JPH02147633A

JPH02147633A - ポリマー粒子の精製方法

Info

Publication number: JPH02147633A
Application number: JP31669688A
Authority: JP
Inventors: Masuo Hasegawa; 益男長谷川; Susumu Kawase; 川瀬　進; Kazumi Yamamoto; 一巳山本
Original assignee: Soken Kagaku KK
Current assignee: Soken Kagaku KK
Priority date: 1988-08-29
Filing date: 1988-12-15
Publication date: 1990-06-06
Anticipated expiration: 2011-07-10
Also published as: JP2515008B2

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】発明の技術分野本発明は、分散重合法、懸濁重合法、乳化重合法および
ソープフリー乳化重合法などの重合法を採用して得られ
る、ポリマー粒子を含む懸濁液を精製する方法に関する
。

発明の技術的背景ならびにその問題点粒子径が０．０５〜１０μｍの範囲にあるアクリルビー
ズあるいはスチレンビーズなどのポリマー粒子は、塗料
、接管剤、繊維処理剤、紙加工剤、化粧品用、医療診断
用、トナー又はトナー用添加剤等として広く使用されて
いる。このようなポリマー粒子は、たとえば分散重合法
、懸濁重合法、乳化重合法、ソープフリー乳化重合法な
どの重合方法を利用して重合反応を行なった後、濾過し
、次いで乾燥工程、粉砕工程などを経て製造されている
。

ところで、上記のような重合法を利用してポリマー粒子
を製造する際には、重合系を安定させ、しかも精製した
ポリマー粒子を安定化させるために、分散剤あるいは乳
化剤を添加し、さらには粒子に機能を付与するための種
々の添加剤などを添加するのが一般的である。さらに反
応終了後の反応液中には、未反応上ツマ−が存在してい
ることもある。このような分散剤、乳化剤、種々の添加
剤などあるいは未反応モノマーは、得られるポリマー粒
子に付着して存在していることが多く、このような分散
剤、乳化剤、種々の添加剤などあるいは未反応モノマー
が付着したポリマー粒子をそのまま乾燥してポリマー粒
子を得ようとすると、乾燥の際にこれらの分散剤、乳化
剤、種々の添加剤あるいは未反応上ツマ−などがポリマ
ー粒子表面に付着したりして、ポリマー粒子が凝集する
など種々の弊害が起きる。このように−旦ポリマー粒子
表面に分散剤、乳化剤などが付着したり、ポリマー粒子
が凝集状態になると、たとえば解砕などの方法を利用し
たとしてもポリマー粒子表面に付着した分散剤、乳化剤
などを完全に除去することや単分散状態にすることは極
めて困難である。

そこで、このようなポリマー粒子に付着した分散剤ある
いは未反応モノマーを洗浄して除去することが考えられ
るが、上記のように粒子径の小さいポリマー粒子を多量
の洗浄液で洗浄した後、洗浄液とポリマー粒子とを効率
よく分離する適当な方法は存在していない。

すなわち、上記のようなポリマー粒子を洗浄した後、通
常の濾過方法でポリマー粒子と洗浄液とを分離し、よう
とし”Ｃも、濾紙などの濾過部材中にポリマー粒子が浸
入して目詰まりをおこし、効率的に濾過を行なうことが
できないという問題点があった。

また、遠心分離などの方法を利用した場合には、ポリマ
ー粒子の粒子径が小さいために、ポリマー粒子が充分に
分離されず、相当量のポリマー粒子が分離されずに洗浄
液と共に排出されるという問題点があった。さらにこの
ような遠心分離方法は、処理能力が小さいために工業的
な方法としては採用しにくいという問題点も有している
。

発明の目的本発明は上記のような従来技術に伴う問題点を解消しよ
うとするものであって、分散液中に分散されている粒子
径の小さいポリマー粒子を効率良く精製する方法を提供
することを目的としている。

発明の概要本発明に係る第１のポリマー粒子の精製方法は、分散液
中にポリマー粒子が分散されているポリマー粒子を精製
するに際して、該分散液中に分散されている精製対象ポ
リマー粒子の粒子径の３倍以下のポアサイズを有する透
孔が設けられている分離膜を用いてクロスフロー方式で
該ポリマー粒子を精製することを特徴とし°Ｃいる。

本発明に係る第２のポリマー粒子の精製方法は、分散液
中に分散されているポリマー粒子を精製するに際して、
該分散液中に分散されている精製対象ポリマー粒子の粒
子径の３倍以下のポアサイズを有する透孔が設けられて
いる分離膜を用いてクロスフロー方式で該ポリマー粒子
を精製すると共に、分散媒を用いて間欠的に該分離膜の
逆洗を行なうことを特徴としている。

