ポリウレタンゲル微粒子およびその製造方法
【課題】広範囲の用途に適用可能な各種シロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子の組成の設計が可能でかつ粒度分布の狭いシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子を容易に提供すること。
【解決手段】少なくともいずれかの化合物が３官能以上である、ポリイソシアネートと、分子内に活性水素基を有する化合物と、分子内に活性水素基を有するポリシロキサン化合物および／または該ポリシロキサン化合物とラクトンとを共重合した化合物とからなる三次元架橋したシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子（微粒子Ａ）と、該微粒子Ａの表面を被覆しているポリウレアコロイド非水溶媒溶液から析出したポリウレアコロイド粒子（微粒子Ｂ）とからなることを特徴とするシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子（微粒子Ｃ）。
【解決手段】少なくともいずれかの化合物が３官能以上である、ポリイソシアネートと、分子内に活性水素基を有する化合物と、分子内に活性水素基を有するポリシロキサン化合物および／または該ポリシロキサン化合物とラクトンとを共重合した化合物とからなる三次元架橋したシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子（微粒子Ａ）と、該微粒子Ａの表面を被覆しているポリウレアコロイド非水溶媒溶液から析出したポリウレアコロイド粒子（微粒子Ｂ）とからなることを特徴とするシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子（微粒子Ｃ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子およびその製造方法に関し、さらに詳しくは塗料、コーティング剤、インキ、粘着剤、樹脂、ゴム、エラストマー、化粧品組成、電子部材、記録材などに吸油性、撥水性、耐熱性、耐摩耗性、滑り性、柔軟性、耐候性、防汚染性、機械的強度、可撓性、ブロッキング防止性、艶調整、光拡散などの優れた性能を与える改質剤として有益なシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多官能ポリイソシアネートと活性水素基を有する化合物（エステル系ポリオール、アクリル系ポリオールおよびオレフィン系ポリオールなど）を三次元的に反応させた架橋型ポリウレタンは公知であり、優れた耐溶剤性、耐熱性、耐摩耗性、密着性や耐油性を有している。このように優れた性能を応用する方法として、塗料、コーティング剤、インキ、粘着剤、樹脂、ゴム、エラストマーなどに多官能ポリイソシアネートをブレンドし、塗膜や成形品にした後に架橋を完結させる方法がある。しかしながら、かかる方法では架橋密度のコントロールが困難なため架橋の程度によって架橋物の塗膜性能の低下や成形品との相溶性が悪化して、逆に塗膜や成形品の物性を低下させる場合があり、応用範囲が限定されている。
【０００３】
かかる問題を解決する方法として、ポリウレタンゲル粒子を製造し、これを塗料原料や成形用樹脂にブレンドする方法もある。しかしながら、ポリウレタンゲル粒子の従来の製造方法としては、固形状のポリウレタンを低温で機械的に粉砕する方法、水性ポリウレタンエマルジョンからゲル粒子を析出および乾燥させる方法、噴霧乾燥方法、さらに溶液重合ポリウレタンに貧溶剤を添加してポリウレタンを粒状に析出および濾過し、乾燥させて溶剤を除去する方法などがある。
【０００４】
これらの従来の方法では、得られる粉末の形状が不定形であると同時に、微細なポリウレタンゲル微粒子が得られないという問題や製造経費が著しく高いという問題がある。他方、不活性溶媒中でポリウレタンゲル粒子を製造する方法が特許文献１、２および３に提案されている。
【０００５】
また、ポリウレタン微粒子に、シロキサンの特徴を付与するために、その表面をメチルハイドロジエンポリシロキサン（メチコン）などのシロキサン化合物やシランカップリング剤で表面処理したり、分子末端にアミノ基やアルコキシ基を有する反応性ポリシロキサン化合物をポリウレタン微粒子の表面処理剤として使用することが提案されている（特許文献４参照）。
【０００６】
しかしながら、ポリウレタン微粒子表面をポリシロキサン化合物で処理したものは、シロキサン化合物を共重合して得られたシロキサン変性ポリウレタンゲル粒子が有する吸油性、撥水性、耐熱性、耐摩耗性、滑り性、柔軟性、耐候性、防汚染性、機械的強度、可撓性、ブロッキング防止性などの特性を見出せない。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第３，７８７，５２５号明細書
【特許文献２】特開平２−４８６０号公報
【特許文献３】特開平４−２５５７５５号公報
【特許文献４】特許第３０７９３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の前者方法では、生産性に劣るとともにコストの問題があり実用的な方法とはいえない。また、後者の方法は全て特殊な分散安定剤を使用しているために、ポリウレタンゲル粒子の組成と分散安定剤の組み合わせが限定され、目的とするポリウレタンゲル粒子の組成の選定の幅が狭く、また、ポリウレタンゲル粒子の粒子径制御が困難であるとともに、その分散液からポリウレタンゲル粒子を取り出し乾燥する際に粒子同士の融着が生じ粒子が粗大化し一次粒子として取り出せないという問題がある。また、ポリウレタンゲル粒子をシロキサン処理したものは、シロキサン化合物を共重合して得られたシロキサン変性ポリウレタンゲル粒子と比較して、吸油性、耐摩耗性、滑り性、柔軟性、機械的強度、可撓性などの特性に問題がある。
【０００９】
従って本発明の目的は、従来の上記の欠点を解決するとともに、広範囲の用途に適用可能な各種シロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子の組成の設計が可能でかつ粒度分布の狭いシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子を容易に提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、少なくともいずれかの化合物が３官能以上である、ポリイソシアネートと、分子内に活性水素基を有する化合物と、分子内に活性水素基を有するポリシロキサン化合物および／または該ポリシロキサン化合物とラクトンとを共重合した化合物（以下単に「ポリシロキサン化合物」という場合がある）とからなる三次元架橋したシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子（以下この被覆される微粒子を「微粒子Ａ」という場合がある）と、該微粒子Ａの表面を被覆しているポリウレアコロイド非水溶媒溶液（以下「ポリウレアコロイド溶液」という場合がある）から析出したポリウレアコロイド粒子（以下この被覆用微粒子を「微粒子Ｂ」という場合がある）とからなることを特徴とするシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子（以下この被覆された微粒子を「微粒子Ｃ」という場合がある）を提供する。
【００１１】
上記微粒子Ｃにおいては、微粒子Ａ中に占めるポリシロキサンセグメントの割合は０．０１〜８０質量％であること；微粒子Ｂが、溶媒に対して溶媒和する部分と非溶媒和部分とから構成されており、非溶媒和部分の粒子径が０．０１μｍ〜１．０μｍであること；微粒子Ｂが、油脂変性ポリオールとポリイソシアネートとポリアミンとの反応で得られるポリウレアコロイド粒子であって、非溶媒和部分がウレア結合の水素結合からなっていることが好ましい。また、微粒子Ｃは、その粒子径が０．５〜１００μｍの範囲であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、少なくともいずれかの化合物が３官能以上である、ポリイソシアネートと、分子内に活性水素基を有する化合物と、ポリシロキサン化合物とを不活性溶媒中で乳化重合させるに当り、乳化剤としてポリウレアコロイド非水溶媒溶液を使用することを特徴とする微粒子Ｃの製造方法を提供する。
【００１３】
本発明者らは、前記微粒子Ａの原料、すなわち、少なくともいずれかの化合物が３官能以上である、ポリイソシアネートと、分子内に活性水素基を有する化合物と、ポリシロキサン化合物とが、乳化剤として作用するポリウレアコロイド溶液によって、不活性溶媒中で容易に微粒子状に乳化すること、該乳化された前記微粒子Ａの原料が重合反応して、微粒子Ａを生成し、該生成した微粒子Ａの周囲には上記ポリウレアコロイド溶液から析出した微粒子Ｂが均一に付着して微粒子Ｃを形成しており、微粒子Ｃを分散溶媒（重合媒体）から分離した状態において、微粒子Ａが微粒子Ｂによって均一に被覆されていることを見出して本発明を完成した。
【００１４】
さらに、本発明においては、通常は微粒子Ａの合成過程において著しい粘度上昇が発生するが、ポリウレアコロイド溶液の存在下に上記微粒子Ａを合成すると、合成過程において著しい粘度上昇は発生せず、生成した微粒子Ａが凝集することなく、優れた分散安定性を維持するという特徴がある。この作用は従来公知の有機系乳化剤や分散安定剤とは根本的に異なる作用である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、広範囲の用途に適用可能な各種シロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子の組成の設計が可能でかつ粒度分布の狭いシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子を容易に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に好ましい実施態様を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
本発明の微粒子Ｃは、少なくともいずれかの化合物が３官能以上である、ポリイソシアネートと、分子内に活性水素基を有する化合物と、ポリシロキサン化合物（以下「微粒子Ａの原料」という場合がある）とを、ポリウレアコロイド溶液（乳化剤）の存在下、不活性溶媒中で乳化重合させることによって得られる。このようにして得られる微粒子Ａの表面が、ポリウレアコロイド溶液から析出した微粒子Ｂによって被覆されていることを特徴としている。
【００１７】
本発明の微粒子Ｃは上記方法によって得られるが、好ましい方法は、ポリウレアコロイド溶液を不活性溶媒中で撹拌機や乳化機付きのジャケット式合成釜に仕込み、この中に微粒子Ａの原料の不活性溶媒を添加および乳化し、これらの微粒子Ａの原料を反応させて微粒子Ｃを合成する方法や、微粒子Ａの原料を夫々別個に、ポリウレアコロイド溶液の存在下に不活性溶媒中に乳化させ、これらを反応させる方法などが挙げられる。
【００１８】
上記の微粒子Ａの合成温度は特に限定されないが、好ましい温度は４０℃〜１２０℃である。また、合成時に使用するポリウレアコロイド溶液は、その固形分としての使用量は、微粒子Ａの各原料夫々１００質量部当たり０．０１質量部以上を使用することができ、好ましくは０．１〜２０質量部である。０．０１質量部未満では原料の乳化性が不十分で、合成過程で微粒子Ａの大きい凝集塊が発生し、目的とする微細な微粒子Ｃの分散体が得難い。一方、２０質量部を超えると原料の乳化性には問題はなく、微粒子Ｃの分散体は製造することができるが、乳化剤としては過剰な量であり特に利点はない。
【００１９】
微粒子Ａの原料の不活性溶媒中における濃度は、低い程小さい粒子径の微粒子Ａが得られ易いが、生産性から好ましい濃度は２０〜７０質量部である。なお、本明細書全体を通じて、本発明で製造することができる微粒子Ｃは、ポリ（ウレタン−尿素）ゲル粒子をも包含する。
【００２０】
微粒子Ａとその製造について以下に説明する。
微粒子Ａ中のポリシロキサンセグメントは、ポリウレタンの主鎖中に結合或いは分岐した状態で結合されている。すなわち、原料となるポリシロキサン化合物が両末端反応型であればポリウレタンの主鎖である幹部分に、片末端或いは分岐反応型であればポリウレタンの主鎖から分岐した状態で結合されることとなる。微粒子Ａ中の好ましいシロキサンセグメントの含有量は、微粒子Ａの０．０１〜８０質量％である。
【００２１】
本発明において使用するポリシロキサン化合物としては、例えば、以下のような化合物を用いることが好ましい（この中には活性水素基を利用して変性されたエポキシ変性ポリシロキサン化合物も含んでいるが、イソシアネート基と反応してポリウレタン中に含有されることとなるので含めている）。分子内に活性水素基を有するポリシロキサン化合物中の活性水素基とは、例えば、水酸基（−ＯＨ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、アミノ基（−ＮＲＨ（Ｒは有機基）、−ＮＨ2など）およびチオール基（−ＳＨ）などであり、これらの中では水酸基およびアミノ基が好ましく使用される。
【００２２】
（１）アミノ変性ポリシロキサン化合物
