微粒子および複合微粒子の製造方法
【課題】目的とする用途に応じた高分子化合物から、粒子径及び粒子径分布を制御した微粒子を容易に製造する方法を提供する。
【解決手段】（１）高分子化合物及び溶剤１から、２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下の溶解液を調製する工程、（２）前記溶解液と溶剤２を混合してエマルションを調製する工程、（３）前記エマルションから溶剤１を抽出除去して前記高分子化合物からなる微粒子を得る工程とを有する微粒子の製造方法。高分子化合物が溶剤１に可溶で、且つ溶剤２に難溶であり、溶剤１と溶剤２が実質的に混和しない。
【解決手段】（１）高分子化合物及び溶剤１から、２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下の溶解液を調製する工程、（２）前記溶解液と溶剤２を混合してエマルションを調製する工程、（３）前記エマルションから溶剤１を抽出除去して前記高分子化合物からなる微粒子を得る工程とを有する微粒子の製造方法。高分子化合物が溶剤１に可溶で、且つ溶剤２に難溶であり、溶剤１と溶剤２が実質的に混和しない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子材料、光学材料、医用材料などを含む広範な分野において適用できる微粒子および複合微粒子の製造方法に関するもので、特にサブミクロンサイズ以下の単分散微粒子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子材料、光材料、医用材料などの分野への応用を指向して、サブミクロンサイズ以下の微粒子に関する研究開発が盛んに行われている。
高分子化合物系の微粒子について、サブミクロンサイズ以下の微粒子（以下、微粒子と呼ぶ）を得る代表的な方法として、乳化重合法やソープフリー乳化重合法がある（非特許文献１）。これらの方法は工業的に優れた方法ではあるが、適用可能な高分子化合物の種類が少なく、近年の多様化されたニーズに対応することは難しい。また、重合メカニズムを鑑みると、微粒子内部に色材や磁性体などの機能性物質を内包させた微粒子（以下、複合微粒子と呼ぶ）を製造することは極めて困難である。
【０００３】
一方、サブミクロンサイズ以下の微粒子を比較的容易に製造でき、且つ、複合微粒子の製造も可能な方法として、ミニエマルション重合が提案されている（非特許文献１）。この方法は、水難溶解性の低分子物質（以下、ハイドロホーブと呼ぶ）を添加して、サブミクロンサイズ以下のモノマーエマルションを安定化させ、次いで重合反応を進行させることによって、モノマーエマルションをそのまま微粒子化する方法である。しかしながら、上記した方法と同様、適用可能な高分子化合物の種類が少なく、また、複合微粒子を製造しようとした場合、エマルションの形成過程や重合過程において、機能性物質がエマルションから脱離して内包効率が低下するという問題がある。
【０００４】
また、特許文献１では、高分子化合物を良溶媒に溶解させ、この溶解液に、高分子化合物の貧溶媒を添加しながら良溶媒を徐々に蒸発させることにより、最終的に貧溶媒中に高分子微粒子を析出させる自己組織化析出法を提案している。この方法は、広範な高分子化合物に適用可能な方法ではあるが、粒子径やサイズ均一性の制御が難しく、また、複合微粒子を製造する場合には、さらなるプロセス検討が必要であると推察される。
【特許文献１】特開２００４−６７８８３号公報
【非特許文献２】「ナノ粒子・マイクロ粒子の最先端技術」、シーエムシー出版、２００４年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、目的とする用途に応じた高分子化合物から、粒子径及び粒子径分布を制御した微粒子を容易に製造する方法を提供するものである。
【０００６】
また、本発明は、微粒子へさらなる機能を付与した複合微粒子を効率的に製造する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、高分子化合物を溶剤１に溶解させた溶液と、前記溶剤１と実質的に混和しない溶剤２から、サブミクロンサイズ以下のエマルションを形成させ、次いで前記溶剤１を抽出除去することで、サイズ均一性に優れた微粒子を製造可能であることを見出し、本発明に至った。
【０００８】
上記の課題を解決する微粒子の製造方法は、（１）高分子化合物及び溶剤１から、２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下の溶解液を調製する工程、（２）前記溶解液と溶剤２を混合してエマルションを調製する工程、（３）前記エマルションから溶剤１を抽出除去して前記高分子化合物からなる微粒子を得る工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
上記の課題を解決する複合微粒子の製造方法は、（１）高分子化合物、機能性物質及び溶剤１から、２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下の混合液を調製する工程、（２）前記混合液と溶剤２を混合してエマルションを調製する工程、（３）前記エマルションから溶剤１を抽出除去して前記高分子化合物および機能性物質からなる微粒子を得る工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、目的の用途に応じた高分子化合物から、粒子径及び粒子径分布を制御した微粒子を容易に製造する方法を提供することができる。また、微粒子へのさらなる機能付与を目的として、複合微粒子を効率的に製造する方法を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】
【００１１】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の微粒子の製造方法は、（１）高分子化合物及び溶剤１から、２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下の溶解液を調製する工程、（２）前記溶解液と溶剤２を混合してエマルションを調製する工程、（３）前記エマルションから溶剤１を抽出除去して前記高分子化合物からなる微粒子を得る工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の複合微粒子の製造方法は、（１）高分子化合物、機能性物質及び溶剤１から、２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下の混合液を調製する工程、（２）前記混合液と溶剤２を混合してエマルションを調製する工程、（３）前記エマルションから溶剤１を抽出除去して前記高分子化合物および機能性物質からなる微粒子を得る工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明において、微粒子あるいは複合微粒子が得られるメカニズムについて説明する。
通常、水と油を混合してＯ／Ｗエマルションとし、さらにこのエマルションをせん断してサブミクロンサイズ以下のエマルションを形成させようとした場合、粒子径分布が不均一な粗いエマルションを中間状態として生じる。粗いエマルションを生じると、油滴ごとの粒子径の違いからオストワルドライプニングが促進されるため、サブミクロンサイズ以下の単分散エマルション（以下、ミニエマルションと呼ぶ）を製造することは極めて困難である。
【００１４】
一方、オストワルドライプニングを効果的に抑制し、ミニエマルションを調製する方法として、ハイドロホーブと呼ばれる水難溶性低分子物質を利用する方法が知られている。油相にハイドロホーブを添加してＯ／Ｗエマルションとした場合、ラプラス圧に対抗する浸透圧を生じて全ての油滴間で圧平衡が成り立つため、オストワルドライプニングが抑制されて、ミニエマルションを安定に形成させることが可能になる。
【００１５】
本発明では、微粒子化したい高分子化合物をハイドロホーブ代替物質（圧力調整剤）として機能させることで、ミニエマルションを安定化することを特徴とする。高分子化合物の適量を溶剤１に溶解させて溶解液とし、前記溶解液を溶剤１と実質的に混和しない溶剤２と混合・せん断して、前記溶解液を分散質とするミニエマルションを中間状態として形成させる。さらに、溶剤１のみを選択的に抽出除去することによって、目的の高分子微粒子を製造することが可能になる。
