JPH0959390A - 球状重合体粒子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビニル系重合体および／またはゴム変性ビニ
ル系重合体のラテックスを、水系において攪拌しつつ凝
固することにより得られる、微細で、粒度分布が狭く、
かつ平均真球度の高い球状重合体粒子および該重合体粒
子を、工業的に極めて高効率に製造する方法を提供す
る。 【解決手段】 球状重合体粒子は、平均粒子径が０．０
５〜０．５ｍｍ、粒度分布の広がりが２以下、かつ平均
真玉度が０．７以上であることを特徴とする。前記球状
重合体粒子は、凝固温度、凝固剤濃度、最大攪拌速度お
よび凝固時間が特定の条件を満足するように、前記重合
体ラテックスを凝固することにより製造される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビニル系重合体お
よび／またはゴム変性ビニル系重合体のラテックスを、
水系において凝固して得られる重合体粒子およびその製
造方法に関し、さらに詳しくは微細で、粒度分布の狭い
球状重合体粒子およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば乳化重合法等により得られ
るビニル系重合体あるいはゴム変性ビニル系重合体のラ
テックスから重合体を回収する際には、一般に該ラテッ
クスを凝固剤により凝固して、粉末状あるいは球状の重
合体を得ている。重合体ラテックスから重合体を回収す
る最も一般的な方法は、重合体ラテックスと凝固剤溶液
とを凝固槽に連続的に供給し、攪拌して凝固する方法で
あるが、この方法により回収される重合体は不定形で、
微粉粒子も相当量含まれるため、ろ過時のフィルターの
目詰まりや脱水効率の低下を来たし、ペレット化する際
の押出機内での喰い込み不良や輸送時のブリッジ発生を
来たしやすく、さらには粉塵による火災あるいは爆発や
環境悪化のおそれもあり、取扱性、生産性、安全性等種
々の面で問題があった。また第２の方法として、重合体
ラテックスを凝固剤溶液とともに脱水スリット付二軸押
出機に供給し、混練して凝固する方法（特公昭５９−３
７０２１号公報参照）が知られているが、この方法では
乳化剤、凝固剤等を回収重合体から除去するための水洗
効率が低く、不純物が回収重合体中に残り、最終製品の
品質を低下させるという欠点がある。さらに第３の方法
として、凝固剤溶液を凝固室内にミスト状に噴霧して、
重合体ラテックスの液滴と空間で接触させ、凝固する方
法（特開昭５８−８７１０２号公報参照）も知られてい
るが、この方法では装置の大型化が避けられず、また凝
固室内も汚れやすいため保守が煩雑となり、工業的に実
施する上で問題がある。このような問題を解決するた
め、本出願人は既に、凝固温度、凝固剤濃度あるいは攪
拌速度を特定することにより、回収重合体の粒子径ある
いはそれと粒度分布を制御する方法（特開平６−２５６
４０５号公報、特開平７−１３８３７６号公報参照）を
提案した。しかしながら、これらの方法も重合体粒子の
平均粒子径が比較的大きく、また真球度も十分でないた
め、特に流動性の面でさらなる改善が求められている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ビニ
ル系重合体および／またはゴム変性ビニル系重合体のラ
テックスを、水系において凝固することにより得られ
る、微細で、粒度分布が狭く、かつ平均真球度の高い球
状重合体粒子、および該重合体粒子を工業的に極めて有
利に製造する方法を提供することにある。

【０００４】

【課題の解決手段】本発明の要旨は、第一に、ビニル系
重合体および／またはゴム変性ビニル系重合体のラテッ
クスを、水系において攪拌しつつ凝固して得られる粒子
であって、その平均粒子径が０．０５〜０．５ｍｍ、粒
度分布の広がりが２以下、かつ平均真球度が０．７以上
であることを特徴とする球状重合体粒子、からなる。

