JPH115025A

JPH115025A - 溶液の製造方法

Info

Publication number: JPH115025A
Application number: JP17772197A
Authority: JP
Inventors: Tadahiro Tsujimoto; 忠宏辻本; Kosuke Katai; 幸祐片井; Hidekazu Yamazaki; 英数山崎
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1997-06-17
Filing date: 1997-06-17
Publication date: 1999-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】粉体を溶媒中に溶解して溶液を製造する方法
において、溶媒を粉体内に迅速に浸透させ、粉体の凝集
体の形成を防止する。【解決手段】気体を排除した粉体を溶媒と混合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉体を溶媒中に溶
解して溶液を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】粉体は、粒子径が数ｍｍ以下の固体微粒
子の集合体である。粉体は、様々な分野で使用されてい
る。固体を溶媒中に溶解する場合、固体を粉体とするこ
とによって溶解を促進する手段は、古くから知られてい
る。固体を粉体とすることにより、固体の表面積（溶媒
との接触面）が広がり、短時間で溶媒中に溶解すること
ができる。プラスチックフイルムのようなポリマーの成
形品も、ポリマーの微粒子からなる粉体を溶媒中に溶解
した溶液から製造する場合が多い。ポリマー溶液を用い
る方法では、溶液から成形品を形成後に溶媒を蒸発させ
て除去する。なお、粉体と溶媒とを混合する方法は、溶
解に要する時間を短縮するためには有効であるが、通常
の方法では溶解しない固体と溶媒との組み合わせから溶
液を製造することを可能にする訳ではない。

【０００３】近年では、溶媒に対して、人体や地球環境
に関する安全性が強く要求されている。そのため、特定
の固体を溶解できる液体から、人体や地球環境に対して
安全な溶媒を選択しようとしても、適当な溶媒が見当た
らないような状況が生じている。例えば、セルロースト
リアセテートフイルムの製造においては、メチレンクロ
リドが溶媒として従来から使用されていた。しかし、近
年では、メチレンクロリドは、人体や地球環境に対する
問題から、その使用が著しく規制される方向にある。と
ころが、セルローストリアセテートは、メチレンクロリ
ド以外の有機溶媒に対する溶解性が低いとの問題があ
る。

【０００４】上記の問題は、特開平９−９５５４４号、
同９−９５５５７号および同９−９５５３８号の各公報
記載の方法により解決された。上記各公報記載の方法で
は、セルロースアセテートと有機溶媒との混合物を冷却
し、さらに加温することによって、有機溶媒中にセルロ
ースアセテートを溶解してセルロースアセテート溶液を
調製する。この冷却工程と加温工程とを有する方法（以
下、冷却溶解法と称する）によると、従来の方法では溶
解することができなかった、セルロースアセテートと有
機溶媒の組み合わせであっても、溶液を製造することが
できる。冷却溶解法においても、セルロースアセテート
の粉体を用いる方法が有効である。すなわち、セルロー
スアセテートの粉体を有機溶媒と混合して得られた膨潤
混合物を、上記のように冷却および加温して溶液を製造
することができる。しかし、セルロースアセテートの粉
体を用いても、膨潤に時間がかかり、予想される程には
効率が良くないことが判明した。膨潤に時間がかかる
と、冷却溶解法の生産性が著しく低下する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】粉体を溶媒と混合する
と、粉体を構成する微粒子の表面だけが溶解した状態と
なる。微粒子の内部に溶媒が浸透するためには、溶解し
た表面部分が拡散して、さらに微粒子の内部と溶媒とが
接触しなければならない。溶解した表面部分は、毛管現
象によって粉体内に拡散するが、その拡散速度は溶媒そ
のものよりも著しく遅い。これは、粉体の溶液の粘度が
溶媒の粘度よりも高くなるためである。粘度の高い溶液
が残りの粉体を凝集させて、凝集体（ダマあるいは、ま
まこと呼ばれるもの）を形成する場合もある。凝集体が
形成されると、粉体への溶媒の浸透に、さらに時間がか
かる。その結果、粉体と溶媒との混合物を攪拌しても、
凝集体が未溶解物として残存する場合もある。本発明の
目的は、粉体を溶媒中に溶解して溶液を製造する方法に
おいて、溶媒を粉体内に迅速に浸透させ、粉体の凝集体
の形成を防止することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記
（１）〜（８）の方法により達成された。（１）粉体を溶媒中に溶解して溶液を製造する方法であ
って、気体を排除した粉体を溶媒と混合することを特徴
とする溶液の製造方法。（２）５００ｍｍＨｇ以下に減圧した状態にある粉体を
溶媒と混合する（１）に記載の溶液の製造方法。（３）粉体を密閉容器に入れ容器内を減圧することによ
り粉体から気体を排除し、さらに容器内に溶媒を導入す
ることにより粉体を溶媒と混合する（１）に記載の溶液
の製造方法。（４）粉体がポリマーの微粒子からなる（１）に記載の
溶液の製造方法。

