(57)【要約】【課題】荷電物質が添加された際のポリマー粒子本体の凝集を抑制する。【解決手段】電荷を有するポリマー粒子本体の表面に、前記ポリマー粒子本体とは反対の電荷を有する荷電物質が吸着したポリマー粒子の製造方法である。前記ポリマー粒子本体が分散した粒子本体分散液及び前記荷電物質を含有する荷電物質含有液をそれぞれ流動させると共にそれらを合流させ、前記合流させた流体を孔径が０．０３ｍｍ以上２０ｍｍ以下の細孔２２に流通させる。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電荷を有するポリマー粒子本体の表面に、前記ポリマー粒子本体とは反対の電荷を有する荷電物質が吸着したポリマー粒子の製造方法であって、
前記ポリマー粒子本体が分散した粒子本体分散液及び前記荷電物質を含有する荷電物質含有液をそれぞれ流動させると共にそれらを合流させ、前記合流させた流体を孔径が０．０３ｍｍ以上２０ｍｍ以下の細孔に流通させる、ポリマー粒子の製造方法。
【請求項２】
前記ポリマー粒子本体がアニオン性ポリマーで形成され、且つ前記荷電物質がカチオン性基含有物質である、請求項１に記載されたポリマー粒子の製造方法。
【請求項３】
前記ポリマー粒子本体がカチオン性ポリマーで形成され、且つ前記荷電物質がアニオン性基含有物質である、請求項１に記載されたポリマー粒子の製造方法。
【請求項４】
前記合流させる前記粒子本体分散液及び前記荷電物質含有液において、前記粒子本体分散液中の前記ポリマー粒子本体の電荷を有する官能基に対する前記荷電物質含有液中の前記荷電物質の電荷を有する官能基のモル比が０．０１以上５０以下である、請求項１乃至３のいずれかに記載されたポリマー粒子の製造方法。
【請求項５】
前記細孔を流通する前記流体における前記ポリマー粒子本体の含有量に対する前記荷電物質の含有量の割合が１質量％以上３０質量％以下である、請求項１乃至４のいずれかに記載されたポリマー粒子の製造方法。
【請求項６】
前記ポリマー粒子の前記ポリマー粒子本体に対するＺ平均粒子径の比が１以上１０以下である、請求項１乃至５のいずれかに記載されたポリマー粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリマー粒子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリマー粒子が分散したポリマー分散液を衣料用洗剤組成物等に用いることが知られている。かかるポリマー分散液の製造方法として、例えば、特許文献１には、荷電物質のカチオン化澱粉を含む溶液を調製し、その溶液にモノマー及び重合開始剤を投入して乳化重合させ、それによりポリマー粒子本体の表面にカチオン化澱粉が吸着したポリマー粒子が分散したポリマー分散液を得て、更に、得られたポリマー分散液に界面活性剤を混合し、これを加熱及び減圧して蒸留することにより残存モノマーを低減させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１１７３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されたポリマー分散液の製造方法では、ポリマー分散液が荷電物質のカチオン化澱粉を含むことから、それを蒸留して残存モノマーを低減させる際、ポリマー分散液の発泡を抑制する蒸留条件を選択する必要があるために生産効率が低いという問題がある。また、この問題を回避するため、ポリマー粒子本体が分散した粒子本体分散液を蒸留した後にカチオン化澱粉を添加した場合、ポリマー粒子本体の凝集が生じるという問題がある。
【０００５】
本発明の課題は、荷電物質が添加された際のポリマー粒子本体の凝集を抑制することができるポリマー粒子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、電荷を有するポリマー粒子本体の表面に、前記ポリマー粒子本体とは反対の電荷を有する荷電物質が吸着したポリマー粒子の製造方法であって、前記ポリマー粒子本体が分散した粒子本体分散液及び前記荷電物質を含有する荷電物質含有液をそれぞれ流動させると共にそれらを合流させ、前記合流させた流体を孔径が０．０３ｍｍ以上２０ｍｍ以下の細孔に流通させるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、各々、流動する粒子本体分散液及び荷電物質含有液を合流させた流体を孔径が０．０３ｍｍ以上２０ｍｍ以下の細孔に流通させることにより、荷電物質が添加された際のポリマー粒子本体の凝集を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】表面処理システムの構成を示す図である。
【図２Ａ】第１の構成のマイクロミキサーにおける要部の部分縦断面図である。
【図２Ｂ】図２ＡにおけるIIB−IIB断面図である。
【図３Ａ】第２の構成のマイクロミキサーを示す縦断面図である。
【図３Ｂ】図３ＡにおけるIIIB-IIIB断面図である。
【図３Ｃ】図３ＡにおけるIIIC-IIIC断面図である。
【図４Ａ】第２の構成のマイクロミキサーの変形例を示す縦断面図である。
【図４Ｂ】図４ＡにおけるIVB-IVB断面図である。
【図５】第３の構成のマイクロミキサーを示す縦断面図である。
【図６】第３の構成のマイクロミキサーの変形例を示す縦断面図である。
【図７】第３の構成のマイクロミキサーの他の変形例を示す縦断面図である。
【図８】第３の構成のマイクロミキサーの他の別の変形例を示す縦断面図である。
【図９】第４の構成のマイクロミキサーを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
実施形態に係るポリマー粒子の製造方法は、粒子本体分散液調製工程、蒸留工程、荷電物質含有液調製工程、及び表面処理工程を含む。そして、この実施形態に係るポリマー粒子の製造方法では、電荷を有するポリマー粒子本体の表面に、ポリマー粒子本体とは反対の電荷を有する荷電物質が吸着したポリマー粒子が分散媒に分散したポリマー分散液（スラリー）を得る。
【００１１】
（粒子本体分散液調製工程）
粒子本体分散液調製工程では、電荷を有するポリマー粒子本体が分散媒に分散した粒子本体分散液を調製する。具体的には、モノマー及び重合開始剤を分散媒に投入して懸濁重合或いは乳化重合させる。
【００１２】
粒子本体分散液に分散したポリマー粒子本体は、アニオン性ポリマー粒子本体であってもよく、また、カチオン性ポリマー粒子本体であってもよい。なお、粒子本体分散液は、多数のアニオン性ポリマー粒子本体の存在下にカチオン性ポリマー粒子本体が混在したものであってもよく、また、多数のカチオン性ポリマー粒子本体の存在下にアニオン性ポリマー粒子本体が混在したものであってもよい。
【００１３】
アニオン性ポリマー粒子本体の場合、アニオン性ポリマー粒子本体は、アニオン性基含有モノマーを含んで構成されたアニオン性ポリマーで形成されていてもよい。かかるアニオン性基含有モノマーしては、例えばエチレン性不飽和カルボン酸又はその塩等が挙げられる。ここで、本出願における「アニオン性基含有モノマー」とは、分散媒中で電離してアニオンとなる官能基を有するモノマーを意味する。本出願における「（メタ）アクリル酸」とは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味する。また、「（メタ）アクリレート」とは、アクリル酸又はメタクリル酸の塩又はエステルを意味する。
【００１４】
エチレン性不飽和カルボン酸又はその塩としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、アシッド・ホスホキシエチル・（メタ）アクリレートなどのアシッド・ホスホキシアルキル・（メタ）アクリレート、アシッド・ホスホキシポリオキシエチレングリコール・モノ（メタ）アクリレート、アシッド・ホスホキシポリオキシプロピレングリコール・（メタ）アクリレートなどのアシッド・ホスホキシポリオキシアルキレングリコール・（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００１５】
アニオン性ポリマーを構成するアニオン性基含有モノマーは、これらのうちの１種又は２種以上を用いることが好ましい。アニオン性ポリマーは、ホモポリマーであってもよく、また、コポリマーであってもよい。
【００１６】
アニオン性ポリマーがコポリマーの場合、そのコポリマーを構成するモノマーは、アニオン性基含有モノマー以外の１種又は２種以上のビニル化合物を含んでいてもよい。かかるビニル化合物としては、例えば、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、（メタ）アクリルアミド類、（メタ）アクリルニトリル、酢酸ビニル、スチレン等が挙げられる。
【００１７】
（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｉｓｏ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ペンチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ−ヘプチル、（メタ）アクリル酸ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル等が挙げられる。
【００１８】
（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸ω−ヒドロキシアルキルエステル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル等が挙げられる。入手容易性の観点からはこれらのうちメタクリル酸２−ヒドロキシエチルが好ましい。
【００１９】
（メタ）アクリルアミド類としては、例えば、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド等が挙げられる。
【００２０】
なお、アニオン性ポリマー粒子本体を形成するアニオン性ポリマーは、アニオン性基含有モノマー及びカチオン性基含有モノマーの両方を含んで構成され、全体としてアニオン性を示すものであってもよい。
【００２１】
また、アニオン性ポリマー粒子本体は、カチオン性又はノニオン性を示すポリマー粒子がアニオン性物質で被覆され、全体としてアニオン性を示すものであってもよい。
【００２２】
カチオン性ポリマー粒子本体の場合、カチオン性ポリマー粒子本体は、カチオン性基含有モノマーを含んで構成されたカチオン性ポリマーで形成されていてもよい。かかるカチオン性基含有モノマーとしては、例えば、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドなどのジアルキルアミノ基を有する（メタ）アクリル酸エステル又は（メタ）アクリルアミド、それらの塩又は４級塩、ジアリルメチルアミン、ジアリルアミンなどのジアリルアミン化合物、及びそれらの塩又は４級塩等が挙げられる。ここで、本出願における「カチオン性基含有モノマー」とは、分散媒中で電離してカチオンとなる官能基を有するモノマーを意味する。
【００２３】
カチオン性ポリマーを構成するカチオン性基含有モノマーは、これらのうちの１種又は２種以上を用いることが好ましい。カチオン性ポリマーは、ホモポリマーであってもよく、また、コポリマーであってもよい。カチオン性ポリマーがコポリマーの場合、そのコポリマーを構成するモノマーは、カチオン性基含有モノマー以外の１種又は２種以上のビニル化合物を含んでいてもよい。かかるビニル化合物としては、上記のアニオン性ポリマーのコポリマーに含めることができるのと同様のものが挙げられる。