本発明に係る第３のポリマー粒子の精製方法は、分散液
中に分散されているポリマー粒子を精製するに際して、
該分散液中に分散されている精製対象ポリマー粒子の粒
子径の３倍以下のポアサイズを有する透孔が設けられて
いる分離膜を用いてクロスフロー方式で該ポリマー粒子
を精製し、次いで、該ポリマー粒子を溶解する溶媒を用
いて該分離膜の洗浄及び逆洗を行なうことを特徴として
いる。

本発明に係る第４のポリマー粒子の精製方法は、分散液
中に分散されているポリマー粒子を精製するに際して、
該分散液中に分散されている精製対象ポリマー粒子の粒
子径の３倍以下のポアサイズを有する透孔が設けられて
いる分離膜を用いてクロスフロー方式で該ポリマー粒子
を精製すると共に、分散媒を用いて間欠的に該分離膜の
逆洗を行ない、次いで、該ポリマー粒子を溶解する溶媒
を用いて該分離膜の逆洗を行なうことを特徴としている
。

上記のような本発明に係るポリマー粒子の精製方法は、
従来の濾過方法のように被濾過液の流動方向と、濾液の
流動方向とが同一方向である濾過方法とは異なり、特定
のポアサイズを有する分離膜を使用して、クロスフロー
方式で濾過を行なっている。すなわち、本発明の精製方
法においては、濾液は、分離膜内で被濾過液の流動方向
とほぼ直交する方向に濾過される。

したがって、被濾過液である分散液中に含まれるポリマ
ー粒子が分離膜の透孔中に侵入することが少なく、効率
的に濾過液を除去してポリマー粒子の精製をすることが
できる。

さらに、濾過液を用いて間欠的に逆洗を行ないながら濾
過を行なうことにより、分離膜の透孔近傍にｊｉｌ積し
たポリマー粒子を除去することができ、濾過効率が経時
的に低下しにくくなる。

また、上記の濾過液を用いた間欠的な逆洗とは別に、ポ
リマー粒子を溶解することができる有機溶媒を用いて逆
洗を行なうことにより、透孔内部に侵入して透孔を閉塞
しているポリマー粒子を溶解除去することができるので
、経時的に低下した濾過効率を、初期の段階の値にまで
回復させることができる。

さらにまた、上記の間欠的な逆洗と有機溶媒を用いた逆
洗とを組み合わせて行なうことにより、濾過効率が経時
的に低下しにくくなると共に、定期間分離膜を使用する
ことにより低下した濾過効率を初期の値にまで回復させ
ることができるので、長期間分離膜を使用することがで
きる。

発明の詳細な説明以下本発明のポリマー粒子の精製方法について具体的に
説明する。

第１図に本発明の方法において使用することができる精
製装置の一例を模式的に示す。

本発明の精製方法を採用して精製することができるポリ
マー粒子は、粒子径が通常０．０５〜１０μｍの範囲、
好ましくは０．２〜５μｍの範囲にあるポリマー粒子で
あり、このようなポリマー粒子としては、ポリスチレン
ビーズ、ポリアクリルビーズ、ポリアクリロニトリルビ
ーズ、ポリ塩化ビニルビーズ、スチレン・アクリル共重
合体ビーズ、スチレン・アクリル酸共重合体ビーズ、ス
チレン・２−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体
ビーズおよびスチレン・アクリルアミド共重合体ビーズ
を挙げることができる。

このようなポリマー粒子は、たとえば懸濁重合法、乳化
重合法、ソープフリー乳化重合法などの重合法を採用し
て製造することができる。

このような重合法を採用してポリマー粒子の製造を行な
う場合には、反応液中に原料モノマーあるいは得られる
ポリマー粒子を反応液中に良好に分散させておくために
、乳化剤、分散剤等を配合するのが一般的である。さら
に上記のような反応を行なったとしても配合した原料モ
ノマーがすべて消費されるわけではなく、反応が終了し
た反応溶液中に未反応の原料モノマーが残存しているこ
とが多い。

本発明においては、このような反応液などに分散されて
いるポリマー粒子を、特定のポアサイズの透孔を有する
分！膜を用いてクロスフロー方式で精製する。

本発明において使用されるポリマー粒子の分散媒は、ポ
リマー粒子を製造する際に用いた反応溶媒であっても良
いし、さらにこの反応液をポリマー粒子を溶解しない溶
媒で希釈して使用してもよい。このような希釈溶媒は、
精製されるポリマー粒子の種類および除去しようとする
分散剤、乳化剤、種々の添加剤、未反応ポリマーの種類
などを考慮して適宜選定することができる。たゐえばポ
リマー粒子が、スチレンビーズである場合には、イソプ
ロピルアルコール、水、メタノール、エタノール等を使
用することができ、またアクリルビーズである場合には
、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、
水等を使用することができる。