【０００７】（５）溶媒が、炭素原子数が３乃至１３の
エーテル、炭素原子数が３乃至１２のケトンおよび炭素
原子数が３乃至１２のエステルから選ばれる有機溶媒を
含む（１）に記載の溶液の製造方法。（６）粉体と溶媒との混合により得られた混合物を、溶
媒が沸騰しないように調整された圧力下で、溶媒の沸点
以上の温度まで加温する（１）に記載の溶液の製造方
法。（７）気体を排除した粉体を溶媒と混合し、粉体を溶媒
により膨潤させる工程；膨潤混合物を−１００乃至−１
０℃に冷却する工程；冷却した膨潤混合物を０乃至２０
０℃に加温して、溶媒中に粉体を溶解させて溶液を得る
工程からなる溶液の製造方法。（８）冷却した膨潤混合物を、溶媒が沸騰しないように
調整された圧力下で、溶媒の沸点以上の温度まで加温す
る（７）に記載の溶液の製造方法。

【０００８】

【発明の効果】本発明者の研究により、粉体中に含まれ
る気体（通常は空気）を除いて（脱気して）、粉体を溶
媒と混合すると、迅速に粉体内に溶媒が浸透することが
判明した。粉体中に含まれる気体を除くと、粉体が固ま
ったような状態になる。そのように固まった粉体と溶媒
とを混合すると、凝集体が形成されやすいと考えられて
いた。しかし、本発明の研究によれば、気体を除くこと
により固まった粉体と、溶媒により形成される凝集体と
は、（見た目は類似しているが）全く異なるものであ
る。気体を除いた粉体と溶媒とを混合すると、迅速に粉
体内に溶媒が浸透することによって、粉体の凝集体の形
成を防止することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】

［粉体およびその素材］本発明において、粉体とは、平
均粒径が１０ｍｍ以下の固体微粒子の集合体を意味す
る。微粒子の形状については、特に制限はない。成形品
の素材は、溶媒（後述）に溶解するものであればよい。
ただし、本発明は、粉体がポリマーの微粒子からなる場
合に特に効果がある。ポリマーの溶液は一般に粘度が高
く、前述した粉体の凝集体（ダマ、ままこ）が形成され
やすいからである。ポリマーとしては、ポリアミド（ポ
リイミドやタンパク質を含む）類、ポリオレフィン類
（例、ノルボルネン系ポリマー）、ポリスチレン類、ポ
リカーボネート類、ポリスルホン（ポリエーテルスルホ
ンを含む）類、ポリアクリル酸類、ポリメタクリル酸類
（例、ポリメチルメタクリレート）、ポリウレア類、ポ
リウレタン類、ポリエーテル（ポリエーテルケトンを含
む）類、ポリビニルアルコール類、ポリビニルアセテー
ト類やセルロース誘導体（例、セルロースの低級脂肪酸
エステル）が用いられる。本発明は、セルロースの低級
脂肪酸エステルを粉体の素材として使用する場合に、特
に有効である。

【００１０】セルロースの低級脂肪酸エステルについ
て、さらに説明する。低級脂肪酸とは、炭素原子数が６
以下の脂肪酸を意味する。炭素原子数は、２（セルロー
スアセテート）、３（セルロースプロピオネート）また
は４（セルロースブチレート）であることが好ましい。
セルロースアセテートがさらに好ましく、セルロースト
リアセテート（酢化度：５８．０〜６２．５％）が特に
好ましい。セルロースアセテートプロピオネートやセル
ロースアセテートブチレートのようなセルロースの混合
脂肪酸エステルを用いてもよい。本発明でセルロースの
低級脂肪酸エステルの微粒子を粉体として使用する場合
は、使用する粒子の９０重量％以上が０．１乃至４ｍｍ
の粒子径を有することが好ましく、１乃至４ｍｍの粒子
径を有することがさらに好ましい。また、好ましくは９
５重量％以上、より好ましくは９７重量％以上、さらに
好ましくは９８重量％以上、最も好ましくは９９重量％
以上の粒子が０．１乃至４ｍｍの粒子径を有する。

【００１１】さらに、セルロースアセテート粒子の５０
重量％以上が２乃至３ｍｍの粒子径を有することが好ま
しい。より好ましくは７０重量％以上、さらに好ましく
は８０重量％以上、最も好ましくは９０重量％以上の粒
子が２乃至３ｍｍの粒子径を有する。セルロースアセテ
ートの粒子径の分布状態は、篩いを用いて簡単に測定で
きる。すなわち、目が４ｍｍの篩いを通り、目が０．１
ｍｍの篩いを通らない粒子が９０重量％以上であれば、
前述した好ましい条件を満足する。また、篩いを用い
て、粒子径の分布が広い市販のセルロースアセテート粒
子から、０．１乃至４ｍｍの粒子径を有する粒子を選択
することもできる。

