TW202120181A - 微氣囊之製造方法 - Google Patents
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Abstract
提供分散性優良之微氣囊之製造方法,其中該微氣囊係包含以藉由W/O乳液進行之界面加成聚合反應法所製作之聚氨酯(脲)。具體而言,係提供一種微氣囊之製造方法,其特徵在於其係在以藉由W/O乳液進行之界面加成聚合反應法形成包含聚氨酯(脲)之微氣囊分散液後,以包含僅含有一個由胺基、羥基所選擇出之活性氫基之單官能活性氫化合物之溶液進行處理。
Description
本發明係關於分散性良好之包含聚氨酯(脲)之微氣囊之製造方法。
長久以來,內包護膚成分、香料成分、染料成分、鎮痛成分、消臭成分、抗氧化成分、殺菌成分、蓄熱成分等之微氣囊,或微氣囊內部為中空之中空微氣囊係被使用於農藥、醫藥、香料、液晶、黏著劑、電子材料零件、建築材料等許多領域中。
作為此微氣囊之製造方法,已知有凝聚法、in-situ聚合法、界面加成聚合反應法等。其中,界面加成聚合反應法若以聚氨酯、聚脲或聚氨酯脲(以下,亦併稱為聚氨酯(脲))舉例說明,則主要為使多元異氰酸酯化合物與水、多元胺類、多元醇或者醇胺反應,形成聚脲樹脂膜、聚氨酯樹脂膜或者聚氨酯脲樹脂膜之方法,具體而言,為使連續相與分散於其中之分散相之雙方各自含有不同種類之單體,並進行乳化,使兩者的界面,亦即分散相之表面形成樹脂膜之方法。
此界面加成聚合反應法已知有藉由使連續相為水、分散相為油之水中油(O/W)乳液之方法,或使連續相為油、分散相為水之油中水(W/O)乳液(以下,亦稱為W/O乳液)之方法來進行微氣囊化之方法。
專利文獻1中係提案一種藉由使用將水溶性有機物質當作分散相之W/O乳液之界面聚縮合法,使疏水性溶劑中含有具有包含聚氨酯及/或聚脲之膠囊被膜之微氣囊之微氣囊分散液。
藉由專利文獻1所記載之方法雖可製造微氣囊分散液,然而依據本發明人等之研究,由微氣囊分散液將微氣囊分離後,係產生被認為係起因於殘存之未反應之異氰酸酯基之微氣囊之凝集,而被明確判斷為在後續之處理中不期望發生之情況。
又,以減低微氣囊分散液之黏度為目的,專利文獻2係提案,作為包含水溶性有機物質之分散相,係使異氰酸酯與具有異氰酸酯反應性基之化合物藉由界面加成聚合法使其反應,形成微氣囊分散液,接著,將前述微氣囊分散液藉由至少具有150g/mol之分子量之如氨基化脂肪醇之選自胺、醇及醇胺之化合物進行後處理,來抑制微氣囊分散液之增黏之方法。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特表2004-538354號公報
[專利文獻2]日本特表2008-518765號公報
[發明所欲解決之課題]
藉由專利文獻2所記載之方法,係可更有效果地抑制微氣囊分散液之增黏。然而,藉由專利文獻2所記載之方法,雖可作成低黏度之微氣囊分散液,然而關於將微氣囊分離後之凝集係仍有改善的餘地,且其在成本方面亦非完善者。
因此,本發明之目的在於提供在藉由W/O乳液所進行之界面加成聚合反應法所製作之包含聚氨酯(脲)之微氣囊中,分散性優良之微氣囊。
[用於解決課題之手段]
本發明者等為了解決上述課題而進行積極探討之結果,發現藉由以W/O乳液進行之界面加成聚合反應法,形成包含聚氨酯(脲)之微氣囊分散液後,藉由以包含僅含有一個由胺基、羥基所選擇出之活性氫基之單官能活性氫化合物之溶液進行之處理,可解決上述課題,進而完成本發明。
亦即,本發明為一種微氣囊之製造方法,其係
將(a)包含界面活性劑之有機溶媒溶液與(b)包含由多元醇、多元胺,以及具有羥基及胺基兩者之化合物所成之群所選出之至少1個含有活性氫基之化合物之水溶液進行混合、攪拌,調製前述有機溶媒溶液成為連續相、前述水溶液成為分散相之W/O乳液,
並於前述W/O乳液中,添加(c)至少具有2個異氰酸酯基之多官能異氰酸酯化合物,於前述W/O乳液之界面上使前述多官能異氰酸酯化合物與前述活性氫化合物反應,藉由形成包含聚氨酯(脲)之微氣囊,作為分散有所形成之微氣囊之微氣囊分散液,
且於前述微氣囊之形成後,將前述微氣囊於(d)包含僅含有一個由胺基、羥基所選擇出之活性氫基之單官能活性氫化合物之溶液中進行處理。
[發明之效果]
於本發明之方法獲得之微氣囊之特徵在於即使分離亦不凝集且顯示良好的分散性。此外,由於微氣囊內部之分散相中可內包水溶性化合物,故可作為內包護膚成分、香料成分、染料成分、鎮痛成分、消臭成分、抗氧化成分、殺菌成分、蓄熱成分等之機能性微氣囊,亦可作為使微氣囊內部中空之中空微氣囊,並可利用於農藥、醫藥、香料、液晶、黏著劑、電子材料零件、建築材料等許多的領域中。
又,在將前述微氣囊摻合於包含聚氨酯(脲)之樹脂之用途中,由於為相同樹脂故對於包含前述聚氨酯(脲)之樹脂之分散性、相溶性係變得良好。
因此,尤其可期待其在晶圓研磨中所使用之聚氨酯(脲)製CMP(Chemical Mechanical Polishing)用研磨墊之應用。
在CMP用研磨墊中,為了設置細孔,故係使用中空微氣囊。以往為了提升對於聚氨酯(脲)之分散性,雖已知有在表面塗佈有無機粒子之偏二氯乙烯樹脂等的微氣囊,然而,無機粒子有成為對於晶圓造成缺陷之主要因素之可能性。
然而,以本發明之方法所獲得之微氣囊係即使不塗佈無機粒子等,亦具有良好的分散性、相溶性,故係可能作為缺陷經減輕之研磨墊。
本發明之微氣囊之製造方法若進行細分化,則可區分為第1步驟:(a)準備包含界面活性劑之有機溶媒溶液(以下,亦稱為(a)成分)之步驟、第2步驟:(b)準備包含由多元醇、多元胺,以及具有羥基及胺基兩者之化合物所成之群所選出之至少1個含有活性氫基之化合物之水溶液(以下,亦稱為(b)成分)之步驟、第3步驟:將前述(a)與前述(b)進行混合、攪拌,調製使前述有機溶媒溶液成為連續相、且前述水溶液成為分散相之W/O乳液之步驟、第4步驟:於前述W/O乳液中,添加(c)至少具有2個異氰酸酯基之多官能異氰酸酯化合物(以下,亦稱為(c)成分),並於前述W/O乳液之界面上使前述多官能異氰酸酯化合物與前述活性氫化合物反應,形成包含聚氨酯(脲)之微氣囊,藉此獲得分散有所形成之微氣囊之微氣囊分散液之步驟、第5步驟:於前述微氣囊之形成後,將前述微氣囊於(d)僅含有一個由胺基、羥基所選擇出之活性氫基之單官能活性氫化合物(以下,亦稱為(d)成分)之溶液中進行處理之步驟。本發明中,所獲得之微氣囊係可以微氣囊內部包含水溶液之狀態來利用,或依據用途,亦可將水溶液去除,作為中空微氣囊來利用。此外,將上述第一步驟與第二步驟之順序顛倒亦可進行製造。又,本發明中可利用之較佳之微氣囊之粒徑為1μm~200μm,更佳為10μm~100μm之平均粒徑係較佳。平均粒徑之測定係可使用習知的方法。具體而言,可使用影像解析法。藉由使用影像解析法可容易地測定粒子尺寸。此外,平均粒徑為一次粒子之平均粒徑。
此外,本發明中,「W/O乳液」或「油中水(W/O)乳液」之用語係意指包含連續的油相(連續相)及分散於前述油相中之液滴形態之水性相(分散相)之乳液,且巨觀上為均質的組成物。
以下,針對本發明之微氣囊之製造方法進行說明。
(包含聚氨酯(脲)之微氣囊之製造方法)
第1步驟:
第1步驟係準備在W/O乳液中成為連續相之(a)包含界面活性劑之有機溶媒溶液之步驟。
此步驟係使後述界面活性劑於後述有機溶媒中溶解而作為有機溶媒溶液之步驟,且係以習知的方法使其溶解並作為均勻的溶液即可。
本發明中,界面活性劑之使用量係相對於有機溶媒100質量份,通常為0.01~10質量份,較佳為0.1~10質量份。若在此範圍內,則可避免W/O乳液中之分散相之液滴之凝集,且係容易獲得平均粒徑一致之微氣囊。
又,(a)成分中,以促進後述異氰酸酯化合物,與多元醇、多元胺,及具有羥基與胺基兩者之化合物之反應為目的,亦可添加後述之胺基甲酸酯化觸媒。
第2步驟:
第2步驟為調整在W/O乳液中成為分散相之(b)至少包含1個多元醇、多元胺,及具有羥基與胺基兩者之含有活性氫之化合物之水溶液之步驟。
此步驟係在水中使後述多元醇、多元胺,及具有羥基與胺基兩者之至少含有1個活性氫之化合物溶解作為水溶液之步驟,且係以習知的方法使其溶解並作為均勻的溶液即可。
