JPH0737534B2

JPH0737534B2 - 球状熱可塑性樹脂粉末の製造法

Info

Publication number: JPH0737534B2
Application number: JP12317786A
Authority: JP
Inventors: 修治高木; 重二大林; 英一荒木; 隆小山
Original assignee: Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Priority date: 1986-05-27
Filing date: 1986-05-27
Publication date: 1995-04-26
Anticipated expiration: 2010-04-26
Also published as: JPS62280226A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は熱可塑性の不定形樹脂粉末を原料とし、原料樹
脂粉末の体積平均粒度分布（以下、単に粒度分布とい
う）と実質的に同じ粒度分布を有し、かつ中位粒子径が
１ミクロン〜1000ミクロン程度の球状樹脂粉末を製造す
る方法に関するものであり、その目的は例えば各種化粧
品に配合するスクラブ剤として、あるいは多孔性セラミ
ック材料の原料として有効利用できる材料を提供するも
のである。

（従来の技術）球状熱可塑性樹脂粉末を製造する方法として、原料樹脂
と原料樹脂と相溶性のない成分をお互いの溶融温度以上
で溶融混合し、その後冷却して球状熱可塑性樹脂粉末を
得る方法（特開昭60−192728号公報）あるいは熱可塑性
樹脂を加圧熱気流中で分散旋回させ球形化させる方法
（特開昭53−140358号公報）などが知られている。

前者の場合には0.01ミクロン〜100ミクロン程度の粒径
のものが得られるとの記載はあるが、実質上50ミクロン
以上の粒径の大きい球状のものは得難く、た粒度分布も
広いという欠点がある。後者の場合には、数十ミクロン
〜100ミクロン程度の粒径のものが得られるが、加圧熱
気流中で分散旋回させる操作が必要であるため熱損失が
大きく、消費エネルギー量が多く、また装置も複雑であ
るなど決して工業的に有利な方法とはいえない。

本発明は前記従来法と異なり、安価に入手できるたとえ
ば機械粉砕法により粉砕、分級した不定形熱可塑性樹脂
粉末を原料として用い、樹脂粉末の形状を不定形から球
状に変え、しかも原料樹脂粉末と実質的に同じ粒度分布
をもった球状樹脂粉末の製造法を提供するものであり、
また従来製造が困難とされていた、１ミクロン以上1000
ミクロン以下の球状樹脂粉末を簡単な操作で製造できる
方法を見出したものである。

（発明が解決しようとする問題点）例えば、機械粉砕法により製造された粒径が１ミクロン
〜1000ミクロン程度の樹脂粉末は形状が不定形であり、
製造条件によっては尖った部分を持つ粒子ができるので
化粧品のスクラブ剤として使用した場合、使用時にざら
つき感があり好ましくない。また多孔質セラミック材料
の原料として使用した場合、最密充填が難かしく、従っ
て気孔率を上げることができず好ましくない。

本発明の方法によって、前記機械粉砕法などにより製造
された１ミクロン以上1000ミクロン以下の不定形熱可塑
性樹脂粉末を球形化することができるため、使用時円滑
感のある球形樹脂粉末を提供することが可能となる。ま
た多孔質セラミック材料の原料として使用した場合、最
密充填が可能となり、その結果気孔率の大きいものを得
ることができる。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは中位粒子径１ミクロン以上1000ミクロン以
下の球状熱可塑性樹脂粉末の製造方法について種々検討
を加えた結果、不定形熱可塑性樹脂粉末を原料とし、こ
の原料樹脂粉末と相溶性のない溶剤を媒体として用い、
これに分散剤、例えばエチレン−アクリル酸共重合体の
存在下、原料樹脂粉末の溶融温度以上に加熱、撹拌し、
その後溶融温度以下に冷却することにより球状熱可塑性
樹脂粉末が得られることを見出し、特に特許出願した。
（特願昭61−38125）ところがこのようにして得られた
球状熱可塑性樹脂粉末中には、少量のエチレン−アクリ
ル酸共重合体が含まれ、その使用が制限されている分
野、例えば化粧品などに使用する場合に不都合が生じ
る。かかる事情に鑑み、更に検討を加えた結果、従来用
いていた分散剤であるエチレン−アクリル酸共重合体に
代えて、溶剤および原料樹脂粉末に不活性な１ミクロン
以下の粒径を持つ無機質の分散剤を用いれば、エチレン
−アクリル酸共重合体を用いた場合と同じような効果が
あり、製品球状樹脂粉末の用途制限もなくなることが判
明し、本発明を完成するに到った。

目的とする球状樹脂粉末を製造するためには、先ず原料
樹脂粉末にそれと相溶性のない溶剤を加え、室温で撹
拌、混合する。この時、分散剤と、必要により乳化剤を
添加する。乳化剤の添加は溶剤中に樹脂粉末を分散さ
せ、二次凝集を防止するうえで効果があるためである。

