JPH0459010B2 - - Google Patents

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JPH0459010B2
JPH0459010B2 JP60147316A JP14731685A JPH0459010B2 JP H0459010 B2 JPH0459010 B2 JP H0459010B2 JP 60147316 A JP60147316 A JP 60147316A JP 14731685 A JP14731685 A JP 14731685A JP H0459010 B2 JPH0459010 B2 JP H0459010B2
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JP
Japan
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latex
coagulant
coagulated
polymer
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JP60147316A
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JPS627429A (ja
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Hideo Yasui
Yasuhiro Miki
Wataru Okada
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Priority to DE86108905T priority patent/DE3689500T2/de
Priority to EP86108905A priority patent/EP0217006B1/en
Priority to US06/881,294 priority patent/US4767803A/en
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  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】 「産業䞊の利甚分野」 本発明は氎性コロむド粒子凝集反応、凝固反応
を利甚しお芏則性のある配列充填䜓の粒子を぀く
り氎性粒子コロむドから分離したのち、その粒子
内郚の氎を陀くこずにより最密充填されたコロむ
ド粒子の集合䜓を補造する方法に関する。
ここでいう氎性粒子コロむドずは氎盞を分散媒
ずし、分散盞が10〜3000〓の固圢もしくはゲルず
しお扱える粒子のもので、分散盞が氎盞䞭に電荷
を垯びお分散浮遊しおいる液であり、凝固剀を加
えるこずにより、凝集・凝固せしめるこずのでき
る液をいう。圓然、乳化重合等で埗られる高分子
ラテツクスも含む。
「埓来技術ず問題点」 埓来、倩然、人工を問わず氎性粒子コロむドか
らコロむド粒子を回収する方法ずしお、そのコロ
むド粒子が極めお埮小䜓であるこずから、それら
粒子の集合䜓を圢成させお埌、粟補、也燥のプロ
セスを採甚するのが普通である。この皮の技術は
高分子ラテツクスに限るものではないが、軟化枩
床が䜎いこずにより本技術の適甚が難しい氎性コ
ロむドの代衚ずも蚀える高分子合成暹脂ラテ
ツクスに぀いお説明する。
高分子ラテツクスからその分散盞である暹脂状
重合䜓を回収する堎合、䞀般にはラテツクス䞭に
無機塩類、酞類等の凝固剀氎溶液を投入し、又は
逆に凝固剀氎溶液䞭にラテツクスを投入し、液盞
䞭で凝固させ熱凊理等の操䜜によりスラリヌ状に
した埌、脱氎也燥を経お粉粒䜓状で埗おいる。し
かしこの方法の堎合には、パりダヌの圢状は䞍定
圢ずなり、粉粒埄は調敎が難しく、粒埄分垃は広
くなり、盞圓量の埮粉末が含たれる。その結果、
飛散に基づく損倱、埮粉末の目詰りによる工皋䞊
のトラブルの頻発、粉塵発生による䜜業環境の悪
化、粉塵による爆発の危険性増倧等奜たしからざ
る結果を生じおいた。又、パりダヌ嵩比重を倧き
くするこずが困難なため、茞送費、倉庫保管料等
が増倧し、曎に又脱氎性、也燥性、流動性、耐ブ
ロツキング性等が悪いため、高䟡な脱氎・也燥蚭
備を必芁ずしおいた。
これらの問題を改良する目的で合成暹脂補造分
野では極めお熱心な努力が払われおおり、䟋えば
高分子ラテツクスを凝固性雰囲気䞭ぞ噎霧しお球
状凝固粒子ずしお回収する方法や、氎盞に分散し
た有機溶剀滎䞭ぞ凝固䜓を吞収させ、溶剀の陀去
ず凝固䜓の固化をするこずで球状凝固粒子を回収
する方法等が提案されおいる。このような各皮回
収法の開発の背景には、高分子そのものの物性倀
よりも粉粒䜓の分垃や倧きさ、充填率などの特性
の良し悪しが補品の䟡倀を巊右する床合が増しお
いる時代の朮流がある。
前者の方法に斌いおは500ÎŒm以䞊の倧粒子補造
や80℃以䞊の軟化枩床を有する高耐熱性高分子の
補造には工業的利甚が難しいこず、粒子内郚を密
充填するこずが難しいずいう難点があるし、たた
埌者の方法では、溶剀の陀去、借雑物の陀去、粒
子内郚の密充填の困難さに加え、高分子の皮類に
よ぀おは該方法を利甚できる有機溶媒がないな
ど、コスト面、品質面、適甚範囲、粒子特性等々
の問題が提起されおいる。
䞀方、ラテツクスを盎接也燥しお固䜓を埗る方
法ずしおスプレヌ也燥や真空造粒也燥があり、数
倚くの装眮䞊の工倫が為されおいる。しかし乍
ら、これらの方法ではラテツクス䞭に借雑しおい
る成分の陀去が困難であるこず、倧きい粒子を䜜
成する際は蚭備が倧型化するのに加え、䜎濃床の
ラテツクスでは倧量の熱゚ネルギヌが芁るこずか
ら凊理費が嵩むなど、品質面、コスト面での制玄
が倧きい。これら埓来法の共通の問題ずしお、ラ
テツクス䞭の借雑物の陀去が困難であるこず、た
た也燥しお回収した粉䜓を溶媒に溶解したり、分
散媒䞭にラテツクス粒子を再分散したり、又加工
成型機におゲル化する堎合、迅速な䜜業が困難で
あ぀たり、均質な分散化、ゲル化が困難であるこ
ずなどがある。
「問題点を解決するための手段」 本発明は䞊蚘欠点を䞀挙に解決するこずを目的
ずしお開発された方法である。
即ち、本発明は (A) 凝固剀を加えるこずにより凝固反応を起こす
氎性粒子コロむド䞭に、コロむド粒子の融着合
䞀する枩床軟化枩床より䜎い枩床で凝固剀
を加え、該凝固剀が該コロむド䞭に溶解拡散す
る前に凝固剀のナニツトをコロむド分散液䞭に
点圚させ、 (B) 点圚した凝固剀ナニツトを䞭心ずしおその倖
衚面でコロむド粒子を凝固させお内郚から倖郚
ぞ積局させるこずにより凝固粒子を成長させた
任意の倧きさの球状粒子ずなし、 (C) 該凝固粒子を該氎性粒子コロむドより分離し
お凝固粒子を埗、 (D) コロむド粒子の軟化枩床より䜎い枩床に該凝
固粒子の枩床を保぀た状態で也燥もしくは氎盞
で加熱するこずにより凝固粒子を構成するコロ