本發明中,多元醇、多元胺,及具有羥基與胺基兩者之至少含有1個活性氫之化合物之使用量係相對於水100質量份,通常為0.5~50質量份,較佳為1~30質量份,再更佳為2~20質量份。若在此範圍內,則藉由製作W/O乳液,係可容易地製作聚氨酯(脲)樹脂膜,並獲得良好的微氣囊。
又,為了於微氣囊賦予機能性,本發明中所使用之(b)成分中亦可含有水溶性化合物。於該情況中,水溶性化合物之添加量,一般而言,相對於(b)成分100質量份,係在1~50質量份之範圍內添加。此情況中,可作為內包所含有之水溶性化合物之微氣囊。
又,(b)成分中,以促進後述異氰酸酯化合物,與多元醇、多元胺,及具有羥基與胺基兩者之化合物之反應為目的,亦可添加後述之胺基甲酸酯化觸媒。
第3步驟:
第3步驟係將由第1步驟所獲得之(a)成分與由第2步驟所獲得之(b)成分進行混合、攪拌,調製使(a)成分成為連續相、(b)成分成為分散相之W/O乳液之步驟。
本發明中,將(a)成分與(b)成分進行混合、攪拌作成W/O乳液之方法,係可考量欲製造之微氣囊之粒徑,並藉由適宜習知的方法進行混合、攪拌來調整。此外,W/O乳液之粒徑係幾乎相當於所獲得之微氣囊之粒徑之大小。
該等之中,較適宜係採用將(a)成分與(b)成分混合後,藉由使用高速剪切式、摩擦式、高壓噴射式、超音波式等習知的分散機進行分散之方法攪拌,來進行W/O乳化之方法,此等之中較佳為高速剪切式。使用高速剪切式分散機之情況中,旋轉數較佳為1,000~20,000 rpm,再更佳為1,500~10,000rpm。分散時間較佳為0.1~60分鐘,較佳為0.5~30分鐘。分散溫度較佳為10~40℃。
又,本發明中,(a)成分與(b)成分之重量比,係在將(a)成分當作100質量份時,(b)成分較佳為1~100質量份,再更佳為5~90質量份,最佳為10~80質量份。若在此範圍內,則可獲得良好的乳液。
第4步驟:
第4步驟為於前述W/O乳液中添加(c)至少具有2個異氰酸酯基之多官能異氰酸酯化合物,並於W/O乳液之界面上使前述多官能異氰酸酯化合物與前述活性氫化合物反應形成包含聚氨酯(脲)樹脂膜之微氣囊,藉此獲得分散有所形成之微氣囊之微氣囊分散液之步驟。
本發明中,後述(c)成分之使用量,相對於前述多元醇、多元胺或具有羥基與胺基兩者之含有活性氫之化合物100質量份,較佳為5~500質量份,再更佳為10~300質量份,最佳為30~200質量份。若在此範圍內,則可形成優良的樹脂膜。
又,前述(c)成分係可直接照原樣使用,亦可溶解於前述有機溶媒中使用。使用有機溶媒時,較適宜係使用與(a)成分中所使用之有機溶媒相同者。
使用前述有機溶媒之情況中,相對於(c)成分100質量份,較適宜係在50~1000質量份之範圍內使用有機溶媒。
反應溫度若為不破壞W/O乳液之溫度則無特別限制,較佳係在5~70℃之範圍內實施反應。若可形成W/O乳液則反應時間亦無特別限制,通常係由1~480分鐘之範圍中選擇。
第5步驟:
第5步驟係將由第4步驟所獲得之包含聚氨酯(脲)之微氣囊以後述(d)包含僅含有一個由胺基、羥基所選擇出之活性氫基之單官能活性氫化合物之溶液進行處理之步驟。
根據本發明人等的研究,由前述界面加成聚合反應中所獲得之微氣囊分散液將微氣囊分離、乾燥之情況中,有引起起因於殘存之異氰酸酯基之微氣囊之間之凝集之情形。本發明中,藉由將微氣囊於包含(d)成分之溶液中進行處理,使殘存之異氰酸酯基成為胺基甲酸酯鍵或脲鍵,可獲得良好的分散性之微氣囊。
將前述微氣囊以包含(d)成分之溶液進行處理之方法係未受到特別限定,可適宜地使用以下之方法。
(1)由前述微氣囊分散液暫時將前述微氣囊分離,使分離後之前述微氣囊分散於包含(d)成分之溶液中,之後,將前述微氣囊進行再分離之方法。
(2)將前述微氣囊分散液與包含(d)成分之溶液混合,之後由微氣囊分散液將前述微氣囊分離之方法。
其中,由於由(1)之方法所獲得之微氣囊之分散性係變得更加良好,故較適宜。以下,進行詳細地說明。
本發明中所使用之包含(d)成分之溶液在(d)成分為液體之情況中,可為僅含有(d)成分之溶液,而在不損及本發明之效果之範圍內,亦可為(d)成分與其他溶媒之混合溶液。(d)成分為固體之情況中,較適宜係溶解於其他溶媒中作為包含(d)成分之溶液。前述其他溶媒若為不與異氰酸酯基產生活性之溶媒,且可與(d)成分混和,則可無特別限制地使用。
又,本發明中,(d)成分之使用量係依據(c)成分之量來調整即可,相對於(c)成分1質量份較佳為0.1~20質量份,再更佳為0.2~15質量份,最佳為0.5~10質量份。若在此範圍內,則微氣囊之間係良好地分散。
又,包含(d)成分之溶液中,為了促進異氰酸酯基與(d)成分之反應之目的,亦可添加後述之胺基甲酸酯化觸媒。
前述(1)之方法中,由微氣囊分散液將微氣囊分離之分離方法,如果可能的話係無特別限制,由一般的分離手法中選擇即可,具體而言,係可使用過濾分別及離心分離等。
又,取得後之微氣囊之乾燥方法亦由習知的方法中選擇即可,例如,可在40℃~150℃之範圍內藉由循風乾燥機進行乾燥。在由微氣囊將水溶液去除並使其成為中空微氣囊時,若有必要係可進行真空乾燥,將內部之水溶液去除。
又,於包含(d)成分之溶液中使微氣囊分散之方法亦無特別限制,採用習知的方法即可,將微氣囊再分離之方法亦無特別限制,採用前述之分離方法即可。
該等之中,由上述微氣囊分散液暫時將微氣囊分離後,不進行乾燥,而於包含(d)成分之溶液中使微氣囊分散,在那之後將微氣囊進行再分離之方法,係由所獲得之微氣囊之分散性之觀點來看較適宜使用。
前述(2)之方法中,將前述微氣囊分散液與包含(d)成分之溶液混合之方法、之後由微氣囊分散液將前述微氣囊分離之方法亦無特別限制,採用習知的方法即可。
以下係針對本發明中所使用之各成分進行說明。
<界面活性劑>
本發明中,(a)成分中所使用之界面活性劑若為可溶解於後述有機溶媒中者,則可無任何限制地使用習知的界面活性劑。
作為界面活性劑,可舉出陰離子界面活性劑、陽離子界面活性劑、兩性界面活性劑、非離子界面活性劑等。界面活性劑亦可為併用2種以上界面活性劑者。
作為陰離子界面活性劑,可舉出羧酸或其鹽、硫酸酯鹽、羧甲基化物之鹽、磺酸鹽及磷酸酯鹽。
作為羧酸或其鹽,可舉出碳數8~22之飽和或不飽和脂肪酸或其鹽,具體而言,可舉出將癸酸、月桂酸、肉荳蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、二十二酸、油酸、次亞麻油酸、亞麻油酸、蓖麻酸及椰子油、棕櫚仁油、米糠油、牛油等皂化所獲得之高級脂肪酸之混合物。作為鹽,可舉出該等的鈉、鉀、銨、烷醇胺等的鹽。
作為硫酸酯鹽,可舉出高級醇硫酸酯鹽(碳數8~18之脂肪族醇之硫酸酯鹽)、高級烷基醚硫酸酯鹽(碳數8~18之脂肪族醇之環氧乙烷加成物之硫酸酯鹽)、硫酸化油(將不飽和油脂或不飽和的蠟直接硫酸化並中和而成的產物)、硫酸化脂肪酸酯(將不飽和脂肪酸之低級醇酯進行硫酸化並中和而成的產物)及硫酸化烯烴(將碳數12~18之烯烴硫酸化並中和而成的產物)。作為鹽,可舉出鈉鹽、鉀鹽、銨鹽、烷醇胺鹽。
作為高級醇硫酸酯鹽之具體例,可舉出辛醇硫酸酯鹽、癸醇硫酸酯鹽、月桂醇硫酸酯鹽、硬脂醇硫酸酯鹽、以羧氧化法合成之醇(OXOCOL 900、十三烷醇:協和發酵製)之硫酸酯鹽。
作為高級烷基醚硫酸酯鹽之具體例,可舉出月桂醇環氧乙烷2莫耳加成物硫酸酯鹽、辛醇環氧乙烷3莫耳加成物硫酸酯鹽。
作為硫酸化油之具體例,可舉出蓖麻油、落花生油、橄欖油、菜籽油、牛油、羊脂等的硫酸化物之鈉、鉀、銨、烷醇胺鹽。
作為硫酸化脂肪酸酯之具體例,可舉出油酸丁酯、篦麻油酸丁酯等的硫酸化物之鈉、鉀、銨、烷醇胺鹽。
作為羧甲基化物之鹽,可舉出碳數8~16之脂肪族醇之羧甲基化物之鹽及碳數8~16之脂肪族醇之環氧乙烷加成物之羧甲基化物之鹽。
作為脂肪族醇之羧甲基化物之鹽之具體例,可舉出辛醇羧甲基化鈉鹽、癸醇羧甲基化鈉鹽、月桂醇羧甲基化鈉鹽、十三烷醇羧甲基化鈉鹽等。
作為脂肪族醇之環氧乙烷加成物之羧甲基化物之鹽之具體例,可舉出辛醇環氧乙烷3莫耳加成物羧甲基化鈉鹽、月桂醇環氧乙烷4莫耳加成物羧甲基化鈉鹽、十三烷醇環氧乙烷5莫耳加成物羧甲基化鈉鹽等。
