JP4537421B2 - Method for producing monodisperse particles - Google Patents

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Description

本発明は、単分散粒子を、精度よく製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing monodisperse particles with high accuracy.

単分散粒子の製造方法として、湿式法と乾式法とが代表的なものとして知られているが、医薬品や、液晶用スペーサ、デジタルペーパー、電気泳動等の表示デバイス、塗料や印刷などに配合される艶消剤などの分野においては、粒径の均一性が要求されるため、単分散粒子は、主として湿式法により製造されている。   As a method for producing monodisperse particles, a wet method and a dry method are known as representative methods, but they are blended in pharmaceuticals, liquid crystal spacers, digital paper, display devices such as electrophoresis, paints and printing. In the field of matting agents, monodisperse particles are mainly produced by a wet method, since the uniformity of particle size is required.

従来、マイクロカプセルや単質材料からなる単分散粒子の湿式法による製造方法としては、「マイクロカプセル―その機能と応用」(発行所 日本規格協会、発行日 1991年3月20日)、「最新マイクロカプセル化技術」(発行所 (株)総合技術センター、発行日 1990年4月20日)等に紹介されている通り、界面沈積法(例えば、相分離法や、液中乾燥法、融解分散冷却法、懸濁被覆法)や、界面反応法(例えば、界面重合法や、in situ重合法、液中硬化被覆法、界面反応法)等の二種以上の液体間における反応による方法が、代表的な方法として知られている。
しかしながら、これら従来の湿式法は、撹拌条件や材料濃度調整により単分散粒子の粒径をコントロールするため、そのコントロールが困難で、乾式法ほどではないにしろ、バラツキが生じていた。また、マイクロカプセルの場合には、粒径だけでなく、皮膜厚を所望のものに、コントロールすることは困難であった。
Conventionally, as a manufacturing method of monodisperse particles composed of microcapsules and simple materials by a wet method, “microcapsules—its functions and applications” (publishing agency: Japanese Standards Association, published March 20, 1991), “latest As introduced in “Microcapsulation Technology” (Issuing Center, Technical Center, Issued April 20, 1990), etc., interfacial deposition methods (for example, phase separation method, submerged drying method, melt dispersion method) Cooling method, suspension coating method) and interfacial reaction method (for example, interfacial polymerization method, in situ polymerization method, submerged curing coating method, interfacial reaction method), etc. It is known as a representative method.
However, since these conventional wet methods control the particle size of the monodisperse particles by adjusting the stirring conditions and the material concentration, it is difficult to control them, and variations have occurred even if not as dry methods. In the case of microcapsules, it is difficult to control not only the particle diameter but also the desired film thickness.

そこで、これら従来の湿式法による問題点を解決する方法として、マイクロカプセルを構成する部材の一部を含む液体からなる被吐出液体中に、マイクロカプセルを構成する部材の残りを含む液体を、前記被吐出液体の上方に位置するインクジェット式ヘッドのオリフィスから吐出し、両液体間の反応によりマイクロカプセルを製造する方法も開発されてきている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, as a method for solving the problems caused by these conventional wet methods, the liquid containing the remainder of the member constituting the microcapsule is contained in the liquid to be discharged, which is a liquid containing a part of the member constituting the microcapsule. A method of producing microcapsules by ejecting from an orifice of an ink jet head located above a liquid to be ejected and reacting between the two liquids has been developed (for example, see Patent Document 1).

特開2001−232178号公報JP 2001-232178 A

この方法は、オリフィスより吐出された液体が、ほぼ均一な大きさの液滴となり、被吐出液中に供給されるため、理論的には、均一なマイクロカプセルが製造されることが考えられる。
しかしながら、この製造方法は、吐出された液体が、被吐出液体に到達するまでに液滴の大きさが変化しやすく、また、吐出された液体が、液体面の抵抗等によって被吐出液体の深部中に入って行くのが難しく、被吐出液体の表面付近に分布し易く、更に、吐出される液滴の間隔が狭い場合、被吐出液体表面に到達する前に液滴同士が合一する場合があり、その結果、均一な単分散粒子が得にくいという問題点があった。
In this method, since the liquid ejected from the orifice becomes droplets of almost uniform size and is supplied into the liquid to be ejected, it is theoretically considered that uniform microcapsules are manufactured.
However, in this manufacturing method, the size of the liquid droplets is likely to change before the discharged liquid reaches the liquid to be discharged, and the discharged liquid has a deep portion of the liquid to be discharged due to the resistance of the liquid surface or the like. When it is difficult to get inside, it is easy to be distributed near the surface of the liquid to be ejected, and when the interval between the ejected liquid droplets is narrow, the liquid droplets coalesce before reaching the surface of the liquid to be ejected. As a result, there is a problem that uniform monodisperse particles are difficult to obtain.