【００１６】
さらに、本発明の方法を応用して複合微粒子を製造することも可能である。
高分子化合物の適量と、目的とする機能性物質を溶剤１と混合して混合液とし、前記混合液を溶剤１と実質的に混和しない溶剤２と混合・せん断して、前記混合液を分散質とするミニエマルションを中間状態として形成させる。さらに、溶剤１のみを選択的に抽出除去することによって、高分子化合物と機能性物質から成る複合微粒子を製造することができる。前記混合液は、高分子化合物を含有する拡散性の小さい溶液であるため、混合・せん断に基づく分散質からの機能性物質の脱離を効果的に抑制する。つまり本発明は、複合微粒子の製造に好適な製造方法である。
【００１７】
本発明が目的とする単分散微粒子の単分散性とは、１ピークの粒子径分布を有し、その分散度指数が１．５以下、好ましくは１．３以下、さらに好ましくは１．２以下である。本発明における分散度指数とは、数平均粒子径（Ｄｎ）と重量平均粒子径（Ｄｗ）から算出される分散度指数（Ｄｗ／Ｄｎ）を意味する。
【００１８】
本発明におけるミニエマルションとは、１ピークの粒子径分布を有し、且つ、平均粒子径が２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下で、且つ分散度指数１．５以下、好ましくは１．３以下の単分散エマルションを意味する。この領域のエマルションは、オストワルドライプニングの影響を強く受けるため、ハイドロホーブ、あるいは本発明の高分子化合物ような圧力調整剤の添加なしでは安定化することが極めて困難である。
【００１９】
本発明における高分子化合物、溶剤１、溶剤２は、それぞれの溶解性の組み合わせが極めて重要である。
すなわち、高分子化合物は溶剤１に可溶性、且つ、溶剤２に難溶性であり、溶剤１と溶剤２は実質的に混和しない組み合わせであれば、いかなる高分子化合物、溶剤１、溶剤２であっても適用可能である。
【００２０】
高分子化合物が溶剤に対して可溶性であるか、難溶性であるかについては、以下の方法に基づいて評価することが可能である。
高分子化合物を、溶剤に対して３ｗｔ％になるように混合して２５℃、２４時間振とうしてから２４時間放置する。そして、その混合状態を均一な状態として存在する場合を可溶性、ゲルまたは粒状の外観や明らかな濁りを示す不完全溶解として存在する場合を難溶性として定義する。ただし本発明における難溶性とは、高分子化合物と溶媒の作用が認められない、いわゆる不溶状態を含有する表現である。目視により溶解性を判断することが困難である場合、高分子化合物を溶解あるいは分散させた溶液の透過率を測定することで溶解性の指標とすることができる。この場合、本発明では透過率９５％以上である場合を可溶性、透過率９５％未満である場合を難溶性として定義する。透過率は公知の方法により測定することが可能である。本発明では、Ｕ−２００１型ダブルビーム分光光度計（日立製作所）を用いて測定した、入射光が５００ｎｍにおける透過率を評価基準としている。
【００２１】
また本発明における、溶剤１と溶剤２が実質的に混和しない組み合わせとは、良好なミニエマルションを形成可能な範囲においていかなる組み合わせも適用可能である。好ましくは、溶剤１の溶剤２に対する溶解度が常温（２０℃）で３質量％以下である。また、同様に溶剤２の溶剤１に対する溶解度が常温（２０℃）で３質量％以下である場合に好適である。
【００２２】
本発明における高分子化合物は、溶剤１、溶剤２との溶解性の組み合わせを満たすものであればどのような高分子化合物であっても好適である。例えば、汎用高分子化合物であるポリオレフィン系化合物、ナイロン等に代表されるポリアミド系化合物、ポリチオフェンやポリアセチレンなどの導電性高分子化合物、ポリアミノ酸等の生体由来の高分子化合物、ポリ脂肪酸エステル等の生分解性高分子化合物などが挙げられる。ただし、本発明の高分子化合物はこれらに限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲において、いかなる高分子化合物も適用可能である。また、１種類の高分子化合物を用いても良いし、２種類以上の高分子化合物を用いても良い。
【００２３】
本発明における溶剤１と溶剤２は、上記の高分子化合物、及び溶剤１と溶剤２の溶解性の組み合わせを満たすものであれば、いかなる溶剤であっても好適である。
例えば、Ｏ／Ｗエマルションを中間状態として形成させる場合の溶剤１の例として、ハロゲン化炭化水素（ジクロロメタン、クロロホルム、クロロエタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、四塩化炭素等）、ケトン類（例、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、エーテル類（テトラヒドロフラン、エチルエーテル、イソブチルエーテル等）、エステル類（酢酸エチル、酢酸ブチル等）、芳香族炭化水素（ベンゼン、トルエン、キシレン等）等が挙げられ、これらを単独で用いても良いし、あるいは２種類以上適宜の割合で混合して用いることもできる。溶剤１として特に、ハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素が好適である。また溶剤２の例としては、水、あるいは水溶液が好適である。ただし、本発明の目的を達成できる範囲において、溶剤１と溶剤２はこれらに限定されない。
【００２４】
例えば、Ｗ／Ｏエマルションを中間状態として形成される場合の溶剤１の例として、水、あるいは水溶液が好適である。また溶剤２の例として、ハロゲン化炭化水素（ジクロロメタン、クロロホルム、クロロエタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、四塩化炭素等）、ケトン類（例、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、エーテル類（テトラヒドロフラン、エチルエーテル、イソブチルエーテル等）、エステル類（酢酸エチル、酢酸ブチル等）、芳香族炭化水素（ベンゼン、トルエン、キシレン等）等が挙げられ、これらを単独で用いても良いし、あるいは２種類以上適宜の割合で混合して用いることもできる。溶剤１として特に、ハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素が好適である。ただし、本発明の目的を達成できる範囲において、溶剤１と溶剤２はこれらに限定されない。
【００２５】
本発明における溶解液、あるいは混合液は、その２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする。これより高粘度である場合には、公知の手法では、ミニエマルションを中間状態として形成させることが困難であることを実験により確認している。より好ましくは、１５ｍＰａ・ｓ以下、さらに１０ｍＰａ・ｓ以下である場合に、より好適に本発明を実施することが可能である。
【００２６】
本発明における溶液、あるいは混合液の粘度は、従来公知の手法によって評価することができるが、例えば、ＴＯＫＩ．ＳＡＮＧＹＯ ＣＯ．，ＬＴＤ．製のＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ． ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲ ＲＣ−１００等の既存の粘度径によって評価することができる。
【００２７】
本発明における機能性物質とは、微粒子化を目的とする高分子化合物、溶剤１、及びエマルションの分散安定性向上のために添加する分散剤以外の物質で、微粒子に付加的な機能を付与する物質であれば、いかなる物質も適用することが可能である。このような物質の例として、薬剤や色材、蛍光物質、金属、金属酸化物などが挙げられる。ただし、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の目的を達成可能な範囲において限定されない。
【００２８】