【００１２】［溶媒］溶媒としては、上記の５５℃の範
囲のある温度（溶液としての使用を予定している温度）
において、ポリマーが溶媒により膨潤するポリマーと溶
媒との組み合わせを用いることができる。ポリマーが溶
媒により膨潤しないと、冷却溶解法を用いても溶解させ
ることはほとんど不可能である。なお、上記の温度でポ
リマーが溶媒に溶解する場合であっても、本発明の冷却
溶解法を用いると、従来の常温または高温で攪拌する方
法よりも迅速に均一な溶液を得ることができる。粉体が
ポリマーの微粒子からなる場合は、無機溶媒よりも有機
溶媒の方が好ましい。有機溶媒の例には、ケトン類
（例、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノ
ン）、エステル類（例、メチルホルメート、メチルアセ
テート、エチルアセテート、アミルアセテート、ブチル
アセテート）、エーテル類（例、ジオキサン、ジオキソ
ラン、ＴＨＦ、ジエチルエーテル、メチル−ｔ−ブチル
エーテル）、炭化水素（例、ベンゼン、トルエン、キシ
レン、ヘキサン）およびアルコール類（例、メタノー
ル、エタノール）が含まれる。

【００１３】具体的な溶媒の種類は、粉体を構成する素
材の種類に応じて決定する。例えば、粉体がセルロース
トリアセテート、ポリカーボネート類やポリスチレン類
からなる場合は、アセトンや酢酸メチルが好ましい溶媒
として用いられる。また、ノルボルネン系ポリマーの場
合は、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、アセ
トンやメチルエチルケトンが好ましい溶媒として用いら
れる。ポリメチルメタクリレートの場合は、アセトン、
メチルエチルケトン、メチルアセテート、ブチルアセテ
ートやメタノールが好ましい溶媒として用いられる。二
種類以上の溶媒を併用してもよい。溶媒の沸点は、２０
乃至３００℃であることが好ましく、３０乃至２００℃
であることがさらに好ましく、４０乃至１００℃である
ことが最も好ましい。

【００１４】［粉体と溶媒との混合］本発明の方法は、
気体を排除した粉体を溶媒と混合することを特徴とす
る。粉体からの気体の排除は、粉体を入れた容器を減圧
することで簡単に実施できる。減圧時の絶対圧は、５０
０ｍｍＨｇ以下であることが好ましく、２００ｍｍＨｇ
以下であることがより好ましく、１００ｍｍＨｇ以下で
あることがさらに好ましく、５０ｍｍＨｇ以下であるこ
とが最も好ましい。絶対圧は、原則として低いほど好ま
しい。ただし、１ｍｍＨｇ未満から実質的な真空状態ま
で低下させても、本発明の効果はそれほど増大しない。
そして、１ｍｍＨｇ未満の減圧とするためには、容器の
耐圧性や減圧装置の能力の方に問題が生じる。従って、
実用的な絶対圧の下限は、１ｍｍＨｇ程度である。具体
的な混合方法としては、粉体を密閉容器に入れ容器内を
減圧することにより粉体から気体を排除し、さらに容器
内に溶媒を導入することにより粉体を溶媒と混合するこ
とが好ましい。

【００１５】粉体と溶媒を混合する際の温度は、−１０
乃至５５℃であることが好ましい。通常は室温で実施す
る。粉体と溶媒との比率は、最終的に得られる溶液の濃
度に応じて決定する。ただし、後述するような処理工程
において溶媒の補充を行なう場合は、溶媒の量を補充量
の分だけ削減しておく。一般に、粉体の量は、調製する
溶液の５乃至３０重量％であることが好ましく、８乃至
２０重量％であることがさらに好ましく、１０乃至１５
重量％であることが最も好ましい。粉体と溶媒以外の成
分、例えば、可塑剤、劣化防止剤、染料や紫外線吸収剤
をさらに添加してもよい。溶媒と粉体との混合物は、粉
体が充分に溶解または膨潤するまで攪拌することが好ま
しい。攪拌時間は、１０乃至１５０分であることが好ま
しく、２０乃至１２０分であることがさらに好ましい。