作為磺酸鹽,可舉出烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、磺基琥珀酸二酯型、α-烯烴磺酸鹽、IGEPON T型、其他含有芳香環之化合物之磺酸鹽。
作為烷基苯磺酸鹽之具體例,可舉出月桂基苯磺酸鈉鹽等。
作為烷基萘磺酸鹽之具體例,可舉出月桂基萘磺酸鈉鹽等。
作為磺基琥珀酸二酯型之具體例,可舉出磺基琥珀酸二-2-乙基己基酯鈉鹽等。
作為含有芳香環之化合物之磺酸鹽,可舉出烷基化二苯基醚之單或二磺酸鹽、苯乙烯化苯酚磺酸鹽等。
作為磷酸酯鹽,可舉出高級醇磷酸酯鹽及高級醇環氧乙烷加成物磷酸酯鹽。
作為高級醇磷酸酯鹽之具體例,可舉出月桂醇磷酸單酯二鈉鹽、月桂醇磷酸二酯鈉鹽等。
作為高級醇環氧乙烷加成物磷酸酯鹽之具體例,可舉出油醇環氧乙烷5莫耳加成物磷酸單酯二鈉鹽。
作為陽離子界面活性劑,可舉出第4級銨鹽型、胺鹽型等。
作為第4級銨鹽型,可舉出由3級胺類與4級化劑(氯甲烷、溴甲烷、氯乙烷、氯甲苯、二甲基硫酸等的烷基化劑、環氧乙烷等)之反應所獲得之,例如,月桂基三甲基氯化銨、二癸基二甲基氯化銨、二辛基二甲基溴化銨、硬酯醯三甲基溴化銨、月桂基二甲基苄基氯化銨(氯化苄烷銨)、氯化十六烷基吡啶、聚氧化乙烯三甲基氯化銨、硬脂醯胺乙基二乙基甲基硫酸銨等。
作為胺鹽型,可藉由將1~3級胺類以無機酸(鹽酸、硝酸、硫酸、氫碘酸等)或有機酸(乙酸、甲酸、草酸、乳酸、葡萄糖酸、己二酸、烷基燐酸等)進行中和而獲得。例如,作為第1級胺鹽型者,可舉出脂肪族高級胺(月桂基胺、硬酯醯胺、十六烷胺、硬化牛油胺、松香胺等的高級胺)之無機酸鹽或有機酸鹽、低級胺類之高級脂肪酸(硬脂酸、油酸等)鹽等。
作為第2級胺鹽型者,例如可舉出脂肪族胺之環氧乙烷加成物等的無機酸鹽或有機酸鹽。
又,作為第3級胺鹽型者,例如,可舉出脂肪族胺(三乙基胺、乙基二甲基胺、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺等)、脂肪族胺之環氧乙烷加成物、脂環式胺(N-甲基吡咯烷、N-甲基哌啶、N-甲基六亞甲基亞胺、N-甲基嗎啉、1,8-二氮雜雙環(5,4,0)-7-十一烯等)、含氮雜環芳香族胺(4-二甲基氨基吡啶、N-甲基咪唑、4,4’-聯吡啶等)之無機酸鹽或有機酸鹽、三乙醇胺單脂肪酸酯、硬脂醯胺乙基二乙基甲基乙醇胺等的3級胺類之無機酸鹽或有機酸鹽等。
作為兩性界面活性劑,可舉出羧酸鹽型兩性界面活性劑、硫酸酯鹽型兩性界面活性劑、磺酸鹽型兩性界面活性劑、磷酸酯鹽型兩性界面活性劑等,羧酸鹽型兩性界面活性劑係可進一步舉出氨基酸型兩性界面活性劑及甜菜鹼型兩性界面活性劑。
羧酸鹽型兩性界面活性劑係可舉出氨基酸型兩性界面活性劑、甜菜鹼型兩性界面活性劑、咪唑啉型兩性界面活性劑等,此等之中,氨基酸型兩性界面活性劑為分子內具有胺基與羧基之兩性界面活性劑,具體而言,例如,可舉出烷基氨基丙酸型兩性界面活性劑(硬酯醯氨基丙酸鈉、月桂基氨基丙酸鈉等)、烷基氨基乙酸型兩性界面活性劑(月桂基氨基乙酸鈉等)等。
甜菜鹼型兩性界面活性劑為於分子內具有第4級銨鹽型之陽離子部分與羧酸型之陰離子部分之兩性界面活性劑,例如,可舉出烷基二甲基甜菜鹼(硬酯醯二甲基氨基乙酸甜菜鹼、月桂基二甲基氨基乙酸甜菜鹼等)、醯胺甜菜鹼(椰子油脂肪酸醯胺丙基甜菜鹼等)、烷基二羥基烷基甜菜鹼(月桂基二羥乙基甜菜鹼等)等。
此外,作為咪唑啉型兩性界面活性劑,例如,可舉出2-十一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑鎓甜菜鹼等。
作為其他兩性界面活性劑,例如,可舉出鈉月桂醯基甘胺酸、鈉月桂基二氨基乙基甘胺酸、月桂基二氨基乙基甘胺酸鹽酸鹽、二辛基二氨基乙基甘胺酸鹽酸鹽等的甘胺酸型兩性界面活性劑、十五烷基磺脲(Pentadecylsulfosaurine)等的磺基甜菜鹼型兩性界面活性劑等。
作為非離子界面活性劑,可舉出環氧烷加成型非離子界面活性劑及多元醇型非離子界面活性劑等。
環氧烷加成型非離子界面活性劑係可藉由於高級醇、高級脂肪酸或烷基胺等直接加成環氧烷,或於乙二醇類加成環氧烷所獲得之聚烯烴基二醇類使高級脂肪酸等反應,或者於多元醇使高級脂肪酸反應並於所獲得之酯化物上加成環氧烷,或於高級脂肪酸醯胺上加成環氧烷來獲得。
作為環氧烷,例如可舉出環氧乙烷、環氧丙烷及環氧丁烷。
作為環氧烷加成型非離子界面活性劑之具體例,可舉出氧伸烷基烷基醚(例如,辛醇環氧乙烷加成物、月桂醇環氧乙烷加成物、硬脂醇環氧乙烷加成物、油醇環氧乙烷加成物、月桂醇環氧乙烷環氧丙烷嵌段加成物等)、聚氧伸烷基高級脂肪酸酯(例如,硬酯醯酸環氧乙烷加成物、月桂基酸環氧乙烷加成物等)、聚氧伸烷基多元醇高級脂肪酸酯(例如,聚乙二醇之月桂酸二酯、聚乙二醇之油酸二酯、聚乙二醇之硬脂酸二酯等)、聚氧伸烷基烷基苯基醚(例如,壬基苯酚環氧乙烷加成物、壬基苯酚環氧乙烷環氧丙烷嵌段加成物、辛基苯酚環氧乙烷加成物、雙酚A環氧乙烷加成物、二壬基苯酚環氧乙烷加成物、苯乙烯化苯酚環氧乙烷加成物等)、聚氧伸烷基烷基氨基醚(例如,月桂基胺環氧乙烷加成物,硬酯醯胺環氧乙烷加成物等)、聚氧伸烷基烷基烷醇醯胺(例如,羥乙基月桂酸醯胺之環氧乙烷加成物、羥丙基油酸醯胺之環氧乙烷加成物、二羥乙基月桂酸醯胺之環氧乙烷加成物等)。
作為多元醇型非離子界面活性劑,可舉出多元醇脂肪酸酯、多元醇脂肪酸酯環氧烷加成物、多元醇烷基醚、多元醇烷基醚環氧烷加成物。
作為多元醇脂肪酸酯之具體例,可舉出季戊四醇單月桂酸酯、季戊四醇單油酸酯、山梨糖醇酐單月桂酸酯、山梨糖醇酐單脂肪酸酯、山梨糖醇酐單月桂酸酯、山梨糖醇酐二月桂酸酯、山梨糖醇酐二油酸酯、蔗糖單脂肪酸酯等。
作為多元醇脂肪酸酯環氧烷加成物之具體例,可舉出乙二醇單油酸酯環氧乙烷加成物、乙二醇單脂肪酸酯環氧乙烷加成物、三羥甲基丙烷單脂肪酸酯環氧乙烷環氧丙烷無規加成物、山梨糖醇酐單月桂酸酯環氧乙烷加成物、山梨糖醇酐單脂肪酸酯環氧乙烷加成物、山梨糖醇酐二脂肪酸酯環氧乙烷加成物、山梨糖醇酐二月桂酸酯環氧乙烷環氧丙烷無規加成物等。
作為多元醇烷基醚之具體例,可舉出季戊四醇單丁基醚、季戊四醇單月桂基醚、山梨糖醇酐單甲基醚、山梨糖醇酐單硬酯醯醚、甲基醣苷、月桂基醣苷等。
作為多元醇烷基醚環氧烷加成物之具體例,可舉出山梨糖醇酐單硬酯醯醚環氧乙烷加成物、甲基醣苷環氧乙烷環氧丙烷無規加成物、月桂基醣苷環氧乙烷加成物、硬酯醯醣苷環氧乙烷環氧丙烷無規加成物等。
其中,本發明中所使用之界面活性劑較佳係選自非離子界面活性劑,此外,非離子界面活性劑之中,更佳係選自多元醇脂肪酸酯,最佳為環化山梨糖醇。
若舉出最佳之界面活性劑之具體例,則為單硬酯醯酸山梨糖醇酐(商品名:span(註冊商標)60)、單油酸山梨糖醇酐(商品名:span(註冊商標)80)、三油酸山梨糖醇酐(商品名:span(註冊商標)85)等。
<有機溶媒>
本發明中,(a)成分中所使用之有機溶媒係可無任何限制地使用不與水相溶之習知的有機溶媒。
作為前述有機溶媒,可使用一般而言作為疏水性溶媒而已知者,或烴油、酯油及醚油。此外,本發明中所使用之較佳疏水性溶媒,係指對於25℃之水之溶解度為1g/1L以下者。
疏水性溶媒,例如,作為脂肪族系溶媒,可舉出C6~C12之烴,尤其可舉出n-己烷、n-庚烷、n-辛烷、環己烷等,作為芳香族系溶媒,可舉出苯、甲苯、二甲苯等,作為鹵化溶媒,一般而言為氯化物,可舉出氯仿、二氯甲烷、四氯甲烷、單或二氯苯等。
其他可舉出烴油、酯油、醚油、高級脂肪酸、或動植物油等。例如,可舉出流動石蠟、流動異烷烴、氫化聚異丁烯、角鯊烷、n-六癸烷等的烴油、蘋果酸二異硬酯醯、辛基十二醇乳酸酯、異十三烷醇異壬酸酯、肉荳蔻酸辛基月桂酯、棕櫚酸異丙酯、異硬脂酸異丙酯、硬脂酸丁酯、肉荳蔻酸肉豆蔻酯、肉荳蔻酸異丙酯、肉荳蔻酸辛基月桂酯、己二酸二-2-乙基己酯、癸二酸二異丙酯、二癸酸新戊二醇、甘油三己酸酯等的酯油、二辛基醚、乙二醇單月桂基醚、乙二醇二辛基醚、丙三醇單油醚等的醚油、癸酸、月桂酸、肉荳蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、山萮酸、油酸、次亞麻油酸、亞麻油酸、蓖麻酸等的高級脂肪酸、山茶油、大豆油、玉米油、棉籽油、菜種油、橄欖油、椰子油、蓖麻油、魚油等的動植物油。
此等溶媒係可單獨使用,又,亦可作為二種以上之混合溶媒使用。
