JP2011111475A - Lubricant composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機械の摺動部材、回転軸または歯車装置などを円滑に長時間運転させるために用いられる潤滑油またはグリース等に代表される潤滑剤組成物に関する。 The present invention relates to a lubricant composition typified by lubricating oil or grease used for smoothly operating a sliding member, rotating shaft or gear device of a machine for a long time.
機械の摺動部材、回転軸または歯車装置には、相対運動する機械要素が直接接触して生じる摩擦を低減させるために、潤滑油やグリースなどの潤滑剤が用いられる。 Lubricants such as lubricating oil and grease are used for sliding members, rotating shafts, and gear devices of machines in order to reduce friction caused by direct contact of mechanical elements that move relative to each other.
これら潤滑剤は、相対運動する機械要素間の接触面に油膜を形成し、接触面に加わる圧力が大きすぎると潤滑剤が接触面から追い出され、油膜がなくなり、いわゆる油切れの状態になり、目的を達することが出来なくなる。 These lubricants form an oil film on the contact surface between the mechanical elements that move relative to each other, and if the pressure applied to the contact surface is too large, the lubricant is expelled from the contact surface, the oil film disappears, and a so-called oil-out condition occurs. The purpose cannot be achieved.
そこで、潤滑剤に対し少量添加することにより、高面圧下で滑りながら接触する機械要素の接触面に介在して、要素の直接接触を妨げ、摩擦または摩耗の減少を発揮させるために、添加剤を加えることが知られている。 Therefore, by adding a small amount to the lubricant, the additive intervenes on the contact surface of the machine element that contacts while sliding under high surface pressure, preventing the direct contact of the element and exhibiting the reduction of friction or wear. It is known to add.
これらの添加剤に対する必要な条件としては、
1)微細粒子が、潤滑油またはグリース中に良好に分散され、機械要素間の隙間に容易に入りえること、
2)当該添加剤が機械要素と低摩擦でありかつ機械要素を傷つけないこと、
3)摩擦により、添加剤が凝集しないこと、
4)少量の添加で効果を示し、かつ添加により潤滑油またはグリースの物理的変化、化学的変化を起こさないもの、
5)長時間放置しても、添加剤が潤滑油またはグリース中で沈殿しないこと
などが挙げられる。上記条件から、二硫化モリブデンや四フッ化ポリエチレンなどがよく利用される。
The necessary conditions for these additives are:
1) Fine particles are well dispersed in lubricating oil or grease and can easily enter the gaps between machine elements,
2) The additive has low friction with the machine element and does not damage the machine element,
3) The additive does not aggregate due to friction,
4) Effective when added in a small amount and does not cause physical or chemical changes in the lubricating oil or grease.
5) The additive does not precipitate in the lubricating oil or grease even if left for a long time. From the above conditions, molybdenum disulfide, polyethylene tetrafluoride, and the like are often used.
しかし、潤滑油またはグリース中に使用される添加剤は、特に高荷重高速回転で使用される場合においては、機械要素間の接触部分の極圧が非常に高まり、局部的に高熱を発生する状態で使用されるため、場合によっては、ガスを発生することがある。例えば、二硫化モリブデンの場合は、硫黄を含んだガスや、四フッ化ポリエチレンの場合などでは、フッ素化合物含有ガスを発生するなどの課題があった。 However, additives used in lubricating oils or greases, especially when used at high loads and high speed rotation, are extremely high in extreme pressure at the contact area between machine elements and generate high heat locally. In some cases, gas may be generated. For example, in the case of molybdenum disulfide, there has been a problem such as the generation of a fluorine compound-containing gas in the case of a gas containing sulfur or in the case of tetrafluoropolyethylene.
また、二硫化モリブデンなどの無機系物質を添加した場合、炭化水素系有機物から構成させる潤滑剤と無機物質を混合すると、その比重差により、混合後に沈殿などが生じ、不均一な状態になり、実使用上不都合が起こりやすいなどの問題があることが知られている。 In addition, when an inorganic substance such as molybdenum disulfide is added, if a lubricant composed of a hydrocarbon-based organic substance and an inorganic substance are mixed, precipitation will occur after mixing due to the difference in specific gravity, resulting in a non-uniform state. It is known that there are problems such as inconvenience in actual use.
これらの課題を解決するために、潤滑剤との比重差が少なく、耐熱性の高い添加剤として、樹脂微粉末を用いることが提案されている。具体的に例示するならば、芳香族樹脂微粉を用いる方法(特許文献1〜5)や、ナイロン微粉末を用いる方法(特許文献6)が挙げられる。 In order to solve these problems, it has been proposed to use resin fine powder as an additive having a small specific gravity difference from the lubricant and having high heat resistance. If it illustrates concretely, the method (patent documents 1-5) using aromatic resin fine powder and the method (patent document 6) using nylon fine powder will be mentioned.
芳香族樹脂微粉を用いる技術は、平均粒子径が20μm以下の全芳香族ポリエーテル系樹脂や全芳香族ポリエステル樹脂の樹脂微粒子を添加することにより、高温高荷重下においても確実な潤滑性が保持されることが開示されており、また、ナイロン微粉末を用いる技術においては、20μm以下のナイロン6やナイロン12の微粉末を用いることで、高い潤滑性能が得られることが開示されている。 The technology using aromatic resin fine powder maintains reliable lubricity even under high temperature and high load by adding resin fine particles of wholly aromatic polyether resins and wholly aromatic polyester resins with an average particle size of 20 μm or less. Further, it is disclosed that, in the technology using nylon fine powder, high lubrication performance can be obtained by using fine powder of nylon 6 or nylon 12 of 20 μm or less.
しかし、これらの樹脂微粉末は、いずれも樹脂を低温粉砕するなどして入手したものであり、その形状は不定形に近く、またその粒度分布は広くなることが推測される。 However, these resin fine powders are all obtained by, for example, low-temperature pulverization of the resin, and it is presumed that the shape is close to an indeterminate shape and the particle size distribution becomes wide.
これら添加する樹脂微粉末は、潤滑剤の中で機能するに際しては、相対する機械要素間の面間隔に入り込むことで、摺動特性を向上させることが本質であるが、実際に有効に機能する粒子は、添加する粒子のうち、粒度分布の高粒子径側のものが有効に働いていることが多く、低粒子径側の樹脂微粉末は、摺動特性に影響を与えない。即ち、機能の面から考えると、低粒子側の樹脂微粉末を添加することは、不必要な成分を添加していることになる。 When these added resin fine powders function in the lubricant, it is essential to improve the sliding characteristics by entering the surface interval between the opposing mechanical elements, but actually function effectively. Of the particles to be added, particles on the high particle size side of the particle size distribution often work effectively, and the resin fine powder on the low particle size side does not affect the sliding characteristics. In other words, from the viewpoint of function, adding the fine resin particles on the low particle side means adding unnecessary components.
さらに、摺動特性に寄与しない小粒子径の添加剤は、潤滑剤の粘性を増加させる傾向にあり、実使用において、取扱いづらくしてしまう傾向にあるため、出来る限り有効な樹脂微粒子のみを添加する方法が望ましいと考えられる。 In addition, additives with small particle diameters that do not contribute to sliding properties tend to increase the viscosity of the lubricant and tend to be difficult to handle in actual use. It is considered desirable to do so.
本発明は、ドアロック機構、ウィンドウレギュレーター、シートレール、電動パワーステアリング等の自動車部品、各種装置における歯先部分、噛み合い部、ロック部、係止部等の動き部分を構成する摺動部に使用する際に起きる焼付き等を防止でき、長期耐久性があり、摺動特性を良好にする潤滑油およびグリースなどの潤滑剤組成物を提供することを課題とする。 The present invention is used for sliding parts constituting moving parts such as a tooth lock part, a meshing part, a locking part, and a locking part in automobile parts such as a door lock mechanism, a window regulator, a seat rail, and an electric power steering, and various devices. It is an object of the present invention to provide a lubricant composition such as a lubricating oil and grease that can prevent seizure or the like that occurs during the process, has long-term durability, and has good sliding characteristics.
鋭意検討の結果、本発明者らは、極圧条件下による高温発生時においても使用が可能であり、添加量が少なくても効果を発揮する樹脂微粒子およびそれを活用した潤滑剤組成物の発明を完成した。 As a result of intensive studies, the present inventors have been able to use resin fine particles that can be used even at high temperature generation under extreme pressure conditions, and that are effective even when the addition amount is small, and a lubricant composition utilizing the same. Was completed.
即ち、本発明は、
(1)ガラス転移温度が150℃以上であり、平均粒子径が0.1μm以上50μm以下であり且つ粒度分布指数が1以上1.5以下である樹脂微粒子を含有することを特徴とする潤滑剤組成物、
(2)樹脂微粒子が、ポリアミド、ポリアリーレンエーテル、ポリアリーレンスルフィド、ポリエーテルサルホン、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルイミドであることを特徴とする(1)記載の潤滑剤組成物、
(3)樹脂微粒子の含有量が、1質量%〜50質量%であることを特徴とする(1)または(2)記載の潤滑剤組成物、
(4)潤滑剤組成物が潤滑油またはグリースである(1)〜(3)のいずれか記載の潤滑剤組成物、である。
That is, the present invention
(1) A lubricant comprising resin fine particles having a glass transition temperature of 150 ° C. or higher, an average particle size of 0.1 μm to 50 μm, and a particle size distribution index of 1 to 1.5. Composition,
(2) The resin fine particles are polyamide, polyarylene ether, polyarylene sulfide, polyethersulfone, polysulfone, polyetherketone, polyetheretherketone, polycarbonate, polyarylate, polyamideimide, polyimide, polyetherimide. The lubricant composition as described in (1),
(3) The lubricant composition according to (1) or (2), wherein the content of the resin fine particles is 1% by mass to 50% by mass,
(4) The lubricant composition according to any one of (1) to (3), wherein the lubricant composition is a lubricating oil or a grease.