【０００５】本発明の要旨は、第二に、ビニル系重合体
および／またはゴム変性ビニル系重合体のラテックス
を、水系において攪拌しつつ、下記（イ）〜（ニ）の条
件で凝固することを特徴とする前記球状重合体粒子の製
造方法、からなる。 （イ）凝固温度（℃） （Ｔｍ−２０）≦凝固温度≦（Ｔｍ＋３０） 但し、Ｔｍは処理される重合体の軟化点（℃）。 （ロ）凝固剤濃度（ミリモル／リットル） （ｉ） 凝固剤が塩である場合、該塩中のカチオンの価
数により、次のように定める。 １価の場合：Ｃ₀ ≦凝固剤濃度≦Ｃ₀ ＋２０００ ２価の場合：Ｃ₀ ≦凝固剤濃度≦Ｃ₀ ＋３０ ３価の場合：Ｃ₀ ≦凝固剤濃度≦Ｃ₀ ＋１０ 但し、Ｃ₀ は凝析値（ミリモル／リットル）。 （ii） 凝固剤が酸である場合、 Ｃ₀ ≦凝固剤濃度≦Ｃ₀ ＋３０ 但し、Ｃ₀ は凝析値（ミリモル／リットル）。 （iii) 凝固剤が、カチオン価数の異なる塩および酸の
群の２種以上の混合物である場合、 Ｃ(m) ≦換算凝固剤濃度≦Ｃ(m) ＋３０ 但し、換算凝固剤濃度はカチオンが２価の凝固剤濃度に
換算した凝固剤濃度、Ｃ(m) は換算凝固剤濃度による凝
析値。 （ハ）最大攪拌速度（ｃｍ／秒） ５０ｃｍ／秒≦最大攪拌速度≦８００ｃｍ／秒 （ニ）凝固時間（分） １分≦凝固時間

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。重合体ラテックス（Ａ） 本発明の球状重合体粒子は、ビニル系重合体および／ま
たはゴム変性ビニル系重合体のラテックス（以下、「重
合体ラテックス（Ａ）」という。）を、水系において攪
拌しつつ凝固して得られるものである。重合体ラテック
ス（Ａ）は、通常、ビニル系単量体を、ゴム状重合体の
非存在下または存在下で乳化重合することにより製造さ
れる。重合体ラテックス（Ａ）を製造する際に使用され
るビニル系単量体は特に限定されるものではなく、目的
とするビニル系重合体あるいはゴム変性ビニル系重合体
の特性に応じて適宜選択されるが、例えばアクリル酸、
メタクリル酸、α−クロロアクリル酸、マレイン酸、無
水マレイン酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸（無水
物）類；メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ
−プロピルアクリレート、ｉ−プロピルアクリレート、
ｎ−ブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレー
ト、ｔ−ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレ
ート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、
ｎ−プロピルメタクリレート、ｉ−プロピルメタクリレ
ート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタ
クリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、シクロヘキシ
ルメタクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル類；
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロア
クリロニトリル、α−シアノアクリロニトリル等のシア
ン化ビニル系単量体；アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメトキシアクリルアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジメトキシメタクリルアミド等の（メタ）
アクリルアミド類；マレイミド、Ｎ−フェニルマレイミ
ド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド系単
量体；スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエ
ン、クロロスチレン、ビニルピリジン等の芳香族ビニル
系単量体；ふっ化ビニル、塩化ビニル、臭化ビニル、塩
化ビニリデン等のハロゲン化ビニル系単量体；酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類；エチレ
ン等を挙げることができる。これらのビニル系単量体
は、単独でまたは２種以上を混合して使用することがで
きる。本発明における好ましいビニル系単量体は、（メ
タ）アクリル酸エステル類、シアン化ビニル系単量体、
芳香族ビニル系単量体であり、さらに好ましくは（メ
タ）アクリル酸エステル類、シアン化ビニル系単量体お
よび芳香族ビニル系単量体の群の少なくとも２種の混合
物である。また前記ビニル系単量体とともに、例えばマ
レイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイ
ミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド系
単量体を併用することにより、特に耐熱性に優れたビニ
ル系重合体およびゴム変性ビニル系重合体を得ることが
できる。