【００１６】粉体の溶媒への溶解性が高い場合は、混合
または攪拌するだけで、粉体凝集体（ダマ、ままこ）を
形成することなく、溶液が調製される。溶解性が低い場
合は、粉体は溶媒により膨潤する。なお、その膨潤にお
いても、本発明の方法によれば粉体の凝集体は形成され
ない。粉体と溶媒との膨潤混合物は、加熱攪拌法、
加圧加熱攪拌法、冷却溶解法、あるいは冷却溶解法
と加圧加熱攪拌法の組み合わせにより処理することで溶
液を調製することができる。このからの順序で、粉
体を溶媒に溶解する作用が強力になる。粉体の溶媒への
溶解性に応じて、〜の手段を選択すればよい。加
熱攪拌法は、既に良く知られ、普通に実施されている方
法である。加熱温度は、一般に溶媒の沸点−２０℃から
溶媒の沸点の範囲の温度である。以下、加圧加熱攪拌
法、冷却溶解法、およびそれらの組み合わせについ
て、順次説明する。

【００１７】［加圧加熱攪拌法］加圧加熱攪拌法につい
ては、特開昭６１−１２９０３１号公報に記載がある。
加圧加熱攪拌法では、粉体と溶媒との混合により得られ
た混合物を、溶媒が沸騰しないように調整された圧力下
で、溶媒の沸点以上の温度まで加熱する。加熱温度は溶
媒の沸点に応じて決定する。だだし、特に好ましく用い
れる溶媒は、５０〜８０℃程度の沸点を有している（例
えば、酢酸メチル：５７．５℃、アセトン：５６．５
℃）ため、一般には、６０℃乃至２００℃まで混合物を
加熱する。加熱温度は、７０乃至１８０℃であることが
好ましく、８０乃至１６０℃であることがより好まし
く、９０乃至１５０℃であることがさらに好ましく、１
００乃至１４０℃であることが最も好ましい。

【００１８】加圧圧力は、１気圧（＝１．０３３２ｋｇ
ｗ／ｃｍ² ＝７６０ｍｍＨｇ）より高い圧力として、溶
媒が沸騰しないようにする。具体的な圧力は、溶媒の沸
点と加温温度との関係から決定する。一般には、１．２
乃至２０ｋｇｗ／ｃｍ² であり、好ましくは１．５乃至
１８ｋｇｗ／ｃｍ² であり、より好ましくは２乃至１６
ｋｇｗ／ｃｍ² であり、さらに好ましくは３乃至１４ｋ
ｇｗ／ｃｍ² であり、最も好ましくは４乃至１２ｋｇｗ
／ｃｍ² である。加圧加熱攪拌法は、耐圧性の密閉容器
を用いることで簡単に実施できる。耐圧性の密閉容器内
で混合物を加熱すると、溶媒が徐々に気化して容器内の
圧力が高くなる。そのため、溶媒の沸点以上の温度に達
しても密閉容器内では溶媒は沸騰しない。温度が高くな
るにつれて、圧力も高くなる。そのため、密閉容器内の
圧力は、自動的に溶媒が沸騰しないように調製される。
もちろん、耐圧性容器には、圧力の調整手段を設けても
よい。例えば、窒素ガスのような比較的不活性な気体を
容器内に注入して圧力を高めてもよい。

【００１９】［冷却溶解法］冷却溶解法については、特
開平９−９５５４４号、同９−９５５５７号および同９
−９５５３８号の各公報に記載がある。冷却溶解法は、
以上のように気体を排除した粉体を溶媒と混合し、粉体
を溶媒により膨潤させてから、膨潤混合物を−１００乃
至−１０℃に冷却する冷却工程および冷却した膨潤混合
物を０乃至２００℃に加温して、溶媒中に粉体を溶解さ
せて溶液を得る工程を実施する。冷却溶解法と加圧加熱
攪拌法とを組み合わせる場合は、加温工程を上記の加圧
加熱攪拌法と同様の方法で実施する。以下、冷却工程と
加温工程について順次説明する。

【００２０】［冷却工程］冷却工程において、膨潤混合
物を冷却する。冷却温度は、溶媒の凝固点＋５℃から溶
媒の常圧における沸点の範囲であることが好ましく、溶
媒の凝固点＋１０℃から溶媒の凝固点＋８０℃の範囲で
あることがさらに好ましい。また、冷却温度は、膨潤混
合物が固化する温度であることが好ましい。冷却温度
は、溶媒の種類に応じて決定するが、一般には、−１０
０乃至−１０℃の範囲である。冷却速度は、４℃／分以
上であることが好ましく、８℃／分以上であることがさ
らに好ましく、１２℃／分以上であることが最も好まし
い。冷却速度は、速いほど好ましいが、１００００℃／
秒が理論的な上限であり、１０００℃秒が技術的な上限
であり、そして１００℃／秒が実用的な上限である。冷
却速度は、冷却を開始する時の温度と最終的な冷却温度
との差を、冷却を開始してから最終的な冷却温度に達す
るまでの時間で割った値である。なお、特開平９−９５
５４４号、同９−９５５５７号および同９−９５５３８
号の各公報に記載の実施例は、３℃／分程度の冷却速度
である。冷却工程においては、冷却時の結露による水分
混入を避けるため、密閉容器を用いることが望ましい。
また、冷却時に減圧すると、冷却時間を短縮することが
できる。減圧を実施するためには、耐圧性容器を用いる
ことが望ましい。具体的な冷却手段としては、様々な方
法または装置が採用できる。