【００２４】
なお、カチオン性ポリマー粒子本体を形成するカチオン性ポリマーは、カチオン性基含有モノマー及びアニオン性基含有モノマーの両方を含んで構成され、全体としてカチオン性を示すものであってもよい。
【００２５】
また、カチオン性ポリマー粒子本体は、アニオン性又はノニオン性を示すポリマー粒子がカチオン性物質で被覆され、全体としてカチオン性を示すものであってもよい。
【００２６】
重合開始剤としては、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）塩酸塩などのアゾ化合物；ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシオクトエート、ジベンゾイルペルオキシドなどの有機過酸化物；過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの無機過酸化物等が挙げられる。重合開始剤は、これらのうちの１種又は２種以上を用いることが好ましい。ポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点からはアゾ化合物が好ましい。
【００２７】
粒子本体分散液に用いられる分散媒としては水が挙げられる。水には、例えば、蒸留水、脱イオン水、超純水等が挙げられる。分散媒は、重合反応に影響を及ぼさない範囲で、水との相溶性のある有機溶媒を含有していてもよい。かかる有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどの炭素数１乃至３の低級アルコール、アセトン、メチルエチルケトンなどの炭素数３又は４のケトン等が挙げられる。
【００２８】
粒子本体分散液は、ポリマー粒子本体及び分散媒以外に乳化剤、界面活性剤、ｐＨ調整剤等を含有していてもよい。
【００２９】
粒子本体分散液における固形分濃度ｃ１は、表面処理工程でのポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、更に好ましくは２５質量％以上であり、また、同様の観点から、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４５質量％以下、更に好ましくは４０質量％以下である。粒子本体分散液における固形分濃度ｃ１は、好ましくは１０質量％以上５０質量％以下、より好ましくは２０質量％以上４５質量％以下、更に好ましくは２５質量％以上４０質量％以下である。
【００３０】
粒子本体分散液に含有されるポリマー粒子本体のＺ平均粒子径は、表面処理工程でのポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは３０ｎｍ以上、更に好ましくは５０ｎｍ以上であり、また、同様の観点から、好ましくは９００ｎｍ以下、より好ましくは８００ｎｍ以下、更に好ましくは７５０ｎｍ以下である。ポリマー粒子本体のＺ平均粒子径は、好ましくは１０ｎｍ以上９００ｎｍ以下、より好ましくは３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下、更に好ましくは５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下である。ここで、Ｚ平均粒子径は動的光散乱法により測定されるものである（以下、同様）。
【００３１】
粒子本体分散液に含有されるポリマー粒子本体のゼータ電位は、アニオン性ポリマー粒子本体の場合はゼロよりも小さく、一方、カチオン性ポリマー粒子本体の場合はゼロよりも大きい。ポリマー粒子本体のゼータ電位の絶対値は、表面処理工程でのポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは１ｍＶ以上、より好ましくは５ｍＶ以上、更に好ましくは１０ｍＶ以上であり、また、同様の観点から、好ましくは７０ｍＶ以下、より好ましくは５０ｍＶ以下、更に好ましくは４０ｍＶ以下である。ポリマー粒子本体のゼータ電位の絶対値は、好ましくは１ｍＶ以上７０ｍＶ以下、より好ましくは５ｍＶ以上５０ｍＶ以下、更に好ましくは１０ｍＶ以上４０ｍＶ以下である。ここで、ゼータ電位は光散乱電気泳動法により測定されるものである（以下、同様）。
【００３２】
（蒸留工程）
蒸留工程では、粒子本体分散液調製工程で調製した粒子本体分散液を蒸留する。このとき、揮発成分の分散媒と共に残存モノマーが除去され、粒子本体分散液における残存モノマーが低減される。ここで、蒸留操作では加熱及び減圧を行ってもよい。また、蒸留により分散媒及び残存モノマーを留去して粒子本体分散液を濃縮した後に分散媒を添加して元の固形分濃度に希釈する操作を繰り返し行ってもよい。逆に、粒子本体分散液に分散媒を添加して希釈した後に蒸留により分散媒を留去して元の固形分濃度まで濃縮する操作を繰り返し行ってもよい。ポリマー粒子本体に含まれる残存モノマーの分散媒への拡散を促進する観点からはこれらのうちの前者の操作が好ましい。
【００３３】
特許文献１に開示されたポリマー分散液の製造方法では、ポリマー分散液が荷電物質のカチオン化澱粉を含むことから、それを蒸留して残存モノマーを低減させる際、ポリマー分散液の発泡を抑制する蒸留条件を選択する必要があるために生産効率が低いという問題がある。しかしながら、この実施形態に係るポリマー粒子の製造方法では、後述の細孔流通ステップにおいて荷電物質含有液と合流させる前の荷電物質を含まない粒子本体分散液の蒸留を行うので、特許文献１に開示されたポリマー分散液の製造方法のような蒸留条件の制約がなく、従って、高い生産効率でこの工程を行うことができる。
【００３４】
（荷電物質含有液調製工程）
荷電物質含有液調製工程では、ポリマー粒子本体とは反対の電荷を有する荷電物質を含有する荷電物質含有液を調製する。荷電物質含有液は、荷電物質が溶媒に溶解した溶液であってもよく、また、荷電物質が粒子となって分散媒に分散した分散液であってもよく、更に、荷電物質の一部が溶解し且つ一部が粒子となって分散したものであってもよい。なお、荷電物質含有液は、ポリマー粒子本体とは反対の電荷を有する荷電物質の存在下にポリマー粒子本体と同一の電荷を有する荷電物質が混在したものであってもよい。
【００３５】
粒子本体分散液がアニオン性ポリマー粒子本体を含有する場合、アニオン性ポリマー粒子本体に吸着する荷電物質はカチオン性基含有物質である。カチオン性基含有物質としては、例えば、カチオン化澱粉、４級アンモニウム塩、カチオン化ポバール、カチオン化グアーガム等が挙げられる。
【００３６】
カチオン化澱粉は、澱粉にカチオン基を導入したものである。カチオン化澱粉は、例えば、澱粉と四級アンモニウムアルキル化試薬とを反応させることにより得ることができる。カチオン化澱粉の主骨格を形成する澱粉としては、例えば、コーンスターチ、小麦スターチ、ポテトスターチ、タピオカスターチ等が挙げられる。
【００３７】
４級アンモニウム塩としては、例えば、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、ベヘニルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、トリセチルメチルアンモニウムクロライド、オキシエチルアルキルアンモニウムホスフェート、ココアルキルメチルビス（ポリエトキシエタノール）アンモニウムクロライド、パルミトイルエチルヒドロキシエチルアンモニウムメチルサルフェート、ステアリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド等が挙げられる。
【００３８】
カチオン性基含有物質は、これらのうちの１種又は２種以上を用いることが好ましい。粒子の分散安定性の観点からはカチオン化澱粉が好ましい。
【００３９】
粒子本体分散液がカチオン性ポリマー粒子本体を含有する場合、カチオン性ポリマー粒子本体に吸着する荷電物質はアニオン性基含有物質である。アニオン性基含有物質としては、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸、リグニンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩ホルムアルデヒド縮合物等が挙げられる。アニオン性基含有物質は、これらのうちの１種又は２種以上を用いることが好ましい。
【００４０】
なお、荷電物質を構成するカチオン性基含有物質は、カチオン性基及びアニオン性基の両方を含有し、全体としてカチオン性を示すものであってもよい。同様に、荷電物質を構成するアニオン性基含有物質は、アニオン性基及びカチオン性基の両方を含有し、全体としてアニオン性を示すものであってもよい。
【００４１】
荷電物質の重量平均分子量（Ｍｗ）は、粒子の分散安定性の観点から、好ましくは１万以上、より好ましくは１０万以上、更に好ましくは１００万以上であり、また、同様の観点から、好ましくは８０００万以下、より好ましくは４０００万以下、更に好ましくは１０００万以下である。荷電物質含有液における重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは１万以上８０００万以下、より好ましくは１０万以上４０００万以下、更に好ましくは１００万以上１０００万以下である。
【００４２】
荷電物質含有液は、荷電物質以外に分散剤、界面活性剤、ｐＨ調整剤等を含有していてもよい。
【００４３】
荷電物質含有液における固形分濃度ｃ２は、表面処理工程でのポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上、更に好ましくは１質量％以上であり、また、同様の観点から、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは１０質量％以下、更に好ましくは６質量％以下である。荷電物質含有液における固形分濃度ｃ２は、好ましくは０．１質量％以上３０質量％以下、より好ましくは０．５質量％以上１０質量％以下、更に好ましくは１質量％以上６質量％以下である。
【００４４】
（表面処理工程）
表面処理工程は、粒子本体分散液及び荷電物質含有液をそれぞれ流動させると共にそれらを合流させる合流ステップと、その合流させた流体を孔径が０．０３ｍｍ以上２０ｍｍ以下の細孔に流通させる細孔流通ステップとを有する。
【００４５】
＜合流ステップ＞
合流ステップでは、粒子本体分散液及び荷電物質含有液をそれぞれ流動させると共にそれらを合流させる。
【００４６】
合流させる粒子本体分散液及び荷電物質含有液において、粒子本体分散液中のポリマー粒子本体の電荷を有する官能基のモル数に対する荷電物質含有液中の荷電物質の電荷を有する官能基のモル数の比（荷電物質含有液中の荷電物質の電荷を有する官能基／粒子本体分散液中のポリマー粒子本体の電荷を有する官能基）は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．０５以上、更に好ましくは０．１以上であり、また、同様の観点から、好ましくは５０以下、より好ましくは３０以下、更に好ましくは２０以下である。粒子本体分散液中のポリマー本体粒子の電荷を有する官能基のモル数に対する荷電物質含有液中の荷電物質の電荷を有する官能基のモル数の比は、好ましくは０．０１以上５０以下、より好ましくは０．０５以上３０以下、更に好ましくは０．１以上２０以下である。なお、粒子本体分散液中のポリマー粒子本体の電荷を有する官能基がカチオン性基の場合、荷電物質含有液中の荷電物質の電荷を有する官能基はアニオン性基である。粒子本体分散液中のポリマー粒子本体の電荷を有する官能基がアニオン性基の場合、荷電物質含有液中の荷電物質の電荷を有する官能基はカチオン性基である。また、ポリマー粒子本体や荷電物質がカチオン性基及びアニオン性基の両方を含有する場合、それらの電荷を有する官能基のモル数は、カチオン性基及びアニオン性基のモル数の差である。