本發明中所使用之有機溶媒較佳為n-己烷、甲苯、烴油、高級脂肪酸、或動植物油等,特佳為高級脂肪酸、或動植物油。藉由使用此等溶媒,係容易製造安定的乳液。
<(b)由多元醇、多元胺,以及具有羥基及胺基兩者之化合物所成之群所選出之至少1個含有活性氫基之化合物>
本發明中所使用之多元醇、多元胺,或,具有羥基與胺基兩者之化合物,若為含有至少2個活性氫而成之水溶性化合物則可無限制地使用。
本發明中,水溶性化合物在水中至少具有部分溶解性,且係於親水性相比疏水性相具有高親和性之化合物,一般而言,可選擇在室溫下,在如同水那樣的親水性溶媒中之溶解性至少具有1g/l之溶解性者,較佳可舉出25℃之親水性溶媒中具有≧20g/l之溶解性之水溶性化合物。
以下係示出屬於這樣的水溶性化合物,且為多元醇、多元胺,或,具有羥基與胺基兩者之含有至少2個活性氫而成之化合物之具體例。
水溶性之多元醇為分子內具有2個以上羥基之多官能醇,具體而言,可舉出乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇、新戊二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、己二醇、1,6-己二醇、2-丁烯-1,4-二醇等的2官能多元醇、甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷等的3官能多元醇、季戊四醇、赤蘚醇、雙甘油、二甘油、二三羥甲基丙烷等的4官能多元醇、阿糖醇等的5官能多元醇、半乳糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、二季戊四醇或三酸甘油脂等的6官能多元醇、庚七醇等的7官能多元醇、異麥芽酮糖醇、麥芽糖醇、異麥芽糖醇或乳糖醇等的9官能多元醇、纖維素系化合物(例如,甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素及該等的皂化物等)、澱粉、糊精、環狀糊精、幾丁質、聚乙烯醇、聚甘油等的水溶性高分子。
水溶性之多元胺為在分子內具有2個以上胺基之多官能胺,具體而言,可舉出乙二胺、丙鄰二胺、1,4-二氨基丁烷、六亞甲基二胺、1,8-二氨基辛烷、1,10-二氨基癸烷、二伸丙基三胺、雙六亞甲基三胺、三(2-氨基乙基)胺、三(3-氨基丙基)胺、3,3’,3”-次氮基三(丙醯胺)、哌嗪、2-甲基哌嗪、異佛爾酮二胺、二乙烯三胺、三乙撑四胺、四乙撑五胺、聯胺、聚乙烯亞胺類、聚氧伸烷基胺類等。
水溶性之具有羥基與胺基兩者之化合物為分子內具有羥基與胺基之合計為2個以上之多官能水溶性化合物,具體而言,可舉出羥胺、單乙醇胺、3-氨基-1-丙醇、2-氨基-2-羥甲基丙烷-1,3-二醇、2-羥乙基乙二胺、2-羥乙基丙鄰二胺、N,N-雙(羥乙基)乙二胺、N,N-雙(2-羥丙基)乙二胺、N,N-二-2-羥丙基丙鄰二胺、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺、殼聚糖等。
此等化合物係可單獨使用1種,或者,亦可組合2種以上使用。
若舉出本發明中所使用之(b)由多元醇、多元胺,以及具有羥基及胺基兩者之化合物所成之群所選出之至少1個含有活性氫基之化合物之最佳例,則較佳係選自上述水溶性之多元醇或水溶性之多元胺,其中特佳者可舉出乙二醇、二乙二醇、丙二醇、新戊二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,4-丁二醇等的2官能多元醇;甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷等的3官能多元醇;季戊四醇、赤蘚醇、雙甘油、二甘油、二三羥甲基丙烷等的4官能多元醇;阿糖醇等的5官能多元醇;半乳糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、二季戊四醇或三酸甘油脂等的6官能多元醇;環狀糊精;乙二胺、丙鄰二胺、1,4-二氨基丁烷、六亞甲基二胺、二伸丙基三胺、三(2-氨基乙基)胺、二乙烯三胺、三乙撑四胺、四乙撑五胺等的水溶性多元胺。
<溶解由多元醇、多元胺,以及具有羥基及胺基兩者之化合物所成之群所選出之至少1個含有活性氫基之化合物之介質>
溶解本發明中所使用之由多元醇、多元胺,或具有羥基與胺基兩者之化合物所選出之至少1個含有活性氫基之化合物之介質為水,較佳係選擇離子交換水。又,在不損及本發明之效果之範圍內,亦可添加與前述有機溶媒不具混和性之親水性溶媒。
又,以使W/O乳液更加安定化為目的,在不損及本發明之效果之範圍內,亦可添加添加劑。作為這樣的添加劑,可舉出碳酸鈉、碳酸鈣、碳酸鉀、磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸鈣、氯化鈉、氯化鉀等的水溶性之鹽。此等添加劑係可單獨或者將2種以上組合使用。
<(c)至少具有2個異氰酸酯基之多官能異氰酸酯化合物>
本發明中所使用之多官能異氰酸酯化合物若為至少具有2個異氰酸酯基之多官能異氰酸酯化合物,則可不受限制地使用。其中,較佳係分子內具有2~6個異氰酸酯基之化合物,更加係具有2~3個之化合物。
又,前述(c)成分可為藉由後述2官能異氰酸酯化合物與2官能之多元醇化合物之反應所調製之(c2)胺基甲酸酯預聚物(以下,亦稱為「(c2)成分」)。相當於異氰酸酯化合物之(c2)胺基甲酸酯預聚物,在本發明中亦可無任何限制地使用普遍被使用之包含未反應之異氰酸酯基者。
作為前述(c)成分,例如,可大致上分類為脂肪族異氰酸酯、脂環族異氰酸酯、芳香族異氰酸酯、其他異氰酸酯、(c2)胺基甲酸酯預聚物。又,前述(c)成分係可使用1種化合物,亦可使用複數種類之化合物。使用複數種類之化合物之情況中,基準之質量為複數種類之化合物之合計量。若具體地舉例說明此等異氰酸酯化合物,則可舉出以下之單體。
(脂肪族異氰酸酯)
伸乙基二異氰酸酯、三伸甲基二異氰酸酯、四伸甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、伸辛基二異氰酸酯、伸壬基二異氰酸酯、2,2’-二甲基戊烷二異氰酸酯、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、伸癸基二異氰酸酯、丁烯二異氰酸酯、1,3-丁二烯-1,4-二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1,6,11-三甲基伸十一烷基二異氰酸酯、1,3,6-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1,8-二異氰酸酯-4-異氰酸酯甲基辛烷、2,5,7-三甲基-1,8-二異氰酸酯-5-異氰酸酯甲基辛烷、雙(異氰酸酯乙基)碳酸酯、雙(異氰酸酯乙基)醚、1,4-丁二醇二丙基醚-ω,ω’-二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯甲基酯、2,4,4,-三甲基六亞甲基二異氰酸酯等的2官能異氰酸酯單體(相當於構成胺基甲酸酯預聚物之2官能聚異氰酸酯化合物)。
(脂環族異氰酸酯)
