JP2018087276A - Composite particle, method for producing the same, and oil-water separation material comprising the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a particle having extreme high lipophilic and water-repellent properties.SOLUTION: A composite particle contains a condensate obtained by condensing a fluoroalkyl group-containing oligomer having an alkoxysilyl group, and an isocyanate compound-crosslinked cyclodextrin polymer. Suitably, the composite particle has an average particle size of 0.01 μm or more and 100 μm or less. The present invention also provides a method for producing the composite particle, and an oil-water separation material comprising the composite particle.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、コンポジット粒子及びその製造方法に関する。また本発明は、該コンポジット粒子を用いた油水分離材及び有機化合物吸着剤に関する。   The present invention relates to composite particles and a method for producing the same. The present invention also relates to an oil / water separator and an organic compound adsorbent using the composite particles.

フッ素化合物は、撥水・撥油性、酸素透過性、低屈折率などの特徴を活かして塗料や化粧品等への応用が期待できる。しかしながら、フッ素化合物は撥水・撥油性が高すぎるため、非フッ素原料に対して分散安定性を保持させることが難しい。   Fluorine compounds can be expected to be applied to paints, cosmetics, etc. by taking advantage of features such as water / oil repellency, oxygen permeability and low refractive index. However, since fluorine compounds have too high water and oil repellency, it is difficult to maintain dispersion stability with respect to non-fluorine raw materials.

また、空気中で高い撥油性を発現するフッ素化合物は、水中では逆に撥油性が消失し、油が濡れ拡がるという欠点がある。   In addition, fluorine compounds that exhibit high oil repellency in air have the disadvantage that the oil repellency disappears in water and the oil spreads wet.

油分を含んだ廃水は、環境を汚染する大きな原因となり、適切に処理することが求められている。従来、油水分離処理には、比重分離等の静置分離、遠心分離、吸着分離等の方法が用いられている。   Wastewater containing oil is a major cause of environmental pollution and is required to be treated appropriately. Conventionally, methods such as stationary separation such as specific gravity separation, centrifugal separation, and adsorption separation are used for oil-water separation treatment.

しかし、静置分離は多大な時間を要し、遠心分離は大がかりな装置を必要とし、吸着分離は大量の油水混合液の処理に不向きである。   However, stationary separation requires a lot of time, centrifugation requires a large-scale apparatus, and adsorption separation is unsuitable for processing a large amount of oil-water mixture.

本発明者らは、先にフルオロアルキル基含有オリゴマーを用い、フルオロアルキル基含有オリゴマーに起因した優れた特性を付与した各種の新しい機能性材料を提案している(例えば、特許文献1〜3等参照)。   The present inventors have previously proposed various new functional materials using a fluoroalkyl group-containing oligomer and imparting excellent characteristics resulting from the fluoroalkyl group-containing oligomer (for example, Patent Documents 1 to 3) reference).

また、本発明者らは、先に4、4’―ジフェニルメタンジイソシアネートの存在下、アルコキシシリル基を有するフルオロアルキル基含有オリゴマーのアルカリ性条件下若しくは酸性条件下におけるゾル−ゲル反応により、得られるナノコンポジット粒子を提案した(非特許文献1参照)。   In addition, the present inventors previously obtained a nanocomposite obtained by a sol-gel reaction under alkaline or acidic conditions of a fluoroalkyl group-containing oligomer having an alkoxysilyl group in the presence of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate. Particles were proposed (see Non-Patent Document 1).

特開2010−209300号公報JP 2010-209300 A 特開2010−235943号公報JP 2010-235943 A 特開2013−185071号公報JP2013-185071A

日本化学会講演予稿集,Vol.95th,No.3,Page1007(2015)Proceedings of the Chemical Society of Japan, Vol.95th, No.3, Page1007 (2015)

混合液が、例えば油分の割合が多いものや、利用価値の高い油分を含む場合は、水のみ又は油のみが油水分離材を通過するタイプのものが使用者にとって有利な場合がある。このタイプの油水分離材は、親水性及び撥油性に優れているか、又は親油性及び撥水性に優れていることが条件である。非特許文献1に記載のナノコンポジット粒子は、撥水性に優れたものではあるが、超親油性及び超撥水性に優れたものは未だ得られていない。   For example, when the mixed solution contains a large amount of oil or contains a highly useful oil, it may be advantageous for the user to use only water or a type in which only oil passes through the oil-water separator. This type of oil-water separator is required to be excellent in hydrophilicity and oil repellency, or excellent in lipophilicity and water repellency. Although the nanocomposite particles described in Non-Patent Document 1 are excellent in water repellency, particles excellent in super oleophilicity and super water repellency have not yet been obtained.

したがって本発明の課題は、油水分離材として好適に利用することができる超親油性及び超撥水性に優れたコンポジット粒子、その工業的に有利な製造方法、並びに該コンポジット粒子を用いた油水分離材を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide composite particles excellent in super-lipophilicity and super-water repellency that can be suitably used as an oil / water separator, an industrially advantageous production method thereof, and an oil / water separator using the composite particles. Is to provide.

本発明者らは、フルオロアルキル基含有オリゴマーを用いた新しい機能性材料の開発を進める中で、特定のフルオロアルキル基含有オリゴマーを縮合させた縮合物と、イソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーとを含むコンポジット粒子は超親油性及び超撥水性を有し、油水分離材として好適に利用できるものであることを見出し、本発明を完成するに到った。   In the course of developing a new functional material using a fluoroalkyl group-containing oligomer, the present inventors include a condensate obtained by condensing a specific fluoroalkyl group-containing oligomer and an isocyanate compound-crosslinked cyclodextrin polymer. It has been found that the composite particles have super lipophilicity and super water repellency and can be suitably used as an oil / water separator, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明が提供しようとする第一の発明は、下記一般式(1)で表されるアルコキシシリル基を有するフルオロアルキル基含有オリゴマーを縮合させた縮合物と、イソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーとを含有するコンポジット粒子である。   That is, the first invention to be provided by the present invention is a condensate obtained by condensing a fluoroalkyl group-containing oligomer having an alkoxysilyl group represented by the following general formula (1), and an isocyanate compound-crosslinked cyclodextrin polymer. Is a composite particle containing

Figure 2018087276
Figure 2018087276

式中、R及びRは、−(CF)p−Y基、又は−CF(CF)−[OCFCF(CF)]q−OC基を示し、R及びRは、同一の基であっても異なる基であってもよい。
Yは水素原子、フッ素原子又は塩素原子を示し、p及びqはそれぞれ独立に0以上10以下の整数である。
、R及びRは、炭素数1以上5以下の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示し、R、R及びRは、同一の基であっても異なる基であってもよい。
mは2〜3の整数である。
In the formula, R 1 and R 2 represent a — (CF 2 ) pY group, or a —CF (CF 3 ) — [OCF 2 CF (CF 3 )] q—OC 3 F 7 group, and R 1 and R 2 may be the same group or different groups.
Y represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a chlorine atom, and p and q are each independently an integer of 0 or more and 10 or less.
R 3 , R 4 and R 5 represent a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 3 , R 4 and R 5 may be the same group or different groups. May be.
m is an integer of 2-3.