本発明によりドアロック機構、ウィンドウレギュレーター、シートレール、電動パワーステアリング等の自動車部品、各種装置における歯先部分、噛み合い部、ロック部、係止部等の動き部分を構成する摺動部に使用する際に起きる焼付き等を防止でき、長期耐久性があり、摺動特性を良好にする潤滑油およびグリースなどの潤滑剤組成物が得られる。 According to the present invention, it is used for sliding parts constituting moving parts such as a tooth lock part, a meshing part, a locking part, a locking part, etc. in automobile parts such as a door lock mechanism, a window regulator, a seat rail, and an electric power steering, and various devices. Thus, lubricant compositions such as lubricating oils and greases can be obtained, which can prevent seizure and the like that occur at the time, have long-term durability and good sliding characteristics.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
本発明における潤滑剤組成物としては、液状の潤滑油または半固形状のグリース等の潤滑剤と、粒子径および粒度分布が制御された樹脂微粒子とを混合することにより得ることが出来る。 The lubricant composition in the present invention can be obtained by mixing a lubricant such as liquid lubricant or semi-solid grease with resin fine particles having a controlled particle size and particle size distribution.
本発明における潤滑剤組成物に使用される潤滑油としては、合成炭化水素油(例えば、ポリαオレフィン油PAO)、シリコーン油、フッ素油、エステル油、エーテル油等の合成油や鉱油等を用いることができる。これらの潤滑油は、それぞれ単独で使用できる他、2種以上を併用しても良い。 As the lubricating oil used in the lubricant composition of the present invention, synthetic hydrocarbon oil (for example, poly α olefin oil PAO), synthetic oil such as silicone oil, fluorine oil, ester oil, ether oil, mineral oil, or the like is used. be able to. These lubricating oils can be used alone or in combination of two or more.
半固形状のグリースとしては、上記潤滑油に対して、増ちょう剤を添加することにより得ることができる。増ちょう剤としては、石けん系の増ちょう剤、ウレア系の増ちょう剤、有機系増ちょう剤、無機系増ちょう剤等の、従来公知の増ちょう剤が挙げられる。石けん系増ちょう剤としては、アルミニウム石けん、カルシウム石けん、リチウム石けん、ナトリウム石けん等の金属石けん型増ちょう剤、リチウム−カルシウム石けん、ナトリウム−カルシウム石けん等の混合石けん型増ちょう剤、アルミニウムコンプレックス、カルシウムコンプレックス、リチウムコンプレックス、ナトリウムコンプレックス等のコンプレックス型増ちょう剤等が挙げられる。また、ウレア系増ちょう剤としてはポリウレアが挙げられ、有機系増ちょう剤としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ナトリウムテレフタレート等が挙げられる。さらに無機系増ちょう剤としては、有機ベントナイト、グラファイト、シリカゲル等が挙げられる。 A semi-solid grease can be obtained by adding a thickener to the lubricating oil. Examples of the thickener include conventionally known thickeners such as a soap-based thickener, a urea-based thickener, an organic thickener, and an inorganic thickener. As soap-type thickeners, aluminum soap, calcium soap, lithium soap, metal soap-type thickeners such as sodium soap, lithium-calcium soap, mixed soap-type thickeners such as sodium-calcium soap, aluminum complex, calcium Complex-type thickeners such as complex, lithium complex and sodium complex are listed. Examples of the urea thickener include polyurea, and examples of the organic thickener include polytetrafluoroethylene (PTFE) and sodium terephthalate. Further, examples of the inorganic thickener include organic bentonite, graphite, silica gel and the like.
液状の潤滑油には、必要に応じて、フッ素樹脂(PTFE等)、二硫化モリブデン、グラファイト、ポリオレフィン系ワックス(アマイド等を含む)等の固体潤滑剤、リン系や硫黄系の極圧添加剤、取りブチルフェノール、メチルフェノール等の酸化防止剤、防錆剤、金属不活性剤、粘度指数向上剤、油性剤、消泡剤等を添加しても良い。 For liquid lubricants, solid lubricants such as fluororesins (PTFE, etc.), molybdenum disulfide, graphite, polyolefin waxes (including amides, etc.), phosphorus-based and sulfur-based extreme pressure additives as required Antioxidants such as butylphenol and methylphenol, rust inhibitors, metal deactivators, viscosity index improvers, oiliness agents, antifoaming agents and the like may be added.
本発明における樹脂微粒子とは、樹脂からなる微粒子であり、高い耐熱性を有することを特徴とする。耐熱性の指標としては、潤滑剤組成物として使用する際に摺動部分において形状を保持するために、ガラス転移温度が150℃以上のものであり、より好ましくは、160℃以上であり、さらに好ましくは、180℃、特に好ましくは、200℃以上であり、著しく好ましくは、220℃以上である。好ましい上限は、500℃以下である。 The resin fine particles in the present invention are fine particles made of a resin and have high heat resistance. As an index of heat resistance, in order to maintain the shape in the sliding portion when used as a lubricant composition, the glass transition temperature is 150 ° C. or higher, more preferably 160 ° C. or higher. It is preferably 180 ° C., particularly preferably 200 ° C. or higher, and particularly preferably 220 ° C. or higher. A preferable upper limit is 500 ° C. or less.
上記ガラス転移温度は、示差走査熱量測定法(DSC法)により判別することが出来る。即ち、DSC測定において、30℃から、当該ポリマーに融点がある場合は、その融点よりも30℃超える温度までの温度範囲を、ない場合は、300℃までの温度範囲を、20℃/分の昇温速度で1回昇温させた後に、1分間保持した後、20℃/分で0℃まで降温させ、1分間保持した後、再度20℃/分で昇温させた際に測定されるガラス転移温度のことを指す。 The glass transition temperature can be determined by differential scanning calorimetry (DSC method). That is, in DSC measurement, when the polymer has a melting point, the temperature range from 30 ° C. to 30 ° C. above the melting point, and if not, the temperature range up to 300 ° C. is 20 ° C./min. Glass measured at the rate of temperature rise once, held for 1 minute, then cooled to 0 ° C. at 20 ° C./minute, held for 1 minute, and then heated again at 20 ° C./minute Refers to the transition temperature.
このような樹脂としては、具体的には、ポリアミド、ポリアリーレンエーテル、ポリアリーレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルイミドおよびこれらの共重合体などが挙げられる。 Specific examples of such resins include polyamide, polyarylene ether, polyarylene sulfide, polyethersulfone, polysulfone, polyetherketone, polyetheretherketone, polycarbonate, polyarylate, polyamideimide, polyimide, polyetherimide. And copolymers thereof.
ポリアミドとしては、3員環以上のラクタム、重合可能なアミノカルボン酸、二塩基酸とジアミンまたはそれらの塩、あるいはこれらの混合物の重縮合によって得られるポリアミドが挙げられる。 Examples of the polyamide include polyamides obtained by polycondensation of a lactam having three or more members, a polymerizable aminocarboxylic acid, a dibasic acid and a diamine or a salt thereof, or a mixture thereof.
このようなポリアミドの例としては、3,3’-ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンとイソフタル酸と12−アミノドデカン酸の共重合体(例示するならば、‘グリルアミド(登録商標)’TR55、エムザベルケ社製)、3,3’-ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンとドデカ二酸の共重合体(例示するならば、‘グリルアミド(登録商標)’ TR90、エムザベルケ社製)、3,3’-ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンとイソフタル酸と12−アミノドデカン酸の共重合体と3,3’-ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンとドデカ二酸の共重合体との混合物(例示するならば、‘グリルアミド(登録商標)’TR70LX、エムザベルケ社製)、 4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンとドデカ二酸の共重合体(例示するならば、‘TROGAMID(登録商標)’CX7323、デグサ社製)などが挙げられる。 Examples of such polyamides include copolymers of 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminodicyclohexylmethane, isophthalic acid and 12-aminododecanoic acid (for example, “Grillamide®”). TR55, manufactured by Mzavelke), a copolymer of 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminodicyclohexylmethane and dodecadioic acid (for example, “Grillamide (registered trademark)” TR90, manufactured by Mzavelke), A copolymer of 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminodicyclohexylmethane, isophthalic acid and 12-aminododecanoic acid, and a copolymer of 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminodicyclohexylmethane and dodecanedioic acid Mixture with polymer (for example, 'Grillamide (registered trademark)' TR70LX, manufactured by Mzavelke), 4,4'-di (By way of example, 'TROGAMID (TM)' CX7323, manufactured by Degussa) amino copolymer of dicyclohexylmethane and dodeca diacid and the like.
上記のうち、ポリアミドの溶媒への溶解のしやすさの観点から、特に非晶性ポリアミドが好ましく、中でも、非全芳香族ポリアミドが好ましく、具体的には脂肪族ポリアミド、半芳香族ポリアミド、脂環式ポリアミドが挙げられる。 Among the above, from the viewpoint of ease of dissolution of the polyamide in the solvent, amorphous polyamide is particularly preferable, and among these, non-fully aromatic polyamide is preferable, specifically, aliphatic polyamide, semi-aromatic polyamide, fat Examples include cyclic polyamides.