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
（２）エポキシ変性ポリシロキサン化合物
【００２７】
【００２８】
【００２９】
（３）アルコール変性ポリシロキサン化合物
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
（４）メルカプト変性ポリシロキサン化合物
【００３８】
【００３９】
以上列記したポリシロキサン化合物は本発明において使用する好ましい化合物であるが、本発明はこれらの例示の化合物に限定されるものではない。従って上述の例示の化合物のみならず、その他現在市販されており、市場から容易に入手し得る化合物はいずれも本発明において好ましく使用することができる。本発明において特に好ましい化合物は２個以上の水酸基またはアミノ基を有するポリシロキサン化合物である。
【００４０】
これらの他にも上記の如きポリシロキサン化合物をラクトンで変性したポリラクトン（ポリエステル）−ポリシロキサン化合物およびエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドで変性したポリエチレンオキサイド−ポリシロキサン化合物やポリプロピレンオキサイド−ポリシロキサン化合物なども好ましく使用される。特に好ましくはポリシロキサン化合物をラクトンで変性した化合物であり、さらに好ましくは分子内に２個以上の活性水素基を有するポリシロキサン化合物をラクトンで変性したポリラクトン−ポリシロキサン化合物である。ここで使用する好ましいラクトンは、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、７−ヘプタノリド、８−オクタノリド、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトンおよびδ−カプロラクトンなどである。
【００４１】
また、本発明において前記ポリラクトン−ポリシロキサン化合物、すなわち、分子内に少なくとも１個の活性水素基を有するポリシロキサン化合物をラクトンで変性したポリラクトン−ポリシロキサン化合物は、分子中に１個または２個以上の活性水素基、例えば、アミノ基、水酸基、カルボキシル基などを有するシロキサン化合物の活性水素原子団がラクトンを開環重合させた後、減圧処理することによって得られる。
【００４２】
微粒子Ａの原料である分子内に活性水素基を有する化合物としては、好ましくはポリウレタンの製造に従来から使用されている短鎖ジオール、多価アルコールおよび高分子ポリオールなどの従来公知のものが、また、ポリアミンとしてはポリウレタンの製造に従来から使用されている後述の如き短鎖ジアミン、高分子ポリアミンなどが使用できるが、これらは特に限定されない。以下に使用するそれぞれの化合物について説明する。
【００４３】
前記短鎖ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブチレングリコール、１，６−ヘキサメチレングリコールおよびネオペンチルグリコールなどの脂肪族グリコール類およびそのアルキレンオキシド低モル付加物（数平均分子量５００未満）、１，４−ビスヒドロキシメチルシクロヘキサンおよび２−メチル−１，１−シクロヘキサンジメタノールなどの脂環式系グリコール類およびそのアルキレンオキシド低モル付加物（数平均分子量５００未満）、キシリレングリコールなどの芳香族グリコール類およびそのアルキレンオキシド低モル付加物（数平均分子量５００未満）、ビスフェノールＡ、チオビスフェノールおよびスルホンビスフェノールなどのビスフェノール類およびそのアルキレンオキシド低モル付加物（数平均分子量５００未満）、およびＣ１〜Ｃ１８のアルキルジエタノールアミンなどのアルキルジアルカノールアミン類などの化合物が挙げられる。また、多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、トリス−（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，１，１−トリメチロールエタンおよび１，１，１−トリメチロールプロパンなどが挙げられる。これらは単独或いは２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００４４】
前記高分子ポリオールとしては、例えば、以下のものが例示される。
（１）ポリエーテルポリオール、例えば、アルキレンオキシド（エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドなど）および／または、複素環式エーテル（テトラヒドロフランなど）を重合または共重合して得られるものが例示され、具体的にはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリテトラメチレングリコール（ブロックまたはランダム）、ポリテトラメチレンエーテルグリコールおよびポリヘキサメチレングリコールのジオールおよび／または３官能基以上の水酸基などを有する高分子ポリオール、
【００４５】
（２）ポリエステルポリオール、例えば、脂肪族系ジカルボン酸類（例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸およびアゼライン酸など）および／または芳香族系ジカルボン酸（例えば、イソフタル酸およびテレフタル酸など）と低分子量グリコール類（例えば、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブチレングリコール、１，６−ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコールおよび１，４−ビスヒドロキシメチルシクロヘキサンなど）とを縮重合したものが例示され、具体的にはポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンアジペートジオール、ポリネオペンチルアジペートジオール、ポリエチレン／ブチレンアジペートジオール、ポリネオペンチル／ヘキシルアジペートジオール、ポリ−３−メチルペンタンアジペートジオールおよびポリブチレンイソフタレートジオールのジオールおよび／または３官能基以上の水酸基などを有する高分子ポリエステルポリオール、
【００４６】
（３）ポリラクトンポリオール、例えば、ポリカプロラクトンジオールまたはポリカプロラクトントリオールおよび／またはポリ−３−メチルバレロラクトンジオールなどのジオールおよび／または３官能基以上の水酸基など、
（４）ポリカーボネートジオール、例えば、ポリヘキサメチレンカーボネートジオールなどのジオールおよび／または３官能基以上の水酸基など、
（５）ポリオレフィンポリオール、例えば、ポリブタジエングリコールおよびポリイソプレングリコール、または、その水素化物などのジオールおよび／または３官能基以上の水酸基などを有するポリラクトンポリオール、
（６）水素添加ダイマーポリオール、ヒマシポリオールなどのジオールおよび／または３官能基以上の水酸基などを有するポリオール、
（７）ポリメタクリレートジオール、例えば、α，ω−ポリメチルメタクリレートジオールおよびα，ω−ポリブチルメタクリレートジオールなどおよび３官能以上の水酸基などを有するアクリル系ポリオールが挙げられる。
【００４７】
これらのポリオールの平均分子量は特に限定されないが、ポリイソシアネートと反応するものは全て使用可能であり通常数平均分子量は５００〜２，０００程度が好ましい。また、これらのポリオールは単独或いは２種類以上を組み合わせて使用することができる。ポリオールとしては、活性水素基が２個以上のポリオール化合物が好ましく、特に好ましいのは３個以上の活性水素基を有するポリオール化合物である。
【００４８】
微粒子Ａの原料であるポリイソシアネートとしては、従来公知のポリウレタンの製造に使用されているものがいずれも使用でき特に限定されない。ポリイソシアネートとして好ましいものは、例えば、トルエン−２，４−ジイソシアネート、４−メトキシ−１，３−フェニレンジイソシアネート、４−イソプロピル−１，３−フェニレンジイソシアネート、４−クロル−１，３−フェニレンジイソシアネート、４−ブトキシ−１，３−フェニレンジイソシアネート、２，４−ジイソシアネートジフェニルエーテル、４，４’−メチレンビス（フェニレンイソシアネート）（ＭＤＩ）、ジュリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ベンジジンジイソシアネート、ｏ−ニトロベンジジンジイソシアネートおよび４，４’−ジイソシアネートジベンジルなどの芳香族ジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートおよび１，１０−デカメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート、１，４−シクロヘキシレンジイソシアネート、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、１，５−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添ＭＤＩおよび水添ＸＤＩなどの脂環式ジイソシアネートなど、或いはこれらのジイソシアネートと低分子量のポリオールやポリアミンを末端がイソシアネートとなるように反応させて得られるポリウレタンプレポリマーなども当然使用することができる。
【００４９】
また、これらの化合物をイソシアヌレート体、ビューレット体、アダクト体、ポリメリック体とした多官能のイソシアネート基を有するもので従来から使用されている公知のものが使用でき特に限定されない。例えば、２，４−トルイレンジイソシアネートの二量体、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス−（ｐ−イソシアネートフェニル）チオフォスファイト、多官能芳香族イソシアネート、多官能芳香族脂肪族イソシアネート、多官能脂肪族イソシアネート、脂肪酸変性多官能脂肪族イソシアネート、ブロック化多官能脂肪族イソシアネートなどのブロック型ポリイソシアネート、ポリイソシアネートプレポリマーなどが挙げられる。
【００５０】
これらのうち、芳香族系或いは脂肪族系のどちらでも使用可能であり、好ましくは芳香族系ではジフェニルメタンジイソシアネートおよびトリレンジイソシアネート、脂肪族系ではヘキサメチレンジイソシアネートおよびイソホロンジイソシアネートなどの変性体であり、分子中にイソシアネート基を３個以上含むものが好ましく、前記ポリイソシアネートの多量体や他の化合物との付加体、さらには低分子量のポリオールやポリアミンとを末端イソシアネートになるように反応させたウレタンプレポリマーなども好ましく使用される。それらを下記に構造式を挙げて例示するが、これらに限定されるものではない。
【００５１】
【００５２】
【００５３】
【００５４】
【００５５】
【００５６】
【００５７】
【００５８】
本発明に使用されるポリイソシアネート、活性水素基を有する化合物およびポリシロキサン化合物の種類、使用量および使用比率は、得られる微粒子Ｃの使用目的によって決定されるが、いずれかの成分が３官能以上であることが必要である。例えば、ポリイソシアネートが２官能である場合には、活性水素基を有する化合物が３官能以上であり、また、活性水素基を有する化合物が２官能である場合には、３官能以上のポリイソシアネートが必要であり、ポリシロキサン化合物については、使用目的に応じて使用する官能基数を使い分ける。もちろん、全ての成分が３官能以上であってもよい。また、ＮＣＯ／ＯＨ比は、使用する化合物と生成物に要求される性能によって決定されるが、好ましくは０．５〜１．２の範囲である。
【００５９】
上記全化合物の反応に使用し、生成する微粒子Ａの分散体の連続相を形成する不活性溶媒は、生成する微粒子Ａに対して実質的に非溶媒でありかつ活性水素を有しないものである。その例として、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、石油エーテル、石油ベンジン、リグロイン、石油スピリット、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、トルエン、キシレン、脂環族炭化水素の構造を有するエチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサンなどの炭化水素、ジメチルポリシロキサンなどの単独または混合物が挙げられ、これらの不活性溶媒は、該不活性溶媒と合成された微粒子Ｃの分離工程の生産性の点からは１５０℃以下の沸点を有するものが好ましい。本発明の微粒子Ｃの合成に際しては公知の触媒を使用すれば低温でもよいが、作業面から４０℃以上の反応温度が好ましい。
【００６０】
上記微粒子Ｃの合成時に乳化剤として使用するポリウレアコロイド溶液中の微粒子Ｂは、溶媒に対して溶媒和する部分と非溶媒和部分とから構成されており、非溶媒和部分の粒子径が好ましくは０．０１μｍ〜１．０μｍの粒子であり、かかる微粒子Ｂは、例えば、不活性溶媒中で、油脂変性ポリオールとポリイソシアネート（またはこれらの化合物からなる末端ＮＣＯプレポリマー）とポリアミンとの反応で得られる。
【００６１】
