JPH075742B2 - 球状熱可塑性樹脂粉末の製造法 - Google Patents

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）を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，その目的は各種化粧品に配
合するスクラブ剤としてまたインキ、塗料、粘着剤など
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状化させる方法
（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，また粒度分布
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，安価な入手できるたとえ
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，樹脂粉末の球状を不定形から球
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） 機械粉砕法により製造された粒径が１〜1000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まり好
ましくない。また、インキ、塗料、粘着剤などの原料に
使用した場合、塗布時の円滑さに問題があったりして好
ましくないことがある。

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。

（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，
これに分散剤であるエチレン−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、好ましくは溶融温
度から溶融温度プラス50℃の温度に仮説，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，本発明を完成するに至っ
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。添加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。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きき合わ
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，作用量が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のエチレン−アクリル酸共重
合体とは，エチレンとアクリル酸とを例えば高圧下重合
させて得られた重合体で の構造を有し， エチレンにアクリル酸が不規則に結合したものであり，
アクリル酸を３〜20重量％含むものである。分散剤の使
用量としては原料樹脂粉末100重量部に対して0.5〜50重
量部の範囲が好適であり，添加量がそれ以下では溶融時
に樹脂相互がくっつくのを防止する効果が現われず，そ
れ以上添加しても効果に変りはないので不経済である。

エチレン−アクリル酸共重合体は苛性ソーダ，苛性カ
リ，アンモニアなどを用いて部分的に中和したものも使
用できる。その際の中和度はエチレン−アクリル酸共重
合体に含まれるアクリル酸のカルボキシル基の０〜90％
程度のもが好ましい。

中和はあらかじめ別の容器で行うのが好ましいが，樹脂
を球状化する容器の中でエチレン−アクリル酸重合体を
仕こんだ後，必要量だけ中和剤を添加することにより中
和することもできる。

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。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 500mlの四つ口フラスコにエチレングリコール200g,乳化
剤（日本油脂製，商品名；ラピゾールB-80）2.5g,分散
剤（製鉄化学製，商品名；ザイクセンN,エチレン−アク
リル酸共重合体でアクリル酸20重量％を含有し，アクリ
ル酸部のカルボキシル基を70モル％中和した濃度25重量
％の水分酸液）48g,不定形ポリエチレン粉末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
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プロピレングリコール200g,乳
化剤（日本油脂製，商品名；ピラゾールB-80）2.5g,分
散剤（製鉄化学製，商品名；ザイクセンＮ）48g,不定形
ポリプロピレン粉末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170℃になるまで昇温
した。内温を170℃に保ったまま10分間撹拌し，次いで8
0℃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形状ポリプロ
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の通りである。

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２
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 １のステンレス製オートクレーブに水400g,乳化剤
（旭電化製，商品名；プルロニックF108）40g,分散剤
（ダウケミカル製，商品名;EAA XO-2375-33）4g,不定形
ポリエチレン粉末80g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℃になるまで昇温した。内
温を110℃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，乾燥し球状ポリエチレン粉末
を得た。球状ポリエチレン粉末の粒度分布は，実質的に
原料の不定形ポリエチレン粉末と同じであった。

（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，インキ、塗料、粘着剤などの原料としての用途が期
待される。

【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チレン粉末
の粒子構造を示すいずれも80倍の顕微鏡写真である。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−31435（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−13816（ＪＰ，Ａ)

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】不定形熱可塑性樹脂粉末を原料とし、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、分散剤で
   あるエチレン−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攪拌し、その後冷却すること
   を特徴とする球状熱可塑性樹脂粉末の製造法。
2. 【請求項２】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。
3. 【請求項３】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。
4. 【請求項４】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。
5. 【請求項５】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。
6. 【請求項６】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。
7. 【請求項７】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。
8. 【請求項８】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。
9. 【請求項９】不定形熱可塑性樹脂粉末と相溶性のない溶
   媒が水である特許請求の範囲第（１）項記載の方法。