhydride and 4,4′-diaminobiphenyl or a derivative thereof, trimellitic anhydride or a derivative thereof Copolymer of o-tolidine, copolymer of trimellitic anhydride and 4,4'-diaminodiphenyl ether or its derivative, copolymer of trimellitic anhydride and 4,4'-methylenedianiline or its derivative Copolymers, copolymers of trimellitic anhydride and 4,4'-isopropylidenedianiline or derivatives thereof, copolymers of trimellitic anhydride and hexamethylenediamine or derivatives thereof, trimellitic anhydride and pentamethylenediamine Or a copolymer thereof, trimellitic anhydride and 4,4′-diaminodicyclohexyl Such styrene or copolymers of derivatives thereof.

ここでいう共重合体として、その構造中に置換基として、ハロゲン基、炭素数1〜4までの炭化水素基などが含まれていても良い。   As a copolymer here, the halogen group, a C1-C4 hydrocarbon group, etc. may be contained as a substituent in the structure.

本発明におけるポリアミドイミドの重量平均分子量は、1,000〜100,000,000、好ましくは、1,000〜10,000,000、より好ましくは、5,000〜1,000,000、特に好ましくは、10,000〜500,000、最も好ましくは、10,000〜100,000の範囲である。   The weight average molecular weight of the polyamideimide in the present invention is 1,000 to 100,000,000, preferably 1,000 to 10,000,000, more preferably 5,000 to 1,000,000, particularly preferably. Is in the range of 10,000 to 500,000, most preferably 10,000 to 100,000.

ここでいう重量平均分子量とは、溶媒としてジメチルホルムアミドを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定し、ポリスチレンで換算した重量平均分子量をさす。   The weight average molecular weight here refers to a weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) using dimethylformamide as a solvent and converted to polystyrene.

ジメチルホルムアミドで測定できない場合については、ヘキサフルオロイソプロパノールを用いて測定を行う。   When the measurement cannot be performed with dimethylformamide, the measurement is performed using hexafluoroisopropanol.

本発明で用いるポリアミドイミド微粒子の数平均粒子径は、その上限として通常100μm以下であり、好ましくは、50μm以下であり、より好ましくは、30μm以下である。また、下限としては、0.1μm以上であり、より好ましくは、0.5μm以上であり、さらに好ましくは、0.7μm以上であり、特に好ましくは、1μm以上である。   The number average particle diameter of the polyamideimide fine particles used in the present invention is usually 100 μm or less as an upper limit, preferably 50 μm or less, and more preferably 30 μm or less. Moreover, as a minimum, it is 0.1 micrometer or more, More preferably, it is 0.5 micrometer or more, More preferably, it is 0.7 micrometer or more, Most preferably, it is 1 micrometer or more.

数平均粒子径が小さすぎると、取り扱い性が悪化し、大きすぎると、得られる炭素微粒子が大きくなり、フィラーとしての分散性が低下するため好ましくない。   If the number average particle diameter is too small, the handleability deteriorates, and if it is too large, the resulting carbon fine particles are increased, and the dispersibility as a filler is lowered, which is not preferable.

尚、数平均粒子径は、走査型電子顕微鏡写真にて任意粒子100個を観測、直径を測定し、以下の式(1)より算出する。尚、粒子が真円でない場合は、長径を測定するものとする。   The number average particle diameter is calculated from the following formula (1) by observing 100 arbitrary particles in a scanning electron micrograph, measuring the diameter. When the particle is not a perfect circle, the major axis is measured.

本発明において粒子径分布の狭い炭素微粒子としたい場合には、ポリアミドイミド微粒子の粒子径分布を狭くすると良い。   In the present invention, in order to obtain carbon fine particles having a narrow particle size distribution, it is preferable to narrow the particle size distribution of the polyamideimide fine particles.

ポリアミドイミド微粒子の粒子径分布は、粒子径分布指数で表すことができ、1.0〜2.0の範囲であり、好ましくは1.0〜1.8であり、より好ましくは1.0〜1.5であり、特に好ましくは1.0〜1.3である。粒子径分布指数がこの範囲であると、粒子径分布の狭い炭素微粒子を得られるため好ましい。尚、粒子径分布指数は、以下の式(3)に従い、数平均粒子径に対する体積平均粒子径の比により算出する。体積平均粒子径は、走査型電子顕微鏡写真にて任意粒子100個を観測、直径を測定し、以下の式(2)より算出する。尚、粒子が真円でない場合は、長径を測定するものとする。   The particle size distribution of the polyamideimide fine particles can be represented by a particle size distribution index, and is in the range of 1.0 to 2.0, preferably 1.0 to 1.8, more preferably 1.0 to 2.0. 1.5, particularly preferably 1.0 to 1.3. A particle size distribution index within this range is preferable because carbon fine particles having a narrow particle size distribution can be obtained. The particle size distribution index is calculated from the ratio of the volume average particle size to the number average particle size according to the following formula (3). The volume average particle diameter is calculated from the following formula (2) by observing 100 arbitrary particles in a scanning electron micrograph, measuring the diameter. When the particle is not a perfect circle, the major axis is measured.

Figure 2011148680
Figure 2011148680

尚、Ri:粒子個々の粒子径、n:測定数100、Dn:数平均粒子径、Dv:体積平均粒子径、PDI:粒子径分布指数とする。   Ri: particle diameter of each particle, n: number of measurement 100, Dn: number average particle diameter, Dv: volume average particle diameter, PDI: particle diameter distribution index.

本発明で用いるポリアミドイミドの真球度は80以上であることが好ましく、85以上がより好ましく、さらに好ましくは90以上、中でも好ましくは95以上である。真球度が前記範囲であると、真球状の炭素微粒子を得られるため好ましい。尚、真球度は、走査型電子顕微鏡にて、粒子を観察し、短径と長径を測定し、任意粒子30個の平均より数式(4)に従い、算出する。   The sphericity of the polyamideimide used in the present invention is preferably 80 or more, more preferably 85 or more, still more preferably 90 or more, and most preferably 95 or more. When the sphericity is within the above range, it is preferable because true spherical carbon fine particles can be obtained. The sphericity is calculated according to the formula (4) from the average of 30 arbitrary particles by observing the particles with a scanning electron microscope, measuring the short diameter and the long diameter.

Figure 2011148680
Figure 2011148680

尚、n:測定数30とする。   Note that n is 30 measurements.

次に、本発明の炭素微粒子の製造方法を説明する。   Next, the method for producing carbon fine particles of the present invention will be described.

本発明での原料となるポリアミドイミド微粒子は、従前公知の樹脂微粒子の微粒子化手法を応用することで入手することが可能であり、例えばバッチ式微粒子化法としては、重合析出法、エマルション固化法、液中乾燥法、また連続式微粒子化法である、強制溶融混練法、マイクロ流路を使ったエマルション法などが挙げられる。   The polyamideimide fine particles used as a raw material in the present invention can be obtained by applying a conventionally known fine particle resin fine particle technique. For example, as a batch type fine particle method, a polymerization precipitation method, an emulsion solidification method, or the like. Examples thereof include a submerged drying method and a continuous micronization method such as a forced melt kneading method and an emulsion method using a microchannel.

中でも、炭化後の炭素微粒子の品質がさらに向上し、粒子径分布の狭いポリアミドイミド微粒子を入手出来る点で好ましい方法として、微粒子化をしようとするポリアミドイミドとそのポリアミドイミドの貧溶媒に溶解する異種のポリマー(以下異種ポリマーと称する場合もある)と有機溶媒を溶解混合させ、ポリアミドイミドを主成分とする溶液相(以下、ポリアミドイミド溶液相と称することもある)と、異種ポリマーを主成分とする溶液相(以下、異種ポリマー溶液相と称することもある)の2相に相分離する系において、エマルジョンを形成させた後、ポリアミドイミドの貧溶媒を接触させることにより、ポリアミドイミド微粒子を析出させるような方法が挙げられる。   Among them, as a preferable method in that the quality of the carbon fine particles after carbonization is further improved and polyamideimide fine particles having a narrow particle size distribution can be obtained, the polyamideimide to be microparticulated and a different type that dissolves in the poor solvent of the polyamideimide are preferred. A polymer phase (hereinafter sometimes referred to as a heterogeneous polymer) and an organic solvent are dissolved and mixed, and a solution phase containing polyamideimide as a main component (hereinafter also referred to as a polyamideimide solution phase), and a heterogeneous polymer as a main component. In a system that phase-separates into two phases of a solution phase (hereinafter also referred to as a different polymer solution phase), after forming an emulsion, polyamideimide fine particles are precipitated by contacting with a poor solvent of polyamideimide Such a method is mentioned.

この手法で作られるポリアミドイミド微粒子は、粒子径分布が狭いだけでなく、微粒子内部の高分子鎖の折りたたまれ状態が熱力学的に安定な配向になることから、炭化時の環化反応が進行しやすい配列になるため、環化反応がしやすくなると考えられ、グラファイト化度が向上しやすい。   Polyamideimide microparticles made by this method not only have a narrow particle size distribution, but the folded state of the polymer chain inside the microparticles becomes a thermodynamically stable orientation, so the cyclization reaction during carbonization proceeds. It is considered that the cyclization reaction is likely to occur due to the easy arrangement, and the degree of graphitization is likely to be improved.

上記手法について、より具体的に示す。   The above method will be described more specifically.

上記において、「ポリアミドイミドとそのポリアミドイミドの貧溶媒に溶解する異種ポリマーと有機溶媒を溶解混合させ、ポリアミドイミドを主成分とする溶液相と、異種ポリマーを主成分とする溶液相の2相に相分離する系」とは、ポリアミドイミドと異種ポリマーと有機溶媒を混合したときに、ポリアミドイミドを主として含む溶液相と、異種ポリマーを主として含む溶液相の2相に分かれる系をいう。   In the above, “polyamideimide, a different polymer that dissolves in a poor solvent of the polyamideimide, and an organic solvent are dissolved and mixed, so that the solution phase is mainly composed of polyamideimide and the solution phase is composed mainly of a different polymer. The term “phase-separating system” refers to a system that, when mixed with polyamideimide, a different polymer, and an organic solvent, is divided into two phases: a solution phase mainly containing polyamideimide and a solution phase mainly containing different polymer.

このような相分離をする系を用い、相分離する条件下で混合することにより、乳化状態になり、エマルジョンを形成させることができる。   By using such a phase-separating system and mixing under the phase-separating conditions, an emulsified state can be obtained and an emulsion can be formed.