この反応では、反応が進むにつれて、ウレア結合同士の水素結合により、溶媒中に不溶解のウレアドメインが形成され、同時に油脂変性ポリオール鎖が溶媒中で溶媒和されることにより、非溶解性のウレアドメインの凝集などによる微粒子Ｂの巨大化が防止され、Ｂを含む安定なポリウレアコロイド溶液が容易に得られる。
【００６２】
さらに、使用する油脂変性ポリオールが、不活性溶媒中での結晶性が少なく、反応が進むにつれて生じる高分子化の過程でも、溶媒中で油脂変性ポリオールを主体とするポリマー鎖がある程度自由に動き得るために、非溶解性結晶部分と溶解性非結晶部分の分離が容易に行われ、ウレア結合同士の水素結合による非溶解性結晶部分を粒子の中心とするウレアドメインを形成し、その周囲に溶媒和されたポリマー鎖が規則正しく外向きに配向される。これは従来のミセル下に重合することにより得られる公知のコロイド溶液の製造方法における界面活性剤とは根本的に異なる作用である。
【００６３】
上記ポリウレアコロイド溶液の製造方法をさらに具体的に説明する。先ず、最初に油脂変性ポリオールとポリイソシアネートとを不活性溶媒中または無溶媒で反応させ、ＮＣＯ基を有するプレポリマーを合成する。次にこのプレポリマーを撹拌機付きのジャケット式合成釜に仕込み、濃度が５〜７０質量％になるように不活性溶媒を添加して濃度を調整する。この溶液を撹拌しながら、予め１〜２０質量％の濃度に調整したポリアミンの溶液を徐々に添加し反応を行い、ポリウレア化反応においてポリウレアコロイド溶液を製造する。
【００６４】
ポリアミンの添加方法は、上記の方法の他にポリアミン溶液に前記プレポリマーまたはその溶液を添加する方法でもよい。ポリマー合成のための温度は特に限定されないが、好ましい温度は２０〜１２０℃である。ポリマー合成のための反応濃度、温度、撹拌機の形態、撹拌力、ポリアミン溶液およびプレポリマーまたはその溶液の添加速度などは特に限定されないが、ポリアミンとプレポリマーのイソシアネート基との反応は速いので、急激な反応が行われないように、反応を制御することが好ましい。
【００６５】
ポリウレアコロイド溶液の製造に使用する油脂変性ポリオールは、官能基が２個以下のポリオールであって、好ましい平均分子量は７００〜３，０００であるが、これに限定されない。油脂変性ポリオールの具体例としては、例えば、各種の油脂を低級アルコールやグリコールを用いてアルコリシス化する方法、油脂を部分鹸化する方法、水酸基含有脂肪酸をグリコールによりエステル化する方法などによって、油脂に約２個以下の水酸基を含有させたものが好ましく、上記の水酸基含有脂肪酸としては、例えば、リシノレイン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、ヒマシ油脂肪酸、水添ヒマシ油脂肪酸などが挙げられる。
【００６６】
油脂変性ポリオールとポリイソシアネートとの反応は、１＜ＮＣＯ／ＯＨ≦２の条件で行い、溶媒和されるプレポリマー鎖の平均分子量をコントロールする。このように合成されるプレポリマーの平均分子量は、特に限定されないが、好ましい範囲は約５００〜１５，０００である。本発明で使用されるポリイソシアネートとしては、公知のポリイソシアネートの全てが挙げられる。特に好ましいものはヘキサメチレンジイソシアネート、水添加ＴＤＩ、水添加ＭＤＩ、イソホロンジイソシアネート、水添ＸＤＩなどの脂肪族または脂環族系ジイソシアネートである。
【００６７】
ポリウレアコロイド溶液の製造に使用する不活性溶媒としては、使用原料である油脂変性ポリオール、ジイソシアネートおよびポリアミンを溶解するもので、活性水素を有さない全ての不活性溶媒を使用することができる。特に好ましいものはペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、石油エーテル、石油ベンジン、リグロイン、石油スピリット、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、トルエン、キシレン、脂環族炭化水素の構造を有するエチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサンなどの炭化水素、ジメチルポリシロキサンなどの単独または混合物が挙げられる。なお、本発明において「溶解」とは常温および高温下での溶解の両方を包含する。
【００６８】
ポリウレアコロイド溶液の製造に使用するポリアミンとして、例えば、短鎖ジアミン、脂肪族系ポリアミン、脂環式ポリアミン、芳香族系ポリアミン類およびヒドラジン類などが挙げられる。短鎖ジアミンおよび脂肪族系ポリアミンとしては、例えば、メチレンジアミン、エチレンジアミン、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、トリメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ポリオキシプロピレンジアミンおよびポリオキシプロピレントリアミンなどの脂肪族ポリアミン、フェニレンジアミン、３，３’−ジクロロ−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−メチレンビス（フェニルアミン）、４，４’−ジアミノジフェニルエーテルおよび４，４’−ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族ポリアミン、シクロペンタンジアミン、シクロヘキシルジアミン、４，４−ジアミノジシクロヘキシルメタン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、ビス−アミノプロピルピペラジン、チオ尿素、メチルイミノビスプロピルアミン、ノルボルネンジアミンおよびイソホロンジアミンなどの脂環式ジアミンなどが挙げられる。また、ヒドラジン、カルボヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジドおよびフタル酸ジヒドラジドなどのヒドラジン類が挙げられる。これらは単独で或いは２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００６９】
ポリウレアコロイド溶液の製造に使用する油脂変性ポリオール、ポリイソシアネート、ポリアミン、得られるプレポリマーの種類、使用量および使用比率は、使用する溶媒中での微粒子Ｂの大きさおよび安定性などを制御する目的で決定される。すなわち、本発明のポリウレアコロイド溶液中の微粒子Ｂは、溶媒中で溶媒和されない結晶部分のウレアドメインと、そのウレアドメインから伸びて溶媒中で溶媒和されたポリマー鎖により形成されている。
【００７０】
ポリウレアコロイド溶液中の微粒子Ｂのウレアドメインの大きさおよび溶媒和されたポリマー鎖の大きさと形態がポリウレアコロイド溶液の性質を左右する。このように、ウレアドメインと溶媒和されたポリマー鎖とで形成された微粒子Ｂは、溶媒中で安定なポリウレアコロイド溶液であり、その溶液中の微粒子Ｂのウレアドメインの粒子径は、通常０．０１〜１．０μｍであり、溶媒和するポリマー鎖の１個の平均分子量は約５００〜１５，０００であり、両者の質量比はウレアドメイン（ウレア結合またはポリアミン）／ポリマー鎖が０．５〜３０の範囲が好ましい。ウレア結合の割合が上記範囲未満であると、得られる微粒子Ｂ中の非溶媒和性ウレアドメインが形成されにくく、微粒子Ｂが非水溶媒に溶解し易くなり、良好なポリウレアコロイド溶液が生成されない。一方、ウレア結合の割合が上記範囲を超えると、非溶媒和性ウレアドメインが大きくなり、得られるポリウレアコロイド溶液の安定性が低下し、微粒子Ｂの凝集が生じ易くなる。
【００７１】
本発明で使用する微粒子Ｂの溶媒中における形態は、図１に示すようなものと想像される。この微粒子Ｂの粒子径の制御については、溶媒和したポリマー部分とウレアドメインを含んだ粒子全体の大きさと、溶媒和したポリマー部分とウレアドメインのそれぞれの大きさについて、両者ともに制御が可能である。なお、先に記載の微粒子Ｂの粒子径は、ウレアドメイン部分を表現している。
【００７２】
安定に制御されたポリウレアコロイド溶液を製造するためには、図１のように、溶媒和したポリマー部分とウレアドメイン部分が明瞭に相分離しているのが望ましく、そのためには溶媒和されるポリマー鎖と結晶部分のウレアドメインとが混在しないように製造することが必要である。このためには、合成過程で溶媒和したポリマー部分とウレアドメイン部分が分離しやすい合成条件が要求される。
【００７３】
ポリウレアコロイド溶液の合成は、ＮＣＯ基を有するプレポリマーの溶液およびポリアミンの溶液の両方の濃度が低く、一方の溶液に他方の溶液を添加する添加速度が遅いほど良好な結果が得られ、撹拌はプロペラミキサー撹拌で充分である。また、原料溶液の濃度が高い場合や溶液の添加速度が速い場合には、ホモジナイザーなどの使用による高剪断力の混合を行いながら合成することが好ましい。反応温度は使用する溶媒の種類と、その溶媒に対するウレアドメインの溶解度により決まるが、好ましい温度は合成を制御し易い２０〜１２０℃であるが、この温度範囲に特に限定されない。ウレアドメインの形成は合成過程で形成する方法、或いは高温で合成したものを冷却過程で形成する方法でもよい。
【００７４】
ポリウレアコロイド溶液中の微粒子Ｂの重要な因子は、その表面基の種類および濃度であり、さらには不活性溶媒中における分散性と分散粒子径である。すなわち、ポリウレアコロイド溶液の乳化剤としての作用は、Ｗ／Ｏ、Ｏ／Ｏ型の乳化剤であり、微粒子Ａの原料の親水性、疎水性の強さと不活性溶媒との相関性で作用する。これらの条件を加味して検討を加えた結果として、微粒子Ａの原料に対するポリウレアコロイド溶液の添加量の調整で、微粒子Ａの粒子径をコントロールすることが可能であり、前記の範囲で添加量が多い程粒子径は小さくなり、少ない程粒子径が大きくなる。
【００７５】
以上の如き原材料から得られた微粒子Ｃの分散溶液（ポリウレアコロイド溶液）から、常圧または減圧下で不活性溶媒を分離することによって、本発明の微粒子Ｃが得られる。粒子化に用いる装置としてスプレイドライヤー、濾過装置付真空乾燥機、撹拌装置付真空乾燥機、棚式乾燥機など公知のものがいずれも使用でき、好ましい乾燥温度は不活性溶媒の蒸気圧、微粒子Ｃの軟化温度、粒子径などに影響されるが、好ましくは減圧下４０〜８０℃である。
【００７６】
このようにして製造された微粒子Ｃの粒子径は、０．５μｍ〜１００μｍで真球状である。粒子径のコントロールは、微粒子Ｃの組成が同一の場合、合成釜の乳化型式（プロペラ式、錨型式、ホモジナイザー、螺旋帯式など）および撹拌力の大小に左右されるが、特に不活性溶媒中の微粒子Ａの原料の濃度、ポリウレアコロイド溶液の種類および添加量に影響される。微粒子Ａの原料を乳化するための機械的撹拌や剪断力は乳化の初期段階で決定され、これが強力な程分散体の粒子径が小さくなる。その後の撹拌および剪断力は大きくは影響しない。かえってその力が強すぎると分散体同士の凝集を促進することになり好ましくない。
【００７７】
また、本発明では、上記の微粒子Ｃの製造に当たり、原料の少なくとも一部または全部に染料や顔料などの着色剤、可塑剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、研磨剤、体質顔料などの各種添加剤を混合して、微粒子Ｃの合成を行い種々の用途に適した微粒子Ｃを得ることも可能である。
【００７８】
これらの微粒子Ｃは、図２の電子顕微鏡写真（倍率５００倍）に示すように、ほぼ完全に真球状の微粒子であり、図３の想像図に示す如く個々の微粒子Ａの表面にはポリウレアコロイド溶液から析出した微粒子Ｂが付着或いは被覆されておりかつ微粒子Ｂが非粘着性と耐熱性に優れているため、該微粒子Ｃを分散溶媒から単に除去するのみで極めて流動性に富んだ微粒子Ｃとなり、微粒子化に当たっては従来技術における如き煩雑かつコスト高な粉砕工程や分級操作を何ら要しないなどの種々の利点を有している。
【実施例】
【００７９】
以下に合成例、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また、以下の文中の「部」は質量部、「％」は質量％を示す。
【００８０】
（ポリウレアコロイド溶液の作成）
［合成例１］
水酸基価１１９．５の２官能の油脂変性ポリオール（伊藤製油（株）製、商品名ＵＲＩＣ Ｙ−２０２）１００部とｎ−オクタン１００部とを撹拌機付き合成釜に仕込み上記ポリオールを溶解した。撹拌しながら温度を５０℃に制御し、ＮＣＯ／ＯＨ＝２になるように予め用意したイソホロンジイソシアネート４７．３部を１時間かけて徐々に添加し、この条件で３時間反応を続け、さらに８０℃、３時間の反応を行い合成した。次にｎ−オクタンで濃度５０％に調整し、ＮＣＯ基を３．０％含有するプレポリマー溶液（ＰＰ−１）を得た。この物の平均分子量は１，３８３である。
【００８１】
上記のＰＰ−１の４０部とｎ−オクタン６０部とを撹拌機付き合成釜に仕込み溶解した。撹拌しながら温度を７０℃に制御しながら、予め用意したイソホロンジアミンのｎ−オクタンの１０％溶液２４．３部を５時間かけて徐々に添加し反応を完結して、（ポリアミン（ウレア結合部）／プレポリマー鎖）×１００＝１２．１５％のポリウレアコロイド溶液（固形分１８．０％）（Ｃ−１）を得た。この溶液は青い乳光色の安定な溶液であった。
【００８２】
［合成例２］