本発明における複合微粒子は、高分子化合物と機能性物質から構成されることを特徴とし、１つの複合微粒子中に含有される機能性物質の含有量は、本発明の目的を達成できる範囲において限定されないが、好ましくは１質量％以上８０質量％以下、より好ましくは５質量％以上７０質量％以下、１０質量％以上６０質量％以下である場合に特に好適に用いることが可能である。複合微粒子中に含有される機能性微粒子の含有量が１質量％より少ない場合には、複合微粒子としての機能を十分発揮することができない可能性がある。また、８０質量％よりも多い場合には、高分子化合物の特性が複合微粒子の特性に反映され難いため好ましくない場合がある。
【００２９】
本発明におけるエマルションの調製工程において、溶剤１、溶剤２のいずれか、あるいはその両方に分散剤を加えてもよい。その例としては、アニオン界面活性剤（例、オレイン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等）、非イオン性界面活性剤〔ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル（Ｔｗｅｅｎ ８０，Ｔｗｅｅｎ ６０，アトラスパウダー社製，米国）、ポリオキシエチレンヒマシ油誘導体（ＨＣＯ−７０，ＨＣＯ−６０，ＨＣＯ−５０，日光ケミカルズ社製）等〕、あるいはポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、レシチン、ゼラチン、ヒアルロン酸それらの誘導体等が挙げられ、これらの中の一種類か、いくつかを組み合わせて使用しても良い。分散剤の濃度は、本発明を実施可能な範囲において限定されないが、０．０１質量％以上２０質量％以下、好ましくは０．０５質量％以上１０質量％以下の範囲が好適である。
【００３０】
本発明の第１の発明において、ミニエマルションは、以下のような工程により調製することができる。ただし、本発明におけるミニエマルションの調製方法は、以下の工程に限定されるものではなく、本発明を実施可能な範囲において、いかなる方法も実施可能である。
【００３１】
まず、高分子化合物と溶剤１から溶解液を調製し、この溶解液と溶剤２を混合し、次いで乳化操作を行うことで第１のエマルションを調製する。
第１のエマルションは、前記溶解液を分散質、溶剤２を分散媒とする多分散エマルションで、例えば、断続振とう法、プロペラ型攪拌機、タービン型攪拌機糖のミキサーを利用する攪拌法、コロイドミル法、ホモジナイザー法、超音波照射法等の従来公知の乳化方法によって調製することができる。
【００３２】
次に、第１のエマルションに更なる乳化操作を加えることにより、第２のエマルションを調製する。第２のエマルションは、その平均粒子径が２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、且つ分散度指数が１．５以下であることを特徴とする単分散に優れたミニエマルションである。中間状態としてミニエマルションを経由することによってはじめて、本発明の目的を達成することが可能である。第２のエマルションは、従来公知の乳化方法によって調製することができるが、特にホモジナイザー法、超音波照射法が好適である。
【００３３】
本発明において、第１のエマルションを調製する工程と、第２のエマルションを調製する工程を、一度の乳化操作によって行うことも可能であるが、２段階の乳化操作を経る場合に、目的とするミニエマルションを得られやすい。また、本発明を効果的に実施可能な範囲において、２段階以上の多段階の乳化操作を行うことも可能である。
【００３４】
本発明の第２の発明において、ミニエマルションは、以下のような工程により調製することができる。ただし、本発明におけるミニエマルションの調製方法は、以下の工程に限定されるものではなく、本発明を実施可能な範囲において、いかなる方法も実施可能である。
【００３５】
まず、高分子化合物と機能性物質、溶剤１から混合液を調製し、この混合液と溶剤２を混合し、次いで乳化操作を行うことで第１のエマルションを調製する。
第１のエマルションは、前記混合液を分散質、溶剤２を分散媒とする多分散エマルションで、例えば、断続振とう法、プロペラ型攪拌機、タービン型攪拌機糖のミキサーを利用する攪拌法、コロイドミル法、ホモジナイザー法、超音波照射法等の従来公知の乳化方法によって調製することができる。
【００３６】
次に、第１のエマルションに更なる乳化操作を加えることにより、第２のエマルションを調製する。第２のエマルションは、その平均粒子径が２０ｎｍから１０００ｎｍ、且つ分散度指数が１．５以下であることを特徴とする単分散に優れたミニエマルションである。中間状態としてミニエマルションを経由することによってはじめて、本発明の目的を達成することが可能である。第２のエマルションは、従来公知の乳化方法によって調製することができるが、特にホモジナイザー法、超音波照射法が好適である。
【００３７】
本発明において、第１のエマルションを調製する工程と、第２のエマルションを調製する工程を、一度の乳化操作によって行うことも可能であるが、２段階の乳化操作を経る場合に、目的とするミニエマルションを得られやすい。また、本発明を効果的に実施可能な範囲において、２段階以上の多段階の乳化操作を行うことも可能である。
【００３８】
本発明において、ミニエマルションから溶剤１を除去する方法は、公知の方法に従って行うことができる。例えば、プロペラ型攪拌機あるいはマグネチックスターラー等で攪拌しながら常圧、もしくは徐々に減圧して溶剤１を蒸発除去する方法、ロータリーエバポレータ―等を用いて、真空度、温度を調節しながら溶剤１を蒸発除去する方法、溶剤１と溶剤２のいずれにも可溶な溶剤を添加することによって、溶剤１を抽出除去する方法等が挙げられる。ただし、本発明を実施可能な範囲においてこれらに限定されない。
【００３９】
本発明におけるエマルション、微粒子、複合微粒子の平均粒子径及び分散度指数は、従来公知の手法によって評価することができるが、目的とする微粒子の粒子径を評価するのに適した手法として、動的光散乱法によって測定することが好ましい。さらに、大塚電子（株）のＤＬＳ８０００を用い、マルカット法に基づく解析によって評価することが測定精度の点で好適である。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
実施例１
微粒子１の作製
ポリスチレンをクロロホルムに秤量してクロロホルム溶解液を調整した。一方、水にドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を溶解させてＳＤＳ水溶液を調製した。クロロホルム溶解液とＳＤＳ水溶液を混合して混合液とし、この混合液を、攪拌式ホモジナイザーにて１時間せん断することで第１のエマルションとした。
【００４１】
次に、第１のエマルションを、超音波式ホモジナイザーで４分間せん断することによって、第２のエマルションを調製した。第２のエマルションを、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径２０４ｎｍ、分散度指数１．２であることを確認した。
【００４２】
次に、第２のエマルションをエバポレータ―にて減圧することで、第２のエマルションからクロロホルムを抽出除去し、ポリスチレンからなる微粒子１を得た。微粒子１を、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径１５９ｎｍ、分散度指数１．１であることを確認した。
【００４３】
実施例２
微粒子２の作製
ポリチオフェンをクロロホルムに秤量してクロロホルム溶解液を調整した。一方、水にドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を溶解させてＳＤＳ水溶液を調製した。クロロホルム溶解液とＳＤＳ水溶液を混合して混合液とし、この混合液を、攪拌式ホモジナイザーにて１時間せん断することで第１のエマルションとした。
【００４４】
次に、第１のエマルションを、超音波式ホモジナイザーで４分間せん断することによって、第２のエマルションを調製した。第２のエマルションを、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径１８２ｎｍ、分散度指数１．３であることを確認した。
【００４５】
次に、第２のエマルションをエバポレータ―にて減圧することで、第２のエマルションからクロロホルムを抽出除去し、ポリチオフェンからなる微粒子２を得た。微粒子２を、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径８２ｎｍ、分散度指数１．１であることを確認した。
