JPH0397712A - 真球状高分子粉粒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、真球状高分子粉粒体の製造方法に関するもの
である。

【従来の技術】

従来のイソシアネート系化合物を用いる高分子粉粒体の
製造方法としては、例えば溶剤中で油脂変性アルキド崩
脂の存在下ポリエステルあるいはポリエーテルとインシ
アネートとを反応させる方法（特公昭５０−８１１６号
）、ボリオールとポリイソシアネートの混合物を乳化剤
および保護コロイドの存在下、水中に乳化させた後多価
アミンや触媒を添加する方法（特公昭５１−３４８８０
号、特公昭５１−１０８７８号、特公昭５６−９５３１
号）等が知られている。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の高分子扮粒体の製造方
法にあっては、真球状高分子扮粒体を目的として開発さ
れた製造方法ではないため、得られた粉粒体は球形に近
い形状をしているものの卵型や棒状であったり表面に大
小の窪みやしわのあるちのしか得られなかった。ここで
いう窪みやしわとは走査型電子顕微鏡にて３０００倍か
ら２万倍程度の倍率で観察し得る程度のものを指す。 これらの原因としては被乳化組成物中への乳化剤の添加
、硬化時の高速撹拌等の要因が複雑に作用し合った結果
であると考えられる。

【課題を解決するための手段及び作用】この発明は、こ
のような従来の問題点に着目してなされたものである。 イソシアネート系化合物を水中に乳化させて硬化させ、
高分子粉粒体を製造する方法について鋭意研究を重ねた
結果、次に示す事実を発見した。 ■イソシアネート系化合物を含む被乳化混合物中に乳化
分散剤を添加して水中に乳化させて硬化させた場合に得
られる粒子は形のひずんだものが多い。添加する乳化剤
の種類により形のひずみの程度は異なる．イソシアネー
ト系化合物と乳化剤の選択によってはかなり真球状に近
い粒子が得られる組合せがあるが、一般的には真球状と
はならない。この原因としては乳化分散剤を含有する被
乳化物中への水の移行が原因と考えられる．■硬化時に
乳化分散効果を上げるために高速撹拌すると硬化中の粒
子が引きちぎられたような棒状粒子となる．乳化分散効
果を上げるためには乳化分散剤を水中へ添加して行うの
が良い．この場合には真球状粒子が得られる。 以上の事実を発見して本発明を完成させるに至った。す
なわち、ジイソシアネート化合物、ポリイソシアネート
化合物及びウレタンプレポリマーから選ばれた１　ｆｍ
または２種以上の化合物を必須成分とし乳化剤を含まな
い該含有物を乳化剤を含有する水中へ乳化分散させて硬
化させることを特徴とする真球状高分子扮粒体の製造方
法である。 （手段を構成する要件） 本発明に使用するジイソシアネート化合物としてはトリ
レ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、ヘキサメチレンジ
イソシアネート、トリジンジイソシアネート、インホロ
ンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水
添ジフェニルメタンジイソシアネート、カルボジイミド
変性ジフェニルメタンジイソシアネート、水添トリレン
ジイソシアネート等が挙げられる。 ポリイソシアネート化合物としては、トリフェニルメタ
ントリイソシアネート，ヘキサメチレントリイソシアネ
ート、ポリメチレンボリフエニルイソシアネート、トリ
レンジイソシアネート三量体等が挙げられる。 ウレタンプレボリマーとしては公知のボリオール類に上
述のジイソシアネート化合物もしくはポリイソシアネー
