説明

ポリオレフィン系樹脂粒子の製造方法

【課題】種々のポリオレフィン系樹脂について、真球状の粒子を得ることができるポリオレフィン系樹脂粒子の製造方法を提供すること。
【解決手段】ポリオレフィン系樹脂と、エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体と、水とを、該ポリオレフィン系樹脂の融点以上の温度で乳化した後、該ポリオレフィン系樹脂の結晶化温度よりも少なくとも25℃高い温度から、該結晶化温度よりも少なくとも25℃低い温度まで、0.2℃/分以上の速度で冷却することを特徴とするポリオレフィン系樹脂粒子の製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリオレフィン系樹脂粒子の製造方法に関する。さらに詳しくは、化粧品、塗料、接着剤、粉体潤滑剤、ファインセラミックス焼結成形用助剤、ガラス繊維の収束剤等に使用される真球状のポリオレフィン系樹脂粒子の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ポリオレフィン系樹脂の粒子化方法は大別して機械粉砕法、溶解法、分散法の三つの方法がある。機械粉砕法によると、高せん断微粉化装置を用いることで、平均粒子径100〜300μmの不規則な形状の粒子を得ることができる。溶解法はポリオレフィン系樹脂を溶剤に溶解し、必要に応じて非溶剤を加え、冷却により粒子を析出させたり、溶剤を蒸発させたりして粒子を得る方法であってこの方法によると、強力な撹拌を与えることで10〜50μm程度の不規則な形状の粒子を得ることができる。分散法は、種々の分散剤の作用でポリオレフィン系樹脂の粒子を得る方法であって、ポリオレフィン系樹脂を溶剤等に溶解し、分散剤および水と混合することにより分散させたポリオレフィン系樹脂の粒子を得ることができるが、工業的には一般に、溶剤は使用せずにポリオレフィン系樹脂と水と分散剤とで製造する方法が採用されている。
【0003】
球状の粒子を得ることができる分散法に関しては、微粉状のポリオレフィンの製造方法として、ポリオレフィンと水とエチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体とをポリオレフィンの融解流動速度が少なくとも15であるような高温および高圧で激しくかきまぜ、ポリオレフィンの軟化温度以下に冷やす方法が開示されている(特許文献1参照)。
【0004】
また同様に、分散法によるポリオレフィンの微粉末化方法として、水を媒体とし、ポリオレフィンにエチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体およびエチレン/アクリル酸共重合体を加え、加熱加圧の条件でポリオレフィンを溶解、撹拌して乳化液を得、これをポリオレフィンの軟化温度以下に冷却する方法が開示されている(特許文献2参照)。
【0005】
しかしこれらの方法においては、ポリオレフィン系樹脂の種類やその物性によっては、冷却時に粒子の凝集体や塊状物が生成するなどして、良好な真球状の粒子が得られない場合があるといった問題があった。
【0006】
【特許文献1】特公昭39−2395号公報
【特許文献2】特開昭60−212430号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、種々のポリオレフィン系樹脂について、真球状の粒子を得ることができるポリオレフィン系樹脂粒子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、ポリオレフィン系樹脂と、エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体と、水とを、該ポリオレフィン系樹脂の融点以上の温度で乳化した後、該ポリオレフィン系樹脂の結晶化温度よりも少なくとも25℃高い温度から、該結晶化温度よりも少なくとも25℃低い温度まで、0.2℃/分以上の速度で冷却することを特徴とするポリオレフィン系樹脂粒子の製造方法である。
【0009】
本発明において用いられるポリオレフィン系樹脂は、通常、ポリエチレン、ポリプロピレン、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、エチレン/酢酸ビニル共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸共重合体およびエチレン/(メタ)アクリル酸メチル共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種であるものが好ましい。
【0010】
なお、本発明において、アクリル酸およびメタクリル酸を(メタ)アクリル酸といい、アクリレートおよびメタクリレートを(メタ)アクリレートという。
【発明の効果】
【0011】