【００４７】
合流前の粒子本体分散液の流量Ｑ１は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０．１Ｌ／ｈ以上、より好ましくは０．３Ｌ／ｈ以上、更に好ましくは０．５Ｌ／ｈ以上であり、また、同様の観点から、好ましくは３０Ｌ／ｈ以下、より好ましくは２０Ｌ／ｈ以下、更に好ましくは１５Ｌ／ｈ以下である。合流前の粒子本体分散液の流量Ｑ１は、好ましくは０．１Ｌ／ｈ以上３０Ｌ／ｈ以下、より好ましくは０．３Ｌ／ｈ以上２０Ｌ／ｈ以下、更に好ましくは０．５Ｌ／ｈ以上１５Ｌ／ｈ以下である。
【００４８】
合流前の荷電物質含有液の流量Ｑ２は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０．１Ｌ／ｈ以上、より好ましくは０．５Ｌ／ｈ以上、更に好ましくは１．０Ｌ／ｈ以上であり、また、同様の観点から、好ましくは３０Ｌ／ｈ以下、より好ましくは２０Ｌ／ｈ以下、更に好ましくは１５Ｌ／ｈ以下である。合流前の荷電物質含有液の流量Ｑ２は、好ましくは０．１Ｌ／ｈ以上３０Ｌ／ｈ以下、より好ましくは０．５Ｌ／ｈ以上２０Ｌ／ｈ以下、更に好ましくは１．０Ｌ／ｈ以上１５Ｌ／ｈ以下である。
【００４９】
合流前の粒子本体分散液の荷電物質含有液に対する流量比（Ｑ１／Ｑ２）は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．１以上、更に好ましくは０．５以上であり、また、同様の観点から、好ましくは５以下、より好ましくは２以下、更に好ましくは１．５以下である。合流前の粒子本体分散液の荷電物質含有液に対する流量比（Ｑ１／Ｑ２）は、好ましくは０．０１以上５以下、より好ましくは０．１以上２．０以下、更に好ましくは０．５以上１．５以下である。
【００５０】
合流前の粒子本体分散液及び荷電物質含有液の温度は同一であって、従って、それらの合流後の流体の温度も同一であることが好ましい。合流前の粒子本体分散液及び荷電物質含有液並びにそれらの合流後の流体の温度は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは１℃以上、より好ましくは５℃以上、更に好ましくは１０℃以上であり、また、同様の観点から、好ましくは７０℃以下、より好ましくは５０℃以下、更に好ましくは３０℃以下である。合流前の粒子本体分散液及び荷電物質含有液並びにそれらの合流後の流体の温度は、好ましくは１℃以上７０℃以下、より好ましくは５℃以上５０℃以下、更に好ましくは１０℃以上３０℃以下である。
【００５１】
合流ステップにおける粒子本体分散液と荷電物質含有液との合流の態様は特に限定されるものではない。
【００５２】
粒子本体分散液と荷電物質含有液とを合流させる際の衝突の態様（角度等）としては、例えば、両方を正面衝突させて合流させる態様（耐向流衝突）、一方を他方に直交する方向から衝突させて合流させる態様、一方を他方に斜め後方から衝突させて合流させる態様、一方を他方に斜め前方から衝突させて合流させる態様、一方を他方に沿うように接触させて合流させる態様、一方を他方の全周から衝突させて合流させる態様が挙げられる。これらのうち、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、一方を他方の全周から衝突させて合流させる態様が好ましい。
【００５３】
粒子本体分散液と荷電物質含有液との合流させる際の合流方式の態様（数等）としては、両方をそれぞれ複数の方向から衝突させて合流させる態様、一方を他方に複数の方向から衝突させて合流させる態様が挙げられる。前者では、両方をそれぞれ２方向以上から衝突させることが好ましく、また、上限は特にないが生産性の観点からそれぞれ４方向以下から衝突させることが好ましい。後者では、一方を好ましくは２方向以上から他方に衝突させることが好ましく、また、上限は特にないが生産性の観点から一方を４方向以下から他方に衝突させることが好ましい。
【００５４】
粒子本体分散液及び荷電物質含有液のうちの少なくとも一方を、後述の細孔流通ステップにおいて合流させた流体を流通させる細孔と同様の構成の細孔に流通させた後、又は、細孔に流通させると共に、それらを合流させてもよい。
【００５５】
＜細孔流通ステップ＞
細孔流通ステップでは、合流ステップで合流させた流体を孔径が０．０３ｍｍ以上２０ｍｍ以下の細孔に流通させる。
【００５６】
実施形態に係るポリマー粒子の製造方法によれば、各々、流動する粒子本体分散液及び荷電物質含有液を合流させた流体を孔径が０．０３ｍｍ以上２０ｍｍ以下の細孔に流通させることにより、荷電物質が添加された際のポリマー粒子本体の凝集を抑制することができる。これは、粒子本体分散液及び荷電物質含有液を合流させた流体を細孔に流通させることにより、それらが迅速に均一混合された後に吸着が開始するため、不均一な混合状態での吸着による凝集を抑制できるためと考えられる。
【００５７】
細孔の横断面形状としては、例えば、円形、半円形、楕円形、半楕円形、正方形、長方形、台形、平行四辺形、星形、不定形等が挙げられる。これらのうち合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点からは円形が好ましい。細孔の横断面形状は、長さ方向に沿って同一であることが好ましい。
【００５８】
細孔の延びる方向は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、粒子本体分散液の流動方向及び荷電物質含有液の流動方向のうちの少なくとも一方と同一であることが好ましい。
【００５９】
細孔の孔径は０．０３ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。細孔の孔径は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０．０４ｍｍ以上、より好ましくは０．０５ｍｍ以上、更に好ましくは０．１ｍｍ以上、より更に好ましくは０．１５ｍｍ以上であり、また、同様の観点から、好ましくは１０ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下、更に好ましくは３ｍｍ以下、より更に好ましくは１ｍｍ以下である。細孔の孔径は、好ましくは０．０４ｍｍ以上１０ｍｍ以下、より好ましくは０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下、更に好ましくは０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、より更に好ましくは０．１５ｍｍ以上１ｍｍ以下である。なお、細孔の孔径は、細孔の横断面形状が円形の場合には直径であるが、細孔の横断面形状が非円形の場合には等価水力直径（４×流路面積／断面長）である。
【００６０】
細孔の長さは、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０．０５ｍｍ以上、より好ましくは０．１ｍｍ以上、更に好ましくは０．３ｍｍ以上であり、また、同様の観点から、好ましくは１０ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下、更に好ましくは２ｍｍ以下である。細孔の長さは、好ましくは０．０５ｍｍ以上１０ｍｍ以下、より好ましくは０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下、更に好ましくは０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下である。
【００６１】
細孔の長さの孔径に対する比（長さ／孔径）は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．５以上、更に好ましくは１以上であり、また、同様の観点から、好ましくは３０以下、より好ましくは１０以下、更に好ましくは５以下である。細孔の長さの孔径に対する比（長さ／孔径）は、好ましくは０．１以上３０以下、より好ましくは０．５以上１０以下、更に好ましくは１以上５以下である。
【００６２】
細孔の流路面積は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０．００５ｍｍ２以上、より好ましくは０．０１ｍｍ２以上、更に好ましくは０．０２ｍｍ２以上であり、また、同様の観点から、好ましくは２０ｍｍ２以下、より好ましくは５ｍｍ２以下、更に好ましくは１ｍｍ２以下、より更に好ましくは０．５ｍｍ２以下である。細孔の流路面積は、好ましくは０．００５ｍｍ２以上２０ｍｍ２以下、より好ましくは０．００５ｍｍ２以上５ｍｍ２以下、更に好ましくは０．０１ｍｍ２以上１ｍｍ２以下、より更に好ましくは０．０２ｍｍ２以上０．５ｍｍ２以下である。
【００６３】
粒子本体分散液及び荷電物質含有液を合流させた流体を細孔に流通させる方法は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、粒子本体分散液及び荷電物質含有液を細孔の直前で合流させ、その合流した直後の流体をそのまま細孔に流通させる方法、又は、粒子本体分散液及び荷電物質含有液を細孔内で合流させ、その合流した流体を引き続き細孔に流通させる方法が好ましい。なお、粒子本体分散液及び荷電物質含有液を液溜め部で一旦合流させ、それらが混在状態となった流体を細孔に流通させる方法であってもよい。
【００６４】
細孔を流通する流体におけるポリマー粒子本体の含有量ｍ１に対する荷電物質の含有量ｍ２の割合、つまり、（ｍ２／ｍ１）×１００は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは１質量％以上、より好ましくは５質量％以上、更に好ましくは８質量％以上であり、また、同様の観点から、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下、更に好ましくは１８質量％以下である。細孔を流通する流体におけるポリマー粒子本体の含有量ｍ１に対する荷電物質の含有量ｍ２の割合は、好ましくは１質量％以上３０質量％以下、より好ましくは５質量％以上２０質量％以下、更に好ましくは８質量％以上１８質量％以下である。
【００６５】
細孔を流通する流体の流量Ｑは、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０．１Ｌ／ｈ以上、より好ましくは０．５Ｌ／ｈ以上、更に好ましくは１．０Ｌ／ｈ以上であり、また、同様の観点から、好ましくは５０Ｌ／ｈ以下、より好ましくは４０Ｌ／ｈ以下、更に好ましくは２５Ｌ／ｈ以下である。細孔を流通する流体の流量Ｑは、好ましくは０．１Ｌ／ｈ以上５０Ｌ／ｈ以下、より好ましくは０．５Ｌ／ｈ以上４０Ｌ／ｈ以下、更に好ましくは１．０Ｌ／ｈ以上２５Ｌ／ｈ以下である。
【００６６】
細孔を流通する流体の流速ｕは、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは５ｍ／ｓ以上、より好ましくは７ｍ／ｓ以上、更に好ましくは１０ｍ／ｓ以上であり、また、同様の観点から、好ましくは４０ｍ／ｓ以下、より好ましくは３０ｍ／ｓ以下、更に好ましくは２２ｍ／ｓ以下である。細孔を流通する流体の流速ｕは、好ましくは５ｍ／ｓ以上４０ｍ／ｓ以下、より好ましくは７ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下、更に好ましくは１０ｍ／ｓ以上２２ｍ／ｓ以下である。この細孔を流通する流体の流速ｕは、細孔を流通する流体の流量Ｑによって制御することができる。