異佛爾酮二異氰酸酯、(雙環[2.2.1]庚烷-2,5-二基)雙伸甲基二異氰酸酯、(雙環[2.2.1]庚烷-2,6-二基)雙伸甲基二異氰酸酯、2β,5α-雙(異氰酸酯)降冰片烷、2β,5β-雙(異氰酸酯)降冰片烷、2β,6α-雙(異氰酸酯)降冰片烷、2β,6β-雙(異氰酸酯)降冰片烷、2,6-二(異氰酸酯甲基)呋喃、1,3-雙(異氰酸酯甲基)環己烷、二環己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、4,4-異亞丙基雙(環己基異氰酸酯)、環己烷二異氰酸酯、甲基環己烷二異氰酸酯、二環己基二甲基甲烷二異氰酸酯、2,2’-二甲基二環己基甲烷二異氰酸酯、雙(4-異氰酸酯-n-亞丁基)季戊四醇、二聚酸二異氰酸酯、2,5-雙(異氰酸酯甲基)-雙環[2,2,1]-庚烷、2,6-雙(異氰酸酯甲基)-雙環[2,2,1]-庚烷、3,8-雙(異氰酸酯甲基)三環癸烷、3,9-雙(異氰酸酯甲基)三環癸烷、4,8-雙(異氰酸酯甲基)三環癸烷、4,9-雙(異氰酸酯甲基)三環癸烷、1,5-二異氰酸酯萘烷、2,7-二異氰酸酯萘烷、1,4-二異氰酸酯萘烷、2,6-二異氰酸酯萘烷、雙環[4.3.0]壬烷-3,7-二異氰酸酯、雙環[4.3.0]壬烷-4,8-二異氰酸酯、雙環[2.2.1]庚烷-2,5-二異氰酸酯及雙環[2.2.1]庚烷-2,6-二異氰酸酯、雙環[2,2,2]辛烷-2,5-二異氰酸酯、雙環[2,2,2]辛烷-2,6-二異氰酸酯、三環[5.2.1.02.6]癸烷-3,8-二異氰酸酯、三環[5.2.1.02.6]癸烷-4,9-二異氰酸酯等的2官能異氰酸酯單體(相當於構成胺基甲酸酯預聚物之2官能聚異氰酸酯化合物)、2-異氰酸酯甲基-3-(3-異氰酸酯丙基)-5-異氰酸酯甲基-雙環[2,2,1]-庚烷、2-異氰酸酯甲基-3-(3-異氰酸酯丙基)-6-異氰酸酯甲基-雙環[2,2,1]-庚烷、2-異氰酸酯甲基-2-(3-異氰酸酯丙基)-5-異氰酸酯甲基-雙環[2,2,1]-庚烷、2-異氰酸酯甲基-2-(3-異氰酸酯丙基)-6-異氰酸酯甲基-雙環[2,2,1]-庚烷、2-異氰酸酯甲基-3-(3-異氰酸酯丙基)-5-(2-異氰酸酯乙基)-雙環[2,2,1]-庚烷、2-異氰酸酯甲基-3-(3-異氰酸酯丙基)-6-(2-異氰酸酯乙基)-雙環[2,1,1]-庚烷、2-異氰酸酯甲基-2-(3-異氰酸酯丙基)-5-(2-異氰酸酯乙基)-雙環[2,2,1]-庚烷、2-異氰酸酯甲基-2-(3-異氰酸酯丙基)-6-(2-異氰酸酯乙基)-雙環[2,2,1]-庚烷、1,3,5-三(異氰酸酯甲基)環己烷等的多官能異氰酸酯單體。
(芳香族異氰酸酯)
苯二甲基二異氰酸酯(o-、m-,p-)、四氯-m-苯二甲基二異氰酸酯、伸甲基二苯基-4,4’-二異氰酸酯、4-氯-m-苯二甲基二異氰酸酯、4,5-二氯-m-苯二甲基二異氰酸酯、2,3,5,6-四溴-p-苯二甲基二異氰酸酯、4-甲基-m-苯二甲基二異氰酸酯、4-乙基-m-苯二甲基二異氰酸酯、雙(異氰酸酯乙基)苯、雙(異氰酸酯丙基)苯、1,3-雙(α,α-二甲基異氰酸酯甲基)苯、1,4-雙(α,α-二甲基異氰酸酯甲基)苯、α,α,α’,α’-四甲基苯二甲基二異氰酸酯、雙(異氰酸酯丁基)苯、雙(異氰酸酯甲基)萘、雙(異氰酸酯甲基)二苯基醚、雙(異氰酸酯乙基)酞酸酯、2,6-二(異氰酸酯甲基)呋喃、伸苯基二異氰酸酯(o-,m-,p-)、甲苯二異氰酸酯、乙基伸苯基二異氰酸酯、異丙基伸苯基二異氰酸酯、二甲基伸苯基二異氰酸酯、二乙基伸苯基二異氰酸酯、二異丙基伸苯基二異氰酸酯、三甲基苯三異氰酸酯、苯三異氰酸酯、1,3,5-三異氰酸酯甲基苯、1,5-萘二異氰酸酯、甲基萘二異氰酸酯、聯苯二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,2’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、3,3’-二甲基二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、聯苄-4,4’-二異氰酸酯、雙(異氰酸酯苯基)乙烯、3,3’-二甲氧基聯苯-4,4’-二異氰酸酯、苯基異氰酸酯甲基異氰酸酯、苯基異氰酸酯乙基異氰酸酯、四氫萘二異氰酸酯、六氫苯二異氰酸酯、六氫二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二苯基醚二異氰酸酯、乙二醇二苯基醚二異氰酸酯、1,3-丙二醇二苯基醚二異氰酸酯、二苯甲酮二異氰酸酯、二乙二醇二苯基醚二異氰酸酯、二苯并呋喃二異氰酸酯、咔唑二異氰酸酯、乙基咔唑二異氰酸酯、二氯咔唑二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯等的2官能異氰酸酯單體(相當於構成胺基甲酸酯預聚物之2官能聚異氰酸酯化合物)。
均三甲苯三異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯、Polymeric MDI、萘三異氰酸酯、二苯基甲烷-2,4,4’-三異氰酸酯、3-甲基二苯基甲烷-4,4’,6-三異氰酸酯、4-甲基-二苯基甲烷-2,3,4’,5,6-五異氰酸酯等的多官能異氰酸酯單體。
(其他異氰酸酯)
作為其他異氰酸酯,係可舉出與將六亞甲基二異氰酸酯等的二異氰酸酯類作為主原料之具有縮二脲結構、脲二酮結構、三聚異氰酸酯結構(例如,日本特開2004-534870號公報中係揭示脂肪族聚異氰酸酯之縮二脲結構、脲二酮結構、及三聚異氰酸酯結構之改質之方法)之多官能異氰酸酯或三羥甲基丙烷等的多元醇之加成體而作為多官能者等(揭示於書籍(岩田敬治編 聚氨酯樹脂手冊 日刊工業新聞社(1987))等之中)。
((c2)胺基甲酸酯預聚物)
本發明中可使用使由前述(c)至少具有2個異氰酸酯基之多官能異氰酸酯化合物所選出之2官能異氰酸酯化合物,與以下所示之2官能多元醇化合物反應後之(c2)胺基甲酸酯預聚物。
若舉例說明前述2官能多元醇化合物則可舉出下列例子。
(脂肪族醇)
乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、1,5-二羥基戊烷、1,6-二羥基己烷、1,7-二羥基庚烷、1,8-二羥基辛烷、1,9-二羥基壬烷、1,10-二羥基癸烷、1,11-二羥基十一烷、1,12-二羥基十二烷、新戊二醇、單油酸甘油酯、甘油一反油酸酯、聚乙二醇、3-甲基-1,5-二羥基戊烷、二羥基新戊酯、2-乙基-1,2-二羥基己烷、2-甲基-1,3-二羥基丙烷、聚酯多元醇(藉由多元醇與多元酸之縮合反應所獲得之僅於兩末端具有羥基之化合物)、聚醚多元醇(為藉由環氧烷之開環聚合,或,藉由分子中具有2個以上含有活性氫之基之化合物與環氧烷之反應所獲得之化合物及其改質體,係僅於分子之兩末端具有羥基者)、聚己內酯多元醇(為藉由ε-己內酯之開環聚合獲得之化合物,僅於分子之兩末端具有羥基者)、聚碳酸酯多元醇(為將1種類以上之低分子多元醇光氣化後所獲得之化合物或者使用碳酸伸乙酯、二乙基碳酸酯、二苯基碳酸酯等進行酯交換所獲得之化合物,係僅於分子之兩末端具有羥基者)聚丙烯多元醇(為將(甲基)丙烯酸酯或乙烯基單體聚合所獲得之多元醇化合物,係僅於分子之兩末端具有羥基者)等的2官能多元醇單體。
(脂環族醇)
氫化雙酚A、環丁二醇、環戊二醇、環己二醇、環庚烷二醇、環辛烷二醇、環己烷二甲醇、羥丙基環己醇、三環[5,2,1,02,6]癸烷-二甲醇、雙環[4,3,0]-壬烷二醇、二環己二醇、三環[5,3,1,13,9]十二烷二醇、雙環[4,3,0]壬烷二甲醇、三環[5,3,1,13,9]十二烷-二乙醇、羥丙基三環[5,3,1,13,9]十二烷醇、螺[3,4]辛烷二醇、丁基環己二醇、1,1’-雙環亞己基二醇、1,4-環己烷二甲醇、1,3-環己烷二甲醇、1,2-環己烷二甲醇、及o-二羥基二甲苯等的2官能多元醇單體。
(芳香族醇)