さらに、分散液中のポリマー粒子の濃度は、使用する分
離膜の仕様、濾過条件、ポリマー粒子の粒径等により異
なるが、たとえば粒子径５μｍの中−粒子からなるスチ
レンビーズをポアサイズ１０μｍの透孔をＨする分離膜
を用いて精製する場合、ポリマー粒子の濃度を１〜５０
重量％、好ましくは１０〜４０重量％にすることが望ま
しい。

上記のようなポリマー粒子の濃度と濾過速度との関係を
第２図に示す。すなわち上記のようなポリマー粒子の濃
度を有する分散液を用いることにより、工業的に有効な
濾過速度である２０１／ｄ・時間以上の濾過速度を達成
することができる。なお、ポリマー粒子濃度が１重量％
より低い場合には、用いるポリマー粒子の粒子径に拘り
なく、分離膜を通過するポリマー粒子の割合が高くなる
ことがある。

上記のようなポリマー粒子が分散媒中に分散されている
分散液は、ポンプ４で圧力を賦与されて仕込みタンク１
から濾過装置に送られる。この場合の濾過圧力は０．２
〜４　、　０　ｋｇ　／　ｃｄ　Ｇにすることが好まし
く、さらに０　、　５〜２　、　０　ｋｇ　／　ｃ４　
Ｇにすることが特に好ましい。この濾過圧は、たとえば
ポンプ４の出力と圧力調節弁１０の開閉状態とを調整す
ることにより制御することができる。

上記のようにしてポンプ４により圧力を賦与された分散
液は分離膜内に送り込まれる。

本発明で使用される分離膜には、分散液中に含まれる精
製対象ポリマー粒子の粒子径の３倍以下のポアサイズを
有する透孔が形成されている。さらに透孔のポアサイズ
は、ポリマー粒子の粒子径の１６５〜３倍好ましくは２
〜２．５倍の範囲内にあることが望ましい。ポアサイズ
が精製対象ポリマー粒子の粒子径の３倍より大きいと、
ポリマー粒子が透孔を通過してしまうため、有効に濾過
を行なうことができず、このような分離膜は本発明の精
製方法においては使用することができない。また、ポア
サイズがポリマー粒子の粒子径の１．０倍より小さいと
、濾過効率が短時間で昔しく低下することがある。

第３図に、ポリマー粒子の粒子径とポアサイズとの関係
がポリマー粒子の分離膜透過率に及ぼす影響について示
す。

すなわち、ポアサイズが１０μｍの透孔を有する分離膜
を使用した場合、５μｍ以上のポリマー粒子は分１１１
Ｍを透過することがなく、さらに３μｍ以上の粒子径を
有するポリマー粒子を使用した場合の分離膜を透過する
ポリマー粒子の割合は非常にわずかである。したがって
、このグラフから、本発明においては、ポリマー粒子の
粒子径の３倍以下、好ましくは２．０〜２．５倍のポア
サイズを有する透孔が設けられた分離膜を使用すること
が有利であることがわかる。

なお、ここでポアサイズは、分ＩＩＩｔ膜に形成された
透孔の平均のサイズを意味する。

また本明細書において、精製対象ポリマー粒子の粒子径
とは、分散液中に分散され、しかも分離して得ようとす
るポリマー粒子の最小粒子径を意味する。たとえば１〜
３０μｍの粒径分布を有するポリマー粒子を分散液中か
ら分離精製しようとする場合には、本明細書でいう精製
ポリマー粒子の粒子径は１μｍとなる。またたとえば５
μｍの粒径を有するポリマー粒子を分散液中から分離精
製しようとする場合には、本明細書でいう精製ポリマー
粒子の粒子径は５μｍとなる。

このようなポアサイズを有する透孔が設けられた分離膜
として、本発明では耐溶剤性の膜であればどのような材
質の膜でも用いることができる。

このような分離膜としては、具体的には、セラミック膜
、フッ素樹脂膜、ポリスルフォン膜、ポリエーテルスル
フォン膜、ポリイミド膜、ポリオレフィン膜などが用い
られる。そして、このような分離膜は、通常円筒状の形
状を有しており、透孔は円筒状の側壁に形成されている
。