【００６７】
合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点からは、細孔を流通する流体は、乱流条件で流通することが好ましい。細孔を流通する流体のレイノルズ数Ｒｅは、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは５０００以上、より好ましくは１００００以上、更に好ましくは６００００以上であり、また、同様の観点から、好ましくは２０００００以下、より好ましくは１５００００以下、更に好ましくは１０００００以下である。細孔を流通する流体のレイノルズ数Ｒｅは、好ましくは５０００以上２０００００以下、より好ましくは１００００以上１５００００以下、更に好ましくは６００００以上１０００００以下である。ここで、細孔を流通する流体のレイノルズ数Ｒｅは、細孔内での流体の平均流速ｕ（ｍ／ｓ）、細孔の孔径ｄ（ｍ）、流体の粘度μ（Ｐａ・ｓ）、及び流体の密度ρ（ｋｇ／ｍ３）の値を用いた一般的な配管流れのレイノルズ数算出式（レイノルズ数Ｒｅ＝ｄｕρ／μ）により求められる。
【００６８】
細孔前後の圧力損失ΔＰは、細孔流通前後の圧力差であり、それにより噴流の大きさを評価することができる。この圧力損失ΔＰは、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０．０１ＭＰａ以上、より好ましくは０．０５ＭＰａ以上、更に好ましくは０．１ＭＰａ以上であり、また、過大な圧力損失ΔＰが生じて機器に障害をもたらすことを防ぐ観点から、好ましくは５ＭＰａ以下、より好ましくは１ＭＰａ以下、更に好ましくは０．８ＭＰａ以下である。この圧力損失ΔＰは、好ましくは０．０１ＭＰａ以上５ＭＰａ以下、より好ましくは０．０５ＭＰａ以上１ＭＰａ以下、更に好ましくは０．１ＭＰａ以上０．８ＭＰａ以下である。
【００６９】
合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点からは、細孔を流通した流体を、流路径の拡大した流路拡大部に流出させて乱流を発生し易くすることが好ましい。
【００７０】
流路拡大部の流路の横断面形状としては、例えば、円形、半円形、楕円形、半楕円形、正方形、長方形、台形、平行四辺形、星形、不定形等が挙げられる。合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点からは、これらのうち円形が好ましい。流路拡大部の横断面形状は、長さ方向に沿って同一であることが好ましいが、長さ方向に沿って異なる形状を含んでいてもよい。
【００７１】
流路拡大部は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、細孔から最大流路径を有する部分までコーン形状に拡大するように形成されていることが好ましい。このコーン拡大角（図２Ａにおけるθ１２）は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは８０°以上、より好ましくは９０°以上、更に好ましくは１００°以上であり、また、同様の観点から、好ましくは１８０°以下、より好ましくは１７０°以下、更に好ましくは１４０°以下である。このコーン拡大角は、好ましくは８０°以上１８０°以下、より好ましくは９０°以上１７０°以下、更に好ましくは１００°以上１４０°以下である。
【００７２】
流路拡大部の最大流路径は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、細孔の孔径の好ましくは２倍以上、より好ましくは３倍以上、更に好ましくは５倍以上であり、また、同様の観点から、好ましくは４０倍以下、より好ましくは２０倍以下、より更に好ましくは１２倍以下である。流路拡大部の最大流路径は、細孔の孔径の好ましくは２倍以上４０倍以下、より好ましくは３倍以上２０倍以下、更に好ましくは５倍以上１２倍以下である。なお、流路拡大部の最大流路径は、流路の横断面形状が円形の場合には直径であるが、流路の横断面形状が非円形の場合には等価水力直径である。
【００７３】
粒子本体分散液及び荷電物質含有液を合流させた流体を細孔に流通させる操作は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、後述する方法で求められるセグリゲーション指数（Segregation index（Ｘｓ））が、好ましくは０．１以下、より好ましくは０．０１以下、更に好ましくは０．００４以下となる条件で行うのがよい。なお、下限は特にないが、０．０００１以上であれば充分であり、０．００１以上であってもよい。
【００７４】
ここで、セグリゲーション指数（Ｘｓ）は、実施形態に係るポリマー粒子の製造方法における粒子本体分散液と荷電物質含有液との混合攪拌効果を示すものであり、値が小さいほど混合性が高いことを示す。セグリゲーション指数（Ｘｓ）は、学術的に混合器の混合性能評価に汎用的に用いられる指標であり、Villermaux/Dushman reactionを用いて下記式から導出することができる。なお、本反応系の詳細については、P． Guichardon and L． Falk, Chemical Engineering Science 55 （2000） 4233-4243に記載されている。
【００７５】
具体的には、まず、混合により反応する２つの水溶液として、０．１７１Ｎ硫酸とほう酸緩衝液とをそれぞれ準備する。ほう酸緩衝液の組成は、ほう酸０．０４５ｍｏｌ／Ｌ、水酸化ナトリウム０．０４５ｍｏｌ／Ｌ、よう素酸カリウム０．００３１３ｍｏｌ／Ｌ、及びよう化カリウム０．０１５６ｍｏｌ／Ｌとする。そして、この２液を混合すると、下記の中和反応（Ｉ）と、よう素が生成する酸化還元反応（II）とが同時に進行する。なお、２液の混合は、混合後の状態でほう酸緩衝液が過剰となる条件で実施する。
【００７６】
【化１】
2018095859.tif 000003
【００７７】
【化２】
2018095859.tif 000004
【００７８】
＜表面処理システムＳ＞
図１は、実施形態に係るポリマー粒子の製造方法における表面処理工程で用いることができる表面処理システムＳの一例を示す。なお、以下では、第１及び第２液のうちの一方を粒子本体分散液及び他方を荷電物質含有液とする。
【００７９】
表面処理システムＳは、マイクロミキサー１００と流体供給系等の付帯部とで構成されている。
【００８０】
図２Ａ及びＢは、第１の構成のマイクロミキサー１００を示す。
【００８１】
第１の構成のマイクロミキサー１００は、流体流路部１０と、その下流側に連続して設けられた流体合流縮流部２０と、更にその下流側に連続して設けられた流体流出部３０とを備える。
【００８２】
流体流路部１０は、小径管１１と大径管１２とを有する。大径管１２は小径管１１を収容しており、それらは長さ方向を共通にし且つ同軸に配置されている。これにより、流体流路部１０には、小径管１１内部に第１流路１１ａが構成され、また、大径管１２内部で且つ小径管１１外部に第２流路１２ａが構成されている。なお、小径管１１内の第１流路１１ａは装置一端に設けられた第１液供給部１０１に連通しており、また、大径管１２内の第２流路１２ａは装置側面に設けられた第２液供給部１０２に連通している。
【００８３】
小径管１１の外形及び孔の横断面形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円形、半円形、楕円形、半楕円形、正方形、長方形、台形、平行四辺形、星形、不定形等であってもよい。大径管１２の孔の横断面形状も、特に限定されるものではなく、小径管１１と同様、例えば、円形、半円形、楕円形、半楕円形、正方形、長方形、台形、平行四辺形、星形、不定形等であってもよい。但し、小径管１１の外形及び孔並びに大径管１２の孔のいずれの横断面形状も、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、円形であることが好ましい。また、小径管１１と大径管１２とは、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、横断面形状が対称となり且つ同軸となるように設けられていることが好ましい。従って、小径管１１と大径管１２とは、図２Ｂに示すように、第１流路１１ａの横断面形状が円形で且つ第２流路１２ａの横断面形状がドーナツ型形状となるように設けられた構成であることが好ましい。
【００８４】
小径管１１の外形及び孔のいずれの横断面形状も、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、後述の管端部分１１ｂを除いて、長さ方向に沿って同一形状であることが好ましい。大径管１２の孔の横断面形状も、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、小径管１１の管端部分１１ｂに対応する部分を除いて、長さ方向に沿って同一形状であることが好ましい。
【００８５】
小径管１１の外形及び孔のいずれの横断面形状も円形である場合、その外径Ｄ１１は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは１．６ｍｍ以上、より好ましくは２ｍｍ以上であり、また、同様の観点から、好ましくは２５ｍｍ以下、より好ましくは１５ｍｍ以下、更に好ましくは１０ｍｍ以下、より更に好ましくは４ｍｍ以下である。外径Ｄ１１は、好ましくは１．６ｍｍ以上２５ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以上１５ｍｍ以下、更に好ましくは２ｍｍ以上１０ｍｍ以下、より更に好ましくは２ｍｍ以上４ｍｍ以下である。
【００８６】
小径管１１の内径Ｄ１２、つまり、第１流路１１ａの流路径は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０．８ｍｍ以上、より好ましくは１ｍｍ以上であり、また、同様の観点から、好ましくは２０ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以下、更に好ましくは５ｍｍ以下、より更に好ましくは３ｍｍ以下である。内径Ｄ１２は、好ましくは０．８ｍｍ以上２０ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以上１０ｍｍ以下、更に好ましくは１ｍｍ以上５ｍｍ以下、より更に好ましくは１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。
【００８７】
大径管１２の孔の横断面形状が円形である場合、その内径Ｄ１３は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは１．８ｍｍ以上、より好ましくは４ｍｍ以上であり、また、同様の観点から、好ましくは５０ｍｍ以下、より好ましくは２０ｍｍ以下、更に好ましくは１０ｍｍ以下、より更に好ましくは６ｍｍ以下である。内径Ｄ１３は、好ましくは１．８ｍｍ以上５０ｍｍ以下、より好ましくは４ｍｍ以上２０ｍｍ以下、更に好ましくは４ｍｍ以上１０ｍｍ以下、より更に好ましくは４ｍｍ以上６ｍｍ以下である。
【００８８】