従って、本発明は、このような従来技術の課題を背景になされたもので、精度よく、単分散粒子を製造する方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made against the background of such problems of the prior art, and an object thereof is to provide a method for producing monodisperse particles with high accuracy.

本発明は、上記課題を達成するため、鋭意検討した結果、以下の方法により、上記課題が達成できることを見出し、本発明に到達したものである。
即ち、本発明は、連続相としての第1液体中に、分散相となりかつ前記第1液体と反応する第2液体を、オリフィスを介して、液滴で吐出し、前記第1液体中で単分散粒子を製造する方法において、前記第2液体が前記第1液体に対して、O/W(オイル イン ウォーター)であり、前記オリフィスプレートを親水性に表面処理してあり、前記オリフィスを形成するオリフィスプレート面に対する前記第2液体の接触角が、該オリフィスプレート面に対する前記第1液体の接触角より大きく、かつ前記オリフィスプレート面が前記第1液体中に浸漬された状態で、前記第2液体を、該オリフィスから前記第1液体中に吐出する、単分散粒子の製造方法に関するものである。
As a result of intensive studies in order to achieve the above object, the present invention has found that the above object can be achieved by the following method, and has reached the present invention.
That is, according to the present invention, a second liquid that becomes a dispersed phase and reacts with the first liquid is discharged as droplets through an orifice into the first liquid as a continuous phase. In the method for producing dispersed particles, the second liquid is O / W (oil-in-water) with respect to the first liquid, and the orifice plate is subjected to a hydrophilic surface treatment to form the orifice. The second liquid in a state where the contact angle of the second liquid with respect to the orifice plate surface is larger than the contact angle of the first liquid with respect to the orifice plate surface and the orifice plate surface is immersed in the first liquid. Is discharged from the orifice into the first liquid.

以下、本発明について、詳細に説明する。
本発明は、後述するインクジェット式ヘッド等のオリフィスより、連続相である第1液体中に、該第1液体中で粒子状の分散相となる第2液体を吐出させ、両液体間の接触表面で反応が生じ、固体状態の単分散粒子を製造させる方法であり、前記分散相となる第2液体を吐出させる際、オリフィスのオリフィスプレート面が、前記連続相である第1液体中に浸漬された状態で吐出させることを特徴(特徴1)としている。
また、前記オリフィスプレート面が、該プレート面に対する前記分散相となる第2液体の接触角が、該プレート面に対する前記連続相である第1液体の接触角より大きいことを特徴(特徴2)としている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention discharges a second liquid that is a particulate dispersed phase in a first liquid that is a continuous phase from an orifice such as an ink jet head described later, and a contact surface between the two liquids. In the method of producing monodisperse particles in a solid state, when the second liquid serving as the dispersed phase is discharged, the orifice plate surface of the orifice is immersed in the first liquid serving as the continuous phase. It is a feature (feature 1) that the ink is discharged in a discharged state.
The orifice plate surface is characterized in that the contact angle of the second liquid serving as the dispersed phase with respect to the plate surface is larger than the contact angle of the first liquid serving as the continuous phase with respect to the plate surface (feature 2). Yes.