【００４６】
実施例３
微粒子３の作製
ポリエチレンをオルトジクロロベンゼンに秤量してオルトジクロロベンゼン溶解液を調整した。一方、水にドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を溶解させてＳＤＳ水溶液を調製した。オルトジクロロベンゼン溶解液とＳＤＳ水溶液を混合して混合液とし、この混合液を、攪拌式ホモジナイザーにて１時間せん断することで第１のエマルションとした。
【００４７】
次に、第１のエマルションを、超音波式ホモジナイザーで４分間せん断することによって、第２のエマルションを調製した。第２のエマルションを、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径２６０ｎｍ、分散度指数１．４であることを確認した。
【００４８】
次に、第２のエマルションに、攪拌しながら室温にてエタノールを少量ずつ滴下し、次いで、５０ｗｔ％エタノール水溶液、１０ｗｔ％エタノール水溶液、水の順で透析することによって、第２のエマルションからオルトジクロロベンゼンを抽出除去し、ポリエチレンからなる微粒子３を得た。微粒子３を、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径１４２ｎｍ、分散度指数１．２であることを確認した。
【００４９】
実施例４
微粒子４の作製
ポリＬ乳酸をクロロホルムに秤量してクロロホルム溶解液を調整した。一方、水にドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を溶解させてＳＤＳ水溶液を調製した。クロロホルム溶解液とＳＤＳ水溶液を混合して混合液とし、この混合液を、攪拌式ホモジナイザーにて１時間せん断することで第１のエマルションとした。
【００５０】
次に、第１のエマルションを、超音波式ホモジナイザーで４分間せん断することによって、第２のエマルションを調製した。第２のエマルションを、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径１２５ｎｍ、分散度指数１．２であることを確認した。
【００５１】
次に、第２のエマルションをエバポレータ―にて減圧することで、第２のエマルションからクロロホルムを抽出除去し、ポリＬ乳酸からなる微粒子４を得た。微粒子４を、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径５９ｎｍ、分散度指数１．１であることを確認した。
【００５２】
実施例５
複合微粒子の作製
先ず、疎水化マグネタイトを以下のようにして製造した。
【００５３】
ＦｅＣｌ3とＦｅＣｌ2を水に溶解させて溶解液とした。この溶解液に、激しく攪拌しながら、アンモニア水を加えてマネタイトの懸濁液とした。この懸濁液にオレイン酸を加え、攪拌しながら、７０℃で１時間、１１０℃で１時間攪拌することでスラリーとしたスラリーを大量の水で洗浄し、次いで減圧乾燥することで粉末の疎水化マグネタイトとした。得られた疎水化マグネタイトをクロロホルムに分散し、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径１１ｎｍ、分子量分布１．３であることを確認した。
【００５４】
次に、スチレンと疎水化マグネタイトをクロロホルムに秤量してクロロホルム混合液を調整した。一方、水にドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を溶解させてＳＤＳ水溶液を調製した。クロロホルム混合液とＳＤＳ水溶液を混合して混合液とし、この混合液を、攪拌式ホモジナイザーにて１時間せん断することで第１のエマルションとした。
【００５５】
次に、第１のエマルションを、超音波式ホモジナイザーで４分間せん断することによって、第２のエマルションを調製した。第２のエマルションを、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径２０８ｎｍ、分散度指数１．２であることを確認した。
【００５６】
次に、第２のエマルションをエバポレータ―にて減圧することで、第２のエマルションからクロロホルムを抽出除去し、スチレンと疎水化マグネタイトからなる微粒子４を得た。複合微粒子を得た。複合微粒子を、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径１５２ｎｍ、分散度指数１．１であることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、目的の用途に応じた高分子化合物から、粒子径及び粒子径分布を制御した微粒子を、また微粒子へのさらなる機能付与を目的として、複合微粒子を効率的に製造できるので、電子材料、光材料、医用材料などの分野に利用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子材料、光学材料、医用材料などを含む広範な分野において適用できる微粒子および複合微粒子の製造方法に関するもので、特にサブミクロンサイズ以下の単分散微粒子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子材料、光材料、医用材料などの分野への応用を指向して、サブミクロンサイズ以下の微粒子に関する研究開発が盛んに行われている。
高分子化合物系の微粒子について、サブミクロンサイズ以下の微粒子（以下、微粒子と呼ぶ）を得る代表的な方法として、乳化重合法やソープフリー乳化重合法がある（非特許文献１）。これらの方法は工業的に優れた方法ではあるが、適用可能な高分子化合物の種類が少なく、近年の多様化されたニーズに対応することは難しい。また、重合メカニズムを鑑みると、微粒子内部に色材や磁性体などの機能性物質を内包させた微粒子（以下、複合微粒子と呼ぶ）を製造することは極めて困難である。
【０００３】
一方、サブミクロンサイズ以下の微粒子を比較的容易に製造でき、且つ、複合微粒子の製造も可能な方法として、ミニエマルション重合が提案されている（非特許文献１）。この方法は、水難溶解性の低分子物質（以下、ハイドロホーブと呼ぶ）を添加して、サブミクロンサイズ以下のモノマーエマルションを安定化させ、次いで重合反応を進行させることによって、モノマーエマルションをそのまま微粒子化する方法である。しかしながら、上記した方法と同様、適用可能な高分子化合物の種類が少なく、また、複合微粒子を製造しようとした場合、エマルションの形成過程や重合過程において、機能性物質がエマルションから脱離して内包効率が低下するという問題がある。
【０００４】
また、特許文献１では、高分子化合物を良溶媒に溶解させ、この溶解液に、高分子化合物の貧溶媒を添加しながら良溶媒を徐々に蒸発させることにより、最終的に貧溶媒中に高分子微粒子を析出させる自己組織化析出法を提案している。この方法は、広範な高分子化合物に適用可能な方法ではあるが、粒子径やサイズ均一性の制御が難しく、また、複合微粒子を製造する場合には、さらなるプロセス検討が必要であると推察される。
【特許文献１】特開２００４−６７８８３号公報
【非特許文献２】「ナノ粒子・マイクロ粒子の最先端技術」、シーエムシー出版、２００４年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、目的とする用途に応じた高分子化合物から、粒子径及び粒子径分布を制御した微粒子を容易に製造する方法を提供するものである。
【０００６】
また、本発明は、微粒子へさらなる機能を付与した複合微粒子を効率的に製造する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、高分子化合物を溶剤１に溶解させた溶液と、前記溶剤１と実質的に混和しない溶剤２から、サブミクロンサイズ以下のエマルションを形成させ、次いで前記溶剤１を抽出除去することで、サイズ均一性に優れた微粒子を製造可能であることを見出し、本発明に至った。
【０００８】