【００２１】例えば、膨潤混合物を攪拌しながら筒状の
容器内を搬送し、その容器の周囲から膨潤混合物を冷却
すると、迅速に且つ均一に膨潤混合物を冷却することが
できる。そのためには、筒状の容器、膨潤混合物を攪拌
しながら筒状の容器内を搬送するため容器内に設けられ
ている螺旋状の搬送機構、および容器内の膨潤混合物を
冷却するため容器の周囲に設けられている冷却機構から
なる冷却装置が好ましく用いられる。また、−１０５乃
至−１５℃に冷却した溶媒を膨潤混合物に添加して、よ
り迅速に冷却することもできる。

【００２２】さらに、−１００乃至−１０℃に冷却され
た液体中へ、膨潤混合物を直径が０．１乃至２０．０ｍ
ｍの糸状に押し出すことにより膨潤混合物することで、
さらに迅速に膨潤混合物を冷却することも可能である。
冷却に使用する液体については、特に制限はない。冷却
された液体中へ膨潤混合物を糸状に押し出すことにより
膨潤混合物を冷却する方法を用いる場合、冷却工程と加
温工程の間で、糸状の膨潤混合物と冷却用の液体とを分
離する工程を行なうことが好ましい。冷却工程におい
て、膨潤混合物が糸状にゲル化しているため、膨潤混合
物と冷却用の液体とを分離は簡単に実施できる。例え
ば、網を用いて、糸状の膨潤混合物を液体から取り出す
ことが可能である。網の代わりに、スリットまたは穴の
開いた板状物を用いてもよい。網や板状物の材料は、液
体に溶解しない材質であれば、特に制限はない。網や板
状物は、各種金属や各種プラスチック材料から製造する
ことができる。網の目の大きさ、スリットの巾や穴の大
きさは、糸状物の直径に応じて、糸状物が通過しないよ
うに調整する。また、糸状の膨潤混合物を冷却装置から
加温装置へ搬送するためのベルトを網状にして、分離と
搬送を同時に実施することもできる。

【００２３】［加温工程］加温工程においては、冷却し
た膨潤混合物を０乃至２００℃に加温する。加温工程終
了後の温度は、通常は室温である。加温速度は、４℃／
分以上であることが好ましく、８℃／分以上であること
がさらに好ましく、１２℃／分以上であることが最も好
ましい。加温速度は、速いほど好ましいが、１００００
℃／秒が理論的な上限であり、１０００℃秒が技術的な
上限であり、そして１００℃／秒が実用的な上限であ
る。加温速度は、加温を開始する時の温度と最終的な加
温温度との差を、加温を開始してから最終的な加温温度
に達するまでの時間で割った値である。なお、特開平９
−９５５４４号、同９−９５５５７号および同９−９５
５３８号の各公報に記載の実施例は、３℃／分程度の加
温速度である。加圧しながら加温すると、加温時間を短
縮することができる。加圧を実施するためには、耐圧性
容器を用いることが望ましい。なお、溶解が不充分であ
る場合は、冷却工程から加温工程までを繰り返して実施
してもよい。溶解が充分であるかどうかは、目視により
溶液の外観を観察するだけで判断することができる。具
体的な加温手段としては、様々な方法または装置が採用
できる。

【００２４】例えば、膨潤混合物を攪拌しながら筒状の
容器内を搬送し、その容器の周囲から膨潤混合物を加温
すると、迅速に且つ均一に膨潤混合物を加温することが
できる。そのためには、筒状の容器、膨潤混合物を攪拌
しながら筒状の容器内を搬送するため容器内に設けられ
ている螺旋状の搬送機構、および容器内の膨潤混合物を
加温するため容器の周囲に設けられている加温機構から
なる加温装置が好ましく用いられる。

【００２５】また、加温された液体中へ、直径が０．１
乃至２０．０ｍｍの糸状の膨潤混合物を入れることによ
り膨潤混合物を加温することで、さらに迅速に膨潤混合
物を加温することも可能である。冷却工程において、膨
潤混合物を糸状に押し出す方法を採用した場合は、その
糸状の膨潤混合物を加温用の液体に投入すればよい。冷
却工程を糸状押し出し以外の方法で実施した場合は、加
温工程において冷却した膨潤混合物を加温用液体中へ糸
状に押し出す。なお、糸状押し出しを連続して実施する
場合は、製造したセルロースアセテート溶液を次の膨潤
混合物の加温用の液体として順次利用することができ
る。すなわち、製造し加温された状態のセルロースアセ
テート溶液中に、糸状の膨潤混合物を投入し、混合物を
迅速に加温してセルロースアセテート溶液を得る。