水酸基価１１９．５の２官能の油脂変性ポリオール（伊藤製油（株）製、商品名ＵＲＩＣ Ｙ−２０２）１００部とｎ−オクタン１００部とを撹拌機付き合成釜に仕込み上記ポリオールを溶解した。撹拌しながら温度を５０℃に制御し、ＮＣＯ／ＯＨ＝１．１になるように予め用意したイソホロンジイソシアネート２６．０部を１時間かけて徐々に添加し、この条件で３時間反応を続け、さらに８０℃、４時間の反応を行い合成した。次にｎ−オクタンで濃度５０％に調整し、ＮＣＯ基を０．３６％含有するプレポリマー溶液（ＰＰ−２）を得た。この物の平均分子量は１１，８３４である。
【００８３】
上記のＰＰ−２の２０部とｎ−オクタン８０部とを撹拌機付き合成釜に仕込み上記プレポリマーを溶解した。撹拌しながら温度を７０℃に制御しながら、予め用意したイソホロンジアミンのｎ−オクタンの１％溶液１４．４部を８時間かけて徐々に添加し反応を完結して、（ポリアミン／プレポリマー鎖）×１００＝１．４４％のポリウレアコロイド溶液（固形分８．９％）（Ｃ−２）を得た。この溶液は青い乳光色の安定な溶液であった。
【００８４】
［合成例３］
水酸基価１５７．８の１官能の油脂変性ポリオール（伊藤製油（株）製、商品名ＵＲＩＣ Ｈ−３１）１００部を、撹拌機付き合成釜に仕込み、撹拌しながら温度を６０℃に制御し、予め用意したトリレンジイソシアネート４９．０部を１時間かけて徐々に添加し、この条件で５時間の反応を行い合成した。次にｎ−ヘプタンで濃度６０％に調整し、ＮＣＯ基を４．７６％含有するプレポリマー溶液（ＰＰ−３）を得た。この物の平均分子量は５３０である。
【００８５】
上記のＰＰ−３の１００部を撹拌機付き合成釜に仕込み、撹拌しながら温度を５０℃に制御し、予め用意したトリメチルヘキサメチレンジアミンのｎ−ヘプタンの１０％溶液８９．７部を５時間かけて徐々に添加し反応を完結して、（ポリアミン／プレポリマー鎖）×１００＝１４．９５％のポリウレアコロイド溶液（固形分３６．４％）（Ｃ−３）を得た。この溶液は黄味の乳光色の安定な溶液であった。
【００８６】
［合成例４］
水酸基価１６５．５の２官能の油脂変性ポリオール（伊藤製油（株）製、商品名ＵＲＩＣ Ｙ−４０３）１００部とｎ−デカン１００部とを撹拌機付き合成釜に仕込み上記ポリオールを溶解した。撹拌しながら温度を５０℃に制御し、ＮＣＯ／ＯＨ＝２．０になるように、予め用意したヘキサメチレンジイソシアネート４９．６部を１時間かけて徐々に添加し、この条件で３時間反応を続け、さらに８０℃、３時間の反応を行い合成した。次にｎ−デカンで濃度５０％に調整し、ＮＣＯ基を４．１４％含有するプレポリマー溶液（ＰＰ−４）を得た。この物の平均分子量は１，０１４である。
【００８７】
上記のＰＰ−４の４０部とｎ−デカン６０部とを撹拌機付き合成釜に仕込み上記プレポリマーを溶解した。撹拌しながら温度を７０℃に制御し、予め用意したヘキサメチレンジアミンのｎ−デカンの５％溶液４５．８５部を８時間かけて徐々に添加し反応を完結して、（ポリアミン／プレポリマー鎖）×１００＝１１．４６％のポリウレアコロイド溶液（固形分１５．３％）（Ｃ−４）を得た。この溶液は透明な青い乳光色の安定な溶液であった。
【００８８】
（ラクトン変性ポリシロキサン化合物の製造）
［合成例５〜７］
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管および還流冷却器を具備した反応器に、窒素ガスで置換した後、表１に記載したラクトン化合物、ポリシロキサン化合物を所定の濃度まで投入し窒素気流下、１００℃にて均一になるまで攪拌した。続いて所定のテトラ−ｎ−ブチルチタネートを投入し、窒素気流下１８０℃の温度下で１０時間反応させた。反応の進行とともに反応物の粘度が上昇してくる。その後、１８０℃で５ｍｍＨｇの減圧下で１時間反応を続け、反応を完了させるとともに、原料のシロキサン化合物に含まれていた非反応性シロキサン化合物および未反応物を完全に除去した。得られたポリカプロラクトン変性ポリシロキサン化合物の組成および性状を表１に示す。
【００８９】
【００９０】
表１中のポリシロキサン化合物（ａ）は下記の構造を有する。
【００９１】
【００９２】
【００９３】
（微粒子Ｃの製造）
［実施例１］
平均分子量１，０００のポリブチレンアジペートジオール１６部およびラクトン変性ポリシロキサン化合物（合成例５）４部を６０℃で溶解し、さらに下記の構造式で示されるヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートポリイソシアネート（旭化成工業（株）製、商品名デュラネートＴＰＡ−１００、ＮＣＯ％＝２３．１）６．１６部を添加し均一に混合した。この物を予め１リットルのステンレス容器に準備した合成例１のポリウレアコロイド溶液（Ｃ−１）３．０部とｎ−オクタン２５部の混合液の中に徐々に加え、ホモジナイザーで１５分間乳化した。この乳化液は分散質の平均分散粒子径が５μｍで分離もなく安定な乳化液であった。
【００９４】
【００９５】
次にこれを錨型撹拌機付き反応釜に仕込み、４００ｒｐｍの回転をさせながら温度を８０℃まで上げ、６時間の反応を終了し微粒子Ａの溶液を得た。この溶液を１００Ｔｏｏｒで真空乾燥を行ってｎ−オクタンを分離し微粒子Ｃ（１）を得た。この物は平均粒子径が５μｍの真球状の白色粉末状であった。
【００９６】
［実施例２］
錨型撹拌機付反応釜に平均分子量２，０００のポリテトラメチレンアジペートジオール７０部および合成例６のラクトン変性ポリシロキサン化合物を３０部仕込み、７０℃に加熱溶解して撹拌しながらジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）２０．９部を徐々に添加し、５時間の反応を行いＮＣＯ／ＯＨ＝２のプレポリマーを得た。このものにトリメチロールプロパン３．７部を添加混合した。
【００９７】
この物の２５部を予め１リットルのステンレス容器に準備した合成例２のポリウレアコロイド溶液（Ｃ−２）１２部とｎ−ヘプタン５０部の混合液の中に徐々に加え、ホモジナイザーで２５分間乳化した。この乳化液は分散質の平均分散粒子径が８μｍで分離もなく安定な乳化液であった。次にこれを錨型撹拌機付き反応釜に仕込み、５００ｒｐｍの回転をさせながら温度を１００℃まで上げ、５時間の反応を終了し微粒子Ａの溶液を得た。この溶液から実施例１と同様にして微粒子Ｃ（２）を得た。この物は平均粒子径が８μｍの真球状の白色粉末状であった。
【００９８】
［実施例３］
５００ミリリットルのセパラブルフラスコに、合成例３のポリウレアコロイド溶液（Ｃ−３）１２部とイソオクタン１５０部とを仕込み混合した。次にこの液をホモミキサーで混合しながら予め５０℃に加温した平均分子量７８５の３官能のポリラクトンポリオール７０部および合成例７のラクトン変性ポリシロキサン化合物を３０部仕込み、徐々に添加して乳化させた。さらに下記の構造式で示されるヘキサメチレンジイソシアネートアダクトポリイソシアネート（旭化成工業（株）製、商品名：デュラネート２４Ａ−１００、ＮＣＯ％＝２３．５）４８．６部を徐々に添加した。
【００９９】
【０１００】
次にホモミキサーを回転しながら、温度を８０℃に上げ、３時間の反応後に反応触媒としてジブチル錫ジラウレート０．００５部を加え、さらに４時間の反応を行い、微粒子Ａの分散液を得た。この分散液から実施例１と同様にして微粒子Ｃ（３）を得た。この物は平均粒子径が３μｍの真球状の白色粉末状であった。
【０１０１】
［実施例４］
５００ミリリットルのセパラブルフラスコに、合成例４のポリウレアコロイド溶液（Ｃ−４）１０部とイソオクタン１３０部およびトルエン２０部とを仕込み混合した。次にこの液をホモミキサーで混合しながら、予め５０℃に加温した平均分子量７８５の３官能のポリラクトンポリオール７０部および合成例５のラクトン変性ポリシロキサン化合物を３０部に、トリレンジイソシアネート２４．４部を加え混合したものを徐々に添加して乳化させた。
【０１０２】
次にホモミキサーを回転しながら、温度を８０℃に上げ、３時間の反応後に反応触媒としてジブチル錫ジラウレート０．００５部を加え、さらに６時間の反応を行い、ポリウレタンゲル微粒子の分散液を得た。この分散液から実施例１と同様にして微粒子Ｃ（４）を得た。この物は平均粒子径が１２μｍの真球状の白色粉末状であった。
【０１０３】
［比較例１］
５００ミリリットルのセパラブルフラスコに、合成例３のポリウレアコロイド溶液（Ｃ−３）１２部とイソオクタン１５０部とを仕込み混合した。次にこの液をホモミキサーで混合しながら予め５０℃に加温した平均分子量７８５の３官能のポリラクトンポリオール１００部を仕込み、徐々に添加して乳化させた。さらに下記の構造式で示されるヘキサメチレンジイソシアネートアダクトポリイソシアネート（旭化成工業（株）製 デュラネート２４Ａ−１００、ＮＣＯ％＝２３．５）６８．３部を徐々に添加した。
【０１０４】
【０１０５】
次にホモミキサーを回転しながら、温度を８０℃に上げ、３時間の反応後に反応触媒としてジブチル錫ジラウレート０．００５部を加え、さらに４時間の反応を行い、ポリウレタンゲル微粒子の分散液を得た。この分散液から実施例１と同様にしてポリウレタンゲル微粒子（ＰＵ５）を得た。この物は平均粒子径が４μｍの真球状の白色粉末状であった。以上で得られたポリウレタンゲル微粒子の吸油性、分散性、表面意匠性および耐熱性は下記表２の通りであった。
【０１０６】
【０１０７】
１．＜吸油性＞
＊１：実施例１〜４および比較例１の微粒子の２５℃での吸収前後の粒子の大きさ（直径）の変化（吸収前を１とした場合）を顕微鏡で観察した。
【０１０８】
２．＜分散性＞
＊２：実施例１〜４および比較例１の微粒子の塗料分散性を確認した。
（塗料配合）
・微粒子Ｃ（ＰＵ５；比較例１） １０部
・ダイアロマー ＦＦ−５６０３（ＮＶ＝２０％） ７０部
（大日精化工業製）
・ＭＥＫ／トルエン＝５０／５０ ２０部
上記配合通りに秤量して、ディスパーにて４，０００ｒｐｍ、３分間分散して脱泡した後、クロスネートＸ−Ｃ架橋剤を５部加え、１００μｍ・ｗｅｔでポリエチレンテレフタレートフィルムにコーティングし１００℃、２分間乾燥した塗膜の外観を目視で確認した。
○；均一に分散している
△；一部に凝集物あり
×；分散不良
【０１０９】
３．＜塗膜の表面意匠性＞
上記配合塗料の塗膜表面の意匠性（マット感）と表面性を手の感触で表現した。
（マット感）
○；マット感良好
△；一部マット感が不良
×；マット感が不良
【０１１０】
４．＜耐熱性＞
＊３：コフラーホットベンチで外観の変化を確認した。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明によれば、
１．粒子径のコントロールされた微粒子Ｃの製造が可能である。
２．得られた微粒子Ｃは真球状であり、該微粒子Ａの表面にはポリウレアコロイド溶液から析出した微粒子Ｂが均一に付着または被覆されているため、該微粒子Ｃは極めて流動性に優れ、取り扱いが容易であり、例えば、輸送、計量、溶媒や樹脂中への再分散が極めて容易であるなどの種々の利点がある。
３．以上のことから、本発明の微粒子Ｃは、塗料、コーティング剤、インキ、粘着剤、樹脂、ゴム、エラストマー、化粧品組成、電子部材、記録材などに吸油性、撥水性、耐熱性、耐摩耗性、滑り性、柔軟性、耐候性、防汚染性、機械的強度、可撓性、ブロッキング防止性、艶調整、光拡散などの優れた性能を与える改質剤などとして有益である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明で使用するポリウレアコロイド溶液中の微粒子Ｂの断面の想像図。
【図２】本発明の微粒子Ｃの写真。
【図３】本発明の微粒子Ｃの断面の想像図。
【符号の説明】
【０１１３】
１：溶媒和するポリマー鎖（油脂セグメント）
２：非溶媒和部分のウレアドメイン
３：微粒子Ａ
４：微粒子Ｂ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子およびその製造方法に関し、さらに詳しくは塗料、コーティング剤、インキ、粘着剤、樹脂、ゴム、エラストマー、化粧品組成、電子部材、記録材などに吸油性、撥水性、耐熱性、耐摩耗性、滑り性、柔軟性、耐候性、防汚染性、機械的強度、可撓性、ブロッキング防止性、艶調整、光拡散などの優れた性能を与える改質剤として有益なシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多官能ポリイソシアネートと活性水素基を有する化合物（エステル系ポリオール、アクリル系ポリオールおよびオレフィン系ポリオールなど）を三次元的に反応させた架橋型ポリウレタンは公知であり、優れた耐溶剤性、耐熱性、耐摩耗性、密着性や耐油性を有している。このように優れた性能を応用する方法として、塗料、コーティング剤、インキ、粘着剤、樹脂、ゴム、エラストマーなどに多官能ポリイソシアネートをブレンドし、塗膜や成形品にした後に架橋を完結させる方法がある。しかしながら、かかる方法では架橋密度のコントロールが困難なため架橋の程度によって架橋物の塗膜性能の低下や成形品との相溶性が悪化して、逆に塗膜や成形品の物性を低下させる場合があり、応用範囲が限定されている。
【０００３】