上記の課題を解決する微粒子の製造方法は、（１）高分子化合物及び溶剤１から、２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下の溶解液を調製する工程、（２）前記溶解液と溶剤２を混合してエマルションを調製する工程、（３）前記エマルションから溶剤１を抽出除去して前記高分子化合物からなる微粒子を得る工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
上記の課題を解決する複合微粒子の製造方法は、（１）高分子化合物、機能性物質及び溶剤１から、２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下の混合液を調製する工程、（２）前記混合液と溶剤２を混合してエマルションを調製する工程、（３）前記エマルションから溶剤１を抽出除去して前記高分子化合物および機能性物質からなる微粒子を得る工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、目的の用途に応じた高分子化合物から、粒子径及び粒子径分布を制御した微粒子を容易に製造する方法を提供することができる。また、微粒子へのさらなる機能付与を目的として、複合微粒子を効率的に製造する方法を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】
【００１１】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の微粒子の製造方法は、（１）高分子化合物及び溶剤１から、２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下の溶解液を調製する工程、（２）前記溶解液と溶剤２を混合してエマルションを調製する工程、（３）前記エマルションから溶剤１を抽出除去して前記高分子化合物からなる微粒子を得る工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の複合微粒子の製造方法は、（１）高分子化合物、機能性物質及び溶剤１から、２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下の混合液を調製する工程、（２）前記混合液と溶剤２を混合してエマルションを調製する工程、（３）前記エマルションから溶剤１を抽出除去して前記高分子化合物および機能性物質からなる微粒子を得る工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明において、微粒子あるいは複合微粒子が得られるメカニズムについて説明する。
通常、水と油を混合してＯ／Ｗエマルションとし、さらにこのエマルションをせん断してサブミクロンサイズ以下のエマルションを形成させようとした場合、粒子径分布が不均一な粗いエマルションを中間状態として生じる。粗いエマルションを生じると、油滴ごとの粒子径の違いからオストワルドライプニングが促進されるため、サブミクロンサイズ以下の単分散エマルション（以下、ミニエマルションと呼ぶ）を製造することは極めて困難である。
【００１４】
一方、オストワルドライプニングを効果的に抑制し、ミニエマルションを調製する方法として、ハイドロホーブと呼ばれる水難溶性低分子物質を利用する方法が知られている。油相にハイドロホーブを添加してＯ／Ｗエマルションとした場合、ラプラス圧に対抗する浸透圧を生じて全ての油滴間で圧平衡が成り立つため、オストワルドライプニングが抑制されて、ミニエマルションを安定に形成させることが可能になる。
【００１５】
本発明では、微粒子化したい高分子化合物をハイドロホーブ代替物質（圧力調整剤）として機能させることで、ミニエマルションを安定化することを特徴とする。高分子化合物の適量を溶剤１に溶解させて溶解液とし、前記溶解液を溶剤１と実質的に混和しない溶剤２と混合・せん断して、前記溶解液を分散質とするミニエマルションを中間状態として形成させる。さらに、溶剤１のみを選択的に抽出除去することによって、目的の高分子微粒子を製造することが可能になる。
【００１６】
さらに、本発明の方法を応用して複合微粒子を製造することも可能である。
高分子化合物の適量と、目的とする機能性物質を溶剤１と混合して混合液とし、前記混合液を溶剤１と実質的に混和しない溶剤２と混合・せん断して、前記混合液を分散質とするミニエマルションを中間状態として形成させる。さらに、溶剤１のみを選択的に抽出除去することによって、高分子化合物と機能性物質から成る複合微粒子を製造することができる。前記混合液は、高分子化合物を含有する拡散性の小さい溶液であるため、混合・せん断に基づく分散質からの機能性物質の脱離を効果的に抑制する。つまり本発明は、複合微粒子の製造に好適な製造方法である。
【００１７】
本発明が目的とする単分散微粒子の単分散性とは、１ピークの粒子径分布を有し、その分散度指数が１．５以下、好ましくは１．３以下、さらに好ましくは１．２以下である。本発明における分散度指数とは、数平均粒子径（Ｄｎ）と重量平均粒子径（Ｄｗ）から算出される分散度指数（Ｄｗ／Ｄｎ）を意味する。
【００１８】
本発明におけるミニエマルションとは、１ピークの粒子径分布を有し、且つ、平均粒子径が２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下で、且つ分散度指数１．５以下、好ましくは１．３以下の単分散エマルションを意味する。この領域のエマルションは、オストワルドライプニングの影響を強く受けるため、ハイドロホーブ、あるいは本発明の高分子化合物ような圧力調整剤の添加なしでは安定化することが極めて困難である。
【００１９】
本発明における高分子化合物、溶剤１、溶剤２は、それぞれの溶解性の組み合わせが極めて重要である。
すなわち、高分子化合物は溶剤１に可溶性、且つ、溶剤２に難溶性であり、溶剤１と溶剤２は実質的に混和しない組み合わせであれば、いかなる高分子化合物、溶剤１、溶剤２であっても適用可能である。
【００２０】
高分子化合物が溶剤に対して可溶性であるか、難溶性であるかについては、以下の方法に基づいて評価することが可能である。
高分子化合物を、溶剤に対して３ｗｔ％になるように混合して２５℃、２４時間振とうしてから２４時間放置する。そして、その混合状態を均一な状態として存在する場合を可溶性、ゲルまたは粒状の外観や明らかな濁りを示す不完全溶解として存在する場合を難溶性として定義する。ただし本発明における難溶性とは、高分子化合物と溶媒の作用が認められない、いわゆる不溶状態を含有する表現である。目視により溶解性を判断することが困難である場合、高分子化合物を溶解あるいは分散させた溶液の透過率を測定することで溶解性の指標とすることができる。この場合、本発明では透過率９５％以上である場合を可溶性、透過率９５％未満である場合を難溶性として定義する。透過率は公知の方法により測定することが可能である。本発明では、Ｕ−２００１型ダブルビーム分光光度計（日立製作所）を用いて測定した、入射光が５００ｎｍにおける透過率を評価基準としている。
【００２１】
また本発明における、溶剤１と溶剤２が実質的に混和しない組み合わせとは、良好なミニエマルションを形成可能な範囲においていかなる組み合わせも適用可能である。好ましくは、溶剤１の溶剤２に対する溶解度が常温（２０℃）で３質量％以下である。また、同様に溶剤２の溶剤１に対する溶解度が常温（２０℃）で３質量％以下である場合に好適である。
【００２２】
本発明における高分子化合物は、溶剤１、溶剤２との溶解性の組み合わせを満たすものであればどのような高分子化合物であっても好適である。例えば、汎用高分子化合物であるポリオレフィン系化合物、ナイロン等に代表されるポリアミド系化合物、ポリチオフェンやポリアセチレンなどの導電性高分子化合物、ポリアミノ酸等の生体由来の高分子化合物、ポリ脂肪酸エステル等の生分解性高分子化合物などが挙げられる。ただし、本発明の高分子化合物はこれらに限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲において、いかなる高分子化合物も適用可能である。また、１種類の高分子化合物を用いても良いし、２種類以上の高分子化合物を用いても良い。
【００２３】
本発明における溶剤１と溶剤２は、上記の高分子化合物、及び溶剤１と溶剤２の溶解性の組み合わせを満たすものであれば、いかなる溶剤であっても好適である。