二羥基萘、二羥基苯、雙酚A、雙酚F、苯二甲基乙二醇、四溴雙酚A、雙(4-羥苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥苯基)乙烷、1,2-雙(4-羥苯基)乙烷、雙(4-羥苯基)苯基甲烷、雙(4-羥苯基)二苯基甲烷、雙(4-羥苯基)-1-萘基甲烷、1,1-雙(4-羥苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羥苯基)-2-(3-羥苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥苯基)丁烷、1,1-雙(4-羥苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥苯基)-3-甲基丁烷、2,2-雙(4-羥苯基)戊烷、3,3-雙(4-羥苯基)戊烷、2,2-雙(4-羥苯基)己烷、2,2-雙(4-羥苯基)辛烷、2,2-雙(4-羥苯基)-4-甲基戊烷、2,2-雙(4-羥苯基)庚烷、4,4-雙(4-羥苯基)庚烷、2,2-雙(4-羥苯基)十三烷、2,2-雙(4-羥苯基)辛烷、2,2-雙(3-甲基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-乙基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-n-丙基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-異丙基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-sec-丁基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-tert-丁基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-環己基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-烯丙基-4’-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3-甲氧基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(3,5-二甲基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(2,3,5,6-四甲基-4-羥苯基)丙烷、雙(4-羥苯基)氰基甲烷、1-氰基-3,3-雙(4-羥苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥苯基)六氟丙烷、1,1-雙(4-羥苯基)環戊烷、1,1-雙(4-羥苯基)環己烷、1,1-雙(4-羥苯基)環庚烷、1,1-雙(3-甲基-4-羥苯基)環己烷、1,1-雙(3,5-二甲基-4-羥苯基)環己烷、1,1-雙(3,5-二氯-4-羥苯基)環己烷、1,1-雙(3-甲基-4-羥苯基)-4-甲基環己烷、1,1-雙(4-羥苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、2,2-雙(4-羥苯基)降冰片烷、2,2-雙(4-羥苯基)金剛烷、4,4’-二羥基二苯基醚、4,4’-二羥基-3,3’-二甲基二苯基醚、乙二醇雙(4-羥苯基)醚、4,4’-二羥基二苯硫醚、3,3’-二甲基-4,4’-二羥基二苯硫醚、3,3’-二環己基-4,4’-二羥基二苯硫醚、3,3’-二苯基-4,4’-二羥基二苯硫醚、4,4’-二羥基二苯基亞碸、3,3’-二甲基-4,4’-二羥基二苯基亞碸、4,4’-二羥基二苯基碸、4,4’-二羥基-3,3’-二甲基二苯基碸、雙(4-羥苯基)酮、雙(4-羥基-3-甲基苯基)酮、7,7’-二羥基-3,3’,4,4’-四氫-4,4,4’,4’-四甲基-2,2’-螺(2H-1-苯并吡喃)、反式-2,3-雙(4-羥苯基)-2-丁烯、9,9-雙(4-羥苯基)茀、3,3-雙(4-羥苯基)-2-丁酮、1,6-雙(4-羥苯基)-1,6-己二酮、4,4’-二羥基聯苯、m-二羥基二甲苯、p-二羥基二甲苯、1,4-雙(2-羥乙基)苯、1,4-雙(3-羥丙基)苯、1,4-雙(4-羥基丁基)苯、1,4-雙(5-羥基戊基)苯、1,4-雙(6-羥基己基)苯、2,2-雙[4-(2”-羥基乙氧基)苯基]丙烷、及對苯二酚、間苯二酚等的2官能多元醇單體。
((c2)胺基甲酸酯預聚物之製造方法)
(c2)胺基甲酸酯預聚物係可藉由使前述2官能異氰酸酯基與2官能多元醇化合物反應來製造。惟,本發明中,(c2)胺基甲酸酯預聚物之分子之兩末端必須成為異氰酸酯基。兩末端為異氰酸酯基之(c2)胺基甲酸酯預聚物之製造方法係未受到特別限制,可使用習知的方法,例如,可舉出使含有2官能異氰酸酯基之單體中之異氰酸酯基之莫耳數(n5)與2官能多元醇之具有活性氫之基之莫耳數(n6)在1<(n5)/(n6)≦2.3之範圍內製造之方法。此外,使用含有2種類以上之2官能異氰酸酯基之單體之情況中,該異氰酸酯基之莫耳數(n5)係定為該等含有2官能異氰酸酯基之單體之合計之異氰酸酯基之莫耳數。又,使用2種類以上之2官能多元醇之情況中,該具有活性氫之基之莫耳數(n6)係定為該等2官能多元醇之合計之活性氫之莫耳數。
又,雖並非受到特別限制者,然而前述(c2)胺基甲酸酯預聚物之異氰酸酯當量(將(c2)胺基甲酸酯預聚物之分子量除以1分子中之異氰酸酯基之數量後之值)較佳為300~5000,更佳為500~3000,特佳為700~2000者。又,本發明中之(c2)胺基甲酸酯預聚物較佳係由含有2官能異氰酸酯基之單體與2官能多元醇合成之直鏈狀者,於該情況中1分子中之異氰酸酯基之數量為2。
此外,前述(c2)胺基甲酸酯預聚物之異氰酸酯當量係可藉由將(c2)胺基甲酸酯預聚物所具有之異氰酸酯基依據JIS K 7301進行定量來求取。該異氰酸酯基係可依據以下之逆滴定法來進行定量。首先,係將所獲得之(c2)胺基甲酸酯預聚物溶解於乾燥溶媒中。接著,將明顯相較於(c2)胺基甲酸酯預聚物所具有之異氰酸酯基之量為過剩之量且濃度已知之二-n-丁基胺添加至該乾燥溶媒中,使(c2)胺基甲酸酯預聚物之全異氰酸酯基與二-n-丁基胺反應。接著,將未消耗之(未參與反應)二-n-丁基胺以酸進行滴定,求出被消耗之二-n-丁基胺之量。由於該被消耗之二-n-丁基胺與(c2)胺基甲酸酯預聚物所具有之異氰酸酯基為相同量,故可求出異氰酸酯當量。又,由於(c2)胺基甲酸酯預聚物為兩末端為異氰酸酯基之直鏈狀之胺基甲酸酯預聚物,故(c2)胺基甲酸酯預聚物之數量平均分子量為異氰酸酯當量之2倍。此(c2)胺基甲酸酯預聚物之分子量係容易與膠體滲透層析(GPC)所測定之值一致。此外,在併用該(c2)胺基甲酸酯預聚物與含有2官能異氰酸酯基之單體使用之情況中,將兩者之混合物依據上述方法來測定即可。
此外,前述(c2)胺基甲酸酯預聚物之異氰酸酯含量((I);質量莫耳濃度(mol/kg))與(c2)胺基甲酸酯預聚物中存在之胺基甲酸酯鍵含量((U);質量莫耳濃度(mol/kg))較佳係成為1≦(U)/(I)≦10。此範圍在併用(c2)胺基甲酸酯預聚物與含有2官能異氰酸酯基之單體使用之情況中亦相同。
此外,異氰酸酯含量((I);質量莫耳濃度(mol/kg))為將異氰酸酯當量的倒數乘以1000後之值。又,在胺基甲酸酯預聚物中存在之胺基甲酸酯鍵含量((U)質量莫耳濃度(mol/kg))係以下述之手法求出理論值。亦即,若將構成(c2)胺基甲酸酯預聚物之2官能多元醇、及含有2官能異氰酸酯基之單體中存在之反應前之異氰酸酯基之含量當作全異氰酸酯含量((aI);質量莫耳濃度(mol/kg)),則胺基甲酸酯鍵含量((U);質量莫耳濃度(mol/kg))係由(B)成分之全異氰酸酯基之含量((aI);質量莫耳濃度(mol/kg))減去異氰酸酯含量((I);質量莫耳濃度(mol/kg))後之值((U)=(aI)-(I))。
又,(c2)胺基甲酸酯預聚物之反應中,依據需要亦可進行加熱或添加胺基甲酸酯化觸媒。胺基甲酸酯化觸媒可使用任意之適合者,具體例係使用後述之胺基甲酸酯化觸媒即可。
若舉出本發明中所使用之(c)至少具有2個異氰酸酯基之多官能異氰酸酯化合物之最佳例,則由所形成之微氣囊之強度或反應性之控制的觀點來看,可舉出由異佛爾酮二異氰酸酯、1,3-雙(異氰酸酯甲基)環己烷、(雙環[2.2.1]庚烷-2,5(2,6)-二基)雙伸甲基二異氰酸酯所選出之脂環族異氰酸酯、由2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯(o-、m-,p-)所選出之芳香族異氰酸酯、具有將六亞甲基二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯等的二異氰酸酯類作為主原料之縮二脲結構、脲二酮結構、或者三聚異氰酸酯結構之多官能異氰酸酯、與3官能以上之多元醇之加成體之多官能異氰酸酯,或,(B12)胺基甲酸酯預聚物。
<(d)僅含有一個由胺基、羥基所選擇出之活性氫基之單官能活性氫化合物>
本發明中,僅含有一個由胺基、羥基所選擇出之活性氫基之單官能活性氫化合物係無特別限制而可利用習知的化合物。