かかる問題を解決する方法として、ポリウレタンゲル粒子を製造し、これを塗料原料や成形用樹脂にブレンドする方法もある。しかしながら、ポリウレタンゲル粒子の従来の製造方法としては、固形状のポリウレタンを低温で機械的に粉砕する方法、水性ポリウレタンエマルジョンからゲル粒子を析出および乾燥させる方法、噴霧乾燥方法、さらに溶液重合ポリウレタンに貧溶剤を添加してポリウレタンを粒状に析出および濾過し、乾燥させて溶剤を除去する方法などがある。
【０００４】
これらの従来の方法では、得られる粉末の形状が不定形であると同時に、微細なポリウレタンゲル微粒子が得られないという問題や製造経費が著しく高いという問題がある。他方、不活性溶媒中でポリウレタンゲル粒子を製造する方法が特許文献１、２および３に提案されている。
【０００５】
また、ポリウレタン微粒子に、シロキサンの特徴を付与するために、その表面をメチルハイドロジエンポリシロキサン（メチコン）などのシロキサン化合物やシランカップリング剤で表面処理したり、分子末端にアミノ基やアルコキシ基を有する反応性ポリシロキサン化合物をポリウレタン微粒子の表面処理剤として使用することが提案されている（特許文献４参照）。
【０００６】
しかしながら、ポリウレタン微粒子表面をポリシロキサン化合物で処理したものは、シロキサン化合物を共重合して得られたシロキサン変性ポリウレタンゲル粒子が有する吸油性、撥水性、耐熱性、耐摩耗性、滑り性、柔軟性、耐候性、防汚染性、機械的強度、可撓性、ブロッキング防止性などの特性を見出せない。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第３，７８７，５２５号明細書
【特許文献２】特開平２−４８６０号公報
【特許文献３】特開平４−２５５７５５号公報
【特許文献４】特許第３０７９３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の前者方法では、生産性に劣るとともにコストの問題があり実用的な方法とはいえない。また、後者の方法は全て特殊な分散安定剤を使用しているために、ポリウレタンゲル粒子の組成と分散安定剤の組み合わせが限定され、目的とするポリウレタンゲル粒子の組成の選定の幅が狭く、また、ポリウレタンゲル粒子の粒子径制御が困難であるとともに、その分散液からポリウレタンゲル粒子を取り出し乾燥する際に粒子同士の融着が生じ粒子が粗大化し一次粒子として取り出せないという問題がある。また、ポリウレタンゲル粒子をシロキサン処理したものは、シロキサン化合物を共重合して得られたシロキサン変性ポリウレタンゲル粒子と比較して、吸油性、耐摩耗性、滑り性、柔軟性、機械的強度、可撓性などの特性に問題がある。
【０００９】
従って本発明の目的は、従来の上記の欠点を解決するとともに、広範囲の用途に適用可能な各種シロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子の組成の設計が可能でかつ粒度分布の狭いシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子を容易に提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、少なくともいずれかの化合物が３官能以上である、ポリイソシアネートと、分子内に活性水素基を有する化合物と、分子内に活性水素基を有するポリシロキサン化合物および／または該ポリシロキサン化合物とラクトンとを共重合した化合物（以下単に「ポリシロキサン化合物」という場合がある）とからなる三次元架橋したシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子（以下この被覆される微粒子を「微粒子Ａ」という場合がある）と、該微粒子Ａの表面を被覆しているポリウレアコロイド非水溶媒溶液（以下「ポリウレアコロイド溶液」という場合がある）から析出したポリウレアコロイド粒子（以下この被覆用微粒子を「微粒子Ｂ」という場合がある）とからなることを特徴とするシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子（以下この被覆された微粒子を「微粒子Ｃ」という場合がある）を提供する。
【００１１】
上記微粒子Ｃにおいては、微粒子Ａ中に占めるポリシロキサンセグメントの割合は０．０１〜８０質量％であること；微粒子Ｂが、溶媒に対して溶媒和する部分と非溶媒和部分とから構成されており、非溶媒和部分の粒子径が０．０１μｍ〜１．０μｍであること；微粒子Ｂが、油脂変性ポリオールとポリイソシアネートとポリアミンとの反応で得られるポリウレアコロイド粒子であって、非溶媒和部分がウレア結合の水素結合からなっていることが好ましい。また、微粒子Ｃは、その粒子径が０．５〜１００μｍの範囲であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、少なくともいずれかの化合物が３官能以上である、ポリイソシアネートと、分子内に活性水素基を有する化合物と、ポリシロキサン化合物とを不活性溶媒中で乳化重合させるに当り、乳化剤としてポリウレアコロイド非水溶媒溶液を使用することを特徴とする微粒子Ｃの製造方法を提供する。
【００１３】
本発明者らは、前記微粒子Ａの原料、すなわち、少なくともいずれかの化合物が３官能以上である、ポリイソシアネートと、分子内に活性水素基を有する化合物と、ポリシロキサン化合物とが、乳化剤として作用するポリウレアコロイド溶液によって、不活性溶媒中で容易に微粒子状に乳化すること、該乳化された前記微粒子Ａの原料が重合反応して、微粒子Ａを生成し、該生成した微粒子Ａの周囲には上記ポリウレアコロイド溶液から析出した微粒子Ｂが均一に付着して微粒子Ｃを形成しており、微粒子Ｃを分散溶媒（重合媒体）から分離した状態において、微粒子Ａが微粒子Ｂによって均一に被覆されていることを見出して本発明を完成した。
【００１４】
さらに、本発明においては、通常は微粒子Ａの合成過程において著しい粘度上昇が発生するが、ポリウレアコロイド溶液の存在下に上記微粒子Ａを合成すると、合成過程において著しい粘度上昇は発生せず、生成した微粒子Ａが凝集することなく、優れた分散安定性を維持するという特徴がある。この作用は従来公知の有機系乳化剤や分散安定剤とは根本的に異なる作用である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、広範囲の用途に適用可能な各種シロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子の組成の設計が可能でかつ粒度分布の狭いシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子を容易に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に好ましい実施態様を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
本発明の微粒子Ｃは、少なくともいずれかの化合物が３官能以上である、ポリイソシアネートと、分子内に活性水素基を有する化合物と、ポリシロキサン化合物（以下「微粒子Ａの原料」という場合がある）とを、ポリウレアコロイド溶液（乳化剤）の存在下、不活性溶媒中で乳化重合させることによって得られる。このようにして得られる微粒子Ａの表面が、ポリウレアコロイド溶液から析出した微粒子Ｂによって被覆されていることを特徴としている。
【００１７】
本発明の微粒子Ｃは上記方法によって得られるが、好ましい方法は、ポリウレアコロイド溶液を不活性溶媒中で撹拌機や乳化機付きのジャケット式合成釜に仕込み、この中に微粒子Ａの原料の不活性溶媒を添加および乳化し、これらの微粒子Ａの原料を反応させて微粒子Ｃを合成する方法や、微粒子Ａの原料を夫々別個に、ポリウレアコロイド溶液の存在下に不活性溶媒中に乳化させ、これらを反応させる方法などが挙げられる。
【００１８】
上記の微粒子Ａの合成温度は特に限定されないが、好ましい温度は４０℃〜１２０℃である。また、合成時に使用するポリウレアコロイド溶液は、その固形分としての使用量は、微粒子Ａの各原料夫々１００質量部当たり０．０１質量部以上を使用することができ、好ましくは０．１〜２０質量部である。０．０１質量部未満では原料の乳化性が不十分で、合成過程で微粒子Ａの大きい凝集塊が発生し、目的とする微細な微粒子Ｃの分散体が得難い。一方、２０質量部を超えると原料の乳化性には問題はなく、微粒子Ｃの分散体は製造することができるが、乳化剤としては過剰な量であり特に利点はない。
【００１９】
微粒子Ａの原料の不活性溶媒中における濃度は、低い程小さい粒子径の微粒子Ａが得られ易いが、生産性から好ましい濃度は２０〜７０質量部である。なお、本明細書全体を通じて、本発明で製造することができる微粒子Ｃは、ポリ（ウレタン−尿素）ゲル粒子をも包含する。
【００２０】
微粒子Ａとその製造について以下に説明する。
微粒子Ａ中のポリシロキサンセグメントは、ポリウレタンの主鎖中に結合或いは分岐した状態で結合されている。すなわち、原料となるポリシロキサン化合物が両末端反応型であればポリウレタンの主鎖である幹部分に、片末端或いは分岐反応型であればポリウレタンの主鎖から分岐した状態で結合されることとなる。微粒子Ａ中の好ましいシロキサンセグメントの含有量は、微粒子Ａの０．０１〜８０質量％である。
【００２１】
本発明において使用するポリシロキサン化合物としては、例えば、以下のような化合物を用いることが好ましい（この中には活性水素基を利用して変性されたエポキシ変性ポリシロキサン化合物も含んでいるが、イソシアネート基と反応してポリウレタン中に含有されることとなるので含めている）。分子内に活性水素基を有するポリシロキサン化合物中の活性水素基とは、例えば、水酸基（−ＯＨ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、アミノ基（−ＮＲＨ（Ｒは有機基）、−ＮＨ2など）およびチオール基（−ＳＨ）などであり、これらの中では水酸基およびアミノ基が好ましく使用される。
【００２２】
（１）アミノ変性ポリシロキサン化合物
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
（２）エポキシ変性ポリシロキサン化合物
【００２７】
【００２８】
【００２９】
（３）アルコール変性ポリシロキサン化合物
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
（４）メルカプト変性ポリシロキサン化合物
【００３８】
【００３９】
以上列記したポリシロキサン化合物は本発明において使用する好ましい化合物であるが、本発明はこれらの例示の化合物に限定されるものではない。従って上述の例示の化合物のみならず、その他現在市販されており、市場から容易に入手し得る化合物はいずれも本発明において好ましく使用することができる。本発明において特に好ましい化合物は２個以上の水酸基またはアミノ基を有するポリシロキサン化合物である。
【００４０】
これらの他にも上記の如きポリシロキサン化合物をラクトンで変性したポリラクトン（ポリエステル）−ポリシロキサン化合物およびエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドで変性したポリエチレンオキサイド−ポリシロキサン化合物やポリプロピレンオキサイド−ポリシロキサン化合物なども好ましく使用される。特に好ましくはポリシロキサン化合物をラクトンで変性した化合物であり、さらに好ましくは分子内に２個以上の活性水素基を有するポリシロキサン化合物をラクトンで変性したポリラクトン−ポリシロキサン化合物である。ここで使用する好ましいラクトンは、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、７−ヘプタノリド、８−オクタノリド、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトンおよびδ−カプロラクトンなどである。
【００４１】
また、本発明において前記ポリラクトン−ポリシロキサン化合物、すなわち、分子内に少なくとも１個の活性水素基を有するポリシロキサン化合物をラクトンで変性したポリラクトン−ポリシロキサン化合物は、分子中に１個または２個以上の活性水素基、例えば、アミノ基、水酸基、カルボキシル基などを有するシロキサン化合物の活性水素原子団がラクトンを開環重合させた後、減圧処理することによって得られる。
【００４２】
微粒子Ａの原料である分子内に活性水素基を有する化合物としては、好ましくはポリウレタンの製造に従来から使用されている短鎖ジオール、多価アルコールおよび高分子ポリオールなどの従来公知のものが、また、ポリアミンとしてはポリウレタンの製造に従来から使用されている後述の如き短鎖ジアミン、高分子ポリアミンなどが使用できるが、これらは特に限定されない。以下に使用するそれぞれの化合物について説明する。
【００４３】