引続き、撹拌下に原料樹脂粉末を溶融温度以上、好まし
くは溶融温度から溶融温度プラス50℃の温度に加熱し、
通常は１〜10分、好ましくは１〜５分間、撹拌後冷却す
る。必要ならば加熱時間を10分以上行う事もできるが、
樹脂粉末の融着が生じやすくなり好ましくない場合があ
る。分散剤の添加は、後段で樹脂粉末を溶融した際の粒
子の球形化に効果があり、丸くなった粒子が相互にくっ
つき合わないように作用するものと考えられる。冷却
後、濾過、水洗、乾燥し、目的とする球状熱可塑性樹脂
粉末を得る。

本発明で使用される原料樹脂粉末は、重合時に不定形化
した樹脂粉末、あるいは機械粉砕、冷凍粉砕などにより
得られた不定形状の樹脂粉末である。

樹脂の種類としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、
エチレン−プロピレン共重合体、ポリスチレン、ナイロ
ン、スチレン−アクリル系共重合体、エチレン−アクリ
ル酸共重合体などであり、スチレンと共重合するアクリ
ル系モノマーとしては、アクリル酸、アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸
ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、
メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アク
リロニトリル、メタクリルニトリル、アクリルアミドな
どがある。

原料樹脂粉末中にカーボンブラック、酸化チタン、酸化
鉄、シリカなどの無機顔料、鉄、銅、ニッケル、コバル
トなどの金属粉および紫外線吸収剤、耐熱安定剤などの
有機物質を含有させることもできる。原料樹脂粉末と相
溶性のない溶剤とは、使用する原料樹脂粉末を実質的に
膨潤あるいは溶解しない溶剤であればよく、例えば原料
樹脂としてポリエチレンを使用した場合には、水の他、
エチレングリコール、プロピレングリコールなどであ
り、それらの中では水が最も有利に使用できる。

溶剤の使用量は原料樹脂粉末100重量部に対して50〜200
0重量部が好ましく、使用量が50重量部以下では樹脂濃
度が高すぎて充分に撹拌混合することが難しく、2000重
量部以上使用することは装置の大きさに比して生産量が
少なくなるので好ましくない。

本発明で使用される分散剤は、溶剤および原料樹脂粉末
に不活性な１ミクロン以下の粒径、好ましくは、300ミ
リミクロン以下の粒径を持つ無機物質であり、その種類
としては疎水性無水ケイ酸、酸化アルミニウム、酸化チ
タン、酸化マグネシゥム、などが例示される。親水性の
無水ケイ酸については種々検討したが、本発明の効果を
奏することはできない。親水性の無水ケイ酸を疎水化す
る方法は特に限定されないが、例えばアルキルシラン処
理、アルキルシリコンオイル等で処理して、疎水性無水
ケイ酸を得ることができる。これらの分散剤の中では、
得られた球状樹脂粉末の着色がないことなどの点から、
疎水性の無水ケイ酸が最も有利に使用できる。分散剤の
使用量は、原料の不定形熱可塑性樹脂粉末および、溶剤
との組合わせにより異なるが一般的に原料樹脂粉末100
重量部に対し、３重量部以上100重量部以下の量を使用
すると好結果が得られる。

分散剤を添加する方法は、溶剤、原料樹脂粉末、後述の
乳化剤といっしょに処理容器の中に直接投入することも
できるが、あらかじめ分散液の状態にしておいたものを
投入する方法が好ましい場合もある。

溶剤中の樹脂粉末を安定化させるため、乳化剤、例えば
通常使用される市販の界面活性剤を併用すると有効な場
合が多く、特に溶剤に水を使用した時にはその効果が顕
著に現れる。

球状化処理は原料樹脂粉末の溶融温度以上、すなわち原
料樹脂粉末と相溶性のない溶剤中で樹脂が流動性を有し
始める温度以上で行う。ただし必要以上に温度を上げる
ことは樹脂の分解が起ることもあるので好ましくない。
工業的実施においては原料樹脂粉末と溶剤との組合せを
適宜選択し、溶融温度が溶剤の沸点以上の温度にならな
いよう配慮するのが好ましいが、容器が加圧に耐えるも
のであれば特に限定される訳ではない。

内容物の撹拌は特殊な構造のものを使用する必要はな
く、通常の撹拌機であれば何でも用いることができる。

溶融、撹拌操作により得られた球状樹脂粉末を含む処理
液はその後、樹脂の溶融温度以下に冷却し、これを濾過
乾燥することにより製品である球状樹脂粉末を取りだす
ことができる。

（実施例）以下実施例を示して本発明を具体的に説明する。

実施例１ 300mlの四つ口フラスコにプロピレングリコール100g、
乳化剤（日本油脂製、商品名；ラピゾールＢ−80）1.5
g、分散剤として平均粒径16ミリミクロンの疎水性無水
ケイ酸（日本アエロジル製、商品名；アエロジルＲ−97
2）2.5g、不定形ポリエチレン粉末25gを仕込み、撹拌、
混合した。その後撹拌を継続しながら内温が110℃にな
るまで昇温する。内温を110℃に保ったまま10分間撹拌
し、次いで80℃まで冷却する。濾過後、水洗、乾燥し原
料樹脂粉末の粒度分布と実質的に同じ粒度分布を有する
球状ポリエチレン粉末を得た。原料に使用した不定形ポ
リエチレン粉末と得られた球状ポリエチレン粉末の粒度
分布を下記の表−１に示す。