なお、上記において、ポリアミドイミドと異種ポリマーが溶解するかどうかについては、本方法を実施する温度、即ちポリアミドイミドと異種ポリマーを溶解混合して、2相分離させる際の温度において、有機溶媒に対し1質量%超溶解するかどうかで判別する。   In the above, whether the polyamideimide and the different polymer are dissolved or not is determined with respect to the organic solvent at the temperature at which this method is carried out, that is, the temperature at which the polyamideimide and the different polymer are dissolved and mixed and separated into two phases. It discriminate | determines by whether it melt | dissolves exceeding 1 mass%.

このエマルジョンは、ポリアミドイミド溶液相が分散相に、異種ポリマー溶液相が連続相になり、そしてこのエマルジョンに対し、ポリアミドイミドの貧溶媒を接触させることにより、エマルジョン中のポリアミドイミド溶液相から、ポリアミドイミドが析出し、ポリアミドイミド微粒子を得ることが出来る。   This emulsion has a polyamideimide solution phase as a dispersed phase and a heterogeneous polymer solution phase as a continuous phase, and the polyamideimide solution phase in the emulsion is brought into contact with the emulsion by contacting the polyamideimide with a poor solvent. Imide precipitates, and polyamideimide fine particles can be obtained.

異種ポリマーとしては、ポリアミドイミドとは異なる異種のポリマーであって、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂が挙げられるが、本方法で用いるポリアミドイミドを溶解する有機溶媒およびポリアミドイミドの貧溶媒に溶解するものが好ましく、なかでも、上記有機溶媒に溶解し、アルコール系溶媒または水に溶解するものが工業上取り扱い性に優れる点でより好ましく、さらに有機溶媒に溶解し、メタノール、エタノールまたは水に溶解するものが特に好ましい。   The heterogeneous polymer is a heterogeneous polymer different from the polyamideimide, and includes a thermoplastic resin and a thermosetting resin, but is soluble in an organic solvent that dissolves the polyamideimide used in this method and a poor solvent of the polyamideimide. Among these, those that dissolve in the above-mentioned organic solvents and dissolve in alcohol solvents or water are more preferable in terms of industrial handling, and further dissolve in organic solvents and dissolve in methanol, ethanol, or water. Those are particularly preferred.

異種ポリマーを具体的に例示するならば、ポリ(ビニルアルコール)(完全ケン化型や部分ケン化型のポリ(ビニルアルコール)であってもよい)、ポリ(ビニルアルコール−エチレン)共重合体(完全ケン化型や部分ケン化型のポリ(ビニルアルコール−エチレン)共重合体であってもよい)、ポリビニルピロリドン、ポリ(エチレングリコール)、ショ糖脂肪酸エステル、ポリ(オキシエチレン脂肪酸エステル)、ポリ(オキシエチレンラウリン脂肪酸エステル)、ポリ(オキシエチレングリコールモノ脂肪酸エステル)、ポリ(オキシエチレンアルキルフェニルエーテル)、ポリ(オキシアルキルエーテル)、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸ナトリウム、ポリスチレンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリビニルピロリジニウムクロライド、ポリ(スチレン−マレイン酸)共重合体、アミノポリ(アクリルアミド)、ポリ(パラビニルフェノール)、ポリアリルアミン、ポリビニルエーテル、ポリビニルホルマール、ポリ(アクリルアミド)、ポリ(メタクリルアミド)、ポリ(オキシエチレンアミン)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルピリジン)、ポリアミノスルホン、ポリエチレンイミン等の合成樹脂、マルトース、セルビオース、ラクトース、スクロースなどの二糖類、セルロース、キトサン、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシセルロース、カルボキシメチルエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、セルロースエステル等のセルロース誘導体、アミロースおよびその誘導体、デンプンおよびその誘導体、デキストリン、シクロデキストリン、アルギン酸ナトリウムおよびその誘導体等の多糖類またはその誘導体、ゼラチン、カゼイン、コラーゲン、アルブミン、フィブロイン、ケラチン、フィブリン、カラギーナン、コンドロイチン硫酸、アラビアゴム、寒天、たんぱく質等が挙げられ、好ましくは、ポリ(ビニルアルコール)(完全ケン化型や部分ケン化型のポリ(ビニルアルコール)であってもよい)、ポリ(ビニルアルコール−エチレン)共重合体(完全ケン化型や部分ケン化型のポリ(ビニルアルコール−エチレン)共重合体であってよい)、ポリエチレングリコール、ショ糖脂肪酸エステル、ポリ(オキシエチレンアルキルフェニルエーテル)、ポリ(オキシアルキルエーテル)、ポリ(アクリル酸)、ポリ(メタクリル酸)、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシセルロース、カルボキシメチルエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、セルロースエステル等のセルロース誘導体、ポリビニルピロリドンであり、より好ましくは、ポリ(ビニルアルコール)(完全ケン化型や部分ケン化型のポリ(ビニルアルコール)であってよい)、ポリ(ビニルアルコール−エチレン)共重合体(完全ケン化型や部分ケン化型のポリ(ビニルアルコール−エチレン)共重合体)、ポリエチレングリコール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシセルロース、カルボキシメチルエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、セルロースエステル等のセルロース誘導体、ポリビニルピロリドンであり、特に好ましくは、ポリ(ビニルアルコール)(完全ケン化型や部分ケン化型のポリ(ビニルアルコール)であってよい)、ポリ(エチレングリコール)、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシセルロース等のセルロース誘導体、ポリビニルピロリドンである。   To specifically illustrate different types of polymers, poly (vinyl alcohol) (which may be fully saponified or partially saponified poly (vinyl alcohol)), poly (vinyl alcohol-ethylene) copolymer ( Fully saponified or partially saponified poly (vinyl alcohol-ethylene) copolymer), polyvinylpyrrolidone, poly (ethylene glycol), sucrose fatty acid ester, poly (oxyethylene fatty acid ester), poly (Oxyethylene laurin fatty acid ester), poly (oxyethylene glycol monofatty acid ester), poly (oxyethylene alkylphenyl ether), poly (oxyalkyl ether), polyacrylic acid, sodium polyacrylate, polymethacrylic acid, polymethacrylic acid Sodium, polystyrene sulfonic acid, poly Sodium restyrenesulfonate, polyvinylpyrrolidinium chloride, poly (styrene-maleic acid) copolymer, aminopoly (acrylamide), poly (paravinylphenol), polyallylamine, polyvinyl ether, polyvinyl formal, poly (acrylamide), poly (Methacrylamide), poly (oxyethyleneamine), poly (vinylpyrrolidone), poly (vinylpyridine), polyaminosulfone, polyethyleneimine and other synthetic resins, disaccharides such as maltose, cellobiose, lactose, sucrose, cellulose, chitosan, Hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, ethyl hydroxy cellulose, carboxymethyl ethyl cellulose, carboxymethyl cell Lose, cellulose derivatives such as sodium carboxymethyl cellulose, cellulose ester, amylose and derivatives thereof, starch and derivatives thereof, polysaccharides or derivatives thereof such as dextrin, cyclodextrin, sodium alginate and derivatives thereof, gelatin, casein, collagen, albumin, fibroin , Keratin, fibrin, carrageenan, chondroitin sulfate, gum arabic, agar, protein, etc., and preferably poly (vinyl alcohol) (fully saponified or partially saponified poly (vinyl alcohol)) ), Poly (vinyl alcohol-ethylene) copolymer (may be fully saponified or partially saponified poly (vinyl alcohol-ethylene) copolymer), polyethylene glycol, sucrose fat Acid ester, poly (oxyethylene alkylphenyl ether), poly (oxyalkyl ether), poly (acrylic acid), poly (methacrylic acid), carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, methylcellulose, ethylcellulose, ethylhydroxycellulose, carboxy Cellulose derivatives such as methyl ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, sodium carboxymethyl cellulose, cellulose ester, and polyvinyl pyrrolidone, and more preferably poly (vinyl alcohol) (fully saponified or partially saponified poly (vinyl alcohol) Good), poly (vinyl alcohol-ethylene) copolymer (fully saponified or partially saponified poly (vinyl alcohol-ethylene) Copolymer), polyethylene glycol, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, ethyl hydroxy cellulose, carboxymethyl ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, carboxymethyl cellulose sodium, cellulose ester and other cellulose derivatives, especially polyvinylpyrrolidone, Preferably, poly (vinyl alcohol) (which may be fully saponified or partially saponified poly (vinyl alcohol)), poly (ethylene glycol), carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, methylcellulose, ethylcellulose, Cellulose derivatives such as ethyl hydroxycellulose, Vinylpyrrolidone.

異種ポリマーの分子量は、好ましくは、重量平均分子量で、1,000〜100,000,000、より好ましくは、1,000〜10,000,000、さらに好ましくは、5,000〜1,000,000であり、特に好ましくは、10,000〜500,000の範囲であり、最も好ましい範囲は、10,000〜100,000の範囲である。   The molecular weight of the heterogeneous polymer is preferably a weight average molecular weight of 1,000 to 100,000,000, more preferably 1,000 to 10,000,000, and still more preferably 5,000 to 1,000,000. 000, particularly preferably in the range of 10,000 to 500,000, and most preferably in the range of 10,000 to 100,000.

ここでいう重量平均分子量とは、溶媒として水を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定し、ポリエチレングリコールで換算した重量平均分子量を指す。   The weight average molecular weight here refers to a weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) using water as a solvent and converted into polyethylene glycol.

水で測定できない場合においては、ジメチルホルムアミドを用い、それでも測定できない場合においては、テトラヒドロフランを用い、さらに測定できない場合においては、ヘキサフルオロイソプロパノールを用いる。   Use dimethylformamide when it cannot be measured with water, use tetrahydrofuran when it cannot be measured with water, and use hexafluoroisopropanol when it cannot be measured with water.

ポリアミドイミドと異種ポリマーを溶解させる有機溶媒としては、用いるポリアミドイミドと異種ポリマーを溶解し得る有機溶媒であり、各ポリマーの種類に応じて選択される。   The organic solvent for dissolving the polyamideimide and the different polymer is an organic solvent capable of dissolving the polyamideimide and the different polymer to be used, and is selected according to the type of each polymer.