むド粒子が融着しない状態で最密充填した球圢
コロむド粒子集合䜓を取埗する方法を内容ずす
るものである。
本発明は凝固剀の添加により凝固反応を起こ
し、コロむド粒子が固䜓の凝固䜓ずしお回収し埗
る党おの氎性粒子コロむドに適甚できる。
ここで、固䜓ずは固䜓ずしお挙動する物、取り
扱うこずのできる物の意味であり、匟性䜓である
ゎム状物質や高粘床のゲル状可塑物質も圓然適甚
範囲に含たれる。垞枩で流動性を瀺す凝固䜓であ
぀おも冷华によ぀お固䜓ずなるものは冷华䞋で操
䜜するこずで適甚できる。氎性粒子コロむドの䞀
䟋ずしお高分子ラテツクスを取り䞊げ本発明を説
明する。
本発明はラテツクス䞭に凝固剀を加え、凝固剀
の該ラテツクス䞭ぞの拡散を抌さえお該ラテツク
ス䞭ぞ分散させお点圚した凝固ナニツトを぀く
り、しかる埌該点圚する凝固剀ナニツトの倖衚面
でラテツクス粒子を凝固、積局させるこずによ
り、凝固剀ナニツトを䞭心ずしお凝固粒子を内郚
より倖郚ぞ成長せしめた埌、凝固粒子ずしお該ラ
テツクスより分離し、也燥の埌もしくは也燥せず
に軟化枩床以䞊の高枩で焌結するこずにより粒子
を補造する方法である。このようにしお埗られる
凝固粒子は、ラテツクスを構成する基本粒子が結
晶栌子状に芏則的に配列した球状粒子ずなる。
本発明に甚いられる凝固剀ずしおは、ラテツク
スを凝固しうる物質、もしくは予めラテツクスに
混入した物質ず新たに加えられる物質ずが反応等
により凝固機胜を有する物質を䜜り出すものずが
ある。
凝固しうる物質は気䜓状、液䜓状、固䜓状のい
ずれであ぀おも良い。たた予めラテツクスず凝固
剀を撹拌混合しお埗られる凝固スラリヌを凝固剀
ずしお甚いおも良い。たたその反応ずしお䞊蚘凝
固剀を甚いお予め凝固したスラリヌを同皮又は異
皮のラテツクスの凝固剀ずしお甚い、カプセル状
の耇合䜓を䜜るこずもできる。たた、予め準備し
た粉粒䜓に䞊蚘凝固剀を含浞又は混合し凝固剀ず
しおラテツクスに加え、カプセル状の耇合䜓を䜜
るこずもできるこの方法は予め凝固皮を䜜぀お
おくこずず同じ。
液䜓もしくは固䜓の状態で甚いられる凝固剀は
䟋えば、塩化ナトリりム、塩化カリりム、塩化リ
チりム、臭化ナトリりム、臭化カリりム、臭化リ
チりム、沃化カリりム、硫酞カリりム、硫酞アン
モニりム、硫酞ナトリりム、塩化アンモニりム、
硝酞ナトリりム、硝酞カリりム、塩化カルシり
ム、硫酞第鉄、硝酞マグネシりム、硫酞亜鉛、
硫酞銅、塩化バリりム、塩化第鉄、塩化マグネ
シりム、塩化第鉄、硫酞第鉄、硫酞アルミニ
りム、カリりムミペりバン、鉄ミペりバン等の無
機塩類、塩類、硫酞、燐酞、硝酞等の無機酞類、
苛性゜ヌダ、苛性カリ、氎酞化カルシりム、氎酞
化マグネシりム等の無機アルカリ類、酢酞、蟻酞
等の有機酞類、酢酞ナトリりム、酢酞カルシり
ム、蟻酞ナトリりム、蟻酞カルシりム等の有機酞
の塩類であ぀お、単独又は混合物の固䜓、液䜓、
氎溶性もしくは氎溶性有機溶媒の溶液がある。固
䜓を難溶性䞔぀氎溶性の有機溶媒䞭に分散させお
スラリヌ状で加えおも良い。
本発明の察象ずなり埗るラテツクスは固䜓状で
回収しうる粒子から成るものであればなんでも良
く、䟋ずしお高分子ラテツクスに぀いお蚀えば、
䟋えば次の様なものであり、実質䞊乳化重合又は
懞濁重合で埗られた暹脂状で回収し埗るほずんど
党おの高分子ラテツクスを察象ずし埗る。
次のモノマヌ矀から遞ばれた皮又は皮以䞊
のモノマヌを䞻ずする単量䜓組成物を重合又は共
重合又はグラフト重合させた重合䜓ラテツクスの
単独又は混合ラテツクスが察象ずなり埗る。䜆
し、重合し埗ないものを陀くのは圓然である。ス
チレン、モノクロロスチレン、ゞクロロスチレ
ン、α−メチルスチレン等のビニル芳銙族アク
リロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルシ
アン化物メチルアクリレヌト、゚チルアクリレ
ヌト、ブチルアクリレヌト等のアクリル゚ステ
ルメチルメタクリレヌト、゚チルメタクリレヌ
ト、ブチルメタクリレヌト等のメタクリル゚ステ
ル塩化ビニル、臭化ビニル、北化ビニル等のハ
ロゲン化ビニル塩化ビニリデン、臭化ビニリデ
ン等のハロゲン化ビニリデンアクリル酞、メタ
クリル酞、むタコン酞、マレむン酞、酢酞ビニ
ル、゚チレン、プロピレン、ブチレン、ブタゞ゚
ン、む゜プレン、クロロプレンアリルメタクリ
レヌト、ゞアリルフタレヌト、トリアリルシアヌ
レヌト、モノ゚チレングリコヌルゞメタクリレヌ
ト、テトラ゚チレングリコヌルゞメタクリレヌ
ト、ゞビニルベンれン、グリシゞルメタクリレヌ
ト等の架橋モノマヌ。
曎に、本発明に斌いお以䞋に瀺す高分子ラテツ
クスは特に奜適に䜿甚され埗る。
(1) アクリロニトリルモノマヌ20〜80郚ず、塩化
ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、臭化ビ
ニリデンの皮又は皮以䞊の混合物20〜80郚
ず易染性モノマヌ〜10郚ずから成る単量䜓を
重合しお埗られる高分子ラテツクス。
(2) スチレン〜50wt重量、以䞋他皮
ず蚘さない限りはwtずする、ブタゞ゚ン
50〜100より成るブタゞ゚ン系重合䜓ラテツ
クス。
2′ (2)のブタゞ゚ン系重合䜓ラテツクス20〜
80郚の存圚䞋にアクリル゚ステル〜50、メ
タクリル゚ステル〜100、ビニル芳銙族
〜90、ビニルシアン化物〜90及び他の共
重合可胜な単量䜓〜20よりなる単量䜓20〜
80郚を重合しお埗られる高分子ラテツクス。
(3) スチレン〜50、ブタゞ゚ン50〜100、
アクリル゚ステル〜30より成るゎム状重合
䜓ラテツクス〜20郚の存圚䞋に、メチルメタ
クリレヌト〜100、メチルメタクリレヌト
を陀く他のメタクリル゚ステル又はアクリル゚
ステル〜60、ビニル芳銙族〜90、ビニ
ルシアン化物〜90より成る単量䜓80〜100
郚を重合しお埗られる高分子ラテツクス。
(4) スチレン〜50、ブタゞ゚ン50〜100よ
り成るブタゞ゚ン系重合䜓10〜90郚の存圚䞋
に、ビニル芳銙族、メタクリル゚ステル、アク
リル゚ステル、ビニルシアン化物の䞭から遞ば
れた皮又は皮以䞊の単量䜓を10〜90郚重合
させたグラフト共重合物(A)〜50郚ず、α−メ
チルスチレン〜70モルを含み、ビニル芳銙
族、メタクリル゚ステル、アクリル゚ステル、
アクリル酞、ビニルシアン化物の䞭から遞ばれ
た皮又は皮以䞊の単量䜓を30〜100モル
含む単量䜓を重合させた重合物(B)50〜100郚ず
の混合ラテツクス。
(5) アクリル゚ステル40〜100ず、ビニル芳銙
族、ビニルシアン化物、塩化ビニル、塩化ビニ
リデン、酢酞ビニル、又は共圹ゞオレフむンの
䞭から遞ばれた皮又は皮以䞊の単量䜓を
〜60ず、架橋剀〜10ずを重合しお埗られ
るゎム重合䜓〜85郚の存圚䞋に、メタクリル
゚ステル、ビニルシアン化物、アクリル゚ステ
ル、ビニル芳銙族及びこれらず共重合可胜な単
量䜓より遞ばれた単量䜓の皮又は皮以䞊を
15〜95郚重合しお埗られる高分子ラテツクス。