【０００７】また、ゴム変性ビニル系重合体を製造する
際に使用されるゴム状重合体も特に限定されるものでは
なく、目的とするゴム変性ビニル系重合体の特性に応じ
て適宜選択されるが、例えば天然ゴム、ポリブタジエ
ン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、好ましくはス
チレン含量５〜６０重量％のスチレン−ブタジエンゴ
ム、スチレン−イソプレンゴム、アクリロニトリル−ブ
タジエンゴム、（メタ）アクリル酸エステル−ブタジエ
ンゴム、（メタ）アクリル酸エステル−イソプレンゴ
ム、アクリル系ゴム、エチレン−α−オレフイン系ゴ
ム、エチレン−α−オレフイン−非共役ジエン系ゴム、
スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−イ
ソプレンブロック共重合体、水素化ブタジエン系（共）
重合体、水素化イソプレン系（共）重合体、カルボキシ
ルラバー、エチレン系アイオノマー、シリコーン系ゴム
等を挙げることができる。これらのゴム状重合体は、単
独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
本発明における好ましいゴム状重合体は、ポリブタジエ
ン、スチレン−ブタジエンゴム、アクリル系ゴム、好ま
しくは不飽和基を含有するシリコーン系ゴムである。本
発明におけるゴム変性ビニル系重合体の具体例として
は、ブタジエン系ゴム変性ポリスチレン、ブタジエン系
ゴム変性アクリロニトリル−スチレン樹脂、ブタジエン
系ゴム変性メチルメタクリレート−アクリロニトリル−
スチレン樹脂、ブタジエン系ゴム変性メチルメタクリレ
ート−スチレン樹脂、ブタジエン系ゴム変性ポリメチル
メタクリレート、ブタジエン系ゴム変性メチルメタクリ
レート−アクリロニトリル樹脂、アクリル系ゴム変性ポ
リスチレン、アクリル系ゴム変性アクリロニトリル−ス
チレン樹脂、アクリル系ゴム変性メチルメタクリレート
−アクリロニトリル−スチレン樹脂、アクリル系ゴム変
性ポリメチルメタクリレート、アクリル系ゴム変性メチ
ルメタクリレート−アクリロニトリル樹脂等を挙げるこ
とができる。ゴム変性ビニル系重合体ラテックスにおけ
る全重合体成分に対するゴム状重合体の含量は、通常、
８０重量％以下、好ましくは６０重量％以下、さらに好
ましくは５５重量％以下、特に好ましくは４５重量％以
下であり、就中４０重量％以下のものを用いる場合に最
も優れた効果が達成される。本発明においては、重合体
ラテックス（Ａ）としてゴム変性ビニル系重合体ラテッ
クスを使用することにより、目的とする球状重合体粒子
を特に効率よく得ることができる。

【０００８】重合体ラテックス（Ａ）を製造する乳化重
合において使用される乳化剤としては、例えばアルキル
硫酸塩、アルキルアリール硫酸塩、ポリオキシエチレン
アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキル
フェニルエーテル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アル
キルアリールスルホン酸塩、ホルムアルデヒド縮合ナフ
タレンスルホン酸塩、アルキルりん酸塩、ポリオキシア
ルキレンアルキルエーテルりん酸塩、ポリオキシアルキ
レンアルキルフェニルエーテルりん酸塩等のアニオン性
乳化剤；ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、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アル
キルアリールエーテル、グリセリン脂肪酸エステル、ソ
ルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタ
ン脂肪酸エステル等のノニオン性乳化剤；ふっ素系乳化
剤；反応性乳化剤等を挙げることができる。これらの乳
化剤は、単独でまたは２種以上を混合して使用すること
ができる。重合体ラテックス（Ａ）の固形分濃度は、通
常、１０〜５０重量％、好ましくは２０〜４０重量％で
ある。

【０００９】球状重合体粒子の製造方法 本発明における球状重合体粒子の製造方法は、前記重合
体ラテックス（Ａ）を、水系において攪拌しつつ、下記
（イ）〜（ニ）の条件で凝固することからなる。 （イ） 凝固温度（℃）は、Ｔｍを処理される重合体の
軟化点（℃）として、 （Ｔｍ−２０）≦凝固温度≦（Ｔｍ＋３０）、 好ましくは（Ｔｍ−１０）≦凝固温度≦（Ｔｍ＋１０）
である。ここで、軟化点（Ｔｍ）は、処理される重合体
ラテックス（Ａ）から回収した重合体を乾燥したのち、
ＪＩＳ Ｋ７２０６に準拠して測定したビカット軟化点
である。この場合、凝固温度が（Ｔｍ−２０）より低い
と、微粉が生成し、一方（Ｔｍ−２０）より高いと、凝
固粒子が融着しやすくなり、粗大粒子が生成したり、凝
固粒子スラリーの濃度を高くすることが困難となったり
する。凝固処理系の加熱は、凝固槽に設けた加熱ジャケ
ット、加熱パイプ、誘電加熱装置等の適宜の加熱手段に
より実施することができる。