本発明によると、種々のポリオレフィン系樹脂について、真球状の粒子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明に用いられるポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、オレフィンと他のモノマーとの共重合体樹脂等を挙げることができる。
【0013】
前記ポリオレフィン樹脂としては、例えば、オレフィンのホモポリマー、コポリマーおよびこれらの酸変性ポリマー等を挙げることができる。オレフィンのホモポリマーとしては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等を挙げることができる。またオレフィンのコポリマーとしては、例えば、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−1−ブテンコポリマー、エチレン−1−オクテンコポリマーおよびエチレン−1−ヘキセンコポリマー等を挙げることができる。オレフィンのホモポリマーやコポリマーの酸変性ポリマーとしては、例えば、無水マレイン酸変性ポリエチレンおよび無水マレイン酸変性ポリプロピレン等を挙げることができる。
【0014】
前記のオレフィンと他のモノマーとの共重合体樹脂を構成するオレフィンとしては、特に限定されず、例えば、エチレンやプロピレン等を挙げることができる。一方、他のモノマーとしては、前記オレフィンと共重合可能なモノマーであれば特に限定されず、例えば、ビニルエステル、α,β−不飽和カルボン酸、α,β−不飽和カルボン酸無水物、α,β−不飽和カルボン酸の金属塩およびα,β−不飽和カルボン酸エステル等を挙げることができる。ビニルエステルとしては、例えば、酢酸ビニル等を挙げることができる。また、α,β−不飽和カルボン酸としては、(メタ)アクリル酸等を挙げることができる。α,β−不飽和カルボン酸無水物としては、無水マレイン酸等を挙げることができ、α,β−不飽和カルボン酸の金属塩としては、(メタ)アクリル酸のナトリウム塩やマグネシウム塩等を挙げることができる。さらに、α,β−不飽和カルボン酸エステルとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレートおよびグリシジル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。これらオレフィンおよび他のモノマーは、それぞれ単独で、あるいは2種以上のものを併用してもよい。
【0015】
このようなオレフィンと他のモノマーとの共重合体樹脂の具体例としては、例えば、エチレン/酢酸ビニル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体の部分鹸化物、エチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン/無水マレイン酸共重合体、プロピレン/無水マレイン酸共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸メチル共重合体やエチレン/グリシジル(メタ)アクリレート共重合体等のエチレン/(メタ)アクリル酸エステル共重合体、エチレン/グリシジル(メタ)アクリレート/メチル(メタ)アクリレート共重合体等のエチレン/(メタ)アクリル酸エステル/(メタ)アクリル酸エステル共重合体、エチレン/グリシジル(メタ)アクリレート/酢酸ビニル共重合体等のエチレン/(メタ)アクリル酸エステル/酢酸ビニル共重合体およびエチレン/(メタ)アクリル酸メチル/無水マレイン酸共重合体等のエチレン/(メタ)アクリル酸エステル/無水マレイン酸共重合体、並びにこれらの金属塩の樹脂等を挙げることができる。
【0016】
本発明において前記ポリオレフィン系樹脂は、それぞれ単独で、あるいは2種以上のものを併用してもよい。
【0017】
前記ポリオレフィン系樹脂のなかでも好ましいものとしては、安価で汎用性の高い真球状のポリオレフィン系樹脂粒子を得ることができる観点から、ポリエチレン、ポリプロピレン、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、エチレン/酢酸ビニル共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸共重合体およびエチレン/(メタ)アクリル酸メチル共重合体を挙げることができる。
【0018】
本発明に用いられるエチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体は、主として乳化のための界面活性剤の作用を有する。エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体の重量平均分子量は、特に限定されないが、4000〜30000であることが好ましく、6000〜20000であることがより好ましく、さらに好ましくは8000〜16000であることが望ましい。エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体の重量平均分子量が4000未満の場合、前記ポリオレフィン系樹脂を乳化させることが難しくなるおそれがある。また、30000を超える場合、ポリオレフィン系樹脂を乳化させることは可能であるが、30000を超えるエチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体は製造されておらず実用的ではない。