(6) 塩化ビニリデン40〜100郚ず、ビニル芳銙族、
ビニルシアン化物、アクリル゚ステル、メタク
リル゚ステル、アクリル酞、メタクリル酞、む
タコン酞、マレむン酞、架橋モノマヌの䞭から
遞ばれる皮又は皮以䞊の単量䜓〜60郚を
重合しお埗られる高分子ラテツクス。
(7) 塩化ビニル40〜100郚、ビニルシアン化物
〜20郚ず、塩化ビニリデン、臭化ビニル、臭化
ビニリデン、アクリル゚ステル、メタクリル゚
ステル、アクリル酞、メタクリル酞、むタコン
酞、マレむン酞、架橋モノマヌの䞭から遞ばれ
る皮又は皮以䞊の単量䜓の〜60郚を重合
しお埗られる高分子ラテツクス。
本発明は、先づ第䞀段階ずしお凝固剀をラテツ
クス䞭に溶解させずに点圚させ凝固剀ナニツトを
぀くる。前述の劂く疑固反応速床は䞀般に極めお
速いので、凝固剀がナニツトずしおラテツクス䞭
に分散点圚する過皋で疑固反応が䜵行しお起こ
り、凝固剀の倖呚で凝固物が生成し、その衚面を
芆぀たり、又、凝固反応が䞀郚進行した凝固粒子
が分割され、ラテツクス䞭に分散点圚されお凝固
ナニツトずなるこずもある。埓぀お、凝固剀ナニ
ツトは凝固剀が液䜓や気䜓の堎合であ぀おも、点
圚する凝固ナニツトは実際的には䞭心郚に凝固剀
を有し、呚蟺に凝固䜓を有する固䜓粒子になるず
考えお良い。
次ぎに第二段階ずしお、この凝固剀ナニツトを
䞭心ずしお、その倖呚郚でラテツクス粒子が凝固
し積局し、倖衚面を曎新し぀぀凝固粒子は成長す
る。凝固剀ナニツトの倖衚面における凝固濃床が
十分高い間は、凝固剀ナニツトに衝突しおくるラ
テツクス粒子のこずごずくは凝固するが、凝固粒
子が成長するに぀れお倖衚面の凝固剀濃床は䜎䞋
し、衝突するラテツクス粒子の䞀郚しか凝固でき
なくなる。その凝固できる量は凝固粒子内郚の凝
固剀が凝固し積局したラテツクス粒子局を通しお
衚面に䟛絊される凝固剀の移動量によ぀お決た
る。凝固剀の内郚から衚面ぞの移動は拡散移動ず
考えられるので、凝固粒子内郚の凝固剀濃床の䜎
䞋に぀れお少なくなる。このように凝固粒子の成
長速床、぀たり凝固速床は時間ず共に遅くなる。
本発明を実斜する際のポむントは第段階にあ
る。即ち、第段階に斌いお、 (1) 凝固速床が遅い皋、凝固粒子倖衚面から凝固
剀がラテツクス分散媒䞭ぞ拡散しやすい、ラテ
ツクス分散媒䞭の凝固剀濃床が䞊がる。その結
果、ラテツクス党䜓が凝固し、固化しやすくな
る。
(2) たた倖衚面で生成した凝固物局が軟匱であれ
ば容易に凝固物がラテツクス䞭ぞ再分散しおし
たい、同様にラテツクス党䜓が凝固し、固化し
やすくなる。
䞊蚘(1)、(2)は共に氎性凝固スラリヌを䜜成する
埓来の凝固法の圢態そのものである。
埓぀お(1)、(2)を防止する条件を蚭定する必芁が
ある。凝固剀が氎溶液の堎合の濃床が垌薄な堎合
は、(1)、(2)共に起こり易くなるので濃床は倧きい
方が望たしい。たた垌薄な堎合は凝固剀のナニツ
トをき぀ちり䜜るこずが難しいので、増粘剀を加
えお粘床を䞊げたり、枩床を䞋げおナニツトが点
圚するたでラテツクス䞭ぞの溶解拡散ず凝固反応
を抌さえる等の工倫が芁る。以䞊のこずから凝固
剀を固䜓粉末で甚いるのが最も手軜で確実であ
る。特に凝固剀が液䜓や気䜓の堎合は、凝固速床
の倧きいもの皋安定的な操䜜が埗やすくなる。䞀
般的には酞や配䜍数の倚い倚䟡金属塩皋利甚しや
すいが、逆に凝固が速過ぎおも凝固剀ナニツトを
ラテツクス䞭に点圚させにくくなる。埓぀お、液
䜓の堎合は濃床を、気䜓の堎合は空気や窒玠又は
氎溶の炭酞ガスを皀釈剀ずしお凝固剀の濃床をコ
ントロヌルする必芁が生じるこずもある。又、凝
固剀の冷华による枩床調節、増粘剀添加による粘
床調節によ぀お、凝固剀のラテツクス䞭ぞの分散
ず反応速床や拡散速床ずの関係を調敎するこずが
できる。
同様のこずはラテツクス濃床に関しおも蚀え
る。぀たり、垌薄になる皋、被反応物であるラテ
ツクス粒子が凝固粒子倖衚面にくる頻床が少なく
なり、凝固剀はラテツクス盞ぞ拡散しおしたい易
くなるこずから(1)が起こり、圓然凝固物局の固圢
分濃床が小さく成るので凝固物局が軟匱化する、
぀たり(2)が起こるこずになる。埓぀お、ラテツク
ス濃床も濃い皋、確実に粒子を䜜るこずができ
る。
本発明の実斜態様を曎に詳しく説明する。
(1) 凝固剀が固䜓の堎合 ビヌカヌ䞭にラテツクスを入れ攪拌する。塩
類等の粉末状固䜓凝固剀を入れ、ラテツクス䞭
に分散するように瞬間的に匷攪拌にし、盎ちに
緩い攪拌にする。その状態で分〜時間保持
し、攪拌を止めお、ラテツクスを篩メツシナを
通し凝固粒子を取り出す。この堎合、必芁に応
じおビヌカヌを氷氎等で冷华する。たた、攪拌
が匱いず凝固剀が底に沈柱するので半球状の凝
固粒子ずなる。
アルコヌル、ケトン類等の氎溶性有機溶媒で
あ぀お、凝固剀に察し䞍溶もしくは難溶性の有
機溶媒䞭に凝固剀の粉末分散液を぀くり、これ
をラテツクスに加える。
(2) 凝固剀が液䜓の堎合 ラテツクス䞭に凝固剀を滎䞋する。
ラテツクス䞭に凝固剀をスプレむしお埮粒滎
で加える。
ラテツクス䞭に凝固剀を䞀括しお加える堎合
は凝固剀添加時だけ匷攪拌にし、凝固剀を滎状
にラテツクス䞭に分散させた埌、緩い攪拌にす
る。
拡散速床を抌さえる為にラテツクスず凝固剀を
予め冷华するのが望たしい。分散埌は冷华は特に
必芁ない。拡散を抌さえ分散滎を䜜る為、凝固剀
に増粘剀を加えるこずも有効である。
(3) 凝固剀が気䜓の堎合 凝固剀ガスずラテツクスを予め冷华しおおき、
攪拌翌の䞋郚近傍に加え匷攪拌でガスをラテツク
ス䞭に分散させる。
(4) 凝固剀がスラリヌ状もしくは固䜓含浞状の堎
合 通垞は固䜓の堎合ず同じ方法で良い。
尚、スラリヌ状ずは、䟋えばラテツクスの匷攪
拌䞋に垌釈した凝固剀氎溶液を加え埮现なランダ
ム凝集䜓を䜜り凝固スラリヌずするこずが出来
る。たた、固䜓含浞状ずは、䟋えば凝固剀氎溶液
䞭に粉䜓粒子を浞し、粒子に凝固剀をしみ蟌たせ
た埌、濟過した凝固剀を含有する粒子である。
又、凝固時の攪拌は凝固剀ナニツトがラテツク
ス䞭に点圚した埌は凝固粒子同志の衝突による合
䞀が劚げられる皋床の緩やかな匷さにする。しか
し匱過ぎるず凝固粒子は沈降しお互いに接觊する
ので合䞀するこずになる。凝固粒子は垞に成長し
おいるので合䞀しやすい。又、匷過ぎる堎合は凝
固粒子の合䞀の他に凝固䜓粒子の砎壊からラテツ
クス分散媒䞭ぞの凝固剀の溶解拡散を匕き起こし
ラテツクス党䜓が凝固しやすくなる。特にラテツ
クス濃床が䜎い堎合、凝固力の匱い凝固剀を䜿甚
した堎合は泚意を芁する。このこずから、凝固時
の液の流れは局流状態が望たしい。
このように、凝固時の操䜜条件の蚭定が本発明
を具䜓化する䞊でのポむントであるので凝固剀の
分散点圚速床、凝固反応速床、凝固粒子䞭の凝固
剀の拡散速床等の絶察的な倀を埗るこずができな
くおも盞察的な関係を予め実隓で把握しおおくこ
ずが必芁である。その為には䞊蚘の劂き枩床、粘
床、攪拌速床等の操䜜条件の倉化に察し、凝固粒
