JPH09165457A - 樹脂微粒子の製造法 - Google Patents
樹脂微粒子の製造法Info
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- JPH09165457A JPH09165457A JP34719395A JP34719395A JPH09165457A JP H09165457 A JPH09165457 A JP H09165457A JP 34719395 A JP34719395 A JP 34719395A JP 34719395 A JP34719395 A JP 34719395A JP H09165457 A JPH09165457 A JP H09165457A
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Abstract
10μm程度の樹脂微粒子を効率よく製造する方法を提
供すること。 【解決手段】 溶融成形可能な水溶性高分子(A)及び
熱可塑性樹脂(B)を混合重量比(A)/(B)=99
/1〜30/70(但し、(A)/(B)の混合重量比
が75/25〜30/70の時はそれぞれの見かけの溶
融粘度ηA及びηBの関係を│logηA−logηB│>0.7
とする)で混合して溶融成形物を得た後、該成形物を水
と接触させて水溶性高分子(A)を除去する。
Description
用、トナー用等の用途に用いられる熱可塑性樹脂の微粒
子の製造法に関し、更に詳しくは溶剤を使用することな
く、直径が10μm以下程度の粒度分布に優れたポリオ
レフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹
脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物等の熱可塑
性樹脂の微粒子を効率よく得られる方法に関する。
等の用途に用いられる樹脂微粒子は、粉砕法、重合法、
析出法等の方法で製造されている。しかし、粉砕法では
微粒子とするには時間・エネルギー等がかかるうえ、粒
子の形状が一定とならず、更には粒度分布も広くなる等
の欠点を有し、又重合法においては均一な微粒子を得る
ためには重合条件を微妙にコントロールする必要があ
り、重合方法も複雑になるという欠点を有し、更に析出
法では析出した微粒子が凝集しやすく、容易に良好な微
粒子を得ることができない等の欠点を有している。
変性ポリオレフィン系樹脂を溶解させた後、該樹脂に貧
溶媒である溶剤(II)を溶解度限度近くまで添加した
後、該溶液を溶剤(II)の溶媒中に添加して該樹脂を析
出させる方法(特開平6−256529号公報)が提案
されている。
術は、有機溶剤を使うことが必要で、昨今の環境問題を
考慮すれば溶剤の不使用が望まれるところであり、また
微粒子の収率が悪く、新なる改良検討の余地がある。
に鑑みて鋭意研究した結果、溶融成形可能な水溶性高分
子(A)及び熱可塑性樹脂(B)を混合重量比(A)/
(B)=99/1〜30/70(但し、(A)/(B)
の混合重量比が75/25〜30/70の時は下式を満
足するものとする)で混合して溶融成形物を得た後、該
成形物を水と接触させて水溶性高分子(A)を除去する
ことにより、従来の如く溶剤を使うことなく、良好な樹
脂微粒子が高収率で得られるという事実を見いだし、本
発明の完成に至った。 │logηA−logηB│>0.7 (但し、ηA及びηBは(A)及び(B)の230℃、剪
断速度102sec-1における見かけの溶融粘度(Pa・
s)を表す。)
明する。本発明の溶融成形可能な水溶性高分子(A)と
は、水溶性で溶融成形が可能な樹脂であれば特に限定さ
れず、ポリビニルアルコール系樹脂、変性澱粉、ポリエ
チレンオキサイド等が挙げられ、特にポリビニルアルコ
ール系樹脂が好ましく特にオキシアルキレン基含有ポリ
ビニルアルコール系樹脂が好適に用いられる。かかるポ
リビニルアルコール系樹脂は、下記化1で示されるオキ
シアルキレン基を含有するポリビニルアルコール系樹脂
で、より具体的には化1で示されるオキシアルキレン基
を含有するエチレン性不飽和モノマーと酢酸ビニルとの
共重合体をケンすることによって得られる。
又はエチル基)、Xは水素、アルキル基、アルキルエス
