JPS59172521A - 真球状ポリオレフイン微粒子の製造法 - Google Patents

真球状ポリオレフイン微粒子の製造法

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JPS59172521A
JPS59172521A JP4808883A JP4808883A JPS59172521A JP S59172521 A JPS59172521 A JP S59172521A JP 4808883 A JP4808883 A JP 4808883A JP 4808883 A JP4808883 A JP 4808883A JP S59172521 A JPS59172521 A JP S59172521A
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JP
Japan
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nozzle
polyolefin
extrusion
solvent
particles
Prior art date
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Pending
Application number
JP4808883A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuaki Goko
郷古 宣昭
Yumito Uehara
上原 弓人
Yukimasa Matsuda
松田 行正
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Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Publication date
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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、真球状ポリオレフィン微粒子σ)製造法に関
するものである。
微粒子状ポリオレフィンは、従来から回転成形や粉体塗
装の分野で利用されているほか、分子量3万以下の比較
的中〜低分子量域では、プラスチック刀ロエの際の顔料
分散剤や加工性改良剤、各種離型剤、ワックス製品添加
剤、紙力ロエ剤等広い用途に使用されている。その粒子
径は数百〜数千ミクロンであって、形状も粉末状であれ
ばよく、特に問題にされなかった。
ところが、近年は、粉末として流動性の良さ、および処
理速度や仕上りの良さの観点から、/QQμ以下0)微
粒側で形状も球状で粒度分布が揃っていることが請求さ
れるようになって来ている。
従来から行なわれているポリオレフィンの粉末化方法と
しては、以下のμ通り、の方法が挙げられる。
(1)機械的粉砕による粉末化方法 例えば、適当な溶剤を加えて、tAo−tr。
℃でそのまま、または低温で溶剤を揮発させながら、ボ
ールミル等で機械的に粉砕する方法が知られている。(
%公昭37−39ざ77、特公昭3g−t30) この方法では100μ以下の微粒子が得られにくく、粒
度分布が広(、形状は不規則で球形とはほど遠いもので
ある。
(2)特定の溶剤を用いて加熱溶解させた後に冷却析出
させ、ついで固体粒子と溶剤とを分離″″4−る方法 この方法については、溶剤の分離を容易にするために種
々の工夫がなされており、溶剤としてハロゲン化ビニル
を使用し、蒸発分離させる方法(特公昭μ−一μ7ざ7
)、溶剤として比較的小粒径を油溶性界面活性剤共存下
で用いる方法(特公昭μター3≠192)、良溶剤の溶
液から冷却栢出後、良溶剤と水の双方に混和する貧溶剤
および水を加えて析出粒子を分離1−る方法(特開昭1
0−/jAjj7 )等が知られている。
また、溶剤として良溶剤と貧溶剤を用い、両者のポリオ
レフィンに対する溶解力の差を利用して析出させる方法
、例えば混合溶剤に溶解後良溶剤を留去させる方法(特
公昭36i7or7 )ポリオレフィンを良溶剤に溶解
させた溶液を良溶剤と混和する貧溶剤に加えて析出させ
る方法(特公昭tH−1AJタタl)も知られている。
これら溶解析出法は、比較的小粒径が得られるものの、
球状のものは得難(、析出粒子と溶剤の分離に問題があ
る。溶剤を濾過や遠心分離機で除いた粒子ケーキは乾燥
すると多(の場合凝集し、再粉砕が必要となる。この傾
向は、粒径が小さい程著しい。
従って溶剤を用いる方法は、高温必要により高圧の溶解
