CN1957024A - 凹凸粒子及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及凹凸粒子,该粒子由表面上接枝了含有第1官能团的高分子化合物的粒子(A),和表面上接枝了含有可与第1官能团进行反应的第2官能团的高分子化合物的粒子(B)通过第1及第2官能团的化学键进行结合而形成。由于该凹凸粒子中的核粒子和凸部粒子得到了牢固地结合,因此即使凸部粒子的粒径大,也能够防止凸部粒子从核粒子上易于剥落的问题。

Description

凹凸粒子及其制造方法
技术领域
本发明涉及凹凸粒子及其制造方法。
背景技术
近年来,对微米粒子的开发已经活跃起来,复合粒子的功能也得到了一定程度的提高。
在复合粒子中,特别是表层部分具有凹凸的粒子(以下称为凹凸粒子),由于可以增大粒子本身的表面积,因而人们正在研究将其广泛用于例如塑料树脂改性剂、涂料用功能化剂、有机颜料、电子材料、调色剂粒子、光学材料、分隔材料,粘接剂、粘合剂、食品、化妆品、生物化学用载体等。
通常,这种凹凸粒子基本上都是采用电气法或物理方法,使核粒子与形成突起部分(凸部)的微粒子在表层部位进行附着而制成的。
特别是对于核粒子或形成突起部分的微粒子中的至少一方为聚合物粒子的情况,已经研究了通过使用冲击力、热或溶剂等,使固化的粒子相互熔结或将各粒子埋入等,从而制作凹凸粒子的方法(专利文献1:日本专利第2762507号公报、专利文献2:日本专利第3374593号公报)。
但是,作为例如采用静电等电附着或通过冲击力等物理附着形成的凹凸粒子,存在着突起的部分从核粒子上易于剥落的问题,取决于粒子的用途,上述缺点可能会造成不良影响。
另外,当通过热熔结进行埋入式附着、或通过混杂***等施加机械热能进行附着时,虽然能够在一定程度上解决突起部分剥落的问题,但该问题有时还强烈取决于核粒子和突起部分的玻璃化转变温度或软化温度,难以说得到了完美解决。而且,当对该凹凸粒子施加镀敷处理等各种处理时,很可能会出现粒子相互粘附、凝集、粒径波动、使粒子损伤等情况。
鉴于这些问题,有人已经研究了使表面具有反应性官能团的粒子相互进行化学键,从而对粒子进行包覆的方法(专利文献3:日本专利申请公开2001-342377号公报)。
该专利文献3的技术在包覆粒子具有微小粒径时比较有用。
但是,当为了进一步增大表面积而考虑增大构成凹凸粒子的凸部粒子的粒径时,由于负载面积大而使凸部易于剥落,这就需要更牢固地结合。
专利文献1:日本专利第2762507号公报
专利文献2:日本专利第3374593号公报
专利文献3:日本专利申请公开2001-342377号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明是鉴于以上情况而做出的,目的是提供一种凹凸粒子及其制造方法,由于所述凹凸粒子的核粒子和凸部粒子得到了牢固结合,因此即使凸部粒子的粒径变大,也可以防止凸部粒子容易从核粒子上剥落的问题。
解决问题的手段
为了达到上述目的,本发明人反复进行深入研究,结果发现在由表面上接枝了含有第1官能团的高分子化合物的粒子(A),和表面上接枝了含有可与该第1官能团进行反应的第2官能团的高分子化合物的粒子(B)通过上述第1官能团及第2官能团的化学键进行结合而形成的凹凸粒子中,粒子(A)和粒子(B)的结合牢固,粒子(B)难以剥落,从而完成了本发明。
也就是说,本发明提供:
1、凹凸粒子,其特征在于由表面上接枝了含有第1官能团的高分子化合物的粒子(A),和表面上接枝了含有可与该第1官能团进行反应的第2官能团的高分子化合物的粒子(B)通过上述第1官能团及第2官能团的化学键进行结合而形成。
2、1所述的凹凸粒子,其特征在于上述化学键是在能够溶解上述含有第1官能团的高分子化合物和含有第2官能团的高分子化合物的介质中形成的。
3、1或2所述的凹凸粒子,其特征在于上述粒子(A)为球状或近似球状粒子。
4、1~3中任一项所述的凹凸粒子,其特征在于上述粒子(A)及粒子(B)中的至少一方为有机聚合物粒子。
5、1~4中任一项所述的凹凸粒子,其特征在于上述第1及第2官能团选自活性氢基、碳化二亚胺基、唑啉基及环氧基中的至少一种。
6、5所述的凹凸粒子,其特征在于上述第1及第2官能团中的至少一方为碳化二亚胺基。
7、1~4中任一项所述的凹凸粒子,其特征在于上述第1及第2官能团的组合是选自羟基、羧基、氨基及巯基中的至少一种基团与碳化二亚胺基团的组合。
8、1~7中任一项所述的凹凸粒子,其特征在于上述粒子(A)的平均粒径为0.1~1000μm。
9、凹凸粒子的制造方法,其特征在于将表面上接枝了含有第1官能团的高分子化合物的粒子(A),和表面上接枝了含有可与该第1官能团进行反应的第2官能团的高分子化合物的粒子(B)在能够溶解这些粒子(A)、(B)表面上的各高分子化合物的至少一种溶剂的存在下进行混合,使上述第1官能团及第2官能团进行反应。
10、9所述的凹凸粒子的制造方法,其特征在于在上述溶剂100g中,上述各高分子化合物分别至少溶解0.01g。
发明效果
根据本发明的凹凸粒子,粒子(A)和粒子(B)的结合牢固,粒子(B)难以剥落,结果就可以保持凸部的机械强度。
因此,可以通过增大构成凸部的粒子(B)的粒径来实现凹凸粒子特有的比表面积增大作用,从而提供在粘接性、密合性、粘合性、分散性等方面具有优异效果的功能性粒子。
这种凸部粘接强度优异的本发明凹凸粒子可适用于静电显影剂、LCD隔离物、银盐膜用表面改性剂、磁带用膜改性剂、热敏纸走纸稳定剂、调色剂等电子工业领域、油墨、粘接剂、粘合剂、光扩散剂、涂料、纸涂布·信息记录纸等纸用涂布剂等化学领域、芳香剂、低收缩剂、纸、牙科材料、树脂改性剂等一般工业领域、液态或粉末状化妆品中添加的润滑剂及体质颜料等化妆品领域、抗原抗体反应检查用粒子等医疗领域、医药及农药领域、建筑领域、汽车领域等广阔的领域中。
附图说明
[图1]显示了实施例1中得到的凹凸粒子的SEM照片。还有,图1中标尺上的1格表示0.5μm。
实施发明的最佳方式
以下,对本发明进行详细说明。
本发明涉及的凹凸粒子的的特征在于,由表面上接枝了含有第1官能团的高分子化合物(以下称为含有第1官能团的高分子化合物)的粒子(A),和表面上接枝了含有可与该第1官能团进行反应的第2官能团的高分子化合物(以下称为含有第2官能团的高分子化合物)的粒子(B)通过第1官能团及第2官能团的化学键进行结合而形成。
在本发明中,“粒子”是包含乳液等之类分散于介质中而形成的形态的概念。另外,可以是固化的粒子,也可以是半固化状态的粒子。
在本发明的凹凸粒子中,凸部是由粒子(B)所形成的部分。该凸部可以由单个粒子(B)(初级粒子)形成,也可以由多个粒子(B)凝集形成,但是如果考虑提高凸部的强度,则优选粒子(A)表面上结合平均3个以上的未凝集的单分散初级粒子(B)。
由粒子(B)如此形成的凸部数没有特别限定,只要粒子(A)表面上至少存在3个左右即可,但是由于优选值随粒子(A)的表面积及粒子(B)的平均粒径等而变化,因此优选从凹凸粒子的用途、凸部的间隔等方面进行考虑来将其调节到适宜的数值。
凸部的相互间隔是任意的,可以是均匀的,也可以是随机的,该间隔可以通过改变粒子(A)及粒子(B)的粒径、官能团的种类、官能团的含量、粒子(A)及粒子(B)的使用比例、反应温度等各种条件,而使其发生变化。
粒子(A)及粒子(B)的形状没有特别限定,可以形成任意的粒子形状,但是,近年来人们期待着更高精度的凹凸粒子,就此而言,优选至少粒子(A)为球状或近似球状的粒子。
化学键没有特别的限定,只要是共价键、配位键、离子键、金属键等化学键即可,但是,如果考虑使粒子(A)和粒子(B)的键合更牢固的话,则优选共价键。
另外,上述化学键的形成方法是任意的,但是特别优选在可以使含有第1官能团的高分子化合物和含有第2官能团的高分子化合物分别进行溶解的介质中形成。
通过这种在可以使各高分子化合物分别进行溶解的介质中使第1及第2官能团进行反应,与在它们未被溶解状态下使各官能团进行反应的情况相比,可以最大限度地利用高分子化合物中的官能团,即,反应点增大,结果键合面积也增大,因此可以使粒子(A)及粒子(B)的结合更为牢固。
对于构成粒子(A)及粒子(B)的材料,没有特别的限定,两者均可以为有机材料、无机材料(包括金属材料)中的任一种,但是根据用途最好不要造成高比重,而且,由于有时需要弹性,因此优选粒子(A)及粒子(B)中的至少一方为有机材料,特别优选为有机聚合物粒子,最优选粒子(A)为有机聚合物粒子。
在这种情况下,作为粒子(A)及粒子(B)的结构,两者可以均为单层结构,也可以是用被覆成分覆盖粒子(A)及粒子(B)的表面而形成的多层结构。
作为有机材料,例如可以列举交联与非交联的树脂粒子、有机颜料、蜡类等。
作为交联及非交联的树脂粒子,例如可以列举苯乙烯类树脂粒子、丙烯酸类树脂粒子、甲基丙烯酸类树脂粒子、聚乙烯类树脂粒子、聚丙烯类树脂粒子、有机硅类树脂粒子、聚酯类树脂粒子、聚氨酯类树脂粒子、聚酰胺类树脂粒子、环氧类树脂粒子、聚乙烯醇缩丁醛类树脂粒子、松香类树脂粒子、萜烯类树脂粒子、酚醛类树脂粒子、蜜胺类树脂粒子、三聚氰二胺类树脂粒子等。
作为有机颜料,可以列举偶氮类、缩聚偶氮类、金属配合物偶氮类、苯并咪唑酮类、酞菁类(蓝、绿)、硫靛蓝类、蒽醌类、黄烷士酮类、阴丹士林类、蒽吡啶类、皮蒽酮类、异吲哚啉酮类、二萘嵌苯类、苝酮类及喹吖啶酮类等有机颜料。