ト化合物を過剰に反応させて得られる末端インシアネー
ト化合物が挙げられる。 公知のボリオール類としては多価アルコール類、ポリエ
ーテルボリオール類、ポリカーボネートボリオール類、
アクリルボリオール類、ポリエステルボリオール類、シ
リコンボリオール類等が挙げられる． 本発明においてはジイソシアネート化合物、ポリイソシ
アネート化合物及びウレタンプレポリマーから選ばれた
１種または２種以上の化合物（以下インシアネート成分
と略す）を適宜選択することにより、非常に堅い粒子か
ら柔軟で弾性のある粒子まで種々のものを調製すること
が可能である．一般的には、ボリオール成分を含まない
イソシアネート成分や短鎖のボリオール成分を含むウレ
タンプレポリマーを用いれば堅い粒子が得られ、長鎖の
ボリオール成分を含むウレタンプレポリマーを用いると
弾性のある粒子が得られる。 また脂肪族系インシアネートを用いることにより、難黄
変性でかつ耐候性にすぐれた粒子が得られる。得られる
粒子の耐溶剤性、耐熱性を向上させるには三官能以上の
インシアネートを用いて架橋度を上げることにより達成
することができる。 本発明に使用する乳化剤としては公知の非イオン性界面
活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤
、両性界面活性剤等が挙げられる。これらは２　ｆｌ類
以上を混合して用いてもよい。 乳化剤の添加量を増減することにより得られる粒子の直
径をコントロールすることができる。すなわち同じ乳化
剤ならば多量に配合すれば粒子径は小さくなり、逆の場
合は粒子径は大きくなる。 配合量は目的とする粒子径によって異なるが通常水中濃
度０．１％〜６０％好ましくは１％〜１０％である。乳
化剤は水中に添加することが肝要であり被乳化混合物中
に添加して用いた場合には真球状の粒子は得られない。 粒子の硬化促進のため公知の触媒を添加してもよい。触
媒としては例えば３級アミン化合物、有機金属化合物等
が挙げられる。 粒子の硬化促進のため公知のポリアミン架橋剤、ボリオ
ール架橋剤を添加してもよい。 これら触媒および架橋剤はイソシアネート系化合物中に
添加しても、水中に添加してもいづれでもよく、どちら
の場合でも真球状粒子が得られる。粒子の凝集を防止す
るために公知の保護コロイド剤を水中に添加してもよい
。保護コロイド剤としては例えばポリビニルアルコール
、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ボリエチレ
ングリコール等が挙げられる。被乳化混合物の粘度が高
く取扱いにくい場合には希釈溶剤を加えるのが好ましい
。 被乳化混合物を水中乳化させる際にはあまり撹拌速度の
速くない通常の撹拌方法が良い。ディスバー、ホモジナ
イザー等を使用すると棒状の粒子となる場合があり好ま
しくない。被乳化混合物と水との比率は通常１７０．５
〜１二ｉｏｏ好ましくはｌ：１〜１：２０程度である。 硬化反応時間はインシアネート成分の種類、触媒の種類
と添加量、反応温度等によって異なるが通常５分〜１日
程度である。硬化反応温度は通常５℃〜ＩＯＯ℃好まし
くは室温〜８０℃である。 硬化後はスラリーとなるが、その後スラリーのまま使用
しても良いし、濾過乾燥し粉末品として使用しても良い
。濾過乾燥工程はいずれの公知の方法でもよい。 本発明の応用として、調製時にインシアネート成分中に
着色剤を添加しておいて粒子を調製すれば着色粒子を調
製することができる。このような着色粒子は塗料に配合
して使用すればスウエード調、ビロード調の塗膜が得ら
れる。この目的に使用される着色剤としては公知の有機
顔料、無機顔料、染料等が使われる。添加量はイソシア
ネート成分に対して０．１％〜９０％程度である。