【００１０】（ロ） 凝固剤濃度（ミリモル／リット
ル）は、Ｃ₀ を凝析値（ミリモル／リットル）として、
下記（ｉ）〜 (iii)のように定める。 （ｉ） 凝固剤が塩である場合、該塩中のカチオンの価
数に応じて、 １価の場合：Ｃ₀ ≦凝固剤濃度≦Ｃ₀ ＋２０００、 好ましくはＣ₀ ≦凝固剤濃度≦Ｃ₀ ＋１５００； ２価の場合：Ｃ₀ ≦凝固剤濃度≦Ｃ₀ ＋３０、 好ましくはＣ₀ ≦凝固剤濃度≦Ｃ₀ ＋２０； ３価の場合：Ｃ₀ ≦凝固剤濃度≦Ｃ₀ ＋１０、 好ましくはＣ₀ ≦凝固剤濃度≦Ｃ₀ ＋８； （ii） 凝固剤が酸である場合、 Ｃ₀ ≦凝固剤濃度≦Ｃ₀ ＋３０、 好ましくはＣ₀ ≦凝固剤濃度≦Ｃ₀ ＋２０； （iii) 凝固剤が、カチオン価数の異なる塩および酸の
群の２種以上の混合物である場合、混合凝固剤濃度をカ
チオンが２価の凝固剤の濃度に換算した換算凝固剤濃度
Ｃ(conv)で表し、混合凝固剤の換算凝固剤濃度による凝
析値をＣ(m) として、 Ｃ(m) ≦換算凝固剤濃度≦Ｃ(m) ＋３０、 好ましくはＣ(m) ≦換算凝固剤濃度≦Ｃ(m) ＋２０。 ここで、凝析値（Ｃ₀)は、使用される重合体ラテックス
を濃度０．２０重量％に水で希釈し、このラテックス１
０ｃｃを試験管にとり、濃度を変えた凝固剤水溶液１０
ｃｃを添加して十分攪拌し、３０℃の恒温槽内に静置し
た１時間後の沈澱の有無を調べたとき、沈澱が生じる凝
固剤水溶液の最低濃度（ミリモル／リットル）である。
また、換算凝固剤濃度Ｃ(conv)は、下記式で表される。 Ｃ(conv)＝a(Ｃ₂ ／Ｃ₁)＋ｂ＋c(Ｃ₂ ／Ｃ₃)＋d(Ｃ₂ ／
Ｃ₄) 但し、Ｃ₁ はカチオンが１価の塩からなる凝固剤の凝析
値（ミリモル／リットル）、ａは該凝固剤の濃度（ミリ
モル／リットル）；Ｃ₂ はカチオンが２価の塩からなる
凝固剤の凝析値（ミリモル／リットル）、ｂは該凝固剤
の濃度（ミリモル／リットル）；Ｃ₃ はカチオンが３価
の塩からなる凝固剤の凝析値（ミリモル／リットル）、
ｃは該凝固剤の濃度（ミリモル／リットル）；Ｃ₄ は酸
からなる凝固剤の凝析値（ミリモル／リットル）、ｄは
該凝固剤の濃度（ミリモル／リットル）である。この場
合、（換算）凝固剤濃度が前記下限未満であると、凝固
が不十分となって、未凝固物が残存し、一方前記上限を
超えると、微粉が生成する。本発明における凝固剤濃度
は、従来の重合体ラテックスの凝固に採用されている濃
度より低く、経済的に有利である。これは、本発明にお
ける他の（イ）、（ハ）および（ニ）の凝固条件と組合
せることによって始めて可能となったものである。

【００１１】（ハ） 最大攪拌速度（ｃｍ／秒）は、 ５０ｃｍ／秒≦最大攪拌速度≦８００ｃｍ／秒、 好ましくは１００ｃｍ／秒≦最大攪拌速度≦７００ｃｍ
／秒である。 ここで、最大攪拌速度とは、採用された攪拌手段の移動
速度あるいは回転速度が最大となる箇所での攪拌速度を
意味し、例えば攪拌翼の場合、通常、攪拌翼の先端速度
が最大攪拌速度となる。この場合、最大攪拌速度が５０
ｃｍ／秒未満であると、粒子が大きくなり過ぎて、粒子
径３ｍｍ以上の粗大粒子を生成し、粒度分布が広くなっ
て、重合体粒子が不均一となり、一方８００ｃｍ／秒を
超えると、平均粒子径が０．０５ｍｍ未満となり、本発
明の効果が十分達成されない。本発明においては、最大
攪拌速度を調節することにより、重合体粒子の平均粒子
径を制御することができる。本発明において使用される
攪拌手段としては、前記（ハ）最大攪拌速度の条件を達
成できる限り特に限定されるものでないが、好ましくは
攪拌翼であり、例えばパドル翼、タービン翼、プロペラ
翼、ゲートタイプ、ディスク翼翼等の一般に用いられて
いる攪拌翼を挙げることができる。また、凝固槽内に邪
魔板等の補助攪拌手段を付設することもできる。