槽以外に回収溶剤の精製設備、乾燥設備更に凝集した粒
子を粉砕する設備が必要となり美大な設備負担を必要と
する。
(3)溶媒中に高い剪断攪拌のもとに溶融した重合体を
種々の分散剤の助けで分散させ、次いで冷却する方法 分散剤は、界面活性剤、溶媒は水、または水性媒体であ
って、例えば、界面活性剤として、エチレンオキシドと
プロピレンオキシドのブロック共重合体か用いられる。
(%公昭3ター、23りよ)この方法によれば、球状の
粒子は、比較的得られ易いが、粒径の小さい粒子にする
ためには、ホモジナイザーのような特殊な剪断楕拌装置
を必要とすること、分散剤か製品粒子に残存し、好まし
くない影響を与え商品価値を損うこと等の欠点を有てる
(4)  ポリオレフィン溶融体をノズルで分散てる方
法 特公昭39−/74t011には、一種のλ流体ノズル
を使用1−る方法が提案されているか、このコ流体ノズ
ルとは、融体ボリエナレンの入口、およびガスの入口を
備えた予備混合室を有し、その先端に混合流体を大気に
放出でるノズルを有する方法であって、融体を100〜
s o o psig(7〜3r kg/d )の圧力
で予備混合室に射出し、ついでこの混合流れをノズルを
通して大気に放出でるというλ段階の工程によって達成
−「ることか特徴である。
この方法は、前記(1)〜(3)の方法に比べ、簡単な
設備で笑施できる優れた方法であるが、繊維状物が生成
しや丁く、球状の100μ以下の微粒子は得られに(い
本発明者らは、平均粒径100μ以下の真球状ポリオレ
フィン微粒子を得るべく検討を重ねた結果、外部混合型
のコ流体ノズルを使用し、気流の噴出速度と、溶融状ポ
リオレフィンの押出速度を選ぶことにより達成されるこ
とを見出した。・ すなわち、本発明の要旨は、融点より少(とも30℃高
い温度に加熱した実質的に溶媒を含有しない溶融ポリオ
レフィンを、外部混合型コ流体ノズルの一方のノズルか
ら” m / 秒JJ下の押出し速度で押出し、他方の
ノズルからは不活性ガス気流を、10m/秒以上で且つ
溶融ボリオレフィンの押出速度の少(とも30倍である
ような速度で噴出させて溶融ポリオレフィンを分数霧化
させることを特徴とする真球状ポリオレフィン微粒子の
製造法に存する。
以下、本発明をさらに詳細に説明てる。
本発明で用いろポリオレフィンとはポリエチレン又はポ
リプロピレン又はそれらを酸化変性あるいは極性基を有
する化合物で変性したものであって、重合体は単独重合
体以外に他のα−オレフィンとの共重合体であってもよ
い。ポリエチレンの場合/30℃テトラリン溶液中での
固有粘度が/eLl/i以下、好ましくはo、op〜o
、td17g、密ffj−0,90−0,? f fl
/C−C,yt’ IJ 7’ロビレンの場合/3!℃
テトラリン溶液中での固有粘度が/ allj1以下、
好ましくは0.01〜o、 3dlj/El 、密度0
. I A −0,9/ 177cc ノモ(1)カ好
適に用いられる。
本発明で用いるλ流体ノズルは外部混合型の2流体ノズ
ルである。
外部混合型J流体ノズルの具体的な形状は、例えば日本
粉体工業協会編「造粒便覧」(昭和jt年7月、オーム
社発行)躯ノ2g〜、22り頁等に記載されているもの
を用いることができるが萬速ガス流れの中に融体な押出
すことが可能な構造であれば特に制限はない。
限り、第1図及び第2図に示すノズル形状に駆足される
ことはない。図において7はガス噴出の為のノズル、2
はポリオレフィン溶融体を押出てノズルである。ノズル
lの穴径がD [m〕、ノズルλの穴径か6 [m]で
ある。噴出点におけるガス流量を大気圧に換算して’L
G Cm/秒〕、融体の押出量をQLC&/秒〕とする
と噴出点におけるガス流速、及び融点の流速を夫々、下
記のように簡略化して表わす。
Vc = QG/2ZD2Cm/秒〕 vt、=Qt、/gd2(m/P)] 以上、融体の押出速度vLを/Q〜以下にし、かつ、v
GはvLの30倍以上とすることを特徴とする。この範
囲からはずれると目的とてるO・100μ以下の真球状
微粒子は得られない。
溶融樹脂の押出し圧は樹脂の分子量、温度にもよるが通
常4 kg/c++tG以下、0.0 / k+7/d
G以上であり、押出量はノズルの大きさにもよるが、通
常0. / 〜/ Oq Ok17/hrが好ましい。
溶融樹脂の温度は融点の少(とも30℃以上にする必要
がある。融点とは示差走査熱量計で測定した吸熱融解曲
線のピーク温度で表わすが、ポリオレフィンの融点は分
子量及び共重合体であればコモノマーの含量の影響を受
ける。
溶融樹脂を得る工程は、不活性ガスでシールされている
ことが重要である。シールが不充分であるど溶融樹脂の