若舉例說明該等,則可舉出單官能醇、聚烯烴基二醇單置換醚、低級或者高級脂肪酸與環氧乙烷縮合物那樣的聚烯烴基二醇單酯、單官能胺等。若舉例說明該等之具體例則可舉出以下內容。
(單官能醇)
甲基醇、乙基醇、n-丙基醇、異丙基醇、n-丁基醇、異丁基醇、t-丁基醇、1-戊基醇、1-己基醇、1-庚基醇、3-甲基-1-己基醇、4-甲基-1-己基醇、2-乙基-1-己基醇、5-甲基-1-庚基醇、1-辛醇、1-壬醇、1-癸醇、3,7-二甲基-1-辛醇、1-十二烷醇、1-十一烷醇、1-十三烷醇、3,3,5-三甲基-1-己醇、1-十四烷醇、1-十五烷醇、1-十六烷醇、1-十七烷醇、1-十八烷醇、1-二十烷醇、1-二十二烷醇、1-廿三烷醇。
(聚烯烴基二醇單置換醚)
2-甲氧基甲醇、二乙基乙二醇單甲基醚、三乙二醇單甲基醚、四乙二醇單甲基醚、五乙二醇單甲基醚、六乙二醇單甲基醚、七乙二醇單甲基醚、八乙二醇單甲基醚、九乙二醇單甲基醚、十乙二醇單甲基醚、十二乙二醇單甲基醚、1-甲氧基-2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-異丙基-2-丙醇、1-甲氧基-2-丁醇、1,3-二乙氧基丙醇、聚乙二醇單油醚、聚氧化乙烯月桂基醚。
(低級或者高級脂肪酸與環氧乙烷縮合物那樣的聚烯烴基二醇單酯)
聚乙二醇單月桂酸酯、聚乙二醇單硬脂酸酯。
(單官能胺)
乙基胺、n-丙基胺、異丙基胺、n-丁基胺、異丁基胺、n-戊基胺、異戊基胺、n-己基胺、環己基胺、n-庚基胺、n-辛基胺、2-乙基己基胺、n-壬基胺、n-癸基胺、n-月桂基胺、n-四癸基胺、n-六癸基胺、n-八癸基胺、苄基胺、苯乙基胺。
本發明中所使用之(d)僅含有一個由胺基、羥基所選擇出之活性氫基之單官能活性氫化合物之分子量係未受到特別限制,然而在將由本發明之方法所獲得之微氣囊摻合至樹脂之情況中,例如,在為了胺基甲酸酯樹脂之發泡而在胺基甲酸酯樹脂中摻合前述微氣囊之情況中,若考慮在胺基甲酸酯樹脂中分散,則(d)僅含有一個由胺基、羥基所選擇出之活性氫基之單官能活性氫化合物之分子量較佳為130以下。
若舉例說明分子量為130以下之(d)僅含有一個由胺基、羥基所選擇出之活性氫基之單官能活性氫化合物之具體例,則可舉出下列者,此等係可單獨,亦可混合2種類以上使用。
(僅含有一個羥基之分子量130以下之單官能活性氫化合物)
甲基醇、乙基醇、n-丙基醇、異丙基醇、n-丁基醇、異丁基醇、t-丁基醇、1-戊基醇、1-己基醇、1-庚基醇、2-甲氧基甲醇、二乙二醇單甲基醚。
(僅含有一個胺基之分子量130以下之單官能活性氫化合物)
乙基胺、n-丙基胺、異丙基胺、n-丁基胺、異丁基胺、n-戊基胺、異戊基胺、n-己基胺、環己基胺、n-庚基胺、n-辛基胺、2-乙基己基胺
本發明中,此等之中,較適宜係使用僅含有一個羥基之分子量130以下之單官能活性氫化合物。
<胺基甲酸酯化觸媒>
本發明中,胺基甲酸酯化觸媒可使用任意之適合者。具體而言,可舉出三乙二胺、六亞甲基四胺、N,N-二甲基辛基胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,6-二氨基己烷、4,4’-環丙烷雙(1-甲基哌啶)、1,8-二氮雜雙環-(5,4,0)-7-十一烯、二甲基二氯化錫、二甲基錫雙(異辛基硫代甘醇酸酯)、二丁基二氯化錫、二丁基錫二月桂酸酯、二丁基錫馬來酸酯、二丁基錫馬來酸酯聚合物、二丁基錫二蓖麻醇酸酯、二丁基錫雙(月桂基硫醇鹽)、二丁基錫雙(異辛基硫代甘醇酸酯)、二辛基二氯化錫、二辛基錫馬來酸酯、二辛基錫馬來酸酯聚合物、二辛基錫雙(丁基馬來酸酯)、二辛基錫二月桂酸酯、二辛基錫二蓖麻醇酸酯、二辛基錫二油酸酯、二辛基錫二(6-羥基)己酸酯、二辛基錫雙(異辛基硫代甘醇酸酯)、二月桂基錫二蓖麻醇酸酯、各種金屬鹽、例如,油酸銅、乙醯丙酮酸銅、乙醯丙酮酸鐵、環烷酸鐵、乳酸鐵、檸檬酸鐵、葡萄糖酸鐵、辛烷酸鉀、鈦酸2-乙基己酯等。
[實施例]
接著,利用實施例及比較例詳細地說明本發明,然而本發明並非受到本實施例所限定者。以下之實施例及比較例中,關於下述各成分及胺基甲酸酯樹脂之評估方法等,係如同下述。
(a)成分;界面活性劑
・單硬酯醯酸山梨糖醇酐
・山梨糖醇酐單油酸酯
(a)成分;有機溶媒
・n-己烷
・玉米油
(b)成分;多元醇、多元胺或、具有羥基與胺基兩者之化合物
・三(2-氨基乙基)胺
(c)至少具有2個異氰酸酯基之多官能異氰酸酯化合物
・六亞甲基二異氰酸酯
・2,4-甲苯二異氰酸酯
(d)僅含有一個由胺基、羥基所選擇出之活性氫基之單官能活性氫化合物
・甲基醇(分子量32)
・1-二十烷醇(分子量298)
・己基胺(分子量)(分子量101.19)
・10-氨基-1-癸醇(分子量173.3)
<實施例1>
微氣囊1之製造方法
藉由將單硬酯醯酸山梨糖醇酐5質量份添加至n-己烷100質量份中並溶解,藉此調製(a)成分。接著,藉由將三(2-氨基乙基)胺5質量份溶解至水50質量份中,調製(b)成分。接著,將所調製之(a)成分與(b)成分混合,使用高速剪切式分散機以2000rpm×15分鐘、25℃之條件攪拌,調製W/O乳液。於調整後之W/O乳液中,在25℃下,將溶解於n-己烷17質量份之六亞甲基二異氰酸酯9質量份滴入。滴入後,於60℃下一邊攪拌一邊使其反應1小時,獲得包含聚脲之微氣囊分散液。自所獲得之微氣囊分散液藉由濾紙過濾取出微氣囊,並將回收後之微氣囊分散於甲基醇50質量份中,於25℃下攪拌12小時,再度以濾紙濾過取出微氣囊,並藉由60℃之循風乾燥機乾燥12小時,獲得微氣囊1。
取得之微氣囊1之平均一次粒徑約為40μm,分散性良好且一次粒子之間未凝集。
<實施例2>
微氣囊2之製造方法
於與實施例1同樣地獲得之微氣囊分散液中,滴入甲基醇50質量份,並於25℃下攪拌12小時,再以濾紙過濾取出微氣囊,並藉由60℃之循風乾燥機乾燥12小時,獲得微氣囊2。
取得之微氣囊2之平均一次粒徑約為40μm,分散性良好且一次粒子之間未凝集。
<實施例3>
微氣囊3之製造方法
於與實施例1同樣地獲得之微氣囊分散液中,滴入1-二十烷醇50質量份,並於25℃下攪拌12小時,再以濾紙過濾取出微氣囊,並藉由60℃之循風乾燥機乾燥12小時,獲得微氣囊3。
取得之微氣囊3之平均一次粒徑約為40μm,分散性良好且一次粒子之間未凝集。
<比較例1>
微氣囊4之製造方法
自與實施例1同樣地獲得之微氣囊分散液藉由濾紙過濾取出微氣囊,並藉由60℃之循風乾燥機乾燥12小時,獲得微氣囊4。
取得之微氣囊4係凝集而無法測定一次粒徑。
<比較例2>
微氣囊5之製造方法
於與實施例1同樣地獲得之微氣囊分散液中,滴入乙二醇50質量份,並於25℃下攪拌12小時,再以濾紙過濾取出微氣囊,並藉由60℃之循風乾燥機乾燥12小時,獲得微氣囊5。
取得之微氣囊5係凝集而無法測定一次粒徑。
<實施例4>
使用實施例1所獲得之微氣囊1,藉由下述配方調合研磨墊用胺基甲酸酯樹脂。
首先,以下述配方調合末端異氰酸酯胺基甲酸酯預聚物(Pre-1)。
<末端異氰酸酯胺基甲酸酯預聚物(Pre-1)之製造方法>
於具備氮導入管、溫度計、攪拌機之燒瓶中,在氮環境下,使2,4-甲苯二異氰酸酯1000g與聚氧四伸甲基乙二醇(數平均分子量;1000)1800g於70℃下反應4小時。之後,添加二乙二醇240g,進一步於70℃反應4小時,獲得異氰酸酯當量為905之末端異氰酸酯胺基甲酸酯預聚物(獲得Pre-1)。
接著,於硬化劑使用之聚輪烷(RX-1)係以下述配方獲得。此外,聚輪烷之製造方法係依據國際公開號WO2018/092826所記載之方法取得。
<使用之聚輪烷單體(RX-1)之製造方法>
準備分子量10,000之直鏈狀聚乙二醇10g、2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基自由基100mg、溴化鈉1g,並將各成分溶解於水100ml中,作為軸分子形成用之聚合物。於此溶液中添加市售之次氯酸鈉水溶液(有效氯濃度5%)5ml,並於室溫下攪拌10分鐘。之後,在最多5ml為止之範圍內添加乙醇,使反應結束。然後,在使用50ml之二氯甲烷進行萃取後,將二氯甲烷餾去,並使其溶解於250ml之乙醇後,於-4℃之溫度下花費12小時使其再沉澱,並回收固體,進行乾燥。