本発明の前記特徴1により、前記特許文献1の方法のように吐出した分散相となる第2液体の液滴が、被吐出液体に到達するまでに大気の影響を受けず、そのため、吐出した液滴の大きさの変化が少なく、均一な液滴となり、その結果、均一な単分散粒子が形成する効果が得られる。
また、前記特徴2により、分散相となる第2液体の吐出された液滴が、連続相の第1液体中の深部に移動しやすくなり、液滴同士が合一することがなく、その結果、均一な単分散粒子が形成する効果が得られる。なお、前記オリフィスプレート面に対する前記分散相となる液体の接触角が、前記連続相である第1液体の接触角と同じ、もしくは小さいプレート面を使用した場合は、分散相となる第2液体の吐出された液滴が、連続相の第1液体中の深部に移動し難く、オリフィスプレート面付近に分布しやすくなり、液滴同士が合一し易く、その結果、均一な単分散粒子が得難くなるので好ましくない。
According to the feature 1 of the present invention, the liquid droplets of the second liquid, which is the dispersed phase discharged as in the method of Patent Document 1, are not affected by the atmosphere until reaching the liquid to be discharged, and thus discharged. There is little change in the size of the droplets, resulting in uniform droplets. As a result, the effect of forming uniform monodisperse particles can be obtained.
In addition, the feature 2 makes it easier for the discharged liquid droplets of the second liquid serving as the dispersed phase to move deeper in the first liquid of the continuous phase, so that the liquid droplets do not coalesce. The effect of forming uniform monodisperse particles can be obtained. In addition, when the contact angle of the liquid serving as the dispersed phase with respect to the orifice plate surface is the same as or smaller than the contact angle of the first liquid serving as the continuous phase, the second liquid serving as the dispersed phase is used. The ejected droplets are difficult to move to the deep part of the first liquid in the continuous phase, and are easily distributed near the orifice plate surface, so that the droplets are likely to coalesce, resulting in uniform monodisperse particles. Since it becomes difficult, it is not preferable.

なお、本発明において、接触角は、液滴法(例えば、協和界面科学(株)製の接触角計CA−X型)にて測定される。
本発明において、連続相である第1液体と、該連続相である第1液体中で分散相となった第2液体(液滴)としては、両液体が界面で接触することにより反応し、分散相となった第2液体(液滴)表面が固体化した粒子となるものであれば、各種液体の組み合わせが利用可能である。
具体的には、例えば、ポリアミン、ポリオール等の活性水素含有化合物と、酸クロライド、ポリイソシアネート、エポキシ樹脂等の化合物との組み合わせや、ゼラチンカチオン化合物と、アラビヤゴムアニオン化合物との組み合わせ、メラミンとホルマリン又は尿素との組み合わせ、その他「最新マイクロカプセル化技術」(発行所 (株)総合技術センター、発行日 1990年4月20日)等に紹介されている各種組み合わせが可能である。
In the present invention, the contact angle is measured by a droplet method (for example, a contact angle meter CA-X type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
In the present invention, the first liquid that is a continuous phase and the second liquid (droplet) that has become a dispersed phase in the first liquid that is the continuous phase react by contacting both liquids at the interface, A combination of various liquids can be used as long as the surface of the second liquid (droplet) in the dispersed phase becomes solidified particles.
Specifically, for example, a combination of an active hydrogen-containing compound such as polyamine or polyol and a compound such as acid chloride, polyisocyanate or epoxy resin, a combination of gelatin cation compound and arabic rubber anion compound, melamine and formalin Alternatively, combinations with urea, and other combinations introduced in “Latest Microcapsulation Technology” (Issuing Center, Technical Center, issue date, April 20, 1990) are possible.

なお、本発明において、両液体の組み合わせとしては、液体である化合物同志の組み合わせは、もちろん、固形である化合物であっても、該化合物を溶解もしくは安定に分散する溶媒と併用して、液体状態にしたものの組み合わせでもよい。また、これら液体は、必要に応じ、両液体の少なくとも一方側に、前記反応を促進する硬化促進剤や、接触角を調整する界面活性剤、顔料、染料、導電剤、防腐剤等の各種機能を付与する添加剤を含ませることも可能である。また、本発明において、両液体間での反応は、液体同志全体が反応する必要はなく、それぞれの液体を構成する一部成分同志が反応し、それにより単分散粒子を形成するものであってもよい。
次に、本発明の単分散粒子の製造方法について、図1に基づき説明する。
図1は、インクジェット式ヘッド1を、連続相である第1液体2中に浸漬した状態で、オリフィスプレート4により形成されるオリフィス6を介して分散相となる第2液体3を吐出し、液滴5を形成する概略説明図である。
In the present invention, as a combination of both liquids, a combination of compounds that are liquids, of course, even a solid compound, in combination with a solvent that dissolves or stably disperses the compound, A combination of these may be used. In addition, these liquids have various functions such as a curing accelerator that promotes the reaction, a surfactant that adjusts the contact angle, a pigment, a dye, a conductive agent, an antiseptic, etc. on at least one side of both liquids as necessary. It is also possible to include an additive for imparting. Further, in the present invention, the reaction between the two liquids does not require the entire liquids to react with each other, and some components constituting each liquid react to form monodisperse particles. Also good.
Next, the manufacturing method of the monodisperse particle of this invention is demonstrated based on FIG.
FIG. 1 shows a state in which an ink jet head 1 is immersed in a first liquid 2 that is a continuous phase, and a second liquid 3 that is a dispersed phase is discharged through an orifice 6 formed by an orifice plate 4. FIG. 5 is a schematic explanatory view for forming a droplet 5