テル基、アルキルアミド基、スルホン酸塩基等の有機残
基、nは正の整数)
不飽和モノマーの具体例としては、ポリオキシエチレン
(メタ)アクリレート、ポリオキシプロピレン(メタ)
アクリレート、ポリオキシエチレン(メタ)アクリルア
ミド、ポリオキシプロピレン(メタ)アクリルアミド、
ポリオキシエチレン(1−(メタ)アクリルアミド−
1,1−ジメチルプロピル)エステル、ポリオキシエチ
レン(メタ)アリルエーテル、ポリオキシプロピレン
(メタ)アリルエーテル、ポリオキシエチレンビニルエ
ーテル、ポリオキシプロピレンビニルエーテル等が挙げ
られる。オキシアルキレン単位の付加モル数を示すn
は、いずれの場合も1〜300程度であり、特にnが5
〜50程度が好ましい。上記の中では、ポリオキシエチ
レンアリルエーテルが実用的である。
ール系樹脂は上述のようなオキシアルキレン基を含有す
るエチレン性不飽和モノマーと酢酸ビニルとを共重合し
た後、ケン化することにより得られる。ケン化に当たっ
ては共重合体をアルコールに溶解しアルカリ触媒の存在
下に行なわれる。アルコールとしてはメタノール、エタ
ノール、ブタノール等が挙げられる。アルコール中の共
重合体の濃度は20〜50重量%の範囲から選ばれる。
ケン化触媒としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチラート、カ
リウムメチラート等のアルカリ金属の水酸化物やアルコ
ラートの如きアルカリ触媒を用いる。かかる触媒の使用
量はビニルエステルに対して1〜100ミリモル当量に
することが必要である。又、酸触媒を用いてケン化を行
っても特に差し支えない。
モル%が好ましく、更には60〜100モル%が好まし
く、特に好ましくは70〜100モル%で、重量平均重
合度は200〜2500が好ましく、更には250〜2
300が好ましく、特に好ましくは300〜2000の
範囲で、ケン化度が50モル%未満では水溶性や熱安定
性が低下し、また重量平均重合度が200未満では造膜
性が低下して溶融成形不能となり、逆に2500を越え
ると粘度が高くなり過ぎて溶融成形性が低下して好まし
くない。ケン化により得られたオキシアルキレン基含有
ポリビニルアルコール系樹脂中のオキシアルキレン基の
含有量は1〜50重量%、特に2〜45重量%、なかん
ずく5〜40重量%とすることが好ましい。その含有量
が1重量%未満では溶融成形性が低下し、逆に50重量
%を越えると熱安定性が悪くなって好ましくない。
して、酢酸ビニル以外のビニルエステル、アルキルビニ
ルエーテル、アルキルアリルエーテル、エチレン性不飽
和カルボン酸又はそのエステル・塩・無水物・α−オレ
フィン、塩化ビニル等を30モル%以下程度であれば存
在させてもよい。オキシアルキレン基含有ポリビニルア
ルコール系樹脂は場合により、ポリビニルアルコールに
対するアルキレンオキシドの反応、あるいはポリオキシ
アルキレングリコールに対する酢酸ビニルの重合及びそ
れに引き続くケン化によっても取得できる。
ニルアルコール系樹脂の見かけの溶融粘度ηAは、通常
は230℃、剪断速度102sec-1における(以下、特に
断りのない限り同様)見かけの溶融粘度は10〜100
00Pa・sであることが好ましく、更には20〜90
00Pa・sであることが好ましく、かかるηAが10
Pa・s未満では造膜性に乏しく、逆に10000Pa
・sを越えると溶融成形性が低下して好ましくない。
の溶融成形可能な水溶性高分子(A)と完全に相溶せず
に溶融混合することが可能な熱可塑性樹脂であれば特に
限定されず、例えばポリオレフィン系樹脂、ポリエステ
ル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共
重合体ケン化物、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂
等が挙げられ、中でもポリオレフィン系樹脂、ポリエス
テル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エチレン−酢酸ビニル
共重合体ケン化物が好適に用いられる。
密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエ
チレン、超低密度ポリエチレン、酢酸ビニル,アクリル
酸エステル或いはブテン,ヘキセン,4−メチル−1−
ペンテンなどのα−オレフィン類を共重合したポリエチ
レン、ポリプロピレンホモポリマー、エチレンをグラフ
ト共重合したポリプロピレン、4−メチル−1−ペンテ
ンなどのα−オレフィン類を共重合したポリプロピレ
ン、ポリ−1−ブテン、ポリ4−メチル−1−ペンテ
ン、及び上記ポリオレフィンに不飽和カルボン酸やその
酸無水物,ビニルシラン系化合物,エポキシ基含有化合
物等を共重合或いはグラフト重合してなる変性ポリオレ
フィン系樹脂などが挙げられ、好ましくは高密度ポリエ
チレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超
低密度ポリエチレンが用いられる。
ンテレフタレート、ポリブチレンアジペート、ポリブチ
レンテレフタレート、ポリ(エチレン−2,6−ナフタ
レート)、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンイソ
フタレート、ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレ
ンアジペート共重合体、ポリブチレンテレフタレート/
ポリブチレンアジペート共重合体、ポリブチレンテレフ
タレート/ポリテトラメチレングリコール共重合体、ポ
リエチレンテレフタレート/ポリテトラメチレングリコ
ール共重合体、ポリブチレンテレフタレート/ポリカプ
ロラクトン共重合体、ポリエチレンテレフタレート/ポ
リカプロラクトン共重合体等が用いられる。
ド及びコポリアミドが挙げられ、ホモポリアミドとして
はポリカプラミド(ナイロン6)、ポリ−ω−アミノヘ
プタン酸(ナイロン7)、ポリ−ω−アミノノナン酸
(ナイロン9)、ポリウンデカナミド(ナイロン1
1)、ポリラウリンラクタム(ナイロン12)、ポリエ
チレンジアミンアジパミド(ナイロン2,6)、ポリテ
トラメチレンアジパミド(ナイロン4,6)、ポリヘキ
サメチレンアジパミド(ナイロン6,6)、ポリヘキサ
メチレンセパカミド(ナイロン6,10)、ポリヘキサ
メチレンドデカミド(ナイロン6,12)、ポリオクタ
メチレンアジパミド(ナイロン8,6)、ポリデカメチ
レンアジパミド(ナイロン10,6)、ポリドデカメチ
レンセパカミド(ナイロン10,8)等が挙げられ、コ
ポリアミドとしてはカプロラクタム/ラウリンラクタム
共重合体、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアンモニ
ウムアジペート共重合体、カプロラクタム/ラウリンラ
クタム共重合体、ラウリンラクタム/ヘキサメチレンジ
アンモニウムアジペート共重合体、ヘキサメチレンジア
ンモニウムアジペート/ヘキサメチレンジアンモニウム
セパケート共重合体、エチレンジアンモニウムアジペー
ト/ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート共重合
体、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアンモニウムア
ジペート/ヘキサメチレンジアンモニウムセパケート共
重合体、テレフタル酸/イソフタル酸/ヘキサメチレン
ジアミン共重合体(非晶質ナイロン)、m−キシリレン
アジパミド等が挙げられ、好ましくはテレフタル酸/イ
ソフタル酸/ヘキサメチレンジアミン共重合体(非晶質
ナイロン)、m−キシリレンアジパミド、ポリヘキサメ
チレンドデカミド(ナイロン6,12)、カプロラクタ
ム/ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート共重合
体、カプロラクタム/ラウリンラクタム共重合体が用い
られる。
しては、エチレン含有量20〜60モル%、ケン化度7
0〜100モル%のものが好ましく、更にはエチレン含
有量25〜55モル%、ケン化度80〜100モル%の
ものが好適に用いられる。かかる熱可塑性樹脂(B)の
見かけの溶融粘度ηBも、通常は10〜10000Pa
・sであることが好ましく、更には20〜9000Pa
・sであることが好ましく、かかるηAが10Pa・s
未満では造膜性に乏しく、逆に10000Pa・sを越