【0019】
ここで、エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体中のエチレンオキシドの含有割合は、特に限定されないが、好ましくは40〜95重量%、さらに好ましくは45〜90重量%であることが望ましい。エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体中のエチレンオキシドの含有割合が40重量%未満の場合および95重量%を超える場合、ポリオレフィン系樹脂を乳化させることが難しくなるおそれがある。
【0020】
前記エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体の使用量は、前記ポリオレフィン系樹脂100重量部に対して3〜30重量部であることが好ましく、より好ましくは5〜20重量部であることが望ましい。エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体の使用量がポリオレフィン系樹脂100重量部に対して3重量部未満の場合、ポリオレフィン系樹脂を乳化させることが難しくなるおそれがある。また、30重量部を超える場合、乳化させることは可能であるが、添加量に見合うだけの効果がなく効率的でない。
【0021】
本発明において、前記エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体の分子量と使用量を適宜選択することにより、体積平均粒子径が0.5〜100μmのポリオレフィン系樹脂粒子を得ることができる。
【0022】
また、本発明において、前記エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体と共に、必要に応じてノニオン性界面活性剤を乳化剤として併用することができる。ノニオン性界面活性剤を併用することにより、得られるポリオレフィン系樹脂粒子の小粒径化を実現することができる。
【0023】
前記ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸モノエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミンおよびポリオキシエチレンアルキルアミド等が挙げられる。これらの中でも、小粒径化の効果が高い観点から、ポリオキシエチレンアルキルエーテルおよびポリオキシエチレンオレイルエーテルが好適に用いられる。これらノニオン性界面活性剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上のものを併用してもよい。
【0024】
前記ノニオン性界面活性剤の使用量は、前記ポリオレフィン系樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部であることが好ましく、より好ましくは0.5〜5重量部であることが望ましい。ノニオン性界面活性剤の使用量がポリオレフィン系樹脂100重量部に対して0.1重量部未満の場合、ポリオレフィン系樹脂粒子の粒子径をさらに小さくする効果が少なくなるおそれがある。また、10重量部を超える場合、添加量に見合うだけの効果がなく経済的でない。
【0025】
本発明に用いられる分散媒として使用する水の使用量は、ポリオレフィン系樹脂100重量部に対して40〜1500重量部であることが好ましく、より好ましくは75〜500重量部であることが望ましい。水の使用量がポリオレフィン系樹脂100重量部に対して40重量部未満の場合、ポリオレフィン系樹脂を乳化させることが難しくなるおそれがある。また、1500重量部を超える場合、容積効率が悪化し、生産性が低下するおそれがある。
【0026】
本発明のポリオレフィン系樹脂粒子の製造方法においては、まず、適当な分散槽中で所定量のポリオレフィン系樹脂と、所定量の水と、所定量のエチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体と、必要に応じて所定量のノニオン性界面活性剤とを混合し、該ポリオレフィン系樹脂の融点以上の温度で攪拌する。この時、分散槽中で融点以上に加熱されたポリオレフィン系樹脂は、溶融し、攪拌により、剪断力をうけて乳化される。
【0027】
その後、該乳化液を融点以下に冷却することにより、ポリオレフィン系樹脂の粒子が得られるがその際、ポリオレフィン系樹脂の結晶化温度よりも少なくとも25℃高い温度から結晶化温度よりも少なくとも25℃低い温度まで0.2℃/分以上の速度で冷却することにより、真球状の種々のポリオレフィン系樹脂粒子を得ることができる。
【0028】