なお、図1では、ヘッド1個の場合の例を示しているが、必要に応じて、連接した複数のヘッドからなるものを使用し、同時に複数の液滴を形成する方式であってもよい。また、図1では、オリフィスプレート4の面の向きが、重力方向に対し水平である場合について示しているが、必ずしも水平である必要ない。
ヘッド1中に導入された分散相となる第2液体5は、一定圧力又は一定間隔の圧力変化により、オリフィス6から前記連続相である第1液体中に吐出される。
なお、分散相となる第2液体に、一定圧力を加える方法としては、例えば、水位差を利用する方法や、シリンジ、ポンプ等により一定速度で押す方法等が代表的な方法として挙げられる。また、一定間隔の圧力を変化させる方法としては、例えば、シリンジピストンを振動させる方法や、ピエゾ素子を利用した方法等が代表的な方法として挙げられる。
Although FIG. 1 shows an example in the case of one head, a system in which a plurality of connected heads are used and a plurality of droplets are simultaneously formed may be used as necessary. . Further, FIG. 1 shows a case where the orientation of the surface of the orifice plate 4 is horizontal with respect to the direction of gravity, but it is not necessarily horizontal.
The second liquid 5, which is a dispersed phase introduced into the head 1, is discharged from the orifice 6 into the first liquid, which is the continuous phase, by a change in pressure at a constant pressure or at constant intervals.
In addition, as a method of applying a constant pressure to the second liquid to be a dispersed phase, for example, a method using a difference in water level, a method of pushing at a constant speed by a syringe, a pump, or the like can be given as representative methods. Moreover, as a method of changing the pressure of a fixed space | interval, the method of vibrating a syringe piston, the method using a piezoelectric element, etc. are mentioned as a typical method, for example.

オリフィス6の口径は、通常、0.1〜500μm、好ましくは、10〜100μmのものが適当であり、0.1μm未満であると、ノズル詰まりが生じ易くなり、一方、500μmを越えると、均一な吐出制御が困難となり、均一な液滴を形成しにくくなる傾向にある。
また、吐出速度は、特に制限ないが、1〜5000滴/秒、好ましくは、500〜3000滴/秒が適当である。
本発明においては、オリフィス6は、液体を吐出できるものであれば、特に制限されるものではない。好適に使用されるオリフィス6は、インクジェット式ヘッドのオリフィスが挙げられる。
オリフィスプレート4の面は、前述の通り、分散相となる第2液体の吐出された液滴5が、連続相の第1液体2中の深部に移動し易く、オリフィスプレート面付近に分布するのを防止するため、その表面特性は重要である。即ち、オリフィスプレート面に対する前記分散相となる第2液体の接触角が、前記オリフィスプレート面に対する前記連続相である第1液体の接触角より大きくなっていればよい。そのため、オリフィスプレートは、少なくとも、その表面が、上記のような特性を有するように加工又は素材により形成されていればよい。但し、プレート面の素材は、両液体と化学反応等により変質しないものを選択する必要がある。
The diameter of the orifice 6 is usually 0.1 to 500 μm, preferably 10 to 100 μm. If it is less than 0.1 μm, nozzle clogging tends to occur, while if it exceeds 500 μm, it is uniform. Discharge control becomes difficult, and it tends to be difficult to form uniform droplets.
Further, the discharge speed is not particularly limited, but 1 to 5000 drops / second, preferably 500 to 3000 drops / second is appropriate.
In the present invention, the orifice 6 is not particularly limited as long as it can discharge liquid. The orifice 6 preferably used is an orifice of an ink jet head.
As described above, the surface of the orifice plate 4 is easily distributed to the deep part of the first liquid 2 in the continuous phase and the liquid droplets 5 discharged from the second liquid serving as the dispersed phase are distributed in the vicinity of the orifice plate surface. The surface properties are important to prevent That is, the contact angle of the second liquid serving as the dispersed phase with respect to the orifice plate surface may be larger than the contact angle of the first liquid serving as the continuous phase with respect to the orifice plate surface. Therefore, the orifice plate should just be formed by the process or the raw material so that the surface may have the above characteristics at least. However, it is necessary to select the material of the plate surface that does not change due to chemical reaction or the like with both liquids.