作为蜡类,可以列举坎台里蜡、巴西棕榈蜡、米蜡等植物类天然蜡,蜂蜡、羊毛脂等动物类天然蜡,褐煤蜡、地蜡等矿物类天然蜡,石蜡、微晶蜡、矿脂等天然石油类蜡,聚乙烯蜡、费托合成蜡等合成烃蜡,褐煤蜡衍生物、石蜡衍生物等改性蜡,硬化蓖麻油衍生物等氢化蜡,合成蜡等。
在上述各种有机材料中,如果从获得具有均匀粒径的粒子的容易性、赋予官能团的容易性及粒子的单分散性等方面考虑,则特别优选使用交联与非交联的树脂粒子,具体来说,优选使用苯乙烯类树脂粒子、丙烯酸类树脂粒子、甲基丙烯酸类树脂粒子等乙烯基类树脂粒子。
这些树脂粒子可以单独使用1种或组合使用2种以上。
还有,当粒子(A)及粒子(B)的成核粒子是由高分子化合物构成的粒子时,其平均分子量没有特别的限定,但通常以重均分子量计为1,000~3,000,000左右。重均分子量是通过凝胶渗透色谱测定的值。
作为无机材料,例如可以列举氧化铝、氧化钛、钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙、钛酸锶、氧化锌、硅砂、粘土、云母、硅灰石、硅藻土、氧化铬、氧化铈、氧化铁、三氧化锑、氧化镁、氧化锆、氧化铝、氢氧化镁、氢氧化铝、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、二氧化硅、碳化硅、氮化硅、碳化硼、碳化钨、碳化钛、碳黑、金、铂、钯、银、钌、铑、锇、铱、铁、镍、钴、铜、锌、铅、铝、钛、钒、铬、锰、锆、钼、铟、锑、钨等金属,或它们的合金、金属氧化物、水合金属氧化物、无机颜料、碳、陶瓷等的粉末,微粒等。这些物质可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
还有,上述有机材料及无机材料可以直接使用市售产品,也可以使用将这些市售产品预先用偶联剂等表面处理剂进行改性过的材料。
作为表面处理剂,例如可以列举油酸等不饱和脂肪酸、油酸钠、油酸钙、油酸钾等不饱和脂肪酸金属盐、脂肪酸酯、脂肪酸醚、表面活性剂、甲基丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、正十八烷基甲基二乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(4-氯磺酰基)乙基三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯乙基三甲氧基硅烷等烷氧基硅烷类等硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝偶联剂等,但并不局限于这些物质。
作为粒子(A)和粒子(B)的优选组合,例如,可以列举如下所述的情况。
(1)粒子(A)
苯乙烯类树脂粒子、丙烯酸类树脂粒子、甲基丙烯酸类树脂粒子等
(2)粒子(B)
氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化锌、氢氧化镁、氢氧化铝等
作为含有第1官能团的高分子化合物、含有第2官能团的高分子化合物中的各官能团,没有特别的限定,可以按以下方式进行任意选择,即,形成使两者的官能团间能进行化学键的组合。
作为具体的官能团,例如可以列举乙烯基、氮丙啶基、唑啉基、环氧基、硫代环氧基、酰胺基、异氰酸酯基、碳化二亚胺基、乙酰乙酰基、羧基、羰基、羟基、氨基、醛基、巯基、磺酸基等。
优选第1官能团及第2官能团中的至少一方是选自反应性高、易形成牢固键合的活性氢基团(氨基、羟基、羧基、巯基等)、碳化二亚胺基、环氧基及唑啉基中的至少一种官能团,特别优选碳化二亚胺基。
另外,作为活性氢基团(氨基、羟基、羧基、巯基等),由于具备它的有机化合物较丰富,且可通过自由基聚合等方便地赋予多种官能团,因此是优选使用的。上述各种官能团可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为第1及第2官能团的组合,特别优选的是选自羟基、羧基、氨基及巯基中的至少一种基团与碳化二亚胺基团的组合,由此,可以使粒子(A)及粒子(B)具有更高的粘接强度。
作为可用于本发明的含有第1及第2官能团的高分子化合物及可以形成这些各种高分子化合物的物质,例如可以列举以下化合物。
(1)含有乙烯基的化合物
作为可形成高分子化合物的含有乙烯基的化合物,例如可以列举(i)苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对乙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对正丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对正己基苯乙烯、对正辛基苯乙烯、对正壬基苯乙烯、对正癸基苯乙烯、对正十二烷基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对苯基苯乙烯、对氯苯乙烯、3,4-二氯苯乙烯等苯乙烯类;(ii)丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸苯酯、α-氯代丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酯等(甲基)丙烯酸酯类;(iii)醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等乙烯酯类;(iv)丙烯腈、甲基丙烯腈等(甲基)丙烯酸衍生物;(v)乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基异丁基醚等乙烯基醚类;(vi)乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮、甲基异丙烯基酮等乙烯基酮类;(vii)N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚、N-乙烯基吡咯烷酮等N-乙烯基化合物;(viii)氟乙烯、偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸四氟丙酯等具有氟化烷基的(甲基)丙烯酸酯类,二乙烯基苯、二乙烯基萘、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、甘油丙烯酰氧基二甲基丙烯酸酯、N,N-二乙烯基苯胺、二乙烯基醚、二乙烯基硫醚、二乙烯基砜等多官能的含有乙烯基的化合物等的(共)聚合物。这些化合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
(2)含氮丙啶基的化合物
作为含氮丙啶基的化合物,例如可以列举丙烯酰基氮丙啶、甲基丙烯酰基氮丙啶、丙烯酸-2-氮丙啶乙酯、甲基丙烯酸-2-氮丙啶乙酯等的(共)聚合物。这些化合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
(3)含唑啉基的化合物
作为可用于本发明的含唑啉基的化合物,没有特别的限定,优选使用具有3个以上唑啉环的化合物等。
作为具体例子,可以列举由2-乙烯基-2-唑啉、2-乙烯基-4-甲基-2-唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-唑啉等具有唑啉基且含有不饱和双键的单体形成的(共)聚合物。
作为含有唑啉基的高分子化合物,也可以使用市售产品,例如可以列举Epocros系列的WS-500、WS-700、K-1010E、K-2010E、K-1020E、K-2020E、K-1030E、K-2030E、RPS-1005等(均为日本触媒株式会社制造)。
另外,由于近年来从减轻环境负荷方面考虑,常常使用水或水溶性介质,因此作为含唑啉基的高分子化合物,优选使用水溶性或亲水性的化合物。作为具体例子,可以列举上述Epocros系列中的WS-500、WS-700等水溶性含有唑啉基的化合物。
(4)含有环氧基的化合物
作为可用于本发明中的含有环氧基的化合物,没有特别的限定,优选具有2个以上环氧基的化合物。
作为具体例子,可以列举由缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯、(β-甲基)缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯、3,4-环氧环己基(甲基)丙烯酸酯、烯丙基缩水甘油基醚、3,4-环氧基乙烯基环己烷、二(β-甲基)缩水甘油基苹果酸酯、二(β-甲基)缩水甘油基富马酸酯等含有不饱和双键的单体通过加聚等形成的(共)聚合物;乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、六亚甲基二醇二缩水甘油醚、环己二醇二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚等脂肪族多元醇的缩水甘油醚类;聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚四亚甲基二醇二缩水甘油醚等聚烷撑二醇的缩水甘油醚类;聚酯树脂类的多缩水甘油基化产物;聚酰胺树脂类的多缩水甘油基化产物;双酚A类环氧树脂;苯酚酚醛清漆类环氧树脂;环氧聚氨酯类树脂等。这些物质可以单独使用,也可同时使用2种以上。这些物质可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
