JPH0489835A

JPH0489835A - 研磨材含有セルロース複合粒子及びその製造法

Info

Publication number: JPH0489835A
Application number: JP2206971A
Authority: JP
Inventors: Shinta Sasaki; 笹木　信太; Kanji Yamagishi; 山岸　敢児; Shigeru Okuma; 大隈　茂
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1990-08-03
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 1992-03-24

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】（産業上の利用分野）本発明は研磨材粒子を含有するセルロース複合粒子の製
造法に関する。

（従来の技術）セルロースあるいはその各種誘導体の粒状体は、近年酵
素等の生理活性物質を固定化する担体として種々の分野
で使用されている。

研磨材粒子と有機質メディアとの構造物として、木、竹
等の粉末からなる有機質メディアの表面に、接着剤を用
いて研磨材粒子を固着させた研摩材料が開示されている
（特開昭６０−１７４７３号公報）。しかしながら、研
磨材粒子がセルロースをマトリックスとした微小粒子の
内部に均一に分散固定された研磨材含有セルロース複合
粒子については触れられていない。

一方、無機粉体を含有するセルロース複合体の微小粒子
は、本発明者らの特開昭６３−９０５０２号公報、同６
３−９２５０３号公報に記載されているが、研磨材につ
いては触れられていない。またこれらに開示された方法
では、研磨材を高含有し難いという問題点がある。

（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的は、研磨材粒子を高含有するセルロース複
合粒子及びその製造法を提供することにある。

本発明の他の目的は、研磨材粒子を含有するセルロース
複合粒子の粒子径および研磨材粒子の含有量を容易に制
御できる製造法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段及び作用）本発明によれ
ば、本発明の上記目的および利点は、研磨材粒子をセル
ロース１重量部当たり０．０２〜２ＯＮ量部含有し、平
均粒径が３００μｍ以下である研磨材含有セルロース複
合粒子によって達成され、その製造方法は、（］）　　研研磨顆粒を含有するビスコースを′＄備し
、（２）　　研磨材粒子含有ビスコースと凝集防止剤を
含有したアニオン性高分子化合物の水？８液とを混合し
て、研磨材粒子を含有したビスコースの微粒子分散液を
生成せしめ、（３）　　上記分散液を加熱することによって該分散液
中のビスコースを凝固させ、次いで酸で中和し、水洗あ
るいは乾燥する、ことをｖＦ徴とする研磨材含有セルロース複合粒子の製
造法によって達成ｊれる。

上記本発明方法によれば、第１の工程により研磨材粒子
を含有したビスコースを１！備し、第２の工程により、
研磨材粒子を含有したビスコースの微粒子分散液を生成
し、第３の工程により、研磨材粒子を含有したセルロー
スの微粒子が得られる。

第１の工程で使用する研磨材粒子は酸化セリウム、酸化
アルミニウム、酸化クロム、酸化鉄、ジルコン、アラン
ダム、チン化ケイ素、ガーネットダイヤモンド、カオリ
ン、エメリ、炭化ケイ素。

炭化はう素などが使用され、その粒子径は得られる研磨
材粒子含をセルロース複合粒子の粒子径の１／２０以下
が好ましい。

ビスコース中における研磨材粒子の含有割合が１０〜２
００重量％となるような割合で用いられる。

使用するビスコースは、例えば次のような性質を有する
。ガンマ価は３０−１００、よす好ましくは３５〜９ｏ
である。塩点は３〜２ｏ、より好ましくは４〜１８であ
る。セルロース濃度は３〜１５重量％、より好ましくは
５〜１３重量％である。アルカリ濃度は２〜１５重量％
、より好ましくは４〜１３重置％である。ビスコースの
セルロースに対するアルカリ　（苛性ソーダとして）の
重Ｉ　割合は４０〜１００重量％、より好ましくは５０
〜９０重量％である。ビスコースの粘度は、２０℃にお
いて５０〜２０，０００センチポイズ、より好ましくは
８０〜１８，０００センチポイズである。ビスコースの
バルブ源はリンターパルプが好ましく、さらに針葉樹で
も広葉樹でもよい。ビスコースのセルロースとしての平
均重合度は通常］１０〜１．０００である。

ビスコース中のセルロース濃度を適宜変更することによ
って研磨材粒子とセルロースの比を変更することができ
る。例えばビスコース中における研磨材粒子の含有割合
が５０重量％の時、セルロス濃度を１０重量％にすれば
理論上セルロースに対して該粒子が５重量倍含有され、
またセルロース濃度を５重量％にすれば、理論上セルロ
ースに対し１０重量倍含有することが可能となる。

このようにして調整されたビスコースは、第２工程にお
いて、アニオン性高分子化合物の水溶液と混合する。

第２工程で使用する水溶性のアニオン性高分子化合物は
、アニオン性基として例えばスルホン酸基、ホスホン酸
基又はカルボン酸塩基を有する。これらのアニオン性基
は塩の形態にあることが好ましく、カルボン酸塩の形が
より好ましい。