本発明において、真球状のポリオレフィン系樹脂粒子が得られる理由としては、次のように考えられる。
【0029】
一般に結晶性を有するポリオレフィン系樹脂は、一旦融解した後、冷却により結晶化する段階において、融点を経過して固体状態に変化しても完全に安定な結晶状態ではなく、結晶化は冷却時間と共に進行していく。この際に発熱現象がみられ、発熱ピークが現れる温度を一般に結晶化温度としている。この発熱現象はポリオレフィン系樹脂が乳化された場合でも同様に発生し、結晶化温度付近で発熱が生じる。ところがポリオレフィン系樹脂が乳化状態である場合、この発熱により乳化状態が不安定になり、粒子の凝集体や塊状物が生成する場合があった。
【0030】
そこで本発明では、このような結晶化温度付近での乳化状態の不安定化を低減するため、結晶化温度よりも少なくとも25℃高い温度から結晶化温度よりも少なくとも25℃低い温度まで、0.2℃/分以上の冷却速度で冷却する。このことにより、結晶化に伴う発熱による影響を低減することができ、種々のポリオレフィン系樹脂について、真球状の粒子を得ることができる。
【0031】
本発明において、前記冷却速度は、0.2℃/分以上であれば特に限定されないが、200℃/分以下であることが好ましく、より好ましくは20℃/分以下、さらに好ましくは2℃/分以下であることが望ましい。
【0032】
前記冷却速度が0.2℃/分未満の場合は、発熱による影響を低減することができずに乳化状態が不安定になり凝集等が生じるおそれがある。
【0033】
また、冷却速度が200℃/分を超える急冷の場合、発熱による影響を低減することはできるが急冷化に見合うだけの効果がないおそれがある。
【0034】
本発明において、0.2℃/分以上の速度で冷却する温度範囲は、ポリオレフィン系樹脂の結晶化温度よりも少なくとも25℃高い温度から結晶化温度よりも少なくとも25℃低い温度までであり、好ましくは結晶化温度よりも少なくとも20℃高い温度から結晶化温度よりも少なくとも20℃低い温度までであることが望ましい。結晶化温度よりも25℃高い温度を超える温度域では、ほとんど結晶化が始まっていないため、0.2℃/分以上の速度で冷却しても乳化の不安定化を低減する効果がないおそれがある。また、結晶化温度よりも25℃低い温度を下回る温度域では、結晶化はほとんど終了しているため、0.2℃/分以上の速度で冷却しても発熱による影響を低減することができないおそれがある。なお、本発明において2種以上のポリオレフィン系樹脂を用いた場合、「結晶化温度よりも少なくとも25℃高い温度」とは、用いたポリオレフィン系樹脂それぞれについての結晶化温度のうち最も高い結晶化温度よりも少なくとも25℃高い温度を意味し、同じく「結晶化温度よりも少なくとも25℃低い温度」とは、用いたポリオレフィン系樹脂それぞれについての結晶化温度のうち最も低い結晶化温度よりも少なくとも25℃低い温度を意味する。
【0035】
本発明のポリオレフィン系樹脂粒子の製造に使用する前記分散槽としては、ポリオレフィン系樹脂の融点以上の温度にまで加熱する加熱手段と、内容物に充分な剪断力を与えることのできる撹拌手段と、該乳化液を所定の速度で冷却する手段とを備えた耐圧容器であればよく、例えば、撹拌機付き耐圧オートクレーブや耐圧ホモジナイザを使用すればよい。
【0036】
該乳化液を所定の速度で冷却する手段としては、一般的な冷却方法が可能で、例えば、所定の温度、流量にコントロールした冷媒を前記分散槽のジャケット内に循環させて冷却する方法、反応系内に冷却用の冷水を投入して冷却する方法、反応系から該乳化液を連続的に抜き出してからコンデンサー内で冷却する方法等を挙げることができる。
【0037】
かくして得られた真球状のポリオレフィン系樹脂粒子は、固体状態のポリオレフィン系樹脂粒子が分散している当該水分散液を、ろ過、洗浄、乾燥することにより単離することができる。また、用途によっては、ポリオレフィン系樹脂粒子を当該水分散液のままで使用することも可能である。
【実施例】
【0038】
以下に本発明の実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これら実施例によって何ら限定されるものではない。
【0039】
実施例1
直径250mmのタービン型撹拌羽根を備えた内径500mm、高さ1100mmの内容積200リットルの油循環加熱ジャケット付耐圧オートクレーブに、ポリエチレン(結晶化温度:92℃)42kg、水56.7kgおよび重量平均分子量15500のエチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体(旭電化工業株式会社の商品名:プルロニックF108、エチレンオキシド含有割合80重量%)6.3kgを仕込み密閉した。引き続き、オートクレーブ外部より加熱を行い、オートクレーブ内部の温度を160℃まで昇温し、毎分200回転で30分間撹拌した。次いで、加熱を停止して冷却を開始し、内温が120℃から65℃の範囲の冷却速度を0.4℃/分となるように循環用油を調整して冷却を終了した。ポリエチレン粒子が分散した水分散液を取り出し、水分散液をろ過、乾燥してポリエチレン粒子を得た。得られたポリエチレン粒子0.1gを水10gに分散させ、電気検知式粒度分布測定装置(ベックマンコールター社製の商品名コールターマルチサイザー)にて体積平均粒子径を測定したところ15μmであった。また、電子顕微鏡で50〜300倍に拡大し、粒子形状を観察したところ真球状であった。