具体例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、2−メチルナフタレン等の芳香族炭化水素系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸ブチル等のエステル系溶媒、クロロホルム、ブロモホルム、塩化メチレン、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、クロロベンゼン、2,6−ジクロロトルエン、ヘキサフルオロイソプロパノール等のハロゲン化炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルブチルケトン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール等のアルコール系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMA)、プロピレンカーボネート、トリメチルリン酸、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、スルホラン等の非プロトン性極性溶媒、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸等のカルボン酸溶媒、アニソール、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、ジグライム、ジメトキシエタン等のエーテル系溶媒、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム アセテート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム ハイドロゲンスルフェート、1−エチル−3−イミダゾリウム アセテート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム チオシアネートなどのイオン性液体あるいはこれらの混合物が挙げられる。好ましくは、芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、非プロトン性極性溶媒、カルボン酸溶媒であり、さらに好ましいものとしては、水溶性溶媒であるアルコール系溶媒、非プロトン性極性溶媒、カルボン酸溶媒であり、著しく好ましいのは、非プロトン性極性溶媒、カルボン酸溶媒であり、入手が容易で、かつ広範な範囲のポリアミドイミドを溶解し得ることができ、かつ水やアルコール系溶媒等など後述する貧溶媒として好ましく用い得る溶媒と均一に混合し得る点から、最も好ましくは、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピレンカーボネート、ギ酸、酢酸である。   Specific examples include aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene and 2-methylnaphthalene, ester solvents such as ethyl acetate, methyl acetate, butyl acetate, butyl propionate and butyl butyrate, chloroform, bromoform, and chloride. Halogenated hydrocarbon solvents such as methylene, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,1-trichloroethane, chlorobenzene, 2,6-dichlorotoluene, hexafluoroisopropanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl Ketone solvents such as butyl ketone, alcohol solvents such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethyl sulfoxide (DMSO), N, N-dimethylformamide (DMF) Aprotic polar solvents such as N, N-dimethylacetamide (DMA), propylene carbonate, trimethyl phosphoric acid, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, sulfolane, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, lactic acid, etc. Carboxylic acid solvents, anisole, diethyl ether, tetrahydrofuran, diisopropyl ether, dioxane, diglyme, dimethoxyethane, and other ether solvents, 1-butyl-3-methylimidazolium acetate, 1-butyl-3-methylimidazolium hydrogen sulfate Ionic liquids such as 1-ethyl-3-imidazolium acetate, 1-ethyl-3-methylimidazolium thiocyanate, or a mixture thereof. Preferred are aromatic hydrocarbon solvents, aliphatic hydrocarbon solvents, halogenated hydrocarbon solvents, alcohol solvents, ether solvents, aprotic polar solvents, carboxylic acid solvents, and more preferred are: Alcohol solvents that are water-soluble solvents, aprotic polar solvents, and carboxylic acid solvents are preferred, and aprotic polar solvents and carboxylic acid solvents are particularly preferred, and are readily available and have a wide range of polyamideimides. Most preferably, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, N, and the like can be dissolved, and can be uniformly mixed with a solvent that can be preferably used as a poor solvent described later, such as water and alcohol solvents. , N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, propylene carbonate, formic acid and acetic acid.

これらの有機溶媒は、複数種用いてもよいし、混合して用いても良いが、粒子径が比較的小さく、かつ、粒子径分布の小さい粒子が得られる点、使用済みの溶媒のリサイクル時の分離の工程のわずらわしさを避け、製造上のプロセス負荷低減という観点で、単一の有機溶媒であるほうが好ましく、さらにポリアミドイミド、および異種ポリマーの両方を溶解する単一の有機溶媒であることが好ましい。   These organic solvents may be used in a plurality of types, or may be used in combination. However, particles having a relatively small particle size and a small particle size distribution can be obtained, and when used solvents are recycled. From the viewpoint of avoiding the troublesome separation process, reducing the manufacturing process load, it is preferable to use a single organic solvent, and it should be a single organic solvent that dissolves both polyamideimide and different polymers. Is preferred.

本方法におけるポリアミドイミドの貧溶媒とは、ポリアミドイミドを溶解させない溶媒のことをいう。溶媒を溶解させないとは、ポリアミドイミドの貧溶媒に対する溶解度が1質量%以下のものであり、より好ましくは、0.5質量%以下であり、さらに好ましくは、0.1質量%以下である。   The poor solvent for polyamideimide in this method refers to a solvent that does not dissolve polyamideimide. When the solvent is not dissolved, the solubility of the polyamideimide in the poor solvent is 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, and further preferably 0.1% by mass or less.

本方法において、ポリアミドイミドの貧溶媒を用いるが、かかる貧溶媒としてはポリアミドイミドの貧溶媒でありかつ、異種ポリマーを溶解する溶媒であることが好ましい。これにより、ポリアミドイミド微粒子を効率よく析出させることができる。また、ポリアミドイミドおよび異種ポリマーを溶解させる溶媒とポリアミドイミドの貧溶媒とは均一に混合する溶媒であることが好ましい。   In this method, a poor solvent for polyamideimide is used, and the poor solvent is preferably a poor solvent for polyamideimide and a solvent that dissolves a different polymer. Thereby, polyamideimide fine particles can be efficiently precipitated. Moreover, it is preferable that the solvent for dissolving the polyamideimide and the different polymer and the poor solvent for the polyamideimide are uniformly mixed.

本方法における貧溶媒としては、用いるポリアミドイミドの種類、望ましくは用いるポリアミドイミド、異種ポリマー両方の種類によって、様々に変わるが、具体的に例示するならば、ベンゼン、トルエン、キシレン、2−メチルナフタレン等の芳香族炭化水素系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸ブチル等のエステル系溶媒、クロロホルム、ブロモホルム、塩化メチレン、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、クロロベンゼン、2,6−ジクロロトルエン、ヘキサフルオロイソプロパノール等のハロゲン化炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルブチルケトン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール等のアルコール系溶媒、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、トリメチルリン酸、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、スルホラン等の非プロトン性極性溶媒、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸等のカルボン酸溶媒、アニソール、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、ジグライム、ジメトキシエタン等のエーテル系溶媒、水の中から少なくとも1種類から選ばれる溶媒などが挙げられる。   The poor solvent in this method varies depending on the type of polyamideimide used, desirably the type of polyamideimide used, and both types of different polymers, but specific examples include benzene, toluene, xylene, 2-methylnaphthalene. Aromatic hydrocarbon solvents such as ethyl acetate, methyl acetate, butyl acetate, butyl propionate, butyl butyrate and the like, chloroform, bromoform, methylene chloride, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, 1,1 , 1-trichloroethane, chlorobenzene, 2,6-dichlorotoluene, halogenated hydrocarbon solvents such as hexafluoroisopropanol, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl butyl ketone, methanol, ethanol, 1-propanol Alcohol solvents such as 2-propanol, dimethyl sulfoxide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, trimethyl phosphoric acid, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone , Aprotic polar solvents such as sulfolane, carboxylic acid solvents such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid and lactic acid, ether solvents such as anisole, diethyl ether, tetrahydrofuran, diisopropyl ether, dioxane, diglyme and dimethoxyethane, water Examples include a solvent selected from at least one of them.

ポリアミドイミドを効率的に粒子化させる観点から好ましくは、芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、水であり、最も好ましいのは、アルコール系溶媒、水であり、特に好ましくは、水である。   From the viewpoint of efficiently granulating polyamideimide, an aromatic hydrocarbon solvent, an aliphatic hydrocarbon solvent, an alcohol solvent, an ether solvent, and water are preferable, and an alcohol solvent, water is most preferable. Particularly preferred is water.

本方法において、ポリアミドイミド、異種ポリマー、これらを溶解する有機溶媒およびポリアミドイミドの貧溶媒を適切に選択して組み合わせることにより、効率的にポリアミドイミドを析出させてポリアミドイミド微粒子を得ることが出来るが、この際、ポリアミドイミド、異種ポリマー、これらを溶解する有機溶媒を混合溶解させた液は、ポリアミドイミドを主成分とする溶液相と、異種ポリマーを主成分とする溶液相の2相に相分離することが必要である。   In this method, polyamideimide fine particles can be obtained by efficiently precipitating polyamideimide by appropriately selecting and combining polyamideimide, a different polymer, an organic solvent for dissolving them, and a poor solvent for polyamideimide. In this case, the solution obtained by mixing and dissolving the polyamideimide, the different polymer, and the organic solvent for dissolving them is phase-separated into two phases, a solution phase mainly composed of polyamideimide and a solution phase mainly composed of the different polymer. It is necessary to.

2相分離の状態を生成する条件は、ポリアミドイミド、異種ポリマーBの種類、ポリアミドイミド、異種ポリマーの分子量、有機溶媒の種類、ポリアミドイミド、異種ポリマーの濃度、本方法を実施しようとする温度、圧力によって異なってくる。   The conditions for generating the state of two-phase separation are as follows: polyamideimide, type of different polymer B, polyamideimide, molecular weight of different polymer, type of organic solvent, polyamideimide, concentration of different polymer, temperature at which this method is carried out, It depends on the pressure.

相分離状態になりやすい条件を得るためには、ポリアミドイミドと異種ポリマーの溶解度パラメーター(以下、SP値と称することもある)の差が離れていた方が好ましい。   In order to obtain conditions that are likely to result in a phase separation state, it is preferable that the difference in solubility parameter (hereinafter also referred to as SP value) between the polyamideimide and the different polymer is separated.

この際、SP値の差としては1(J/cm1/2以上、より好ましくは2(J/cm1/2以上、さらに好ましくは3(J/cm1/2以上、特に好ましくは5(J/cm1/2以上、極めて好ましくは8(J/cm1/2以上である。SP値がこの範囲であれば、容易に相分離しやすくなる。 At this time, the difference in SP value is 1 (J / cm 3 ) 1/2 or more, more preferably 2 (J / cm 3 ) 1/2 or more, and further preferably 3 (J / cm 3 ) 1/2 or more. Particularly preferably, it is 5 (J / cm 3 ) 1/2 or more, and very preferably 8 (J / cm 3 ) 1/2 or more. When the SP value is within this range, phase separation is easily performed.

ポリアミドイミドと異種ポリマーの両者が有機溶媒にとけ、2相に相分離するのであれば、特に制限はないが、SP値の差の上限として好ましくは20(J/cm1/2以下、より好ましくは、15(J/cm1/2以下であり、さらに好ましくは10(J/cm1/2以下である。 There is no particular limitation as long as both the polyamideimide and the heterogeneous polymer are dissolved in an organic solvent and phase-separated into two phases, but the upper limit of the difference in SP value is preferably 20 (J / cm 3 ) 1/2 or less, More preferably, it is 15 (J / cm 3 ) 1/2 or less, and further preferably 10 (J / cm 3 ) 1/2 or less.

ここでいう、SP値とは、Fedorの推算法に基づき計算されるものであり、凝集エネルギー密度とモル分子容を基に計算されるもの(以下、計算法と称することもある。)である(「SP値 基礎・応用と計算方法」山本秀樹著、株式会社情報機構、平成17年 3月 31日発行)。   Here, the SP value is calculated based on the Fedor's estimation method, and is calculated based on the cohesive energy density and the molar molecular volume (hereinafter also referred to as a calculation method). ("SP Value Basics / Applications and Calculation Methods" by Hideki Yamamoto, Information Organization Co., Ltd., published on March 31, 2005).