オリフィスプレート面の素材としては、例えば、セラミックや、ガラス、各種金属などの無機質材料や、各種プラスチックなどの有機質材料が好適に挙げられる。
これらオリフィスプレート面の素材自体が、前記接触角条件を満たすものであれば、それを無処理のまま使用できるが、分散相となる第2液体と連続相の第1液体との種類により、前記接触角条件を満たさない場合には、オリフィスプレート面の素材表面を表面処理することにより、前記接触角条件を満たせばよい。
表面処理する方法としては、前記接触角条件を満たすように、例えば、各種樹脂を塗布する方法や、金属もしくはその酸化物を蒸着する方法、樹脂や金属からなるフィルムを貼り付ける方法、素材表面をレーザー光・紫外光の照射処理、プラズマ放電処理、酸処理等で改質させる方法等が代表的なものとして挙げられるが、これら方法に限定されるものではない。
Suitable examples of the material for the orifice plate surface include inorganic materials such as ceramics, glass and various metals, and organic materials such as various plastics.
If the material of the orifice plate surface itself satisfies the contact angle condition, it can be used without treatment, but depending on the type of the second liquid serving as the dispersed phase and the first liquid serving as the continuous phase, When the contact angle condition is not satisfied, the contact angle condition may be satisfied by surface-treating the material surface of the orifice plate surface.
As a method of surface treatment, for example, a method of applying various resins, a method of depositing a metal or an oxide thereof, a method of attaching a film made of a resin or a metal, Typical examples include a method of modification by laser light / ultraviolet light irradiation treatment, plasma discharge treatment, acid treatment, and the like, but are not limited to these methods.

一般的に、分散相となる第2液体と、連続相の第1液体との関係が、W/O(ウォーター イン オイル)であれば、オリフィスプレート面の素材は、シリコーン樹脂や、フッ素樹脂等で親油性にすることが適当である。一方、O/Wであれば、素材表面をレーザー光・紫外光の照射処理、プラズマ放電処理、酸処理、酸化チタン、シリカ、アルミナなどの蒸着処理、あるいはポリビニルアルコール等の親水性樹脂塗布等にて、親水性とするのが適当である。   In general, if the relationship between the second liquid that is the dispersed phase and the first liquid that is the continuous phase is W / O (water-in-oil), the material of the orifice plate surface is silicone resin, fluororesin, etc. It is appropriate to make it lipophilic. On the other hand, if it is O / W, the surface of the material is subjected to laser light / ultraviolet light irradiation treatment, plasma discharge treatment, acid treatment, vapor deposition treatment of titanium oxide, silica, alumina or the like, or application of hydrophilic resin such as polyvinyl alcohol. Therefore, it is appropriate to make it hydrophilic.

なお、オリフィスプレート面は、液滴を吐出させるオリフィスがある側の、連続相である第1液体に接する面であるが、該面は、その全面について、前記接触角条件を満たすようにするのが望ましいが、場合により、オリフィス周辺のオリフィスプレート面だけ前記接触角条件を満たすようにしたものであってもよい。
接触角は、前述の通り、オリフィスプレート面に対する前記分散相となる第2液体の接触角が、前記オリフィスプレート面に対する前記連続相である第1液体の接触角より大きいことが必要であるが、好ましくは、前記オリフィスプレート面に対する分散相となる第2液体の接触角θが、10°<θ<180°であり、オリフィスプレート面に対する連続相である第1液体の接触角θが、0°<θ<150°であり、かつ、前者の接触角が後者の接触角より10°以上、特に好ましくは、70°以上大きいものが望ましい。
The orifice plate surface is a surface in contact with the first liquid which is a continuous phase on the side where the orifice for discharging droplets is present. The surface should satisfy the contact angle condition for the entire surface. However, in some cases, only the orifice plate surface around the orifice may satisfy the contact angle condition.
As described above, the contact angle of the second liquid serving as the dispersed phase with respect to the orifice plate surface needs to be larger than the contact angle of the first liquid serving as the continuous phase with respect to the orifice plate surface. Preferably, the contact angle θ of the second liquid that is a dispersed phase with respect to the orifice plate surface is 10 ° <θ <180 °, and the contact angle θ of the first liquid that is a continuous phase with respect to the orifice plate surface is 0 °. <Θ <150 °, and the former contact angle is 10 ° or more, particularly preferably 70 ° or more larger than the latter contact angle.