ポリアリーレンエーテルとは、アリール基がエーテル結合でつながったポリマーであり、一般式(1)で代表され構造を有するものが挙げられる。 The polyarylene ether is a polymer in which aryl groups are connected by an ether bond, and examples thereof include those represented by the general formula (1) and having a structure.
この際、芳香環上には、置換基Rを有していてもいなくても良く、その置換基数mは1以上4以下である。置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数1〜6の飽和炭化水素基、ビニル基、アリル基等の不飽和炭化水素基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン基、アミノ基、水酸基、チオール基、カルボキシル基、カルボキシ脂肪族炭化水素エステル基などが好ましく挙げられる。 In this case, the aromatic ring may or may not have a substituent R, and the number m of the substituents is 1 or more and 4 or less. Substituents include saturated hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms such as methyl, ethyl and propyl groups, unsaturated hydrocarbon groups such as vinyl and allyl groups, halogens such as fluorine, chlorine and bromine atoms. Preferred examples include a group, an amino group, a hydroxyl group, a thiol group, a carboxyl group, and a carboxy aliphatic hydrocarbon ester group.
ポリアリーレンエーテルの具体的な例としては、ポリ(2,6−ジメチルフェニレンエーテル)が挙げられる。 Specific examples of polyarylene ether include poly (2,6-dimethylphenylene ether).
ポリアリーレンスルフィドとは、アリール基がスルフィド結合でつながったポリマーであり、一般式(2)で代表される構造を有するものが挙げられる。 The polyarylene sulfide is a polymer in which aryl groups are connected by a sulfide bond, and includes a polymer having a structure represented by the general formula (2).
この際、芳香環上には、置換基Rを有していてもなくても良く、その置換基数であるmは、1以上4以下である。置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等の飽和炭化水素基、ビニル基、アリル基等の不飽和炭化水素基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン基、アミノ基、水酸基、チオール基、カルボキシル基、カルボキシ脂肪族炭化水素エステル基などが挙げられる。また、上記一般式(2)のパラフェニレンスルフィド単位の代わりにメタフェニレン単位、オルソフェニレン単位とすることや、これらの共重合体とすることも可能である。 At this time, the aromatic ring may or may not have a substituent R, and the number m of the substituents is 1 or more and 4 or less. Substituents include saturated hydrocarbon groups such as methyl, ethyl and propyl groups, unsaturated hydrocarbon groups such as vinyl and allyl groups, halogen groups such as fluorine, chlorine and bromine, amino groups and hydroxyl groups. Thiol group, carboxyl group, carboxy aliphatic hydrocarbon ester group and the like. Further, instead of the paraphenylene sulfide unit of the general formula (2), a metaphenylene unit or an orthophenylene unit may be used, or a copolymer thereof may be used.
ポリアリーレンスルフィドの具体的な例としては、ポリフェニレンスルフィドが挙げられる。 Specific examples of the polyarylene sulfide include polyphenylene sulfide.
ポリエーテルスルホンとしては、一般式(a−1)および/または一般式(a−2)で表される構造を有するものが挙げられる。 As polyether sulfone, what has a structure represented by general formula (a-1) and / or general formula (a-2) is mentioned.
(式中のRは、同一であっても異なっていてもよく、炭素数1〜6のアルキル基および炭素数6〜8のアリール基から選ばれるいずれかを表し、mは0〜3の整数を表す。Yは直接結合、酸素、硫黄、SO2、CO、C(CH3)2、CH(CH3)、およびCH2から選ばれるいずれか表す) (R in the formula may be the same or different and represents any one selected from an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an aryl group having 6 to 8 carbon atoms, and m is an integer of 0 to 3) Y represents any one selected from a direct bond, oxygen, sulfur, SO 2 , CO, C (CH 3 ) 2, CH (CH 3 ), and CH 2 )
このようなポリエーテルスルホンとして、通常用いられる方法により製造することが可能である。また市販されているポリエーテルスルホンとして、例えばビー・エー・エス・エフ社製 “ULTRASON E”シリーズ、住友化学株式会社製 “スミカエクセル”シリーズなどを使用することができる。 Such a polyethersulfone can be produced by a commonly used method. Further, as commercially available polyethersulfone, for example, “ULTRASON E” series manufactured by BSF, “Sumika Excel” series manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. and the like can be used.
ポリアリレートとは、芳香族多価アルコールと芳香族カルボン酸からなるポリエステルのことである。 Polyarylate is a polyester composed of an aromatic polyhydric alcohol and an aromatic carboxylic acid.
ポリアリレートの具体例としては、ビスフェノールA/テレフタル酸、ビスフェノールA/イソフタル酸、ビスフェノールA/テレフタル酸/イソフタル酸などが挙げられる。 Specific examples of the polyarylate include bisphenol A / terephthalic acid, bisphenol A / isophthalic acid, and bisphenol A / terephthalic acid / isophthalic acid.
このような、ポリアリレートは、通常公知の方法により製造することが可能である。また、公知の方法により製造されているポリアリレートとしては、例えば、ユニチカ社製 “Uポリマー”などを使用することが出来る。 Such polyarylate can be produced by a generally known method. In addition, as polyarylate produced by a known method, for example, “U polymer” manufactured by Unitika Ltd. can be used.
ポリスルホンとしては、一般式(3)で代表される構造を有するものが好ましく挙げられる。 As polysulfone, what has a structure represented by General formula (3) is mentioned preferably.
(式中のRは、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数6〜8のアリール基を表し、mは0〜3の整数を表すものである。) (R in the formula represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 8 carbon atoms, and m represents an integer of 0 to 3)
ポリエーテルケトンとは、エーテル結合とカルボニル基を有するポリマーである。具体的には、一般式(4)で代表される構造を有するものが好ましく挙げられる。 Polyether ketone is a polymer having an ether bond and a carbonyl group. Specifically, what has a structure represented by General formula (4) is mentioned preferably.
(式中のRは、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数6〜8のアリール基を表し、mは0〜3の整数を表すものである。) (R in the formula represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 8 carbon atoms, and m represents an integer of 0 to 3)
ポリエーテルケトンの中でも、一般式(5)で表わされる構造を有するものは、特にポリエーテルエーテルケトンと称する。 Among the polyether ketones, those having a structure represented by the general formula (5) are particularly referred to as polyether ether ketones.
(式中のRは、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数6〜8のアリール基を表し、mは0〜3の整数を表すものである。) (R in the formula represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 8 carbon atoms, and m represents an integer of 0 to 3)
ポリカーボネートとは、カーボネート基を有したポリマーであり、一般式(6)で代表される構造を有するものを好ましく挙げることができる。 The polycarbonate is a polymer having a carbonate group, and preferably has a structure represented by the general formula (6).
(式中のRは、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数6〜8のアリール基を表し、mは0〜3の整数を表すものである。) (R in the formula represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 8 carbon atoms, and m represents an integer of 0 to 3)
具体的な例としては、Rmの置換基を有しない、ビスフェノールAが炭酸エステル結合で重縮合されたポリマーが挙げられる。また、ポリカーボネートと前記ポリエステルとを共重合したものでもよい。 As a specific example, there may be mentioned a polymer in which bisphenol A is polycondensed with a carbonate ester bond and does not have an Rm substituent. Moreover, what copolymerized the polycarbonate and the said polyester may be used.
ポリアミドイミドとは、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(7)で代表される構造を有するものが挙げられる。 Polyamideimide is a polymer having an imide bond and an amide bond, and includes a polymer having a structure represented by the general formula (7).
(式中、R1およびR2は、芳香族、脂肪族の炭化水素を表わし、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 represent an aromatic or aliphatic hydrocarbon, and may have a structural group having an ether bond, a thioether bond, a carboquinyl group, a halogen bond, or an amide bond therein. )
ポリイミドとは、イミド結合を有したポリマーであり、代表的には一般式(8)で表わされる構造を有するものが挙げられる。 The polyimide is a polymer having an imide bond, and typically includes a polymer having a structure represented by the general formula (8).
(式中、R1およびR2は、芳香族、脂肪族の炭化水素を表わし、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 represent an aromatic or aliphatic hydrocarbon, and may have a structural group having an ether bond, a thioether bond, a carboquinyl group, a halogen bond, or an amide bond inside. )
特に本系においては、熱可塑性ポリイミドが好ましく、具体的には1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸無水物と4,4’−ビス(3−アミノフェニルオキシ)ビフェニル の重縮合物や3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸無水物と1,3−ビス(4−アミノフェニルオキシ)ベンゼンの重縮合物が挙げられる。 Particularly in this system, a thermoplastic polyimide is preferable. Specifically, a polycondensate of 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic anhydride and 4,4′-bis (3-aminophenyloxy) biphenyl, Examples include polycondensates of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic anhydride and 1,3-bis (4-aminophenyloxy) benzene.
ポリエーテルイミドとは、分子内にエーテル結合とイミド結合を有したポリマーであり、具体的に例示するならば、4,4’−[イソプロピリデンビス(p-フェニレンオキシ)]ジフタル酸二無水物とメタフェニレンジアミンとの縮合により得られるポリマーなどが挙げられる。 Polyetherimide is a polymer having an ether bond and an imide bond in the molecule. Specifically, 4,4 ′-[isopropylidenebis (p-phenyleneoxy)] diphthalic dianhydride And a polymer obtained by the condensation of and metaphenylenediamine.