えると溶融成形性が低下して好ましくない。
(A)/(B)=99/1〜30/70(好ましくは9
5/5〜30/70、更に好ましくは90/10〜30
/70)で、(A)/(B)が75/25〜30/70
の時はそれぞれの見かけの溶融粘度ηA及びηB(但し、
ηA及びηBは(A)及び(B)の230℃、剪断速度1
02sec-1における見かけの溶融粘度(Pa・s)を表
す。)が│logηA−logηB│>0.7(好ましくは2≧
│logηA−logηB│>0.7)の関係を満足する必要が
ある。
と、樹脂微粒子の生産性が低下して実用的でなくなり、
逆に30/70未満では(B)がマトリックスとなって
樹脂微粒子を得ることができず不適である。また、
(A)/(B)が75/25〜30/70の範囲におい
て、│logηA−logηB│≦0.7の時も(B)がマトリ
ックスとなって樹脂微粒子を得ることができず不適であ
る。更にηA及びηBの大小関係は特に限定されないが、
ηA≧ηBの関係を有するほうが本発明の目的を達成する
うえでは有利である。
(B)に、更に(A)に親和性を付与することを目的と
して変性ポリオレフィン系樹脂(C)を混合することが
できる。かかる変性ポリオレフィン系樹脂(C)として
は、上記のポリオレフィン系樹脂(A)に不飽和カルボ
ン酸やその酸無水物、ニルシラン系化合物、エポキシ基
含有化合物等を共重合或いはグラフト重合してなる変性
ポリオレフィン系樹脂などが挙げられ、より具体的には
無水マレイン酸変性ポリオレフィン系樹脂等が好適に用
いられる。
溶融粘度指数(温度210℃、荷重2160gにおけ
る)は特に限定されないが、上記(B)との混合性を考
慮すれば、(B)の溶融粘度指数との差を100g/1
0分以下(更には80g/10分以下)とすることが望
ましい。また、変性ポリオレフィン系樹脂(C)の混合
量は(A+B)の合計量に対して0.1〜30重量%が
好ましく、更には0.5〜25重量%が好ましく、
(C)が0.1重量%未満では樹脂微粒子表面への極性
基の導入が不十分で親和性を十分付与することができ
ず、逆に30重量%を越えると粘度が増大して溶融成形
が困難となり好ましくない。
混合して溶融成形物を得る方法としては特に限定されず
公知の方法が採用され得る。例えば、(A)と(B)
(と(C))を混合する方法としては、ドライブレン
ド、溶融ブレンド等の公知の混合方法を採用することが
でき、また溶融成形物を得るには、公知の溶融成形方
法、例えば押出成形法、射出成形法、ブロー成形法等が
採用できる。以下、二軸押出成形機による押出成形法に
ついて具体的に説明するが、本発明はこの方法に限定さ
れるものではない。
(A)と(B)(と(C))の混合物を二軸押出成形機
(例えば、プラスチックス工学研究所社製、BT−30
−S2−42−L等)を用いて、シリンダー径30〜1
50mm、シリンダー温度190〜220℃、ヘッド温
度180〜220℃程度の条件で成形物を得るのであ
る。かかる成形物の形状は特に限定されず、ストランド
状、ペレット状、フィルム状等任意であるが、後の
(A)の除去処理の効率を考慮すればペレット状が好ま
しい。
(好ましくは30〜80℃)の(温)水浴中で水と接触
させて成形物中の(A)成分を溶出させるのである。か
かる(温)水浴中での成形物と(温)水との接触時間
は、(A)及び(B)(更には(C))の混合組成やフ
ィルム厚さにより一概に断言できないが、0.5〜12
0分が好ましく、更には0.5〜100分である。かく
して平均粒径0.5〜10μmの熱可塑性樹脂微粒子が
得られ、各種充填剤、化粧品、トナー等の用途に幅広く
利用することができる。
に説明する。尚、実施例中、「部」、「%」とあるの
は、特にことわりのない限り重量基準を示す。 実施例1 オキシアルキレン基含有量14重量%、ケン化度93モ
ル%、重量平均重合度390、見かけの溶融粘度ηA3
50Pa・sの変性ポリビニルアルコール系樹脂(A)
と見かけの溶融粘度ηB2000Pa・sの線状低密度
ポリエチレン(出光石油化学(株)製、「出光ポリエチレ
ン−L 0134」、溶融粘度指数;1g/10分)
(B)を(A)/(B)=60/40(重量比)の割合
(│logηA−logηB│=│2.54−3.30│=0.
