株式会社イーコンプライアンス

　スラリー中の微粒子の分散・凝集状態とその安定性はスラリーとその最終製品の特性・品質に大きく影響することから、適切に制御されることが望まれます。そのため、調製条件や製造工程は経験や勘に頼った判断ではなく定量的な評価に基づいて構築されることが重要です。
　本書ではスラリー中の微粒子の挙動および微粒子の分散性を決定付ける重要な因子である粒子表面・溶媒界面特性を評価する多様な測定手法を解説します。
　さまざまな手法を掲載していますので、横断的な知識の習得、各手法の測定手順、手法の選択とそれらの組み合わせ検討といった技術情報を得て頂くことができます。スラリーの開発・製造プロセスにお役立て頂ければ幸いです。

-----解説ポイント-----
　・「分散性」と「分散安定性」はどう違う
　・目的のスラリーを得るためになんの因子を評価するか、そしてそのためにはどのような方法で評価すべきか
　・正確なデータを得るために気を付けなければならないサンプルの調製方法や測定手順とは
　・得られたデータからなにがわかるか、どのように解釈すればよいか
　・濃厚系やナノ粒子分散系スラリーを評価する際の留意点とは
　・希釈せずにそのままの濃度で評価する方法とは
　・粒子の沈降・分散安定性を短時間で評価する方法とは
　・粘度と粘弾性はどう違い、分散・凝集状態をどのように評価しているのか
　・粒子の表面特性にはどのような種類があるのか、溶媒に対する分散性に影響する因子とは　などなど

ポリマー粒子の製造には重合反応のメカニズムと反応速度の理解が基本となります。ポリマー粒子径の制御には分散安定剤の選択が重要で、ポリビニルアルコールの種類や固体微粉末の特性が結果に大きく影響します。

重合開始剤は目標とするポリマーの物性から逆算して選定することが必要です。特に有機過酸化物の選択と処方量の設定は、重合時間の最適化や残存モノマーの低減に直結します。

攪拌・重合反応操作・装置の最適化によってモノマー液滴径からポリマー粒子径を制御できます。液滴の合一・分裂挙動の理解や、攪拌翼の位置・形状・枚数、ドラフトチューブ、邪魔板の最適な設置方法の検討が重要です。攪拌速度の変化による液滴径制御や粒径均一化も効果的な手法です。

ラボから生産スケールへの移行では、攪拌軸周りの分散相の浮上・滞留トラブルや乳化重合ポリマー微粒子の副生防止、スケールの付着防止などの対策が必要です。スケールアップ時の攪拌装置や反応器の条件設定、伝熱容量の確保も重要な課題となります。

研究開発分野では、複合粒子やマイクロカプセル粒子の調製技術が進化しています。固体微粉末を活用した無機/有機複合微粒子や多彩なマイクロカプセル材料の開発が進んでいます。水分散系では、コアシェル・海島・多層・ラズベリー状など、様々な形状の粒子調製技術が確立されており、それぞれの用途に応じた応用が可能です。