温度を上げた場合、熱分解が生じ、分解ガスによって溶
融樹脂の流れに脈動が生じ、粒度分布が広くなったり、
異形粒子が生成する。
本発明で用いるポリオレフィンの融点はポリエチレンで
はり0−130℃、ポリプロピレンでは/、20−/l
O℃である。本発明の温度より低てぎると繊維状のポリ
マー、異形ポリマーの生成が認められ、高すぎると熱分
解が先見るので好ましくない。
本発明の方法では実質的に溶媒を含まない重合体が用い
られる。溶媒を含む、即ち溶剤に溶けた溶液状の重合体
を用いると製品粉末が多孔又ノズルの噴出点において溶
剤がフラッシュすることによりノズル近傍の温度が低下
し異形粒子の生成をひき起て。
本発明で用いる不活性ガスはポリオレフィンと反応しな
いガスならいずれでもよいが、粉じん爆発の恐れのない
N2ガスが好適に用いられる。
温度は通常ポリオレフィンの融点より少なくとも30℃
以上に加熱して用いる。温度が低てぎると異形粒子、繊
維状物の生成を招く。また、高すぎると臨界的ではない
が粒子の冷却が困難となり、粒子が固化しないまま捕集
工程に移送され、付着、凝集トラブルの原因となるので
通常200℃以下とてるのが好ましい。
カ(シて得られたポリオレフィン粒子は、平均粒径10
0μ以下の微粒子であって粒度分布が狭く、真球状であ
り表面はガラスのような硬さと透明度を有する。
この為、嵩密度が高(流動性がよい為作業性が改善され
ること、微粒子である為、他の製品に混合した際の溶解
性、分散性が改善され、処理速度が上ること等の利点を
有するものである。
又、本発明により平均/〜lOμの真球状超微粒子の製
造も可能になった。
以下実施例によって示す。
伺、実施例中、固M粘匿、密度、融点、粒径分布、嵩@
度の測定は各々下記方法によった。
固有粘度: ウベローデ型粘度計 ポリエチレン 130℃ テトラリン浴深ポリプロピレ
フ13!℃ デトラリン溶液、20℃ J工EIK、−
A7AO準拠融点: 示差走査熱量計 パーキンエルマー社 DSO−/B型 籾粒径分布 :均粒径がgoμ以上の場合 標準篩(J工5−ztrrot)、 ロータツブ篩振盪
器使用 平均粒径がgoμ未満の場合 光透過式粒度分布測定装置(分散媒n−ヘキサン)使用 粒径分布は下記のロジンーラムラー(Rosin−Ra
mm’1er)分布関数よりn値を求めた。
R−+1Le ”” (Rは重量累積分率、PL−=lQQ、’Oは定数、X
は粒径) 嵩密度: カサ比重測定器 J工S−に77t2/形状: 光学顕微鏡により観察 実施例1 第3図に示した装置を使用した。
固有粘度Q、//、密度O1り1. 、!1lAc、融
点/20℃のポリエチレン約lookgを容積μOOl
の溶解釜3に仕込み2jfO℃の熱媒を用いてジャケツ
トカロ熱して上記ポリエチレンを溶融させた。
これを二重管式の移送管tを通し接脂温度が190℃に
なるようにコントロールして口径3.5酊の液ノズル、
口径t、oz、のガスノズルを備えたコ流体ノズルj−
に導いた。ガスノズルからは/70℃に加熱したN2を
iosぜ4.の流量で直径ユm、高さs7Bの円筒型θ
〕ドラムの塔頂部に噴出させ1g、ノズルからは前記溶
融ポリマーをxrkg/hrの押出速度、o、 、z 
―dの押出圧力でN2の高速気流中に押出した。ノズル
の出口における計算上の線速は樹脂側が0.73m1秒
ガス側は1o3o71(7秒であった。円筒型ドラ子f
f得た。この粒子は平均粒径7μの超微粒子であり粒径
分布はロンンージムラーの分布関数でn = 3./で
あった。又、形状は真球状であり、嵩密度は0. j 
097CCであつ几。
実施例J 口径2.Irtarの液ノズル及び口径乾r xmのガ
スノズルを備え′fcλ流体ノズルを用いて第1表の条
件で実施例1と同様に造粒を実施し、真球状のポリエチ
レン微粒子を得た。粒径、嵩密度を第1/表に示した。
実施例3 0径a、 、2 g o)gノズル及び口径7.♂龍の
ガスノズルを備えたλ流体ノズルを用いて実施例1と同
様に造粒を災施し、真球状ポリエチレン粒子を得た。条
件を第1表に、結果を第2表に示した。
実施例q 固有粘度0..2.2、密度0.979/cc、融点/
、26℃のポリエチレ/を実施例1と同様にして造粒を
−行った。用いたノズルの口径、実施条件を第1表に、
結果を第2表に示した。
実施例よ、乙 無水マレイン’M’f/ 000 ppmグラフトした
固有粘度O07ノ、密度0.9 A g/cc 、 @
点7.2θ℃の変性ポリエチレンを用いて実施例1と同
様に造粒を実施し、真球状の変性ポリエチレン微粒子を
得た。ノズルの口径、実施条件を第1表に、結果を第2
表に示した。