本推算法により、計算できない場合においては、溶解度パラメーターが既知の溶媒に対し溶解するか否かの判定による、実験法によりSP値を算出(以下、実験法と称することもある。)し、それを代用する(「ポリマーハンドブック第4版(Polymer Handbook Fourth Edition)」 ジェー・ブランド(J.Brand)著、ワイリー(Wiley)社1998年発行)。   When the calculation cannot be performed by this estimation method, the SP value is calculated by an experimental method by determining whether or not the solubility parameter is dissolved in a known solvent (hereinafter also referred to as an experimental method). ("Polymer Handbook Fourth Edition" by J. Brand, published in Wiley 1998).

相分離状態になる条件を選択するためには、ポリアミドイミド、異種ポリマーおよびこれらを溶解する有機溶媒の3成分の比率を変化させた状態の観察による簡単な予備実験で作成できる、3成分相図で判別が出来る。   In order to select the conditions for the phase separation state, a three-component phase diagram can be prepared by a simple preliminary experiment by observing the ratio of the three components of polyamidoimide, a heterogeneous polymer and an organic solvent for dissolving them. Can be distinguished.

相図の作成は、ポリアミドイミド、異種ポリマーおよび溶媒を任意の割合で混合溶解させ、静置を行った際に、界面が生じるか否かの判定を少なくとも3点以上、好ましくは5点以上、より好ましくは10点以上の点で実施し、2相に分離する領域および1相になる領域を峻別することで、相分離状態になる条件を見極めることが出来るようになる。   The phase diagram is prepared by mixing and dissolving the polyamideimide, the heterogeneous polymer and the solvent at an arbitrary ratio, and determining whether an interface is formed when left standing, preferably at least 3 points, preferably 5 points or more, More preferably, it is carried out at 10 or more points, and by separating the region that separates into two phases and the region that becomes one phase, the conditions for achieving the phase separation state can be determined.

この際、相分離状態であるかどうかを判定するためには、ポリアミドイミド、異種ポリマーを、本発明を実施しようとする温度、圧力にて、任意のポリアミドイミド、異種ポリマーおよび溶媒の比に調整した後に、ポリアミドイミド、異種ポリマーを、完全に溶解させ、溶解させた後に、十分な攪拌を行い、3日放置し、巨視的に相分離をするかどうかを確認する。   At this time, in order to determine whether or not the phase is separated, the polyamideimide and the different polymer are adjusted to a ratio of the desired polyamideimide, different polymer and solvent at the temperature and pressure at which the present invention is to be carried out. Thereafter, the polyamideimide and the different polymer are completely dissolved, and after dissolving, the mixture is sufficiently stirred and left for 3 days to confirm whether or not the phase separation is macroscopically performed.

しかし、十分に安定なエマルジョンになる場合においては、3日放置しても巨視的な相分離をしない場合がある。その場合は、光学顕微鏡・位相差顕微鏡などを用い、微視的に相分離しているかどうかで、相分離を判別する。   However, in the case of a sufficiently stable emulsion, macroscopic phase separation may not occur even after standing for 3 days. In this case, phase separation is determined by using an optical microscope, a phase contrast microscope, or the like based on whether the phase is microscopically separated.

相分離は、有機溶媒中でポリアミドイミドを主とするポリアミドイミド溶液相と、異種ポリマーを主とする異種ポリマー溶液相に分離することによって形成される。この際、ポリアミドイミド溶液相は、ポリアミドイミドが主として分配された相であり、異種ポリマー溶液相は異種ポリマーが主として分配された相である。この際、ポリアミドイミド溶液相と異種ポリマー溶液相は、ポリアミドイミド、異種ポリマーの種類と使用量に応じた体積比を有するようである。   The phase separation is formed by separating a polyamideimide solution phase mainly composed of polyamideimide and a heterogeneous polymer solution phase mainly composed of a different polymer in an organic solvent. In this case, the polyamideimide solution phase is a phase in which polyamideimide is mainly distributed, and the different polymer solution phase is a phase in which different polymers are mainly distributed. At this time, the polyamideimide solution phase and the different polymer solution phase seem to have a volume ratio according to the type and amount of polyamideimide and different polymer used.

相分離の状態が得られ、且つ工業的に実施可能な濃度として、有機溶媒に対するポリアミドイミド、異種ポリマーの濃度は、有機溶媒に溶解する可能な限りの範囲内であることが前提であるが、好ましくは、1質量%超〜50質量%、より好ましくは、1質量%超〜30質量%、さらに好ましくは、2質量%〜20質量%である。   As a concentration at which phase separation can be obtained and industrially feasible, it is assumed that the concentration of the polyamidoimide and the heterogeneous polymer in the organic solvent is within the possible range of dissolution in the organic solvent. Preferably, it is more than 1% by mass to 50% by mass, more preferably more than 1% by mass to 30% by mass, and still more preferably 2% by mass to 20% by mass.

本方法における、ポリアミドイミド溶液相と異種ポリマー溶液相の2相間の界面張力は、両相とも有機溶媒であることから、その界面張力が小さく、その性質により、生成するエマルジョンが安定に維持できることから、粒子径分布が小さくなるようである。特に、ポリアミドイミド相と異種ポリマー相の有機溶媒が同一である時は、その効果が顕著である。   In this method, the interfacial tension between the two phases of the polyamideimide solution phase and the heterogeneous polymer solution phase is an organic solvent, so the interfacial tension is small, and the resulting emulsion can be stably maintained due to its nature. The particle size distribution seems to be smaller. In particular, when the organic solvent of the polyamideimide phase and the different polymer phase are the same, the effect is remarkable.

本方法における2相間の界面張力は、界面張力が小さすぎることから、通常用いられる溶液に異種の溶液を加えて測定する懸滴法などでは直接測定することは出来ないが、各相の空気との表面張力から推算することにより、界面張力を見積もることが出来る。各相の空気との表面張力をr、rとした際、その界面張力r12は、r12=r−rの絶対値で推算することができる。この際、このr12の好ましい範囲は、0超〜10mN/mであり、より好ましくは0超〜5mN/mであり、さらに好ましくは、0超〜3mN/mであり、特に好ましくは、0超〜2mN/mである。 Since the interfacial tension between the two phases in this method is too small, it cannot be measured directly by the hanging drop method in which a different kind of solution is added to a commonly used solution. The interfacial tension can be estimated by estimating from the surface tension. When the surface tension of each phase with air is r 1 and r 2 , the interfacial tension r 12 can be estimated by the absolute value of r 12 = r 1 −r 2 . At this time, a preferable range of r 12 is more than 0 to 10 mN / m, more preferably more than 0 to 5 mN / m, still more preferably more than 0 to 3 mN / m, and particularly preferably 0. Super-2 mN / m.

本方法における2相間の粘度は、平均粒子径および粒子径分布に影響を与え、粘度比が小さい方が、粒子径分布が小さくなる傾向にある。粘度比を、本発明を実施しようとする温度条件下でのポリアミドイミド溶液相/異種ポリマー溶液相と定義した場合において、好ましい範囲としては、0.1以上10以下、より好ましい範囲としては、0.2以上5以下、さらに好ましい範囲としては、0.3以上3以下、特に好ましい範囲としては、0.5以上1.5以下であり、著しく好ましい範囲としては、0.8以上1.2以下である。   The viscosity between the two phases in this method affects the average particle size and particle size distribution, and the smaller the viscosity ratio, the smaller the particle size distribution. In the case where the viscosity ratio is defined as a polyamideimide solution phase / different polymer solution phase under a temperature condition where the present invention is to be carried out, a preferable range is 0.1 or more and 10 or less, and a more preferable range is 0. .2 or more, 5 or less, more preferably 0.3 or more and 3 or less, particularly preferable range is 0.5 or more and 1.5 or less, and remarkably preferable range is 0.8 or more and 1.2 or less. It is.

このようにして得られた相分離する系を用い、ポリアミドイミド微粒子を製造する。微粒子化を行うには、通常の反応槽で実施される。本発明を実施するにふさわしい温度は、工業的な実現性の観点から −50℃〜200℃の範囲であり、好ましくは、−20℃〜150℃であり、より好ましくは、0℃〜120℃であり、さらに好ましくは、10℃〜100℃であり、特に好ましくは、20℃〜80℃であり、最も好ましくは、20℃〜50℃の範囲である。本発明を実施するにふさわしい圧力は、工業的な実現性の観点から、減圧状態から100気圧の範囲であり、好ましくは、1気圧〜5気圧の範囲であり、さらに好ましくは、1気圧〜2気圧であり、特に好ましくは、大気圧である。   Polyamideimide fine particles are produced using the phase separation system thus obtained. The atomization is performed in a normal reaction tank. The temperature suitable for carrying out the present invention is in the range of −50 ° C. to 200 ° C., preferably −20 ° C. to 150 ° C., more preferably 0 ° C. to 120 ° C. from the viewpoint of industrial feasibility. More preferably, it is 10-100 degreeC, Most preferably, it is 20-80 degreeC, Most preferably, it is the range of 20-50 degreeC. From the viewpoint of industrial feasibility, the pressure suitable for carrying out the present invention is in the range of 100 atm from the reduced pressure state, preferably in the range of 1 to 5 atm, and more preferably in the range of 1 to 2 atm. Atmospheric pressure, particularly preferably atmospheric pressure.

このような条件下にて、相分離系状態を混合することにより、エマルジョンを形成させる。   An emulsion is formed by mixing the phase-separated system state under such conditions.

すなわち上記で得られた相分離溶液に、剪断力を加えることにより、エマルジョンを生成させる。   That is, an emulsion is formed by applying a shearing force to the phase separation solution obtained above.

エマルジョンの形成に際しては、ポリアミドイミド溶液相が粒子状の液滴になるようにエマルジョンを形成させるが、一般に相分離させた際、異種ポリマー溶液相の体積がポリアミドイミド溶液相の体積より大きい場合に、このような形態のエマルジョンを形成させやすい傾向にあり、特にポリアミドイミド溶液相の体積比が両相の合計体積1に対して0.4以下であることが好ましく、0.4〜0.1の間にあることが好ましい。上記相図を作成する際に、各成分の濃度における体積比を同時に測定しておくことにより、適切な範囲を設定することが可能である。   In forming the emulsion, the emulsion is formed so that the polyamideimide solution phase becomes particulate droplets. Generally, when the volume of the different polymer solution phase is larger than the volume of the polyamideimide solution phase after phase separation. , The emulsion in such a form tends to be easily formed, and the volume ratio of the polyamideimide solution phase is particularly preferably 0.4 or less with respect to the total volume 1 of both phases, 0.4 to 0.1 It is preferable to be between. When preparing the phase diagram, it is possible to set an appropriate range by simultaneously measuring the volume ratio in the concentration of each component.