本発明における樹脂の分子量は、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 resin in the present invention is preferably 1,000 to 100,000,000, more preferably 1,000 to 10,000,000, still more preferably 5,000 to 1, in terms of weight average molecular weight. 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、テトラヒドロフランを用い、さらに測定できない場合は、ヘキサフルオロイソプロパノールを用い、ヘキサフルオロイソプロパノールでも測定できない場合は、2−クロロナフタレンを用いて測定を行う。 When it cannot be measured with dimethylformamide, tetrahydrofuran is used. When it cannot be measured, hexafluoroisopropanol is used. When it cannot be measured with hexafluoroisopropanol, measurement is performed using 2-chloronaphthalene.
本発明における樹脂微粒子の粒子径は、平均粒子径で50μm以下であり、より好ましい態様によれば、30μm以下、さらに好ましくは、20μm以下、特に好ましくは、10μm以下である。下限としては、0.1μm以上、好ましくは0.2μm以上であり、より好ましくは0.5μm以上、さらに好ましくは1μm以上である。 The particle size of the resin fine particles in the present invention is 50 μm or less in terms of average particle size, and according to a more preferred embodiment, it is 30 μm or less, more preferably 20 μm or less, and particularly preferably 10 μm or less. As a minimum, it is 0.1 micrometer or more, Preferably it is 0.2 micrometer or more, More preferably, it is 0.5 micrometer or more, More preferably, it is 1 micrometer or more.
また、粒子径分布は、粒子径分布指数であり、1.5以下であり、好ましくは1.2以下であり、特に好ましくは1.1以下である。また、好ましい下限は1である。 The particle size distribution is a particle size distribution index, which is 1.5 or less, preferably 1.2 or less, and particularly preferably 1.1 or less. The preferred lower limit is 1.
微粒子の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡写真から任意の100個の粒子直径を特定し、その算術平均を求めることにより算出することが出来る。上記写真において、真円状でない場合、即ち楕円状のような場合は、粒子の最大径をその粒子径とする。粒子径を正確に測定するためには、少なくとも1000倍以上、さらに精度を要する場合は5000倍以上の倍率で測定する。 The average particle diameter of the fine particles can be calculated by specifying an arbitrary 100 particle diameters from a scanning electron micrograph and calculating the arithmetic average thereof. In the above photograph, when the shape is not a perfect circle, that is, when it is oval, the maximum diameter of the particle is taken as the particle diameter. In order to accurately measure the particle diameter, it is measured at a magnification of at least 1000 times, and when further accuracy is required, it is at a magnification of 5000 times or more.
粒子径分布指数は、上記で得られた粒子直径の値を、下記数値変換式に基づき、決定される。 The particle size distribution index is determined based on the value of the particle diameter obtained above based on the following numerical conversion formula.
尚、Di: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。 Here, Di: particle size of each particle, n: number of measurement 100, Dn: number average particle size, Dv: volume average particle size, PDI: particle size distribution index.
樹脂微粒子の形状は、真球状であることが好ましいが、楕円球状であっても良い。 The shape of the resin fine particles is preferably a true sphere, but may be an oval sphere.
この際、真球の度合いを表わす指数としては、樹脂微粒子の長径と短径の比で表わすことができ、好ましくは、その比率が2以下であり、より好ましくは、1.8以下、更に好ましくは、1.5以下、特に好ましくは、1.2以下である。 At this time, the index representing the degree of true sphere can be represented by the ratio of the major axis to the minor axis of the resin fine particles, preferably the ratio is 2 or less, more preferably 1.8 or less, still more preferably Is 1.5 or less, particularly preferably 1.2 or less.
なお、この真球度は、走査型電子顕微鏡写真から任意の100個の粒子を特定し、その長径と短径の比を測定し、真球度を算出した上、算術平均をしたものを用いる。また、好ましい下限は1である。 In addition, this sphericity is obtained by specifying an arbitrary 100 particles from a scanning electron micrograph, measuring the ratio of the major axis to the minor axis, calculating the sphericity, and using an arithmetic average. . The preferred lower limit is 1.
上記粒子の径を正確に測定するためには、少なくとも1000倍以上、さらに精度を要する場合は5000倍以上の倍率で測定する。 In order to accurately measure the particle diameter, the measurement is performed at a magnification of at least 1000 times, and when further accuracy is required, at a magnification of 5000 times or more.
このような樹脂微粒子は、例えば、微粒子化をしようとするポリマー(以下ポリマーA)とポリマーAの貧溶媒に溶解するポリマーBと有機溶媒を溶解混合させ、ポリマーAを主成分とする溶液相(以下、ポリマーA溶液相と称することもある)と、ポリマーBを主成分とする溶液相(以下、ポリマーB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、ポリマーAの貧溶媒を接触させることにより、ポリマーAを析出させるような方法で得ることができる。 Such resin fine particles are obtained by, for example, dissolving and mixing a polymer to be micronized (hereinafter referred to as polymer A), a polymer B dissolved in a poor solvent of the polymer A, and an organic solvent, and a solution phase (mainly polymer A) ( Hereinafter, an emulsion is formed in a system that phase-separates into two phases, which may be referred to as a polymer A solution phase) and a solution phase mainly composed of polymer B (hereinafter also referred to as polymer B solution phase). After that, the polymer A can be obtained by a method of precipitating the polymer A by contacting with a poor solvent of the polymer A.
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、「ポリマーAとポリマーBと有機溶媒を溶解混合させ、ポリマーAを主成分とする溶液相と、ポリマーBを主成分とする溶液相の2相に相分離する系」とは、ポリマーAとポリマーBと有機溶媒を混合したときに、ポリマーAを主として含む溶液相と、ポリマーB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, “a system in which polymer A, polymer B, and an organic solvent are dissolved and mixed and phase-separated into two phases of a solution phase mainly composed of polymer A and a solution phase mainly composed of polymer B” means a polymer When A, polymer B, and an organic solvent are mixed, the system is divided into two phases, a solution phase mainly containing polymer A and a solution phase mainly containing polymer B.
このような相分離をする系を用いることにより、相分離する条件下で混合して、乳化させ、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, it is possible to mix and emulsify under the phase-separating conditions to form an emulsion.
なお、上記において、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、即ちポリマーAとポリマーB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 or not the polymer is dissolved is more than 1% by mass with respect to the organic solvent at the temperature at which this method is carried out, that is, the temperature at which the polymer A and the polymer B are dissolved and mixed to separate into two phases. Judged by whether or not to dissolve.
このエマルジョンは、ポリマーA溶液相が分散相に、ポリマーB溶液相が連続相になり、そしてこのエマルジョンに対し、ポリマーA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マーA溶液相から、ポリマーAが析出し、ポリマーAで構成されるポリマー微粒子を得ることが出来る。 This emulsion has a polymer A solution phase in the dispersed phase, a polymer B solution phase in the continuous phase, and a polymer A solution in contact with the polymer A poor solvent by contacting the emulsion with the polymer A poor solvent. A precipitates, and polymer fine particles composed of the polymer A can be obtained.
本方法においては、ポリマーA、ポリマーB、これらを溶解する有機溶媒およびポリマーAの貧溶媒を用い、本方法のポリマー微粒子が得られる限り、その組合せに特に制限はないが、本方法において、ポリマーAとは、高分子重合体のことを指し、好ましくは、天然には存在しない合成ポリマーであり、さらに好ましくは非水溶性ポリマーである。 In this method, polymer A, polymer B, an organic solvent for dissolving them, and a poor solvent for polymer A are used, and the combination thereof is not particularly limited as long as the polymer fine particles of this method can be obtained. A refers to a high molecular weight polymer, preferably a synthetic polymer that does not exist in nature, and more preferably a water-insoluble polymer.
本方法において、ポリマーAとしては、本方法が、貧溶媒と接触する際に微粒子を析出させることを要点とすることから、貧溶媒に溶けないものが好ましく、後述する貧溶媒に溶解しないポリマーが好ましく、特に非水溶性ポリマーが好ましい。 In the present method, the polymer A is preferably insoluble in the poor solvent, since the present method is intended to precipitate fine particles when contacting with the poor solvent, and a polymer that does not dissolve in the poor solvent described later is used. A water-insoluble polymer is particularly preferable.
ここで、非水溶性ポリマーとしては、水に対する溶解度が1質量%以下、好ましくは、0.5質量%以下、さらに好ましくは、0.1質量%以下のポリマーを示す。 Here, the water-insoluble polymer is a polymer having a solubility in water of 1% by mass or less, preferably 0.5% by mass or less, and more preferably 0.1% by mass or less.
ポリマーBとしては、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マーAを溶解する有機溶媒およびポリマーA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。 Examples of the polymer B include thermoplastic resins and thermosetting resins, but those that are soluble in an organic solvent that dissolves the polymer A used in the present method and a poor solvent for the polymer A are preferable. And what dissolve | melts in an alcohol solvent or water is more preferable at the point which is excellent in industrial handleability, and also what melt | dissolves in an organic solvent and melt | dissolves in methanol, ethanol, or water is especially preferable.