作为含有环氧基的化合物,可以使用市售产品,例如可以列举“Denacol”系列的DenacolEX-611、-612、-614、-614B、-622、-512、-521、-411、-421、-313、-314、-321、-201、-211、-212、-252、-810、-811、-850、-851、-821、-830、-832、-841、-861、-911、-941、-920、-931、-721、-111、-212L、-214L、-216L、-321L、-850L、-1310、-1410、-1610、-610U(均为ナガセケムテツク(株)制造)等。
在这种情况下,也由于近年来从减轻环境负荷方面考虑,常常使用水或水溶性介质,因此作为含有环氧基的化合物,优选使用水溶性或亲水性的化合物。作为具体例子,可以列举上述含有环氧基的化合物中的(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)丙二醇二缩水甘油醚等(聚)烷撑二醇二缩水甘油醚类,甘油聚缩水甘油醚、二甘油聚缩水甘油醚等(多)甘油聚缩水甘油醚类,山梨糖醇聚缩水甘油醚类等水溶性的含有环氧基的化合物。
(5)含有酰胺基的化合物
作为含有酰胺基的化合物,例如可以列举(甲基)丙烯酰胺、α-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基-对苯乙烯磺酰胺、N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙氨基丙基(甲基)丙烯酸酯、N-[2-(甲基)丙烯酰氧乙基]哌啶、N-[2-(甲基)丙烯酰氧乙烯]吡咯烷酮、N-[2-(甲基)丙烯酰氧乙基]吗啉、4-(N,N-二甲氨基)苯乙烯、4-(N,N-二乙氨基)苯乙烯、4-乙烯基吡啶、2-二甲氨基乙基乙烯基醚、2-二乙氨基乙基乙烯基醚、4-二甲氨基丁基乙烯基醚、4-二乙氨基丁基乙烯基醚及6-二甲氨基己基乙烯基醚等的(共)聚合物等。这些物质可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
(6)含有异氰酸酯基的化合物
作为可用于本发明中的含有异氰酸酯基的化合物,可以列举4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、间四甲基二甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯的混合物、粗甲苯二异氰酸酯、粗亚甲基二苯基二异氰酸酯、4,4’4”-三苯基亚甲基三异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、六亚甲基-1,6-二异氰酸酯、联甲苯胺二异氰酸酯、氢化亚甲基二苯基二异氰酸酯、间苯基二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、4,4’-二亚苯基二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、3,3’-二甲氧基-4,4’-联苯二异氰酸酯、3,3’-二甲基二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等或使它们聚合(例如脲改性、聚氨酯改性等)而形成的末端具有异氰酸酯基的聚合物、异氰酸酯乙基(甲基)丙烯酸酯、异氰酸酯丙基(甲基)丙烯酸酯、间异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯等含有异氰酸酯基的乙烯基类单体等聚合而成的化合物等。这些化合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
(7)含有碳化二亚胺基的高分子化合物
作为可用于本发明的含有碳化二亚胺基的高分子化合物,没有特别的限定,例如可以列举下述式表示的化合物。
Ax-(R1-X)n-R2-Ay…(I)
(式中,Ax、Ay相互独立地表示相同或不同种类的链段,R1、R2相互独立地表示2价以上的有机基团,X表示碳化二亚胺基,n表示2以上的整数。)
作为上述2价以上的有机基团,可以列举烃基、含有氮原子或氧原子的有机基团等,但优选为2价的烃基。作为2价的烃基,例如列举可以为直链、支化、环状中的任一种的C1~C16亚烷基、或C6~C16的芳基或的C7~C18芳烷基等。
上述式(I)所示的碳化二亚胺化合物可以通过在促进碳化二亚胺化的催化剂的存在下处理有机多异氰酸酯化合物的异氰酸酯基来进行制造。
具体来说,例如可以采用日本专利申请公开昭51-61599号公报中公开的方法或L.M.Alberino等的方法(J.Appl.Polym.Sci.,21,190(1990))、日本专利申请公开平2-292316号公报中公开的方法等进行制造。
作为原料的有机多异氰酸酯化合物可以列举与上述(7)的含有异氰酸酯基的高分子化合物中所例示的物质相同的化合物。
碳化二亚胺化反应是在碳化二亚胺化催化剂的存在下,对异氰酸酯化合物进行加热而进行的反应。此时,通过在适当阶段添加具有与异氰酸酯基团有反应性的官能团的化合物作为封端剂,对碳化二亚胺化合物的末端进行封闭(链段化),可以调节分子量(聚合度)。另外,聚合度也可以通过多异氰酸酯化合物等的浓度、反应时间进行调节。还有,取决于用途,也可以是末端未封闭而仍保留异氰酸酯基的。
作为封端剂,可以列举具有羟基、伯氨基或仲氨基、羧基、硫醇基、异氰酸酯基的化合物等。通过对碳化二亚胺化合物的末端进行封闭(链段化),可以调节分子量(聚合度)。
在这种情况下,也由于近年来从减轻环境负荷方面考虑,常常使用水或水溶性介质,因此作为碳化二亚胺化合物,优选具有水溶性或亲水性链段的品种。
作为水溶性或亲水性链段(上述式中的Ax、Ay),没有特别的限定,只要是具有亲水基、能够使碳化二亚胺化合物达到水溶性链段即可。作为具体例子,可以列举羟基乙烷磺酸钠、羟基丙烷磺酸钠等至少具有一个反应性羟基的烷基磺酸盐的残基,2-二甲氨基乙醇、2-二乙氨基乙醇、3-二甲氨基-1-丙醇、3-二乙氨基-1-丙醇、3-二乙氨基-2-丙醇、5-二乙氨基-2-丙醇、2-(二正丁氨基)乙醇等二烷基氨基醇残基的季盐,3-二甲氨基-正丙基胺、3-二乙氨基-正丙基胺、2(二乙氨基)乙基胺等二烷基氨基烷基胺残基的季盐,聚(氧乙烯)单甲基醚、聚(氧乙烯)单乙基醚、聚(氧乙烯·氧丙烯)单甲基醚、聚(氧乙烯·氧丙烯)单乙基醚等具有至少一个反应性羟基的聚(氧化烯)残基等。还有,这些形成亲水性的链段(Ax、Ay)可以单独使用1种,或组合使用2种以上,也可以作为共聚成的混合化合物使用。
(8)含有乙酰乙酰基的化合物
作为含有乙酰乙酰基的化合物,例如可以列举乙酰乙酸烯丙酯、乙酰乙酸乙烯酯、2-乙酰乙酰氧乙基丙烯酸酯、2-乙酰乙酰氧乙基甲基丙烯酸酯、2-乙酰乙酰氧丙基丙烯酸酯、2-乙酰乙酰氧丙基甲基丙烯酸酯等的(共)聚合物。这些物质可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
(9)含有羧基的化合物
作为含有羧基的化合物,没有特别的限定,例如可以列举丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸、衣康酸单丁酯、马来酸单丁酯等各种不饱和单或二羧酸类或不饱和二元酸类等的(共)聚合物。这些物质可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
(10)含有羰基的化合物
作为含有羰基的化合物,例如可以列举丙酮、甲乙酮、苯乙酮等酮类,醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酸甲酯、丙烯酸乙酯、丁内酯等酯类。这些物质可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
(11)含有羟基的化合物
作为含有羟基的化合物,例如可以列举2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、3-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羟丁基(甲基)丙烯酸酯等含有羟基的(甲基)丙烯酸类单体(共)聚合形成的化合物,聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯等聚烷撑二醇(甲基)丙烯酸类化合物及使它们共聚而形成的化合物,羟乙基乙烯基醚、羟丁基乙烯基醚等羟烷基乙烯基醚类化合物,烯丙醇、2-羟基乙基烯丙基醚等含有羟基的烯丙基化合物及使它们(共)聚合而形成的化合物等。这些物质可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