【００２６】さらに、冷却した膨潤混合物を筒状の容器
内に導入し、容器内で膨潤混合物の流れを複数に分割
し、分割された混合物の流れの向きを容器内で回転さ
せ、この分割と回転とを繰り返しながら、容器の周囲か
ら膨潤混合物を加温することもできる。上記のように、
物質の流れを分割および回転させる仕切りが設けられた
容器は、一般に静止型の混合器として知られている。代
表的な静止型混合器であるスタチックミキサー^TM（ケニ
ックス社）では、物質の流れを二つに分割して右回りに
１８０度回転させる右回りエレメントと、物質の流れを
二つに分割して左回りに１８０度回転させる左回りエレ
メントとが、容器内で交互に９０度ずらして配列されて
いる。さらにまた、前述した加圧加熱攪拌法を用いて加
温工程を実施してもよい。加圧加熱攪拌法の実施条件は
前述した通りである。

【００２７】［溶液製造後の処理］製造した溶液は、必
要に応じて濃度の調整（濃縮または希釈）、濾過、温度
調整、成分添加などの処理を実施することができる。添
加する成分は、溶液の用途に応じて決定する。ポリマー
溶液の代表的な添加剤は、可塑剤、劣化防止剤（例、過
酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕
獲剤）、染料および紫外線吸収剤である。溶液は、安定
な温度範囲内で保存する必要がある。例えば、セルロー
ストリアセテートをアセトンを溶媒として冷却溶解法に
より調製した溶液では、実用的な保存温度範囲におい
て、高温域と低温域に二つの相分離領域がある。この溶
液を安定に保存するためには、中間の均一相領域の温度
を維持する必要がある。得られた溶液は、様々な用途に
用いられる。

【００２８】［高分子フイルムの製造］ポリマー溶液の
代表的な用途であるソルベントキャスト法による高分子
フイルムの製造について説明する。ポリマー溶液は、支
持体上に流延し、溶媒を蒸発させてフイルムを形成す
る。流延前の溶液は、固形分量が１８乃至３５％となる
ように濃度を調整することが好ましい。支持体表面は、
鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。支持体として
は、ドラムまたはバンドが用いられる。ソルベントキャ
スト法における流延および乾燥方法については、米国特
許２３３６３１０号、同２３６７６０３号、同２４９２
０７８号、同２４９２９７７号、同２４９２９７８号、
同２６０７７０４号、同２７３９０６９号、同２７３９
０７０号、英国特許６４０７３１号、同７３６８９２号
の各明細書、特公昭４５−４５５４号、同４９−５６１
４号、特開昭６０−１７６８３４号、同６０−２０３４
３０号、同６２−１１５０３５号の各公報に記載があ
る。セルロースアセテートの溶液の場合、溶液は、表面
温度が１０℃以下の支持体上に流延することが好まし
い。流延した後２秒以上風に当てて乾燥することが好ま
しい。得られたフイルムを支持体から剥ぎ取り、さらに
１００から１６０℃まで逐次温度を変えた高温風で乾燥
して残留溶媒を蒸発させることもできる。以上の方法
は、特公平５−１７８４４号公報に記載がある。この方
法によると、流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮するこ
とが可能である。

【００２９】［製造装置］製造装置について、図面を引
用しながら説明する。図１は、本発明に従う粉体と溶媒
との混合工程から冷却溶解法による溶液の調製までの各
工程を示すフローチャートである。真空ポンプ（１）に
より減圧した粉体ホッパー（２）から、混合・攪拌タン
ク（３）に気体を排除した粉体が供給される。混合・攪
拌タンク（３）には、さらに溶媒タンク（４）から、溶
媒も供給される。真空ポンプ（１）は、混合・攪拌タン
ク（３）にも接続しており、混合・攪拌タンク（３）の
内部を減圧状態にしている。混合・攪拌タンク（３）に
は、攪拌機（５）が取り付けられており、攪拌機（５）
は、モーター（６）により回転している。以上のように
して、混合・攪拌タンク（３）内で、気体を排除した粉
体を溶媒と混合する。粉体の溶媒への溶解性が低い場合
は、さらに冷却溶解法を実施する。混合・攪拌タンク
（３）内で膨潤した混合物は、冷却用スクリュー装置
（７）に送られて、冷却される。次に、冷却した混合物
は、ヒーター（８）に送られて加温される。このように
して、粉体を溶媒に溶解した溶液が得られる。