前記短鎖ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブチレングリコール、１，６−ヘキサメチレングリコールおよびネオペンチルグリコールなどの脂肪族グリコール類およびそのアルキレンオキシド低モル付加物（数平均分子量５００未満）、１，４−ビスヒドロキシメチルシクロヘキサンおよび２−メチル−１，１−シクロヘキサンジメタノールなどの脂環式系グリコール類およびそのアルキレンオキシド低モル付加物（数平均分子量５００未満）、キシリレングリコールなどの芳香族グリコール類およびそのアルキレンオキシド低モル付加物（数平均分子量５００未満）、ビスフェノールＡ、チオビスフェノールおよびスルホンビスフェノールなどのビスフェノール類およびそのアルキレンオキシド低モル付加物（数平均分子量５００未満）、およびＣ１〜Ｃ１８のアルキルジエタノールアミンなどのアルキルジアルカノールアミン類などの化合物が挙げられる。また、多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、トリス−（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，１，１−トリメチロールエタンおよび１，１，１−トリメチロールプロパンなどが挙げられる。これらは単独或いは２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００４４】
前記高分子ポリオールとしては、例えば、以下のものが例示される。
（１）ポリエーテルポリオール、例えば、アルキレンオキシド（エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドなど）および／または、複素環式エーテル（テトラヒドロフランなど）を重合または共重合して得られるものが例示され、具体的にはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリテトラメチレングリコール（ブロックまたはランダム）、ポリテトラメチレンエーテルグリコールおよびポリヘキサメチレングリコールのジオールおよび／または３官能基以上の水酸基などを有する高分子ポリオール、
【００４５】
（２）ポリエステルポリオール、例えば、脂肪族系ジカルボン酸類（例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸およびアゼライン酸など）および／または芳香族系ジカルボン酸（例えば、イソフタル酸およびテレフタル酸など）と低分子量グリコール類（例えば、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブチレングリコール、１，６−ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコールおよび１，４−ビスヒドロキシメチルシクロヘキサンなど）とを縮重合したものが例示され、具体的にはポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンアジペートジオール、ポリネオペンチルアジペートジオール、ポリエチレン／ブチレンアジペートジオール、ポリネオペンチル／ヘキシルアジペートジオール、ポリ−３−メチルペンタンアジペートジオールおよびポリブチレンイソフタレートジオールのジオールおよび／または３官能基以上の水酸基などを有する高分子ポリエステルポリオール、
【００４６】
（３）ポリラクトンポリオール、例えば、ポリカプロラクトンジオールまたはポリカプロラクトントリオールおよび／またはポリ−３−メチルバレロラクトンジオールなどのジオールおよび／または３官能基以上の水酸基など、
（４）ポリカーボネートジオール、例えば、ポリヘキサメチレンカーボネートジオールなどのジオールおよび／または３官能基以上の水酸基など、
（５）ポリオレフィンポリオール、例えば、ポリブタジエングリコールおよびポリイソプレングリコール、または、その水素化物などのジオールおよび／または３官能基以上の水酸基などを有するポリラクトンポリオール、
（６）水素添加ダイマーポリオール、ヒマシポリオールなどのジオールおよび／または３官能基以上の水酸基などを有するポリオール、
（７）ポリメタクリレートジオール、例えば、α，ω−ポリメチルメタクリレートジオールおよびα，ω−ポリブチルメタクリレートジオールなどおよび３官能以上の水酸基などを有するアクリル系ポリオールが挙げられる。
【００４７】
これらのポリオールの平均分子量は特に限定されないが、ポリイソシアネートと反応するものは全て使用可能であり通常数平均分子量は５００〜２，０００程度が好ましい。また、これらのポリオールは単独或いは２種類以上を組み合わせて使用することができる。ポリオールとしては、活性水素基が２個以上のポリオール化合物が好ましく、特に好ましいのは３個以上の活性水素基を有するポリオール化合物である。
【００４８】
微粒子Ａの原料であるポリイソシアネートとしては、従来公知のポリウレタンの製造に使用されているものがいずれも使用でき特に限定されない。ポリイソシアネートとして好ましいものは、例えば、トルエン−２，４−ジイソシアネート、４−メトキシ−１，３−フェニレンジイソシアネート、４−イソプロピル−１，３−フェニレンジイソシアネート、４−クロル−１，３−フェニレンジイソシアネート、４−ブトキシ−１，３−フェニレンジイソシアネート、２，４−ジイソシアネートジフェニルエーテル、４，４’−メチレンビス（フェニレンイソシアネート）（ＭＤＩ）、ジュリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ベンジジンジイソシアネート、ｏ−ニトロベンジジンジイソシアネートおよび４，４’−ジイソシアネートジベンジルなどの芳香族ジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートおよび１，１０−デカメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート、１，４−シクロヘキシレンジイソシアネート、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、１，５−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添ＭＤＩおよび水添ＸＤＩなどの脂環式ジイソシアネートなど、或いはこれらのジイソシアネートと低分子量のポリオールやポリアミンを末端がイソシアネートとなるように反応させて得られるポリウレタンプレポリマーなども当然使用することができる。
【００４９】
また、これらの化合物をイソシアヌレート体、ビューレット体、アダクト体、ポリメリック体とした多官能のイソシアネート基を有するもので従来から使用されている公知のものが使用でき特に限定されない。例えば、２，４−トルイレンジイソシアネートの二量体、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス−（ｐ−イソシアネートフェニル）チオフォスファイト、多官能芳香族イソシアネート、多官能芳香族脂肪族イソシアネート、多官能脂肪族イソシアネート、脂肪酸変性多官能脂肪族イソシアネート、ブロック化多官能脂肪族イソシアネートなどのブロック型ポリイソシアネート、ポリイソシアネートプレポリマーなどが挙げられる。
【００５０】
これらのうち、芳香族系或いは脂肪族系のどちらでも使用可能であり、好ましくは芳香族系ではジフェニルメタンジイソシアネートおよびトリレンジイソシアネート、脂肪族系ではヘキサメチレンジイソシアネートおよびイソホロンジイソシアネートなどの変性体であり、分子中にイソシアネート基を３個以上含むものが好ましく、前記ポリイソシアネートの多量体や他の化合物との付加体、さらには低分子量のポリオールやポリアミンとを末端イソシアネートになるように反応させたウレタンプレポリマーなども好ましく使用される。それらを下記に構造式を挙げて例示するが、これらに限定されるものではない。
【００５１】
【００５２】
【００５３】
【００５４】
【００５５】
【００５６】
【００５７】
【００５８】
本発明に使用されるポリイソシアネート、活性水素基を有する化合物およびポリシロキサン化合物の種類、使用量および使用比率は、得られる微粒子Ｃの使用目的によって決定されるが、いずれかの成分が３官能以上であることが必要である。例えば、ポリイソシアネートが２官能である場合には、活性水素基を有する化合物が３官能以上であり、また、活性水素基を有する化合物が２官能である場合には、３官能以上のポリイソシアネートが必要であり、ポリシロキサン化合物については、使用目的に応じて使用する官能基数を使い分ける。もちろん、全ての成分が３官能以上であってもよい。また、ＮＣＯ／ＯＨ比は、使用する化合物と生成物に要求される性能によって決定されるが、好ましくは０．５〜１．２の範囲である。
【００５９】
上記全化合物の反応に使用し、生成する微粒子Ａの分散体の連続相を形成する不活性溶媒は、生成する微粒子Ａに対して実質的に非溶媒でありかつ活性水素を有しないものである。その例として、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、石油エーテル、石油ベンジン、リグロイン、石油スピリット、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、トルエン、キシレン、脂環族炭化水素の構造を有するエチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサンなどの炭化水素、ジメチルポリシロキサンなどの単独または混合物が挙げられ、これらの不活性溶媒は、該不活性溶媒と合成された微粒子Ｃの分離工程の生産性の点からは１５０℃以下の沸点を有するものが好ましい。本発明の微粒子Ｃの合成に際しては公知の触媒を使用すれば低温でもよいが、作業面から４０℃以上の反応温度が好ましい。
【００６０】
上記微粒子Ｃの合成時に乳化剤として使用するポリウレアコロイド溶液中の微粒子Ｂは、溶媒に対して溶媒和する部分と非溶媒和部分とから構成されており、非溶媒和部分の粒子径が好ましくは０．０１μｍ〜１．０μｍの粒子であり、かかる微粒子Ｂは、例えば、不活性溶媒中で、油脂変性ポリオールとポリイソシアネート（またはこれらの化合物からなる末端ＮＣＯプレポリマー）とポリアミンとの反応で得られる。
【００６１】
この反応では、反応が進むにつれて、ウレア結合同士の水素結合により、溶媒中に不溶解のウレアドメインが形成され、同時に油脂変性ポリオール鎖が溶媒中で溶媒和されることにより、非溶解性のウレアドメインの凝集などによる微粒子Ｂの巨大化が防止され、Ｂを含む安定なポリウレアコロイド溶液が容易に得られる。
【００６２】
さらに、使用する油脂変性ポリオールが、不活性溶媒中での結晶性が少なく、反応が進むにつれて生じる高分子化の過程でも、溶媒中で油脂変性ポリオールを主体とするポリマー鎖がある程度自由に動き得るために、非溶解性結晶部分と溶解性非結晶部分の分離が容易に行われ、ウレア結合同士の水素結合による非溶解性結晶部分を粒子の中心とするウレアドメインを形成し、その周囲に溶媒和されたポリマー鎖が規則正しく外向きに配向される。これは従来のミセル下に重合することにより得られる公知のコロイド溶液の製造方法における界面活性剤とは根本的に異なる作用である。
【００６３】
上記ポリウレアコロイド溶液の製造方法をさらに具体的に説明する。先ず、最初に油脂変性ポリオールとポリイソシアネートとを不活性溶媒中または無溶媒で反応させ、ＮＣＯ基を有するプレポリマーを合成する。次にこのプレポリマーを撹拌機付きのジャケット式合成釜に仕込み、濃度が５〜７０質量％になるように不活性溶媒を添加して濃度を調整する。この溶液を撹拌しながら、予め１〜２０質量％の濃度に調整したポリアミンの溶液を徐々に添加し反応を行い、ポリウレア化反応においてポリウレアコロイド溶液を製造する。
【００６４】
ポリアミンの添加方法は、上記の方法の他にポリアミン溶液に前記プレポリマーまたはその溶液を添加する方法でもよい。ポリマー合成のための温度は特に限定されないが、好ましい温度は２０〜１２０℃である。ポリマー合成のための反応濃度、温度、撹拌機の形態、撹拌力、ポリアミン溶液およびプレポリマーまたはその溶液の添加速度などは特に限定されないが、ポリアミンとプレポリマーのイソシアネート基との反応は速いので、急激な反応が行われないように、反応を制御することが好ましい。
【００６５】
ポリウレアコロイド溶液の製造に使用する油脂変性ポリオールは、官能基が２個以下のポリオールであって、好ましい平均分子量は７００〜３，０００であるが、これに限定されない。油脂変性ポリオールの具体例としては、例えば、各種の油脂を低級アルコールやグリコールを用いてアルコリシス化する方法、油脂を部分鹸化する方法、水酸基含有脂肪酸をグリコールによりエステル化する方法などによって、油脂に約２個以下の水酸基を含有させたものが好ましく、上記の水酸基含有脂肪酸としては、例えば、リシノレイン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、ヒマシ油脂肪酸、水添ヒマシ油脂肪酸などが挙げられる。
【００６６】
油脂変性ポリオールとポリイソシアネートとの反応は、１＜ＮＣＯ／ＯＨ≦２の条件で行い、溶媒和されるプレポリマー鎖の平均分子量をコントロールする。このように合成されるプレポリマーの平均分子量は、特に限定されないが、好ましい範囲は約５００〜１５，０００である。本発明で使用されるポリイソシアネートとしては、公知のポリイソシアネートの全てが挙げられる。特に好ましいものはヘキサメチレンジイソシアネート、水添加ＴＤＩ、水添加ＭＤＩ、イソホロンジイソシアネート、水添ＸＤＩなどの脂肪族または脂環族系ジイソシアネートである。
【００６７】