ポリマーB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(ビニルアルコールーエチレン)共重合体(完全ケン化型や部分ケン化型のポリ(ビニルアルコールーエチレン)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(ビニルアルコールーエチレン)共重合体(完全ケン化型や部分ケン化型のポリ(ビニルアルコールーエチレン)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(ビニルアルコールーエチレン)共重合体(完全ケン化型や部分ケン化型のポリ(ビニルアルコールーエチレン)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。 Specific examples of the polymer B include 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, polystyrenesulfonic acid, poly Sodium styrenesulfonate, polyvinylpyrrolidinium chloride, poly (styrene-maleic acid) copolymer, aminopoly (acrylamide), poly (paravinylphenol), polyallylamine, polyvinyl ether, polyvinyl formal, poly (acrylamide), poly ( Methacrylamide), poly (oxyethyleneamine), poly (vinyl pyrrolidone), poly (vinyl pyridine), polyaminosulfone, polyethyleneimine, and other synthetic resins, disaccharides such as maltose, cellobiose, lactose, sucrose, cellulose, chitosan, hydroxy Ethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, ethyl hydroxy cellulose, carboxymethyl ethyl cellulose, carboxymethyl cell Cellulose, cellulose derivatives such as sodium carboxymethylcellulose, 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, Examples include fibroin, keratin, fibrin, carrageenan, chondroitin sulfate, gum arabic, agar, protein, etc., preferably poly (vinyl alcohol) (fully saponified or partially saponified poly (vinyl alcohol)) Good), poly (vinyl alcohol-ethylene) copolymer (may be fully or partially saponified poly (vinyl alcohol-ethylene) copolymer), polyethylene glycol, sucrose fatty acid Ester, poly (oxyethylene alkylphenyl ether), poly (oxyalkyl ether), poly (acrylic acid), poly (methacrylic acid), carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, methylcellulose, ethylcellulose, ethylhydroxycellulose, carboxymethyl Cellulose derivatives such as 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)). ), Poly (vinyl alcohol-ethylene) copolymer (fully saponified or partially saponified poly (vinyl alcohol-ethylene) Polymer), polyethylene glycol, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, methylcellulose, ethylcellulose, ethylhydroxycellulose, carboxymethylethylcellulose, carboxymethylcellulose, carboxymethylcellulose sodium, cellulose ester, and the like, and polyvinylpyrrolidone, particularly preferred Is poly (vinyl alcohol) (may be fully saponified or partially saponified poly (vinyl alcohol)), poly (ethylene glycol), carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, methylcellulose, ethylcellulose, ethyl Cellulose derivatives such as hydroxycellulose, poly Is Nirupiroridon.
ポリマーB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 polymer B is preferably 1,000 to 100,000,000, more preferably 1,000 to 10,000,000, and still more preferably 5,000 to 1,000,000 in terms of weight average molecular weight. 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.
ポリマーAとポリマーBを溶解させる有機溶媒としては、用いるポリマーA、ポリマーB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 that dissolves the polymer A and the polymer B is an organic solvent that can dissolve the polymer A and the polymer B to be used, and is selected according to the type of each polymer.
具体例としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、n−デカン、n−ドデカン、n−トリデカン、テトラデカン、シクロヘキサン、シクロペンタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、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マーを溶解し得る点でポリマーAへの適用範囲が広く、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 aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, heptane, octane, nonane, n-decane, n-dodecane, n-tridecane, tetradecane, cyclohexane, cyclopentane, benzene, toluene, xylene, 2- Aromatic hydrocarbon solvents such as methylnaphthalene, ester solvents such as ethyl acetate, methyl acetate, butyl acetate, butyl propionate, butyl butyrate, 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 − Alcohol solvents such as propanol, 2-propanol, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethyl sulfoxide (DMSO), N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMA), propylene carbonate , Aprotic polar solvents such as trimethyl phosphoric acid, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, sulfolane, carboxylic acid solvents such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, lactic acid, anisole, diethyl ether, tetrahydrofuran, diisopropyl Ether solvents such as ether, dioxane, diglyme, dimethoxyethane, 1-butyl-3-methylimidazolium acetate, 1-butyl-3-methylimidazolium hydrogen sulfate, 1-ethyl-3-imidazolium acetate Ionic liquids or mixtures thereof, such as 1-ethyl-3-methylimidazolium thiocyanate, and the like. 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-based solvents, aprotic polar solvents, and carboxylic acid solvents that are water-soluble solvents are preferred, and aprotic polar solvents and carboxylic acid solvents are particularly preferable. Most preferred is N-methyl-2-, because it has a wide range of application to polymer A because it 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 or an alcohol solvent. Pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, propylene carbonate, formic acid, It is an 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、さらにポリマーA、およびポリマーB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 standpoint of reducing the process load in manufacturing, avoiding the troublesome separation step, it is preferable to use a single organic solvent, and it should be a single organic solvent that dissolves both polymer A and polymer B. Is preferred.
本方法におけるポリマーAの貧溶媒とは、ポリマーA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、ポリマーA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 polymer A in this method refers to a solvent that does not dissolve polymer A. When the solvent is not dissolved, the solubility of the polymer A 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、ポリマーAの貧溶媒を用いるが、かかる貧溶媒としてはポリマーAの貧溶媒でありかつ、ポリマーBを溶解する溶媒であることが好ましい。これにより、ポリマーAで構成されるポリマー微粒子を効率よく析出させることができる。また、ポリマーAおよびポリマーBを溶解させる溶媒とポリマーA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 polymer A is used, and the poor solvent is preferably a poor solvent for polymer A and a solvent that dissolves polymer B. Thereby, the polymer fine particle comprised with the polymer A can be precipitated efficiently. Moreover, it is preferable that the solvent for dissolving the polymer A and the polymer B and the poor solvent for the polymer A are solvents that are uniformly mixed.
本方法における貧溶媒としては、用いるポリマーAの種類、望ましくは用いるポリマーA、B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、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、n−デカン、n−ドデカン、n−トリデカン、テトラデカン、シクロヘキサン、シクロペンタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、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 polymer A to be used, desirably both types of polymers A and B to be used. Specifically, for example, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, n -Aliphatic hydrocarbon solvents such as decane, n-dodecane, n-tridecane, tetradecane, cyclohexane, cyclopentane, etc., aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, 2-methylnaphthalene, ethyl acetate, methyl acetate Ester solvents such as butyl acetate, butyl propionate and butyl butyrate, chloroform, bromoform, methylene chloride, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,1-trichloroethane, chlorobenzene, 2,6-dichlorotoluene, Halogenated hydrocarbons such as hexafluoroisopropanol Solvent, ketone solvent such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl butyl ketone, alcohol solvent such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, dimethyl sulfoxide, N, N-dimethylformamide, N, N -Aprotic polar solvents such as dimethylacetamide, trimethylphosphoric acid, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, sulfolane, carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, lactic acid Examples include acid solvents, ether solvents such as anisole, diethyl ether, tetrahydrofuran, diisopropyl ether, dioxane, diglyme and dimethoxyethane, and a solvent selected from at least one of water.
ポリマーA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 atomizing the polymer A, 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、ポリマーA、ポリマーB、これらを溶解する有機溶媒およびポリマーAの貧溶媒を適切に選択して組み合わせることにより、効率的にポリマーAを析出させてポリマー微粒子を得ることが出来る。 In this method, polymer A can be efficiently precipitated and polymer fine particles can be obtained by appropriately selecting and combining polymer A, polymer B, an organic solvent for dissolving them, and a poor solvent for polymer A.
この際、ポリマーA、B、これらを溶解する有機溶媒を混合溶解させた液は、ポリマーAを主成分とする溶液相と、ポリマーB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。 At this time, the liquid obtained by mixing and dissolving the polymers A and B and the organic solvent for dissolving them is phase-separated into two phases, a solution phase mainly composed of the polymer A and a solution phase mainly composed of the polymer B. is required.
この際、ポリマーAを主成分とする溶液相の有機溶媒と、ポリマーBを主成分とする有機溶媒とは、同一でも異なっていても良いが、実質的に同じ溶媒であることが好ましい。 At this time, the solution-phase organic solvent containing polymer A as the main component and the organic solvent containing polymer B as the main component may be the same or different, but are preferably substantially the same solvent.
2相分離の状態を生成する条件は、ポリマーA、Bの種類、ポリマーA、Bの分子量、有機溶媒の種類、ポリマーA、B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。 Conditions for generating a state of two-phase separation vary depending on the types of polymers A and B, the molecular weights of polymers A and B, the types of organic solvents, the concentrations of polymers A and B, the temperature and pressure at which this method is performed. come.
相分離状態になりやすい条件を得るためには、ポリマーAとポリマーB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-separated state, it is preferable that the difference between the solubility parameters of the polymer A and the polymer B (hereinafter also referred to as SP values) is separated.
この際、SP値の差としては1(J/cm3)1/2以上、より好ましくは2(J/cm3)1/2以上、さらに好ましくは3(J/cm3)1/2以上、特に好ましくは5(J/cm3)1/2以上、極めて好ましくは8(J/cm3)1/2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.
ポリマーAとポリマーBの両者が有機溶媒にとけるのであれば、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/cm3)1/2以下、より好ましくは、15(J/cm3)1/2以下であり、さらに好ましくは10(J/cm3)1/2以下である。 There is no particular limitation as long as both polymer A and polymer B can be dissolved in an organic solvent, but the upper limit of the difference in SP value is preferably 20 (J / cm 3 ) 1/2 or less, more preferably 15 (J / Cm 3 ) 1/2 or less, more 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、ポリマーA、ポリマーB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 a state in which the ratio of the three components of the polymer A, the polymer B, and the organic solvent in which they are dissolved is changed. Can be distinguished.