【００１２】（ニ） 凝固時間（分）は、 １分≦凝固時間、好ましくは２分≦凝固時間、さらに好
ましくは３分≦凝固時間、特に好ましくは４分≦凝固時
間、最も好ましくは５分≦凝固時間である。 この場合、凝固時間が１分未満であると、充分造粒させ
ることが困難となり、球状の重合体粒子が得られず、ま
た粒度分布も広くなる。なお、ここでいう凝固時間と
は、連続運転の場合、凝固槽内での重合体の平均滞留時
間を意味する。本発明における凝固時間には、目的とす
る重合体粒子を得る観点では、本質的に上限がないが、
必要以上に凝固処理を続けるのは、重合体の色相等を損
なうおそれがあり、また生産性も低下するので、凝固時
間は、通常、３０分程度以下、好ましくは２０分以下で
ある。本発明の球状重合体粒子の製造方法においては、
前記（イ）〜（ニ）の条件が満足されなければならない
が、各条件の好ましい組合せは実験により設定すことが
できる。

【００１３】さらに本発明においては、凝固した重合体
粒子の機械的強度、かさ密度等の粒体特性を改善するた
め、凝固処理に引き続いて加熱処理を行なうことができ
る。この加熱処理により、重合体粒子の真球度がさらに
改善される。前記加熱処理は、そのまま凝固槽内で行な
ってもよく、また凝固粒子を別の処理槽に導入して行な
ってもよい。別の処理槽で加熱処理を行なう場合、凝固
粒子を凝固処理の水系媒体から分離しないでそのまま処
理することが好ましい。このような加熱処理の好ましい
条件は、処理温度（℃）がＴｍ≦処理温度≦（Ｔｍ＋５
０）、さらに好ましくは（Ｔｍ＋１０）≦処理温度≦
（Ｔｍ＋４０）であり、処理時間（分）が５分≦処理時
間≦１８０分、さらに好ましくは１０分≦処理時間≦１
２０分である。また加熱処理時の攪拌速度は、凝固粒子
が融着や破砕を来さない限り特に限定されないが、凝固
処理時の攪拌速度と同等以上とすることが好ましい。こ
の場合、処理温度がＴｍより低いと、かさ密度の増加や
凝固粒子中の含水率の低減等の改善効果が充分発揮され
ず、一方（Ｔｍ＋５０）より高いと、凝固粒子同士が融
着して凝塊を生成し、円滑な運転や凝固粒子スラリーの
濃度を高くすることが困難となる。また、処理時間が５
分未満であると、かさ密度の増加や凝固粒子中の含水率
の低減等の改善効果が充分発揮されず、一方１８０分を
超えると、重合体の色相等を損なうおそれがあり、また
生産性も低下する。なお、ここでいう加熱処理時間と
は、連続運転の場合、処理槽内での重合体の平均滞留時
間を意味する。その後、得られた球状重合体粒子を、例
えば遠心脱水、流動乾燥、噴霧乾燥、ろ過等の適宜の方
法により脱水し、必要に応じて水洗、乾燥する。

【００１４】本発明において使用される凝固剤は、水溶
性の酸または塩である。このような凝固剤としては、例
えば塩酸、硝酸、硫酸等の無機酸；ぎ酸、酢酸、しゅう
酸等の有機酸；前記酸の１価金属塩、例えば塩化ナトリ
ウム、塩化カリウム、硝酸ナトリウム等；前記酸の２価
金属塩、例えば塩化カルシウム、硝酸カルシウム、硫酸
マグネシウム、硫酸第一鉄等；前記酸の３価金属塩、例
えば塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム等を挙げるこ
とができる。これらの凝固剤は、単独でまたは２種以上
を混合して使用することができる。本発明における凝固
剤としては、無機酸および多価金属塩が好ましく、さら
に好ましくは硫酸、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム
であり、特に好ましくは塩化カルシウム、硫酸マグネシ
ウムであり、就中塩化カルシウムが最も好ましい。また
本発明においては、前記凝固剤とともに高分子凝集剤、
例えばポリアクリルアミド、アクリル酸−アクリルアミ
ド共重合体（塩）、ポリ（メタ）アクリル酸（塩）、カ
ルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス等を併用することもできる。