第１図において、分離膜は２で示されている。

このような分離膜２は、通常円筒状のハウジング３内に
収容されている。

本発明において、ポリマー粒子の精製は、上記のような
分離膜を用いてクロスフロー方式で行なわれる。

すなわち、ポンプ４から送り出された分散液は、分離膜
２の下方から上方に向かって円筒の内部を上方に流れ、
他方、分散媒は、この分散液の流れ方向とほぼ直交する
方向に分離膜２の透孔を通ってハウジング３内に流れ出
す。このように本発明の精製方法においては、分散液の
流れる方向と分散媒の流出する方向は、はぼ直交し、こ
のような方向に濾液を分離する方式をクロスフロー方式
という。このように被濾過液の流れる方向と濾過液の流
出方向がほぼ直角に交わるために、被濾過液中に含まれ
るポリマー粒子が分離膜の透孔の入り口近傍（分離膜の
内周壁ンに堆積することが少なく、濾過効率が低下しに
くくなる。さらに、被濾過液である分散液の線速度を０
．２〜４．０ｍ／秒、さらに好ましくは１．０〜４．０
ｍ／秒にすることにより、ポリマー粒子の堆積の低減を
図ることができるので、さらに効率良くポリマー粒子の
精製を行なうことができる。

このようにして分ＭＨ２で分散媒の少なくとも一部が濾
過されたポリマー粒子を含む分散液は圧力、′Ｊ３節弁
１０を通って回収される。

このようにして得られたポリマー粒子を含む分散液に、
濾別された濾過液とほぼ同量の分散媒を添加することに
より、この分散液中に含まれる分散剤、乳化剤、種々の
添加剤あるいは未反応上ツマ−などは希釈され、その含
有率は低下する。そして、上記のような操作を繰り返す
ことにより、ポリマー粒子を含む分散液中の分散剤、乳
化剤、種々の添加剤あるいは未反応モノマーなどの含有
率を所望の値にまで低下させることができる。

他方、分離膜２によってクロスフロー方式で濾別された
濾過液は、ハウジング３内からホールドタンク５を介し
て濾液タンク６に収容される。

本発明によれば、上記のようにしてポリマー粒子を効率
良く精製することができるが、長時間濾過を行なうと時
間の経過と共に、分離膜の内周面にはポリマー粒子など
が堆積し、このようにして堆積したポリマー粒子のうち
、透孔の入り口近傍に堆積したポリマー粒子によって、
濾過液が透孔に侵入し難くなり、濾過効率が低下する。

本発明においては、上記のようなりロスフロー方式によ
りポリマー粒子を精製する際に濾過操作を止めずに濾過
液を用いて間欠的に逆洗を行ないながら濾過を行なうこ
とにより、上記のような透孔近傍に堆積したポリマー粒
子を除去することができ、長時間に亘ってポリマー粒子
の精製を連続的に行なうことができる。

たとえば第１図において、濾過液電磁弁９を閉鎖し、こ
の濾過液電磁弁９の閉鎖に伴って逆先電磁弁８を開放し
てこの逆先電磁弁８から圧縮空気、加圧濾過液などの加
圧流体を用いてハウジング３内の濾過液の圧力を濾過圧
よりも高くすることにより、濾過液が分離膜２の透孔を
濾過の場合とは逆の方向に流れ、分離膜２の内面に堆積
しているポリマー粒子は除去される。このような間欠的
な逆洗の際の圧力は、濾過圧よりも逆洗圧が高ければよ
く、逆洗圧は、通常０　、　７〜５　、　０　ｋｇ　／
　ｃｄ　Ｇ　。

好ましくは１．０〜３　、　０　ｋｇ　／　ｃｄ　Ｇで
ある。また上記のような間欠的な逆洗の周期は、濾過時
間１分間に０，２〜２回行なうことが好ま（２く、さら
に０．５〜１回行なうことが特に好ましい。また、−回
の逆先に要する時間は通常は０．５〜５秒である。そし
て、このような逆洗を行なった直後に、ハウジング３内
の圧力と分離膜２内の分散液との圧力のバランスをとる
ために、１〜２秒間の均圧時間を設けることが好ましい
。均圧時間は、具体的には、逆先直後に濾過液電磁弁９
および逆洗電磁弁８の両者が閉鎖されている時間である
。

また、本発明のポリマー粒子の精製方法においては、第
４図に示すように上記のような間欠的な逆洗を行なって
も濾過速度が時間の経過と共に次第に低下する。特にこ
のような経時的な濾過速度の低下は、ｆ１￥製対象ポリ
マー粒子の粒子径よりもポアサイズの大きい分離膜を用
いた場合に発生しやすい。

このような濾過速度の低下は、分離膜の透孔にポリマー
粒子が侵入するために発生するのであろうと推察される
。

本発明では、必要に応じて上記のようなポリマー粒子が
透孔に侵入することによる濾過速度の低下を防止するた
めに、有機溶媒を用いて逆洗を行なうことにより、分離
膜の透孔を閉塞しているポリマー粒子を溶解する操作を
行なう。