【実施例】

実施例ｌ 乳化剤としてポリオキシエチレンノニルフエニルエーテ
ルを４０ｇ、およびジオクチルスルホコハク酸エステル
ナトリウムを２０ｇ含有する２０００ｇの水中ヘジフエ
ニルメタンジイソシアネート５００ｇを添加した後、ゆ
るやかに撹拌しながら４５℃で５時間反応させて硬化せ
しめた．得られた堅い粒子の平均粒子径は２５μｍであ
り、走査型電子顕微鏡にて１００００倍の倍率で観察す
ると、わずかの窪みやしわも見出すことができなかった
。 比較例１ 実施例ｌで使用した乳化剤と同じ乳化剤をジフエニルメ
タンジイソシアネートに混合した後水中に添加した他は
実施例１と同様に行った。得られた粒子の平均粒子径は
１５μｍであった。本粒子を走査型電子顕微鏡にて１０
０００倍の倍率で観察すると真球状ではなく表面に大小
の窪みが見られた。 実施例２ 乳化剤としてボリオキシエチレンひまし油エーテル５０
ｇおよびドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム３０ｇ
及び保護コロイド剤としてカルボキシメチルセルロース
を４０ｇ含有する２０００ｇの水中ヘウレタンプレボリ
マーとしてポリプロビレングリコール（分子量３０００
）とトリレンジイソシアネートを反応させて得られる末
端イソシアネートプレボリマーを５００ｇ添加した後３
０℃に保って３時間ゆるやかに撹拌した。得られた粒子
は弾性が有り、平均粒子径は４５μｍであった。また走
査型電子顕微鏡にてｉｏｏｏｏ倍の倍率で観察すると完
全な真球状であり、わずかの窪みやしわも見出すことが
できなかった。 比較例２ 実施倒２で使用した乳化剤と同じ乳化剤をウレタンプレ
ポリマーに混合した後、カルボキシメチルセルロースを
含有する水中へ添加した他は実施例２と同様にして行っ
た。得られた粒子の平均粒子径は３５ｕｍであった。本
粒子を走査型電子顕微鏡にてｉ　ｏｏｏｏ倍の倍率で観
察すると表面が大きく陥没した形状であり真球状ではな
かった。 実施例３ ウレタンプレポリマーとしてトリメチロールブロバンと
へキサメチレンジイソシアネートを反応させて得られる
末端イソシアネートブレボリマーを４００ｇ．１ｔ色剤
として酸化チタンを１００ｇ混合した。本混合物を乳化
剤としてボリオキシエチレンラウリルエーテル４０ｇお
よびラウリル硫酸ナトリウム３０ｇを含有する２０００
ｇの水中へゆるやかに撹拌しながら添加した後触媒とし
てトリエチルアミン１ｇを加え３０℃に保って２時間撹
拌して硬化させた。得られた粒子は白色の堅い粒子であ
り、その平均粒子径は３０μｍであった。また実施例２
と同様にして観察すると完全な真球状であった。 実施例４ ラウリル硫酸ナトリウムの量を１０ｇ，３０ｇ５０ｇ，
１００ｇと変えて行った以外は実施例５と同様にして行
った。得られた粒子はいづれも白色で堅い粒子であり実
施例３同様真球状であった。表−１にそれぞれの平均粒
子径を示す。 表−１ 表−１より乳化剤量を変化させることにより得られる粒
子の粒径をコントロールできることがわかる。

【発明の効果】

イソシアネート系化合物を水中で硬化させて粒子を製造
する方法において、従来の技術では困難であった真球状
高分子粉粒体を製造することが可能となった。本発明に
よって得られる真球状高分子粉粒体は走査型電子顕微鏡
にて５０００倍から２万倍程度に拡大して観察した時に
、完全な真球状であり、表面にわずかの窪みやしわも見
出すことのできないものである．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ジイソシアネート化合物、ポリイソシアネート化合
   物及びウレタンプレポリマーから選ばれた１種または２
   種以上の化合物を必須成分とし乳化剤を含まない該含有
   物を乳化剤を含有する水中へ乳化分散させて硬化させる
   ことを特徴とする真球状高分子粉粒体の製造方法。 ２、請求項１記載の必須成分に着色剤を併用することを
   特徴とする真球状高分子粉粒体の製造方法。