【００１５】球状重合体粒子 本発明の球状重合体粒子は、重合体ラテックス（Ａ）
を、水系において攪拌しつつ凝固して得られる粒子であ
って、その平均粒子径、粒度分布の広がりおよび平均真
球度が下記要件を満足する粒子である。球状重合体粒子
の平均粒子径は０．０５〜０．５ｍｍ、好ましくは０．
１〜０．５ｍｍである。ここで、平均粒子径は、レーザ
回析／散乱式粒度分布測定装置を用いて測定し、また平
均粒子径が１ｍｍを超える粒子については、画像解析に
より測定した。この場合、平均粒子径が０．０５ｍｍ未
満であると、性状が微粉体的となって取扱性が低下し、
一方０．５ｍｍを超えると、凝固粒子スラリーが輸送配
管内で閉塞しやすく、工業化が困難となり、また卵形の
凝固粒子が多くなって、真球度も低下する。球状重合体
粒子の粒度分布の広がりは２以下、好ましくは０．７〜
１．５である。ここで、粒度分布の広がりは、下記式で
定義される。 粒度分布の広がり＝（ｄ₉₀−ｄ₁₀）／ｄ₅₀ 但し、ｄ₉₀、ｄ₅₀およびｄ₁₀は、各粒子径毎にそれより
小さい粒子の積算量（重量％）を測定したとき、それぞ
れ９０重量％、５０重量％および１０重量％の積算量に
対応する粒子径である。本発明の球状重合体粒子は、粒
度分布の広がりが２以下で、粒子の大きさが均一とな
り、微粉や粗大粒子が極めて少ない。球状重合体粒子の
平均真球度は０．７以上、好ましくは０．８〜１．０で
ある。ここで、真球度は、下記式で定義される。 真球度＝粒子の短径／粒子の長径 本発明の球状重合体粒子は、平均真球度が０．７以上
で、形状が球に近い均一なものである。また、本発明の
球状重合体粒子は、真球度０．７以上の粒子を、通常、
８０重量％以上、好ましくは９０重量％以上、さらに好
ましくは９５重量％以上含有する。本発明の球状重合体
粒子は、平均粒子径、粒度分布の広がりおよび平均真球
度が前記要件を満足することにより、従来の凝固方法に
より得られる重合体粒子に比べて、輸送工程やペレット
化工程での取扱性、押出機内での喰い込み性、および流
動性が著しく優れ、生産性が高く、また安全性や環境保
全の面でも問題のないものとなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。但し本発明は、この実施の形態および例示した実
施例に限定されるものではない。本発明における球状重
合体粒子の製造方法の一例を、より具体的に次に示す。
重合体ラテックス（Ａ）、凝固剤および必要に応じて供
給される水を別々に、（ロ）凝固剤濃度の条件を満たす
ように、攪拌翼を備えた凝固槽に連続的あるいは回分的
に供給する。その際、凝固槽内は（イ）凝固温度および
（ハ）攪拌速度の条件に維持する。なお、供給される各
成分は、予め（イ）凝固温度に加熱しておいてもよい。
凝固処理を（ニ）凝固時間を満足する時間だけ行なっ
て、重合体ラテックス（Ａ）を凝固させ、本発明の球状
重合体粒子を得る。重合体粒子の流動性は、「ケミカル
エンジニアリング(Cemical Engineering) 」(1965 年
1月18日発行) 、 163〜168 頁に記載された方法によ
り、「安息角」、「圧縮度」、「スパチュラ角」および
「均一度（または凝集度）」の４つの値を測定し、それ
らの値から換算表にしたがって点数を付与し、その総和
で表される流動性指数により評価した。この流動性指数
が大きいほど、重合体粒子の流動性が優れることを意味
する。ちなみに本発明の球状重合体粒子は、流動性指数
が７５以上である。