另外,作为含有羟基的化合物,例如还可以使用聚乙烯醇(PVA)等的完全皂化或部分皂化树脂、由醋酸乙烯酯和其它乙烯基单体的共聚物构成的含有醋酸酯的聚合物的皂化树脂等含有羟基的聚合物。
(12)含有氨基的化合物
作为含有氨基的化合物,例如可以列举使丙烯酸氨基乙酯、丙烯酸N-丙氨基乙酯、甲基丙烯酸N-乙氨基丙酯、甲基丙烯酸N-苯氨基乙酯、甲基丙烯酸N-环己氨基乙酯等含有氨基的丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯衍生物进行(共)聚合而形成的化合物、使烯丙胺、N-甲基烯丙胺等烯丙胺类衍生物、对氨基苯乙烯等含有氨基的苯乙烯类衍生物、2-乙烯基-4,6-二氨基-S-三嗪等三嗪衍生物等进行(共)聚合而形成的化合物等,其中优选具有伯氨基或仲氨基的化合物。这些物质可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
(13)含有醛基的化合物
作为含有醛基的化合物,例如可以列举(甲基)丙烯醛的聚合物等。
(14)含有巯基的化合物
作为含有巯基的化合物,例如(甲基)丙烯酸2-巯基乙酯、(甲基)丙烯酸2-巯基-1-羧乙酯、N-(2-巯乙基)丙烯酰胺、N-(2-巯基-1-羧乙基)丙烯酰胺、N-(2-巯乙基)甲基丙烯酰胺、N-(4-巯苯基)丙烯酰胺、N-(7-巯萘基)丙烯酰胺、马来酸单2-巯乙基酰胺等的(共)聚合物,或具有巯基的聚乙烯醇改性物等含有巯基的高分子化合物等。这些物质可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
(15)含磺酸基的化合物
作为含有磺酸基的化合物,例如可以列举乙烯磺酸、乙烯基磺酸、(甲基)烯丙基磺酸等链烯磺酸,苯乙烯磺酸、α-甲基苯乙烯磺酸等芳香族磺酸、C1~C10烷基(甲基)烯丙基磺基琥珀酸酯、磺基丙基(甲基)丙烯酸酯等磺基C2~6烷基(甲基).丙烯酸酯、甲基乙烯基磺酸酯、2-羟基-3-(甲基)丙烯酰氧丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰氨基-2,2-二甲基乙磺酸、3-(甲基)丙烯酰氧乙磺酸、3-(甲基)丙烯酰氧-2-羟基丙磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、3-(甲基)丙烯酰胺-2-羟基丙磺酸等含有磺酸基的不饱和酯及它们的盐的(共)聚合物等。
还有,作为含有第1及第2官能团的高分子化合物,还可以使用作为含有上述各官能团的高分子化合物的原料的、含有官能团的聚合性单体与其它聚合性单体进行共聚而形成的共聚物。
作为该可共聚的聚合性单体,例如可以列举(i)苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对乙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对正丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对正己基苯乙烯、对正辛基苯乙烯、对正壬基苯乙烯、对正癸基苯乙烯、对正十二烷基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对苯基苯乙烯、对氯苯乙烯、3,4-二氯苯乙烯等苯乙烯类;(ii)丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸苯酯、α-氯代丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酯等(甲基)丙烯酸酯类;(iii)醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等乙烯酯类;(iv)丙烯腈、甲基丙烯腈等(甲基)丙烯酸衍生物;(v)乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基异丁基醚等乙烯基醚类;(vi)乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮、甲基异丙烯基酮等乙烯基酮类;(vii)N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚、N-乙烯基吡咯烷酮等N-乙烯基化合物;(viii)氟乙烯、偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸四氟丙酯等具有氟化烷基的(甲基)丙烯酸酯类等。这些化合物可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
作为上述含有第1及第2官能团的高分子化合物的优选品种,例如可以列举苯乙烯类树脂、丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚乙烯类树脂、聚丙烯类树脂、有机硅类树脂、聚酯类树脂、聚氨酯类树脂、聚酰胺类树脂、环氧类树脂、聚乙烯醇缩丁醛类树脂、松香类树脂、萜烯类树脂、酚类树脂、蜜胺类树脂、三聚氰二胺类树脂、唑啉类树脂、碳化二亚胺类树脂等,这些树脂可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
作为在上述粒子(A)及粒子(B)的核粒子表面接枝含有第1及第2官能团的高分子化合物的方法,没有特别的限定,可以采用公知的各种方法。
在有机粒子的情况下,通过在预先制备的有机核粒子表面上进一步包覆含有官能团的高分子化合物,可以得到表面具有该含有官能团的高分子化合物的有机粒子。
作为有机核粒子,没有特别的限定,只要不溶于接枝所使用的反应介质即可,可以使用上述各种合成树脂的微粒或天然高分子微粒等。在这种情况下,也可以用上述表面处理剂对有机核粒子进行处理。
在无机粒子的情况下,例如也可以通过在无机粒子或用表面处理剂处理过的无机粒子的表面上进一步包覆含有官能团的高分子化合物,形成具有该含有官能团的高分子化合物的无机-有机复合粒子。
作为在有机核粒子及无机粒子的表面接枝含有官能团的高分子化合物的方法,没有特别的限定,例如可以列举使用喷雾干燥器的方法、种子聚合法、核粒子对含有官能团的高分子化合物的吸附法、使含有官能团的高分子化合物与核粒子进行化学键的接枝聚合法等。
作为接枝化的反应条件,由于随反应种类、所使用的原料种类、导入的官能团种类或含有官能团的高分子化合物的种类、粒子浓度、粒子比重等变化,因此不能进行笼统地规定,但是反应温度为10~200℃,优选为30~130℃,更优选为40~90℃。另外,优选在反应时,采用能够使粒子得到均匀分散的速度进行搅拌。
另外,优选在溶剂的存在下进行接枝反应。通过在溶剂存在下进行接枝反应,作为原料使用的核粒子(有机粒子、无机粒子)、由反应获得的粒子就不会因施加过大的冲击力而使物性受到损害,不仅可以在表面上均匀地引入官能团,而且可以形成单分散状态的粒子(A)、粒子(B)。
作为反应溶剂,没有特别的限定,可以根据所使用的原料等从通常的溶剂中适宜选择。作为可使用的反应溶剂,例如可以列举水、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、异戊醇、叔戊醇、1-己醇、2-甲基-1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、2-乙基丁醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、2-辛醇、2-乙基-1-己醇、苄醇、环己醇等醇类;甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、异丙基溶纤剂、丁基溶纤剂、二乙二醇单丁基醚等醚醇类;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类;醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酸乙酯、乙酸溶纤剂等酯类;戊烷、2-甲基丁烷、正己烷、环己烷、2-甲基戊烷、2,2-二甲基丁烷、2,3-二甲基丁烷、庚烷、正辛烷、异辛烷、2,2,3-三甲基戊烷、癸烷、壬烷、环戊烷、甲基环戊烷、甲基环己烷、乙基环己烷,对薄荷烷、二环己基、苯、甲苯、二甲苯、乙苯等脂肪族或芳香族烃类;四氯化碳、三氯乙烯、氯苯、四溴乙烷等卤化烃类;乙基醚、二甲基醚、三烷、四氢呋喃等醚类;甲缩醛、二乙基乙缩醛等缩醛类;甲酸、醋酸、丙酸等脂肪酸类;硝基丙烯、硝基苯、二甲胺、单乙醇胺、吡啶、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等含硫、氮的有机化合物类等。这些溶剂可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
作为接枝化方法,可以列举如上所述的各种方法,其中优选接枝聚合,因为(1)可以形成比较厚,且即使长时间分散于溶剂中也难以溶解的聚合物层;(2)通过替换单体种类,可以赋予多种官能团,从而赋予表面特性;(3)如果基于粒子表面上引入的聚合引发基团进行聚合,则可以进行高密度地接枝。