【0040】
実施例2
直径250mmのタービン型撹拌羽根を備えた内径500mm、高さ1100mmの内容積200リットルの油循環加熱ジャケット付耐圧オートクレーブに、ポリエチレン(結晶化温度:117℃)37kg、水62.4kgおよび重量平均分子量15500のエチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体(旭電化工業株式会社の商品名:プルロニックF108、エチレンオキシド含有割合80重量%)5.6kgを仕込み密閉した。引き続き、オートクレーブ外部より加熱を行い、オートクレーブ内部の温度を190℃まで昇温し、毎分200回転で30分間撹拌した。次いで、加熱を停止して冷却を開始し、内温が145℃になった時点で水30kgを仕込み、145℃から92℃の範囲の冷却速度を0.7℃/分となるようにして冷却を終了した。ポリエチレン粒子が分散した水分散液を取り出し、水分散液をろ過、乾燥してポリエチレン粒子を得た。得られたポリエチレン粒子の体積平均粒子径を実施例1と同様にして測定したところ11μmであった。また、実施例1と同様にして粒子形状を観察したところ真球状であった。
【0041】
実施例3
直径250mmのタービン型撹拌羽根を備えた内径500mm、高さ1100mmの内容積200リットルの油循環加熱ジャケット付耐圧オートクレーブに、ポリプロピレン(結晶化温度:112℃)32kg、水68.2kgおよび重量平均分子量15500のエチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体(旭電化工業株式会社の商品名:プルロニックF108、エチレンオキシド含有割合80重量%)4.8kgを仕込み密閉した。引き続き、オートクレーブ外部より加熱を行い、オートクレーブ内部の温度を200℃まで昇温し、毎分200回転で30分間撹拌した。次いで、加熱を停止して冷却を開始し、内温が140℃になった時点で水50kgを仕込み、140℃から85℃の範囲の冷却速度を1℃/分となるようにして冷却を終了した。ポリプロピレン粒子が分散した水分散液を取り出し、水分散液をろ過、乾燥してポリプロピレン粒子を得た。得られたポリプロピレン粒子の体積平均粒子径を実施例1と同様にして測定したところ16μmであった。また、実施例1と同様にして粒子形状を観察したところ真球状であった。
【0042】
実施例4
直径250mmのタービン型撹拌羽根を備えた内径500mm、高さ1100mmの内容積200リットルの油循環加熱ジャケット付耐圧オートクレーブに、エチレン/アクリル酸共重合体(結晶化温度:84℃)42kg、水60.1kg、重量平均分子量10800のエチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体(旭電化工業株式会社の商品名:プルロニックF88、エチレンオキシド含有割合80重量%)4.2kgを仕込み密閉した。引き続き、オートクレーブ外部より加熱を行い、オートクレーブ内部の温度を150℃まで昇温し、毎分150回転で30分間撹拌した。次いで、加熱を停止して冷却を開始し、内温が110℃から55℃の範囲の冷却速度を0.3℃/分となるように循環用油を調整して冷却を終了した。エチレン/アクリル酸共重合体粒子が分散した水分散液を取り出し、水分散液をろ過、乾燥してエチレン/アクリル酸共重合体粒子を得た。得られたエチレン/アクリル酸共重合体粒子の体積平均粒子径を実施例1と同様にして測定したところ14μmであった。また、実施例1と同様にして粒子形状を観察したところ真球状であった。
【0043】
実施例5
直径250mmのタービン型撹拌羽根を備えた内径500mm、高さ1100mmの内容積200リットルの油循環加熱ジャケット付耐圧オートクレーブに、エチレン/メタクリル酸共重合体(結晶化温度:94℃)42kg、水60.1kg、重量平均分子量15500のエチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体(旭電化工業株式会社の商品名:プルロニックF108、エチレンオキシド含有割合80重量%)4.2kgを仕込み密閉した。引き続き、オートクレーブ外部より加熱を行い、オートクレーブ内部の温度を160℃まで昇温し、毎分150回転で30分間撹拌した。次いで、加熱を停止して冷却を開始し、内温が120℃から65℃の範囲の冷却速度を0.4℃/分となるように循環用油を調整して冷却を終了した。エチレン/メタクリル酸共重合体粒子が分散した水分散液を取り出し、水分散液をろ過、乾燥してエチレン/メタクリル酸共重合体粒子を得た。得られたエチレン/メタクリル酸共重合体粒子の体積平均粒子径を実施例1と同様にして測定したところ13μmであった。また、実施例1と同様にして粒子形状を観察したところ真球状であった。