このような逆洗に使用することができる有機溶媒は、ポ
リマー粒子を溶解することができる６機溶媒であればよ
く、精製対象ポリマー粒子の溶解性を考慮して選定する
ことができる。

たとえばポリスチレンビーズの精製を行なう場合には、
酢酸エチル、トルエン、テトラヒドロフラン、ＤＭＦ等
を使用することができ、またアクリルビーズの精製を行
なう場合には、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メ
チルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ＤＭＦ等を使
用する１出ができる。

この有機溶媒を用いた逆先は、たとえば第１図に示す装
置を用いる場合には、逆洗電磁弁８および濾過液電磁弁
９を開放して、ハウジング３およびホールドタンク５内
にある濾過液を１機溶媒で置換し、次いで加圧して有機
溶媒を分離膜２の透孔内を逆流させればよい。このよう
な有機溶媒を用いた逆洗により、透孔内に侵入して透孔
を閉塞しているポリマー粒子などは、有機溶媒の溶解力
および逆洗の圧力で透孔から除去される。

したがって、このような有機溶媒を用いた逆洗の条件は
、透孔の閉塞状況等を考慮して適宜設定することができ
るが、逆洗圧力は通常０．７〜５、　０ｋｇ／ｃｊ　Ｉ
　Ｇ、好ましくは１．０〜３．０ｋｇ／ｃｄ−Ｇであり
、また上記のような有機溶媒を用いた逆洗は、１〜５時
間に１回行なうことが好ましく、さらに１〜３時間に１
回行なうことが特に好ましい。さらに、−回の逆先に要
する時間は通常は１０分程度である。

さらに本発明においては、上記の間欠的な逆洗を行ない
ながらポリマー粒子の精製を行なうと共に、濾過速度が
一定以下、たとえば初期濾過速度の１／２〜１／３にな
った時点で、上記の有機溶媒を用いた逆洗を行なうこと
が好ましい。

粒子径５．０μｍのスチレンビーズを、ポアサイズがそ
れぞれ１０μｍ、１．５μｍおよび０．８μｍである分
離膜を用いて連続的にポリマー粒子の精製を行なった場
合の濾過速度と濾過時ｍ１との関係を第４図に示す。

第４図に示すように酢酸エチルなどの有機溶媒による逆
洗と間欠的な逆洗を併用することにより、濾過速度の低
下を有効に防止することができると共に、有機溶媒によ
る逆洗回数を少なくすることができる。

そして、このようにしてポリマー粒子の精製を行なうこ
とにより、乳化剤、分散剤、種々の添加剤、未反応モノ
マー等は、分散媒とともに濾過液として除去される。

したがって、上記のようにして得られるポリマー粒子は
、上記のような他の成分の含有率が低いために、得られ
たポリマー粒子を乾燥してもポリマー粒子が凝集したり
することがなく、ポリマー粒子表面への分散剤、乳化剤
、種々の添加剤あるいは未反応モノマーなどの付着を少
なくすることができる。

発明の効果本発明のポリマー粒子の精製方法は、従来の濾過方法の
ように被濾過液の流動方向と、濾過液の流動方向とが同
一方向である濾過方法とは異なり、特定のポアサイズの
透孔を有する分離膜を使用して、クロスフロー方式で濾
過を行なっている。すなわち、本発明の精製方法におい
ては、濾過液は、分離膜内で分散液の流動方向とほぼ直
交する方向に濾過される。

したがって、分散液中に含まれるポリマー粒子が分離膜
の透孔中に侵入し７、あるいは透孔の入り口近傍に堆積
して分散媒の透過を疎外することが少なく、効率的に濾
過液を除去してポリマー粒子の精製をすることができる
。

さらに、濾過液を用いて間欠的に逆洗を行ないながら濾
過を行なうことにより、分離膜の透孔近傍に堆積したポ
リマー粒子を除去することができ、濾過効率が経時的に
低下しにくくなる。

また、上記の濾過液を用いた間欠的な逆洗とは別に、ポ
リマー粒子を溶解することができる有機溶媒を用いて逆
洗を行なうことにより、分離膜の透孔内部に侵入して透
孔を閉塞しているポリマー粒子を溶解除去することがで
きるので、経時的に低下した濾過効率を、初期の段階の
値とほぼ同様な値にまで回復させることができる。

さらにまた、上記の間欠的な逆洗と有機溶媒を用いた逆
洗とを組み合わせて行なうことにより、濾過効率が経時
的に低下しにくくなると共に、定期間使用することによ
り低下して濾過効率を初期の値にまで回復させることが
できるので、長期間にわたって分離膜を使用することが
できる。