之後,將所獲得之固體3g及α-環糊精12g各自溶解於70℃之溫水50ml中,並將所獲得之各溶液混合,充分搖晃混合。接著,將此混合溶液於4℃之溫度下進行12小時之再沉澱,將析出之包容錯合物進行凍結乾燥並回收。之後,於室溫下於二甲基甲醯胺50ml中將金剛烷胺0.13g溶解後,添加上述包容錯合物並迅速地進行充分搖晃混合。接著進一步添加苯并三唑-1-基-氧-三(二甲基氨基)鏻六氟磷酸酯0.38g,並充分搖晃混合。進一步添加二異丙基乙基胺0.14ml,並充分地搖晃混合,獲得漿料狀之試藥。
將所獲得之漿料狀試藥於4℃下靜置12小時。之後,添加二甲基甲醯胺/甲醇混合溶媒(體積比1/1)50ml並進行混合、離心分離,並將上清液去除。此外,藉由上述二甲基甲醯胺/甲醇混合溶液進行洗淨後,使用甲醇進行洗淨、離心分離,獲得沉澱物。將所獲得之沉澱物以真空乾燥進行乾燥後,使其溶解於50mL之二甲基亞碸,將所獲得之透明溶液滴入700ml之水中,使聚輪烷析出。將析出之聚輪烷以離心分離進行回收,並使其真空乾燥。進一步溶解於二甲基亞碸中,並於水中析出,進行回收、乾燥,獲得精製聚輪烷。將精製後之聚輪烷500mg溶解於1mol/l之NaOH水溶液50ml中,並添加環氧丙烷3.83g (66mmol),並於氬環境下,於室溫攪拌12小時。接著,使用1mol/l之HCl水溶液,以使上述聚輪烷溶液成為pH7~8的方式中和,並藉由透析管透析後,進行凍結乾燥,獲得羥丙基化聚輪烷。所獲得之羥丙基化聚輪烷係以1H-NMR及GPC進行鑑定,確認為具有所期望之結構之羥丙基化聚輪烷。於80℃下將所獲得之羥丙基化聚輪烷5g溶解於ε-己內酯15g中,調製混合液。一邊使乾燥氮吹出一邊於110℃下將此混合液攪拌1小時後,添加2-乙基己烷酸錫(II)之50wt%二甲苯溶液0.16g,於130℃下攪拌6小時。之後,添加二甲苯,獲得導入有不揮發濃度為約35質量%之側鏈之聚己內酯修飾聚輪烷二甲苯溶液。將所獲得之聚己內酯修飾聚輪烷二甲苯溶液滴入己烷中,並藉由回收、乾燥,獲得側鏈之末端具有OH基之側鏈修飾聚輪烷(RX-1)。
此聚輪烷(A);RX-1之物性係如同下述。
重量平均分子量Mw(GPC):200,000
羥基價:87mgKOH/g
側鏈之修飾度:0.5(若以%表示則為50%)
側鏈之分子量:平均約350
<研磨墊用胺基甲酸酯樹脂之製造方法>
將上述所製造之RX-1:24質量份與4,4’-伸甲基雙(o-氯苯胺)(MOCA):5質量份於120℃下混合並作為均勻溶液後,充分地除氣,調製A液。另外,於加溫至70℃之上述所製造之Pre-1:71質量份中,添加實施例1所獲得之微氣囊1:21質量份,以行星式攪拌機攪拌,作成均勻的溶液。於其中,添加調整至100℃之A液,以行星式攪拌機進行攪拌,作成均勻的聚合性組成物。將前述聚合性組成物注入模具,並於100℃下使其硬化15小時,獲得胺基甲酸酯樹脂。
<研磨墊之製造方法>
藉由將所獲得之胺基甲酸酯樹脂進行切片,獲得厚度1mm之包含胺基甲酸酯樹脂之研磨用墊。
於上述所獲得之胺基甲酸酯樹脂作為研磨用墊之研磨速率為3.3μm/hr、耐刮傷性為1。各評估方法係如以下所示。
(1)研磨速率:研磨條件係如以下所示。晶圓係使用30枚。
藉由下述條件測定實施研磨時之研磨速率。研磨速率為50枚晶圓之平均值。
研磨墊:表面形成同心圓狀之溝之大小380mmφ、厚度1mm之墊
被研磨物:2吋藍寶石晶圓
漿料:FUJIMI COMPOL 80原液
壓力:411g/cm2
旋轉數:60rpm
時間:1小時
(2)耐刮傷性:確認以上述(1)所記載之條件研磨後,50枚晶圓有無刮傷。藉由以下基準實施評估。
1:50枚晶圓皆無刮傷
2:50枚晶圓中,確認到1~2枚有刮傷者
3:50枚晶圓中,確認到3~4枚有刮傷者
4:50枚晶圓中,確認到5~10枚有刮傷者
實施例5、6、比較例3、4
除了使用表1所示之組成之硬化性組成物以外,藉由與實施例4同樣的方法製作包含胺基甲酸酯樹脂之研磨用墊,進行評估。結果記載於表1。
<實施例7>
微氣囊6之製造方法
藉由將山梨糖醇酐單油酸酯10質量份添加至玉米油100質量份並進行溶解,調製(a)成分。接著,藉由將三(2-氨基乙基)胺10質量份溶解於水50質量份來調製(b)成分。接著,將所調製之(a)成分與(b)成分混合,使用高速剪切式分散機,以1500rpm×15分鐘、25℃之條件進行攪拌,調製W/O乳液。於調整後之W/O乳液中,在25℃下,將溶解於玉米油36質量份之2,4-甲苯二異氰酸酯11.9質量份滴入。滴入後,於60℃下一邊攪拌一邊使其反應1小時,獲得包含聚脲之微氣囊分散液。自所獲得之微氣囊分散液藉由濾紙過濾取出微氣囊,並將回收後之微氣囊分散於甲基醇50質量份中,於25℃下攪拌12小時,再度以濾紙濾過取出微氣囊,並藉由60℃之循風乾燥機乾燥12小時,獲得微氣囊6。
取得之微氣囊6之平均一次粒徑約為30μm,分散性良好且一次粒子之間未凝集。
<實施例8>
微氣囊7之製造方法
於與實施例1同樣地獲得之微氣囊分散液中,滴入甲基醇5質量份,並於60℃下攪拌1小時,再以濾紙過濾取出微氣囊,並藉由60℃之循風乾燥機乾燥12小時,獲得微氣囊7。
取得之微氣囊7之平均一次粒徑約為30μm,分散性良好且一次粒子之間未凝集。
<實施例9>
微氣囊8之製造方法
於與實施例8同樣地獲得之微氣囊分散液中,滴入己基胺2.3質量份,並於60℃下攪拌1小時,再以濾紙過濾取出微氣囊,並藉由60℃之循風乾燥機乾燥12小時,獲得微氣囊8。
取得之微氣囊8之平均一次粒徑約為30μm,分散性良好且一次粒子之間未凝集。
<比較例5>
微氣囊9之製造方法
於與實施例8同樣地獲得之微氣囊分散液中,滴入10-氨基-1-癸醇3.7質量份,並於60℃下攪拌1小時,再以濾紙過濾取出微氣囊,並藉由60℃之循風乾燥機乾燥12小時,獲得微氣囊9。
取得之微氣囊9係凝集而無法測定一次粒徑。
實施例10~12、比較例6
除了使用表1所示之組成之硬化性組成物以外,藉由與實施例4同樣的方法製作包含胺基甲酸酯樹脂之研磨用墊,進行評估。結果記載於表1。
由表1之結果可知,以本發明之製造方法獲得之分散性良好之微氣囊,係可均勻地分散於胺基甲酸酯樹脂中,其結果具有良好之研磨速率及耐刮傷性。另一方面,如同比較例,分散性不良之微氣囊,由於在胺基甲酸酯樹脂中產生之局部性的硬度或密度之變化,使研磨不均勻地進行等之主要因素,可看出研磨速率或耐刮傷性之降低。
Claims (4)
- 一種微氣囊之製造方法,其係將(a)包含界面活性劑之有機溶媒溶液與(b)包含由多元醇、多元胺,以及具有羥基及胺基兩者之化合物所成之群所選出之至少1個含有活性氫基之化合物之水溶液進行混合、攪拌,調製前述有機溶媒溶液成為連續相、前述水溶液成為分散相之油中水(W/O)乳液, 藉由於前述油中水(W/O)乳液中,添加(c)至少具有2個異氰酸酯基之多官能異氰酸酯化合物,並於前述油中水(W/O)乳液之界面上使前述多官能異氰酸酯化合物與前述活性氫化合物反應,形成包含聚氨酯(脲)之微氣囊,作為分散有所形成之微氣囊之微氣囊分散液, 於前述微氣囊之形成後,將前述微氣囊以(d)包含僅含有一個由胺基、羥基所選擇出之活性氫基之單官能活性氫化合物之溶液進行處理。
- 如請求項1所記載之微氣囊之製造方法,其中,將前述微氣囊以(d)包含僅含有一個由胺基、羥基所選擇出之活性氫基之單官能活性氫化合物之溶液進行處理之方法係 由前述微氣囊分散液暫時將前述微氣囊分離,並使分離後之前述微氣囊分散於(d)包含僅含有一個由胺基、羥基所選擇出之活性氫基之單官能活性氫化合物之溶液中,之後,將前述微氣囊進行再分離。
- 如請求項1所記載之微氣囊之製造方法,將前述微氣囊以(d)包含僅含有一個由胺基、羥基所選擇出之活性氫基之單官能活性氫化合物之溶液進行處理之方法係 將前述微氣囊分散液與(d)包含僅含有一個由胺基、羥基所選擇出之活性氫基之單官能活性氫化合物之溶液混合,之後由微氣囊分散液將前述微氣囊分離。
- 如請求項1~3中之一項所記載之微氣囊之製造方法,其中,前述(d)僅含有一個由胺基、羥基所選擇出之活性氫基之單官能活性氫化合物之分子量為130以下。
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