在这种情况下,可以列举通过接枝聚合预先制备出接枝链后,将其化学键到粒子表面的方法、在粒子表面进行接枝聚合的方法,在本发明中可以使用任一种方法,但是如果从增加粒子表面的接枝链密度的方面考虑,则优选使用难以受到立***阻等影响的后一种方法。
还有,作为有机核粒子及无机粒子与接枝链的化学键,可以列举共价键、氢键、配位键等。
作为接枝聚合反应,可以列举自由基聚合、离子聚合、氧化阴离子聚合、开环聚合等加成聚合,消去聚合、脱氢聚合、脱氮聚合等缩聚,加聚、异构化聚合、转移聚合等氢转移聚合,加成缩合等,特别优选自由基聚合,因为其简便且经济性优异,常常被用于各种高分子的工业合成。另外,在想要对接枝链的分子量及分子量分布或接枝密度进行控制的情况下,也可以使用活性自由基聚合。
还有,活性自由基聚合大致分为以下3类:(i)通过热或光等可逆地切断潜伏物质P-X的共价键,使其离解为P自由基和X自由基而进行活化,从而引起聚合的离解-结合机理;(ii)在过渡金属配合物的作用下使P-X活化而引起聚合的原子转移机理(ATRP);(iii)P-X与其它自由基发生交换反应而引起聚合的交换链转移机理,本发明中可以采用任意一种。
接枝聚合的条件没有特别的限定,可以根据所使用的单体等采用公知的各种条件。
例如,如果以在有机聚合物粒子或无机粒子表面上进行自由基聚合来进行接枝的情况为例,则相对于粒子上引入的(或原来存在的)反应性官能团0.1mol,可与其反应的单体(作为含第1或第2官能团的高分子化合物的原料的单体)的量为1~300mol,聚合引发剂的使用量通常为0.005~30mol。另外,聚合温度通常为-20~1000℃,聚合时间通常为0.2~72小时。
还有,在使含有官能团的单体接枝聚合于有机核粒子、无机粒子的表面上而制备粒子(A)、粒子(B)的情况下,还可以根据使用的用途使用适量的交联剂。
如果例示具体的代表性物质,则可列举二乙烯基苯、二乙烯基萘等芳香族二乙烯基化合物;乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、甘油丙烯酰氧基二甲基丙烯酸酯、N,N-二乙烯基苯胺、二乙烯基醚、二乙烯基硫醚、二乙烯基砜等化合物。这些化合物可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
作为自由基聚合中使用的聚合引发剂,没有特别的限定,可以从公知的自由基聚合引发剂中进行适当地选择。作为具体例子,可以列举过氧化苯甲酰、枯基过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过硫酸钠、过硫酸铵等过氧化物,偶氮二异丁腈、偶氮二甲基丁腈、偶氮二异戊腈等偶氮类化合物等。这些引发剂可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
另外,作为聚合溶剂,可以根据目的粒子、使用的原料单体等从上述各种溶剂中进行适宜地选择。
还有,在通过聚合反应制备粒子(A)及粒子(B)的情况下,可以根据所使用的聚合方法,适当地配合通常的高分子合成中所使用的公知的(高分子)分散剂、稳定剂、乳化剂、表面活性剂、催化剂(反应促进剂)等。
通过接枝聚合而形成的聚合物层,不仅可以通过在有机核粒子或无机粒子表面上进行接枝聚合而形成,也可以如先前所述那样,使预先形成的含有官能团的高分子化合物与粒子表面的反应性官能团进行反应而形成。在这种情况下,含有官能团的高分子化合物与核粒子的配合比例没有特别的限定,例如相对于核粒子所具有的反应性官能团,可以使含有官能团的高分子化合物的添加量以当量比计为0.3~30左右,优选以当量比计为0.8~20,更优选以当量比计为1~10。
含有官能团的高分子化合物的添加量即使以当量比计超过30,仍可以制备表面接枝了含有官能团的高分子化合物的粒子(A)及粒子(B),但是由于未反应高分子化合物的残留量大,在制造上往往不是优选的。另一方面,添加量以当量比计不足0.3时,以所获得的粒子(A)(或粒子(B))为原料的凹凸粒子的凸部的粘合性可能下降。
还有,核粒子与含有官能团的高分子化合物的反应方法,例如可以列举脱水反应、亲核取代反应、亲电取代反应、亲电加成反应、吸附反应等。
在本发明的凹凸粒子中,粒子(B)的平均粒径没有特别的限定,只要小于粒子(A)的平均粒径即可,但是通常优选为粒子(A)的平均粒径的1/2以下,更优选为1/5以下,进一步优选为1/8以下,其上限优选为100μm左右。另外,最好平均粒径的上限为100μm以下,优选为20μm以下,更优为5μm以下左右。另一方面,其下限为0.003μm以上,优选为0.08μm以上,更优选为0.2μm以上。
如果平均粒径不足0.003μm,则粒子(B)的表面处理可能难以进行,另一方面,如果超过100μm,则尽管可以在粒子(A)上附加凸部,但负载面积过大,取决于使用用途,有时会造成粒子(B)(凸部)剥落等的不良影响。
作为粒子(A)的平均粒径,由于其随上述粒子(B)的平均粒径变化,因此不能笼统地规定,但优选为0.1~1000μm左右。如果该平均粒径超出上述范围,则可能得不到凹凸粒子的特性。作为粒子(A)的平均粒径,更优选为0.3~200μm,更优选为0.8~50μm,最好为1.0~20μm。
还有,本发明中的平均粒径是指,使用扫描电子显微镜(S-4800,(株)日立制作所制造,以下称为SEM),在可测定的倍率(300~200,000倍)下对粒子(n=300)进行拍照,在粒子形成二维化的状态下进行测定的粒径的平均值。
含有第1官能团的高分子化合物(以下称为含有第1官能团的高分子化合物)及含有第2官能团的高分子化合物(以下称为含有第2官能团的高分子化合物)的数均分子量优选为500~500,000,更优选为1,000~100,000。如果数均分子量大于500,000,则由于介质中的粘度过高,有时会对单分散粒子造成不良影响。另一方面,如果数均分子量不足500,则虽然可以添加凸部,但粘接强度弱,可能会发生剥落等问题。还有,数均分子量是通过凝胶渗透色谱(GPC)测定的值。
另外,含有第1及第2官能团的高分子化合物的每分子中的官能团数平均为2个以上即可,但是为了提高粒子(A)及粒子(B)的粘接强度,优选平均官能团数为3个以上,更优选为4个以上,进一步优选为5个以上。
而且,如果官能团当量不足50,则取决于官能团的种类,可能会发生自交联,从而对粒子(B)的粘接强度带来不良影响。另一方面,如果超过2,000,则虽然可以添加凸部,但由于粘接强度弱,有时会产生剥落等问题。优选官能团当量为80~1,500,更优选为100~1,000,进一步优选为130~800。
还有,“当量”是指在化学反应中基于物质的量的关系而分配给每种化合物的一定量,例如,在本发明中,其表示每分子(高分子的情况下为平均)中可反应官能团为1mol时的化学式量。
接着,对凹凸粒子的制备方法进行说明。
本发明所涉及的凹凸粒子的制造方法没有特别的限定,只要是由上述表面上接枝了含有第1官能团的高分子化合物的粒子(A),和表面上接枝了含有可与该第1官能团进行反应的第2官能团的高分子化合物的粒子(B)通过上述第1官能团及第2官能团的化学键来形成凹凸粒子即可,可以采用在溶解各粒子(A)、(B)的各高分子化合物的至少一种溶剂的存在下进行混合,使第1官能团及第2官能团进行反应的方法。
通过这种处理,可以最大限度地利用高分子化合物中的官能团,即,由于反应点增大导致了结合面积增大,不仅能使粒子(A)和粒子(B)的结合更为牢固,而且由于高分子化合物的相互接触面积增大,因此还发挥了高分子化合物特有的粘合力,形成了更牢固的结合。
另外,粒子(A)、(B)在溶剂中的分散性也有提高,结果是粒子的沉降速度发生了改变,易于使凹凸形成。
作为反应溶剂,考虑到粒子(A)及粒子(B)的构成材料、含有第1及第2官能团的高分子化合物的种类等,从上述的反应溶剂中适当选择即可,但是如果考虑含有第1及第2官能团的高分子化合物的溶解性等,则特别优选使用在100g反应溶剂(使用混合溶剂时,是全部混合溶剂为100g)中,可分别溶解各高分子化合物至少0.01g以上,优选0.05g以上,更优选0.1g以上,进一步优选1g以上,最好为2g以上的溶剂。
作为优选溶剂的具体例子,可以列举水;甲醇、乙醇、2-丙醇等醇类;甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、异丙基溶纤剂、丁基溶纤剂、二乙二醇单丁基醚等醚醇类;丙酮、四氢呋喃、乙腈、二甲基甲酰胺等水溶性有机溶剂等或它们的混合溶剂。
其它的反应条件因第1及第2官能团的种类、粒子浓度、粒子比重等而异,因此不能笼络地规定,但是在这种情况下,反应温度也为10~200℃,优选为30~130℃,更优选为40~90℃。另外,在40~90℃下进行反应时,反应时间通常为2~48小时,优选为8~24小时左右。
还有,即使反应时间很长,超过48小时,也能得到凹凸粒子,但是从制造效率方面考虑,在需要较长时间的条件下进行反应并不可取。
键合反应时的溶液浓度通过下述计算式计算时,为1~60质量%,优选为5~40质量%,更优选为10~30质量%。
溶液浓度(质量%)=[<粒子(A)质量+粒子(B)质量>/全部溶液质量]×100
在这种情况下,如果溶液的浓度超过60质量%,则粒子(A)或粒子(B)的量过剩,溶液内失去平衡,有时难以获得单分散的凹凸粒子。另外,如果上述溶液的浓度不足1质量%,则尽管可以获得凹凸粒子,但会导致需要进行长时间的反应等,很可能造成生产性差,并不可取。