【0044】
実施例6
直径250mmのタービン型撹拌羽根を備えた内径500mm、高さ1100mmの内容積200リットルの油循環加熱ジャケット付耐圧オートクレーブに、エチレン/アクリル酸メチル共重合体(結晶化温度:85℃)42kg、水58.8kgおよび重量平均分子量15500のエチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体(旭電化工業株式会社の商品名:プルロニックF108、エチレンオキシド含有割合80重量%)4.2kgを仕込み密閉した。引き続き、オートクレーブ外部より加熱を行い、オートクレーブ内部の温度を170℃まで昇温し、毎分200回転で30分間撹拌した。次いで、加熱を停止して冷却を開始し、内温が110℃から60℃の範囲の冷却速度を0.3℃/分となるように循環用油を調整して冷却を終了した。エチレン/アクリル酸メチル共重合体粒子が分散した水分散液を取り出し、水分散液をろ過、乾燥してエチレン/アクリル酸メチル共重合体粒子を得た。得られたエチレン/アクリル酸メチル共重合体粒子の体積平均粒子径を実施例1と同様にして測定したところ12μmであった。また、実施例1と同様にして粒子形状を観察したところ真球状であった。
【0045】
実施例7
直径250mmのタービン型撹拌羽根を備えた内径500mm、高さ1100mmの内容積200リットルの油循環加熱ジャケット付耐圧オートクレーブに、エチレン/メタクリル酸メチル共重合体(結晶化温度:80℃)42kg、水58.8kgおよび重量平均分子量15500のエチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体(旭電化工業株式会社の商品名:プルロニックF108、エチレンオキシド含有割合80重量%)4.2kgを仕込み密閉した。引き続き、オートクレーブ外部より加熱を行い、オートクレーブ内部の温度を170℃まで昇温し、毎分200回転で30分間撹拌した。次いで、加熱を停止して冷却を開始し、内温が105℃から55℃の範囲の冷却速度を0.2℃/分となるように循環用油を調整して冷却を終了した。エチレン/メタクリル酸メチル共重合体粒子が分散した水分散液を取り出し、水分散液をろ過、乾燥してエチレン/メタクリル酸メチル共重合体粒子を得た。得られたエチレン/メタクリル酸メチル共重合体粒子の体積平均粒子径を実施例1と同様にして測定したところ13μmであった。また、実施例1と同様にして粒子形状を観察したところ真球状であった。
【0046】
実施例8
直径250mmのタービン型撹拌羽根を備えた内径500mm、高さ1100mmの内容積200リットルの油循環加熱ジャケット付耐圧オートクレーブに、無水マレイン酸変性ポリエチレン(結晶化温度:106℃)37kg、水62.5kgおよび重量平均分子量15500のエチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体(旭電化工業株式会社の商品名:プルロニックF108、エチレンオキシド含有割合80重量%)5.5kgを仕込み密閉した。引き続き、オートクレーブ外部より加熱を行い、オートクレーブ内部の温度を180℃まで昇温し、毎分200回転で30分間撹拌した。次いで、加熱を停止して冷却を開始し、内温が135℃になった時点で水30kgを仕込み、135℃から80℃の範囲の冷却速度を0.7℃/分となるようにして冷却を終了した。無水マレイン酸変性ポリエチレン粒子が分散した水分散液を取り出し、水分散液をろ過、乾燥して無水マレイン酸変性ポリエチレン粒子を得た。得られた無水マレイン酸変性ポリエチレン粒子の体積平均粒子径を実施例1と同様にして測定したところ9μmであった。また、実施例1と同様にして粒子形状を観察したところ真球状であった。
【0047】
実施例9
直径250mmのタービン型撹拌羽根を備えた内径500mm、高さ1100mmの内容積200リットルの油循環加熱ジャケット付耐圧オートクレーブに、無水マレイン酸変性ポリプロピレン(結晶化温度:113℃)32kg、水68.2kgおよび重量平均分子量15500のエチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体(旭電化工業株式会社の商品名:プルロニックF108、エチレンオキシド含有割合80重量%)4.8kgを仕込み密閉した。引き続き、オートクレーブ外部より加熱を行い、オートクレーブ内部の温度を190℃まで昇温し、毎分200回転で30分間撹拌した。次いで、加熱を停止して冷却を開始し、内温が140℃になった時点で水50kgを仕込み、140℃から85℃の範囲の冷却速度を1℃/分となるようにして冷却を終了した。無水マレイン酸変性ポリプロピレン粒子が分散した水分散液を取り出し、水分散液をろ過、乾燥して無水マレイン酸変性ポリプロピレン粒子を得た。得られた無水マレイン酸変性ポリプロピレン粒子の体積平均粒子径を実施例1と同様にして測定したところ12μmであった。また、実施例1と同様にして粒子形状を観察したところ真球状であった。