相図の作成は、ポリマーA、B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 polymers A and B and the solvent at an arbitrary ratio and determining whether or not an interface is formed when allowed to stand at least 3 points, preferably 5 points or more. Preferably, the measurement is performed at 10 points or more, 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、ポリマーA、Bを、本発明を実施しようとする温度、圧力にて、任意のポリマーA、Bおよび溶媒の比に調整した後に、ポリマーA、B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 it is in a phase-separated state, the polymers A and B are adjusted to any ratio of the polymers A and B and the solvent at the temperature and pressure at which the present invention is to be carried out. Then, the polymers A and B are completely dissolved, and after the dissolution, the mixture is sufficiently stirred and left for 3 days to confirm whether or not the phase separation is performed macroscopically.
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をで、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 that case, an optical microscope, a phase contrast microscope, or the like is used to determine the phase separation based on whether or not the phase separation is microscopically.
相分離は、有機溶媒中でポリマーAを主とするポリマーA溶液相と、ポリマーBを主とするポリマーB溶液相に分離することによって形成される。この際、ポリマーA溶液相は、ポリマーAが主として分配された相であり、ポリマーB溶液相はポリマーBが主として分配された相である。この際、ポリマーA溶液相とポリマーB溶液相は、ポリマーA、B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 into a polymer A solution phase mainly composed of polymer A and a polymer B solution phase mainly composed of polymer B in an organic solvent. At this time, the polymer A solution phase is a phase in which the polymer A is mainly distributed, and the polymer B solution phase is a phase in which the polymer B is mainly distributed. At this time, the polymer A solution phase and the polymer B solution phase seem to have a volume ratio corresponding to the types and amounts of the polymers A and B 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マーA、B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。 The concentration of the polymers A and B with respect to the organic solvent is premised on being within a possible range that can be dissolved in the organic solvent. 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、ポリマーA溶液相とポリマーB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、ポリマーA相とポリマーB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, since the interfacial tension between the two phases of the polymer A solution phase and the polymer B solution phase is an organic solvent, the interfacial tension is small, and the resulting emulsion can be stably maintained due to its properties. The particle size distribution seems to be smaller. In particular, when the organic solvents of the polymer A phase and the polymer B 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r1、r2とした際、その界面張力r12は、r12=r1−r2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 an 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マーA溶液相/ポリマー溶液相B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 the polymer A solution phase / polymer solution phase B under the temperature conditions for carrying out the present invention, a preferable range is 0.1 or more and 10 or less, and a more preferable range is 0.1. 2 or more and 5 or less, more preferably 0.3 or more and 3 or less, particularly preferably 0.5 or more and 1.5 or less, and remarkably preferable range is 0.8 or more and 1.2 or less. is there.
このようにして得られた相分離する系を用い、ポリマー微粒子を製造する。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。 Using the phase-separating system thus obtained, polymer fine particles are produced. 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、ポリマーA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、ポリマーB溶液相の体積がポリマーA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、特にポリマーA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 polymer A solution phase becomes particulate droplets. However, when the volume of the polymer B solution phase is larger than the volume of the polymer A solution phase after phase separation is generally performed. The emulsion in such a form tends to be easily formed, and the volume ratio of the polymer A 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。この傾向はポリマーA、B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 fine particles obtained by this production method are 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 the polymers A and B 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 fine particles.
ポリマーAの微粒子を得るためには、ポリマーA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、微粒子を析出させる。 In order to obtain the fine particles of polymer A, a poor solvent for polymer A is brought into contact with the emulsion produced in the above-described step, thereby precipitating fine particles with a diameter corresponding to the emulsion diameter.
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マー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。 In this case, the method for introducing the poor solvent is not particularly limited as long as the polymer fine particles produced in the present invention are obtained, and any of a continuous dropping method, a divided addition method, and a batch addition method may be used. In order to prevent aggregation of particles, fusion, and coalescence, increase in the particle size distribution, and formation of a mass exceeding 1000 μm, it is preferable to use a continuous dropping method or a divided dropping method, which is industrially efficient. For practical implementation, the continuous dropping method is most preferred.
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 even more 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マー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マー微粒子を得ることができる。 By carrying out within this time range, aggregation between particles can be suppressed when converting from emulsion to polymer fine particles, and polymer 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から10質量部、より好ましくは、0.1から5質量部、さらに好ましくは、0.2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 weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight, and still more preferably, with respect to 1 part by weight of the total emulsion. Is 0.2 to 3 parts by weight, particularly preferably 0.2 to 1 part by weight, and most preferably 0.2 to 0.5 parts by weight.
貧溶媒とエマルジョンとの接触時間は、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 time sufficient for the fine particles to precipitate, but in order to cause sufficient precipitation and to obtain efficient productivity, 5 minutes to 50 minutes after the addition of the poor solvent is completed. Time, more preferably 5 minutes or more and 10 hours or less, still more preferably 10 minutes or more and 5 hours or less, particularly preferably 20 minutes or more and 4 hours or less, and particularly preferably 30 minutes or more and 3 hours or less. Within hours.
このようにして作られたポリマー微粒子分散液は、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。 The polymer fine particle dispersion thus prepared is usually known in the art such as filtration, decantation, vacuum filtration, pressure filtration, centrifugation, centrifugal filtration, spray drying, acid precipitation method, salting out method, freeze coagulation method and the like. By performing solid-liquid separation by the method, the fine particle powder can be recovered.
固液分離したポリマー微粒子は、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 polymer fine particles separated by solid-liquid separation are washed with a solvent or the like, if necessary, to remove impurities attached or contained therein, and then purified. 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 resulting particles can be dried to remove 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、微粒子粉体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ポリマーB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 polymer B separated in the solid-liquid separation step performed when obtaining the fine particle powder can be used for recycling.
固液分離で得た溶媒は、ポリマーB、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 polymer B, 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、ポリマーB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 from oxygen as much as possible because heat is applied to the system and the thermal decomposition of the polymer B and the organic solvent may be accelerated. 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樹脂微粒子を前記潤滑油に添加し、混合することに目的とする潤滑剤組成物を得ることができる。混合する方法は、ニーダー、プラネタリーミキサー、3本ロール、メカニカルスターラー、自公転式ミキサー、ホモミキサー、ホモジナイザー、ボールミル、ビーズミルなど一般的な固液混合用の方法のいずれでも可能であり、いくつかの方法を組み合わせて調整しても良い。また、必要に応じて、加温や下限圧を行ってもよい。 Thus, the resin composition obtained can be added to the lubricating oil, and a desired lubricant composition can be obtained by mixing. The mixing method can be any of general solid-liquid mixing methods such as a kneader, planetary mixer, three rolls, mechanical stirrer, self-revolving mixer, homomixer, homogenizer, ball mill, and bead mill. You may adjust combining these methods. Moreover, you may perform a heating and a minimum pressure as needed.
潤滑剤組成物に対する、樹脂微粒子の添加量としては、50質量%以下が好ましく、さらに好ましくは40質量%以下であり、より好ましくは、30質量%以下であり、特に好ましくは20質量%以下である。 The amount of resin fine particles added to the lubricant composition is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and particularly preferably 20% by mass or less. is there.
好ましい下限としては、1質量%以上であり、さらに好ましくは、5質量%以上であり、特に好ましくは、10質量%以上である。 A preferable lower limit is 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and particularly preferably 10% by mass or more.
潤滑油と樹脂微粒子を混合する際の好ましい量比としては、樹脂微粒子/潤滑油の比として、1/99〜50/50であり、好ましくは、1/99〜40/60であり、さらに好ましくは、1/99〜30/70であり、より好ましくは1/99〜20/80であり、特に好ましくは、1/99〜10/90である。 A preferable quantitative ratio when mixing the lubricating oil and resin fine particles is 1/99 to 50/50, preferably 1/99 to 40/60, and more preferably as the ratio of resin fine particles / lubricating oil. Is 1/99 to 30/70, more preferably 1/99 to 20/80, and particularly preferably 1/99 to 10/90.
グリース化する際に添加する増ちょう剤など、必要に応じて潤滑油、樹脂微粒子に以外の添加剤を加えても良く、この際、添加剤の添加量としては、潤滑油と樹脂微粒子の合計量100質量部に対し、1〜100質量部、好ましくは、1〜90質量部、さらに好ましくは、1〜60質量部、よりに好ましく1〜50質量部である。 Additives other than lubricating oil and resin fine particles may be added as necessary, such as thickeners added when greased. In this case, the amount of additive added is the sum of lubricating oil and resin fine particles. It is 1-100 mass parts with respect to 100 mass parts of quantity, Preferably, it is 1-90 mass parts, More preferably, it is 1-60 mass parts, More preferably, it is 1-50 mass parts.
本発明における潤滑剤組成物は、高い耐熱性および潤滑性を有することから、各種摺動部材の潤滑剤として使用することが出来る。具体的には、ドアロック機構、ウィンドウレギュレーター、シートレール、電動パワーステアリング等の自動車部品、各種装置における歯先部分、噛み合い部、ロック部、係止部等の動き部分を構成する摺動部に使用することが出来る。また、樹脂微粒子を用いることにより歯車等の摺動部材が稼働中における摺動音を抑制する効果なども期待できる。 Since the lubricant composition in the present invention has high heat resistance and lubricity, it can be used as a lubricant for various sliding members. Specifically, on sliding parts that constitute moving parts such as door lock mechanisms, window regulators, seat rails, electric power steering and other automotive parts, tooth tip parts, meshing parts, locking parts, locking parts, etc. Can be used. Moreover, the effect etc. which suppress the sliding noise in operation of sliding members, such as a gearwheel, can also be anticipated by using resin fine particles.