本製造法で得られるポリアミドイミド微粒子は、粒子径分布の小さい微粒子になるが、これは、エマルジョン形成の段階において、非常に均一なエマルジョンが得られるからである。この傾向はポリアミドイミド、異種ポリマーの両方を溶解する単一溶媒を用いる際に顕著である。このため、エマルジョンを形成させるに十分な剪断力を得るためには、従前公知の方法による攪拌を用いれば十分であり、攪拌羽による液相攪拌法、連続2軸混合機による攪拌法、ホモジナイザーによる混合法、超音波照射等通常公知の方法で混合することが出来る。   The polyamideimide fine particles obtained by this production method become fine particles having a small particle size distribution, because a very uniform emulsion can be obtained at the stage of emulsion formation. This tendency is remarkable when a single solvent that dissolves both polyamideimide and a different polymer is used. For this reason, in order to obtain a sufficient shearing force to form an emulsion, it is sufficient to use stirring by a conventionally known method, such as a liquid phase stirring method using a stirring blade, a stirring method using a continuous biaxial mixer, or a homogenizer. They can be mixed by a generally known method such as a mixing method or ultrasonic irradiation.

特に、攪拌羽による攪拌の場合、攪拌羽の形状にもよるが、攪拌速度は、好ましくは50rpm〜1200rpm、より好ましくは、100rpm〜1000rpm、さらに好ましくは、200rpm〜800rpm、特に好ましくは、300rpm〜600rpmである。   In particular, in the case of stirring with a stirring blade, although depending on the shape of the stirring blade, the stirring speed is preferably 50 rpm to 1200 rpm, more preferably 100 rpm to 1000 rpm, still more preferably 200 rpm to 800 rpm, and particularly preferably 300 rpm to 600 rpm.

また、攪拌羽としては、具体的には、プロペラ型、パドル型、フラットパドル型、タービン型、ダブルコーン型、シングルコーン型、シングルリボン型、ダブルリボン型、スクリュー型、ヘリカルリボン型などが挙げられるが、系に対して十分に剪断力をかけられるものであれば、これらに特に限定されるものではない。また、効率的な攪拌を行うために、槽内に邪魔板等を設置してもよい。   Specific examples of the stirring blade include a propeller type, a paddle type, a flat paddle type, a turbine type, a double cone type, a single cone type, a single ribbon type, a double ribbon type, a screw type, and a helical ribbon type. However, it is not particularly limited as long as a sufficient shearing force can be applied to the system. Moreover, in order to perform efficient stirring, you may install a baffle plate etc. in a tank.

また、エマルジョンを発生させるためには、必ずしも、攪拌機だけでなく、乳化機、分散機など広く一般に知られている装置を用いてもよい。具体的に例示するならば、ホモジナイザー(IKA社製)、ポリトロン(キネマティカ社製)、TKオートホモミキサー(特殊機化工業社製)等のバッチ式乳化機、エバラマイルダー(荏原製作所社製)、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサー(特殊機化工業社製)、コロイドミル(神鋼パンテック社製)、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機(三井三池化工機社製)、超音波ホモジナイザー、スタティックミキサーなどが挙げられる。   In order to generate an emulsion, not only a stirrer but also a widely known device such as an emulsifier and a disperser may be used. Specifically, a batch emulsifier such as a homogenizer (manufactured by IKA), polytron (manufactured by Kinematica), TK auto homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), Ebara Milder (manufactured by Ebara Seisakusho) , TK fill mix, TK pipeline homomixer (manufactured by Koki Kogyo Co., Ltd.), colloid mill (manufactured by Shinko Pantech Co., Ltd.), slasher, trigonal wet pulverizer (manufactured by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.), ultrasonic homogenizer, static For example, a mixer.

このようにして得られたエマルジョンは、引き続きポリアミドイミド微粒子を析出させる工程に供する。   The emulsion thus obtained is subsequently subjected to a step of precipitating polyamideimide fine particles.

ポリアミドイミド微粒子を得るためには、ポリアミドイミドに対する貧溶媒を、前記工程で製造したエマルジョンに接触させることでエマルジョン径に応じた径で、ポリアミドイミド微粒子を析出させる。   In order to obtain polyamideimide fine particles, polyamideimide fine particles are deposited with a diameter corresponding to the emulsion diameter by bringing a poor solvent for polyamideimide into contact with the emulsion produced in the above-described step.

貧溶媒とエマルジョンの接触方法は、貧溶媒にエマルジョンを入れる方法でも良いし、エマルジョンに貧溶媒を入れる方法でも良いが、エマルジョンに貧溶媒を入れる方法が好ましい。   The contact method of the poor solvent and the emulsion may be a method of putting the emulsion in the poor solvent or a method of putting the poor solvent in the emulsion, but a method of putting the poor solvent in the emulsion is preferable.

この際、貧溶媒を投入する方法としては、本発明で製造するポリアミドイミド微粒子が得られる限り特に制限はなく、連続滴下法、分割添加法、一括添加法のいずれでも良いが、貧溶媒添加時にエマルジョンが凝集・融着・合一し、粒子径分布が大きくなったり、1000μmを超える塊状物が生成しやすくならないようにするために、好ましくは連続滴下法、分割滴下法であり、工業的に効率的に実施するためには、最も好ましいのは、連続滴下法である。   At this time, the method for introducing the poor solvent is not particularly limited as long as the polyamideimide fine particles produced in the present invention are obtained, and any of the continuous dropping method, the divided addition method, and the batch addition method may be used. In order to prevent the emulsion from agglomerating, fusing and coalescing to increase the particle size distribution and to easily generate a lump exceeding 1000 μm, the continuous dropping method and the divided dropping method are preferable. In order to carry out efficiently, the continuous dropping method is most preferable.

また、貧溶媒を加える時間としては、10分以上50時間以内であり、より好ましくは、30分以上10時間以内であり、さらに好ましくは1時間以上5時間以内である。   The time for adding the poor solvent is from 10 minutes to 50 hours, more preferably from 30 minutes to 10 hours, and further preferably from 1 hour to 5 hours.

この範囲よりも短い時間で実施すると、エマルジョンの凝集・融着・合一に伴い、粒子径分布が大きくなったり、塊状物が生成する場合がある。また、これ以上長い時間で実施する場合は、工業的な実施を考えた場合、非現実的である。   If the time is shorter than this range, the particle size distribution may increase or a lump may be generated due to the aggregation, fusion and coalescence of the emulsion. Moreover, when it implements in the time longer than this, when industrial implementation is considered, it is unrealistic.

この時間の範囲内で行うことにより、エマルジョンからポリアミドイミド微粒子に転換する際に、粒子間の凝集を抑制することができ、粒子径分布の小さいポリアミドイミド微粒子を得ることができる。   By carrying out within this time range, when converting from emulsion to polyamideimide fine particles, aggregation between particles can be suppressed, and polyamideimide fine particles having a small particle size distribution can be obtained.

加える貧溶媒の量は、エマルジョンの状態にもよるが、好ましくは、エマルジョン総重量1質量部に対して、0.1質量部から10質量部、より好ましくは、0.1質量部から5質量部、さらに好ましくは、0.2質量部から3質量部であり、特に好ましくは、0.2質量部から1質量部であり、最も好ましくは、0.2質量部から0.5質量部である。   The amount of the poor solvent to be added depends on the state of the emulsion, but is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 1 part by mass of the total emulsion. Parts, more preferably 0.2 parts by weight to 3 parts by weight, particularly preferably 0.2 parts by weight to 1 part by weight, most preferably 0.2 parts by weight to 0.5 parts by weight. is there.

貧溶媒とエマルジョンとの接触時間は、ポリアミドイミド微粒子が析出するのに十分な時間であればよいが、十分な析出を引き起こしかつ効率的な生産性を得るためには、貧溶媒添加終了後5分から50時間であり、より好ましくは、5分以上10時間以内であり、さらに好ましくは10分以上5時間以内であり、特に好ましくは、20分以上4時間以内であり、著しく好ましくは、30分以上3時間以内である。   The contact time between the poor solvent and the emulsion may be a sufficient time for the polyamideimide fine particles to precipitate. However, in order to cause sufficient precipitation and obtain efficient productivity, 5 times after the addition of the poor solvent is completed. Min to 50 hours, more preferably 5 minutes to 10 hours, even more preferably 10 minutes to 5 hours, particularly preferably 20 minutes to 4 hours, and most preferably 30 minutes. This is within 3 hours.

このようにして作られたポリアミドイミド微粒子分散液は、ろ過、デカンテーション、減圧濾過、加圧ろ過、遠心分離、遠心ろ過、スプレードライ、酸析法、塩析法、凍結凝固法等の通常公知の方法で固液分離することにより、微粒子粉体を回収することが出来る。   Polyamideimide fine particle dispersions thus produced are usually known, such as filtration, decantation, vacuum filtration, pressure filtration, centrifugation, centrifugal filtration, spray drying, acid precipitation, salting out, freeze coagulation and the like. The fine particle powder can be recovered by solid-liquid separation by this method.

固液分離したポリアミドイミド微粒子は、必要に応じて、溶媒等で洗浄を行うことにより、付着または含有している不純物等の除去を行い、精製を行う。この際、好ましい溶媒としては、上記貧溶媒であり、より好ましくは、水、メタノール、エタノールから選ばれる1種または2種以上の混合溶媒である。   The solid-liquid separated polyamideimide microparticles are purified with a solvent or the like as necessary to remove attached or contained impurities and the like. In this case, the preferred solvent is the above poor solvent, and more preferably one or more mixed solvents selected from water, methanol, and ethanol.

得られたポリアミドイミド微粒子は、乾燥を行い、残留溶媒を取り除くことができる。この際、乾燥の方法としては、風乾、加熱乾燥、減圧乾燥、凍結乾燥などが挙げられる。加熱する場合の温度は、ガラス転移温度より低い温度が好ましく、具体的には、50〜150℃が好ましい。   The obtained polyamideimide fine particles can be dried to remove the residual solvent. In this case, examples of the drying method include air drying, heat drying, reduced pressure drying, and freeze drying. The temperature for heating is preferably lower than the glass transition temperature, and specifically 50 to 150 ° C is preferable.