还有,在制造凹凸粒子时,可以按反应溶液的0.0001~50质量%的量向反应体系内适当地配入公知的分散剂、抗氧剂、稳定剂、乳化剂、催化剂等。
在这种情况下,作为分散剂和稳定剂,可以列举聚羟基苯乙烯、聚苯乙烯磺酸、乙烯基苯酚-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-乙烯基苯酚-(甲基)丙烯酸酯共聚物等聚苯乙烯衍生物;聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酰胺、聚丙烯腈、聚(甲基)丙烯酸乙酯、聚(甲基)丙烯酸丁酯等聚(甲基)丙烯酸衍生物;聚甲基乙烯基醚、聚乙基乙烯基醚、聚丁基乙烯基醚、聚异丁基乙烯基醚等聚乙烯基烷基醚衍生物;纤维素、甲基纤维素、醋酸纤维素、硝酸纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素等纤维素衍生物;聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲醛、聚醋酸乙烯酯等聚醋酸乙烯酯衍生物;聚乙烯基吡啶、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯亚胺、聚-2-甲基-2-唑啉等含氮聚合物衍生物;聚氯乙烯、聚偏氯乙烯等聚卤化乙烯衍生物;聚二甲基硅氧烷等聚硅氧烷衍生物等。这些物质可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
另外,作为乳化剂(表面活性剂),可以列举月桂基硫酸钠等烷基硫酸酯盐、十二烷基苯磺酸钠等烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、脂肪酸盐、烷基磷酸盐、烷基磺基琥珀酸盐等阴离子类乳化剂;烷基胺盐、季铵盐、烷基甜菜碱、氧化胺等阳离子乳化剂;聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基烯丙基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯等非离子类乳化剂等。这些物质可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
另外,还可以通过阴离子-阳离子吸附、静电吸附、喷射法等公知的各种复合粒子化方法使粒子(A)及粒子(B)形成复合粒子,然后进行加热,使第1及含有第2官能团的高分子化合物边熔融边反应,从而制成凹凸粒子。
在这种方法中,由于是在各高分子化合物熔融的状态下使第1及第2官能团进行反应,因此与上述方法一样,反应点增大导致结合面积增大,因此可以使粒子(A)及粒子(B)的结合更为牢固。
对于凹凸粒子的制造,重要的一点是进行调节以使至少粒子(A)不被粒子(B)进行同样地包覆。即,作为被进行同样包覆的凹凸粒子,由于没有足够的凹凸差,因此恐怕不能显示出凹凸粒子的独特功能。
通过适宜调节粒子(A)及粒子(B)的添加量、反应温度、反应时间、聚合介质的种类等,可以改变由粒子(B)形成的凸部的直径、凸部间隔。为了使粒子(A)不是同样地被粒子(B)包覆,从而得到具有适当间隔的凸部的粒子,尽管在很大程度上还取决于粒子(A)及粒子(B)的粒径、比重等,但只要大体上是上述粒子(A)及(B)的粒径比范围,则可以在粒子(B)相对于粒子(A)的添加量通常为0.01~50质量%,优选为0.1~20质量%,更优选为1~15质量%的情况下进行混合处理。
实施例
以下列举合成例、实施例及比较例对本发明进行更具体的说明,但本发明并不局限于下述实施例。
还有,在以下说明中,数均分子量是通过凝胶渗透色谱法测定的值。
分子量测定条件
GPC测定装置:C-R7A,(株)岛津制作所制造
检测器:紫外分光光度计检测器(SPD-6A),(株)岛津制作所制造
泵:分子量分布测定装置泵(LC-6AD),(株)岛津制作所制造
使用柱:Shodex KF804L(昭和电工(株)制造)2根、Shodex KF806(昭和电工(株)制造)1根、共3根串联形成的柱
使用溶剂:四氢呋喃
测定温度:40℃
[1]核粒子的合成
[合成例1]
在500ml的烧瓶中,一次性加入由下述所示原料化合物等按下述比例进行混合而形成的混合物,用氮气置换溶解氧后,在氮气气流和80℃的油浴温度下加热搅拌约15小时,制备具有羧基的苯乙烯类共聚物粒子溶液。
对于获得的粒子溶液,使用公知的吸滤装置和水-甲醇混合溶液(质量比3∶7)反复进行3~5次左右的洗涤-过滤,并进行真空干燥,得到核粒子1。用SEM观察、测定该核粒子1的粒径时,其为平均粒径为3.5μm的球状粒子。
苯乙烯                            48.2g
甲基丙烯酸                        20.6g
甲醇                              218.0g
水                                52.0g
偶氮二2-甲基丁腈(ABNE)            3.0g
苯乙烯-甲基丙烯酸类共聚树脂溶液   70.0g
(苯乙烯-甲基丙烯酸类共聚树脂溶液是苯乙烯∶甲基丙烯酸2-羟基乙酯=2∶8的40质量%甲醇溶液。)
[合成例2]
除了按下述比例使用下述所示的原料化合物等外,按与合成例1同样的方式得到核粒子2。用SEM观察、测定该核粒子2的粒径时,其为平均粒径为12.9μm的球状粒子。
苯乙烯                           48.2g
丙烯酸                           20.6g
甲醇                             162.0g
乙醇                             54.0g
水                               54.0g
偶氮二2-甲基丁腈(ABNE)           3.1g
苯乙烯-甲基丙烯酸类共聚树脂溶液  60.0g
(苯乙烯-甲基丙烯酸类共聚树脂溶液是苯乙烯∶甲基丙烯酸2-羟基乙酯=2∶8的40重量%甲醇溶液。)
[合成例3]
除了按下述比例使用下述所示的原料化合物等、使油浴温度为70℃外,按与合成例1同样的方式得到核粒子3。用SEM观察、测定该核粒子3的粒径时,其为平均粒径为0.4μm的球状粒子。
苯乙烯                           23.9g
甲基丙烯酸                       6.0g
甲醇                             231.7g
水                               67.3g
偶氮二2-甲基丁腈(ABNE)           1.2g
苯乙烯-甲基丙烯酸类共聚树脂溶液  86.3g
(苯乙烯-甲基丙烯酸类共聚树脂溶液是苯乙烯∶甲基丙烯酸2-羟基乙酯=2∶8的40重量%甲醇溶液。)
[合成例4]
除了按下述比例使用下述所示的原料化合物等、使油浴温度为78℃外,按与合成例1同样的方式得到由苯乙烯均聚物构成的核粒子4。用SEM观察、测定该核粒子4的粒径时,其为平均粒径为4.4μm的球状粒子。
苯乙烯                           73.1g
甲醇                             179.9g
乙醇                             39.3g
偶氮二异丁腈(AIBN)               3.4g
苯乙烯-甲基丙烯酸类共聚树脂溶液  63.8g
(苯乙烯-甲基丙烯酸类共聚树脂溶液是苯乙烯∶甲基丙烯酸2-羟基乙酯=2∶8的40重量%甲醇溶液。)
[2]含有官能团的(高分子)有机化合物的合成
[合成例5]
使2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)800g和聚合度m=8的聚氧乙烯单甲基醚441.4g在50℃进行1小时的初始反应后,添加8g碳化二亚胺化催化剂(3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物),在氮气流及85℃下反应6小时,得到末端封闭的碳化二亚胺树脂(平均聚合度=7,平均分子量1852)。在其中缓缓加入蒸馏水709.6g,得到碳化二亚胺树脂溶液(树脂浓度60质量%)。碳化二亚胺当量为265/NCN。
[合成例6]
使间四甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)800g和碳化二亚胺化催化剂16g在180℃反应26小时,得到具有异氰酸酯基末端的间四甲基二甲苯碳化二亚胺树脂。接着使获得的碳化二亚胺668.9g和聚合度m=12的聚氧乙烯单甲基醚333.9g在140℃下反应6小时。在其中缓缓加入蒸馏水668.5g,得到碳化二亚胺树脂溶液(树脂浓度60重量%)。碳化二亚胺当量为336/NCN(平均聚合度=10,数均分子量3364)。
[3]粒子(A)、(B)的合成
[合成例7]
在1000ml的烧瓶中,一次性加入由下述所示原料化合物等按下述比例进行混合而形成的混合物,在氮气流及45℃的油浴温度下加热搅拌约15小时,制成含有碳化二亚胺的复合粒子溶液。