小径管１１と大径管１２と間の第２流路１２ａの隙間Δ１は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．３ｍｍ以上、更に好ましくは０．７ｍｍ以上であり、また、同様の観点から、好ましくは１２．５ｍｍ以下、より好ましくは６ｍｍ以下、更に好ましくは３ｍｍ以下、より更に好ましくは１ｍｍ以下である。隙間Δ１は、好ましくは０．１ｍｍ以上１２．５ｍｍ以下、より好ましくは０．３ｍｍ以上６ｍｍ以下、更に好ましくは０．７ｍｍ以上３ｍｍ以下、より更に好ましくは０．７ｍｍ以上１ｍｍ以下である。
【００８９】
小径管１１の下流側の管端部分１１ｂは、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、図２Ａに示すように、その外周部がテーパ形状に形成されていることが好ましく、厚さ方向の横断面形状が内周側で尖った尖塔形状に形成されていることがより好ましい。
【００９０】
大径管１２の管内壁と小径管１１の管端部分１１ｂとの間に構成される第２流路１２ａの一部分となる隙間δ１は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、流体流動方向で均一であることが好ましい。その隙間δ１は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０．０２ｍｍ以上、より好ましくは０．０５ｍｍ以上、更に好ましくは０．１ｍｍ以上であり、また、同様の観点から、好ましくは１２．５ｍｍ以下、より好ましくは６ｍｍ以下、更に好ましくは１ｍｍ以下、より更に好ましくは０．４０ｍｍ以下である。その隙間δ１は、好ましくは０．０２ｍｍ以上１２．５ｍｍ以下、より好ましくは０．０５ｍｍ以上６ｍｍ以下、更に好ましくは０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下、より更に好ましくは０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。
【００９１】
流体合流縮流部２０には、小径管１１の管端前方に流体合流部２１が構成されており、その流体合流部２１に連続して細孔２２が穿孔されている。従って、流体合流部２１では、第１流路１１ａを流動した第１液と第２流路１２ａを流動した第２液とが細孔２２の直前で合流し、その合流した直後の流体がそのまま細孔２２に流通する。
【００９２】
流体合流部２１は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、図２Ａに示すように、細孔２２に向かって収束した先細ったコーン形状に形成されていることが好ましい。このコーン収束角θ１１は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは９０°以上、より好ましくは１００°以上であり、また、同様の観点から、好ましくは１８０°以下、より好ましくは１７０°以下、更に好ましくは１４０°以下である。コーン収束角θ１１は、好ましくは９０°以上１８０°以下、より好ましくは１００°以上１７０°以下、更に好ましくは１００°以上１４０°以下である。このコーン収束角θ１１は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、流路拡大部３１がコーン形状の場合には、そのコーン拡大角θ１２と同一であることが好ましい。
【００９３】
流体合流部２１の小径管１１の管端、つまり、流体流路部１０の終端から細孔２２までの長さＬ１は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０．０２ｍｍ以上、より好ましくは０．２ｍｍ以上、更に好ましくは０．３ｍｍ以上であり、また、同様の観点から、好ましくは２０ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以下、更に好ましくは１ｍｍ以下である。この長さＬ１は、好ましくは０．０２ｍｍ以上２０ｍｍ以下、より好ましくは０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下、更に好ましくは０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下である。
【００９４】
細孔２２の横断面形状、延びる方向、孔径ｄ１、長さｌ１、及び長さｌ１の孔径ｄ１に対する比（長さｌ１／孔径ｄ１）、並びに流路面積ｓ１は既述の通りである。
【００９５】
流体流出部３０は、細孔２２の前方に流路拡大部３１が構成されている。流路拡大部３１には、細孔２２を流通した流体が流出する。なお、流路拡大部３１は装置他端に設けられたポリマー分散液排出部１０３に連通している。
【００９６】
流体流出部３０の流路の横断面形状、形状、コーン拡大角θ１２、及び流路拡大部３１の最大流路径Ｄ１４は既述の通りである。
【００９７】
第１の構成のマイクロミキサー１００は、各々、金属やセラミックス、樹脂等で形成された複数の部材で構成されていてもよく、そして、それらの部材の組合せによって流体流路部１０、流体合流縮流部２０、及び流体流出部３０が構成されていてもよい。
【００９８】
第１の構成のマイクロミキサー１００は、第１流路１１ａに連通した第１液供給部１０１に、第１液貯槽４１ａから延びた第１液供給管４２ａが接続されている。第１液供給管４２ａには、第１液を流通させる第１ポンプ４３ａ、第１液の流量を検知する第１流量計４４ａ、及び第１液の夾雑物を除去する第１フィルタ４５ａが上流側から順に介設されており、第１流量計４４ａと第１フィルタ４５ａとの間の部分に第１液の圧力を検知する第１圧力計４６ａが取り付けられている。第１ポンプ４３ａ、第１流量計４４ａ、及び第１圧力計４６ａのそれぞれは、流量コントローラ４７に電気的に接続されている。
【００９９】
第２流路１２ａに連通した第２液供給部１０２には、第２液貯槽４１ｂから延びた第２液供給管４２ｂが接続されている。第２液供給管４２ｂには、第２液を流通させる第２ポンプ４３ｂ、第２液の流量を検知する第２流量計４４ｂ、及び第２液の夾雑物を除去する第２フィルタ４５ｂが上流側から順に介設されており、第２流量計４４ｂと第２フィルタ４５ｂとの間の部分に第２液の圧力を検知する第２圧力計４６ｂが取り付けられている。第２ポンプ４３ｂ、第２流量計４４ｂ及び第２圧力計４６ｂのそれぞれは、流量コントローラ４７に電気的に接続されている。なお、この表面処理システムＳでは、細孔流通前の圧力が第２圧力計４６ｂで計測される圧力であると共に、細孔流通後の圧力が開放系であるので０であり、細孔前後の圧力損失ΔＰは、第２圧力計４６ｂで計測される圧力値ということになる。
【０１００】
流量コントローラ４７は、第１液の設定流量及び設定圧力の入力が可能に構成されていると共に演算素子が組み込まれており、第１液の設定流量情報、第１流量計４４ａで検知された流量情報及び第１圧力計４６ａで検知された圧力情報に基づいて第１ポンプ４３ａを運転制御する。同様に、流量コントローラ４７は、第２液の設定流量及び設定圧力の入力も可能に構成されており、第２液の設定流量情報、第２流量計４４ｂで検知された流量情報及び第２圧力計４６ｂで検知された圧力情報に基づいて第２ポンプ４３ｂを運転制御する。
【０１０１】
流路拡大部３１に連通したポリマー分散液排出部１０３からはポリマー分散液回収管４８が延びてポリマー分散液回収槽４９に接続されている。
【０１０２】
次に、この表面処理システムＳの動作について説明する。
【０１０３】
第１液貯槽４１ａに第１液を仕込むと共に第２液貯槽４１ｂに第２液を仕込んだ後、表面処理システムＳを稼働させると、第１ポンプ４３ａは、第１液を、第１液貯槽４１ａから第１液供給管４２ａを介し、第１流量計４４ａ及び第１フィルタ４５ａを順に経由させて流体流路部１０の第１液供給部１０１から小径管１１の第１流路１１ａに継続的に供給する。第１流量計４４ａは、検知した第１液の流量情報を流量コントローラ４７に送る。また、第１圧力計４６ａは、検知した第１圧力計４６ａの圧力情報を流量コントローラ４７に送る。
【０１０４】
第２ポンプ４３ｂは、第２液を、第２液貯槽４１ｂから第２液供給管４２ｂを介し、第２流量計４４ｂ及び第２フィルタ４５ｂを順に経由させて流体流路部１０の第２液供給部１０２から大径管１２と小径管１１との間の第２流路１２ａに継続的に供給する。第２流量計４４ｂは、検知した第２液の流量情報を流量コントローラ４７に送る。また、第２圧力計４６ｂは、検知した第２圧力計４６ｂの圧力情報を流量コントローラ４７に送る。
【０１０５】
流量コントローラ４７は、第１液の設定流量情報及び設定圧力情報、並びに、第１流量計４４ａで検知された流量情報及び第１圧力計４６ａで検知された圧力情報に基づいて、第１液の設定流量及び設定圧力がそれぞれ維持されるように第１ポンプ４３ａを運転制御する。それと共に、流量コントローラ４７は、第２液の設定流量情報及び設定圧力情報、並びに、第２流量計４４ｂで検知された流量情報及び第２圧力計４６ｂで検知された圧力情報に基づいて、第２液の設定流量及び設定圧力がそれぞれ維持されるように第２ポンプ４３ｂを運転制御する。
【０１０６】
第１の構成のマイクロミキサー１００において、流体流路部１０では、第１液が第１流路１１ａを流通すると共に、第２液が第２流路１２ａを流通する。
【０１０７】
流体合流縮流部２０では、流体流路部１０から流出した第１及び第２液は、流体合流部２１において、流動する第１液に対し、斜め後方からで且つその全周から第２液が衝突する態様で合流する。流体合流部２１では、第１及び第２液が合流した流体が細孔２２を流通する過程で混合される。そして、この過程において、合流した流体では、ポリマー粒子本体の表面に荷電物質が吸着してポリマー粒子を構成する。
【０１０８】
流体流出部３０では、流路拡大部３１において、細孔２２を流通した流体が流出し、ポリマー粒子本体の表面に荷電物質が吸着したポリマー粒子が分散媒に分散したポリマー分散液が連続操作で得られる。
【０１０９】
流路拡大部３１に連通したポリマー分散液排出部１０３からは、得られたポリマー分散液がポリマー分散液回収管４８を介してポリマー分散液回収槽４９に回収される。
【０１１０】
図３Ａ〜Ｃは、第２の構成のマイクロミキサー１００を示す。なお、第１の構成と同一名称の部分は第１の構成と同一符号で示す。
【０１１１】
第２の構成のマイクロミキサー１００は、流体流路部１０と、その下流側に連続して設けられた流体合流縮流部２０と、更にその下流側に連続して設けられた流体流出部３０とを備える。
【０１１２】
流体流路部１０は、１本の小径管１１と大径管１２とを有する。大径管１２は小径管１１を収容しており、それらは長さ方向を共通にし且つ同軸に配置されている。これにより、流体流路部１０には、小径管１１内部に第１流路１１ａが構成され、また、大径管１２内部で且つ小径管１１外部に第２流路１２ａが構成されている。小径管１１の管端面は、軸方向に垂直な面に形成されている。小径管１１内の第１流路１１ａは第１液供給部１０１に連通し、また、大径管１２内の第２流路１２ａは第２液供給部１０２に連通している。これにより、第１流路１１ａには第１液が流通すると共に、第２流路１２ａには第２液が流通する。このような流体流路部１０が簡易な二重管構造を有する第２の構成のマイクロミキサー１００は、分解洗浄によるメンテナンスが容易である。
【０１１３】