ポリウレアコロイド溶液の製造に使用する不活性溶媒としては、使用原料である油脂変性ポリオール、ジイソシアネートおよびポリアミンを溶解するもので、活性水素を有さない全ての不活性溶媒を使用することができる。特に好ましいものはペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、石油エーテル、石油ベンジン、リグロイン、石油スピリット、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、トルエン、キシレン、脂環族炭化水素の構造を有するエチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサンなどの炭化水素、ジメチルポリシロキサンなどの単独または混合物が挙げられる。なお、本発明において「溶解」とは常温および高温下での溶解の両方を包含する。
【００６８】
ポリウレアコロイド溶液の製造に使用するポリアミンとして、例えば、短鎖ジアミン、脂肪族系ポリアミン、脂環式ポリアミン、芳香族系ポリアミン類およびヒドラジン類などが挙げられる。短鎖ジアミンおよび脂肪族系ポリアミンとしては、例えば、メチレンジアミン、エチレンジアミン、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、トリメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ポリオキシプロピレンジアミンおよびポリオキシプロピレントリアミンなどの脂肪族ポリアミン、フェニレンジアミン、３，３’−ジクロロ−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−メチレンビス（フェニルアミン）、４，４’−ジアミノジフェニルエーテルおよび４，４’−ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族ポリアミン、シクロペンタンジアミン、シクロヘキシルジアミン、４，４−ジアミノジシクロヘキシルメタン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、ビス−アミノプロピルピペラジン、チオ尿素、メチルイミノビスプロピルアミン、ノルボルネンジアミンおよびイソホロンジアミンなどの脂環式ジアミンなどが挙げられる。また、ヒドラジン、カルボヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジドおよびフタル酸ジヒドラジドなどのヒドラジン類が挙げられる。これらは単独で或いは２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００６９】
ポリウレアコロイド溶液の製造に使用する油脂変性ポリオール、ポリイソシアネート、ポリアミン、得られるプレポリマーの種類、使用量および使用比率は、使用する溶媒中での微粒子Ｂの大きさおよび安定性などを制御する目的で決定される。すなわち、本発明のポリウレアコロイド溶液中の微粒子Ｂは、溶媒中で溶媒和されない結晶部分のウレアドメインと、そのウレアドメインから伸びて溶媒中で溶媒和されたポリマー鎖により形成されている。
【００７０】
ポリウレアコロイド溶液中の微粒子Ｂのウレアドメインの大きさおよび溶媒和されたポリマー鎖の大きさと形態がポリウレアコロイド溶液の性質を左右する。このように、ウレアドメインと溶媒和されたポリマー鎖とで形成された微粒子Ｂは、溶媒中で安定なポリウレアコロイド溶液であり、その溶液中の微粒子Ｂのウレアドメインの粒子径は、通常０．０１〜１．０μｍであり、溶媒和するポリマー鎖の１個の平均分子量は約５００〜１５，０００であり、両者の質量比はウレアドメイン（ウレア結合またはポリアミン）／ポリマー鎖が０．５〜３０の範囲が好ましい。ウレア結合の割合が上記範囲未満であると、得られる微粒子Ｂ中の非溶媒和性ウレアドメインが形成されにくく、微粒子Ｂが非水溶媒に溶解し易くなり、良好なポリウレアコロイド溶液が生成されない。一方、ウレア結合の割合が上記範囲を超えると、非溶媒和性ウレアドメインが大きくなり、得られるポリウレアコロイド溶液の安定性が低下し、微粒子Ｂの凝集が生じ易くなる。
【００７１】
本発明で使用する微粒子Ｂの溶媒中における形態は、図１に示すようなものと想像される。この微粒子Ｂの粒子径の制御については、溶媒和したポリマー部分とウレアドメインを含んだ粒子全体の大きさと、溶媒和したポリマー部分とウレアドメインのそれぞれの大きさについて、両者ともに制御が可能である。なお、先に記載の微粒子Ｂの粒子径は、ウレアドメイン部分を表現している。
【００７２】
安定に制御されたポリウレアコロイド溶液を製造するためには、図１のように、溶媒和したポリマー部分とウレアドメイン部分が明瞭に相分離しているのが望ましく、そのためには溶媒和されるポリマー鎖と結晶部分のウレアドメインとが混在しないように製造することが必要である。このためには、合成過程で溶媒和したポリマー部分とウレアドメイン部分が分離しやすい合成条件が要求される。
【００７３】
ポリウレアコロイド溶液の合成は、ＮＣＯ基を有するプレポリマーの溶液およびポリアミンの溶液の両方の濃度が低く、一方の溶液に他方の溶液を添加する添加速度が遅いほど良好な結果が得られ、撹拌はプロペラミキサー撹拌で充分である。また、原料溶液の濃度が高い場合や溶液の添加速度が速い場合には、ホモジナイザーなどの使用による高剪断力の混合を行いながら合成することが好ましい。反応温度は使用する溶媒の種類と、その溶媒に対するウレアドメインの溶解度により決まるが、好ましい温度は合成を制御し易い２０〜１２０℃であるが、この温度範囲に特に限定されない。ウレアドメインの形成は合成過程で形成する方法、或いは高温で合成したものを冷却過程で形成する方法でもよい。
【００７４】
ポリウレアコロイド溶液中の微粒子Ｂの重要な因子は、その表面基の種類および濃度であり、さらには不活性溶媒中における分散性と分散粒子径である。すなわち、ポリウレアコロイド溶液の乳化剤としての作用は、Ｗ／Ｏ、Ｏ／Ｏ型の乳化剤であり、微粒子Ａの原料の親水性、疎水性の強さと不活性溶媒との相関性で作用する。これらの条件を加味して検討を加えた結果として、微粒子Ａの原料に対するポリウレアコロイド溶液の添加量の調整で、微粒子Ａの粒子径をコントロールすることが可能であり、前記の範囲で添加量が多い程粒子径は小さくなり、少ない程粒子径が大きくなる。
【００７５】
以上の如き原材料から得られた微粒子Ｃの分散溶液（ポリウレアコロイド溶液）から、常圧または減圧下で不活性溶媒を分離することによって、本発明の微粒子Ｃが得られる。粒子化に用いる装置としてスプレイドライヤー、濾過装置付真空乾燥機、撹拌装置付真空乾燥機、棚式乾燥機など公知のものがいずれも使用でき、好ましい乾燥温度は不活性溶媒の蒸気圧、微粒子Ｃの軟化温度、粒子径などに影響されるが、好ましくは減圧下４０〜８０℃である。
【００７６】
このようにして製造された微粒子Ｃの粒子径は、０．５μｍ〜１００μｍで真球状である。粒子径のコントロールは、微粒子Ｃの組成が同一の場合、合成釜の乳化型式（プロペラ式、錨型式、ホモジナイザー、螺旋帯式など）および撹拌力の大小に左右されるが、特に不活性溶媒中の微粒子Ａの原料の濃度、ポリウレアコロイド溶液の種類および添加量に影響される。微粒子Ａの原料を乳化するための機械的撹拌や剪断力は乳化の初期段階で決定され、これが強力な程分散体の粒子径が小さくなる。その後の撹拌および剪断力は大きくは影響しない。かえってその力が強すぎると分散体同士の凝集を促進することになり好ましくない。
【００７７】
また、本発明では、上記の微粒子Ｃの製造に当たり、原料の少なくとも一部または全部に染料や顔料などの着色剤、可塑剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、研磨剤、体質顔料などの各種添加剤を混合して、微粒子Ｃの合成を行い種々の用途に適した微粒子Ｃを得ることも可能である。
【００７８】
これらの微粒子Ｃは、図２の電子顕微鏡写真（倍率５００倍）に示すように、ほぼ完全に真球状の微粒子であり、図３の想像図に示す如く個々の微粒子Ａの表面にはポリウレアコロイド溶液から析出した微粒子Ｂが付着或いは被覆されておりかつ微粒子Ｂが非粘着性と耐熱性に優れているため、該微粒子Ｃを分散溶媒から単に除去するのみで極めて流動性に富んだ微粒子Ｃとなり、微粒子化に当たっては従来技術における如き煩雑かつコスト高な粉砕工程や分級操作を何ら要しないなどの種々の利点を有している。
【実施例】
【００７９】
以下に合成例、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また、以下の文中の「部」は質量部、「％」は質量％を示す。
【００８０】
（ポリウレアコロイド溶液の作成）
［合成例１］
水酸基価１１９．５の２官能の油脂変性ポリオール（伊藤製油（株）製、商品名ＵＲＩＣ Ｙ−２０２）１００部とｎ−オクタン１００部とを撹拌機付き合成釜に仕込み上記ポリオールを溶解した。撹拌しながら温度を５０℃に制御し、ＮＣＯ／ＯＨ＝２になるように予め用意したイソホロンジイソシアネート４７．３部を１時間かけて徐々に添加し、この条件で３時間反応を続け、さらに８０℃、３時間の反応を行い合成した。次にｎ−オクタンで濃度５０％に調整し、ＮＣＯ基を３．０％含有するプレポリマー溶液（ＰＰ−１）を得た。この物の平均分子量は１，３８３である。
【００８１】
上記のＰＰ−１の４０部とｎ−オクタン６０部とを撹拌機付き合成釜に仕込み溶解した。撹拌しながら温度を７０℃に制御しながら、予め用意したイソホロンジアミンのｎ−オクタンの１０％溶液２４．３部を５時間かけて徐々に添加し反応を完結して、（ポリアミン（ウレア結合部）／プレポリマー鎖）×１００＝１２．１５％のポリウレアコロイド溶液（固形分１８．０％）（Ｃ−１）を得た。この溶液は青い乳光色の安定な溶液であった。
【００８２】
［合成例２］
水酸基価１１９．５の２官能の油脂変性ポリオール（伊藤製油（株）製、商品名ＵＲＩＣ Ｙ−２０２）１００部とｎ−オクタン１００部とを撹拌機付き合成釜に仕込み上記ポリオールを溶解した。撹拌しながら温度を５０℃に制御し、ＮＣＯ／ＯＨ＝１．１になるように予め用意したイソホロンジイソシアネート２６．０部を１時間かけて徐々に添加し、この条件で３時間反応を続け、さらに８０℃、４時間の反応を行い合成した。次にｎ−オクタンで濃度５０％に調整し、ＮＣＯ基を０．３６％含有するプレポリマー溶液（ＰＰ−２）を得た。この物の平均分子量は１１，８３４である。
【００８３】
上記のＰＰ−２の２０部とｎ−オクタン８０部とを撹拌機付き合成釜に仕込み上記プレポリマーを溶解した。撹拌しながら温度を７０℃に制御しながら、予め用意したイソホロンジアミンのｎ−オクタンの１％溶液１４．４部を８時間かけて徐々に添加し反応を完結して、（ポリアミン／プレポリマー鎖）×１００＝１．４４％のポリウレアコロイド溶液（固形分８．９％）（Ｃ−２）を得た。この溶液は青い乳光色の安定な溶液であった。
【００８４】
［合成例３］
水酸基価１５７．８の１官能の油脂変性ポリオール（伊藤製油（株）製、商品名ＵＲＩＣ Ｈ−３１）１００部を、撹拌機付き合成釜に仕込み、撹拌しながら温度を６０℃に制御し、予め用意したトリレンジイソシアネート４９．０部を１時間かけて徐々に添加し、この条件で５時間の反応を行い合成した。次にｎ−ヘプタンで濃度６０％に調整し、ＮＣＯ基を４．７６％含有するプレポリマー溶液（ＰＰ−３）を得た。この物の平均分子量は５３０である。
【００８５】
上記のＰＰ−３の１００部を撹拌機付き合成釜に仕込み、撹拌しながら温度を５０℃に制御し、予め用意したトリメチルヘキサメチレンジアミンのｎ−ヘプタンの１０％溶液８９．７部を５時間かけて徐々に添加し反応を完結して、（ポリアミン／プレポリマー鎖）×１００＝１４．９５％のポリウレアコロイド溶液（固形分３６．４％）（Ｃ−３）を得た。この溶液は黄味の乳光色の安定な溶液であった。
【００８６】
［合成例４］
水酸基価１６５．５の２官能の油脂変性ポリオール（伊藤製油（株）製、商品名ＵＲＩＣ Ｙ−４０３）１００部とｎ−デカン１００部とを撹拌機付き合成釜に仕込み上記ポリオールを溶解した。撹拌しながら温度を５０℃に制御し、ＮＣＯ／ＯＨ＝２．０になるように、予め用意したヘキサメチレンジイソシアネート４９．６部を１時間かけて徐々に添加し、この条件で３時間反応を続け、さらに８０℃、３時間の反応を行い合成した。次にｎ−デカンで濃度５０％に調整し、ＮＣＯ基を４．１４％含有するプレポリマー溶液（ＰＰ−４）を得た。この物の平均分子量は１，０１４である。
【００８７】
上記のＰＰ−４の４０部とｎ−デカン６０部とを撹拌機付き合成釜に仕込み上記プレポリマーを溶解した。撹拌しながら温度を７０℃に制御し、予め用意したヘキサメチレンジアミンのｎ−デカンの５％溶液４５．８５部を８時間かけて徐々に添加し反応を完結して、（ポリアミン／プレポリマー鎖）×１００＝１１．４６％のポリウレアコロイド溶液（固形分１５．３％）（Ｃ−４）を得た。この溶液は透明な青い乳光色の安定な溶液であった。
【００８８】
（ラクトン変性ポリシロキサン化合物の製造）
［合成例５〜７］