对于获得的粒子溶液,使用公知的吸滤装置和水-甲醇混合溶液(3∶7)反复进行3~5次左右的洗涤-过滤,并进行真空干燥,得到复合粒子(接枝粒子1)。用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR8200PC、(株)岛津制作所制造,以下称为FT-IR)对该接枝粒子1进行测定时,波长2150(1/cm)左右形成了碳化二亚胺基团的吸收峰,因此可以确认具有碳化二亚胺基团的聚合物被接枝。
核粒子1               25.0g
合成例5中得到的溶液   115.4g
水                    136.7g
甲醇                  506.4g
[合成例8]
除了使用核粒子2及合成例6中得到的溶液外,采用与合成例7相同的方法得到接枝的具有碳化二亚胺基团的粒子(接枝粒子2)。
用FT-IR测定该接枝粒子2时,波长2150(1/cm)左右形成了碳化二亚胺基团的吸收峰,因此可以确认具有碳化二亚胺基团的聚合物被接枝。
[合成例9]
除了使用核粒子3以外,采用与合成例7相同的方法得到接枝的具有碳化二亚胺基团的粒子(接枝粒子3)。
用FT-IR测定该接枝粒子3时,波长2150(1/cm)左右形成了碳化二亚胺基团的吸收峰,因此可以确认具有碳化二亚胺基团的聚合物被接枝。
[合成例10]
在300ml的烧瓶中,一次性加入由下述所示原料化合物等按下述比例进行混合而形成的混合物,用搅拌器在室温下分散1小时后,添加催化剂三丁基胺0.1g,在氮气流及70℃的油浴温度下加热约15小时,制成含有环氧基的粒子溶液。
对于获得的粒子溶液,使用公知的吸滤装置和水-甲醇混合溶液(3∶7)反复进行3~5次左右的洗涤-过滤,并进行真空干燥,得到复合粒子(接枝粒子4)。用FT-IR对该接枝粒子4进行测定时,波长910(1/cm)左右形成了环氧基的吸收峰,因此可以确认具有环氧基的聚合物被接枝。
核粒子1                      12.0g
Denacol EX-1610              11.9g
甲醇                          33.2g
水                            62.3g
[“Denacol EX-1610”是ナガセケムテツク(株)制造的环氧化合物,环氧当量为170。]
[合成例11]
在200ml的烧瓶中,将20g平均粒径为0.2μm的球状二氧化硅粒子(宇部日东化成(株)制造)均匀分散在80g  甲基甲酰胺(以下简称为DMF)中。接着,添加0.4g 3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂,チツソ(株)制造),在70℃下搅拌30分钟。然后,添加以下有机化合物:AIBN0.32g、苯乙烯8.4g、甲基丙烯酸3.6g,在70℃下加热反应约15小时。
反应完成后,为了除去未反应单体、未接枝的聚合物,用四氢呋喃(以下简称为THF)反复进行清洗-过滤4次左右,干燥后得到粒子(接枝粒子5)。用FT-IR对该接枝粒子5的IR光谱进行测定时,在700cm-1附近出现来自苯环的吸收,在1720cm-1附近出现来自酯基的吸收,因此可以确认具有羧基的聚合物(苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物)被接枝。还有,其数均分子量为约11,000。另外,理论平均羧基当量为287。
[合成例12]
在200ml的烧瓶中,将10g由氧化铝粒子((株)アドマテツクス制造)分级而形成的平均粒径为0.4μm的氧化铝粒子均匀分散在90gDMF中。接着,添加0.2g 3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷,在70℃下搅拌30分钟。然后,分别添加AIBN0.32g、苯乙烯7.0g、甲基丙烯酸3.0g,在70℃下加热反应约15小时。
反应完成后,进行与上述合成例11相同的操作,得到粒子(接枝粒子6)。用FT-IR对该接枝粒子6的IR光谱进行测定时,在700cm-1附近出现来自苯环的吸收,在1720cm-1附近出现来自酯基的吸收,因此可以确认具有羧基的聚合物(苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物)被接枝。还有,其数均分子量为约35,000。另外,理论平均羧基当量为287。
[合成例13]
除了使用平均粒径为9.9μm的球状二氧化硅粒子(宇部日东化成(株)制造)外,按与合成例12相同的方法得到复合粒子(接枝粒子7)。用FT-IR对该接枝粒子7的IR光谱进行测定时,在700cm-1附近出现来自苯环的吸收,在1720cm-1附近出现来自酯基的吸收,因此可以确认具有羧基的聚合物(苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物)被接枝。还有,其数均分子量为约35,000。另外,理论平均羧基当量为287。
[合成例14]
除了改变苯乙烯与甲基丙烯酸的组成比外,按与合成例11相同的方法得到复合粒子(接枝粒子8)。用FT-IR对该接枝粒子8的IR光谱进行测定时,在700cm-1附近出现来自苯环的吸收,在1720cm-1附近出现微小的来自酯基的吸收,因此可以确认具有羧基的聚合物(苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物)被接枝。还有,其数均分子量为约35,000。另外,理论平均羧基当量为1720。
[3]凹凸粒子的制造
[实施例1]
在100ml的烧瓶中,按下述比例一次性加入下述所示的原料等,用超声波进行分散后,在氮气流及45℃的油浴温度下加热搅拌约15小时,制成凹凸粒子溶液。
对于获得的粒子溶液,使用公知的吸滤装置和甲醇反复进行3~5次左右的洗涤-过滤,除去不溶物,并进行真空干燥后,得到镀敷或蒸镀处理用凹凸粒子(以下称为凹凸粒子)。用SEM观察该粒子的形状时,其为至少在表层上结合有3个以上非凝集的单分散初级粒子的、具有凹凸的粒子群。所获得的凹凸粒子的SEM照片示于图1。
还有,当将接枝粒子1的制造中所用的碳化二亚胺树脂10g,及接枝粒子5中使用的苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物3g添加到所使用的介质成分100g中时,均进行了溶解。
粒子(A):接枝粒子1             5.0g
粒子(B):接枝粒子5             0.5g
THF                          31.5g
甲醇                         9.75g
水                           5.25g
[实施例2]
除了将粒子(A)改为接枝粒子2、将粒子(B)改为接枝粒子6外,按与实施例1相同的方法得到凹凸粒子。
用SEM观察该粒子的形状时,其为至少在表层上结合有3个以上未凝集的单分散初级粒子的、具有凹凸的粒子群。
还有,当将接枝粒子2中所用的碳化二亚胺树脂10g,及接枝粒子5中使用的苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物2g添加到所使用的介质成分100g中时,均进行了溶解。
[实施例3]
在100ml的烧瓶中,按下述比例一次性加入下述所示的原料等,用超声波进行分散后,添加催化剂三丁基胺0.05g,在氮气流及55℃的油浴温度下加热约15小时,制成凹凸粒子溶液。
对于获得的粒子溶液,使用公知的吸滤装置和甲醇反复进行3~5次左右的洗涤-过滤,除去不溶物,并进行真空干燥后,得到复合粒子。用SEM观察该粒子的形状时,其为至少在表层上结合有3个以上未凝集的单分散初级粒子的、具有凹凸的粒子群。
还有,当将接枝粒子4中所用的环氧化合物10g,及接枝粒子5中使用的苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物3g添加到所使用的介质成分100g中时,均进行了溶解。
粒子(A):接枝粒子4             5.0g
粒子(B):接枝粒子5             0.5g
THF                            31.5g
甲醇                           9.75g
水                             5.25g
[实施例4]
除了将粒子(A)改为接枝粒子7、将粒子(B)改为接枝粒子3外,按与实施例1相同的方法得到凹凸粒子。用SEM观察该粒子的形状时,其为至少在表层上结合有3个以上非凝集的单分散初级粒子的、具有凹凸的粒子群。
还有,当将接枝粒子7中所用的碳化二亚胺树脂10g,及接枝粒子5中使用的苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物3g添加到所使用的介质成分100g中时,均进行了溶解。
[实施例5]
除了将粒子(B)改为接枝粒子8外,按与实施例1相同的方法得到凹凸粒子。用SEM观察该粒子的形状时,其为至少在表层上结合有3个以上非凝集的单分散初级粒子的、具有凹凸的粒子群。