そして、上記のようにして本発明の精製方法を採用する
ことにより、ポリマー粒子と、分散剤、乳化剤、種々の
添加剤、未反応モノマー等とを効率よく分離することが
できるため、精製後に得られるポリマー粒子を乾燥して
も、これらのポリマー粒子が凝集したりすることがなく
、また得られるポリマー粒子表面に分散剤、乳化剤、種
々の添加剤や未反応モノマーが付着することがなく、良
好な粉体特性を有するポリマー粒子を得ることができる
。

次に本発明の実施例を示して本発明をさらに詳しく説明
する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に限定され
るものではない。

実施例１分散重合法によりポリスチレンビーズ（Ｐｓｉビーズ）
１６．４重量％を含む反応液を得１．この反応液をＰＳ
ｔビーズ濃度が３５．０重量％になるまで濃縮し、次い
でイソプロピルアルコール（ＩＰＡともいう）を添加し
てＰＳｔビーズ濃度が１６．４重量％の分散液を調製し
た。

この分散液中には、ＰＳ【ビーズを良好に分散させるた
めに多量の分散剤（グラフトポリマーＭｎ−１００００
０）が含まれている。以下にこの分散液の性状を示す。

ｐｓｔビーズ分散液性状分散媒　　　：イソプロビルアルコールスラリー濃度：
１６．４重量％分散剤濃度　＝２．２重回％（対Ｐｓｔ　ヒース：ｉ３．４　ｍ２％＞ｐｓｔビーズ
径：５．０μｍ（単分散粒子）上記のｐｓｔビーズ分散
液４０００ｆＣを、第１図に示す膜分離装置の仕込みタ
ンク１に仕込んだ。

このＰＳＬビーズ分散液を、ポンプ４に用いて、内部に
分離膜２をＨするハウジング３に下方向から供給した。

この分離膜２の仕様は下記のとおりであり、上記のＰＳ
Ｌビーズ分散液はハウジング３内に設けられた内面膜、
円筒型の分離膜２の内部を下方から上方に流動させた。

ポアサイズ：１０μｍ。

形状：内面膜、円筒型、１．０：１５龍φＸ１５０Ｌ有
効濾過面積：６５ｃｄ材質：セラミックスなお、上記の分離膜を用いたクロスフロー方式による濾
過操作条件は次の通りである。

濾過圧：　０　、　５　ｋｇ　／　ｃｄ　Ｇ線速度：１
．２ｍ／秒濾過時間：５８秒上記のような濾過圧力などの濾過条件の調整は、ハウジ
ング３の吐出側に設けられている圧力調節弁〕０を開閉
することにより行なった。

上記のように内面膜、円筒型の分離膜２内を用いて、流
動する分散液中の分散媒を、分散液の流れに対して概略
直角に交わる角度で分離膜に形成されているボアを通し
てハウジング３内に流出させ、さらにホールドタンク５
から、開放されている濾過液電磁弁９を通して濾液タン
ク６に導出させた。

上記のようにしてクロスフロー方式により濾過を行ない
ながら、周期的に濾過液電磁弁９を閉鎖すると共に、逆
洗電磁弁８を開放してホールドタンク５内に加圧空気を
導入し、下記のようにしてハウジング内の濾液の圧力を
、濾過圧力よりも高くして逆洗を行なった。

逆洗条件は次の通りである。

逆洗条件逆洗圧力＋　１　、　０　ｋｇ　／　ｃｓｆ　Ｇ逆洗時
間二０．５秒均圧時間＝１．５秒逆洗サイクル、６０秒なお、均圧時間は、濾過液電磁弁９と逆洗電磁弁８とを
閉鎖して、濾液圧とスラリー圧との均寵をとるための時
間である。

上記のようにして逆洗サイクル６０秒で上記のポリマー
粒子の分散液４０００ｇをクロスフロー方式で第１回目
の濾過を行なうことにより、２１３０にのイソプロピル
アルコールを分離し、ポリマー粒子の分散液１８７０ｇ
を得た。

上記のようにして第１回目の濾過によって得られたポリ
マー粒子の分散液１８７０ｇに、分離された量と同量の
イソプロピルアルコール（２１３０ｓｒ）を加えて分散
液を４０００ｇにし、上記と同様の条件で第２回目の濾
過を行なった。

さらに、同様に、分離したイソプロピルアルコールと同
量のイソプロピルアルコールを加えて第３回Ｕノおよび
第４回目の濾過を行なった。

得られた濾過液中に含まれる分散剤の濃度（対ｐｓｔ　
ａ度）を表１に示す。

表　　１　濃縮回数による分散剤濃度の変化上記のよう
にして濾過を行なった後、得られたスラリーを乾燥して
みると、分散剤ａ度が低下するにつれて、ボ゛リマー粒
子の凝集が少なくなった。