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管および還流冷却器を具備した反応器に、窒素ガスで置換した後、表１に記載したラクトン化合物、ポリシロキサン化合物を所定の濃度まで投入し窒素気流下、１００℃にて均一になるまで攪拌した。続いて所定のテトラ−ｎ−ブチルチタネートを投入し、窒素気流下１８０℃の温度下で１０時間反応させた。反応の進行とともに反応物の粘度が上昇してくる。その後、１８０℃で５ｍｍＨｇの減圧下で１時間反応を続け、反応を完了させるとともに、原料のシロキサン化合物に含まれていた非反応性シロキサン化合物および未反応物を完全に除去した。得られたポリカプロラクトン変性ポリシロキサン化合物の組成および性状を表１に示す。
【００８９】
【００９０】
表１中のポリシロキサン化合物（ａ）は下記の構造を有する。
【００９１】
【００９２】
【００９３】
（微粒子Ｃの製造）
［実施例１］
平均分子量１，０００のポリブチレンアジペートジオール１６部およびラクトン変性ポリシロキサン化合物（合成例５）４部を６０℃で溶解し、さらに下記の構造式で示されるヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートポリイソシアネート（旭化成工業（株）製、商品名デュラネートＴＰＡ−１００、ＮＣＯ％＝２３．１）６．１６部を添加し均一に混合した。この物を予め１リットルのステンレス容器に準備した合成例１のポリウレアコロイド溶液（Ｃ−１）３．０部とｎ−オクタン２５部の混合液の中に徐々に加え、ホモジナイザーで１５分間乳化した。この乳化液は分散質の平均分散粒子径が５μｍで分離もなく安定な乳化液であった。
【００９４】
【００９５】
次にこれを錨型撹拌機付き反応釜に仕込み、４００ｒｐｍの回転をさせながら温度を８０℃まで上げ、６時間の反応を終了し微粒子Ａの溶液を得た。この溶液を１００Ｔｏｏｒで真空乾燥を行ってｎ−オクタンを分離し微粒子Ｃ（１）を得た。この物は平均粒子径が５μｍの真球状の白色粉末状であった。
【００９６】
［実施例２］
錨型撹拌機付反応釜に平均分子量２，０００のポリテトラメチレンアジペートジオール７０部および合成例６のラクトン変性ポリシロキサン化合物を３０部仕込み、７０℃に加熱溶解して撹拌しながらジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）２０．９部を徐々に添加し、５時間の反応を行いＮＣＯ／ＯＨ＝２のプレポリマーを得た。このものにトリメチロールプロパン３．７部を添加混合した。
【００９７】
この物の２５部を予め１リットルのステンレス容器に準備した合成例２のポリウレアコロイド溶液（Ｃ−２）１２部とｎ−ヘプタン５０部の混合液の中に徐々に加え、ホモジナイザーで２５分間乳化した。この乳化液は分散質の平均分散粒子径が８μｍで分離もなく安定な乳化液であった。次にこれを錨型撹拌機付き反応釜に仕込み、５００ｒｐｍの回転をさせながら温度を１００℃まで上げ、５時間の反応を終了し微粒子Ａの溶液を得た。この溶液から実施例１と同様にして微粒子Ｃ（２）を得た。この物は平均粒子径が８μｍの真球状の白色粉末状であった。
【００９８】
［実施例３］
５００ミリリットルのセパラブルフラスコに、合成例３のポリウレアコロイド溶液（Ｃ−３）１２部とイソオクタン１５０部とを仕込み混合した。次にこの液をホモミキサーで混合しながら予め５０℃に加温した平均分子量７８５の３官能のポリラクトンポリオール７０部および合成例７のラクトン変性ポリシロキサン化合物を３０部仕込み、徐々に添加して乳化させた。さらに下記の構造式で示されるヘキサメチレンジイソシアネートアダクトポリイソシアネート（旭化成工業（株）製、商品名：デュラネート２４Ａ−１００、ＮＣＯ％＝２３．５）４８．６部を徐々に添加した。
【００９９】
【０１００】
次にホモミキサーを回転しながら、温度を８０℃に上げ、３時間の反応後に反応触媒としてジブチル錫ジラウレート０．００５部を加え、さらに４時間の反応を行い、微粒子Ａの分散液を得た。この分散液から実施例１と同様にして微粒子Ｃ（３）を得た。この物は平均粒子径が３μｍの真球状の白色粉末状であった。
【０１０１】
［実施例４］
５００ミリリットルのセパラブルフラスコに、合成例４のポリウレアコロイド溶液（Ｃ−４）１０部とイソオクタン１３０部およびトルエン２０部とを仕込み混合した。次にこの液をホモミキサーで混合しながら、予め５０℃に加温した平均分子量７８５の３官能のポリラクトンポリオール７０部および合成例５のラクトン変性ポリシロキサン化合物を３０部に、トリレンジイソシアネート２４．４部を加え混合したものを徐々に添加して乳化させた。
【０１０２】
次にホモミキサーを回転しながら、温度を８０℃に上げ、３時間の反応後に反応触媒としてジブチル錫ジラウレート０．００５部を加え、さらに６時間の反応を行い、ポリウレタンゲル微粒子の分散液を得た。この分散液から実施例１と同様にして微粒子Ｃ（４）を得た。この物は平均粒子径が１２μｍの真球状の白色粉末状であった。
【０１０３】
［比較例１］
５００ミリリットルのセパラブルフラスコに、合成例３のポリウレアコロイド溶液（Ｃ−３）１２部とイソオクタン１５０部とを仕込み混合した。次にこの液をホモミキサーで混合しながら予め５０℃に加温した平均分子量７８５の３官能のポリラクトンポリオール１００部を仕込み、徐々に添加して乳化させた。さらに下記の構造式で示されるヘキサメチレンジイソシアネートアダクトポリイソシアネート（旭化成工業（株）製 デュラネート２４Ａ−１００、ＮＣＯ％＝２３．５）６８．３部を徐々に添加した。
【０１０４】
【０１０５】
次にホモミキサーを回転しながら、温度を８０℃に上げ、３時間の反応後に反応触媒としてジブチル錫ジラウレート０．００５部を加え、さらに４時間の反応を行い、ポリウレタンゲル微粒子の分散液を得た。この分散液から実施例１と同様にしてポリウレタンゲル微粒子（ＰＵ５）を得た。この物は平均粒子径が４μｍの真球状の白色粉末状であった。以上で得られたポリウレタンゲル微粒子の吸油性、分散性、表面意匠性および耐熱性は下記表２の通りであった。
【０１０６】
【０１０７】
１．＜吸油性＞
＊１：実施例１〜４および比較例１の微粒子の２５℃での吸収前後の粒子の大きさ（直径）の変化（吸収前を１とした場合）を顕微鏡で観察した。
【０１０８】
２．＜分散性＞
＊２：実施例１〜４および比較例１の微粒子の塗料分散性を確認した。
（塗料配合）
・微粒子Ｃ（ＰＵ５；比較例１） １０部
・ダイアロマー ＦＦ−５６０３（ＮＶ＝２０％） ７０部
（大日精化工業製）
・ＭＥＫ／トルエン＝５０／５０ ２０部
上記配合通りに秤量して、ディスパーにて４，０００ｒｐｍ、３分間分散して脱泡した後、クロスネートＸ−Ｃ架橋剤を５部加え、１００μｍ・ｗｅｔでポリエチレンテレフタレートフィルムにコーティングし１００℃、２分間乾燥した塗膜の外観を目視で確認した。
○；均一に分散している
△；一部に凝集物あり
×；分散不良
【０１０９】
３．＜塗膜の表面意匠性＞
上記配合塗料の塗膜表面の意匠性（マット感）と表面性を手の感触で表現した。
（マット感）
○；マット感良好
△；一部マット感が不良
×；マット感が不良
【０１１０】
４．＜耐熱性＞
＊３：コフラーホットベンチで外観の変化を確認した。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明によれば、
１．粒子径のコントロールされた微粒子Ｃの製造が可能である。
２．得られた微粒子Ｃは真球状であり、該微粒子Ａの表面にはポリウレアコロイド溶液から析出した微粒子Ｂが均一に付着または被覆されているため、該微粒子Ｃは極めて流動性に優れ、取り扱いが容易であり、例えば、輸送、計量、溶媒や樹脂中への再分散が極めて容易であるなどの種々の利点がある。
３．以上のことから、本発明の微粒子Ｃは、塗料、コーティング剤、インキ、粘着剤、樹脂、ゴム、エラストマー、化粧品組成、電子部材、記録材などに吸油性、撥水性、耐熱性、耐摩耗性、滑り性、柔軟性、耐候性、防汚染性、機械的強度、可撓性、ブロッキング防止性、艶調整、光拡散などの優れた性能を与える改質剤などとして有益である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明で使用するポリウレアコロイド溶液中の微粒子Ｂの断面の想像図。
【図２】本発明の微粒子Ｃの写真。
【図３】本発明の微粒子Ｃの断面の想像図。
【符号の説明】
【０１１３】
１：溶媒和するポリマー鎖（油脂セグメント）
２：非溶媒和部分のウレアドメイン
３：微粒子Ａ
４：微粒子Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともいずれかの化合物が３官能以上である、ポリイソシアネートと、分子内に活性水素基を有する化合物と、分子内に活性水素基を有するポリシロキサン化合物および／または該ポリシロキサン化合物とラクトンとを共重合した化合物とからなる三次元架橋したシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子（微粒子Ａ）と、該微粒子Ａの表面を被覆しているポリウレアコロイド非水溶媒溶液から析出したポリウレアコロイド粒子（微粒子Ｂ）とからなることを特徴とするシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子（微粒子Ｃ）。
【請求項２】
微粒子Ａ中に占めるポリシロキサンセグメントの割合は０．０１〜８０質量％である請求項１に記載の微粒子Ｃ。
【請求項３】
微粒子Ｂが、溶媒に対して溶媒和する部分と非溶媒和部分とから構成されており、非溶媒和部分の粒子径が０．０１μｍ〜１．０μｍである請求項１に記載の微粒子Ｃ。
【請求項４】
微粒子Ｂが、油脂変性ポリオールとポリイソシアネートとポリアミンとの反応で得られるポリウレアコロイド粒子であって、非溶媒和部分がウレア結合の水素結合からなっている請求項１に記載の微粒子Ｃ。
【請求項５】
粒子径が、０．５〜１００μｍの範囲である請求項１に記載の微粒子Ｃ。
【請求項６】
少なくともいずれかの化合物が３官能以上である、ポリイソシアネートと、分子内に活性水素基を有する化合物と、分子内に活性水素基を有するポリシロキサン化合物および／または該ポリシロキサン化合物とラクトンとを共重合した化合物とを不活性溶媒中で乳化重合させるに当り、乳化剤としてポリウレアコロイド非水溶媒溶液を使用することを特徴とするシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子Ｃの製造方法。
【請求項７】
微粒子Ｃを、不活性溶媒から粉末状として取り出す請求項６に記載の微粒子Ｃの製造方法。
【請求項１】
少なくともいずれかの化合物が３官能以上である、ポリイソシアネートと、分子内に活性水素基を有する化合物と、分子内に活性水素基を有するポリシロキサン化合物および／または該ポリシロキサン化合物とラクトンとを共重合した化合物とからなる三次元架橋したシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子（微粒子Ａ）と、該微粒子Ａの表面を被覆しているポリウレアコロイド非水溶媒溶液から析出したポリウレアコロイド粒子（微粒子Ｂ）とからなることを特徴とするシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子（微粒子Ｃ）。
【請求項２】
微粒子Ａ中に占めるポリシロキサンセグメントの割合は０．０１〜８０質量％である請求項１に記載の微粒子Ｃ。
【請求項３】
微粒子Ｂが、溶媒に対して溶媒和する部分と非溶媒和部分とから構成されており、非溶媒和部分の粒子径が０．０１μｍ〜１．０μｍである請求項１に記載の微粒子Ｃ。
【請求項４】
微粒子Ｂが、油脂変性ポリオールとポリイソシアネートとポリアミンとの反応で得られるポリウレアコロイド粒子であって、非溶媒和部分がウレア結合の水素結合からなっている請求項１に記載の微粒子Ｃ。
【請求項５】
粒子径が、０．５〜１００μｍの範囲である請求項１に記載の微粒子Ｃ。
【請求項６】
少なくともいずれかの化合物が３官能以上である、ポリイソシアネートと、分子内に活性水素基を有する化合物と、分子内に活性水素基を有するポリシロキサン化合物および／または該ポリシロキサン化合物とラクトンとを共重合した化合物とを不活性溶媒中で乳化重合させるに当り、乳化剤としてポリウレアコロイド非水溶媒溶液を使用することを特徴とするシロキサン変性ポリウレタンゲル微粒子Ｃの製造方法。
【請求項７】
微粒子Ｃを、不活性溶媒から粉末状として取り出す請求項６に記載の微粒子Ｃの製造方法。
【図１】
【図３】
【図２】
【図３】
【図２】
【公開番号】特開２００７−１８６６４６（Ｐ２００７−１８６６４６Ａ）
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７４５７（Ｐ２００６−７４５７）
【出願日】平成１８年１月１６日（２００６．１．１６）
【出願人】（０００００２８２０）大日精化工業株式会社 (387)
【出願人】（０００２３８２５６）浮間合成株式会社 (99)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１６日（２００６．１．１６）
【出願人】（０００００２８２０）大日精化工業株式会社 (387)
【出願人】（０００２３８２５６）浮間合成株式会社 (99)
【Ｆターム（参考）】
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