本発明は、この様にして連続相である第1液体中で、分散相となる第2液体を液滴の状態で分散させ、ヘッドを連続相である第1液体中から取り出した後、自然放置や、必要に応じて、加熱等により反応完了させ、単分散粒子を製造する。
この様にして製造した単分散粒子は、用途に応じて、そのままで、もしくは、連続相である液体中より取り出し、乾燥させることにより、製品化される。
The present invention thus disperses the second liquid, which is the dispersed phase, in the state of droplets in the first liquid, which is the continuous phase, and after the head is taken out from the first liquid, which is the continuous phase, The reaction is completed by leaving or, if necessary, heating to produce monodisperse particles.
The monodisperse particles produced in this way are commercialized as they are or as they are taken out from a liquid that is a continuous phase and dried.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

実施例1〜2及び比較例1〜2
分散相となる10℃の第2液体〔ドデカン88質量部と、ヘキサメチレンジイソシアネート10質量部、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートタイプ[タケネートD177N(三井武田ケミカル(株)製)]2質量部とからな混合物〕を、インクジェット吐出装置[HEK-1(コニカ(株)製)、オリフィス口径20μm]にて、該装置の表1に示す素材のオリフィスプレート面を、連続相である10℃の第1液体〔水495質量部と、ポリビニルアルコール5質量部とからなる混合物〕に浸漬させた状態で、吐出速度800滴/秒にて吐出させた。
吐出終了後、80℃まで加温し、6時間保持した。
得られた分散液について、単分散粒子の粒度分布を測定し、その結果を表1の下段に示した。
なお、実施例1〜2及び比較例1〜2は、O/W状態のものである。
Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2
2 parts by mass of second liquid [88 parts by mass of dodecane, 10 parts by mass of hexamethylene diisocyanate, isocyanurate type of hexamethylene diisocyanate [Takenate D177N (manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd.)] as a dispersed phase at 10 ° C. The mixture] is an inkjet discharge device [HEK-1 (manufactured by Konica Co., Ltd.), orifice diameter 20 μm], and the orifice plate surface of the material shown in Table 1 of the device is the first liquid at 10 ° C. which is a continuous phase. It was discharged at a discharge speed of 800 drops / second in a state of being immersed in [mixture of 495 parts by weight of water and 5 parts by weight of polyvinyl alcohol].
After completion of the discharge, the mixture was heated to 80 ° C. and held for 6 hours.
With respect to the obtained dispersion, the particle size distribution of monodisperse particles was measured, and the results are shown in the lower part of Table 1.
In addition, Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2 are a thing of an O / W state.

Figure 0004537421
Figure 0004537421

注1)表面をフッ素樹脂塗料[Vフロン(大日本塗料(株)製)]で被覆。
注2)A:オリフィスプレート素材に対する分散相となるの第2液体の接触角
B:オリフィスプレート素材に対する連続相である第1液体の接触角
注3)粒径分布の変動係数CV(CV値小さいほど粒径均一)
評価:◎:CV=10%以下、○:CV=11〜20%、△:CV=21〜30%
×:CV=30%越える、又は、粒子出来ず
Note 1) The surface is covered with fluororesin paint [V Freon (Dainippon Paint Co., Ltd.)].
Note 2) A: Contact angle of the second liquid that is the dispersed phase with respect to the orifice plate material B: Contact angle of the first liquid that is the continuous phase with respect to the orifice plate material Note 3) Coefficient of variation CV (small CV value) of the particle size distribution The particle size is so uniform)
Evaluation: ◎: CV = 10% or less, ○: CV = 11-20%, Δ: CV = 21-30%
×: CV exceeds 30% or particles cannot be formed