また、本発明が提供しようとする第二の発明は、下記一般式(1)で表されるアルコキシシリル基を有するフルオロアルキル基含有オリゴマーを縮合させた縮合物と、イソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーを含む反応原料溶液に、アルカリを加えて、該アルコキシシリル基の加水分解反応を行う反応工程を有するコンポジット粒子の製造方法である。   Further, the second invention to be provided by the present invention is a condensation product obtained by condensing a fluoroalkyl group-containing oligomer having an alkoxysilyl group represented by the following general formula (1), and an isocyanate compound-crosslinked cyclodextrin polymer. Is a method for producing composite particles having a reaction step in which an alkali is added to a reaction raw material solution containing, to carry out a hydrolysis reaction of the alkoxysilyl group.

Figure 2018087276
Figure 2018087276

式中、R及びRは、−(CF)p−Y基、又は−CF(CF)−[OCFCF(CF)]q−OC基を示し、R及びRは、同一の基であっても異なる基であってもよい。
Yは水素原子、フッ素原子又は塩素原子を示し、p及びqはそれぞれ独立に0以上10以下の整数である。
、R及びRは、炭素数1以上5以下の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示し、R、R及びRは、同一の基であっても異なる基であってもよい。
mは2〜3の整数である。
In the formula, R 1 and R 2 represent a — (CF 2 ) pY group, or a —CF (CF 3 ) — [OCF 2 CF (CF 3 )] q—OC 3 F 7 group, and R 1 and R 2 may be the same group or different groups.
Y represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a chlorine atom, and p and q are each independently an integer of 0 or more and 10 or less.
R 3 , R 4 and R 5 represent a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 3 , R 4 and R 5 may be the same group or different groups. May be.
m is an integer of 2-3.

また、本発明が提供しようとする第三の発明は、前記第一の発明のコンポジット粒子を用いた油水分離材である。   The third invention to be provided by the present invention is an oil / water separator using the composite particles of the first invention.

本発明によれば、超親油性及び超撥水性を有するコンポジット粒子を提供することができる。また、該コンポジット粒子は水と油を分離する油水分離材として好適に利用することができる。
また、本発明によれば、該コンポジット粒子を工業的に有利な方法で提供することができる。
According to the present invention, composite particles having super lipophilicity and super water repellency can be provided. The composite particles can be suitably used as an oil-water separator that separates water and oil.
Further, according to the present invention, the composite particles can be provided by an industrially advantageous method.

図1は、本発明の油水分離材を用いて油水分離を行う実施形態の一つを示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing one embodiment of oil / water separation using the oil / water separator of the present invention. 図2は、本発明の油水分離材を用いて油水分離を行う実施形態の一つを示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing one embodiment in which oil / water separation is performed using the oil / water separator of the present invention.

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明する。本発明に係るコンポジット粒子は、前記一般式(1)で表されるアルコキシシリル基を有するフルオロアルキル基含有オリゴマー(以下、「フルオロアルキル基含有オリゴマー」ということもある)を縮合させた縮合物と、イソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーとを含有するものである。   Hereinafter, the present invention will be described based on preferred embodiments thereof. The composite particle according to the present invention includes a condensate obtained by condensing a fluoroalkyl group-containing oligomer having an alkoxysilyl group represented by the general formula (1) (hereinafter also referred to as “fluoroalkyl group-containing oligomer”). And an isocyanate compound-crosslinked cyclodextrin polymer.

本発明に係るコンポジット粒子は、フルオロアルキル基含有オリゴマーの縮合物100質量部に対して、イソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーを5質量部以上500質量部以下、特に10質量部以上200質量部以下含むことが、超親油性及び超撥水性を発現する観点から好ましい。   The composite particles according to the present invention contain 5 parts by mass or more and 500 parts by mass or less, particularly 10 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, of an isocyanate compound-crosslinked cyclodextrin polymer with respect to 100 parts by mass of the condensate of fluoroalkyl group-containing oligomer. It is preferable from the viewpoint of developing super lipophilicity and super water repellency.

本発明のコンポジット粒子は、平均粒子径が好ましくは0.01μm以上100μm以下であり、更に好ましくは0.1μm以上70μm以下である。平均粒子径がこの範囲内にあると、種々の分散溶媒、樹脂材料及び各種基材等への分散性が良好になる。前記平均粒子径は、レーザー回折散乱法により求めることができ、例えばレーザー回折式粒度分布測定装置(株式会社島津製作所製SALD−300V)を用いることにより測定できる。   The composite particles of the present invention preferably have an average particle size of 0.01 μm to 100 μm, more preferably 0.1 μm to 70 μm. When the average particle diameter is within this range, dispersibility in various dispersion solvents, resin materials, various base materials, and the like is improved. The average particle diameter can be determined by a laser diffraction scattering method, and can be measured by using, for example, a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus (SALD-300V manufactured by Shimadzu Corporation).