流体合流縮流部２０は、大径管１２に連続した管構造を有し、その前端が軸方向に垂直な壁により封じられており、その壁の中央に細孔２２が穿孔されている。これにより、流体合流縮流部２０には、小径管１１の管端前方に円筒空間の流体合流部２１が構成されている。流体合流部２１の長さ、つまり、流体流路部１０の終端から細孔２２までの長さＬ２は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．２ｍｍ以上、更に好ましくは０．５ｍｍ以上であり、また、同様の観点から、好ましくは３．０ｍｍ以下、より好ましくは２．０ｍｍ以下、更に好ましくは１．５ｍｍ以下である。長さＬ２は、好ましくは０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、より好ましくは０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、更に好ましくは０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。
【０１１４】
流体合流部２１では、第１流路１１ａを流通した第１液と第２流路１２ａを流通した第２液とが合流し、細孔２２では、流体合流部２１において第１及び第２液が合流した流体が流通する。
【０１１５】
流体流出部３０は、細孔２２の前方に円筒空間の流路拡大部３１が構成されている。流路拡大部３１には、細孔２２を流通した流体が流出する。なお、流路拡大部３１はポリマー分散液排出部１０３に連通している。
【０１１６】
その他の構成及び動作は、第１の構成のマイクロミキサー１００の場合と同一である。
【０１１７】
ところで、流体流路部１０から流出して流体合流部２１で合流した第１及び第２液は、最終的には細孔２２により混合される。このとき、より高速な混合性能を得るためには、流体合流部２１でのそれらの混在状態が、各液の微小なセグメントで構成されていればよい。従って、第１流路１１ａの数がより多いことが好ましく、図３Ａ及びＢに示すように小径管１１が１本である場合よりも、図４Ａ及びＢに示すように小径管１１が複数本である場合の方が、より高速な混合特性を得ることができる。
【０１１８】
図５は、第３の構成のマイクロミキサー１００を示す。なお、第１の構成と同一名称の部分は第１の構成と同一符号で示す。
【０１１９】
第３の構成のマイクロミキサー１００は、直線管部分１１０と、その直線管部分１１０の中央部分から分岐して直交方向に延びた分岐管部分１２０とからなるＴ字管により構成されている。このようなＴ字管のマイクロミキサー１００は、装置構成が簡易であり、分解洗浄によるメンテナンスも容易である。
【０１２０】
直線管部分１１０の一端部は第１液供給部１０１に、また、直線管部分１１０の他端部は第２液供給部１０２に、更に、分岐管部分１２０の端部はポリマー分散液排出部１０３にそれぞれ構成されている。
【０１２１】
直線管部分１１０は、両側が大孔径部分に構成されている一方、中央部分が大孔径部分から不連続に流路が狭くなった小孔径部分に構成されており、そのうち、一端側が第１流路１１ａに、また、他端側が第２流路１２ａにそれぞれ構成されている。
【０１２２】
分岐管部分１２０は、管軸に沿って延びて直線管部分１１０内に連通した細孔２２が形成されており、直線管部分１１０の中央部、つまり、分岐管部分１２０への分岐部の管内が細孔２２に連続する流体合流部２１に構成されている。分岐管部分１２０には、細孔２２に続いて不連続に流路が拡大した円筒空間の流路拡大部３１が構成されている。
【０１２３】
直線管部分１１０の両側の大孔径部分及び分岐管部分の流路拡大部３１の内径Ｄ３１，Ｄ３２，Ｄ３４は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０．３ｍｍ以上、より好ましくは０．５ｍｍ以上であり、また、同様の観点から、好ましくは５．０ｍｍ以下、より好ましくは３．０ｍｍ以下、更に好ましくは１．０ｍｍ以下である。内径Ｄ３１，Ｄ３２，Ｄ３４は、好ましくは０．３ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、更に好ましくは０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。第１流路１１ａ及び第２流路１２ａのそれぞれは、内径Ｄ３３、流路断面積、つまり、孔面積が細孔２２と同一乃至同程度である。従って、第３の構成のマイクロミキサー１００では、合流前の第１及び第２液を、細孔を構成する第１流路１１ａ及び第２流路１２ａに流通させると共にそれらを合流させ、続いて、それらを合流させた流体を更に細孔２２に流通させることによりポリマー分散液を製造する。なお、圧力損失ΔＰを小さく抑える観点からは、第１流路１１ａ及び第２流路１２ａの長さ、つまり、孔長さも細孔２２と同一乃至同程度であることが好ましい。
【０１２４】
細孔２２の形状及び寸法等の構成、並びにポリマー粒子の製造における動作は、第１の構成のマイクロミキサー１００の場合と同一である。
【０１２５】
ところで、図５に示す第３の構成のマイクロミキサー１００では、第１及び第２液の流体合流部２１に向かうそれぞれの流動方向と細孔２２の延びる方向とが相互に異なる構成であるが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、図６に示すように、直線管部分１１０の一端部が第１液供給部１０１に、また、分岐管部分１２０の端部が第２液供給部１０２に、更に、直線管部分１１０の他端部がポリマー分散液排出部１０３にそれぞれ構成され、第１及び第２液の流体合流部２１に向かうそれぞれの流動方向のいずれか一方が細孔２２の延びる方向と同一である構成であってもよい。但し、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点からは、図５に示す第３の構成のマイクロミキサー１００のように、第１及び第２液の流体合流部２１に向かうそれぞれの流動方向と細孔２２の延びる方向とが相互に異なる構成であることが好ましい。
【０１２６】
また、図５に示す第３の構成のマイクロミキサー１００では、直線管部分１１０の中央部分の流路が狭くなった第１流路１１ａ及び第２流路１２ａを有する構成であるが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、図７に示すように、直線管部分１１０に一端から他端まで一様な流路が形成された構成であってもよい。なお、図７に示すマイクロミキサー１００では、合流前の第１及び第２液のいずれも細孔には流通させず、それらを合流させた流体のみを細孔２２に流通させることによりポリマー分散液を製造する。
【０１２７】
更に、図５に示す第３の構成のマイクロミキサー１００では、直線管部分１１０と分岐管部分１２０とが細孔２２を介して連通した構成であるが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、図８に示すように、流路が一様である直線管部分１１０及び分岐管部分１２０を有するＴ字管で本体部分が構成され、その分岐管部分１２０の端部開口を封じるように中央に細孔２２が形成された板状部材１３０が設けられた構成であってもよい。なお、図８に示すマイクロミキサー１００でも、合流前の第１及び第２液のいずれも細孔には流通させず、それらを合流させた流体のみを細孔２２に流通させることによりポリマー分散液を製造する。
【０１２８】
図９は、第４の構成のマイクロミキサー１００を示す。なお、第１の構成と同一名称の部分は第１の構成と同一符号で示す。
【０１２９】
第４の構成のマイクロミキサー１００は、３本の第１〜第３管１１１〜１１３が突き合わされると共に結合されて流路が連通したＹ字管により構成されている。このようなＹ字管のマイクロミキサー１００は、装置構成が簡易であり、分解洗浄によるメンテナンスも容易である。
【０１３０】
第１管１１１の端部は第１液供給部１０１に、また、第２管部１１２の端部は第２液供給部１０２に、更に、第３管１１３の端部はポリマー分散液排出部１０３にそれぞれ構成されている。
【０１３１】
第１〜第３管１１１〜１１３のそれぞれは、端部側が大孔径部分に構成されている一方、結合端側が大孔径部分から不連続に流路が狭くなった小孔径部分に構成されており、第１管１１１に第１流路１１ａが、また、第２管１１２に第２流路１２ａが、更に、第３管１１３に細孔２２がそれぞれ構成されている。これらの第１流路１１ａを構成する第１管１１１の小孔径部分、第２流路１２ａを構成する第２管１１２の小孔径部分、及び細孔２２の結合部が流体合流部２１に構成されている。第３管１１３には、細孔２２に続いて不連続に流路が拡大した円筒空間の流路拡大部３１が構成されている。
【０１３２】
第１〜第３管１１１〜１１３の大孔径部分及び流路拡大部３１の内径Ｄ４１，Ｄ４２，Ｄ４５のそれぞれは、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０．５ｍｍ以上、より好ましくは１．０ｍｍ以上であり、また、同様の観点から、好ましくは５．０ｍｍ以下、より好ましくは３．０ｍｍ以下、更に好ましくは１．２ｍｍ以下である。内径Ｄ４１，Ｄ４２，Ｄ４５のそれぞれは、好ましくは０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、より好ましくは１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、更に好ましくは１．０ｍｍ以上１．２ｍｍ以下である。また、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、Ｄ４１、Ｄ４２及びＤ４５は同一であることが好ましい。また、第１流路１１ａ及び第２流路１２ａのそれぞれは、内径Ｄ４３，Ｄ４４、流路断面積、つまり、孔面積が細孔２２と同一乃至同程度である。従って、第４の構成のマイクロミキサー１００では、合流前の第１及び第２液をそれぞれ、細孔を構成する第１流路１１ａ及び第２流路１２ａに流通させると共にそれらを合流させ、続いて、それらを合流させた流体を細孔２２に流通させることによりポリマー分散液を製造する。圧力損失ΔＰを小さく抑える観点からは、第１流路１１ａ及び第２流路１２ａの長さＬ４３，Ｌ４４、つまり、孔長さは細孔２２と同一乃至同程度であることが好ましい。
【０１３３】
第１流路１１ａの延びる方向と細孔２２の延びる方向とがなす角度Θ４１及び第２流路１２ａの延びる方向と細孔２２の延びる方向とがなす角度Θ４２のそれぞれは、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは９０°を超え、より好ましくは１００°以上、更に好ましくは１２０°以上、より更に好ましくは１４０°以上であり、そして同様の観点から、好ましくは１８０°未満、より好ましくは１７０°以下、更に好ましくは１６０°以下である。角度Θ４１及び角度Θ４２のそれぞれは、好ましくは９０°よりも大きく且つ１８０°未満、より好ましくは１００°以上１７０°以下、更に好ましくは１２０°以上１６０°以下、より更に好ましくは１４０°以上１６０°以下である。また、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、Θ４１＝Θ４２であることが好ましい。第１流路１１ａと第２流路１２ａとがなす角度Θ４３は、合流した流体におけるポリマー粒子本体の凝集を抑制する観点から、好ましくは０°を超え、より好ましくは２０°以上、更に好ましくは４０°以上、そして同様の観点から、好ましくは１８０°未満、より好ましくは１６０°以下、更に好ましくは１２０°以下、より更に好ましくは８０°以下である。角度Θ４３は、好ましくは０°よりも大きく且つ１８０°未満、より好ましくは２０°以上１６０°以下、更に好ましくは４０°以上１２０°以下、より更に好ましくは４０°以上８０°以下である。
【０１３４】
細孔２２の形状及び寸法等の構成、並びにポリマー粒子の製造における動作は、第１の構成のマイクロミキサー１００の場合と同一である。
【０１３５】
＜ポリマー分散液＞