还有,当将接枝粒子1的制造中所用的碳化二亚胺树脂10g,及接枝粒子5中使用的苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物2g添加到所使用的介质成分100g中时,均进行了溶解。
[实施例6]
除了将所使用的介质改为甲醇单一介质外,按与实施例1相同的方法得到凹凸粒子。用SEM观察该粒子的形状时,其为至少在表层上结合有3个以上非凝集的单分散初级粒子的、具有凹凸的粒子群。
还有,当将接枝粒子1的制造中所用的碳化二亚胺树脂2g,及接枝粒子5中使用的苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物3g添加到所使用的介质成分100g中时,苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物少量溶解,而碳化二亚胺树脂仅有微量溶解,基本上都变白而析出。
[比较例1]
在100ml的烧瓶中,按下述比例一次性加入下述所示的原料,用超声波进行分散后,在氮气流及50℃的油浴温度下加热搅拌约15小时,制成凹凸粒子溶液。
对于获得的粒子溶液,使用公知的吸滤装置和甲醇反复进行3~5次左右的洗涤-过滤,除去不溶物,并进行真空干燥后,得到复合粒子。用SEM观察该粒子的形状时,基本上不存在表面上具有凹凸的粒子。
核粒子4(只有聚苯乙烯)                5.0g
接枝粒子5                               0.5g
甲醇                                    49.5g
[比较例2]
在100ml的烧瓶中,按下述比例一次性加入下述所示的原料,用超声波进行分散后,在氮气流及45℃的油浴温度下加热搅拌约15小时,制成凹凸粒子溶液。
对于获得的粒子溶液,使用公知的吸滤装置和甲醇反复进行3~5次左右的洗涤-过滤,除去不溶物,并进行真空干燥后,得到复合粒子。用SEM观察该粒子的形状时,其为表层上具有若干凹凸的粒子。
接枝粒子1                               5.0g
球状二氧化硅粒子(合成例11中使用的)      0.5g
THF                                     31.5g
甲醇                                    9.75g
水                                      5.25g
[比较例3]
除了使用核粒子3作为粒子(B)外,按与实施例2相同的方法得到凹凸粒子。用SEM观察该粒子的形状时,其为表层上具有若干凹凸的粒子。
[比较例4]
在100ml的烧瓶中,按下述比例一次性加入下述所示的原料,用超声波进行分散后,在氮气流及45℃的油浴温度下加热搅拌约15小时,制成凹凸粒子溶液。
对于获得的粒子溶液,使用公知的吸滤装置和甲醇反复进行3~5次左右的洗涤-过滤,除去不溶物,并进行真空干燥后,得到复合粒子。用SEM观察该粒子的形状时,其为表层上具有若干凹凸的粒子。
核粒子2                                  5.0g
接枝粒子3                                0.5g
甲醇                                     33.0g
水                                       13.5g
[比较例5]
在100ml的烧瓶中,按下述比例一次性加入下述所示的原料等,加入阳离子类表面活性剂(阳离子ABT2,日本油脂(株)制造)0.03g,用超声波进行分散后,加入比较例2中使用的球状二氧化硅粒子1.5g,用搅拌器搅拌约15小时,制成利用极性吸附的凹凸粒子溶液。
按与比较例1相同的方式反复进行洗涤-过滤,除去不溶物,并进行真空干燥后,得到凹凸粒子。用SEM观察该粒子的形状时,发现尽管产生了一些不均匀,但仍得到了表层上结合了3个以上非凝集的单分散初级粒子的凹凸粒子。
核粒子4                      15.0g
甲醇                         60.0g
上述实施例1~5及比较例1~5被汇总示于下述表1中。
[表1]
  粒子(A)表面的接枝化合物   粒子(B)表面的接枝化合物   凹凸化
官能团 当量   数均分子量 官能团 当量   数均分子量
  实施例1   碳化二亚胺   265   1852   羧基   287   11000   ◎
  实施例2   碳化二亚胺   336   3364   羧基   287   11000   ◎
  实施例3   环氧基   170   500以上   羧基   287   35000   ◎
  实施例4   羧基   287   35000   碳化二亚胺   265   1852   ◎
  实施例5   碳化二亚胺   265   1852   羧基   1720   35000   ◎
  实施例6   碳化二亚胺   265   1852   羧基   287   11000   ○
  比较例1   表面无官能团(聚苯乙烯)   羧基   287   11000   ×
  比较例2   碳化二亚胺   265   1852   二氧化硅粒子(无接枝)   △
  比较例3   碳化二亚胺   336   3364   羧基(仅表面)   △
  比较例4   羧基(仅表面)   碳化二亚胺   265   1852   △
  比较例5   表面阳离子处理   二氧化硅粒子   ○
◎:粘附、形状均良好
○:粘附良好
△:部分粘附
×:几乎没有附着
对于上述实施例1~5及比较例2~5中得到的凹凸粒子,用下述方法评价凸部粒子的结合性。结果示于表2。
[凸部粒子结合性的评价]
将凹凸粒子各1g加入到水-甲醇的混合溶液(质量比3∶7)100ml中,用均化器(US-150T,(株)日本精机制作所制造)施加振动或冲击5分钟,然后转移到300ml的烧瓶中。再在该烧瓶内,加入水-甲醇的混合溶液(质量比3∶7)100ml,使用长轴为8cm的月牙型搅拌桨叶在常温下以400rpm的搅拌速度搅拌3小时,从而对粒子施加剪切作用。然后,使用公知的吸滤装置,过滤两次,真空干燥后得到粒子。用SEM观察粒子的形状,评价凸部的结合性。
[表2]
  粒子形状(评价试验前)   粒子形状(评价试验后)   评价
  实施例1   凹凸   凹凸   ◎
  实施例2   凹凸   凹凸   ◎
  实施例3   凹凸   凹凸   ○
  实施例4   凹凸   凹凸   ◎
  实施例5   凹凸   凹凸   ○
  实施例6   凹凸   凹凸   ○
  比较例2   部分凹凸   几乎无凸部   ×
  比较例3   部分凹凸   几乎无凸部   ×
  比较例4   部分凹凸   几乎无凸部   ×
  比较例5   凹凸   部分凹凸   △
◎:具有与试验前程度相同的凸部
○:粘附粒子稍有减少
△:粘附粒子有大量减少
×:几乎没有粘附粒子
如表2所示,可知作为实施例1~5的凹凸粒子,由于粒子(A)和粒子(B)的各自表面上具有接枝的含官能团的高分子化合物,且通过两种高分子化合物的官能团的化学键进行了结合,因此凸部的结合强度优异。与此相对,比较例2~5的凹凸粒子的凸部的结合强度明显较差。

Claims (10)

1、凹凸粒子,其特征在于,是由表面上接枝了含有第1官能团的高分子化合物的粒子(A)、和表面上接枝了含有可与该第1官能团进行反应的第2官能团的高分子化合物的粒子(B)通过上述第1官能团及第2官能团的化学键结合而形成的。
2、权利要求1所述的凹凸粒子,其特征在于上述化学键是在溶解上述含有第1官能团的高分子化合物和含有第2官能团的高分子化合物的介质中形成的。
3、权利要求1或2所述的凹凸粒子,其特征在于上述粒子(A)为球状或近似球状粒子。
4、权利要求1~3中任一项所述的凹凸粒子,其特征在于上述粒子(A)及粒子(B)中的至少一方为有机聚合物粒子。
5、权利要求1~4中任一项所述的凹凸粒子,其特征在于上述第1及第2官能团选自活性氢、碳化二亚胺基、唑啉基及环氧基中的至少一种。
6、权利要求5所述的凹凸粒子,其特征在于上述第1及第2官能团中的至少一方为碳化二亚胺基。
7、权利要求1~4中任一项所述的凹凸粒子,其特征在于上述第1及第2官能团的组合是选自羟基、羧基、氨基及巯基中的至少一种基团与碳化二亚胺基团的组合。
8、权利要求1~7中任一项所述的凹凸粒子,其特征在于上述粒子(A)的平均粒径为0.1~1000μm。
9、凹凸粒子的制造方法,其特征在于将表面上接枝了含有第1官能团的高分子化合物的粒子(A)、和表面上接枝了含有可与该第1官能团进行反应的第2官能团的高分子化合物的粒子(B)在溶解这些粒子(A)、(B)表面的各高分子化合物的至少一种溶剂的存在下进行混合,使上述第1官能团及第2官能团进行反应。
10、权利要求9所述的凹凸粒子的制造方法,其特征在于,在上述溶剂100g中,上述各高分子化合物分别至少溶解0.01g。
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