本発明のコンポジット粒子は、イソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーの粒子の表面に、該粒子よりも小径である、フルオロアルキル基含有オリゴマーの縮合物の粒子が分散配置されている構造を有することが好ましい。フルオロアルキル基含有オリゴマーの縮合物の粒子は、芯材であるイソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーの粒子の表面に均一に分散していることが好ましい。「均一に分散」とは、(i)芯材であるイソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーの粒子の表面が露出するように、疎らで且つ均一にフルオロアルキル基含有オリゴマーの縮合物の粒子が配置されている場合、及び(ii)芯材であるイソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーの粒子の表面が露出しないように、緻密に且つ均一にフルオロアルキル基含有オリゴマーの縮合物の粒子が配置されている場合の双方の分散状態を包含する。本発明のコンポジット粒子が超親油性及び超撥水性を容易に発現する観点からは、フルオロアルキル基含有オリゴマーの縮合物の粒子は、芯材であるイソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーの粒子の表面に、(i)の状態で分散配置されていることが好ましい。   The composite particles of the present invention preferably have a structure in which particles of a condensate of a fluoroalkyl group-containing oligomer having a smaller diameter than the particles are dispersed on the surface of the isocyanate compound-crosslinked cyclodextrin polymer particles. . The particles of the condensate of the fluoroalkyl group-containing oligomer are preferably uniformly dispersed on the surface of the isocyanate compound-crosslinked cyclodextrin polymer particles that are the core material. “Uniformly dispersed” means that (i) particles of a condensate of a fluoroalkyl group-containing oligomer are arranged sparsely and uniformly so that the surface of the isocyanate compound-crosslinked cyclodextrin polymer particles that are the core material is exposed. And (ii) when the particles of the condensation product of the fluoroalkyl group-containing oligomer are densely and uniformly arranged so that the surface of the isocyanate compound crosslinked cyclodextrin polymer particles that are the core material is not exposed. Both of the dispersion states are included. From the viewpoint that the composite particles of the present invention easily express super-lipophilicity and super-water repellency, the condensate particles of the fluoroalkyl group-containing oligomer are formed on the surface of the isocyanate compound-crosslinked cyclodextrin polymer particles as the core material. , (I) is preferably dispersedly arranged.

本発明に係るコンポジット粒子は、フルオロアルキル基含有オリゴマーを縮合させた縮合物と、イソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーを含む反応原料溶液に、アルカリを加え、該アルコキシシリル基の加水分解反応を行う反応工程によって得られるものであることが好ましい。   The composite particle according to the present invention is a reaction in which an alkali is added to a reaction raw material solution containing a condensate obtained by condensing a fluoroalkyl group-containing oligomer and an isocyanate compound-crosslinked cyclodextrin polymer, and a hydrolysis reaction of the alkoxysilyl group is performed. It is preferable that it is obtained by a process.

フルオロアルキル基含有オリゴマーは、前記一般式(1)で表され、加水分解可能なアルコキシシリル基を有するものである。一般式(1)中のR、R及びRで示される炭素数1以上5以下の直鎖状又は分岐状のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基及びペンチル基等が挙げられる。 The fluoroalkyl group-containing oligomer is represented by the general formula (1) and has a hydrolyzable alkoxysilyl group. Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms represented by R 3 , R 4 and R 5 in the general formula (1) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and A pentyl group etc. are mentioned.

一般式(1)中のR及びRの−(CF)p−Y基、又は−CF(CF)−[OCFCF(CF)]q−OC基のp及びqはそれぞれ独立に0以上10以下の整数であり、好ましくはそれぞれ独立に0以上3以下の整数である。特にR及びRは、−CF(CF)OCであることが好ましい。 In the general formula (1), R 1 and R 2 — (CF 2 ) pY group, or —CF (CF 3 ) — [OCF 2 CF (CF 3 )] q—OC 3 F 7 group p and q is each independently an integer of 0 or more and 10 or less, preferably each independently an integer of 0 or more and 3 or less. In particular, R 1 and R 2 are preferably —CF (CF 3 ) OC 3 F 7 .

一般式(1)で表されるフルオロアルキル基含有オリゴマーは、例えば、トリメトキシビニルシラン等のトリアルコキシビニルシランを過酸化フルオロアルカノイルと反応させることにより製造される(例えば、特開2002−338691号公報及び特開2010−77383号公報参照を参照のこと)。得られるフルオロアルキル基含有オリゴマーはナノレベルの微小な粒子である。   The fluoroalkyl group-containing oligomer represented by the general formula (1) is produced, for example, by reacting a trialkoxyvinylsilane such as trimethoxyvinylsilane with a fluoroalkanoyl peroxide (for example, JP-A-2002-338691 and (See JP 2010-77383 A). The resulting fluoroalkyl group-containing oligomer is nano-sized fine particles.

本発明に係るコンポジット粒子に含まれるイソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーは、本発明のコンポジット粒子に、優れた親油性を付与し、また優れた油水分離能を付与するものである。   The isocyanate compound-crosslinked cyclodextrin polymer contained in the composite particles according to the present invention imparts excellent lipophilicity and excellent oil / water separation ability to the composite particles of the present invention.

イソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーは、シクロデキストリンにおける−OH基やCHOH基がイソシアネート系化合物で架橋された構造を有するものである。架橋部位は例えばウレタン結合を含む。イソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーは水不溶性のものであることが好ましい。 The isocyanate compound-crosslinked cyclodextrin polymer has a structure in which —OH groups and CH 2 OH groups in cyclodextrin are crosslinked with an isocyanate compound. The crosslinking site includes, for example, a urethane bond. The isocyanate compound cross-linked cyclodextrin polymer is preferably water-insoluble.

イソシアネート系化合物によって架橋される対象化合物であるシクロデキストリンとしては、例えば六員環化合物であるα−シクロデキストリン、七員環化合物であるβ−シクロデキストリン、及び八員環化合物であるγ−シクロデキストリンが知られている。本発明においては、これらのシクロデキストリンを特に制限なく用いることができる。一つのシクロデキストリンポリマーは1種のシクロデキストリンから構成されていてもよく、あるいは2種以上のシクロデキストリンから構成されていてもよい。   Examples of the cyclodextrin that is a target compound that is cross-linked by an isocyanate compound include α-cyclodextrin that is a six-membered ring compound, β-cyclodextrin that is a seven-membered ring compound, and γ-cyclodextrin that is an eight-membered ring compound. It has been known. In the present invention, these cyclodextrins can be used without particular limitation. One cyclodextrin polymer may be composed of one type of cyclodextrin, or may be composed of two or more types of cyclodextrin.

シクロデキストリンを架橋するために用いられるイソシアネート系化合物としては、例えば芳香族イソシアネート系化合物、脂肪族イソシアネート系化合物及び環式脂肪族イソシアネート系化合物が挙げられる。これらのイソシアネート系化合物はジイソシアネート系化合物であることが好ましい。特に、芳香族ジイソシアネート系化合物及び脂肪族ジイソシアネート系化合物であることが好ましい。   As an isocyanate type compound used in order to bridge | crosslink cyclodextrin, an aromatic isocyanate type compound, an aliphatic isocyanate type compound, and a cyclic aliphatic isocyanate type compound are mentioned, for example. These isocyanate compounds are preferably diisocyanate compounds. In particular, an aromatic diisocyanate compound and an aliphatic diisocyanate compound are preferable.