実施形態に係るポリマー粒子の製造方法によれば、この表面処理工程後、ポリマー粒子本体の表面に荷電物質が吸着したポリマー粒子が分散媒に分散したポリマー分散液が得られる。
【０１３６】
得られるポリマー分散液に含有されるポリマー粒子のＺ平均粒子径は、好ましくは０．０１μｍ以上、より好ましくは０．０５μｍ以上、更に好ましくは０．１μｍ以上であり、また、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下、更に好ましくは２．５μｍ以下である。ポリマー粒子のＺ平均粒子径は、好ましくは０．０１μｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは０．０５μｍ以上５μｍ以下、更に好ましくは０．１μｍ以上２．５μｍ以下である。
【０１３７】
得られるポリマー分散液に含有されるポリマー粒子の粒子本体分散液に含有される吸着前のポリマー粒子本体に対するＺ平均粒子径の比（ポリマー粒子のＺ平均粒子径／ポリマー粒子本体のＺ平均粒子径）を凝集度とすると、この凝集度は１以上であって、好ましくは１０以下、より好ましくは７．５以下、更に好ましくは５．０以下である。
【０１３８】
得られるポリマー分散液に含有されるポリマー粒子のゼータ電位は、アニオン性ポリマー粒子本体の表面に荷電物質のカチオン性基含有物質が吸着したカチオン性ポリマー粒子ではゼロよりも大きく、一方、カチオン性ポリマー粒子本体の表面に荷電物質のアニオン性基含有物質が吸着したアニオン性ポリマー粒子ではゼロよりも小さい。ポリマー粒子のゼータ電位の絶対値は、好ましくは０．１ｍＶ以上、より好ましくは１ｍＶ以上、更に好ましくは５ｍＶ以上であり、また、好ましくは５０ｍＶ以下、より好ましくは３０ｍＶ以下、更に好ましくは２５ｍＶ以下である。ポリマー粒子のゼータ電位の絶対値は、好ましくは０．１ｍＶ以上５０ｍＶ以下、より好ましくは１ｍＶ以上３０ｍＶ以下、更に好ましくは５ｍＶ以上２５ｍＶ以下である。
【０１３９】
得られるポリマー分散液に含有されるポリマー粒子のゼータ電位から、粒子本体分散液に含有される吸着前のポリマー粒子本体のゼータ電位を減じた差を電荷変換度とすると、この電荷変換度の絶対値は、好ましくは１ｍＶ以上、より好ましくは１０ｍＶ以上、更に好ましくは２０ｍＶ以上であり、また、好ましくは１００ｍＶ以下、より好ましくは８０ｍＶ以下、更に好ましくは６０ｍＶ以下である。電荷変換度の絶対値は、好ましくは１ｍＶ以上１００ｍＶ以下、より好ましくは１０ｍＶ以上８０ｍＶ以下、更に好ましくは２０ｍＶ以上６０ｍＶ以下である。
【０１４０】
以上のようにして得られたポリマー粒子を含有するポリマー分散液は、例えば、洗剤、糊剤、柔軟剤、漂白剤などの衣料洗濯用組成物、接着剤、粘着剤、塗料、コーティング剤等の配合剤として用いられる。
【実施例】
【０１４１】
以下、実施例１〜４及び比較例１-１〜２のポリマー粒子の製造実験について説明する。それぞれの構成については表１及び２にも示す。
【０１４２】
（表面処理システム）
実施例１〜４の表面処理では、上記実施形態における図１に示す表面処理システムＡに、図２Ａ及びＢに示す第１の構成のマイクロミキサー１００を適用したのと同様のものを用いた。
【０１４３】
第１の構成のマイクロミキサー１００は、小径管１１の外径Ｄ１１：３ｍｍ、小径管１１の内径Ｄ１２：２ｍｍ、大径管１２の内径Ｄ１３：４．７１ｍｍ、小径管１１と大径管１２との隙間Δ１：０．８５５ｍｍ、小径管１１と大径管１２との隙間δ１：０．２５ｍｍ、流体流路部１０の終端から細孔２２までの長さＬ１：０．６８ｍｍ、流体合流部２１のコーン収束角θ１１：１２０°、細孔２２の孔径ｄ１：０．２２ｍｍ、細孔２２の長さｌ１：０．５５ｍｍ、細孔２２の流路面積ｓ１：０．０３８ｍｍ２、細孔２２の長さｌ１／細孔２２の孔径ｄ１：２．５、流路拡大部３１のコーン拡大角θ１２：１２０°、流路拡大部３１の最大流路径Ｄ１４：２ｍｍ、及び最大流路径Ｄ１４／細孔２２の孔径ｄ１：９．１の構成のものを用いた。
【０１４４】
（粒子本体分散液）
特開２０１５−１１７３１５号公報に開示されたのと同様の方法で、アクリル酸ｎ−ブチル（以下「ＢＡ」と表記する。）、メタクリル酸メチル（以下「ＭＭＡ」と表記する。）、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（以下「ＨＥＭＡ」と表記する。）、及びアクリル酸（以下「ＡＡ」と表記する。）を乳化重合することにより、ＢＡ：ＭＭＡ：ＨＥＭＡ：ＡＡ＝６３：３１：５：１のモル比で共重合したポリマー粒子本体１が水に分散した固形分濃度ｃ１が３０質量％の粒子本体分散液１-１を調製した。また、粒子本体分散液１-１とは別ロットで、同様にポリマー粒子本体１が水に分散した固形分濃度ｃ１が３０質量％の粒子本体分散液１-２を調製した。なお、粒子本体分散液１-１及び１-２の調製では界面活性剤を用いなかった。
【０１４５】
特開２０１５−１１７３１５号公報に開示されたのと同様の方法で、ＢＡ、ＭＭＡ、及びＡＡを乳化重合することにより、ＢＡ：ＭＭＡ：ＡＡ＝７２：２７：１のモル比で共重合したポリマー粒子本体２が水に分散した固形分濃度ｃ１が３０質量％の粒子本体分散液２-１を調製した。また、粒子本体分散液２-１とは別に、同様にポリマー粒子本体２が水に分散した固形分濃度ｃ１が３０質量％の粒子本体分散液２-２及び粒子本体分散液２-３を調製した。なお、粒子本体分散液２-１の調製では、アニオン界面活性剤（ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、エマール２０Ｃ  花王社製）を用いた。粒子本体分散液２-２の調製では界面活性剤を用いなかった。粒子本体分散液２-３の調製では、ノニオン性界面活性剤（ラウリルアルコールのエチレンオキシド付加物、エマルゲン１５０  花王社製）を用いた。
【０１４６】
特開２０１５−１１７３１５号公報に開示されたのと同様の方法で、酢酸ビニル（以下「Ｖａｃ」と表記する。）及びメタクリル酸（以下「ＭＡＡ」と表記する。）を乳化重合することにより、Ｖａｃ：ＭＡＡ＝９７：３のモル比で共重合したポリマー粒子本体３が水に分散した固形分濃度ｃ１が３０質量％の粒子本体分散液３を調製した。なお、粒子本体分散液３の調製では、アニオン界面活性剤（ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、エマール２０Ｃ  花王社製）を用いた。
【０１４７】
なお、粒子本体分散液１-１〜３は、乳化重合後に特開２０１５−１１７３１５号公報に開示されたのと同様の方法で蒸留することにより残存モノマーを低減させたものである。
【０１４８】
カチオン性を示すアクリル系のポリマー粒子本体４が水に分散した固形分濃度ｃ１が３１質量％のカチオン性粒子本体分散液（ビニブラン２６８７  日信化学社製）を、粒子本体分散液４とした。
【０１４９】
（荷電物質含有液）
カチオン性基含有物質であるカチオン化澱粉（ＭＸ２０７５  花王社製、重量平均分子量（Ｍｗ）：１３６０万）を荷電物質１として水中に含有する固形分濃度ｃ２が５質量％の荷電物質含有液１を調製した。
【０１５０】
カチオン性基含有物質であるカチオン化澱粉（Ｅｘｃｅｌｌ ＤＨ  日澱化学社製、重量平均分子量（Ｍｗ）：３５７万）を荷電物質２として水中に含有する固形分濃度ｃ２が５質量％の荷電物質含有液２を調製した。
【０１５１】
カチオン性基含有物質である４級アンモニウム塩のステアリルトリメチルアンモニウムクロライド（Ｑ８６Ｗ  花王社製）を荷電物質３として水中に含有する固形分濃度ｃ２が５質量％の荷電物質含有液３を調製した。
【０１５２】
カチオン性基含有物質であるカチオン化ポバール（ＣＭ−３１８  クラレ社製、重量平均分子量（Ｍｗ）：８万）を荷電物質４として水中に含有する固形分濃度ｃ２が５質量％の荷電物質含有液４を調製した。
【０１５３】
アニオン性基含有物質であるポリアクリル酸ナトリウム（重量平均分子量（Ｍｗ）：１万）を荷電物質５として水中に含有する固形分濃度ｃ２が３．５質量％の荷電物質含有液５を調製した。なお、上記ポリアクリル酸ナトリウムは、特開２０１０‐１５０３２７号公報の段落００６９〜００７１に記載された実施例３と同一操作を行って製造したものである。
【０１５４】
（試験方法）
＜Ｚ平均粒子径及びゼータ電位＞
粒子本体分散液１-１〜４のそれぞれについて、動的光散乱法によりポリマー粒子本体のＺ平均粒子径を測定した。また、実施例１〜４及び比較例１-１〜２のそれぞれで得られたポリマー分散液のそれぞれについて、同様にポリマー粒子のＺ平均粒子径を測定した。そして、ポリマー粒子のポリマー粒子本体に対するＺ平均粒子径の比を凝集度として算出した。
【０１５５】
粒子本体分散液１-１及び２-１〜４のそれぞれについて、光散乱電気泳動法によりポリマー粒子本体のゼータ電位を測定した。また、実施例１〜４及び比較例２で得られたポリマー分散液のそれぞれについて、同様にポリマー粒子のゼータ電位を測定した。そして、ポリマー粒子のゼータ電位からポリマー粒子本体のゼータ電位を減じた差を電荷変換度として算出した。
【０１５６】
Ｚ平均粒子径及びゼータ電位は、具体的には、粒子本体分散液又はポリマー分散液のサンプルを水道水（炭酸塩アルカリ度：３７度（ｍｇ／ｌＣａＣＯ３））で１０００倍に希釈し、Ｍａｌｖｅｒｎ社製のゼータサイザーナノＺＳ（Ｎａｎｏ−ＺＳ）を用いて測定した。なお、測定において、分散媒である水については、温度：２５℃、粘度：０．８８７２ｃＰ、ＲＩ（屈折率）：１．３３０、及び誘電率：７８．５と設定した。
【０１５７】
なお、炭酸塩アルカリ度は次の方法によって求めた。まず、検水１００ｍｌを２００ｍｌビーカーにとり、指示薬としてブロモクレゾールグリーン−メチルレッド・エタノール溶液（和光純薬工業社製）を０．１５ｍｌ加えた。この溶液をマグネットスターラーと回転子（長さ３０ｍｍ、直径８ｍｍ）で攪拌しながら（回転数２００ｒｐｍ）、１０ｍｍｏｌ／ｌの硫酸で、溶液の色が青から赤紫色になるまで滴定した。そして、次式に基づいて炭酸塩アルカリ度を算出した。
炭酸塩アルカリ度（度）＝ａ×１０
（ａは、滴定に要した１０ｍｍｏｌ／ｌの硫酸の量（ｍｌ）である。上記の式において、１度は１ＣａＣＯ３ｍｇ／ｌを意味する。）。
【０１５８】
＜ポリマー分散液外観＞
実施例１〜４及び比較例１-１〜２のそれぞれで得られたポリマー分散液のそれぞれについて、製造直後及び２４時間保存後における外観を目視で確認した。そして、均一な分散液である場合をＡ、一部沈殿が生じて不均一な部分が存在している場合をＢ、及び著しく沈殿が生じてはっきりした分離を確認できる場合をＣと評価した。
【０１５９】
（ポリマー粒子の製造）
＜実施例１＞
第１液として粒子本体分散液１-１を図１の第１液貯槽４１ａに仕込み、常温（２０℃）にした。また、第２液として荷電物質含有液１を図１の第２液貯槽４１ｂに仕込み、常温（２０℃）にした。
【０１６０】
表面処理システムＡを稼働させ、常温（２０℃）において、粒子本体分散液１-１中のポリマー粒子本体１のアニオン性基に対する荷電物質含有液１中の荷電物質１のカチオン性基のモル比（カチオン性基／アニオン性基）が０．４５となるように、粒子本体分散液１-１の流量Ｑ１を８．４Ｌ／ｈ及び荷電物質含有液１の流量Ｑ２を１０．６Ｌ／ｈとし、それらを連続操作でマイクロミキサー１００により混合することにより、ポリマー分散液回収槽４９に、ポリマー粒子本体１の表面に荷電物質１が吸着したポリマー粒子が水に分散したポリマー分散液を得た。
【０１６１】
このとき、粒子本体分散液１-１の荷電物質含有液１に対する流量比（Ｑ１／Ｑ２）は０．８であった。細孔２２を流通する流体におけるポリマー粒子本体１の含有量ｍ１に対する荷電物質１の含有量ｍ２の割合は１４．７質量％であった。細孔２２を流通する流体の流量Ｑは１９．０Ｌ／ｈであった。細孔を流通する流体の流速ｕは１４．５ｍ／ｓであった。細孔を流通する流体のレイノルズ数Ｒｅは８３５７１であった。細孔前後の圧力損失ΔＰは０．２ＭＰａであった。