【００１７】

【実施例】

実施例１ 重合体ラテックス（Ａ）として、ポリブタジエンラテッ
クスの存在下で、メチルメタクリレート、スチレンおよ
びアクリロニトリルを、乳化剤としてＮ−メチル−Ｎ−
オレイルタウリンナトリウムを用いて乳化グラフト共重
合して得られた、ブタジエン１０重量％、メチルメタク
リレート５７重量％、スチレン２３重量％およびアクリ
ロニトリル１０重量％からなるゴム変性ビニル系重合体
を用いた。このゴム変性ビニル系重合体ラテックスは、
固形分濃度が３０重量％であり、その０．２重量％塩化
カルシウム水溶液による凝析値（Ｃ₀ ）が１５ミリモル
／リットル、軟化点（Ｔｍ）が９０℃であった。２段傾
斜パドル翼（翼径１４ｃｍ）を備えた内容積１０リット
ルの凝固槽に、前記グラフト共重合体ラテックスを３０
０ミリリットル／分、凝固剤として２重量％塩化カルシ
ウム水溶液を１２０ミリリットル／分、イオン交換水を
５８０ミリリットル／分の速度で連続的に供給し、凝固
した重合体粒子スラリーを連続的に排出して、凝固を行
なった。このとき、凝固槽内の凝固剤濃度は２０ミリモ
ル／リットルであった。また、凝固槽の温度はジャケッ
ト加熱により９０℃に保持し、攪拌速度は攪拌翼先端速
度として３００ｃｍ／秒に保持し、重合体の凝固槽内で
の平均滞留時間は１０分であった。凝固槽から排出され
た重合体粒子スラリーを、１１０℃で４０分間加熱処理
したのち、重合体粒子を遠心脱水機により分離して、水
洗、乾燥を行ない、球状重合体粒子を得た。得られた球
状重合体粒子の評価結果を、表−１に示す。 実施例２ 凝固剤濃度が３０ミリモル／リットルとなるように、２
重量％塩化カルシウム水溶液を１７０ミリリットル／
分、イオン交換水を５３０ミリリットル／分の速度で供
給した以外は、実施例１と同様にして処理した。得られ
た球状重合体粒子の評価結果を、表−１に示す。 実施例３ 攪拌翼先端速度を５００ｃｍ／秒に変更した以外は、実
施例１と同様にして処理した。得られた球状重合体粒子
の評価結果を、表−１に示す。 実施例４ ゴム変性ビニル系重合体の凝固槽内での平均滞留速度が
２分となるように、ゴム変性ビニル系重合体ラテックス
を１５００ミリリットル／分、２重量％塩化カルシウム
水溶液を６００ミリリットル／分、イオン交換水を２９
００ミリリットル／分の速度で供給した以外は、実施例
１と同様にして処理した。得られた球状重合体粒子の評
価結果を、表−１に示す。

【００１８】比較例１ 凝固温度を６０℃に変更した以外は、実施例１と同様に
して処理した。得られた球状重合体粒子の評価結果を、
表−２に示す。 比較例２ 凝固温度を１３０℃に変更した以外は、実施例１と同様
にして処理した。得られた球状重合体粒子の評価結果
を、表−２に示す。 比較例３ 凝固剤濃度が５ミリモル／リットルとなるように、２重
量％塩化カルシウム水溶液を３０ミリリットル／分、イ
オン交換水を６７０ミリリットル／分の速度で供給した
以外は、実施例１と同様にして処理した。得られた球状
重合体粒子の評価結果を、表−２に示す。 比較例４ 凝固剤濃度が６０ミリモル／リットルとなるように、２
重量％塩化カルシウム水溶液を３４０ミリリットル／
分、イオン交換水を３６０ミリリットル／分の速度で供
給した以外は、実施例１と同様にして処理した。得られ
た球状重合体粒子の評価結果を、表−２に示す。 比較例５ 攪拌翼先端速度を３０ｃｍ／秒に変更した以外は、実施
例１と同様にして処理した。得られた球状重合体粒子の
評価結果を、表−２に示す。 比較例６ 攪拌翼先端速度を１０００ｃｍ／秒に変更した以外は、
実施例１と同様にして処理した。得られた球状重合体粒
子の評価結果を、表−２に示す。 比較例７ ゴム変性ビニル系重合体の凝固槽内での平均滞留速度が
０．５分となるように、ゴム変性ビニル系重合体ラテッ
クスを６０００ミリリットル／分、２重量％塩化カルシ
ウム水溶液を２４００ミリリットル／分、イオン交換水
を１１６００ミリリットル／分の速度で供給した以外
は、実施例１と同様にして処理した。得られた球状重合
体粒子の評価結果を、表−２に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】表−１および表−２から明らかなように、
本発明の球状重合体粒子は、平均粒子径が０．０５〜
０．５ｍｍ、粒度分布の広がりが２以下、平均真球度が
０．７以上であり、押出機内での喰い込み性および流動
性に優れており、また本発明の球状重合体粒子の製造方
法によると、凝固粒子の融着および未凝固物の生成がな
く、かつ低濃度の凝固剤を使用して、均一で流動性の優
れた球状重合体粒子を高効率に製造することができる。
これに対して、比較例１は凝固温度が低すぎるため、凝
固粒子の平均粒子径が小さく、均一な球状粒子を得るこ
とができず、かつ重合体粒子の流動性も低かった。比較
例２は凝固温度が高すぎるため、凝固粒子が融着し、円
滑な運転が不可能であった。比較例３は凝固剤濃度が低
すぎるため、充分凝固させることができなかった。比較
例４は凝固剤濃度が高すぎるため、凝固粒子の粒度分布
が極めて広く、均一な球状粒子を得ることができず、か
つ重合体粒子の流動性も低かった。比較例５は最大攪拌
速度が小さすぎるため、凝固中の混合が不充分で、凝固
粒子が粗大化し、均一な重合体粒子を得ることができな
かった。比較例６は最大攪拌速度が大きすぎるため、凝
固粒子は比較的均一で形状も良好であるが、平均粒子径
が小さく、重合体粒子の流動性も不充分であった。さら
に、比較例７は凝固時間が短すぎるため、造粒が不充分
で、粒度分布が広く、重合体粒子の流動性も不充分であ
った。