イソシアネート系化合物の具体例としては、トルエンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート等のナフタレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート等のジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、4,4’−ジベンジルジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、ブタン−1,4−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネート及びその誘導体が挙げられる。これらのイソシアネート系化合物は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   Specific examples of the isocyanate compound include toluene diisocyanate, naphthalene diisocyanate such as 1,5-naphthalene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate such as 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenyldimethylmethane diisocyanate, 4,4′- Dibenzyl diisocyanate, tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, butane-1,4-diisocyanate, hexamethylene diisocyanate 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, Rohekisan-1,4-diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, methylcyclohexane diisocyanate, and derivatives thereof. These isocyanate compounds can be used alone or in combination of two or more.

特に好ましく用いられるイソシアネート系化合物としては、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート及びヘキサメチレンジイソシアネートが挙げられるが、これらに限られない。   Particularly preferred isocyanate-based compounds include, but are not limited to, toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate and hexamethylene diisocyanate.

シクロデキストリンとイソシアネート系化合物の使用範囲は、特に制限はないが、シクロデキストリン1モルに対し、イソシアネート化合物1モル以上24モル以下の範囲で用いることが好ましい。更に好ましくは、シクロデキストリン1モルに対し、イソシアネート化合物が2モル以上16モル以下、より好ましくは、6モル以上12モル以下である。   The use range of the cyclodextrin and the isocyanate compound is not particularly limited, but it is preferably used in the range of 1 mol or more and 24 mol or less of the isocyanate compound with respect to 1 mol of the cyclodextrin. More preferably, the amount of the isocyanate compound is 2 mol or more and 16 mol or less, more preferably 6 mol or more and 12 mol or less with respect to 1 mol of cyclodextrin.

シクロデキストリンとイソシアネート系化合物との反応は例えば30℃以上150℃以下、特に50℃以上100℃以下の温度範囲で行うことが好ましい。この温度範囲を条件として、反応時間は0.5時間以上24時間以下であることが好ましい。反応は、溶媒中で行うか、又は溶媒を用いずに行うことができる。   The reaction between the cyclodextrin and the isocyanate compound is preferably performed in a temperature range of, for example, 30 ° C. or more and 150 ° C. or less, particularly 50 ° C. or more and 100 ° C. or less. On the condition of this temperature range, the reaction time is preferably 0.5 hours or more and 24 hours or less. The reaction can be carried out in a solvent or without a solvent.

溶媒を用いて反応を行う場合には、該溶媒として反応に影響を与えない有機溶媒を用いることが好ましい。そのような溶媒としては、例えばジメチルホルムアミド及びジエチルホルムアミドなどのジアルキルホルムアミド類、ジメチルスルホキシド及びジエチルスルホキシドなどのジアルキルスルホキシド類、アセトニトリル及びベンゾニトリルなどの脂肪族ニトリル類や芳香族ニトリル類、ピリジン及びn−ブチルアミンなどの芳香族及び脂肪族のアミン類、ジメチルエーテル及びジエチルエーテルなどの脂肪族エーテル類、ジオキサンなどの環状エーテル類、並びにベンゼン、トルエン及びキシレンなどの芳香族炭化水素類が挙げられる。安定性と溶解性を考慮すると、ジアルキルホルムアルデヒド類及びジアルキルスルホキシド類を用いることが好ましい。   When the reaction is performed using a solvent, an organic solvent that does not affect the reaction is preferably used as the solvent. Such solvents include, for example, dialkylformamides such as dimethylformamide and diethylformamide, dialkyl sulfoxides such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide, aliphatic nitriles and aromatic nitriles such as acetonitrile and benzonitrile, pyridine and n- Aromatic and aliphatic amines such as butylamine, aliphatic ethers such as dimethyl ether and diethyl ether, cyclic ethers such as dioxane, and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene. In consideration of stability and solubility, it is preferable to use dialkyl formaldehydes and dialkyl sulfoxides.

前記のようにして得られるイソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーは、平均粒子径が0.01μm以上500μm以下であることが好ましく、0.1μm以上40μm以下であることが更に好ましい。   The isocyanate compound cross-linked cyclodextrin polymer obtained as described above preferably has an average particle size of 0.01 μm or more and 500 μm or less, and more preferably 0.1 μm or more and 40 μm or less.

本発明に係るコンポジット粒子を製造するときに用いられる反応溶媒としては、フルオロアルキル基含有オリゴマーが溶解できるものが挙げられる。反応溶媒の具体例としては、メタノール、エタノール及びイソプロピルアルコール等の低級アルコールが挙げられ、これらは単独で使用してもよく、あるいは2種以上の混合溶媒であってもよい。この中で、メタノールが特に好ましい。   Examples of the reaction solvent used when producing the composite particles according to the present invention include those capable of dissolving the fluoroalkyl group-containing oligomer. Specific examples of the reaction solvent include lower alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol, which may be used alone or in combination of two or more. Of these, methanol is particularly preferred.

反応原料溶液中のイソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーの含有量は、5質量部以上500質量部以下であることが好ましく、10質量部以上200質量部以下であることが更に好ましい。イソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーの含有量がこの範囲内であることを条件として、一般式(1)で表されるフルオロアルキル基含有オリゴマーの含有量は、5質量部以上500質量部以下であることが好ましく、10質量部以上250質量部以下であることが更に好ましい。反応原料溶液中での両者の含有量がこの範囲内であることにより、本発明のコンポジット粒子は超親油性及び超撥水性を呈する。   The content of the isocyanate compound-crosslinked cyclodextrin polymer in the reaction raw material solution is preferably 5 parts by mass or more and 500 parts by mass or less, and more preferably 10 parts by mass or more and 200 parts by mass or less. On the condition that the content of the isocyanate-based compound-crosslinked cyclodextrin polymer is within this range, the content of the fluoroalkyl group-containing oligomer represented by the general formula (1) is 5 parts by mass or more and 500 parts by mass or less. It is preferably 10 parts by mass or more and 250 parts by mass or less. When the contents of both in the reaction raw material solution are within this range, the composite particles of the present invention exhibit super lipophilicity and super water repellency.