水溶性のアニオン性高分子化合物は、好ましくハ少すく
とも５．ｏｏＯｌより好ましくは１万〜３００万の数平
均分子量を有している。

水溶性のアニオン性高分子化合物は、水溶液として、よ
り好ましくは咳高分子化合物の温度が０．５〜２５重量
％、特に好ましくは２〜２２重量％の水溶液として用い
られる。かかる水溶液は、さらに２０℃における粘度が
３センチポイズ〜５万センチボイズ、特に５センチボイ
ズ〜３万センチポイズであるものが好ましい。

アニオン性高分子化合物の水溶液に含有せしめられる凝
集防止剤は炭酸カルシウムおよび水酸化カルシウムが併
用して使用される。

凝集防止剤の粒子径は５μｍ以下、好ましくは１μｍ以
下のものが使用される。凝集防止剤の配合量はアニオン
性高分子化合物の水溶液中０．５〜５重量％が好ましく
、凝集変形防止効果の点より０．５〜２重量％がより好
ましい。

研磨材粒子を含有したビスコースと凝集防止剤を含有し
た水溶性のアニオン性高分子化合物の水溶液とはセルロ
ース１重量部当り咳高分子化合物０．３〜１００重量部
、より好ましくは１〜４５重量部、特に好ましくは４〜
２０重量部で用いられ、混合せしめられる。

混合はビスコース中に含まれる二硫化炭素の沸点よりも
低い温度で実施するのが有利であり、より好ましくは０
〜４０℃の範囲で実施される。

混合は機械的撹拌が好ましく、特にニーダ方式の撹拌が
好ましく撹拌回転数は１１００ｒｐ程度の低速回転が好
ましい。攪拌回転数を高くすると、生成した研磨材粒子
を含有したビスコースの微粒子が変形するため、好まし
くない。又５０　ｒ　ｐｍ以下の低速回転では、生成す
る微粒子が凝集するため好ましくなく、１１００ｒｐに
近い低速回転において、凝集防止剤の凝集防止効果が大
きい。

ビスコース微粒子の粒子径調整は、使用する水溶性高分
子化合物の重合度に影響する。その重合度が高い時は粒
子径は小さくなり、逆に重合度が低い時、粒子径は大き
くなる。このように撹拌回転数を大幅に変更することな
く、水溶性高分子化合物の重合度、凝集防止剤の添加量
を選定することによって凝集のない球状の微粒子が得ら
れ、ビスコース中に含有した研磨材粒子の量にかかわら
ず、即ち研磨材粒子が高含有されて粘度が高くなった場
合でも、粒子径が５〜５００μｍの幅広い範囲において
安定した球状の微粒子が得られる。

このようにしで得られた研磨材粒子を含有したビスコー
スの微粒子分散液は、第３工程において加熱することに
よって、研磨材粒子を含有したビスコース微粒子が凝固
される。

加熱による凝固はビスコース中に含まれる二硫化炭素の
沸点以上の温度例えば５０〜９０℃の温度で有利に実施
できる。

上記凝固の反応は、生成した分散液に混合操作を加えな
がら実施するのが望ましい。

その後、酸による中和は、十分な量の酸、例えば塩酸、
硫酸等の鉱酸が用いられる。かくして、研磨材粒子を含
有したセルロース粒子に再生され、その後、水洗あるい
は乾燥する。

（発明の効果）かくして、本発明によれば、上記したとおり、凝集防止
剤である、炭酸カルシウム及び水酸化カルシウムを併用
して適宜添加することによって、研磨材粒子をセルロー
ス１重量部当り０．０２〜２０重量部含有できる、該粒
子を高含有したセルロース複合粒子を得ることができる
。しかも平均粒子径３００μｍ程度の大きいものから、
１０〜２０μｍの小さなものに至るまで、その形態も凝
集変形することなく球状のものを得ることができる。

