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異方性ポリマー微粒子の製造法 新技術説明会

国内特許コード P08P005524
整理番号 P2006-064/L18-H55
掲載日 2008年4月4日
出願番号 特願2006-253826
公開番号 特開2008-074915
登録番号 特許第5239004号
出願日 平成18年9月20日(2006.9.20)
公開日 平成20年4月3日(2008.4.3)
登録日 平成25年4月12日(2013.4.12)
発明者
  • 藪 浩
  • 樋口 剛志
  • 下村 政嗣
  • 田島 孝訓
出願人
  • 国立大学法人北海道大学
発明の名称 異方性ポリマー微粒子の製造法 新技術説明会
発明の概要

【課題】 簡便で使用可能な原料の選択幅を広げた、異方性ポリマー微粒子の製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明は、溶解度パラメータの差が0.1MPa1/2以上10MPa1/2以下である2種以上のポリマーを該ポリマーに対する良溶媒に溶解した良溶媒溶液に該良溶媒と相溶する前記2種以上のポリマーに対する貧溶媒を添加して良溶媒と貧溶媒の混合溶液を調製する工程1)、前記混合溶液から良溶媒を蒸発除去して2種以上のポリマーからなる多相ポリマー微粒子を形成させる工程2)、及び該多相ポリマー微粒子を形成する一部のポリマーを選択的に除去する工程3)を含む、異方性ポリマー微粒子の製造方法に関する。 本発明の方法によって製造される異方性ポリマー微粒子は、形状的な異方性(asymmetrical)を有しており、球状粒子とは異なる光散乱特性を有しており、塗料や化粧品への添加剤としても利用することができる。
【選択図】 なし

従来技術、競合技術の概要


nm~μmの領域の大きさを持った微粒子は、材料が持つ本来の量子的な性質が顕著に現れること、体積に対する表面の比が平滑な基板などよりも非常に大きく、活性の高い表面状態を持っていること、などの理由から、光機能性、電子機能性、生体機能性などの機能を有する機能性材料として注目されている。



ポリマー微粒子の製造法としては、既存の高分子溶液をSPG(Shirasu Porous glass Membrane)と呼ばれる多孔質膜に通して均一なW/O、あるいはW/O/Wエマルジョンとして10μmオーダーの微粒子を得る方法(非特許文献1)、高分子のエマルジョン溶液中での乳化重合反応やミクロエマルジョン重合反応によって微粒子を調製する方法(非特許文献2)などが知られている。



さらに上記の方法とは異なる原理に基づく高分子からなる微粒子の製造方法として、良溶媒に溶解した有機材料溶液中に該良溶媒と相溶する前記材料の貧溶媒を添加して該材料の濃度を低下させることで、有機材料からなる微粒子を調製する方法が報告されている(特許文献1、非特許文献4)。



上記の方法は、ほぼ球形の微粒子を製造する方法である。一方、形状的な異方性(asymmetrical)を有する微粒子(異方性微粒子、Janus微粒子とも呼ばれる)を製造する方法も知られている。例えば、エマルジョンを用いてシリカ粒子にポリスチレン微粒子を結合させ、ダンベル上の異方性微粒子を調製する方法(非特許文献5)や、シード粒子と重合する高分子との重合過程における相分離を利用した円盤状あるいは扁平状の微粒子を製造する方法(例えば特許文献2~5)、微粒子を適当な基板上に塗布した後に、その上面にスパッタリング等を行って金属を塗布する、あるいはその上面に高分子ブラシを合成するなどして微粒子を調製する方法(非特許文献3)等である。



しかし、これらの形状的な異方性を有する微粒子の製造方法は、いずれも多段階の工程を必要とする、また生産効率が低いなどの問題を有している。また、例えばシード粒子を用いる方法は、シード粒子や高分子として利用可能な原料が限定される他、重合条件の精密な制御が必要となる等の問題を有している。

【非特許文献1】SPGテクノ株式会社のカタログ

【非特許文献2】小山昇ら、現代界面コロイド化学の基礎、1997年、日本化学会編、丸善発行

【非特許文献3】V. N. Paunovら、Advanced Materials、2004年、第16巻、第9号、788頁

【非特許文献4】Hiroshi Yabuら、Advanced Materials、2005年、第17巻、第17号、2062頁

【非特許文献5】Adeline Perroら、Chemical Communications、2005年、第44号、5542頁

【特許文献1】特開2004-67883

【特許文献2】特開平6-287244

【特許文献3】特開平6-287254

【特許文献4】特開2003-226708

【特許文献5】特開平11-181037

産業上の利用分野


本発明は、電子材料、光学材料、触媒などを含む広範な分野において適用できる、半球状その他の形状を有する異方性ポリマー微粒子の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
溶解度パラメータの差が0.1MPa1/2以上20MPa1/2以下である2種以上のポリマーを前記2種以上のポリマーに対する良溶媒に溶解した良溶媒溶液に、前記良溶媒と相溶する前記2種以上のポリマーに対する貧溶媒を添加して、前記良溶媒と前記貧溶媒の混合溶液を調製する工程1)、
前記混合溶液から前記良溶媒を除去して、前記2種以上のポリマーからなる多相ポリマー微粒子を形成させる工程2)、及び
前記多相ポリマー微粒子を形成する一部のポリマーを選択的に除去する工程3)
を含む、異方性ポリマー微粒子の製造方法。

【請求項2】
工程3)で得られる異方性ポリマー微粒子を構成することになるポリマーの分子間に架橋を形成する工程2)’を、工程2)と工程3)の間に含む、請求項1に記載の製造方法。

【請求項3】
2種以上のポリマーの溶解度パラメータとの差が5.0MPa1/2以下である溶解度パラメータを有する良溶媒を使用する、請求項1又は2に記載の製造方法。

【請求項4】
良溶媒の溶解度パラメータとの差が30MPa1/2以下である溶解度パラメータを有する貧溶媒を使用する、請求項1又は2に記載の製造方法。

【請求項5】
良溶媒を減圧下で蒸発除去する、請求項1又は2に記載の製造方法。

【請求項6】
減圧時の雰囲気圧力が10-3Pa~10kPaである、請求項5に記載の製造方法。

【請求項7】
毎秒0.01容積%以上の割合で良溶媒を蒸発除去する、請求項5又は6に記載の製造方法。
産業区分
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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