実施例7、g 固有粘度0./、2、密度O0り017/cc、融点子
を得た。用いたノズルの口径、実施条件を第1表に、結
果を第2表に示した。
比較例/ 実施例1と全く同じ原料樹脂、及びコ流体ノズルを用い
、樹脂温度/30℃に、ガス温度を120℃に下げた以
外実施例/と全く同様に実施したところ、表/[示すよ
うに繊維が生成し球状粒子が数珠状につながった。この
為かさ密度は低(、粒径分布も広(なった。
比較例コ 実施例7において樹脂温尻を110℃、ガス温度な/l
O℃に下げた以外、実施例7と同様の原料樹脂、−流体
ノズルを用い実施例7と同様に実施したところ繊維状物
がほとんどで球状粒子は得られなかつfc。
第−表
【図面の簡単な説明】
不活性ガス噴出ノズル、λは溶融状ポリオレフィン押出
ノズルを示す。第3図は、本発明の微粒子〃製造方法の
一実施態様を示す図である、図中3は溶解釜、μは移送
管、jはλ流体ノズル、乙はドラム、7はバグフィルタ
−を示す。 手続補正書(自発) 昭和よr年t 月 6日 特許庁長官 若杉和夫 殿 1 事件の表示 昭和rg年 特 許 願第4′gog
g 号2 発 明 の名称 真球状ポリオレフィン微粒子の製造法 3 補正をする者 出願人 (jりt)三菱化成工業株式会社 4代理人〒100 (ほか 1 名) 6補正の内容 (1)  明細書の「特許請求の範囲」を別紙の通り訂
正する。 (2)同第g頁第1j行に[融点の流9るを、「融体の
流速を」と訂正する。 以   上 別  紙 −2,、’II許請求の範囲 (1)  融点より少くとも30C高い温度に加熱した
実質的に溶媒を含有しない溶融ポリオレフィンを、外部
混合型2流体ノズルの一方のノズルから70m7秒以下
の押出し速度で押出し、他方のノズルからは不活性ガス
気流を、10m/秒以上で且つ溶融ポリオレフィンのさ
せることを特命とする真球状ポリオレフィン微粒子の製
造法。 (2)  溶融ポリオレフィンの押出しを、押出し点の
圧力をA kg / Cnt以下とし、且つ押出量を/
 OQ O,kf / hr以下として行うことを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 13)原料ポリオレフィンの固有粘度が/ d1/P以
下であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
方法。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)融点より少くとも30℃高い温度に加熱した実質
    的に溶媒を含有しない溶融ポリオレフィンを、外部混合
    型λ流体ノズルの一方のノズルから10m、7秒以下の
    押出し速度で押出し、他方のノズルからは不活性ガス気
    流を、10m/秒以上で且つ溶融ポリオレフィンの押出
    速度の少くとも30倍であるような速度で噴出させて溶
    融ポリオレフィンを分散霧化させることを特徴とする真
    球状ポリオレフィン微粒子の製造法。
  2. (2)溶融ポリオレフィンの押出しを、押出し点の圧力
    を& kl、以下とし、且つ押出量を/ o o o 
    kg/hrとして行うことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の方法。
  3. (3)原料ポリオレフィンの固有粘度が/ dll&以
    下であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    方法。
JP4808883A 1983-03-23 1983-03-23 真球状ポリオレフイン微粒子の製造法 Pending JPS59172521A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0638403A2 (de) * 1993-06-17 1995-02-15 Messer Griesheim Gmbh Verfahren zum Herstellen von Teilchen aus Kunststoffen
KR20200028861A (ko) * 2018-09-07 2020-03-17 (주)엘지하우시스 폴리프로필렌 입자 및 이의 제조방법
JP2022547683A (ja) * 2019-09-11 2022-11-15 エルエックス・ハウシス・リミテッド 熱可塑性高分子粒子及びその製造方法

Cited By (4)

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