例えば、Ｏ／Ｗエマルションを中間状態として形成させる場合の溶剤１の例として、ハロゲン化炭化水素（ジクロロメタン、クロロホルム、クロロエタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、四塩化炭素等）、ケトン類（例、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、エーテル類（テトラヒドロフラン、エチルエーテル、イソブチルエーテル等）、エステル類（酢酸エチル、酢酸ブチル等）、芳香族炭化水素（ベンゼン、トルエン、キシレン等）等が挙げられ、これらを単独で用いても良いし、あるいは２種類以上適宜の割合で混合して用いることもできる。溶剤１として特に、ハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素が好適である。また溶剤２の例としては、水、あるいは水溶液が好適である。ただし、本発明の目的を達成できる範囲において、溶剤１と溶剤２はこれらに限定されない。
【００２４】
例えば、Ｗ／Ｏエマルションを中間状態として形成される場合の溶剤１の例として、水、あるいは水溶液が好適である。また溶剤２の例として、ハロゲン化炭化水素（ジクロロメタン、クロロホルム、クロロエタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、四塩化炭素等）、ケトン類（例、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、エーテル類（テトラヒドロフラン、エチルエーテル、イソブチルエーテル等）、エステル類（酢酸エチル、酢酸ブチル等）、芳香族炭化水素（ベンゼン、トルエン、キシレン等）等が挙げられ、これらを単独で用いても良いし、あるいは２種類以上適宜の割合で混合して用いることもできる。溶剤１として特に、ハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素が好適である。ただし、本発明の目的を達成できる範囲において、溶剤１と溶剤２はこれらに限定されない。
【００２５】
本発明における溶解液、あるいは混合液は、その２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする。これより高粘度である場合には、公知の手法では、ミニエマルションを中間状態として形成させることが困難であることを実験により確認している。より好ましくは、１５ｍＰａ・ｓ以下、さらに１０ｍＰａ・ｓ以下である場合に、より好適に本発明を実施することが可能である。
【００２６】
本発明における溶液、あるいは混合液の粘度は、従来公知の手法によって評価することができるが、例えば、ＴＯＫＩ．ＳＡＮＧＹＯ ＣＯ．，ＬＴＤ．製のＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ． ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲ ＲＣ−１００等の既存の粘度径によって評価することができる。
【００２７】
本発明における機能性物質とは、微粒子化を目的とする高分子化合物、溶剤１、及びエマルションの分散安定性向上のために添加する分散剤以外の物質で、微粒子に付加的な機能を付与する物質であれば、いかなる物質も適用することが可能である。このような物質の例として、薬剤や色材、蛍光物質、金属、金属酸化物などが挙げられる。ただし、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の目的を達成可能な範囲において限定されない。
【００２８】
本発明における複合微粒子は、高分子化合物と機能性物質から構成されることを特徴とし、１つの複合微粒子中に含有される機能性物質の含有量は、本発明の目的を達成できる範囲において限定されないが、好ましくは１質量％以上８０質量％以下、より好ましくは５質量％以上７０質量％以下、１０質量％以上６０質量％以下である場合に特に好適に用いることが可能である。複合微粒子中に含有される機能性微粒子の含有量が１質量％より少ない場合には、複合微粒子としての機能を十分発揮することができない可能性がある。また、８０質量％よりも多い場合には、高分子化合物の特性が複合微粒子の特性に反映され難いため好ましくない場合がある。
【００２９】
本発明におけるエマルションの調製工程において、溶剤１、溶剤２のいずれか、あるいはその両方に分散剤を加えてもよい。その例としては、アニオン界面活性剤（例、オレイン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等）、非イオン性界面活性剤〔ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル（Ｔｗｅｅｎ ８０，Ｔｗｅｅｎ ６０，アトラスパウダー社製，米国）、ポリオキシエチレンヒマシ油誘導体（ＨＣＯ−７０，ＨＣＯ−６０，ＨＣＯ−５０，日光ケミカルズ社製）等〕、あるいはポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、レシチン、ゼラチン、ヒアルロン酸それらの誘導体等が挙げられ、これらの中の一種類か、いくつかを組み合わせて使用しても良い。分散剤の濃度は、本発明を実施可能な範囲において限定されないが、０．０１質量％以上２０質量％以下、好ましくは０．０５質量％以上１０質量％以下の範囲が好適である。
【００３０】
本発明の第１の発明において、ミニエマルションは、以下のような工程により調製することができる。ただし、本発明におけるミニエマルションの調製方法は、以下の工程に限定されるものではなく、本発明を実施可能な範囲において、いかなる方法も実施可能である。
【００３１】
まず、高分子化合物と溶剤１から溶解液を調製し、この溶解液と溶剤２を混合し、次いで乳化操作を行うことで第１のエマルションを調製する。
第１のエマルションは、前記溶解液を分散質、溶剤２を分散媒とする多分散エマルションで、例えば、断続振とう法、プロペラ型攪拌機、タービン型攪拌機糖のミキサーを利用する攪拌法、コロイドミル法、ホモジナイザー法、超音波照射法等の従来公知の乳化方法によって調製することができる。
【００３２】
次に、第１のエマルションに更なる乳化操作を加えることにより、第２のエマルションを調製する。第２のエマルションは、その平均粒子径が２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、且つ分散度指数が１．５以下であることを特徴とする単分散に優れたミニエマルションである。中間状態としてミニエマルションを経由することによってはじめて、本発明の目的を達成することが可能である。第２のエマルションは、従来公知の乳化方法によって調製することができるが、特にホモジナイザー法、超音波照射法が好適である。
【００３３】
本発明において、第１のエマルションを調製する工程と、第２のエマルションを調製する工程を、一度の乳化操作によって行うことも可能であるが、２段階の乳化操作を経る場合に、目的とするミニエマルションを得られやすい。また、本発明を効果的に実施可能な範囲において、２段階以上の多段階の乳化操作を行うことも可能である。
【００３４】
本発明の第２の発明において、ミニエマルションは、以下のような工程により調製することができる。ただし、本発明におけるミニエマルションの調製方法は、以下の工程に限定されるものではなく、本発明を実施可能な範囲において、いかなる方法も実施可能である。
【００３５】
まず、高分子化合物と機能性物質、溶剤１から混合液を調製し、この混合液と溶剤２を混合し、次いで乳化操作を行うことで第１のエマルションを調製する。
第１のエマルションは、前記混合液を分散質、溶剤２を分散媒とする多分散エマルションで、例えば、断続振とう法、プロペラ型攪拌機、タービン型攪拌機糖のミキサーを利用する攪拌法、コロイドミル法、ホモジナイザー法、超音波照射法等の従来公知の乳化方法によって調製することができる。
【００３６】
次に、第１のエマルションに更なる乳化操作を加えることにより、第２のエマルションを調製する。第２のエマルションは、その平均粒子径が２０ｎｍから１０００ｎｍ、且つ分散度指数が１．５以下であることを特徴とする単分散に優れたミニエマルションである。中間状態としてミニエマルションを経由することによってはじめて、本発明の目的を達成することが可能である。第２のエマルションは、従来公知の乳化方法によって調製することができるが、特にホモジナイザー法、超音波照射法が好適である。