子の圢成の挙動やラテツクスに生じる珟象が定性
的にどのような傟向で倉化するかを知぀おおくこ
ずが必須である。
たた本発明における凝固粒子は、ラテツクス粒
子が互いに融着合䞀しおいない状態で凝固系から
分離されるこずが必芁である。埓぀お、凝固系぀
たりラテツクス槜党䜓の枩床はラテツクス粒子の
軟化枩床未満の䜎枩に保぀た状態で凝固操䜜を行
わなければならない。埓぀お、軟化枩床がラテツ
クス枩床よりも䜎い高分子のラテツクスではこの
凝固操䜜を冷华䞋で行う必芁が生じる。
このようにしお埗られる凝固粒子の䞭心郚には
僅かのランダムな粗充填郚が認められる。このラ
ンダム粗充填郚の倧きさは凝固速床の速い凝固剀
皋倧きく、凝固剀が液䜓の堎合は濃床が小さい皋
倧きくなる傟向にある。又、凝固剀が固䜓の堎合
は粒子の䞭心郚に固䜓の存圚跡の空隙が残る。い
ずれにしおも、かくの劂き粒子䞭心郚の粗充填郚
や空隙は粒子党䜓からすれば極く僅かであるの
で、党䜓的には均質な充填物ず芋做すこずができ
る。
「䜜甚・効果」 本発明は埓来の凝固法ず比べお、䞀芋操䜜䞊は
差がないように芋えるが、基本的に異なるもので
ある。本質的な差異は、埓来法での凝固䜓粒子は
ラテツクス粒子がランダムに配列した集合䜓であ
るこずである。埓来法は倧別するず䞉皮に分類さ
れるので、この䞉皮の操䜜に基づいお説明する。
(1) たず、ラテツクスず凝固剀を混合しお凝固す
る方法であるが、凝固剀ずしお通垞酞類、塩類
の氎溶液を䜿甚し、ラテツクス䞭ぞ凝固剀を混
合拡散する方法をずる。この堎合、凝固剀ずラ
テツクスの堎合、凝固剀のラテツクス分散媒䞭
ぞの拡散、ラテツクス粒子の凝固の䞉皮の珟象
が凝固系にお同時に起こる。䞀般には凝固反応
速床が極めお速いこずから珟象的には、 ラテツクスず凝固剀の接觊郚での凝固塊が
発生する。
その凝固塊を攪拌等の倖力により砎砕分割
する、 砎砕分割の過皋で未反応ラテツクスず混合
させ、前ラテツクスが凝固し぀぀分割され
る、 ずいうステツプが芳察される。埓぀お、凝固粒子
は氎盞に分散した均質に近いスラリヌ状で埗ら
れ、本発明の劂きラテツクス䞭から凝固粒子を分
離する必芁は党くない。
このようにしお埗られるランダム凝集䜓は氎を
倧量に内包し䞔぀チキ゜トロピヌの流動性を瀺
し、通垞スラリヌ䞭の固圢分濃床が20以䞋の䜎
濃床にしおも液状の挙動ずならないので、凝固に
際しお氎を加えお皀釈する等の調敎が必芁ずな
る。固圢分濃床が極めお小さい堎合には、攪拌力
は小さくお枈むし、堎合によ぀おは氎流のみで凝
固スラリヌを埗るこずもできる。
又、匱い凝固力の皀薄凝固剀氎溶液を甚いお凝
固反応を溶解・拡散速床よりも小さくした堎合
は、ラテツクス分散媒䞭の凝固剀濃床が高くなり
ラテツクス党䜓が同時に凝固する。攪拌がない状
態では寒倩状の凝固ラテツクス䜓ずなるし、攪拌
䞋ではラテツクス粒子単独に近い埮粒子分散の氎
性スラリヌずなる。
(2) 次ぎに、ラテツクスを凝固剀氎溶液䞭に分散
滎状又はノズル等により筋状や垯状流䜓ずしお
加える方法がある。
この方法はラテツクスの分散滎の圢状のた
た、筋状や垯状の堎合は凝固剀䞭で分断した粒
子圢状のたた凝固反応せしめ、粒子を䜜成する
考えに基づくものである。この際、分断の皋床
が粒子サむズを決める為、凝固液の流れの匷
さ、枩床の制埡を行うこずになるが、ラテツク
ス粒子が氎盞䞭に分散しやすく凝固粒子保持力
が極めお小さいこずから、枩床をそのラテツク
ス粒子の軟化枩床以䞊に䞊げるなど凝固粒子の
衚局を融着させお保持力を増す等の工倫がずら
れる。埓぀お、凝固反応ラテツクス粒子融着を
玠速く同時進行させるこずから、粒子内郚がラ
ンダムに粗充填した凝固䜓にならざるを埗な
い。
䞊蚘(1)や(2)で埗られる凝固粒子は、圓然のこず
乍ら䞍定圢粒子で粒床分垃の広い粉䜓ずならざる
を埗ない。
(3) 曎に、凝固性雰囲気の気盞䞭ぞラテツクス滎
を噎霧しお球状の凝固粒子を埗る方法がある。
この方法は(2)の欠点を取り陀く為、衚面匵力
を理容しお球状ずするこずができる優れた方法
であるが、次の二点においお限界がある。
(a) 䞊蚘(2)ず同様にラテツクス液塊を倖郚から
凝固させる為に生じる問題で、凝固粒子が収
瞮せず内郚に残留する過剰の氎が芏則配列を
劚げ、也燥埌は内郚に空隙が生じる。
(b) 気盞からの粒子の萜䞋により粒子を回収す
る際、壊れ易く粒子内郚の空隙を少なくする
条件䟋えば䜎枩では䞀局埮粉が発生しや
すくなる。たた装眮が倧型化するし、倧粒子
の補造は困難ずなる。
以䞊の劂き埓来法では、回収した凝固粒子を也
燥もしくは氎盞で加熱するこずによ぀お、粒子内
郚がラテツクス粒子の密充填した構造になるこず
は期埅し埗ない。この原因は、粒子を構成するラ
テツクス粒子の配列がランダムな粗充填にあるず
掚枬される。ここでいう空隙はラテツクス粒子よ
りも倧きい空隙や空掞を指し、ラテツクス粒子が
融着せずに最密充填した際にその間隙に生ずるラ
テツクスよりも小さな空隙を意味しない。このよ
うに(1)、(2)、(3)いづれの埓来法においおも、凝固
粒子は氎盞から分離されるのに察し、本発明にお
いおはラテツクスより分離されるこずが埓来法ず
本発明ずの基本的な差異を瀺唆するものである。
䞀方、本発明の方法は凝固剀がラテツクス分散
媒䞭に溶解するこずなく高濃床の凝固剀がラテツ
クス䞭に点圚する状態をたず䜜り出し、ラテツク
ス粒子がその呚囲に積局した凝固粒子を぀くり、
しかる埌に凝固剀を粒子内郚より衚面ぞ自然拡散
せしめるこずから、凝固反応は凝固剀の拡散移動
が支配する系ずなる。こうするこずで凝固䜓䞭に
単䜍粒子が芏則的に配列するこずになるず思われ
る。加えお、ラテツクス粒子が凝固䜓ずしお成長
する際、ラテツクス粒子ぱネルギヌレベルの䜎
い最密充填配列しようずする挙動が生じるので、
凝固䜓の粒子密床はラテツクスの粒子密床より倧
きくなる。その密床の皋床は単䜍粒子の合䞀匷床
ず配列する時間的䜙裕の皋床に䟝存する。぀た
り、ラテツクス粒子が凝固反応によ぀お互いに接
觊した際、融着合䜓する匷床が倧きければラテツ
クス粒子が緻密配列するこずができない。これは
ラテツクス粒子の軟化枩床ず凝固系の枩床のバラ
ンスで決たる。しかし、ラテツクス粒子間の匕力
はフアンデルワヌルス力のみであり小さな力であ
るので、合䞀匷床が小さくおも緻密配列化の皋床
は倧きくない。この皋床を䞊げるには倖力を䞎え
る必芁があり、具䜓的には流動状態をコントロヌ
ルし枊流を぀くる手段もある。ただこの堎合は粒
子の倧きさには限界を生じる。たた䞀方、凝固反
応速床が遅い皋、たた凝固剀の拡散速床が遅い
皋、ラテツクス粒子の配列時間に䜙裕が出るこず
から充填床は倧きくなる。ラテツクス粒子間が党
く融着しない堎合では、粒子間結合力はフアンデ
ルワヌルス力の小さな力のみであるが、それらが
耇数個互いにネツトワヌクを組むこずで凝固粒子
の保持力は匷いものになる。これはラテツクス粒
子の互いに接する粒子数が増える皋、぀たり凝固
粒子内の充填率が倧きくなる皋、ラテツクス粒子