本発明の方法においては、ポリアミドイミド微粒子を得る際に行った固液分離工程で分離された有機溶媒及び異種ポリマーを活用し、リサイクルを行うことが可能であることが有利な点である。   In the method of the present invention, it is advantageous that the organic solvent and the heterogeneous polymer separated in the solid-liquid separation step performed when the polyamideimide fine particles are obtained can be recycled.

固液分離で得た溶媒は、異種ポリマー、有機溶媒および貧溶媒の混合物である。この溶媒から、貧溶媒を除去することにより、エマルジョン形成用の溶媒として再利用することが出来る。貧溶媒を除去する方法としては、通常公知の方法で行われ、具体的には、単蒸留、減圧蒸留、精密蒸留、薄膜蒸留、抽出、膜分離などが挙げられるが、好ましくは単蒸留、減圧蒸留、精密蒸留による方法である。   The solvent obtained by solid-liquid separation is a mixture of a heterogeneous polymer, an organic solvent and a poor solvent. By removing the poor solvent from this solvent, it can be reused as a solvent for forming an emulsion. The method for removing the poor solvent is usually performed by a known method, and specific examples include simple distillation, vacuum distillation, precision distillation, thin film distillation, extraction, membrane separation, and the like. This is a method by distillation or precision distillation.

単蒸留、減圧蒸留等の蒸留操作を行う際は、系に熱がかかり、異種ポリマーや有機溶媒の熱分解を促進する可能性があることから、極力酸素のない状態で行うことが好ましく、より好ましくは、不活性雰囲気下で行う。具体的には、窒素、ヘリウム、アルゴン、二酸化炭素条件下で実施する。   When performing distillation operations such as simple distillation and vacuum distillation, it is preferable to carry out in a state free of oxygen as much as possible because it takes heat to the system and may promote thermal decomposition of different polymers and organic solvents. Preferably, it is performed under an inert atmosphere. Specifically, it is carried out under nitrogen, helium, argon, carbon dioxide conditions.

このようにして得られたポリアミドイミド微粒子を炭化焼成する方法について説明する。   A method of carbonizing and firing the polyamideimide fine particles thus obtained will be described.

炭化焼成は、通常ポリアミドイミド微粒子と反応する物質が存在しない雰囲気下にて、ポリアミドイミド微粒子を加熱し行う。好ましくは、ヘリウム、アルゴン、窒素等の不活性ガスが使用される。加熱時の雰囲気は、フロー系でも、密閉系でも構わないが、フロー系の方が加熱により発生するガスを除去できるため好ましい。加熱時の圧力は、加圧下でも減圧下でも構わないが、通常、常圧下で行なう。常圧下の場合の加熱温度は、400℃以上であればよく、好ましくは800℃以上である。   Carbonization firing is usually performed by heating the polyamideimide fine particles in an atmosphere in which a substance that reacts with the polyamideimide fine particles does not exist. Preferably, an inert gas such as helium, argon or nitrogen is used. The atmosphere during heating may be either a flow system or a closed system, but the flow system is preferable because the gas generated by heating can be removed. The pressure during heating may be under pressure or under reduced pressure, but is usually carried out under normal pressure. The heating temperature in normal pressure should just be 400 degreeC or more, Preferably it is 800 degreeC or more.

炭素微粒子のグラファイト化度は、加熱温度が高温であるほど、加熱温度の保持時間が長いほど高くなる傾向である。好ましい加熱温度は、400℃以上、さらに好ましくは、800℃以上、最も好ましくは、1000℃以上である。上限としては特に限定はないが通常3000℃であり、好ましくは2500℃以下である。   The degree of graphitization of the carbon fine particles tends to be higher as the heating temperature is higher and the holding time of the heating temperature is longer. The preferred heating temperature is 400 ° C. or higher, more preferably 800 ° C. or higher, and most preferably 1000 ° C. or higher. Although there is no limitation in particular as an upper limit, it is 3000 degreeC normally, Preferably it is 2500 degrees C or less.

加熱温度への昇温速度は通常20℃/min以下であり、好ましくは10℃/min以下、より好ましくは5℃/min以下である。焼成温度が20℃/minを越えると、微粒子同士が融着しやすくなる傾向にある。   The rate of temperature increase to the heating temperature is usually 20 ° C./min or less, preferably 10 ° C./min or less, more preferably 5 ° C./min or less. When the firing temperature exceeds 20 ° C./min, the fine particles tend to be fused with each other.

加熱温度の保持時間は、加熱温度によっても変わるが、好ましい下限としては、0.5時間以上、より好ましくは1時間以上、さらに好ましくは5時間以上、特に好ましくは、10時間以上、著しく好ましくは、50時間以上であり、好ましい上限としては1000時間以下であり、より好ましくは、500時間以下、さらに好ましくは、100時間以下である。さらに加熱温度については、適当な温度で一定時間保持し、さらに所望の加熱温度まで再度昇温させてもよい。   Although the holding time of the heating temperature varies depending on the heating temperature, a preferable lower limit is 0.5 hour or more, more preferably 1 hour or more, further preferably 5 hours or more, particularly preferably 10 hours or more, and extremely preferably , 50 hours or more, and a preferable upper limit is 1000 hours or less, more preferably 500 hours or less, and still more preferably 100 hours or less. Furthermore, the heating temperature may be maintained at an appropriate temperature for a certain period of time, and further raised to a desired heating temperature.

またポリアミドイミド微粒子を炭化焼成する場合において、上記の方法を用いることも可能であるが、以下に説明する前処理を行うことで、ポリアミドイミド微粒子が耐炎化構造を形成し、炭化収率の向上や微粒子間の融着を抑制できることから好ましい。   In the case of calcining and firing the polyamideimide fine particles, it is possible to use the above method, but by performing the pretreatment described below, the polyamideimide fine particles form a flame-resistant structure and improve the carbonization yield. And the fusion between fine particles can be suppressed.

ポリアミドイミド微粒子を酸化性雰囲気下にて加熱することにより、耐炎化構造を形成することが可能である。酸化性雰囲気下とは、酸素、硫黄等を含む雰囲気下であるが、空気下が好ましい。加熱温度は、耐炎化構造を形成すれば特に制限はないが、100〜300℃、好ましくは150〜250℃である。加熱温度が100℃未満であると、耐炎化構造が進行せず、300℃を越えると、耐炎化構造を形成する前に、ポリアミドイミド微粒子が溶融するため好ましくない。加熱温度への昇温速度は通常20℃/min以下であり、好ましくは10℃/min、より好ましくは5℃/minである。焼成温度が20℃/minを越えると、微粒子間で融着するため好ましくない。また、加熱温度は、所定温度まで加熱した後に一定時間保持してもよい。保持時間は、加熱温度によっても変わるが、0.5〜10時間、好ましくは0.5〜5時間の保持時間で十分である。さらに加熱温度については、適当な温度で一定時間保持し、さらに所望の加熱温度まで再度昇温させてもよい。   A flameproof structure can be formed by heating the polyamideimide fine particles in an oxidizing atmosphere. Under an oxidizing atmosphere is an atmosphere containing oxygen, sulfur, etc., but preferably under air. Although there will be no restriction | limiting in particular if heating temperature forms a flameproof structure, It is 100-300 degreeC, Preferably it is 150-250 degreeC. If the heating temperature is less than 100 ° C., the flameproof structure does not proceed, and if it exceeds 300 ° C., the polyamideimide fine particles melt before forming the flameproof structure. The rate of temperature rise to the heating temperature is usually 20 ° C./min or less, preferably 10 ° C./min, more preferably 5 ° C./min. When the firing temperature exceeds 20 ° C./min, it is not preferable because the fine particles are fused. Moreover, you may hold | maintain heating temperature for a fixed time, after heating to predetermined temperature. The holding time varies depending on the heating temperature, but a holding time of 0.5 to 10 hours, preferably 0.5 to 5 hours is sufficient. Furthermore, the heating temperature may be maintained at an appropriate temperature for a certain period of time, and further raised to a desired heating temperature.

本発明の炭素微粒子の製造方法により、品質がよく、さらには粒子径分布が狭く、グラファイト化度の高い炭素微粒子を簡便に得ることが可能となる。   According to the method for producing carbon fine particles of the present invention, it is possible to easily obtain carbon fine particles having good quality, narrow particle size distribution, and high degree of graphitization.

上記のようにして得られる炭素微粒子の数平均粒子径は、その上限として通常100μm以下であり、好ましくは、50μm以下であり、より好ましくは、30μm以下である。また、下限としては、通常0.1μm以上であり、より好ましくは、0.5μm以上であり、さらに好ましくは、0.7μm以上であり、特に好ましくは1μm以上である。数平均粒子径が小さすぎると、取り扱い性が悪化し、大きすぎると、樹脂等への分散性が悪化するため好ましくない。   The number average particle size of the carbon fine particles obtained as described above is usually 100 μm or less as an upper limit, preferably 50 μm or less, and more preferably 30 μm or less. Moreover, as a minimum, it is 0.1 micrometer or more normally, More preferably, it is 0.5 micrometer or more, More preferably, it is 0.7 micrometer or more, Most preferably, it is 1 micrometer or more. When the number average particle size is too small, the handleability is deteriorated, and when the number average particle size is too large, the dispersibility in a resin or the like is deteriorated.

尚、炭素微粒子の数平均粒子径は、走査型電子顕微鏡写真にて、任意粒子100個を観測、直径を測定し、以下の式(1)より算出する。尚、粒子が真円でない場合は、長径を測定するものとする。本発明における炭素微粒子の粒子径分布が狭いことに特徴がある。本発明の炭素微粒子の粒子径分布は、粒子径分布指数で表すことができ、この粒子径分布指数は、1.0〜2.0の範囲であり、好ましくは1.0〜1.8であり、より好ましくは1.0〜1.5であり、特に好ましくは1.0〜1.3である。粒子径分布指数がこの範囲を越えると、樹脂等への流動性、充填性が低下し好ましくない。尚、粒子径分布指数は、以下の式(3)に従い、数平均粒子径に対する体積平均粒子径の比により算出する。体積平均粒子径は、走査型電子顕微鏡写真にて、任意粒子100個を観測、直径を測定し、以下の式(2)より算出する。尚、粒子が真円でない場合は、長径を測定するものとする。   The number average particle diameter of the carbon fine particles is calculated from the following formula (1) by observing 100 arbitrary particles in a scanning electron micrograph and measuring the diameter. When the particle is not a perfect circle, the major axis is measured. The carbon particle in the present invention is characterized by a narrow particle size distribution. The particle size distribution of the carbon fine particles of the present invention can be represented by a particle size distribution index, and this particle size distribution index is in the range of 1.0 to 2.0, preferably 1.0 to 1.8. Yes, more preferably 1.0 to 1.5, and particularly preferably 1.0 to 1.3. If the particle size distribution index exceeds this range, the fluidity and filling properties of the resin and the like are lowered, which is not preferable. The particle size distribution index is calculated from the ratio of the volume average particle size to the number average particle size according to the following formula (3). The volume average particle diameter is calculated from the following formula (2) by observing 100 arbitrary particles in a scanning electron micrograph, measuring the diameter. When the particle is not a perfect circle, the major axis is measured.