【００３０】図２は、本発明に従う粉体と溶媒との混合
工程を実施するための装置の模式図である。真空ポンプ
（１）により減圧した粉体貯蔵ホッパー（２−１）か
ら、粉体供給用スクリューフィーダー（２−２）を用い
て、混合・攪拌タンク（３）に気体を排除した粉体を供
給する。混合・攪拌タンク（３）には、さらに溶媒タン
ク（４）から、溶媒も供給される。溶媒の供給量は、調
整バルブ（９−１）により調整されている。真空ポンプ
（１）は、混合・攪拌タンク（３）と溶媒タンク（４）
にも接続しており、混合・攪拌タンク（３）と溶媒タン
ク（４）の内部を減圧状態にしている。真空ポンプと外
部、粉体貯蔵ホッパー（２−１）、混合・攪拌タンク
（３）および溶媒タンク（４）との接続部分には、調整
バルブ（９−２、９−３、９−４および９−５）がぞれ
ぞれ設けられており、それぞれ減圧状態が調整されてい
る。混合・攪拌タンク（３）には、高速攪拌機（５−
１）および低速攪拌機（５−２）が取り付けられてい
る。このような二種類の攪拌機の併用は、本発明のよう
な粉体と溶媒との混合において、特に有効である。混合
・攪拌タンク（３）内で得られた溶液または膨潤混合物
は、次の工程に送られる。

【００３１】

【実施例】［実施例１］下記処方Ａ〜Ｅの各成分を準備した。そし
て、それぞれの処方の粉体成分を用いて、平均粒子サイ
ズが２．５ｍｍの微粒子からなる粉体を製造した。

【００３２】 ──────────────────────────────────── 処方Ａ ──────────────────────────────────── 粉体セルローストリアセテート（平均酢化度：５９．３％）１７重量部成分トリフェニルホスフェート２．５重量部 ──────────────────────────────────── 溶媒酢酸メチル６８．４重量部成分エタノール８．０重量部ｎ−ブタノール４．１重量部 ────────────────────────────────────

【００３３】 ──────────────────────────────────── 処方Ｂ ──────────────────────────────────── 粉体セルローストリアセテート（平均酢化度：５９．３％）２０重量部成分トリフェニルホスフェート３．０重量部 ──────────────────────────────────── 溶媒酢酸メチル６５．５重量部成分エタノール９．２重量部ｎ−ブタノール２．３重量部 ────────────────────────────────────

【００３４】 ──────────────────────────────────── 処方Ｃ ──────────────────────────────────── 粉体成分ポリビニルアルコール（ケン化度：８８％）２０重量部 ──────────────────────────────────── 溶媒成分水８０重量部 ────────────────────────────────────

【００３５】 ──────────────────────────────────── 処方Ｄ ──────────────────────────────────── 粉体成分ポリビニルアルコール（ケン化度：８８％）２０重量部 ──────────────────────────────────── 溶媒水８０重量部成分メタノール４０重量部 ────────────────────────────────────

【００３６】 ──────────────────────────────────── 処方Ｅ ──────────────────────────────────── 粉体成分ゼラチン２０重量部 ──────────────────────────────────── 溶媒成分水８０重量部 ────────────────────────────────────

【００３７】処方Ａ〜Ｅについて、下記の調製方法ａ〜
ｅを実施した。

【００３８】調製方法ａ（本発明に従う混合方法）粉体を密閉容器に入れ、真空ポンプにより絶対圧で３０
ｍｍＨｇにした後、溶媒を投入して混合し、２５℃にお
いて２時間攪拌、混合した。

【００３９】調製方法ｂ（本発明に従う混合方法＋加圧
加熱攪拌法）粉体を密閉容器に入れ、真空ポンプにより絶対圧で３０
ｍｍＨｇにした後、溶媒を投入して混合し、２５℃にお
いて２時間攪拌、混合した。さらに１０ｋｇ／ｃｍ² の
加圧下で１２０℃において２０分間攪拌した。

【００４０】調製方法ｃ（本発明に従う混合方法＋加圧
加熱攪拌法）粉体を密閉容器に入れ、真空ポンプにより絶対圧で３０
ｍｍＨｇにした後、溶媒を投入して混合し、２５℃にお
いて２時間攪拌、混合した。さらに１０ｋｇ／ｃｍ² の
加圧下で１００℃において２０分間攪拌した。

【００４１】調製方法ｄ（本発明に従う混合方法＋加熱
攪拌法）粉体を密閉容器に入れ、真空ポンプにより絶対圧で３０
ｍｍＨｇにした後、溶媒を投入して混合し、２５℃にお
いて２時間攪拌、混合した。さらに９０℃において２０
分間攪拌した。