結合に芏則性が出、圓然近接粒子数も増加するの
で保持力は増加する。そしお、融着合䜓しなくず
も固䜓ずしお工業的にも十分取扱えるこずにな
る。その必芁な匷床は凝固粒子の取扱い䜜業によ
るが、前述の劂くラテツクス粒子の物性や凝固䜓
䞭のラテツクス粒子の充填率に䟝存し、充填率を
固圢分濃床で衚わすず䞀般的には10vol以䞊、
望たしくは20vol以䞊必芁で倧きい皋良い。埓
぀お、凝固䜓の取扱い面から、固さや匷さに制限
がある堎合には、凝固すべきラテツクスを予め濃
瞮したり凝固反応速床や拡散速床を遅くする等の
工倫をする必芁がある。このように充填率の䞊぀
た凝固粒子は保持匷床が倧きいので、ラテツクス
䞭より分離、掗浄等の物理的操䜜に察し、倉圢や
砎壊を避けるこずができる。このようにしお埗ら
れる凝固粒子䞭のラテツクス粒子の充填のしかた
が芏則的であるこずは、凝固粒子を割断した面に
は芏則正しい階段状局状の劈開面が芋られるこず
により、結晶状の構造䜓にな぀おいるこずが想定
できるこずから確認できる。
埓来法に斌いおは、凝固䜓を固䜓粒子ずしお扱
う為には保持匷床を増加せねばならずラテツクス
粒子間を融着合䞀させる必芁があるこずから、高
枩䞋で凝固したり、熱凊理する等の操䜜や、軟化
枩床の高い耐熱暹脂では、融着合䞀を促す為のト
ル゚ン等の有機溶剀やバむンダヌの添加等々が必
芁であ぀たが、本発明にあ぀おはこれらは党く䞍
芁ずなる。
本発明における凝固䜓粒子の倧きさずその粒床
分垃はラテツクス䞭に分散した凝固剀の䞀個䞀個
のナニツトの倧きさずその分垃及び凝固時間ずそ
のバラツキに䟝存するこずになる。本来、本発明
は埮粉の発生の党く心配ない均䞀な粒床に揃぀た
粒子を䜜るのに適した方法である。埮粒子を䜜り
床い堎合は、凝固力の小さい凝固剀を小さなナニ
ツトでラテツクス䞭に分散点圚させるず共に短時
間に分離しおやれば良いこずになる。䞀方、倧粒
子の䜜成は、その逆を行えば良く、倧きさは自由
にコントロヌルできる。䞀般的には200ÎŒmから
cmの盎埄の粒子を埗るのに適しおいる。䞀方粒床
分垃に぀いおは均䞀なものを埗るのは容易である
が、曎に均䞀床を向䞊させたい堎合はラテツクス
䞭ぞ分散させる凝固剀ナニツトの倧きさを揃える
こずず、凝固時間を同じにするこずが望たしく、
特に連続操䜜の堎合は、凝固粒子の凝固装眮内で
の滞留時間を同䞀にする工倫が芁る。
粒床に関しおは、凝固粒子の合䞀がある。本発
明で䜜成する凝固粒子はラテツクス粒子が芏則的
配列をし、し぀かりしたナニツトを圢成しおいる
ので、成長が停止した状態では仮にラテツクス䞭
での接觊によ぀おも合䞀するこずはない。ラテツ
クス粒子の軟化溶融枩床以䞋に保持する限り合䞀
の心配はない。しかし、凝固粒子が呚囲のラテツ
クス粒子を凝固しお成長しおいる状態では合䞀合
䜓しやすく、特に凝固初期に斌いおは著しい。合
䞀粒子の発生を防ぐには、凝固粒子のラテツクス
䞭の密床を枛少したり、攪拌等により凝固粒子に
運動゚ネルギヌを䞎える等の工倫を芁する。極端
に匷い攪拌は、凝固粒子を砎壊し、ラテツクス党
䜓を凝固固化させる原因ずなるので泚意を芁す
る。凝固粒子の成長には局流状態の緩やかな流れ
が望たしい。
このように凝固粒子の倧きさは埮粉から塊状た
で自由に決めるこずができるが、最終的に埗る也
燥粒子や焌結粒子の倧きさは、凝固粒子䞭の含有
氎量により収瞮床を考慮しなければならない。
このような凝固粒子の䜜成に関しおは凊理する
ラテツクス粒子の物性が刀明しおおれば凝固剀皮
類、性状、攪拌条件、枩床、滞留時間等々の操䜜
芁因の採甚範囲は遞択できるが、正確には実隓に
より最も望たしい条件を決めるこずになる。実際
は、前述した凝固粒子生成の機構を定性的に明確
に理解し、操䜜芁因の倉動に察しお凝固粒子がど
のように倉化するかずいう挙動を知぀おおけば十
分である。本発明を実斜する際、最も危惧すべき
点は分散・点圚すべき凝固剀がラテツクス分散媒
䞭に䞀郚溶解・拡散し、ラテツクス党䜓の安定性
を阻害しお終には党䜓が凝固するずいういわゆる
埓来の凝固圢匏に陥るこずである。通垞の操䜜に
おいおは、これたで述べたラテツクス濃床、凝固
剀の皮類、圢態、濃床や枩床、攪拌等の条件を遞
ぶこずで、容易に確認するこずができる。䜆し、
品質面、コスト面からの制玄が倧きく困難が䌎う
堎合には、ラテツクスの安定化や装眮面での工倫
が必芁になるこずも考えられる。䟋えばラテツク
スの安定化に察しおは、分散剀や乳化剀等のラテ
ツクス安定剀を添加しお、もしくは添加し぀぀凝
固するこずも可胜であるし、装眮面では凝固剀の
分散点圚化時の凝固剀のラテツクス分散媒䞭ぞの
溶解・拡散を抌さえる為、ラテツクスを霧滎化し
た雰囲気䞭に凝固剀を滎䞋しお、倖呚郚を凝固䜓
で芆぀た凝固皮を䜜成した埌ラテツクス䞭に回収
分散させお、凝固による成長を行わしめるこずも
可胜である。
このようにしお埗られる凝固粒子はラテツクス
粒子がかなり芏則性を持぀お配列しおいるので、
曎に充密するには氎を単に陀去するこずで容易に
実珟する。
凝固粒子をラテツクス粒子の融着合䞀しない䜎
枩で也燥する際に毛现管力が生じラテツクス粒子
が互いに匕寄せられ緻密に再配列されおほが完党
な六方最密充填䜓を圢成する。このこずは、この
也燥䜓を分割する際には自由な切断面を埗るこず
はできず、劈開面が珟れるこずから結晶構造を有
するこずが掚枬されるこず、たた、分割の際生成
する粒子の砎片は党お同䞀圢状の単斜晶もしくは
六方晶䜓ず芋られる結晶状ずなるこず、たたラテ
ツクス粒子の充填率が73以䞊ずなるこず等々よ
り掚枬される。このように、ラテツクス粒子の融
着合䞀しない枩床で也燥する堎合、粒子が密充填
されるにもかかわらず、ラテツクス粒子間の間隙
は連続的に぀なが぀た状態であるので発揮性物質
が極めお容易に陀去される。これは借雑物に察し
おのみばかりでなく、粒子内郚぀たりラテツクス
粒子間隙にある氎の也燥陀去も容易に行うこずが
できる。
たた、ラテツクス粒子の密充填化による粒子の
収瞮は、ラテツクス粒子が融着合䞀しない皋床の
高枩の氎盞に浞挬するこずによ぀おも発生する。
このように加熱凊理は凝固粒子䞭のラテツクス
粒子間隙が狭たるこずから含有氎分量が倧巟に枛
少するこずになるので、也燥時の゚ネルギヌが問
題になる時には省゚ネルギヌの有効な手段にな
る。加えお、凝固粒子の収瞮に䌎う内郚氎の排
斥、氎盞ぞの拡散により粒内借雑物の含有量も効
果的に枛少せしめるこずができる。同時に、粒子
䞭のラテツクス粒子間隙を通しお、氎溶性借雑物
を抜出したり酞、アルカリによる反応などが容易
に行える。たた軟化点以䞊の枩床で氎盞で加熱凊
理する堎合は、衚局郚がたず連続局ずなるので内
郚の氎が排出されず、也燥埌も粒内に空隙が残る
こずになる。その皋床は衚局の融着ず氎の散逞の
速床のバランズによ぀お決り、その枩床が高い皋
融着が速く進むので空隙は倧きくなる。
このようにしお埗られる凝固粒子を軟化枩床以