反応工程において、反応原料溶液に加えるアルカリとしては、アルコキシシランの加水分解を行うことができるものであれば特に制限されず、例えば水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等が挙げられる。これらのうち、反応性が高い点で、水酸化アンモニウムが好ましく用いられる。   In the reaction step, the alkali added to the reaction raw material solution is not particularly limited as long as it can hydrolyze alkoxysilane, and examples thereof include ammonium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide. Of these, ammonium hydroxide is preferably used because of its high reactivity.

反応原料溶液に加えるアルカリの混合量は特に制限されず適宜選択される。また、反応原料溶液にアルカリを混合して反応を行う際の反応温度は、好ましくは−5℃以上50℃以下であり、更に好ましくは0℃以上30℃以下である。反応温度を−5℃以上に設定することで、アルコキシシリル基の加水分解速度が過度に遅くなることを防止でき、十分な反応効率が得られ、また50℃以下に設定することで、コンポジット粒子の分散安定性の過度の低下を抑制できる。反応原料溶液にアルカリを混合して反応を行う際の反応時間は特に制限されず適宜選択されるが、好ましくは1時間以上72時間以下であり、特に好ましくは1時間以上24時間以下である。   The amount of alkali added to the reaction raw material solution is not particularly limited and is appropriately selected. Moreover, the reaction temperature at the time of reacting by mixing an alkali with a reaction raw material solution becomes like this. Preferably they are -5 degreeC or more and 50 degrees C or less, More preferably, they are 0 degreeC or more and 30 degrees C or less. By setting the reaction temperature to −5 ° C. or higher, the hydrolysis rate of the alkoxysilyl group can be prevented from being excessively slow, and sufficient reaction efficiency can be obtained. By setting the reaction temperature to 50 ° C. or lower, composite particles An excessive decrease in dispersion stability can be suppressed. The reaction time for carrying out the reaction by mixing an alkali with the reaction raw material solution is not particularly limited and is appropriately selected, but is preferably 1 hour or longer and 72 hours or shorter, and particularly preferably 1 hour or longer and 24 hours or shorter.

前記反応は、必要により液を撹拌することによって十分な反応効率が得られる。また、反応時に液を撹拌することによって、微小なコンポジット粒子、例えば平均粒子径が好ましくは0.01μm以上100μm以下であり、更に好ましくは0.1μm以上70μm以下であるコンポジット粒子を得ることができる。   As for the said reaction, sufficient reaction efficiency is obtained by stirring a liquid if necessary. Further, by stirring the liquid during the reaction, fine composite particles, for example, composite particles having an average particle diameter of preferably 0.01 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 0.1 μm or more and 70 μm or less can be obtained. .

反応終了後、析出物を常法により濾別後、必要により洗浄、乾燥等の精製を行って目的とするコンポジット粒子を得る。   After completion of the reaction, the precipitate is filtered by a conventional method, and then purified by washing, drying or the like as necessary to obtain the desired composite particles.

以上の方法で得られた前記コンポジット粒子は、これを例えば油水分離材として用いることができる。詳細には、本発明のコンポジット粒子を油水分離材として用い、該油水分離材と、水及び油を含む混合液とを接触させることにより水と油を分離することができる。   The composite particles obtained by the above method can be used as, for example, an oil / water separator. Specifically, using the composite particles of the present invention as an oil / water separator, water and oil can be separated by bringing the oil / water separator into contact with a mixed liquid containing water and oil.

本発明のコンポジット粒子は、例えば、以下の2つの方法により油水分離材として用いることができる。
(A)水に不溶な基材を本発明のコンポジット粒子で改質する方法。
(B)本発明のコンポジット粒子自体をそのまま濾過材として用いる方法。
The composite particles of the present invention can be used as an oil-water separator by, for example, the following two methods.
(A) A method of modifying a water-insoluble substrate with the composite particles of the present invention.
(B) A method of using the composite particles of the present invention as they are as a filtering material.

前記(A)に係る基材としては、水に不溶である無機物や有機物を用いることができる。無機物としては、例えば、ガラス繊維、シリカ、シリカゲル、アルミナ、スラグウール、モレキュラーシーブ、ゼオライト、活性炭、珪藻土、砂、石綿等が挙げられる。有機物としては、天然高分子又は合成高分子であってもよい。天然高分子としては、例えば、セルロース、羊毛、綿、絹等が挙げられる。合成高分子としては、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリカーボネート等の縮合系又は付加系重合高分子重合体や、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、酢酸ビニル等のエチレン系不飽和高分子重合体等が挙げられる。   As a base material which concerns on said (A), the inorganic substance and organic substance which are insoluble in water can be used. Examples of the inorganic substance include glass fiber, silica, silica gel, alumina, slag wool, molecular sieve, zeolite, activated carbon, diatomaceous earth, sand, asbestos and the like. The organic substance may be a natural polymer or a synthetic polymer. Examples of the natural polymer include cellulose, wool, cotton, silk and the like. Examples of synthetic polymers include condensation-type or addition-type polymer polymers such as polyurethane, polyethylene terephthalate, nylon, and polycarbonate, and ethylenically unsaturated polymer polymers such as polyethylene, polypropylene, vinyl chloride, and vinyl acetate. It is done.

基材の形状は特に制限されるものではなく、例えば細片状、海綿状、リボン状、フィブリル状、ウェブ状、マット状、綿布状及び不織布状等が挙げられる。   The shape of the substrate is not particularly limited, and examples include strips, sponges, ribbons, fibrils, webs, mats, cottons, and nonwovens.

本発明においては、市販の濾紙等を改質する基材として用いてもよい。この場合、濾紙の孔径は好ましくは5μm以下、更に好ましくは0.1μm以上3μm以下とすることが効率的に油水分離を行う観点から有利である。   In the present invention, a commercially available filter paper or the like may be used as a base material for modifying. In this case, the pore diameter of the filter paper is preferably 5 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 3 μm or less from the viewpoint of efficient oil-water separation.

前記(A)において、基材を本発明のコンポジット粒子で改質する方法としては、本発明のコンポジット粒子を基材の表面や内部に固定あるいは担持することができる方法であれば特に制限はなく公知の方法を用いることができる。その一例を挙げると、本発明のコンポジット粒子が1質量%以上50質量%以下の濃度で分散した分散液に基材を接触させた後、乾燥する方法等がある。また、分散液と基材との接触は、基材を分散液へ浸漬する方法、スプレーによって基材に吹き付ける方法、あるいは基材へ分散液を塗布する方法等により行うことができる。   In (A), the method for modifying the base material with the composite particles of the present invention is not particularly limited as long as the composite particles of the present invention can be fixed or supported on the surface or inside of the base material. A known method can be used. For example, there is a method in which the substrate is brought into contact with a dispersion in which the composite particles of the present invention are dispersed at a concentration of 1% by mass or more and 50% by mass or less, and then dried. Further, the contact between the dispersion and the substrate can be performed by a method of immersing the substrate in the dispersion, a method of spraying the substrate by spraying, a method of applying the dispersion to the substrate, or the like.