そして分散剤濃度が０．６５重量％以下てはポリマー粒
子の凝集はまったくみられなかった。

実施例２実施例１において、ａ、液タンクに流出したイソプロピ
ルアルコールと同様のイソプロピルアルコールをポリマ
ー粒子を含む分散液に連続的に加えながら、この分散液
を循環して分離膜に（Ｒ給して連続的なポリマー粒子の
分離精製を行なった以外は同様に操作した。

使用したイソプロピルアルコールの量と、１１）られな
分散液中の分散剤濃度との関係を表２に示す。

表　　２　１ＰＡ使用量による分散剤濃度の変化層■ 妓　スラリー濃度　３５．０重量％このように連続的にポリマー粒子の精製を行なうことに
より、実施例１で示したバッチ式でポリマー粒子の精製
を行なうよりも、効率的にポリマー粒子の精製を行なう
ことができる。

実施例３および比較例１〜３実施例１において、以下に記載する粒子径を有するＰＳ
ｔビーズを含有する分散液を用いた以外は同様に操作し
た。

粒子径＝４μｍ（実施例３）粒子径：３μｍ（比較例１）粒子径＝２μｍ（比較例２）粒子径二１μｍ（比較例３）上記のような粒子径を有するＰＳｔビーズを含む懸濁液
を用いた場合の濾液側への粒子通過率を第３図に示す。

なお、ここで用いた分離膜のポアサイズは１０μｍであ
る。

第３図から明らかなように、ポアサイズが粒子径の３倍
を超えると、分離膜を透過するＰＳｔビーズの量が著し
く増加する。

なお、第３図に示した粒子透過率は、次式により算出し
た値である。

実施例４実施例１において、分散液中におけるポリマー粒子の濃
度を変えて、濾過速度とポリマー粒子濃度との関係を調
べた。

結果を第２図に示す。

第２図から明らかなように、たとえば分散液中における
ポリマー粒子の濃度が１６．４重量％のときは濾過速度
が６６（１／ｒｒｒ・時間であり、分散液中におけるポ
リマー粒子濃度が高くなるにしたがって濾過速度は低く
なり、たとえばポリマー粒子濃度が３５．０重量％の分
散液を用いた場合には、３５０１／ｄ・時間である。し
たがって、本発明のポリマー粒子の精製方法においては
、非常に広範囲の濃度を有する分散液を用いて効率良く
分離精製することができる。

実施例２において、分散媒を用いた間欠的な逆洗とは別
に、濾過速度が約４００１１／ｒｄ・時間より低くなっ
た時点で、分離された濾過液を除去し、代わりに酢酸エ
チルを導入して、濾過液電磁弁９を閉鎖し、逆洗電磁弁
８から圧縮空気を導入して２．０ｋｇ／ｃシＧの圧力で
逆洗を行なった。

この酢酸エチルはＰＳｔビーズを溶解することができる
。

上記のような酢酸エチルによる逆洗を１０分間行なうこ
とにより、濾過速度は、初期値にまで回復した（実施例
５）。

また、同様にポアサイズ１．・５μｍの分離膜（実施例
６）およびポアサイズ０．８μＩｎの分離膜（実施例７
）を用いて酢酸エチルによる逆洗を行なったところ、同
様の効果を得ることができた。

結果を第４図に示す。

このようにポリマー粒子を溶解することができる溶媒を
用いて逆洗を行なうことにより、分離膜を使用してポリ
マー粒子の精製を長期間安定に行なうことができる実施例８実施例２において、ＰＳｔビーズを含む分散液の代わり
に、懸濁重合法を採用して製造したＰＭＭＡ　（ポリメ
チルメタクリレートともいう）ビーズを含む水性懸濁液
１．０００　ｇを使用してＰＭＭＡビーズの精製を行な
った。

用いたＰＭＭＡビーズの性状は次の通りである。

ＰＭＭＡビーズの性状分散媒　　　：水スラリー濃度：２５．０重量％分散安定剤濃度：１．２５重量％ＰＭＭＡビーズ径：１〜３０μｍ（広粒径分布）また、
用いた分離膜は、ポアサイズが１．５μｍである以外は
実施例２で用いた分離膜と同じ仕様であり、さらに濾過
操作条件も同一である。

２０００ｇの洗浄水を使用して、分散液中に含まれる分
散安定剤の濃度を０．０９重量％以下にすることができ
た。

また、このときの濾過速度は、１５　（１／ｒｄ・時間
であり、濾液側へのＰＭＭＡビーズの通過はみられなか
った。

実施例９実施例２において、ＰＳｔビーズを含む分散液の代わり
に、乳化重合法を採用して製造したサブミクロンＰＭＭ
Ａビーズを含む水性懸濁液１０００ｇを使用してサブミ
クロンＰＭＭＡビーズの精製を行なった。