76)で二軸押出機(プラスチックス工学研究所社製、
BT−30−S2−42−L)を用いて、シリンダー径
30mm、シリンダー温度210℃、ヘッド温度200
℃の条件にて溶融混合して直径3mm程度のストランド
を成形し、その後80℃の温水浴中に30分間浸漬させ
て(A)を溶出させたところ、平均粒径3μmの線状低
密度ポリエチレン微粒子を収率95%で得ることができ
た。
製作所のキャピログラフPMD−Cを用い、キャピラリ
ー径=1mm,キャピラリー長=10mmの条件で測定
し、得られた樹脂微粒子の平均粒径は走査型電子顕微鏡
(日本電子社製、JST−5200)を用いて調べた。
また、樹脂微粒子の収率(%)は、(B)または(B+
C)成分に対する得られた樹脂微粒子の重量%で算出し
た。
ステル系樹脂(東レデュポン(株)製、「ハイトレル 5
577」、見かけの溶融粘度ηB2100Pa・s)を
用いた(│logηA−logηB│=│2.54−3.32│
=0.78)以外は同様に行い、平均粒径4μmのポリ
エステル微粒子を収率93%で得ることができた。
ミド系樹脂(三菱化学(株)製、「NOVAMID X2
1」、見かけの溶融粘度ηB2000Pa・s)を用い
た(│logηA−logηB│=│2.54−3.30│=
0.76)以外は同様に行い、平均粒径4μmのポリア
ミド(アモルファスナイロン)微粒子を収率93%で得
ることができた。
ン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(エチレン含有量38
モル%、ケン化度99.6モル%、見かけの溶融粘度η
B2300Pa・s)を用いた(│logηA−logηB│=
│2.54−3.36│=0.82)以外は同様に行
い、平均粒径9μmのエチレン−酢酸ビニル共重合体ケ
ン化物微粒子を収率90%で得ることができた。
/20とした以外は同様に行い、平均粒径4μmの線状
低密度ポリエチレン微粒子を収率90%で得ることがで
きた。
リオレフィン系樹脂(三井石油化学工業(株)製、「Ad
omer NF500」、溶融粘度指数;1.8g/1
0分)を更に10部混合した以外は同様に行い、平均粒
径3μmの低密度ポリエチレン微粒子を収率87%で得
ることができた。
比を80/20/5とした以外は同様に行い、平均粒径
4μmの低密度ポリエチレン微粒子を収率90%で得る
ことができた。
(A)/(B)=99.5/0.5(重量比)とした以
外は同様に行ったが、線状低密度ポリエチレン微粒子の
分別回収が非常に困難で実質的に樹脂微粒子を得ること
ができなかった。
(A)/(B)=20/80(重量比)とした以外は同
様に行ったが、低密度ポリエチレン微粒子は得られなか
った。
有量14重量%、ケン化度93モル%、重量平均重合度
530、見かけの溶融粘度ηA1000Pa・sの変性
ポリビニルアルコール系樹脂とした(│logηA−logηB
│=│3.00−3.30│=0.30)以外は同様に
行ったが、多孔質のペレットとなり、低密度ポリエチレ
ン微粒子の平均粒径は5μmで収率は3%であった。
を有する溶融成形可能な水溶性高分子及び熱可塑性樹脂
を混合して溶融成形物とした後、該成形物を水と接触さ
せて該水溶性高分子を除去しているため、従来の如く溶
剤を使用することなく、平均粒径0.5〜10μm程度
の樹脂微粒子を効率よく得ることができ、得られた樹脂
微粒子は充填剤用、化粧用、トナー用等の用途に幅広く
利用することができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 溶融成形可能な水溶性高分子(A)及び
熱可塑性樹脂(B)を混合重量比(A)/(B)=99
/1〜30/70(但し、(A)/(B)の混合重量比
が75/25〜30/70の時は下式を満足するものと
する)で混合して溶融成形物を得た後、該成形物を水と
接触させて水溶性高分子(A)を除去することを特徴と
する樹脂微粒子の製造法。 │logηA−logηB│>0.7 (但し、ηA及びηBは(A)及び(B)の230℃、剪
断速度102sec-1における見かけの溶融粘度(Pa・
s)を表す。) - 【請求項2】 溶融成形可能な水溶性高分子(A)がオ
キシアルキレン基含有ポリビニルアルコール系樹脂であ
ることを特徴とする請求項1記載の樹脂微粒子の製造
法。 - 【請求項3】 熱可塑性樹脂(B)がポリオレフィン系
樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体ケン化物から選ばれる少なくと
も1種であることを特徴とする請求項1または2記載の
樹脂微粒子の製造法。 - 【請求項4】 更に変性ポリオレフィン系樹脂(C)を
混合したことを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の
樹脂微粒子の製造法。 - 【請求項5】 変性ポリオレフィン系樹脂(C)の混合
量が(A+B)の合計量に対して0.1〜20重量%で
あることを特徴とする請求項4記載の樹脂微粒子の製造
法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP34719395A JP3574249B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 樹脂微粒子の製造法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34719395A JP3574249B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 樹脂微粒子の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09165457A true JPH09165457A (ja) | 1997-06-24 |
JP3574249B2 JP3574249B2 (ja) | 2004-10-06 |
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ID=18388558
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JP3574249B2 (ja) |
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