以下、本発明を実施例および比較例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention concretely, this invention is not limited by these Examples.
(1)樹脂微粒子のガラス転移温度の測定方法
示差走査熱量計(Perkin Elmer社製DSC−7型)を用い、窒素雰囲気下、20℃/minの昇温速度で測定した。
(1) Measuring method of glass transition temperature of resin fine particles A differential scanning calorimeter (DSC-7 type manufactured by Perkin Elmer) was used and measured at a temperature rising rate of 20 ° C./min in a nitrogen atmosphere.
(2)平均粒子径および粒子径分布測定方法
微粒子の個々の粒子径は、走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製走査型電子顕微鏡JSM−6301NF)にて、微粒子を1000倍で観察し、測長した。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) Average particle size and particle size distribution measuring method The individual particle size of the fine particles was measured by observing the fine particles at 1000 times with a scanning electron microscope (JEOL Ltd. scanning electron microscope JSM-6301NF). It was long. When the particles were not perfect circles, the major axis was measured as the particle diameter.
平均粒子径は、写真から任意の100個の粒子直径を測長し、その算術平均を求めることにより算出した。 The average particle diameter was calculated by measuring an arbitrary 100 particle diameter from a photograph and calculating the arithmetic average thereof.
粒子径分布を示す粒子径分布指数は、上記で得られた個々の粒子直径の値を、下記数値変換式に基づき算出した。 The particle size distribution index indicating the particle size distribution was calculated based on the following numerical conversion formula for the individual particle diameter values obtained above.
尚、Ri:粒子個々の粒子直径、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 measurements 100, Dn: number average particle diameter, Dv: volume average particle diameter, PDI: particle diameter distribution index.
参考例1 樹脂微粒子(ポリエーテルスルホン微粒子)の製造方法
100mlの4口フラスコの中に、ポリエーテルスルホン 2.5g(重量平均分子量 67,000 住友化学株式会社製 ‘スミカエクセル(登録商標)’5003P)、有機溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン 45g、ポリビニルアルコール 2.5g(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/cm3)1/2)を加え、80℃に加熱し、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50gのイオン交換水を、送液ポンプを経由して、0.41g/分のスピード゛で滴下した。約12gのイオン交換水を加えた時点で、系が白色に変化した。全量の水を入れ終わった後に、30分間攪拌し、得られた懸濁液を、ろ過し、イオン交換水 100gで洗浄し、濾別したものを、80℃ 10時間真空乾燥を行い、白色固体を2.0g得た。得られた粉体を走査型電子顕微鏡にて観察したところ、真球状の微粒子形状であり、平均粒子径 18.7μm、粒子径分布指数 1.07のポリエーテルスルホン微粒子であった。なお、本実施例で用いたポリエーテルスルホンの融解熱量は観測されず、このポリマーのSP値は、実験法により求め、25.8(J/cm3)1/2であった。
Reference Example 1 Production Method for Resin Fine Particles (Polyethersulfone Fine Particles) In a 100 ml four-necked flask, 2.5 g of polyethersulfone (weight average molecular weight 67,000, Sumika Excel (registered trademark)) 5003P manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. ), 45 g of N-methyl-2-pyrrolidone as an organic solvent, 2.5 g of polyvinyl alcohol (“GOHSENOL (registered trademark)” GL-05 manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., weight average molecular weight 10,600, SP value 32.8) (J / cm 3 ) 1/2 ) was added, heated to 80 ° C., and stirred until the polymer was dissolved. After returning the temperature of the system to room temperature, 50 g of ion-exchanged water as a poor solvent was added dropwise at a speed of 0.41 g / min via a liquid feed pump while stirring at 450 rpm. When about 12 g of ion-exchanged water was added, the system turned white. After the addition of the entire amount of water, the mixture was stirred for 30 minutes, and the resulting suspension was filtered, washed with 100 g of ion-exchanged water, and filtered off, followed by vacuum drying at 80 ° C. for 10 hours to obtain a white solid. 2.0 g was obtained. When the obtained powder was observed with a scanning electron microscope, it was a polyethersulfone fine particle having a true spherical fine particle shape, an average particle size of 18.7 μm, and a particle size distribution index of 1.07. The heat of fusion of the polyethersulfone used in this example was not observed, and the SP value of this polymer was determined by an experimental method and was 25.8 (J / cm 3 ) 1/2 .
本樹脂微粒子のガラス転移温度を測定したところ、225℃であった。 It was 225 degreeC when the glass transition temperature of this resin fine particle was measured.
参考例2 樹脂微粒子(ポリアミド微粒子)の製造方法
100mlの4口フラスコの中に、非晶ポリアミド (重量平均分子量 18,000エムザベルケ社製‘グリルアミド(登録商標)’TR55) 2.5g、有機溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン 45g、ポリビニルアルコール 25g(日本合成化学工業株式会社‘ゴーセノール(登録商標)’ GL−05)を加え、80℃に加熱し、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、450rplで攪拌しながら、貧溶媒として50gのイオン交換水を、送液ポンプを経由し、0.41g/分のスピードで滴下を行った。12gのイオン交換水を加えた時点で、系が白色に変化した。全量の水を入れ終わった後に、30分間攪拌し、得られた懸濁液を、ろ過し、イオン交換水 100gで洗浄し、80℃ 10時間真空乾燥を行い、白色固体2.25gを得た。得られた粉体を走査型電子顕微鏡にて観察したところ真球状の微粒子であり、平均粒子径 24.3μm、粒子径分布1.13の非晶ポリアミドの微粒子であった。なお、本実施例で用いた非晶ポリアミドの融解熱量は観測されず、このポリマーのSP値は、計算法より、23.3(J/cm3)1/2であった。
Reference Example 2 Production Method of Resin Fine Particles (Polyamide Fine Particles) In a 100 ml four-necked flask, 2.5 g of amorphous polyamide (weight average molecular weight 18,000 Emzavelke's “Grillamide (registered trademark)” TR55) as an organic solvent 45 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 25 g of polyvinyl alcohol (Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., “GOHSENOL (registered trademark)” GL-05) were added, heated to 80 ° C., and stirred until the polymer was dissolved. After returning the temperature of the system to room temperature, 50 g of ion-exchanged water as a poor solvent was dropped at a speed of 0.41 g / min via a liquid feed pump while stirring at 450 rpl. When 12 g of ion exchange water was added, the system turned white. After all the amount of water had been added, the mixture was stirred for 30 minutes, and the resulting suspension was filtered, washed with 100 g of ion-exchanged water, and vacuum-dried at 80 ° C. for 10 hours to obtain 2.25 g of a white solid. . When the obtained powder was observed with a scanning electron microscope, it was a spherical fine particle, and was an amorphous polyamide fine particle having an average particle size of 24.3 μm and a particle size distribution of 1.13. The heat of fusion of the amorphous polyamide used in this example was not observed, and the SP value of this polymer was 23.3 (J / cm 3 ) 1/2 from the calculation method.
本樹脂微粒子のガラス転移温度を測定したところ、160℃であった。 It was 160 degreeC when the glass transition temperature of this resin fine particle was measured.
参考例3 樹脂微粒子(ポリフェニレンエーテル微粒子)の製造方法
100mlの4口フラスコの中に、ポリ(2,6−ジメチルフェニレンエーテル)2.5g(重量平均分子量 55,000)、有機溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン 45g、ポリビニルアルコール 2.5g(日本合成化学工業株式会社 ‘ゴーセノール(登録商標)’GL−05)を加え、80℃に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50gのイオン交換水を、送液ポンプを経由し、0.41g/分のスピードで滴下を行った。12gのイオン交換水を加えた時点で、系が白色に変化した。全量の水を入れ終わった後に、30分間攪拌し、得られた懸濁液を、ろ過し、イオン交換水 100gで洗浄し、80℃ 10時間真空乾燥を行い、白色固体2.25gを得た。得られた粉体を走査型電子顕微鏡にて観察したところ、平均粒子径 8.6μm、粒子径分布1.11のポリ(2,6−ジメチルフェニレンエーテル)微粒子であった。なお、本実施例で用いたポリフェニレンエーテルの融解熱量は観測されず、このポリマーのSP値は、計算法より、20.7(J/cm3)1/2であった。
Reference Example 3 Production Method of Resin Fine Particles (Polyphenylene Ether Fine Particles) In a 100 ml four-necked flask, 2.5 g of poly (2,6-dimethylphenylene ether) (weight average molecular weight 55,000) and N-methyl as an organic solvent 2-Pyrrolidone 45 g and polyvinyl alcohol 2.5 g (Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. 'GOHSENOL (registered trademark)' GL-05) were added, and the mixture was heated to 80 ° C. and stirred until all the polymers were dissolved. After returning the temperature of the system to room temperature, 50 g of ion-exchanged water as a poor solvent was dropped at a speed of 0.41 g / min via a liquid feed pump while stirring at 450 rpm. When 12 g of ion exchange water was added, the system turned white. After all the amount of water had been added, the mixture was stirred for 30 minutes, and the resulting suspension was filtered, washed with 100 g of ion-exchanged water, and vacuum-dried at 80 ° C. for 10 hours to obtain 2.25 g of a white solid. . When the obtained powder was observed with a scanning electron microscope, it was poly (2,6-dimethylphenylene ether) fine particles having an average particle size of 8.6 μm and a particle size distribution of 1.11. The heat of fusion of the polyphenylene ether used in this example was not observed, and the SP value of this polymer was 20.7 (J / cm 3 ) 1/2 from the calculation method.
