[发明专利]球状糠醇树脂粒子的制造方法及通过该制造方法得到的球状糠醇树脂粒子以及使用其得到的球状碳粒子及球状活性碳粒子

说明书

技术领域

本发明涉及一种球状糠醇树脂粒子的制造方法、通过该制造方法得到的球状糠醇树脂粒子、以及将其烧成、碳化、进而活化而得到的球状碳粒子及球状活性碳粒子。

背景技术

一直以来，球状树脂粒子利用其性质而逐渐被应用于填充材料、阻燃剂、研磨材料、成孔材料、间隔材料、碳材料前体等各种领域。另外，对于作为上述球状树脂粒子之一的、原料使用呋喃类得到的球状呋喃树脂粒子，如日本特开2007-66669号公报等中明确记载的那样，使糠醛或糠醇等呋喃化合物与甲醛或低聚甲醛等醛类反应进行制造，并且已经探讨了将其作为电池的电极材料等进行使用，但是由于原料中需要使用成为有害物质的如甲醛之类的醛类，所以，存在除了必须考虑与糠醇之类的呋喃化合物的反应条件之外、还必须对作业环境等倍加注意等问题。

另外，在日本特开2007-63377号公报中，公开了下述方法，即在除了使用糠醛或糠醇等呋喃化合物之外、还使用甲醛或低聚甲醛等醛类来制造呋喃树脂时，为了得到球状且粒径为纳米级的树脂粒子，一边向反应体系照射超声波，一边进行加成缩合反应，该方法中，除了存在由使用甲醛之类的醛类所导致的问题之外，还存在必须向反应体系照射超声波的问题，因此，存在必须使用特别的制造装置的问题。

专利文献1：日本特开2007-66669号公报

专利文献2：日本特开2007-63377号公报

发明内容

此处，本发明是以上述情况为背景而得到的，其解决课题在于提供一种球状糠醇树脂粒子的制造方法，所述制造方法不对反应体系照射超声波、也不使用有害的醛类作为原料，仅单独使用糠醇使其进行树脂化、固化，由此有利地制造微细的球状糠醇树脂粒子，另外，其课题还在于，提供如上所述得到的球状糠醇树脂粒子，并且提供将上述树脂粒子烧成、或活化得到的球状碳粒子及活性碳粒子。

另外，本发明人为了克服上述课题进行了潜心研究，结果发现，在pKa值小于1.5的酸催化剂及保护胶体存在下，使糠醇进行自缩合反应进行树脂化，进而使其固化，由此能够不像以往那样对反应体系照射超声波、也不使用有害的醛类作为原料，即可有利地制造平均粒径为0.01μm至1000μm的球状糠醇树脂粒子，并且基于上述认知进一步进行研究，从而完成了本发明。

因此，基于上述认知而完成的本发明的主旨在于提供一种球状糠醇树脂粒子的制造方法，其特征在于，在保护胶体存在下使用pKa小于1.5的酸催化剂，使糠醇进行自缩合反应进行树脂化，进而加热使其固化，由此得到球状糠醇树脂粒子。

需要说明的是，根据所述本发明的球状糠醇树脂粒子的制造方法的优选方案之一，上述酸催化剂为烷基苯磺酸，特别优选为具有碳原子数为10以上的烷基的烷基苯磺酸，并且，其中作为反应介质，优选使用相对于糠醇为0.5质量倍～25质量倍的水。另外，其中作为保护胶体，优选使用阿拉伯胶。

另外，根据本发明，能够有利地得到平均粒径为0.01μm～1000μm的糠醇树脂的球状粒子，另外，通过将上述球状树脂粒子进行烧成，能够得到球状碳粒子，并且，通过将所述得到的球状碳粒子进行活化处理，能够效果良好地制成球状活性碳粒子。

如上所述，根据本发明，能够不使用对反应体系照射超声波之类的特别装置，另外也不使用有害的醛类作为原料，即可容易地制造平均粒径为0.01μm至1000μm的球状糠醇树脂粒子，从而，能够工业上有利地提供由糠醇树脂形成的微细球状粒子。

并且，本发明中，利用糠醇的单独体系使其自缩合进行树脂化，并且通过促进呋喃环的开裂来进行三维交联(固化)，由此得到微细的球状粒子，因此，能够工业上有利地提供糠醇树脂粒子，另外，对于将上述球状树脂粒子进行碳化、或活化而得到的碳粒子及活性碳粒子来说，能够有利地用于各种用途。

具体实施方式

根据本发明，为了制造作为目标的由糠醇树脂形成的微细球状粒子，首先，以水作为反应介质，在保护胶体存在下，使用pKa值小于1.5的酸催化剂，使糠醇进行自缩合反应，使其进行树脂化，进而加热使其固化。之后，将含有形成的树脂粒子的反应生成液进行过滤、清洗，由此，获得平均粒径为0.01μm～1000μm的微细球状粒子。