用いたＰＭＭＡビーズの性状は次の通りである。

ＰＭＭＡビーズの性状分散媒　　　：水スラリー濃度：２５．０重量％乳化剤濃度＝３０００ｐｐＨＰＭＭＡビーズ径：０．１５μｍ（単分散粒子）また、
用いた分離膜は、ポアサイズがＱ、　　２μｍである以
外は実施例２で用いた分離膜と同じ仕様であり、さらに
濾過操作条件も同一である。

２０００、の洗浄水を使用して、分散液中に含まれる分
散安定剤の濃度を３００　ｐｐＩ１１以下にす、ること
ができた。

また、このときの濾過速度は、５０！ｌ／ｄ・時間であ
り、濾液側へのＰＭＭＡビーズの通過はみられなかった
。

実施例１０実施例２において、ＰＳｔビーズを含む分散液の代わり
に、ソープフリー乳化重合法を採用して製造したサブミ
クロンＰＭＭＡビーズを含む水性分散液１０００ｇを使
用してサブミクロンＰＭＭＡビーズの精製を行なった。

用いたＰＭＭＡビーズの性状は次の通りである。

ＰＭＭＡビーズの性状分散媒　　　：水スラリー濃度：２５．Ｏ重量％分散安定剤とオリゴマーの濃度：０．５重量％ＰＭＭＡ
ビーズ径：　０．４３ａｍ　（単分散粒子）また、用い
た分離膜は、ポアサイズが０，８μｍである以外は、実
施例２で用いた分離膜と同じ仕様であり、さらに濾過操
作条件も同一である。

２０００ｇの洗浄水を使用して、分散液中に含まれる分
散安定剤の濃度を０．０４重量％以下にすることができ
た。

また、このときの濾過速度は、８ＯＮ／ｒｆ・時間であ
り、濾液側へのＰＭＭＡビーズの通過はみられなかった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法において使用することができる
精製装置の一例を模式的に示す図である。１・・・仕込みタンク、２・・・分離膜、３・・・ハウ
ジング、４・・・循環ポンプ、６・・・濾液タンク、７
・・・圧力計、８・・・逆先電磁弁、９・・・濾過液電
磁弁第２図は、スラリー濃度と濾過速度との関係の一例を示
すグラフである。第３図は、ポリマー粒子径と粒子透過率との関係の一例
を示すグラフである。第４図は、酢酸エチルを用いた逆洗による濾過能力の回
復状態の一例を示すグラフである。代理人　　弁理士　　鈴　木　俊一部具１第　　３ズ粒子径〔μｍ〕

Claims

【特許請求の範囲】

（１）分散液中に分散されているポリマー粒子を精製す
るに際して、該分散液中に分散されている精製対象ポリ
マー粒子の粒子径の３倍以下のポアサイズを有する透孔
が設けられている分離膜を用いて、クロスフロー方式で
該ポリマー粒子を精製することを特徴とするポリマー粒
子の精製方法。
（２）分散液中に分散されているポリマー粒子を精製す
るに際して、該分散液中に分散されている精製対象ポリ
マー粒子の粒子径の３倍以下のポアサイズを有する透孔
が設けられている分離膜を用いてクロスフロー方式で該
ポリマー粒子を精製すると共に、分散媒を用いて間欠的
に該分離膜の逆洗を行なうことを特徴とするポリマー粒
子の精製方法。
（３）分散液中に分散されているポリマー粒子を精製す
るに際して、該分散液中に分散されている精製対象ポリ
マー粒子の粒子径の３倍以下のポアサイズを有する透孔
が設けられている分離膜を用いてクロスフロー方式で該
ポリマー粒子を精製し、次いで、該ポリマー粒子を溶解
する溶媒を用いて該分離膜の洗浄を行なうことを特徴と
するポリマー粒子の精製方法。
（４）分離膜の洗浄を逆洗浄により行なうことを特徴と
する請求項第３項記載のポリマー粒子の精製方法。
（５）分散液中に分散されているポリマー粒子を精製す
るに際して、該分散液中に分散されている精製対象ポリ
マー粒子の粒子径の３倍以下のポアサイズを有する透孔
が設けられている分離膜を用いてクロスフロー方式で該
ポリマー粒子を精製すると共に、分散媒を用いて間欠的
に該分離膜の逆洗を行ない、次いで、該ポリマー粒子を
溶解する溶媒を用いて該分離膜の逆洗を行なうことを特
徴とするポリマー粒子の精製方法。