図1は、本発明のコンポジット粒子により改質を行った濾紙を用いて、水と油の混合液を分離処理する場合の一つの実施形態を示す概略図である。同図に示す実施形態の分離システムAは、改質した濾紙1a及びカラム1bを備えている。改質した濾紙1aは本発明のコンポジット粒子により改質を行った濾紙である。   FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment in the case where a mixed solution of water and oil is separated using a filter paper modified with the composite particles of the present invention. The separation system A of the embodiment shown in the figure includes a modified filter paper 1a and a column 1b. The modified filter paper 1a is a filter paper modified with the composite particles of the present invention.

カラム1bの途中に、改質した濾紙1aを介在させることで、カラム1bに投入された水と油の混合液1は、改質した濾紙1aと接触する。油1’は、改質した濾紙1aを通過する一方、水は、改質した濾紙1aを通過することができないので、水と油を分離することができる。必要に応じ分離効率を高めるために、分離操作中に圧力を加えることや、あるいは減圧することが可能である。この場合は、初めに油1’が、改質した濾紙1aを選択的に通過し、次いで強い外力の関係で水は遅れて改質した濾紙を通過する場合がある。そして、油1’が溶出した後に、油水分離操作を終える等の手段によって、油水分離材を介して水と油を分離することができる。   By interposing the modified filter paper 1a in the middle of the column 1b, the mixed liquid 1 of water and oil charged into the column 1b comes into contact with the modified filter paper 1a. Oil 1 'passes through the modified filter paper 1a, while water cannot pass through the modified filter paper 1a, so that water and oil can be separated. In order to increase the separation efficiency as necessary, it is possible to apply pressure or reduce the pressure during the separation operation. In this case, first, the oil 1 'may selectively pass through the modified filter paper 1a, and then water may pass through the modified filter paper with a delay due to strong external force. And after oil 1 'elutes, water and oil can be separated through an oil-water separator by means such as finishing the oil-water separation operation.

図2は、本発明のコンポジット粒子を濾過材として用いて、水と油の混合液を分離処理する場合の一つの実施形態を示す概略図である。同図に示す実施形態の分離システムBは、カラム2b、及び濾過材2cを含む濾過材層2aを備えている。   FIG. 2 is a schematic view showing one embodiment in the case where a mixed liquid of water and oil is separated using the composite particles of the present invention as a filter medium. The separation system B of the embodiment shown in the figure includes a filter medium layer 2a including a column 2b and a filter medium 2c.

カラム2bには濾過材2cとして本発明のコンポジット粒子が充填されて濾過材層2aが形成されている。カラム2bに水と油の混合液1を投入することにより、濾過材2cと混合液を接触させることができる。油1’は濾過材層2aを通過する一方、水は濾過材層2aを通過することができないので、水と油を分離することができる。必要に応じ分離効率を高めるために、分離操作中に圧力を加えることや、あるいは減圧することが可能である。また、目詰まり等を抑制するために、濾過材層2aの上部及び/又は下部に濾過助剤を充填した層を必要により設けることができる。   The column 2b is filled with the composite particles of the present invention as the filter medium 2c to form the filter medium layer 2a. By introducing the mixed liquid 1 of water and oil into the column 2b, the filter medium 2c and the mixed liquid can be brought into contact with each other. Since the oil 1 'passes through the filter medium layer 2a, water cannot pass through the filter medium layer 2a, so that water and oil can be separated. In order to increase the separation efficiency as necessary, it is possible to apply pressure or reduce the pressure during the separation operation. Moreover, in order to suppress clogging etc., the layer which filled the filter aid in the upper part and / or the lower part of the filter material layer 2a can be provided if needed.

用いることができる濾過助剤としては、特に制限はなく公知のものを広く用いることができる。例えば、珪藻土、砂粒子、真珠岩、アンスラサイト、セルロース、羊毛、綿、絹、炭素質濾過助剤、酸性白土、ベントナイト、セライト、タルク、マイカ及びカオリナイト等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   There is no restriction | limiting in particular as a filter aid which can be used, A well-known thing can be used widely. Examples include diatomaceous earth, sand particles, pearlite, anthracite, cellulose, wool, cotton, silk, carbonaceous filter aid, acid clay, bentonite, celite, talc, mica and kaolinite. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

本発明に係る油水分離材で処理対象する水と油の混合液は、溶液状態のものであってもエマルションであってもよい。   The mixed liquid of water and oil to be treated with the oil / water separator according to the present invention may be in a solution state or an emulsion.

本発明に係る油水分離材は、例えば、油を含んだ廃水処理、各種産業分野での生産現場での水と油の分離あるいは精製手段等に利用することができる。   The oil / water separator according to the present invention can be used for, for example, wastewater treatment containing oil, means for separating or purifying water and oil at production sites in various industrial fields, and the like.

以下、本発明を実施例により説明する。しかしながら本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。特に断らない限り「%」は「質量%」を表す。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “%” represents “mass%”.

<フルオロアルキル基含有オリゴマーの調製>
以下の実施例及び比較例で用いたフルオロアルキル基含有オリゴマー(以下、「VM」という)は、以下の表1に示すものである。同表中、分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC、ポリスチレン換算)による数平均分子量を表す。
<Preparation of oligomer containing fluoroalkyl group>
The fluoroalkyl group-containing oligomers (hereinafter referred to as “VM”) used in the following Examples and Comparative Examples are shown in Table 1 below. In the same table, the molecular weight represents the number average molecular weight determined by gel permeation chromatography (GPC, polystyrene conversion).