䞋に保぀お也燥させるず、凝固粒子内のラテツク
ス粒子間に存圚しおいた氎分が陀去されるに぀
れ、毛现管力が生じ、匷い力でラテツクス粒子を
互いに匕き寄せる䜜甚が珟れ、凝固粒子が収瞮し
た充填率が増加する。也燥凊理に斌いお、粒子内
郚に粗充填郚を生じさせたい堎合は、粒内氎の散
逞速床ずラテツクス粒子間の融着速床のバランス
に斌いお埌者を倧きくすれば良く、高枩化で也燥
すれば良い。ラテツクス粒子間が融着するず、も
はや再配列するこずはできず、空隙を含んだたた
也燥粒子ずなる。ここでいう軟化枩床は互いに倧
気圧䞋で融着する枩床を意味し、䞀般には物質の
融点ず考えお良い。しかし高分子に関しおは明確
な融点が芋られないこずから定矩は難しく、同䞀
重合䜓であ぀おも重合床やその分垃のみでは決た
らず、その結晶床や可塑効果を䞎える借雑物によ
぀おも倧きく圱響を受ける。しかし、実際的には
ガラス転移点をTg℃ずするず、 Tg2730.8−273〜Tg2730.6−273℃ の範囲になるず考えお良い。具䜓的な本発明の実
斜に圓た぀おは、その高分子のTgの抂略倀が刀
れば軟化点の抂略倀も掎めるので、〜の枩床
を詊すこずで容易に最適枩床範囲を知るこずがで
きる。
䞊匏の劥圓性は、各皮異なる軟化枩床の高分子
ラテツクスを甚いお、皮々の枩床にお操䜜しお埗
た粒子内郚を操䜜型電子顕埮鏡によりラテツクス
粒子の融着合䞀の有無を芳察した結果によ぀お確
認される。このように、也燥や熱凊理によ぀お収
瞮し、緻密化した粒子を割断するず、粒子の内郚
には、成長した跡を瀺す瞞暡様や結晶面の芏則的
な、階段状の局状配列が凝固粒子よりも䞀局明確
に珟れおくる。このように劈開面ず合わせお考え
るず粒子の収瞮は結晶面に沿぀お行われる物ず思
われる。
本発明で埗られる粒子は、前蚘の劂く凝固粒子
䞭心郚に凝固初期に生じた僅かのランダム粗充填
郚分が十分な収瞮せずに空隙ずしお残る。これは
埓来法による凝固粒子が十分な収瞮をしない珟象
ず同䞀のものである。又、同じように凝固剀が固
䜓の堎合に生じる䞭心郚の埮小空掞は、同じよう
に十分な収瞮が為されずに残る。しかし、これら
䞭心郚の埮小空隙は粒子党䜓からみるず極く僅か
なものであり、党䜓が緻密充填䜓ず促えお差支え
ない。
このようにしお埗られる粒子は次の劂き特城を
有する (1) 無機塩類及び有機物の氎溶性借雑物、油溶性
借雑物や残留モノマヌをはじめずする揮発性有
機溶剀の陀去が容易である。぀たり高玔床の粒
子ずしお回収できる。
粒子䞭のラテツクス粒子間間隙が閉塞せず連
続的に぀なが぀た状態が保おる為、氎䞭もしく
は酞アルカリ等の溶液、曎にはアルコヌルやケ
トン類等の有機溶媒ぞの浞透䜜業や掗浄䜜業に
よる氎溶性借雑物、油溶性借雑物の抜出、掗浄
による陀去が容易である。又、也燥操䜜又は氎
盞分散状での゚アレヌシペン等によるストリツ
ピング操䜜に斌いお、極めお速い揮発性成分の
陀去が実珟するので高沞点揮発性物質の陀去も
容易ずなる。このように、本発明により埗られ
る粒子は極めお高玔床のものずするこずができ
る。
これに察し、埓来法で埗られる粒子は取扱い
䞊粒子保持匷床を䞊げる必芁から、加熱凊理や
有機溶剀の添加によりラテツクス粒子を融着さ
せる。その結果粒子衚局郚は連続高分子局ずな
るので、粒内物質が粒倖ぞ移動するには連続高
分子局を拡散移動ぜねばならず、極端に移動速
床は小さくなる。このため、埓来法で埗られる
粒子から借雑物質の陀去は実際䞊工業的に困難
にな぀おいる。これが乳化重合法の欠点ずされ
る理由でもある。
(2) 溶媒䞭ぞの分散、溶解が容易である。
䞀旊也燥した粒子を氎溶液䞭や有機溶媒䞭ぞ
分散又は溶解する甚途においお、その分散速
床、溶解速床が速く、䞔぀ラテツクス粒子たで
埮分散可胜である。
通垞、高分子を有機溶媒䞭ぞ溶解する堎合
も、䜎枩にするなど溶媒の溶解力を䞋げ、たず
溶媒䞭に粒子を均䞀分散した埌、昇枩するなど
しお溶解する方法が採られる。本発明の粒子は
溶媒がラテツクス粒子間の間隙を浞透するこず
でラテツクス粒子が互いに融着しおいないこず
から容易にラテツクス粒子をバラバラに溶媒䞭
ぞ分散するこずができるが、埓来の方法による
粒子は前述の劂く融着䜓であるので、分散単䜍
が粒子そのものである故に分散、溶解操䜜が著
しく遅くなる。その故に埓来方法では粉䜓特性
を犠牲にしお埮粉を補造せざるを埗ず、補造䞊
皮々の問題を誘起しおいるのが珟状である。
(3) 粒子は優れた物性及び特城を有する。
也燥によ぀お埗られる粒子は、ラテツクス粒
子の党く融着合䞀しおいないものであるにもか
かわらず、ラテツクス粒子が密充填しおいるの
で十分に圢態保持匷床があり、通垞の茞送、貯
蔵等の物理操䜜に粒子が厩壊するこずなく耐え
埗る。たた、粒䜓の嵩比重も埓来品よりも倧き
くなり、流れが倧巟に改善される。たた埮粉の
発生が党くなくなるこずから、粒䜓取扱が䟿利
になる。このように攟装費、運送費の削枛、貯
槜内でのブロツキング、ブリツゞ問題の解消、
トラツクロヌリヌやバルク茞送、サむロ貯蔵も
可胜にするに加え、高分子の堎合では加工成型
時の䜜業性、粉塵による環境の著しい改善や加
工時の自動化の実珟などコスト面ばかりでな
く、盎接間接の倚倧のメリツトが期埅できる。
曎に品質的には借雑物に起因する品質ぞの悪圱
響を陀くこずができ、高分子加工に斌いおは成
圢品のフむツシナ・アむなどの䞀郚未ゲル粒子
の発生を防ぎ均質な成圢品、高品質の補品を安
定に生産するこずができる。たた溶媒䞭ぞラテ
ツクス粒子を分散もしくは溶解しお䜿甚する堎
合は、䞀郚未分散たたは䞀郚未溶解により掟生
する䜜業䞊、品質䞊の皮々の問題から開攟され
る。このように数倚くの問題を䞀挙に解決し、
倚倧のメリツトが期埅される。本発明によれば
ラテツクス粒子が党く融着合䞀しおいない粒子
が埗られるばかりでなく、䞋蚘の劂く目的や必
芁に応じお、粒子の内郚構造を自由に蚭蚈する
こずが可胜ずなる。即ち、氎盞加熱凊理又は也
燥時においお氎の粒子倖郚ぞの排出速床ずラテ
ツクス粒子の融着速床のバランスにより、粒子
内の充填床ず充填圢態を調敎する。
氎盞熱凊理や也燥時の枩床条件によ぀お、粒子
の倖衚面内郚の融着の皋床を調敎するず、䟋えば
融着の皋床が倧きくなるず粒子の倖芳は癜色から
透明感のある艶が出るようになる。぀たり粒子は
より固くお匷く、より重くなるので取扱いは䞀局
容易になるものの、借雑物の陀去、ラテツクス粒
子ぞの再分散性は困難になる。埓぀お、䜿甚目的
に合わせお融着の皋床、融着の圢態を考慮し最適
な粒子を蚭蚈するこずができる。䟋えば借雑物の
陀去に関しおも、陀去すべき物質によ぀お氎盞熱
凊理時、也燥時各々の陀去率を蚭定したり、又也
燥埌抜出溶媒に浞挬する等倚様な方法を組み合わ
せるこずができる。
「実斜䟋」 以䞋、本発明は実斜䟋及び比范䟋を挙げお説明
するが、本発明はこれらにより䜕ら制限を受ける
ものではない。
実斜䟋  ブタゞ゚ン重合䜓䞊にスチレン、アクリロニト
リル及びメチルメタクリレヌトの混合物をグラフ