本樹脂微粒子のガラス転移温度を測定したところ、215℃であった。 It was 215 degreeC when the glass transition temperature of this resin fine particle was measured.
参考例4 樹脂微粒子(ポリエーテルイミド微粒子)の製造方法
100mlの4口フラスコの中に、ポリエーテルイミド 2.5g(重量平均分子量 55,000 ジーイープラスチック社製ウルテム1010)、有機溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン 45g、ポリビニルアルコール 2.5g(日本合成化学工業株式会社 ‘ゴーセノール(登録商標)’GL−05)を加え、80℃に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で攪拌をしながら、貧溶媒として50gのイオン交換水を、送液ポンプを経由し、0.41g/分のスピード゛で滴下を行った。12gのイオン交換水を加えた時点で、系が白色に変化した。全量の水を入れ終わった後に、30分間攪拌した。さらに水を50g一括で添加し、得られた懸濁液を、遠心分離機にて、重力加速度の20,000倍にて20分間、遠心分離を行い、上澄み液を取り除いた。得られた固形分を、ろ過し、水 100gで洗浄し、80℃ 10時間真空乾燥を行い、白色固体2.1gを得た。得られた粉体を走査型電子顕微鏡にて観察したところ、真球状であり、平均粒子径 0.7μm、粒子径分布1.13のポリエーテルイミド微粒子であった。なお、本実施例で用いたポリエーテルイミドの融解熱量は観測されず、このポリマーのSP値は、実験法より、24.0(J/cm3)1/2であった。
Reference Example 4 Production Method of Resin Fine Particles (Polyetherimide Fine Particles) In a 100 ml four-necked flask, 2.5 g of polyetherimide (weight average molecular weight 55,000 Ultem 1010 manufactured by GE Plastics) and N-methyl as an organic solvent 2-Pyrrolidone 45 g and polyvinyl alcohol 2.5 g (Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. 'GOHSENOL (registered trademark)' GL-05) were added, and the mixture was heated to 80 ° C. and stirred until all the polymers were dissolved. After returning the temperature of the system to room temperature, 50 g of ion-exchanged water as a poor solvent was added dropwise at a speed of 0.41 g / min via a liquid feed pump while stirring at 450 rpm. When 12 g of ion exchange water was added, the system turned white. After the entire amount of water was added, the mixture was stirred for 30 minutes. Further, 50 g of water was added in a lump, and the resulting suspension was centrifuged at 20,000 times the gravitational acceleration for 20 minutes in a centrifuge to remove the supernatant. The obtained solid content was filtered, washed with 100 g of water, and vacuum-dried at 80 ° C. for 10 hours to obtain 2.1 g of a white solid. When the obtained powder was observed with a scanning electron microscope, it was a spherical shape, and was a polyetherimide fine particle having an average particle size of 0.7 μm and a particle size distribution of 1.13. The heat of fusion of the polyetherimide used in this example was not observed, and the SP value of this polymer was 24.0 (J / cm 3 ) 1/2 from the experimental method.
本樹脂微粒子のガラス転移温度を測定したところ、217℃であった。 It was 217 degreeC when the glass transition temperature of this resin fine particle was measured.
参考例5 樹脂微粒子(ポリアクリロニトリル微粒子)の製造方法
100mlの4口フラスコの中に、ポリアクリロニトリル2.5g(重量平均分子量 610,000、アルドリッチ社製)、有機溶媒としてジメチルスルホキシド 45g、ポリビニルアルコール 2.5g(日本合成化学工業株式会社‘ゴーセノール(登録商標)’ GL−05)を加え、80℃に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で攪拌をしながら、貧溶媒として50gのイオン交換水を、送液ポンプを経由し、0.41g/分のスピードで滴下を行った。12gのイオン交換水を加えた時点で、系が白色に変化した。全量の水を入れ終わった後に、30分間攪拌し、得られた懸濁液を、ろ過し、イオン交換水 100gで洗浄し、80℃ 10時間真空乾燥を行い、白色固体2.0gを得た。得られた粉体を走査型電子顕微鏡にて観察したところ、真球状であり、平均粒子径 16.8μm、粒子径分布1.15の ポリアクリロニトリル微粒子であった。なお、本実施例で用いたポリアクリロニトリルの融解熱量は観測されず、このポリマーのSP値は、計算法より、29.5(J/cm3)1/2であった。
Reference Example 5 Production method of resin fine particles (polyacrylonitrile fine particles) In a 100 ml four-necked flask, 2.5 g of polyacrylonitrile (weight average molecular weight 610,000, manufactured by Aldrich), 45 g of dimethyl sulfoxide as an organic solvent, polyvinyl alcohol 2 0.5 g (Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. 'GOHSENOL (registered trademark)' GL-05) was added, and the mixture was heated to 80 ° C and stirred until all the polymers were dissolved. After returning the temperature of the system to room temperature, 50 g of ion-exchanged water as a poor solvent was dropped at a speed of 0.41 g / min via a liquid feed pump while stirring at 450 rpm. When 12 g of ion exchange water was added, the system turned white. After the entire amount of water was added, the mixture was stirred for 30 minutes, and the resulting suspension was filtered, washed with 100 g of ion-exchanged water, and vacuum-dried at 80 ° C. for 10 hours to obtain 2.0 g of a white solid. . When the obtained powder was observed with a scanning electron microscope, it was a spherical particle, and was a polyacrylonitrile fine particle having an average particle size of 16.8 μm and a particle size distribution of 1.15. The heat of fusion of the polyacrylonitrile used in this example was not observed, and the SP value of this polymer was 29.5 (J / cm 3 ) 1/2 from the calculation method.
本樹脂微粒子のガラス転移温度を測定したところ、101℃であった。 It was 101 degreeC when the glass transition temperature of this resin fine particle was measured.
参考例6 樹脂微粒子(凍結粉砕法によるポリアミド微粒子)の製造方法
非晶ポリアミド (重量平均分子量 18,000エムザベルケ社製‘グリルアミド(登録商標)’TR55)のペレットを液体窒素下において、凍結粉砕を行い、微粉砕されたポリアミド微粒子を得た。 平均粒子径 30μm、粒子径分布指数 3.3であった。走査型電子顕微鏡にて観察したところ、不定形の微粒子であった。
Reference Example 6 Production Method of Resin Fine Particles (Polyamide Fine Particles by Freeze-Crushing Method) Amorphous polyamide (weight average molecular weight: 18,000 MZ Berke's 'Grillamide (registered trademark)' TR55) pellets were freeze-pulverized under liquid nitrogen. Finely pulverized polyamide fine particles were obtained. The average particle size was 30 μm, and the particle size distribution index was 3.3. Observation with a scanning electron microscope revealed that the particles were amorphous.
本樹脂微粒子のガラス転移温度を測定したところ、160℃であった。 It was 160 degreeC when the glass transition temperature of this resin fine particle was measured.
実施例1〜4、比較例1〜3
<潤滑剤組成物の作成方法>
参考例1〜6で作成した樹脂微粒子をポリαオレフィン油(新日鐵化学株式会社製)90質量部に対し、10質量部加え、混合攪拌し、樹脂微粒子入り潤滑剤組成物を作成した。比較例3では樹脂微粒子を用いない以外は同様の操作を行った。
Examples 1-4, Comparative Examples 1-3
<Method for preparing lubricant composition>
10 parts by mass of the resin fine particles prepared in Reference Examples 1 to 6 were added to 90 parts by mass of poly α olefin oil (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), and mixed and stirred to prepare a lubricant composition containing resin fine particles. In Comparative Example 3, the same operation was performed except that the resin fine particles were not used.
<樹脂微粒子入り潤滑剤組成物の潤滑性能試験>
往復摺動試験機を用いこれらの評価を行った。
<Lubrication performance test of lubricant composition containing resin fine particles>
These evaluations were performed using a reciprocating sliding tester.
1μmの厚みで亜鉛めっきを施したSUS314製の基板上に上記潤滑剤組成物を塗布し、垂直荷重50gの力で3mmφの剛球を速度100mm/sec、摺動距離50mm、摺動回数1000回の条件で潤滑性能試験を行い、摺動特性を比較した。 The above-mentioned lubricant composition was applied onto a SUS314 substrate that was galvanized with a thickness of 1 μm, and a 3 mmφ hard sphere was applied at a speed of 100 mm / sec, a sliding distance of 50 mm, and a sliding number of 1000 times with a force of 50 g of vertical load. The lubrication performance test was conducted under the conditions, and the sliding characteristics were compared.
動摩擦係数を測定した結果、摺動回数が1000回の時に、ポリαオレフィン油単独で摺動試験を行ったときの摩擦係数に対して50%未満のものを○、50%以上100%未満であったものを△、100%以上のものを×とした。 As a result of measuring the dynamic friction coefficient, when the number of sliding is 1000 times, the coefficient of friction is less than 50% with respect to the friction coefficient when the poly α-olefin oil alone is subjected to the sliding test. What was present was Δ, and 100% or more was rated as x.
また、この試験の終了後、摺動面に施した亜鉛めっきの剥がれを光学顕微鏡にて観察し、めっき剥がれがないあるいは20%以下のものを○、50%未満のものを△、50%以上剥がれているものを×とした。 Further, after the test, the peeling of the zinc plating applied to the sliding surface is observed with an optical microscope. The plating is not peeled off or 20% or less is ○, less than 50% is Δ, 50% or more What peeled was set as x.
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