【００４２】調製方法ｅ（本発明に従う混合方法＋冷却
溶解法）粉体を密閉容器に入れ、真空ポンプにより絶対圧で３０
ｍｍＨｇにした後、溶媒を投入して混合し、２５℃にお
いて２時間攪拌、混合した。混合物を−５０℃に冷却し
（冷却速度：４０℃／分）、５分間保持して、さらに５
０℃に加温した（加温速度：４０℃／分）。

【００４３】調製方法ｆ（本発明に従う混合方法＋冷却
溶解法）粉体を密閉容器に入れ、真空ポンプにより絶対圧で３０
ｍｍＨｇにした後、溶媒を投入して混合し、２５℃にお
いて２時間攪拌、混合した。混合物を０℃に冷却し（冷
却速度：４０℃／分）、５分間保持して、さらに５０℃
に加温した（加温速度：４０℃／分）。

【００４４】調製方法ｘ（比較用の混合方法）粉体と溶媒とを常圧下で混合し、２５℃において２時間
攪拌した。

【００４５】調製方法ｙ（比較用の混合方法）粉体と溶媒とを常圧下で混合し、９０℃において２時間
攪拌した。

【００４６】以上のように得られた混合物または溶液
を、直径３０ｍｍのサンプルガラスビンに採取して、以
下の５段階で評価した。評価１：完全に溶解しており、溶液は透明でガラスビン
内で流動させても、溶液の表面に微細な固形物がない状
態であり、流動性も良好であった。評価２：微細な固形物はないが、溶液が透明ではなく、
やや白濁していた。評価３：微細な固形物が存在しており、溶液も白濁して
いた。評価４：大きな不溶解固形物が存在しており、溶液は不
均一で流動性が悪い。評価５：粉体の凝集物（ままこ）が形成された。以上の評価結果を下記第１表に示す。なお、空欄は、処
方と調製方法の組み合わせを実施しなかった項目を意味
する。

【００４７】

【表１】第１表 ──────────────────────────────────── 処調製方法方ａｂｃｄｅｆｘｙ ──────────────────────────────────── Ａ評価２評価１評価１評価２評価１評価２評価５評価４Ｂ評価２評価１評価１評価２評価１評価２評価５評価４Ｃ評価１評価１評価１評価１評価５評価５Ｄ評価２評価１評価１評価１評価２評価５評価５Ｅ評価１評価１評価１評価１評価５評価４ ────────────────────────────────────

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う粉体と溶媒との混合工程から冷却
溶解法による溶液の調製までの各工程を示すフローチャ
ートである。

【図２】本発明に従う粉体と溶媒との混合工程を実施す
るための装置の模式図である。

【符号の説明】

１真空ポンプ２粉体ホッパー２−１粉体貯蔵ホッパー２−２粉体供給用スクリューフィーダー３混合・攪拌タンク４溶媒タンク５攪拌機５−１高速攪拌機５−２低速攪拌機６モーター７冷却用スクリュー装置８ヒーター９−１、９−２、９−３、９−４、９−５調整バルブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粉体を溶媒中に溶解して溶液を製造する
方法であって、気体を排除した粉体を溶媒と混合するこ
とを特徴とする溶液の製造方法。
【請求項２】５００ｍｍＨｇ以下に減圧した状態にあ
る粉体を溶媒と混合する請求項１に記載の溶液の製造方
法。
【請求項３】粉体を密閉容器に入れ容器内を減圧する
ことにより粉体から気体を排除し、さらに容器内に溶媒
を導入することにより粉体を溶媒と混合する請求項１に
記載の溶液の製造方法。
【請求項４】粉体がポリマーの微粒子からなる請求項
１に記載の溶液の製造方法。
【請求項５】溶媒が、炭素原子数が３乃至１３のエー
テル、炭素原子数が３乃至１２のケトンおよび炭素原子
数が３乃至１２のエステルから選ばれる有機溶媒を含む
請求項１に記載の溶液の製造方法。
【請求項６】粉体と溶媒との混合により得られた混合
物を、溶媒が沸騰しないように調整された圧力下で、溶
媒の沸点以上の温度まで加熱する請求項１に記載の溶液
の製造方法。
【請求項７】気体を排除した粉体を溶媒と混合し、粉
体を溶媒により膨潤させる工程；膨潤混合物を−１００
乃至−１０℃に冷却する工程；冷却した膨潤混合物を０
乃至２００℃に加温して、溶媒中に粉体を溶解させて溶
液を得る工程からなる溶液の製造方法。
【請求項８】冷却した膨潤混合物を、溶媒が沸騰しな
いように調整された圧力下で、溶媒の沸点以上の温度ま
で加熱する請求項７に記載の溶液の製造方法。