実施例２ 500mlの四つ口フラスコにポリエチレングリコール（PEG
−200）200g、乳化剤（Atlas製、商品名;Tween−20）2.
5g、分散剤として平均粒径16ミリミクロンの疎水性無水
ケイ酸（日本アエロジル製、商品名；アエロジルＲ−97
2）6g、不定形ポリプロレン粉末40gを仕込み撹拌、混合
した。その後、撹拌を継続しながら内温が190℃になる
まで昇温した。内温を190℃に保ったまま10分間撹拌
し、次いで80℃まで冷却した。濾過後水洗、乾燥し原料
樹脂粉末の粒度分布と実質的に同じ粒度分布を有する球
状ポリプロピレン粉末を得た。原料に使用した不定形ポ
リプロピレン粉末と得られた球状ポリプロピレン粉末の
粒度分布は表−２のとおりである。

実施例３〜６不定形熱可塑性樹脂粉末の種類を変え、球状化温度を原
料樹脂の溶融温度より10〜20℃高くした以外は実施例１
と同様の処理を行い、球状熱可塑性樹脂粉末を得た。粒
度分布は原料の不定形樹脂粉末の分布と実質的に同じで
あった。表−３に樹脂粉末の種類と球状化温度を示し
た。

実施例７分散剤として平均粒径20ミリミクロンの親水性酸化チタ
ン（日本アエロジル社製、商品名;Titanium Oxide p−2
5）を用いた以外は実施例１と同じようにして球状ポリ
エチレン粉末を得た。原料に使用した不定形ポリエチレ
ン粉末と得られた球状ポリエチレン粉末の粒度分布を下
記の表−４に示す。

実施例８１オートクレーブに水320g、乳化剤（日本油脂製、商
品名；ラピゾールＢ−80）4.8g、分散剤として平均粒径
20ミリミクロンの親水性酸化チタン（日本アエロジル社
製、商品名;Titanium Oxide P−25）8g、不定形ポリエ
チレン粉末80gを仕込み、実施例１と同様な操作をして
球状ポリエチレンを得た。原料に使用した不定形ポリエ
チレン粉末と得られた球状ポリエチレン粉末の粒度分布
を下記の表−５に示す。

実施例９分散剤として平均粒径0.3ミクロンの親水性酸化チタン
（石原産業社製、商品名;A−100）を用いた以外は実施
例７と同じようにして球状ポリエチレンを得た。得られ
た球状ポリエチレンの粒度分布も表４とほぼ同程度のも
のであった。

（発明の効果）本発明では、たとえば機械粉砕法などで得られた中位粒
子径、１ミクロン以上1000ミクロン以下の不定形熱可塑
性樹脂粉末を原料に用いて、これを分散、溶融させる簡
単な操作により原料樹脂粉末と同程度の粒度分布をもつ
球状樹脂粉末を製造することができるのでその工業的意
義は大きい。

本発明で製造された球状樹脂粉末は例えば各種化粧品に
スクラブ剤として配合して充分な効果を発揮する。ま
た、多孔性セラミック材料の原料としての用途が期待で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１で原料に使用した不定形ポリエチレン
粉末、第２図は実施例１で得られた球状ポリエチレン粉
末の粒子構造を示すいずれも24倍の顕微鏡写真である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原料に不定形熱可塑性樹脂粉末を用いて、
原料樹脂粉末の体積平均粒度分布と実質的に同じ体積平
均粒度分布を有する球状熱可塑性樹脂粉末を得るにあた
り、原料樹脂粉末と相溶性のない溶剤を媒体とし、溶剤
および原料樹脂粉末に不活性な１ミクロン以下の粒径を
持つ無機質の分散剤を原料樹脂粉末100重量部に対し、
３重量部以上100重量部以下存在させ、原料樹脂粉末の
溶融温度以上に加熱攪拌し、その後冷却することに特徴
とする球状熱可塑性樹脂粉末の製造法。
【請求項２】無機質の分散剤が疎水性無水ケイ酸である
特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
【請求項３】無機質の分散剤が酸化チタンである特許請
求の範囲第（１）項記載の方法。
【請求項４】不定形熱可塑性樹脂粉末がポリエチレンで
ある特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
【請求項５】不定形熱可塑性樹脂粉末がポリプロピレン
である特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
【請求項６】不定形熱可塑性樹脂粉末がポリスチレンで
ある特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
【請求項７】不定形熱可塑性樹脂粉末がナイロンである
特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
【請求項８】不定形熱可塑性樹脂粉末がスチレン−アク
リル系共重合体である特許請求の範囲第（１）項記載の
方法。
【請求項９】不定形熱可塑性樹脂粉末がエチレン−アク
リル酸共重合体である特許請求の範囲第（１）項記載の
方法。
【請求項１０】不定形熱可塑性樹脂粉末の中位粒子径が
１ミクロン以上1000ミクロン以下である特許請求の範囲
第（１）項記載の方法。