ト共重合させた高分子ラテツクスであ぀お、ブタ
ゞ゚ン60、メチルメタクリレヌト10、アクリ
ロニトリル10およびスチレン20より成る高分
子ラテツクス(A)35ず、α−メチルスチレン20
、アクリロニトリル25およびスチレン55よ
り成るホモ共重合䜓高分子ラテツクス(B)67を混
合した高分子ラテツクスであ぀お、そのラテツク
ス䞭の固圢分濃床が30、枩床30℃の高分子ラテ
ツクスを500mlビヌカヌに300mlずり、
0.5の掻揚げ枚プロペラ矜根を甚い、400rpmに
お宀枩で攪拌した。凝固剀ずしお粒状食塩粒埄
0.2〜0.5mmをこれに添加しお分散させ、玄10秒
埌、回転数を100rpmずし、ゆるやかに攪拌しな
がら20分間凊理した。
次いで、該高分子ラテツクスから60メツシナ篩
を通しお凝固粒子を分離し、氎掗、ヌツチ゚によ
る脱氎を行぀た埌、箱型也燥機を甚い60℃にお玄
時間也燥した。埗られた粒子は癜色の嵩比重
0.49cm3、粘床分垃〜16メツシナ96の高
シダヌプ化、高充填化した真球状の粉䜓が埗られ
た。なお分離したラテツクス䞭には埮粒の凝固粒
子は䞀切混入しおいなか぀た。この粒子を皀薄石
鹞氎に入れ宀枩にお振盪埌攟眮した。攟眮埌40分
埌に粒子はラテツクス粒子に再分散した。
比范䟋  実斜䟋においお、凝固剀の添加埌回転数を䞋
げず、初期蚭定のたたの400rpmずしお同様の操
䜜を行぀たずころ、玄15分埌から党䜓の凝固が始
たり、18分埌には、ビヌカヌ内のラテツクスは党
お凝固・固化しおしたい、粒子化は出来なか぀
た。
実斜䟋  スチレンずメチルメタクリレヌトの混合物を、
スチレンずブタゞ゚ンの共重合䜓䞊にグラフト共
重合させた高分子ラテツクスであ぀お、スチレン
35、メチルメタクリレヌト30、ブタゞ゚ン35
より成り、固圢分濃床30の高分子ラテツクス
を500mlビヌカヌに300mlず぀お氷氎で倖郚から
℃に冷华し、0.5の掻揚げ枚プロペラ
矜根を甚い、100rpmでゆるやかに攪拌し、凝固
剀ずしお℃に冷华した濃塩酞溶液玄35を
ピペツトにお滎䞋した。
そのたた玄10分間凊理埌60メツシュ篩で高分子
ラテツクスから凝固粒子を分散し、氎掗ヌツチ゚
による脱氎を行぀た埌箱型也燥噚を甚い40℃にお
玄時間也燥した。埗られた粒子は癜色の嵩比重
0.44cm3の粒子空隙のほずんどない真球状
であ぀た。この粒子玄1gを100ml䞉角フラスコに
入れた20mlのゞクロルメタンに入れ、宀枩で振盪
機で攪拌したずろ、分埌には均䞀な溶液が埗ら
れた。
比范䟋  実斜䟋においお、凝固剀濃床をずしお同
様の操䜜を行぀たずころ、凝固剀添加埌、数秒し
おビヌカヌ内ラテツクスは党お凝固、固化しおし
たい、粒子化はできなかった。
実斜䟋  アクリロニトリルず塩化ビニルの混合物を共重
合させた高分子ラテツクスであ぀おアクリロニト
リル50、塩化ビニル50より成り固圢分濃床25
で15℃の高分子ラテツクスを500mlビヌカヌに
300mlずり、垞枩に斌いお≒0.5の掻き揚げ
枚プロペラ矜根を甚い400rpmで匷攪拌し、凝
固剀ずしお塩化カルシりム粉末をこれに添加しお
分散させ、玄10秒埌回転数を100rpmずし、ゆる
やかに攪拌しながら10分間凊理した。
次いで60メツシナ篩を甚いお高分子ラテツクス
から凝固粒子を分離し、氎掗、ヌツチ゚による脱
氎を行぀た埌、箱型也燥噚を甚い、45℃で玄時
間也燥した。埗られた粒子は癜色の真球であ぀
た。この粒子を玄5gずり−15℃に冷华した20ml
のアセトン䞭に加えお手で振盪したずころ、分
埌には均䞀な分散状態が埗られた。
比范䟋  実斜䟋においお、高分子ラテツクスの固圢分
濃床をずしお同様の操䜜を行い、分埌分離
したずころ凝固粒子は圢成されたもののやわらか
くお保持力が極めお乏しいため、篩を甚いお高分
子ラテツクスず凝固粒子を分離する際、粒子が壊
れおした぀た。ずころが玄分埌から、ラテツク
ス党䜓が凝固をはじめ党䜓が粘皠な寒倩状凝固䜓
にな぀た。
実斜䟋  α−メチルスチレンずアクリロニトリルの混合
物を共重合させた高分子ラテツクスであ぀おα−
メチルスチレン70、アクリロニトリル30より
成り、固圢分濃床35で15℃の高分子ラテツクス
を500mlビヌカヌに300mlずり、≒0.5の掻
き揚げ枚プロペラ矜根を甚い400rpmで匷攪拌
し、凝固剀ずしお硫酞アルミニりム粉末をアセト
ンに分散させたスラリヌをピペツトお添加しおラ
テツクス䞭ぞ分散させ、玄10秒埌、回転数を
100rpmずし、ゆるやかに攪拌しながら10分間凊
理した。
次いで60メツシナ篩を甚いお高分子ラテツクス
から凝固粒子を分離し、氎掗、ヌツチ゚による脱
氎を行぀た埌、箱型也燥噚により、100℃で時
間也燥した。埗られた粒子は癜色で〜16メツシ
ナ97の高充填化、高シダヌプ化した粉末を取埗
出来た。
比范䟋  実斜䟋においお、初期回転数を100rpmずし、
同様の操䜜を行぀たずころ、取埗した凝固粒子は
ダルマ状で合䞀したものが倚く、流動性が悪くな
り嵩比重も䜎䞋した、しかも、攪拌機の矜根に凝
固䜓の付着が芋られた。
実斜䟋  ブタゞ゚ン共重合䜓䞊にスチレンずアクリロニ
トリル混合物をグラフト共重合させたラテツクス
であ぀お、ブタゞ゚ン65、アクリロニトリル10
およびスチレン25より成る高分子ラテツクス
(A)30ず、α−メチルスチレン70、メチルメタ
クリレヌト10およびアクリロニトリル20より
成るホモ共重合䜓高分子ラテツクス(B)70を混合
した高分子ラテツクスであ぀お、そのラテツクス
䞭の固圢分濃床が30、枩床30℃の高分子ラテツ
クスを500mlビヌカヌに300mlずり、氷氎で℃に
冷华した埌、≒0.5の掻き揚げ枚プロペ
ラ矜根を甚い400rpmで匷攪拌し、凝固剀ずしお
℃に冷华した30塩化カルシりム氎溶液を添加
しお分散させ、玄10秒埌回転数を100rpmずし、
ゆるやかに攪拌しながら10分間凊理した。
次いで、60メツシナ篩を甚いお高分子ラテツク
スから凝固粒子を分離し、曎に500mlビヌカヌに
300mlの氎を入れ、80℃に保぀た枩氎䞭に入れ60
分間緩やかな攪拌を行぀た。その埌氎掗、ヌツチ
゚による脱氎を行぀た埌、箱型也燥噚により90℃
で時間也燥した。濟液は悪臭を有する皋汚れた
状態であ぀た。脱氎埌の粒子の含有率は枩氎浞挬
前の64から47に枛少した。又、枩氎浞挬前埌
の粒子䞭の塩玠むオンず硫酞むオン量をむオンク
ロマトグラフで定量したずころ、各々7.2から
0.4、1.9から0.1以䞋は也燥粒子重量換
算ず著しく枛少した。埗られた也燥粒子は癜色
で嵩比重0.48cm3の真球状の粒子であ぀た。
実斜䟋  スチレンずメチルメタクリレヌトの混合物をポ
リブタゞ゚ン䞊にグラフト重合した共重合䜓ラテ
ツクスであ぀お、スチレン40、メチルメタクリ
レヌト15、ブタゞ゚ン45より成り、固圢分濃
床25で15℃の高分子ラテツクスを500mlビヌカ
ヌに300mlずり、宀枩で≒0.5の掻き揚げ
枚プロペラ矜根を甚い400rpmで匷攪拌し、凝固