【0048】
実施例10
直径250mmのタービン型撹拌羽根を備えた内径500mm、高さ1100mmの内容積200リットルの油循環加熱ジャケット付耐圧オートクレーブに、エチレン/酢酸ビニル共重合体(結晶化温度:78℃)42kg、水60.1kg、重量平均分子量10800のエチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体(旭電化工業株式会社の商品名:プルロニックF88、エチレンオキシド含有割合80重量%)3.4kgおよびポリオキシエチレンオレイルエーテル(第一工業製薬株式会社の商品名:ノイゲンET−159)0.85kgを仕込み密閉した。引き続き、オートクレーブ外部より加熱を行い、オートクレーブ内部の温度を170℃まで昇温し、毎分200回転で30分間撹拌した。次いで、加熱を停止して冷却を開始し、内温が105℃から50℃の範囲の冷却速度を0.3℃/分となるように循環用油を調整して冷却を終了した。エチレン/酢酸ビニル共重合体粒子が分散した水分散液を取り出し、水分散液をろ過、乾燥してエチレン/酢酸ビニル共重合体粒子を得た。得られたエチレン/酢酸ビニル共重合体粒子の体積平均粒子径を実施例1と同様にして測定したところ1.5μmであった。また、実施例1と同様にして粒子形状を観察したところ真球状であった。
【0049】
実施例11
直径250mmのタービン型撹拌羽根を備えた内径500mm、高さ1100mmの内容積200リットルの油循環加熱ジャケット付耐圧オートクレーブに、ポリエチレン(結晶化温度:92℃)21kg、エチレン/アクリル酸共重合体(結晶化温度:84℃)21kg、水56.7kgおよび重量平均分子量15500のエチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体(旭電化工業株式会社の商品名:プルロニックF108、エチレンオキシド含有割合80重量%)6.3kgを仕込み密閉した。引き続き、オートクレーブ外部より加熱を行い、オートクレーブ内部の温度を180℃まで昇温し、毎分200回転で30分間撹拌した。次いで、加熱を停止して冷却を開始し、内温が120℃から55℃の範囲の冷却速度を0.3℃/分となるように循環用油を調整して冷却を終了した。ポリエチレン粒子およびエチレン/アクリル酸共重合体粒子が分散した水分散液を取り出し、水分散液をろ過、乾燥してポリエチレン粒子およびエチレン/アクリル酸共重合体粒子の混合物を得た。得られたポリエチレン粒子およびエチレン/アクリル酸共重合体粒子の混合物の体積平均粒子径を実施例1と同様にして測定したところ12μmであった。また、実施例1と同様にして粒子形状を観察したところ真球状であった。
【0050】
比較例1
実施例1において、冷却速度を0.4℃/分に代えて0.1℃/分とした以外は実施例1と同様にしてポリエチレン粒子を得た。得られたポリエチレン粒子の体積平均粒子径を実施例1と同様にして測定したところ、ポリエチレン粒子が凝集体状となっていたためか体積平均粒子径は測定できなかった。また、実施例1と同様にして粒子形状を観察したところ、凝集体状の、真球状ではないポリエチレン粒子が多量に観察された。
【0051】
比較例2
実施例2において、冷却速度を0.7℃/分に代えて0.1℃/分とした以外は実施例2と同様にしてポリエチレン粒子を得ようとしたところ、冷却の途中で攪拌機が止まりそれ以降、冷却を終了するまで攪拌はできなかった。次いで、実施例2と同様にして当該水分散液を取り出したところ、得られたポリエチレンは塊状物であった。
【0052】
比較例3
実施例3において、冷却速度を1℃/分に代えて0.1℃/分とした以外は実施例3と同様にしてポリプロピレン粒子を得ようとしたところ、冷却の途中で攪拌機が止まりそれ以降、冷却を終了するまで攪拌はできなかった。次いで、実施例3と同様にして当該水分散液を取り出したところ、得られたポリプロピレンは塊状物であった。
【0053】
比較例4
実施例4において、冷却速度を0.3℃/分に代えて0.1℃/分とした以外は実施例4と同様にしてエチレン/アクリル酸共重合体粒子を得た。得られたエチレン/アクリル酸共重合体粒子の体積平均粒子径を実施例4と同様にして測定したところ、エチレン/アクリル酸共重合体粒子が凝集体状となっていたためか体積平均粒子径は測定できなかった。また、実施例4と同様にして粒子形状を観察したところ、凝集体状の、真球状ではないエチレン/アクリル酸共重合体粒子が多量に観察された。
【0054】
比較例5
実施例5において、冷却速度を0.4℃/分に代えて0.1℃/分とした以外は実施例5と同様にしてエチレン/メタクリル酸共重合体粒子を得た。得られたエチレン/メタクリル酸共重合体粒子の体積平均粒子径を実施例5と同様にして測定したところ、エチレン/メタクリル酸共重合体粒子が凝集体状となっていたためか体積平均粒子径は測定できなかった。また、実施例5と同様にして粒子形状を観察したところ、凝集体状の、真球状ではないエチレン/メタクリル酸共重合体粒子が多量に観察された。