Figure 2011148680
Figure 2011148680

尚、Ri:粒子個々の粒子径、n:測定数100、Dn:数平均粒子径、Dv:体積平均粒子径、PDI:粒子径分布指数とする。   Ri: particle diameter of each particle, n: number of measurement 100, Dn: number average particle diameter, Dv: volume average particle diameter, PDI: particle diameter distribution index.

本発明の炭素微粒子の炭素とは、アモルファス状炭素、グラファイト状炭素、グラファイト層が積層構造をとる結晶化黒鉛、sp3結合で構成されるダイヤモンド状炭素のいずれでもよく、これらは単一のものであっても、混合物でもよい。好ましくは、グラファイト状炭素、グラファイト層が積層構造を有する結晶化黒鉛またはこれらの混合物であり、より好ましくは、グラファイト状炭素とグラファイト層が積層構造を有する結晶化状態の黒鉛の混合物である。   The carbon of the carbon fine particles of the present invention may be amorphous carbon, graphite-like carbon, crystallized graphite having a graphite layer having a laminated structure, or diamond-like carbon composed of sp3 bonds. Or a mixture. Preferably, it is graphite-like carbon, crystallized graphite in which the graphite layer has a laminated structure, or a mixture thereof, and more preferably a mixture of graphite-like carbon and crystallized graphite in which the graphite layer has a laminated structure.

本発明における炭素微粒子のグラファイト化度は、可能な限り高い方が好ましいが、好ましくは、0.9以上、より好ましくは1.0以上、さらに好ましくは、1.2以上である。グラファイト化度が1.0未満であると、例えば電気伝導性、熱伝導性などが低下するため好ましくない。上限については特に制限はないが、通常3.0程度である。   The degree of graphitization of the carbon fine particles in the present invention is preferably as high as possible, but is preferably 0.9 or more, more preferably 1.0 or more, and still more preferably 1.2 or more. A graphitization degree of less than 1.0 is not preferable because, for example, electrical conductivity, thermal conductivity, and the like are lowered. Although there is no restriction | limiting in particular about an upper limit, Usually, it is about 3.0.

尚、グラファイト化度は、ラマン分光分析法により、波長532nmでのレーザー光にて測定したラマンスペクトル1350±100cm―1付近に見られるラマンシフト(A)(アモルファスカーボンやグラファイトの欠陥に由来のDバンド)、1590±100cm―1付近に見られるラマンシフト(B)(グラファイト由来のGバンド)の高さ比(B)/(A)より算出される。 The degree of graphitization is determined by Raman shift (A) (D derived from defects of amorphous carbon and graphite) found in the vicinity of Raman spectrum 1350 ± 100 cm −1 measured with a laser beam having a wavelength of 532 nm by Raman spectroscopy. Band), calculated from the height ratio (B) / (A) of Raman shift (B) (G-band derived from graphite) found in the vicinity of 1590 ± 100 cm −1 .

本発明における炭素微粒子はその形状が真球状に近いものを製造することも可能である。本発明における炭素微粒子の真球度は、通常80以上であり、好ましくは、85以上、さらに好ましくは90以上、なかでも好ましくは92以上、より好ましくは95以上、特に好ましくは99以上である。このような炭素微粒子は上記好ましい態様によって製造することが可能である。真球度が小さすぎると、樹脂等への充填性が悪化するため好ましくない。尚、真球度は、走査型電子顕微鏡にて、粒子を観察し、短径と長径を測長し、任意粒子30個の平均より数式(4)に従い、算出する。   The carbon fine particles in the present invention can be produced in a shape close to a true sphere. The sphericity of the carbon fine particles in the present invention is usually 80 or more, preferably 85 or more, more preferably 90 or more, particularly preferably 92 or more, more preferably 95 or more, and particularly preferably 99 or more. Such carbon fine particles can be produced according to the preferred embodiment. When the sphericity is too small, the filling property to the resin or the like is deteriorated, which is not preferable. The sphericity is calculated according to the formula (4) from the average of 30 arbitrary particles by observing particles with a scanning electron microscope, measuring the short diameter and the long diameter.

Figure 2011148680
Figure 2011148680

尚、n:測定数30とする。   Note that n is 30 measurements.

本発明により得られた炭素微粒子は、品質がよく、さらに粒子径分布が狭いことから、樹脂やゴムへの高い分散性、充填性を示し、またグラファイト化度が高いため、樹脂改質剤、導電性ゴム、異方導電性粒子、クロマトグラフィー担体、分子吸着剤、トナー、リチウムイオン電池用負極材、触媒担体、活性炭、キャパシタ用電極などに好適に用いることができる。   Since the carbon fine particles obtained by the present invention have good quality and a narrow particle size distribution, they exhibit high dispersibility and filling properties in resins and rubbers, and have a high degree of graphitization. It can be suitably used for conductive rubber, anisotropic conductive particles, chromatography carrier, molecular adsorbent, toner, negative electrode material for lithium ion battery, catalyst carrier, activated carbon, capacitor electrode and the like.

次に、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明する。本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。実施例中、用いる測定は下記の通りである。   Next, the present invention will be described in more detail based on examples. The present invention is not limited to these examples. In the examples, the measurements used are as follows.

(1)重量平均分子量の測定
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法を用い、ポリスチレンによる校正曲線と対比させて分子量を算出した。
装置:株式会社島津製作所製 LC−10Aシリーズ
カラム:昭和電工株式会社製 KD−806M
移動相:10mmol/L 臭化リチウム/ジメチルホルムアミド溶液
流速:1.0ml/min
検出:示差屈折率計
カラム温度:40℃。
(1) Measurement of weight average molecular weight The weight average molecular weight was calculated by using a gel permeation chromatography method and comparing it with a calibration curve using polystyrene.
Apparatus: LC-10A series manufactured by Shimadzu Corporation Column: KD-806M manufactured by Showa Denko KK
Mobile phase: 10 mmol / L Lithium bromide / dimethylformamide solution Flow rate: 1.0 ml / min
Detection: differential refractometer column temperature: 40 ° C.

(2)数平均粒子径、体積平均粒子径、粒子径分布指数の算出法
走査型電子顕微鏡(日本電子社製走査型電子顕微鏡JSM−6301NF)にて、粒子を観察、数平均粒子径を測定した。尚、粒子が真円でない場合は、長径をその粒子径として測定した。
(2) Number-average particle size, volume-average particle size, and particle size distribution index calculation method The particles were observed with a scanning electron microscope (JEOL scanning electron microscope JSM-6301NF), and the number-average particle size was measured. did. When the particles were not perfect circles, the major axis was measured as the particle diameter.

数平均粒子径(Dn)、体積平均粒子径(Dv)は、任意粒子100個の平均より数式(1)および(2)に従い、算出した。   The number average particle diameter (Dn) and the volume average particle diameter (Dv) were calculated from the average of 100 arbitrary particles according to the formulas (1) and (2).

粒子径分布指数(PDI)は、数式(3)に従い、算出した。   The particle size distribution index (PDI) was calculated according to Equation (3).

Figure 2011148680
Figure 2011148680

尚、Ri:粒子個々の粒子径、n:測定数100、Dn:数平均粒子径、Dv:体積平均粒子径、PDI:粒子径分布指数とする。   Ri: particle diameter of each particle, n: number of measurement 100, Dn: number average particle diameter, Dv: volume average particle diameter, PDI: particle diameter distribution index.

(3)真球度の測定
走査型電子顕微鏡(日本電子社製走査型電子顕微鏡JSM−6301NF)にて、粒子を観察し、短径と長径を測長し、任意粒子30個の平均より数式(4)に従い、算出した。
(3) Measurement of sphericity The particles are observed with a scanning electron microscope (JSM-6301NF, manufactured by JEOL Ltd.), the minor axis and the major axis are measured, and an equation is calculated from the average of 30 arbitrary particles. Calculated according to (4).

Figure 2011148680
Figure 2011148680

尚、n:測定数30とする。   Note that n is 30 measurements.

(4)グラファイト化度
共鳴ラマン分光計(ホリバ ジョバンイボン製INF−300)に炭素微粒子を設置し、波長532nmのレーザー光を用いて測定を行い、1360±100cm―1(A)と1580±100cm―1(B)の高さ比(B)/(A)を算出した。
(4) Degree of graphitization Carbon fine particles were placed in a resonance Raman spectrometer (INF-300 manufactured by Horiba Joban Yvon), and measurement was performed using a laser beam having a wavelength of 532 nm, and 1360 ± 100 cm −1 (A) and 1580 ± 100 cm. -1 Height ratio (B) / (A) of (B) was calculated.

[製造例1]
還流管、撹拌翼を備えた反応容器にポリアミドイミド(重量平均分子量 66,000東レ株式会社製 TI 5013E−P)15質量部、N−メチル−2−ピロリジノン 30質量部、ポリビニルアルコール(日本合成化学工業株式会社製 ‘ゴーセノール(登録商標)’GL−05、重量平均分子量 10,600、SP値32.8(J/cm1/2)5質量部を加え、80℃にて加熱し、全てのポリマーが溶解するまで攪拌を行った。系の温度を室温に戻した後に、450rpmで攪拌しながら、貧溶媒として50質量部のイオン交換水を、送液ポンプを経由し、3.2質量部/分のスピードで滴下を行い、粒子を析出させた。得られた微粒子を単離後、水洗し、乾燥を行った。得られたポリアミドイミド微粒子の数平均粒子径は、21.4μm、粒子径分布指数は、1.22、真球度は、97であった。なお、このポリマーのSP値は、計算法により、31.0(J/cm1/2であった。得られた微粒子の走査型電子顕微鏡写真を図1に示す。図1は、ここで得られたポリアミドイミド微粒子の走査型電子顕微鏡写真である。
[Production Example 1]
In a reaction vessel equipped with a reflux tube and a stirring blade, 15 parts by mass of polyamideimide (TI 5013E-P manufactured by Toray Industries, Inc.), 30 parts by mass of N-methyl-2-pyrrolidinone, polyvinyl alcohol (Nippon Synthetic Chemical) “GOHSENOL (registered trademark)” GL-05 manufactured by Kogyo Co., Ltd., 5 parts by mass of weight average molecular weight 10,600, SP value 32.8 (J / cm 3 ) 1/2 ) were added, and heated at 80 ° C., Stirring was performed until all the polymer was dissolved. After returning the temperature of the system to room temperature, while stirring at 450 rpm, 50 parts by mass of ion-exchanged water as a poor solvent is dropped at a speed of 3.2 parts by mass / minute via a liquid feed pump. Was precipitated. The obtained fine particles were isolated, washed with water, and dried. The number average particle size of the obtained polyamideimide fine particles was 21.4 μm, the particle size distribution index was 1.22, and the sphericity was 97. The SP value of this polymer was 31.0 (J / cm 3 ) 1/2 according to the calculation method. A scanning electron micrograph of the obtained fine particles is shown in FIG. FIG. 1 is a scanning electron micrograph of the polyamideimide fine particles obtained here.