表1の結果からも明らかな通り、本発明の製造方法である実施例1〜2においては、均一な単分散粒子が得られた。一方、オリフィスプレート面に対する分散相となる第2液体体の接触角が、オリフィスプレート面に対する連続相である第1液体の接触角より小さい比較例1〜2では、いずれも不均一な粒子となった。   As is clear from the results in Table 1, uniform monodisperse particles were obtained in Examples 1 and 2 as the production method of the present invention. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 in which the contact angle of the second liquid body serving as the dispersed phase with respect to the orifice plate surface is smaller than the contact angle of the first liquid serving as the continuous phase with respect to the orifice plate surface, both become non-uniform particles. It was.

本発明の製造方法により、精度よく、単分散粒子を製造させることができる。   By the production method of the present invention, monodisperse particles can be produced with high accuracy.

本発明のオリフィスから分散相となる第2液体が、連続相である第1液体中に吐出され、第2液体の液滴が深部まで移動する状態を示す図。The figure which shows the state from which the 2nd liquid used as a dispersed phase is discharged in the 1st liquid which is a continuous phase from the orifice of this invention, and the droplet of a 2nd liquid moves to a deep part.

Claims (5)

連続相としての第1液体中に、分散相となりかつ前記第1液体と反応する第2液体を、オリフィスを介して、液滴で吐出し、前記第1液体中で単分散粒子を製造する方法において、前記第2液体が前記第1液体に対して、O/W(オイル イン ウォーター)として第1液体中に液滴を形成するものであり前記第1液体と接触する側の前記オリフィスを形成するオリフィスプレート面を親水性に表面処理してあり、前記オリフィスプレート面に対する前記第2液体の接触角が、該オリフィスプレート面に対する前記第1液体の接触角より大きく、かつ前記オリフィスプレート面が前記第1液体中に浸漬された状態で、前記第2液体を、該オリフィスから前記第1液体中に吐出して、第1液体と第2液体との界面において両液が反応して、表面が固体化した粒子を形成することを特徴とする、単分散粒子の製造方法。 A method of producing monodisperse particles in a first liquid as a continuous phase by ejecting a second liquid that becomes a dispersed phase and reacts with the first liquid as droplets through an orifice. The second liquid forms droplets in the first liquid as O / W (oil-in-water) with respect to the first liquid, and the orifice on the side in contact with the first liquid the orifice plate surface to form Yes surface treated hydrophilic, the contact angle of the second liquid to the orifice plate surface is greater than the contact angle of the first liquid to the orifice plate surface, and the orifice plate surface wherein in a state of being immersed in the first liquid, the second liquid is discharged into the first liquid from said orifice, and both solutions react at the interface between the first liquid and the second liquid, the surface And forming a solidified particles, method for producing monodisperse particles. 前記オリフィスプレート面に対する前記第2液体の接触角θが、10°<θ<180°であり、前記オリフィスプレート面に対する前記第1液体の接触角θが、0°<θ<150°であり、かつ、前記第2液体の接触角θが、前記第1液体の接触角θより10°以上大きい、請求項1に記載の単分散粒子の製造方法。   The contact angle θ of the second liquid with respect to the orifice plate surface is 10 ° <θ <180 °, and the contact angle θ of the first liquid with respect to the orifice plate surface is 0 ° <θ <150 °, The method for producing monodisperse particles according to claim 1, wherein the contact angle θ of the second liquid is 10 ° or more larger than the contact angle θ of the first liquid. 前記オリフィスの口径が、10〜100μmである、請求項1又は請求項2に記載の単分散粒子の製造方法。   The method for producing monodisperse particles according to claim 1 or 2, wherein the orifice has a diameter of 10 to 100 µm. 前記オリフィスが、インクジェット式ヘッドであることを特徴とする、請求項1〜3のうち何れかに記載の単分散粒子の製造方法。   The method for producing monodisperse particles according to claim 1, wherein the orifice is an ink jet head. 前記オリフィスプレートをプラズマ放電処理により表面処理することを特徴とする、請求項1〜4のうち何れかに記載の単分散粒子の製造方法。   The method for producing monodisperse particles according to any one of claims 1 to 4, wherein the orifice plate is surface-treated by plasma discharge treatment.
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