【0055】
比較例6
実施例6において、冷却速度を0.3℃/分に代えて0.1℃/分とした以外は実施例6と同様にしてエチレン/アクリル酸メチル共重合体粒子を得た。得られたエチレン/アクリル酸メチル共重合体粒子の体積平均粒子径を実施例6と同様にして測定したところ、エチレン/アクリル酸メチル共重合体粒子が凝集体状となっていたためか体積平均粒子径は測定できなかった。また、実施例6と同様にして粒子形状を観察したところ、凝集体状の、真球状ではないエチレン/アクリル酸メチル共重合体粒子が多量に観察された。
【0056】
比較例7
実施例7において、冷却速度を0.2℃/分に代えて0.1℃/分とした以外は実施例7と同様にしてエチレン/メタクリル酸メチル共重合体粒子を得た。得られたエチレン/メタクリル酸メチル共重合体粒子の体積平均粒子径を実施例7と同様にして測定したところ、エチレン/メタクリル酸メチル共重合体粒子が凝集体状となっていたためか体積平均粒子径は測定できなかった。また、実施例7と同様にして粒子形状を観察したところ、凝集体状の、真球状ではないエチレン/メタクリル酸メチル共重合体粒子が多量に観察された。
【0057】
比較例8
実施例8において、冷却速度を0.7℃/分に代えて0.1℃/分とした以外は実施例8と同様にして無水マレイン酸変性ポリエチレン粒子を得ようとしたところ、冷却の途中で攪拌機が止まりそれ以降、冷却を終了するまで攪拌はできなかった。次いで、実施例8と同様にして当該水分散液を取り出したところ、得られた無水マレイン酸変性ポリエチレンは塊状物であった。
【0058】
比較例9
実施例9において、冷却速度を1.0℃/分に代えて0.1℃/分とした以外は実施例9と同様にして無水マレイン酸変性ポリプロピレン粒子を得ようとしたところ、冷却の途中で攪拌機が止まりそれ以降、冷却を終了するまで攪拌はできなかった。次いで、実施例9と同様にして当該水分散液を取り出したところ、得られた無水マレイン酸変性ポリプロピレンは塊状物であった。
【0059】
比較例10
実施例10において、冷却速度を0.3℃/分に代えて0.1℃/分とした以外は実施例10と同様にしてエチレン/酢酸ビニル共重合体粒子を得た。得られたエチレン/酢酸ビニル共重合体粒子の体積平均粒子径を実施例10と同様にして測定したところ、エチレン/酢酸ビニル共重合体粒子が凝集体状となっていたためか体積平均粒子径は測定できなかった。また、実施例10と同様にして粒子形状を観察したところ、凝集体状の、真球状ではないエチレン/酢酸ビニル共重合体粒子が多量に観察された。
【産業上の利用可能性】
【0060】
本発明により得られる、真球状で種々の粒子径を有するポリオレフィン系樹脂粒子は、各種化粧品、印刷用インキ、塗料等への添加剤、接着剤およびセラミック等のバインダー等に利用することができる。また、本発明により得られるポリオレフィン系樹脂粒子の水分散液を基材に塗布し、乾燥することにより透明性、クッション性、耐水性、耐油性、耐薬品性、接着性等に優れた皮膜を形成することができるため、塗料や水性インキ用としてのバインダー、ガラス繊維集束剤、繊維処理剤、繊維目止め剤、紙処理剤、鋼鈑表面処理剤、ドライラミネーション用接着剤等に利用することができる。




【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリオレフィン系樹脂と、エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体と、水とを、該ポリオレフィン系樹脂の融点以上の温度で乳化した後、該ポリオレフィン系樹脂の結晶化温度よりも少なくとも25℃高い温度から、該結晶化温度よりも少なくとも25℃低い温度まで、0.2℃/分以上の速度で冷却することを特徴とするポリオレフィン系樹脂粒子の製造方法。
【請求項2】
ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン、ポリプロピレン、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、エチレン/酢酸ビニル共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸共重合体およびエチレン/(メタ)アクリル酸メチル共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載のポリオレフィン系樹脂粒子の製造方法。



【公開番号】特開2006−45295(P2006−45295A)
【公開日】平成18年2月16日(2006.2.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−226266(P2004−226266)
【出願日】平成16年8月3日(2004.8.3)
【出願人】(000195661)住友精化株式会社 (352)
【Fターム(参考)】