剀ずしお硫酞マグネシりム粉䜓を添加しお分散さ
せ、玄10秒埌回転数を100rpmずし。ゆるやかに
攪拌しながら10分間凊理した。
次いで60メツシナ篩を甚いお高分子ラテツクス
から凝固粒子を分離し、氎掗、ヌツチ゚による脱
氎を行぀た埌、箱型也燥噚により35℃で時間也
燥した。埗られた粒子は癜色の真球状の粒子であ
぀た。
実斜䟋  ブタゞ゚ン重合䜓䞊にメチルメタクリレヌトお
よびスチレンの混合物をグラフト共重合させた高
分子ラテツクスであ぀お、ブタゞ゚ン75、メチ
ルメタクリレヌト20、およびスチレンより
成る高分子ラテツクス33郚ず、α−メチルスチレ
ン45ずメチルメタクリレヌト、スチレン35
およびアクリロニトリル15より成るホモ共重
合䜓高分子ラテツクス67郚を混合した高分子ラテ
ツクスであ぀お固圢分濃床が30の15℃の高分子
ラテツクスを500mlビヌカヌに300mlずり、たた、
前準備ずしお別に䞊蚘ラテツクスを50mlビヌカヌ
にmlずり、15塩化カルシりム氎溶液mlを加
えお凝固させ、スパチナラにおすり぀ぶし、埮粒
化した凝固スラリヌを䜜成した。500mlビヌカヌ
に300ml入れおおいた高分子ラテツクスを宀枩䞋
にお≒0.5の掻き揚げ枚プロペラ矜根を
甚いお400rpmで攪拌させながら、凝固スラリヌ
をこれに添加しお分散させ、10秒埌、回転数を
100rpmずしおゆるやかに攪拌しながら10分間凊
理した。
次いで、60メツシナ篩を甚いお高分子ラテツク
スから凝固粒子を分離し、氎掗、脱氎を経お箱型
也燥噚を甚い、100℃で玄時間也燥した。
也燥前埌の粒子䞭のα−メチルスチレンモノマ
ヌ量をガスクロマトグラフで定量したずころ、
1.8から0.13ず著しく枛少したは也燥粒
子重量換算。たた埗られた也燥粒子は癜色の球
状粒子であ぀た。
実斜䟋  アクリロニトリル、メチルメタクリレヌト、ブ
チルアクリレヌトおよびスチレンの混合物をスチ
レンずブタゞ゚ンの共重合䜓䞊にグラフト共重合
させた高分子ラテツクスであ぀お、アクリロニト
リル、メチルメタクリレヌト40、スチレン
40、ブチルアクリレヌト、およびブタゞ゚
ン13より成り固圢分濃床の高分子ラテツク
スを500mlビヌカヌ䞭に300mlずり、宀枩にお
≒0.5の掻き揚げ枚プロペラ矜根に500rpmで
攪拌しおいる䞭に、0.5HCl氎溶液30ml加えた。
即座に党䜓が粘皠な凝固スラリヌにな぀た。
そのたた攪拌を続けながら電熱噚で75℃に加熱
した。倧量の氎䞭に移し冷华埌、ヌツチ゚で脱氎
し、䞍定圢の粒子を回収した。
この脱氎した暹脂を倧量の30CaCl2氎溶液に
時間分散浞挬させた埌、再びヌツチ゚で脱液し
た。埗られた暹脂はCaCl2を含んだ含氎暹脂であ
り、これを凝固皮ずしお甚いた。
塩化ビニルのみを乳化重合させた固圢分35の
高分子ラテツクスを500mlビヌカヌに300mlずり、
䞊蚘攪拌機で宀枩に斌いお400rpmで攪拌しなが
ら、䞊蚘暹脂をスパチナラで少量づ぀加えた。盎
ちに攪拌を100rpmに萜しそのたた20分間攟眮し
た。60メツシナの篩を甚いおラテツクスから凝固
粒子を分離するず円滑味のある楕円球凝固粒子が
埗られた。この凝固粒子を50℃で箱型也燥機䞭で
也燥しお埗られた粒子は、カプセル状の内郚に凝
固剀ナニツトずしお甚いた高分子、倖郚にPVC
局のある耇合䜓粒子ずな぀た。
実斜䟋  α−メチルスチレンずアクリロニトリルの混合
物を共重合させた高分子ラテツクスであ぀お、α
−メチルスチレン70、アクリロニトリル30よ
り成り固圢分濃床35の高分子ラテツクスを500
mlビヌカヌに300mlずり、氷氎で℃以䞋に冷华
した。掻き揚げ枚プロペラ矜根を䞊蚘ラ
テツクス䞭に蚭眮し、そのプロペラ矜根の䞋端に
近接しお、先端を絞぀たガラス管を蚭眮し凝固性
ガスの䟛絊管ずした。
凝固性ガスずしおHClガスをボンベより䞀旊−
20℃に冷华した基䜓留めを通しお、−℃以䞋に
冷华したHClガスをガラス管を通しお600rpmに
お攪拌䞭のラテツクス䞭に䟛絊した。HClガスの
䟛絊を停止するず盎ちに100rpmに萜ずし、緩や
かな攪拌䞋で10分間保぀た。
60メツシナ篩を甚いお高分子ラテツクスから凝
固粒子を分離し、氎掗埌、105℃で時間箱型也
燥機で也燥しお埗られた粒子はやや透明感のある
癜色の嵩比重0.52cm3の高充填真球状粒子
であ぀た。
実斜䟋 10 スチレンモノマヌのみを過硫酞アンモニりムを
重合開始剀ずしお、乳化剀フリヌの重合により埗
られた固圢分濃床14のポリスチレンラテツクス
を500mlビヌカヌに300mlずり、0.5の掻
揚げ枚プロペラ矜根を甚い400rpmにお宀枩で
攪拌した。食塩、塩化カルシりム無氎塩、塩
化アルミニりム氎塩の盎埄0.8mmの倧きさ
の粒を各々10ケ取り添加した。添加埌、分埌に
回転数を100rpmずし、30分間攪拌をほ続けた。
60メツシナ篩によ぀お分離、粒子を氎掗し、その
平均埄ず平均重量を枬定し、各々5.1mm、37.4
mg6.35mm68.1mg6.85mm69.1mgの結果を埗
た。なお、生成した粒子の数は塩の粒子数ず同じ
10個であり、いづれもほが完党な球圢であ぀た。
曎に、これらの粒子を50℃の熱颚埪環匏箱型也燥
機で時間也燥しお、也燥粒子ずした。これらの
也燥粒子の空隙率は各々0.4340.4650.568であ
぀た。たたこれらの也燥粒子を垂販のコヌヒヌミ
ルクで分間粉砕し、走査型電子顕埮鏡で芳察し
たずころ、ラテツクス粒子の倧きさたで砕けるこ
ずが確認できた。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  (A) 凝固剀を加えるこずにより凝固反応を起
    こす氎性粒子コロむドに、コロむド粒子の融着
    合䞀する枩床軟化枩床より䜎い枩床で凝固
    剀を加え、該凝固剀が該氎性粒子コロむドに溶
    解拡散する前に凝固剀のナニツトを該氎性粒子
    コロむドに点圚させ、 (B) 点圚した凝固剀ナニツトを䞭心ずしおその倖
    衚面でコロむド粒子を凝固させお内郚から倖郚
    ぞ積局させるこずにより凝固粒子を成長させた
    任意の倧きさの球状粒子ずなし、 (C) 該凝固粒子を該氎性粒子コロむドより分離し
    お凝固粒子を埗、 (D) コロむド粒子の軟化枩床より䜎い枩床に該凝
    固粒子の枩床を保぀た状態で也燥もしくは氎盞
    で加熱するこずにより凝固粒子を構成するコロ
    むド粒子が融着しない状態で密充填した球圢コ
    ロむド粒子集合䜓を取埗する方法。  氎性粒子コロむドが高分子ラテツクスである
    特蚱請求の範囲第項蚘茉の方法。
JP60147316A 1985-07-03 1985-07-03 コロむド粒子凝集䜓を取埗する方法 Granted JPS627429A (ja)

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