Figure 2018087276
Figure 2018087276

<MDI架橋β−シクロデキストリンポリマーの調製>
以下の実施例で用いたMDI(1-isocyanate-4-[(4-isocyanatephenyl)methylbenzene])架橋β−シクロデキストリンポリマー(以下、MDI−β−CDポリマーともいう)は次に示す方法で合成した。
β−シクロデキストリン1100mg及びMDI2250mgを、ジメチルホルムアミド50ml中に加えて70℃で6時間加熱して反応溶液を得た。この反応溶液を過剰のテトラヒドロフラン中に添加して固形物を析出させ、濾過後、この固形物を容積比1:1の水/メタノール溶液で一晩撹拌洗浄してMDI架橋β−シクロデキストリンポリマー試料を得た。
<Preparation of MDI cross-linked β-cyclodextrin polymer>
The MDI (1-isocyanate-4-[(4-isocyanatephenyl) methylbenzene]) cross-linked β-cyclodextrin polymer (hereinafter also referred to as MDI-β-CD polymer) used in the following examples was synthesized by the following method. .
1100 mg of β-cyclodextrin and 2250 mg of MDI were added to 50 ml of dimethylformamide and heated at 70 ° C. for 6 hours to obtain a reaction solution. The reaction solution was added to an excess of tetrahydrofuran to precipitate a solid. After filtration, the solid was stirred and washed overnight with a water / methanol solution having a volume ratio of 1: 1 to obtain an MDI crosslinked β-cyclodextrin polymer sample. Got.

<平均粒子径>
以下の実施例及び比較例で得られたコンポジット粒子の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(株式会社島津製作所製SALD−300V)により測定した。
<Average particle size>
The average particle diameter of the composite particles obtained in the following Examples and Comparative Examples was measured with a laser diffraction particle size distribution measuring device (SALD-300V manufactured by Shimadzu Corporation).

<ドデカンとの接触角、及び水と接触角の評価>
以下の実施例及び比較例で得られた反応液試料に、ガラス板を1分間、室温(25℃)で浸した。ガラス板を引き上げた後、自然乾燥させ、更に一晩真空乾燥を20℃で行った。このようにして得られた改質ガラス板の表面について、ドデカンとの接触角、及び水との接触角を協和界面科学製のDrop Master.300を使用して測定した。その結果を表3に示す。同表中、「−」は接触角に変化がなかったことを示す。
<Evaluation of contact angle with dodecane and contact angle with water>
A glass plate was immersed in the reaction solution samples obtained in the following Examples and Comparative Examples for 1 minute at room temperature (25 ° C.). After pulling up the glass plate, it was naturally dried and further vacuum dried at 20 ° C. overnight. With respect to the surface of the modified glass plate thus obtained, the contact angle with dodecane and the contact angle with water were measured using Drop Master.300 manufactured by Kyowa Interface Science. The results are shown in Table 3. In the table, “-” indicates that there was no change in the contact angle.

〔実施例1ないし実施例4〕
以下の表2に示す量のVMをメタノール5mlに溶解した溶液に、同表に示す量のMDI架橋β−シクロデキストリンポリマーを純水1mlに溶解した溶液を添加し、マグネティックスターラーにより10分間撹拌を行った。次いで、25%アンモニア水溶液1mlを添加し、マグネティックスターラーを用いて室温(25℃)で5時間撹拌を行った。反応終了後、反応液試料から溶媒を減圧下で除去し、次いでメタノール中で再分散を行い、遠心分離することにより、白色粉末として目的物であるコンポジット粒子を得た。得られたコンポジット粒子の平均粒子径は、表2に示すとおりであった。得られたコンポジット粒子について、前記の接触角の測定を行った。その結果を以下の表3に示す。同表中、「−」は接触角に変化がなかったことを示す。
[Examples 1 to 4]
To a solution obtained by dissolving the amount of VM shown in Table 2 below in 5 ml of methanol, a solution obtained by dissolving the amount of MDI-crosslinked β-cyclodextrin polymer shown in the same table in 1 ml of pure water is added and stirred for 10 minutes with a magnetic stirrer. went. Next, 1 ml of a 25% aqueous ammonia solution was added, and the mixture was stirred at room temperature (25 ° C.) for 5 hours using a magnetic stirrer. After completion of the reaction, the solvent was removed from the reaction solution sample under reduced pressure, then redispersed in methanol, and centrifuged to obtain the target composite particle as a white powder. The average particle size of the obtained composite particles was as shown in Table 2. The obtained composite particles were measured for the contact angle. The results are shown in Table 3 below. In the table, “-” indicates that there was no change in the contact angle.

〔比較例1〕
MDI架橋β−シクロデキストリンポリマーとのコンポジット化を行わなかったVMについて、前記の接触角の測定を行った。その結果を以下の表3に示す。同表中、「−」は接触角に変化がなかったことを示す。
[Comparative Example 1]
The contact angle was measured for a VM that was not composited with an MDI-crosslinked β-cyclodextrin polymer. The results are shown in Table 3 below. In the table, “-” indicates that there was no change in the contact angle.

Figure 2018087276
Figure 2018087276

Figure 2018087276
Figure 2018087276

表2及び表3に示す結果から明らかなとおり、各実施例のコンポジット粒子によって表面が改質された板ガラスは、比較例1と比較して、超親油性であり且つ超撥水性の性能を有することが判る。   As is clear from the results shown in Tables 2 and 3, the plate glass whose surface was modified by the composite particles of each Example was super-lipophilic and super-water-repellent compared to Comparative Example 1. I understand that.

<油水分離材としての評価>
クロマトグラフィー用カラム(内径10mm)に海砂を層厚が約1mmとなるように充填した。次いで実施例1で調製したコンポジット粒子、比較例2としてシリカ粒子(Wakogel(登録商標)C−500HG)をそれぞれ200mg(層厚約4mm)充填した。更にその上に海砂を層厚が約1mmとなるよう充填した。このクロマトグラフィー用カラムを用い、油水分離材としての性能を以下の手順で評価した。
評価には、1,2−ジクロロエタン(DCE)5mlと、水0.05mlと、乳化剤として20mgのSpan80とを混合したエマルションを用いた。図1に示す装置を用い、減圧濾過によってエマルションの油水分離を行った。その結果を表4に示す。同表中のDCEの回収率(%)は、以下の式で計算した。
DCEの回収率(%)=〔(回収したDCEの質量W)/(使用したDCEの質量W)〕×100
また、表4中の油水分離の評価基準は以下のとおりである。
○;目視で濾液に水が観察されない。
△;目視で濾液に若干の水の混入が観察される。
×;目視で濾液にエマルションが観察される。
<Evaluation as oil-water separator>
A chromatographic column (inner diameter: 10 mm) was packed with sea sand so that the layer thickness was about 1 mm. Next, 200 mg (layer thickness: about 4 mm) of each of the composite particles prepared in Example 1 and silica particles (Wakogel (registered trademark) C-500HG) as Comparative Example 2 were filled. Further, sea sand was filled thereon so that the layer thickness was about 1 mm. Using this chromatography column, the performance as an oil / water separator was evaluated by the following procedure.
For the evaluation, an emulsion prepared by mixing 5 ml of 1,2-dichloroethane (DCE), 0.05 ml of water and 20 mg of Span 80 as an emulsifier was used. The oil-water separation of the emulsion was performed by vacuum filtration using the apparatus shown in FIG. The results are shown in Table 4. The recovery rate (%) of DCE in the same table was calculated by the following formula.
DCE recovery rate (%) = [(mass W of recovered DCE) / (mass W 0 of DCE used)] × 100
Moreover, the evaluation criteria of oil-water separation in Table 4 are as follows.
○: Water is not visually observed in the filtrate.
Δ: Some water is visually observed in the filtrate.
X: An emulsion is visually observed in the filtrate.