（実施例）以下実施例により本発明を詳述する。

実施例１工業用ビスコース（粘度６．１００センチボイズセルロ
一ス濃度８，９重量％、アルカリ濃度５，６重量％）９
０ｇと酸化セＩＪウム微粒子（三井金属鉱業■製；研磨
材微粒子、平均粒径１．７μｍ）８．０ｇ（１００重量
％／セルロース）を室温下で混合した。この混合物とポ
リアクリル酸ソーダの水溶液（分子量５万、高分子濃度
１２重量％）２１０ｇに凝集防止剤の炭酸カルシウム（
白石工業師製；平均粒子径０．２μｍ）　２．１　ｇ　
（１重量％／ポリアクリル酸ソーダ水溶液ｐ及び水酸化
力ルノウム（位登産業■製、平均粒子径０．５μｍ１７
．２ｇ（３重量％／ポリアクリル酸ソーダ水ｆ４液）を
室温下で混合した水溶液とを５００ｍ／ビーカーに入れ
て液温３０℃の下でラボスターラー（ＭＯＤＥＬ　　Ｌ
Ｒ−５１Ｂ、ヤマト科学社製回転羽根７ｃｍ）１００ｒ
ｐｍの撹拌を１０分間行ない、酸化セリウム微粒子を含
有したビスコースの微粒子分散液を生成せしめた後、引
きつづき撹拌しながら、液温を３０℃から７０℃まで１
５分間で昇温し、７０℃、３０分間維持して、酸化セリ
ウム微粒子を含有したビスコースの微粒子を凝固せしめ
た。

次いでＩＧ４型ガラスフィルターを通して、母液から上
記セルロース微粒子を分離した後、５重量％の塩酸水溶
液で凝集防止剤の炭酸カルシウムを熔解し更に中和した
後、大過剰の水で洗浄し、さらに５０ｍ＃のメタノール
で洗浄して、８０℃３時間乾燥し、酸化セリウム微粒子
を９８重量％／セルロース含有したセルロース微小粒子
を得た。

得られた微小粒子は球状で粒子径は３００μｍであり、
浮式研磨の研磨材と巳て優れていた。

尚、酸化セリウム含有量は、常法による灰分測定から求
めた。

実施例２実施例１と同様にして、酸化セリウム微粒子の量を８０
．０ｇ（１０００重量％／セルロース）に変更して得ら
れた酸化セリウム微粒子を含有したセルロース粒子は球
状で、該セルロース粒子中の酸化セリウム微粒子の含有
量は９８０重量％／セルロース含有したセルロース微小
粒子を得た。

実施例３工業用ビスコース（粘度６．１００センチボイズセルロ
ース濃度８．９重量％、アルカリ濃度５．６重量％）６
０ｇと酸化セリウム微粒子（三井金属鉱業■製；研磨材
微粒子、平均粒径１．７μｍ）５．３４ｇ（１００重量
％／セルロース）を室温下で混合した。この混合物とポ
リアクリル酸ソーダの水溶液（分子量５０万、高分子濃
度９重量％）２４０ｇに凝集防止剤の炭酸カルシウム（
白石工業■製、平均粒子径０．２μｍ）　　１．４　ｇ
　（０，７重量％／ポリアクリル酸ソーダ水溶液）及び
水酸化カルノウム（位登産業■製；平均粒子径０．５μ
ｍ）４．８ｇ（２ｊＩ量％／ポリアクリル酸ソーダ水溶
液）を室温下で混合した水溶液とを５００ｍｊ！ビーカ
ーに入れて液温３０℃の下でラボスターラー（ＭＯＤＥ
Ｌ　　ＬＲ−５１Ｂ、ヤマト科学社製回転羽根７ｃｍ）
３００ｒｐｍの撹拌を１０分間行ない、酸化セリウム微
粒子を含有したビスコースの微粒子を得た。

以後の処理は実施例１と同様にして酸化セリウムＷ粒子
９８型置％／セルロース含有したセルロース微粒子を得
た。得られた微小粒子は球状で粒子径は１５μｍであっ
た。

比較例１凝集防止剤を使用しない以外実施例２と同様にしたが、
酸化セリウム微粒子を含有したビスコスの微粒子は凝集
変形し、均一な分散液は得られなかった。

実施例４撹拌を３０Ｏｒｐｍに変更する以外実施例１と同様にし
て、酸化セリウム微粒子を９８重量％／セルロース含有
したセルロース微小粒子を得た。

得られた微小粒子は球状で粒子径１００μｍであった。

実施例５平均粒径２μｍの酸化アルミニウムを使用する以外実施
例１と同様にして、酸化アルミニウム微粒子を９８重量
％／セルロース含含有たセルロース微小粒子を得た。得
られた微小粒子は球状で粒子径３００μｍであった。

Claims

【特許請求の範囲】１、研磨材粒子をセルロース１重量部当り０．０２〜２
０重量部含有し、平均粒径が３００μｍ以下である研磨
材含有セルロース複合粒子。２、（１）研磨材粒子を含有するビスコースを準備し、（２）研磨材粒子含有ビスコースと凝集防止剤を含有し
たアニオン性高分子化合物の水溶液とを混合して、研磨
材粒子を含有したビスコースの微粒子分散液を生成せし
め、（３）上記分散液を加熱することによって該分散液中の
ビスコースを凝固させ、次いで酸で中和し、水洗あるい
は乾燥する、ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の研磨材含有セルロース複合粒子の製造法。３、凝集防止剤として炭酸カルシウム及び水酸化カルシ
ウムを併用して用いる特許請求の範囲第２項記載の製造
法。