【００２２】

【発明の効果】本発明の球状重合体粒子は、平均粒子
径、粒度分布の広がりおよび平均真球度が所要の要件を
満たすことにより、取扱性、押出機内での喰い込み性お
よび流動性が優れ、しかも安全性および環境保全の面で
も何ら問題なく扱うことができる。また本発明の球状重
合体粒子の製造方法によると、このような優れた特性を
有する球状重合体粒子を工業的に極めて有利に製造する
ことができる。

【表１】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 貞三 東京都中央区築地二丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビニル系重合体および／またはゴム変性
   ビニル系重合体のラテックスを、水系において攪拌しつ
   つ凝固して得られる粒子であって、その平均粒子径が
   ０．０５〜０．５ｍｍ、粒度分布の広がりが２以下、か
   つ平均真球度が０．７以上であることを特徴とする球状
   重合体粒子。
2. 【請求項２】 ビニル系重合体および／またはゴム変性
   ビニル系重合体のラテックスを、水系において攪拌しつ
   つ、下記（イ）〜（ニ）の条件で凝固することを特徴と
   する請求項１記載の球状重合体粒子の製造方法。 （イ）凝固温度（℃） （Ｔｍ−２０）≦凝固温度≦（Ｔｍ＋３０） 但し、Ｔｍは処理される重合体の軟化点（℃）。 （ロ）凝固剤濃度（ミリモル／リットル） （ｉ） 凝固剤が塩である場合、該塩中のカチオンの価
   数により、次のように定める。 １価の場合：Ｃ₀ ≦凝固剤濃度≦Ｃ₀ ＋２０００ ２価の場合：Ｃ₀ ≦凝固剤濃度≦Ｃ₀ ＋３０ ３価の場合：Ｃ₀ ≦凝固剤濃度≦Ｃ₀ ＋１０ 但し、Ｃ₀ は凝析値（ミリモル／リットル）。 （ii） 凝固剤が酸である場合、 Ｃ₀ ≦凝固剤濃度≦Ｃ₀ ＋３０ 但し、Ｃ₀ は凝析値（ミリモル／リットル）。 （iii) 凝固剤が、カチオン価数の異なる塩および酸の
   群の２種以上の混合物である場合、 Ｃ(m) ≦換算凝固剤濃度≦Ｃ(m) ＋３０ 但し、換算凝固剤濃度は、カチオンが２価の凝固剤濃度
   に換算した混合凝固剤濃度、Ｃ(m) は換算凝固剤濃度に
   よる凝析値。 （ハ）最大攪拌速度（ｃｍ／秒） ５０ｃｍ／秒≦最大攪拌速度≦８００ｃｍ／秒 （ニ）凝固時間（分） １分≦凝固時間