【００３７】
本発明において、第１のエマルションを調製する工程と、第２のエマルションを調製する工程を、一度の乳化操作によって行うことも可能であるが、２段階の乳化操作を経る場合に、目的とするミニエマルションを得られやすい。また、本発明を効果的に実施可能な範囲において、２段階以上の多段階の乳化操作を行うことも可能である。
【００３８】
本発明において、ミニエマルションから溶剤１を除去する方法は、公知の方法に従って行うことができる。例えば、プロペラ型攪拌機あるいはマグネチックスターラー等で攪拌しながら常圧、もしくは徐々に減圧して溶剤１を蒸発除去する方法、ロータリーエバポレータ―等を用いて、真空度、温度を調節しながら溶剤１を蒸発除去する方法、溶剤１と溶剤２のいずれにも可溶な溶剤を添加することによって、溶剤１を抽出除去する方法等が挙げられる。ただし、本発明を実施可能な範囲においてこれらに限定されない。
【００３９】
本発明におけるエマルション、微粒子、複合微粒子の平均粒子径及び分散度指数は、従来公知の手法によって評価することができるが、目的とする微粒子の粒子径を評価するのに適した手法として、動的光散乱法によって測定することが好ましい。さらに、大塚電子（株）のＤＬＳ８０００を用い、マルカット法に基づく解析によって評価することが測定精度の点で好適である。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
実施例１
微粒子１の作製
ポリスチレンをクロロホルムに秤量してクロロホルム溶解液を調整した。一方、水にドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を溶解させてＳＤＳ水溶液を調製した。クロロホルム溶解液とＳＤＳ水溶液を混合して混合液とし、この混合液を、攪拌式ホモジナイザーにて１時間せん断することで第１のエマルションとした。
【００４１】
次に、第１のエマルションを、超音波式ホモジナイザーで４分間せん断することによって、第２のエマルションを調製した。第２のエマルションを、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径２０４ｎｍ、分散度指数１．２であることを確認した。
【００４２】
次に、第２のエマルションをエバポレータ―にて減圧することで、第２のエマルションからクロロホルムを抽出除去し、ポリスチレンからなる微粒子１を得た。微粒子１を、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径１５９ｎｍ、分散度指数１．１であることを確認した。
【００４３】
実施例２
微粒子２の作製
ポリチオフェンをクロロホルムに秤量してクロロホルム溶解液を調整した。一方、水にドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を溶解させてＳＤＳ水溶液を調製した。クロロホルム溶解液とＳＤＳ水溶液を混合して混合液とし、この混合液を、攪拌式ホモジナイザーにて１時間せん断することで第１のエマルションとした。
【００４４】
次に、第１のエマルションを、超音波式ホモジナイザーで４分間せん断することによって、第２のエマルションを調製した。第２のエマルションを、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径１８２ｎｍ、分散度指数１．３であることを確認した。
【００４５】
次に、第２のエマルションをエバポレータ―にて減圧することで、第２のエマルションからクロロホルムを抽出除去し、ポリチオフェンからなる微粒子２を得た。微粒子２を、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径８２ｎｍ、分散度指数１．１であることを確認した。
【００４６】
実施例３
微粒子３の作製
ポリエチレンをオルトジクロロベンゼンに秤量してオルトジクロロベンゼン溶解液を調整した。一方、水にドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を溶解させてＳＤＳ水溶液を調製した。オルトジクロロベンゼン溶解液とＳＤＳ水溶液を混合して混合液とし、この混合液を、攪拌式ホモジナイザーにて１時間せん断することで第１のエマルションとした。
【００４７】
次に、第１のエマルションを、超音波式ホモジナイザーで４分間せん断することによって、第２のエマルションを調製した。第２のエマルションを、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径２６０ｎｍ、分散度指数１．４であることを確認した。
【００４８】
次に、第２のエマルションに、攪拌しながら室温にてエタノールを少量ずつ滴下し、次いで、５０ｗｔ％エタノール水溶液、１０ｗｔ％エタノール水溶液、水の順で透析することによって、第２のエマルションからオルトジクロロベンゼンを抽出除去し、ポリエチレンからなる微粒子３を得た。微粒子３を、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径１４２ｎｍ、分散度指数１．２であることを確認した。
【００４９】
実施例４
微粒子４の作製
ポリＬ乳酸をクロロホルムに秤量してクロロホルム溶解液を調整した。一方、水にドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を溶解させてＳＤＳ水溶液を調製した。クロロホルム溶解液とＳＤＳ水溶液を混合して混合液とし、この混合液を、攪拌式ホモジナイザーにて１時間せん断することで第１のエマルションとした。
【００５０】
次に、第１のエマルションを、超音波式ホモジナイザーで４分間せん断することによって、第２のエマルションを調製した。第２のエマルションを、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径１２５ｎｍ、分散度指数１．２であることを確認した。
【００５１】
次に、第２のエマルションをエバポレータ―にて減圧することで、第２のエマルションからクロロホルムを抽出除去し、ポリＬ乳酸からなる微粒子４を得た。微粒子４を、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径５９ｎｍ、分散度指数１．１であることを確認した。
【００５２】
実施例５
複合微粒子の作製
先ず、疎水化マグネタイトを以下のようにして製造した。
【００５３】
ＦｅＣｌ3とＦｅＣｌ2を水に溶解させて溶解液とした。この溶解液に、激しく攪拌しながら、アンモニア水を加えてマネタイトの懸濁液とした。この懸濁液にオレイン酸を加え、攪拌しながら、７０℃で１時間、１１０℃で１時間攪拌することでスラリーとしたスラリーを大量の水で洗浄し、次いで減圧乾燥することで粉末の疎水化マグネタイトとした。得られた疎水化マグネタイトをクロロホルムに分散し、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径１１ｎｍ、分子量分布１．３であることを確認した。
【００５４】
次に、スチレンと疎水化マグネタイトをクロロホルムに秤量してクロロホルム混合液を調整した。一方、水にドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を溶解させてＳＤＳ水溶液を調製した。クロロホルム混合液とＳＤＳ水溶液を混合して混合液とし、この混合液を、攪拌式ホモジナイザーにて１時間せん断することで第１のエマルションとした。
【００５５】
次に、第１のエマルションを、超音波式ホモジナイザーで４分間せん断することによって、第２のエマルションを調製した。第２のエマルションを、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径２０８ｎｍ、分散度指数１．２であることを確認した。
【００５６】