[製造例2]
還流管、撹拌翼を備えた反応容器にポリアミドイミド(重量平均分子量 66,000東レ株式会社製 TI 5013E−P)5質量部、ジメチルスルホキシド 40質量部、ポリビニルアルコール(日本合成化学工業株式会社製 ‘ゴーセノール(登録商標)’GL−05、重量平均分子量 10,600、SP値32.8(J/cm1/2)5質量部を加え、80℃にて加熱し、全てのポリマーが溶解するまで攪拌を行った。系の温度を室温に戻した後に、450rpmで攪拌しながら、貧溶媒として50質量部のイオン交換水を、送液ポンプを経由し、0.4質量部/分のスピードで滴下を行い、粒子を析出させた。得られた微粒子を単離後、水洗し、乾燥を行った。得られたポリアミドイミド微粒子の数平均粒子径は、4.9μm、粒子径分布指数は、1.41、真球度は、97であった。なお、このポリマーのSP値は、計算法により、31.0(J/cm1/2であった。
[Production Example 2]
In a reaction vessel equipped with a reflux tube and a stirring blade, 5 parts by mass of polyamideimide (TI 5013E-P manufactured by Toray Industries, Inc., weight average molecular weight 66,000), 40 parts by mass of dimethyl sulfoxide, polyvinyl alcohol (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) Gohsenol (registered trademark) 'GL-05, weight average molecular weight 10,600, SP value 32.8 (J / cm 3 ) 1/2 ) 5 parts by mass are added and heated at 80 ° C. to dissolve all polymers. Stirring was continued until After returning the temperature of the system to room temperature, while stirring at 450 rpm, 50 parts by mass of ion-exchanged water as a poor solvent is dropped at a speed of 0.4 parts by mass / min via a liquid feed pump, and particles Was precipitated. The obtained fine particles were isolated, washed with water, and dried. The number average particle size of the obtained polyamideimide fine particles was 4.9 μm, the particle size distribution index was 1.41, and the sphericity was 97. The SP value of this polymer was 31.0 (J / cm 3 ) 1/2 according to the calculation method.

[実施例1]
製造例1にて作成したポリアミドイミド微粒子10.0gを磁性皿にとり、マッフル炉(ヤマト科学社製、FP41)にて大気下、250℃まで50分かけて昇温後、1時間保持した。その後窒素気流下、1000℃まで3時間30分かけて昇温し、炭素微粒子5.5gを得た。得られた炭素微粒子の数平均粒子径は、18.6μm、粒子径分布指数は、1.30、真球度は、94、グラファイト化度の指標である高さ比(B)/(A)は、1.00であった。得られた炭素微粒子の走査型電子顕微鏡写真を図2に示す。図2は上記得られたポリアミドイミド微粒子を炭化焼成した炭素微粒子の走査型電子顕微鏡写真である。
[Example 1]
10.0 g of polyamideimide fine particles prepared in Production Example 1 were placed in a magnetic dish, heated in a muffle furnace (FP41, manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) to 250 ° C. over 50 minutes, and held for 1 hour. Thereafter, the temperature was raised to 1000 ° C. over 3 hours and 30 minutes under a nitrogen stream to obtain 5.5 g of carbon fine particles. The obtained carbon fine particles have a number average particle size of 18.6 μm, a particle size distribution index of 1.30, a sphericity of 94, and a height ratio (B) / (A) that is an index of the degree of graphitization. Was 1.00. A scanning electron micrograph of the carbon fine particles obtained is shown in FIG. FIG. 2 is a scanning electron micrograph of carbon fine particles obtained by carbonizing and firing the obtained polyamideimide fine particles.

[実施例2]
製造例2にて作成したポリアミドイミド微粒子10.0gを磁性皿にとり、マッフル炉(ヤマト科学社製、FP41)にて窒素気流下、1000℃まで6時間40分かけて昇温し、炭素微粒子2.7gを得た。得られた炭素微粒子の数平均粒子径は、4.1μm、粒子径分布指数は、1.29、真球度は、96、グラファイト化度の指標である高さ比(B)/(A)は、1.02であった。
[Example 2]
10.0 g of polyamideimide fine particles prepared in Production Example 2 were placed in a magnetic dish, heated to 1000 ° C. over 6 hours and 40 minutes in a muffle furnace (FP41, manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.), and carbon fine particles 2 0.7 g was obtained. The number average particle size of the obtained carbon fine particles is 4.1 μm, the particle size distribution index is 1.29, the sphericity is 96, and the height ratio (B) / (A) which is an index of the degree of graphitization. Was 1.02.

[比較例1]
重合により形成される炭素微粒子前駆体の炭化焼成方法として知られているフェノール樹脂微粒子からの炭素微粒子製造法として、特許文献1(特開昭63−129006号公報)に従い、炭素微粒子を調整した。すなわち、反応容器に18質量部の塩酸と9質量部のホルムアルデヒドからなる混合水溶液100質量部を加え、フェノール/水=90/10質量部の水溶液を3.3質量部加え、60秒間撹拌した。撹拌を中止し、静置したところ、系内が徐々に白濁し、30分後にピンク色の樹脂状物の生成が見られた。次いで、撹拌しながら、80℃まで60分間にて昇温し、20分間保持した。その後単離し、水洗した後に、0.2質量部のアンモニア水溶液にて60℃の温度にて60分間処理し、水洗を行い、100℃の温度にて乾燥し、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂粒子を得た。フェノール・ホルムアルデヒド樹脂粒子の数平均粒子径は、19.2μm、粒子径分布指数は、2.79、真球度は、57であった。得られた粒子9.2gを磁性皿に取り、マッフル炉(ヤマト科学社製、FP41)にて窒素気流下、800℃まで2時間かけて昇温後、80分間保持し、炭素微粒子2.7gを得た。得られた炭素微粒子の数平均粒子径は、10.1μm、粒子径分布指数は、2.84、真球度は、86、グラファイト化度の指標である高さ比(B)/(A)は、0.85であった。
[Comparative Example 1]
Carbon fine particles were prepared according to Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 63-129006) as a method for producing carbon fine particles from phenol resin fine particles, which is known as a method for carbonizing and firing a carbon fine particle precursor formed by polymerization. That is, 100 parts by mass of a mixed aqueous solution composed of 18 parts by mass of hydrochloric acid and 9 parts by mass of formaldehyde was added to the reaction vessel, 3.3 parts by mass of an aqueous solution of phenol / water = 90/10 parts by mass was added, and the mixture was stirred for 60 seconds. When the stirring was stopped and the mixture was allowed to stand, the inside of the system gradually became cloudy, and a pink resinous product was observed after 30 minutes. Next, while stirring, the temperature was raised to 80 ° C. over 60 minutes and held for 20 minutes. After being isolated and washed with water, it was treated with 0.2 parts by mass of an aqueous ammonia solution at 60 ° C. for 60 minutes, washed with water, and dried at a temperature of 100 ° C. to obtain phenol / formaldehyde resin particles. . The number average particle size of the phenol / formaldehyde resin particles was 19.2 μm, the particle size distribution index was 2.79, and the sphericity was 57. 9.2 g of the obtained particles are placed in a magnetic dish, heated in a muffle furnace (FP41, manufactured by Yamato Kagaku Co., Ltd.) in a nitrogen stream, heated to 800 ° C. over 2 hours, and held for 80 minutes to obtain 2.7 g of carbon fine particles. Got. The obtained carbon fine particles have a number average particle size of 10.1 μm, a particle size distribution index of 2.84, a sphericity of 86, and a height ratio (B) / (A) that is an index of the degree of graphitization. Was 0.85.

Claims (7)

ポリアミドイミド微粒子を炭化焼成することを特徴とする炭素微粒子の製造方法。 A method for producing carbon fine particles, comprising calcining and firing polyamideimide fine particles. ポリアミドイミドと、ポリアミドイミドとは異種のポリマーとを、有機溶媒に混合し、ポリアミドイミドを主成分とする溶液相と異種ポリマーを主成分とする溶液相に相分離する系において、エマルションを形成させた後、ポリアミドイミドの貧溶媒を接触させることにより、ポリアミドイミドを析出させてポリアミドイミドの微粒子を製造し、ポリアミドイミド微粒子を得ることを特徴とする請求項1記載の炭素微粒子の製造方法。 In a system in which polyamideimide and a polymer different from polyamideimide are mixed in an organic solvent and phase-separated into a solution phase mainly composed of polyamideimide and a solution phase mainly composed of a different polymer, an emulsion is formed. 2. The method for producing carbon fine particles according to claim 1, wherein the polyamideimide fine particles are produced by depositing polyamideimide by contacting with a poor solvent of polyamideimide to obtain polyamideimide fine particles. 炭素微粒子の数平均粒子径が0.1〜100μmであることを特徴とする請求項1から2いずれか記載の炭素微粒子の製造方法。 The method for producing carbon fine particles according to claim 1, wherein the number average particle diameter of the carbon fine particles is 0.1 to 100 μm. 炭素微粒子の粒子径分布指数が1.0〜2.0であることを特徴とする請求項1から3いずれか記載の炭素微粒子の製造方法。 The method for producing carbon fine particles according to any one of claims 1 to 3, wherein the particle size distribution index of the carbon fine particles is 1.0 to 2.0. 炭素微粒子の真球度が80以上であることを特徴とする請求項1から4いずれか記載の炭素微粒子の製造方法。 5. The method for producing carbon fine particles according to claim 1, wherein the sphericity of the carbon fine particles is 80 or more. 炭素微粒子のグラファイト化度が1.0以上であることを特徴とする請求項1から5いずれか記載の炭素微粒子の製造方法。 6. The method for producing carbon fine particles according to claim 1, wherein the degree of graphitization of the carbon fine particles is 1.0 or more. 請求項1から6のいずれか記載の製造方法により得られる炭素微粒子。 Carbon fine particles obtained by the production method according to claim 1.
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