Figure 2018087276
Figure 2018087276

表4に示す結果から明らかなとおり、比較例2では分離操作直後から水と油を含む混合液がそのまま濾液を通過し、全く水と油を分離することができなかった。これに対して、実施例1のカラムを用いることにより、コンポジット粒子を介してエマルションから油を高い収率で回収することが可能であることが判る。   As is clear from the results shown in Table 4, in Comparative Example 2, the liquid mixture containing water and oil passed through the filtrate as it was immediately after the separation operation, and water and oil could not be separated at all. In contrast, by using the column of Example 1, it can be seen that oil can be recovered from the emulsion in high yield via the composite particles.

1 混合液
1’ 油
1a 濾紙
1b カラム
2a 濾過材層
2b カラム
2c 濾過材
A,B 分離システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mixed liquid 1 'Oil 1a Filter paper 1b Column 2a Filter medium layer 2b Column 2c Filter medium A, B Separation system

Claims (8)

下記一般式(1)で表されるアルコキシシリル基を有するフルオロアルキル基含有オリゴマーを縮合させた縮合物と、イソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーとを含有するコンポジット粒子。
Figure 2018087276
式中、R及びRは、−(CF)p−Y基、又は−CF(CF)−[OCFCF(CF)]q−OC基を示し、R及びRは、同一の基であっても異なる基であってもよい。
Yは水素原子、フッ素原子又は塩素原子を示し、p及びqはそれぞれ独立に0以上10以下の整数である。
、R及びRは、炭素数1以上5以下の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示し、R、R及びRは、同一の基であっても異なる基であってもよい。
mは2〜3の整数である。
Composite particles containing a condensate obtained by condensing a fluoroalkyl group-containing oligomer having an alkoxysilyl group represented by the following general formula (1) and an isocyanate compound-crosslinked cyclodextrin polymer.
Figure 2018087276
In the formula, R 1 and R 2 represent a — (CF 2 ) pY group, or a —CF (CF 3 ) — [OCF 2 CF (CF 3 )] q—OC 3 F 7 group, and R 1 and R 2 may be the same group or different groups.
Y represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a chlorine atom, and p and q are each independently an integer of 0 or more and 10 or less.
R 3 , R 4 and R 5 represent a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 3 , R 4 and R 5 may be the same group or different groups. May be.
m is an integer of 2-3.
一般式(1)中のR及びRが、−CF(CF)OCである請求項1に記載のコンポジット粒子。 The composite particles according to claim 1, wherein R 1 and R 2 in the general formula (1) are —CF (CF 3 ) OC 3 F 7 . イソシアネート系化合物がトルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート又はヘキサメチレンジイソシアネートである請求項1又は2に記載のコンポジット粒子。   The composite particle according to claim 1 or 2, wherein the isocyanate compound is toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate or hexamethylene diisocyanate. 平均粒子径が0.01μm以上100μm以下である請求項1ないし3のいずれか一項に記載のコンポジット粒子。   The composite particle according to any one of claims 1 to 3, having an average particle diameter of 0.01 µm or more and 100 µm or less. 下記一般式(1)で表されるアルコキシシリル基を有するフルオロアルキル基含有オリゴマーを縮合させた縮合物と、イソシアネート系化合物架橋シクロデキストリンポリマーとを含む反応原料溶液に、アルカリを加えて、該アルコキシシリル基の加水分解反応を行う反応工程を有するコンポジット粒子の製造方法。
Figure 2018087276
式中、R及びRは、−(CF)p−Y基、又は−CF(CF)−[OCFCF(CF)]q−OC基を示し、R及びRは、同一の基であっても異なる基であってもよい。
Yは水素原子、フッ素原子又は塩素原子を示し、p及びqはそれぞれ独立に0以上10以下の整数である。
、R及びRは、炭素数1以上5以下の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示し、R、R及びRは、同一の基であっても異なる基であってもよい。
mは2〜3の整数である。
An alkali is added to a reaction raw material solution containing a condensate obtained by condensing a fluoroalkyl group-containing oligomer having an alkoxysilyl group represented by the following general formula (1) and an isocyanate compound-crosslinked cyclodextrin polymer. A method for producing composite particles having a reaction step of hydrolyzing a silyl group.
Figure 2018087276
In the formula, R 1 and R 2 represent a — (CF 2 ) pY group, or a —CF (CF 3 ) — [OCF 2 CF (CF 3 )] q—OC 3 F 7 group, and R 1 and R 2 may be the same group or different groups.
Y represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a chlorine atom, and p and q are each independently an integer of 0 or more and 10 or less.
R 3 , R 4 and R 5 represent a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 3 , R 4 and R 5 may be the same group or different groups. May be.
m is an integer of 2-3.
一般式(1)中のR及びRが、−CF(CF)OCである請求項5に記載のコンポジット粒子の製造方法。 The method for producing composite particles according to claim 5, wherein R 1 and R 2 in the general formula (1) are —CF (CF 3 ) OC 3 F 7 . イソシアネート系化合物がトルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート又はヘキサメチレンジイソシアネートである請求項5又は6に記載のコンポジット粒子の製造方法。   The method for producing composite particles according to claim 5 or 6, wherein the isocyanate compound is toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate or hexamethylene diisocyanate. 請求項1ないし4のいずれか一項に記載のコンポジット粒子を用いた油水分離材。   The oil-water separation material using the composite particle as described in any one of Claims 1 thru | or 4.
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