次に、第２のエマルションをエバポレータ―にて減圧することで、第２のエマルションからクロロホルムを抽出除去し、スチレンと疎水化マグネタイトからなる微粒子４を得た。複合微粒子を得た。複合微粒子を、ＤＬＳ８０００（大塚電子（株）製）にて評価したところ、平均粒子径１５２ｎｍ、分散度指数１．１であることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、目的の用途に応じた高分子化合物から、粒子径及び粒子径分布を制御した微粒子を、また微粒子へのさらなる機能付与を目的として、複合微粒子を効率的に製造できるので、電子材料、光材料、医用材料などの分野に利用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）高分子化合物及び溶剤１から、２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下の溶解液を調製する工程、（２）前記溶解液と溶剤２を混合してエマルションを調製する工程、（３）前記エマルションから溶剤１を抽出除去して前記高分子化合物からなる微粒子を得る工程とを有することを特徴とする微粒子の製造方法。
【請求項２】
前記高分子化合物が溶剤１に可溶で、且つ溶剤２に難溶であり、溶剤１と溶剤２が実質的に混和しないことを特徴とする請求項１記載の微粒子の製造方法。
【請求項３】
前記エマルションが、１ピークの粒子径分布を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の微粒子の製造方法。
【請求項４】
前記エマルションの平均粒子径が２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、且つ分散度指数が１．５以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載の微粒子の製造方法。
【請求項５】
前記溶解液、溶剤２の少なくとも一方に分散剤が含有されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載の微粒子の製造方法。
【請求項６】
前記（２）前記溶解液と溶剤２を混合してエマルションを調整する工程が、前記溶解液と溶剤２を混合して第１のエマルションを調製する工程、および前記第１のエマルションをせん断処理して第２のエマルションを調製する工程により行われることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの項に記載の微粒子の製造方法。
【請求項７】
（１）高分子化合物、機能性物質及び溶剤１から、２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下の混合液を調製する工程、（２）前記混合液と溶剤２を混合してエマルションを調製する工程、（３）前記エマルションから溶剤１を抽出除去して前記高分子化合物および機能性物質からなる微粒子を得る工程とを有することを特徴とする複合微粒子の製造方法。
【請求項８】
前記高分子化合物が溶剤１に可溶で、且つ溶剤２に難溶であり、溶剤１と溶剤２が実質的に混和しないことを特徴とする請求項７記載の複合微粒子の製造方法。
【請求項９】
前記エマルションが、１ピークの粒子径分布を有することを特徴とする請求項７と請求項７または８記載の複合微粒子の製造方法。
【請求項１０】
前記エマルションの平均粒子径が２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、且つ分散度指数が１．５以下であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれかの項に記載の複合微粒子の製造方法。
【請求項１１】
前記混合液、溶剤２の少なくとも一方に分散剤が含有されることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかの項に記載の複合微粒子の製造方法。
【請求項１２】
前記（２）前記混合液と溶剤２を混合してエマルションを調整する工程が、前記混合液と溶剤２を混合して第１のエマルションを調製する工程および前記第１のエマルションをせん断処理して第２のエマルションを調製する工程により行われることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかの項に記載の複合微粒子の製造方法。
【請求項１】
（１）高分子化合物及び溶剤１から、２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下の溶解液を調製する工程、（２）前記溶解液と溶剤２を混合してエマルションを調製する工程、（３）前記エマルションから溶剤１を抽出除去して前記高分子化合物からなる微粒子を得る工程とを有することを特徴とする微粒子の製造方法。
【請求項２】
前記高分子化合物が溶剤１に可溶で、且つ溶剤２に難溶であり、溶剤１と溶剤２が実質的に混和しないことを特徴とする請求項１記載の微粒子の製造方法。
【請求項３】
前記エマルションが、１ピークの粒子径分布を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の微粒子の製造方法。
【請求項４】
前記エマルションの平均粒子径が２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、且つ分散度指数が１．５以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載の微粒子の製造方法。
【請求項５】
前記溶解液、溶剤２の少なくとも一方に分散剤が含有されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載の微粒子の製造方法。
【請求項６】
前記（２）前記溶解液と溶剤２を混合してエマルションを調整する工程が、前記溶解液と溶剤２を混合して第１のエマルションを調製する工程、および前記第１のエマルションをせん断処理して第２のエマルションを調製する工程により行われることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの項に記載の微粒子の製造方法。
【請求項７】
（１）高分子化合物、機能性物質及び溶剤１から、２５℃における粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下の混合液を調製する工程、（２）前記混合液と溶剤２を混合してエマルションを調製する工程、（３）前記エマルションから溶剤１を抽出除去して前記高分子化合物および機能性物質からなる微粒子を得る工程とを有することを特徴とする複合微粒子の製造方法。
【請求項８】
前記高分子化合物が溶剤１に可溶で、且つ溶剤２に難溶であり、溶剤１と溶剤２が実質的に混和しないことを特徴とする請求項７記載の複合微粒子の製造方法。
【請求項９】
前記エマルションが、１ピークの粒子径分布を有することを特徴とする請求項７と請求項７または８記載の複合微粒子の製造方法。
【請求項１０】
前記エマルションの平均粒子径が２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、且つ分散度指数が１．５以下であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれかの項に記載の複合微粒子の製造方法。
【請求項１１】
前記混合液、溶剤２の少なくとも一方に分散剤が含有されることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかの項に記載の複合微粒子の製造方法。
【請求項１２】
前記（２）前記混合液と溶剤２を混合してエマルションを調整する工程が、前記混合液と溶剤２を混合して第１のエマルションを調製する工程および前記第１のエマルションをせん断処理して第２のエマルションを調製する工程により行われることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかの項に記載の複合微粒子の製造方法。
【公開番号】特開２００８−５６８２８（Ｐ２００８−５６８２８Ａ）
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３６７２３（Ｐ２００６−２３６７２３）
【出願日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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