【０１６２】
＜比較例１-１＞
常温（２０℃）において、粒子本体分散液１-２中のポリマー粒子本体１のアニオン性基に対する荷電物質含有液１中の荷電物質１のカチオン性基のモル比（カチオン性基／アニオン性基）が０．２８となるように、粒子本体分散液１-２を荷電物質含有液１に滴下し、それらを回分操作で撹拌して混合することにより、ポリマー粒子本体１の表面に荷電物質１が吸着したポリマー粒子が水に分散したポリマー分散液を得た。ポリマー粒子本体１の含有量ｍ１に対する荷電物質１の含有量ｍ２の割合は９．０質量％であった。
【０１６３】
＜比較例１-２＞
粒子本体分散液１-２中のポリマー粒子本体１のアニオン性基に対する荷電物質含有液１中の荷電物質１のカチオン性基のモル比（カチオン性基／アニオン性基）が０．４６となるようにしたことを除いて比較例１-１と同様の操作を行うことにより、ポリマー粒子本体１の表面に荷電物質１が吸着したポリマー粒子が水に分散したポリマー分散液を得た。ポリマー粒子本体１の含有量ｍ１対する荷電物質１の含有量ｍ２の割合は１４．９質量％であった。
【０１６４】
＜比較例１-３＞
常温（２０℃）において、粒子本体分散液１-２中のポリマー粒子本体１のアニオン性基に対する荷電物質１のカチオン性基のモル比（カチオン性基／アニオン性基）が０．２８となるように、粒子本体分散液１-２にカチオン性基含有物質であるカチオン化澱粉（ＭＸ２０７５  花王社製）を添加すると共に加熱して溶解させ、それらを回分操作で撹拌して混合することにより、ポリマー粒子本体１の表面に荷電物質１が吸着したポリマー粒子が水に分散したポリマー分散液を得た。ポリマー粒子本体１の含有量ｍ１に対する荷電物質１の含有量ｍ２の割合は９．０質量％であった。
【０１６５】
＜比較例１-４＞
粒子本体分散液１-２中のポリマー粒子本体１のアニオン性基に対する荷電物質１のカチオン性基のモル比（カチオン性基／アニオン性基）が０．４６となるようにしたことを除いて比較例１-３と同様の操作を行うことにより、ポリマー粒子本体１の表面に荷電物質１が吸着したポリマー粒子が水に分散したポリマー分散液を得た。ポリマー粒子本体１の含有量ｍ１に対する荷電物質１の含有量ｍ２の割合は１４．９質量％であった。
【０１６６】
＜実施例２-１＞
第１液として粒子本体分散液２-１を第１液貯槽４１ａに仕込み、常温（２０℃）にした。また、第２液として荷電物質含有液２を第２液貯槽４１ｂに仕込み、常温（２０℃）にした。
【０１６７】
表面処理システムＡを稼働させ、常温（２０℃）において、粒子本体分散液２-１中のポリマー粒子本体２のアニオン性基に対する荷電物質含有液２中の荷電物質２のカチオン性基のモル比（カチオン性基／アニオン性基）が０．３１となるように、粒子本体分散液２-１の流量Ｑ１を１．６Ｌ／ｈ及び荷電物質含有液２の流量Ｑ２を１．４Ｌ／ｈとし、それらを連続操作でマイクロミキサー１００により混合することにより、ポリマー分散液回収槽４９に、ポリマー粒子本体２の表面に荷電物質２が吸着したポリマー粒子が水に分散したポリマー分散液を得た。
【０１６８】
このとき、粒子本体分散液２-１の荷電物質含有液２に対する流量比（Ｑ１／Ｑ２）は１．２であった。細孔２２を流通する流体におけるポリマー粒子本体２の含有量ｍ１に対する荷電物質２の含有量ｍ２の割合は９．９質量％であった。細孔２２を流通する流体の流量Ｑは３．０Ｌ／ｈであった。細孔を流通する流体の流速ｕは２１．８ｍ／ｓであった。細孔前後の圧力損失ΔＰは０．６ＭＰａであった。
【０１６９】
＜実施例２-２＞
粒子本体分散液２-１中のポリマー粒子本体２のアニオン性基に対する荷電物質含有液２中の荷電物質２のカチオン性基のモル比（カチオン性基／アニオン性基）が０．４６となるように、粒子本体分散液２-１の流量Ｑ１を１．３Ｌ／ｈ及び荷電物質含有液２の流量Ｑ２を１．７Ｌ／ｈとしたことを除いて実施例２-１と同様の操作を行うことにより、ポリマー分散液回収槽４９に、ポリマー粒子本体２の表面に荷電物質２が吸着したポリマー粒子が水に分散したポリマー分散液を得た。
【０１７０】
このとき、粒子本体分散液２-１の荷電物質含有液２に対する流量比（Ｑ１／Ｑ２）は０．８であった。細孔２２を流通する流体におけるポリマー粒子本体２の含有量ｍ１に対する荷電物質２の含有量ｍ２の割合は１４．８質量％であった。細孔２２を流通する流体の流量Ｑは３．０Ｌ／ｈであった。細孔を流通する流体の流速ｕは２１．９ｍ／ｓであった。細孔前後の圧力損失ΔＰは０．６ＭＰａであった。
【０１７１】
＜実施例２-３＞
第１液として粒子本体分散液２-２を第１液貯槽４１ａに仕込み、常温（２０℃）にした。また、第２液として荷電物質含有液３を第２液貯槽４１ｂに仕込み、常温（２０℃）にした。
【０１７２】
表面処理システムＡを稼働させ、常温（２０℃）において、粒子本体分散液２-２中のポリマー粒子本体２のアニオン性基に対する荷電物質含有液３中の荷電物質３のカチオン性基のモル比（カチオン性基／アニオン性基）が２．１となるように、粒子本体分散液２-２の流量Ｑ１を１０．８Ｌ／ｈ及び荷電物質含有液３の流量Ｑ２を９．６Ｌ／ｈとし、それらを連続操作でマイクロミキサー１００により混合することにより、ポリマー分散液回収槽４９に、ポリマー粒子本体２の表面に荷電物質３が吸着したポリマー粒子が水に分散したポリマー分散液を得た。
【０１７３】
このとき、粒子本体分散液２-２の荷電物質含有液３に対する流量比（Ｑ１／Ｑ２）は１．１であった。細孔２２を流通する流体におけるポリマー粒子本体２の含有量ｍ１に対する荷電物質３の含有量ｍ２の割合は１０．３質量％であった。細孔２２を流通する流体の流量Ｑは２０．４Ｌ／ｈであった。細孔を流通する流体の流速ｕは１５．６ｍ／ｓであった。細孔前後の圧力損失ΔＰは０．３ＭＰａであった。
【０１７４】
＜実施例２-４＞
第１液として粒子本体分散液２-３を第１液貯槽４１ａに仕込み、常温（２０℃）にした。また、第２液として荷電物質含有液４を第２液貯槽４１ｂに仕込み、常温（２０℃）にした。
【０１７５】
表面処理システムＡを稼働させ、常温（２０℃）において、粒子本体分散液２-３中のポリマー粒子本体２のアニオン性基に対する荷電物質含有液４中の荷電物質のカチオン性基のモル比（カチオン性基／アニオン性基）が０．２５となるように、粒子本体分散液２-３の流量Ｑ１を１．６Ｌ／ｈ及び荷電物質含有液４の流量Ｑ２を１．４Ｌ／ｈとし、それらを連続操作でマイクロミキサー１００により混合することにより、ポリマー分散液回収槽４９に、ポリマー粒子本体２の表面に荷電物質４が吸着したポリマー粒子が水に分散したポリマー分散液を得た。
【０１７６】
このとき、粒子本体分散液２-３の荷電物質含有液４に対する流量比（Ｑ１／Ｑ２）は１．１であった。細孔２２を流通する流体におけるポリマー粒子本体２の含有量ｍ１に対する荷電物質４の含有量ｍ２の割合は１０．４質量％であった。細孔２２を流通する流体の流量Ｑは２．９Ｌ／ｈであった。細孔を流通する流体の流速ｕは１１．５ｍ／ｓであった。細孔前後の圧力損失ΔＰは０．５ＭＰａであった。
【０１７７】
＜比較例２＞
常温（２０℃）において、粒子本体分散液２-１中のポリマー粒子本体２のアニオン性基に対する荷電物質含有液２中の荷電物質２のカチオン性基のモル比（カチオン性基／アニオン性基）が０．３０となるように、粒子本体分散液２-１を荷電物質含有液２に滴下し、それらを回分操作で撹拌して混合することにより、ポリマー粒子本体２の表面に荷電物質２が吸着したポリマー粒子が水に分散したポリマー分散液を得た。ポリマー粒子本体２の含有量ｍ１に対する荷電物質２の含有量ｍ２の割合は９．７質量％であった。
【０１７８】
＜実施例３＞
第１液として粒子本体分散液３を第１液貯槽４１ａに仕込み、常温（２０℃）にした。また、第２液として荷電物質含有液２を第２液貯槽４１ｂに仕込み、常温（２０℃）にした。
【０１７９】
表面処理システムＡを稼働させ、常温（２０℃）において、粒子本体分散液３中のポリマー粒子本体３のアニオン性基に対する荷電物質含有液２中の荷電物質２のカチオン性基のモル比（カチオン性基／アニオン性基）が０．１３となるように、粒子本体分散液３の流量Ｑ１を１．３Ｌ／ｈ及び荷電物質含有液２の流量Ｑ２を１．７Ｌ／ｈとし、それらを連続操作でマイクロミキサー１００により混合することにより、ポリマー分散液回収槽４９に、ポリマー粒子本体３の表面に荷電物質２が吸着したポリマー粒子が水に分散したポリマー分散液を得た。
【０１８０】
このとき、粒子本体分散液３の荷電物質含有液２に対する流量比（Ｑ１／Ｑ２）は０．７であった。細孔２２を流通する流体におけるポリマー粒子本体３の含有量ｍ１に対する荷電物質２の含有量ｍ２の割合は１２．５質量％であった。細孔２２を流通する流体の流量Ｑは３．０Ｌ／ｈであった。細孔を流通する流体の流速ｕは２１．９ｍ／ｓであった。細孔前後の圧力損失ΔＰは０．４ＭＰａであった。
【０１８１】
＜実施例４＞
第１液として粒子本体分散液４を第１液貯槽４１ａに仕込み、常温（２０℃）にした。また、第２液として荷電物質含有液５を第２液貯槽４１ｂに仕込み、常温（２０℃）にした。
【０１８２】
表面処理システムＡを稼働させ、常温（２０℃）において、粒子本体分散液４の流量Ｑ１を１．２Ｌ／ｈ及び荷電物質含有液５の流量Ｑ２を１．２Ｌ／ｈとし、それらを連続操作でマイクロミキサー１００により混合することにより、ポリマー分散液回収槽４９に、ポリマー粒子本体４の表面に荷電物質５が吸着したポリマー粒子が水に分散したポリマー分散液を得た。
【０１８３】
このとき、粒子本体分散液４の荷電物質含有液５に対する流量比（Ｑ１／Ｑ２）は１．０であった。細孔２２を流通する流体におけるポリマー粒子本体４の含有量ｍ１に対する荷電物質５の含有量ｍ２の割合は１０．９質量％であった。細孔２２を流通する流体の流量Ｑは２．４Ｌ／ｈであった。細孔を流通する流体の流速ｕは５．４ｍ／ｓであった。細孔前後の圧力損失ΔＰは０．１ＭＰａであった。
【０１８４】
【表１】
2018095859.tif 000005
【０１８５】
【表２】
2018095859.tif 000006
【０１８６】
以上の結果より、実施例１〜４では、粒径の小さいポリマー粒子が分散したポリマー分散液が得られていることが分かる。また、実施例１、２-１〜２-４、及び４では、製造直後に沈殿が認められずに均一であり、実施例２-１では、保存後に一部沈殿が認められたものの、実施例２-２及び４では、保存後も沈殿が認められずに均一であったことが分かる。
【０１８７】
一方、比較例１-１〜１-４では、Ｚ平均粒子径が測定不能な程にポリマー粒子の粒径が大きかったことが分かる。これは、不均一な混合状態から吸着が開始したため、荷電物質のむら付き等により多量の凝集体が発生したためと考えられる。また、比較例１-１〜１-４及び２では、製造直後も保存後も沈殿が著しく分離が生じていたことが分かる。なお、実施例２-３及び４では、ポリマー粒子本体よりもポリマー粒子の方がＺ平均粒子径が小さく、従って、凝集度が１よりも小さいが、製造前の粒子本体分散液にも、また、製造後のポリマー分散液にも凝集物は認められなかったことから、これは測定誤差によるものであると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１８８】
本発明はポリマー粒子の製造方法の技術分野について有用である。
【符号の説明】
【０１８９】
２２  細孔
【図１】
2018095859.tif 000007
【図２Ａ】
2018095859.tif 000008
【図２Ｂ】
2018095859.tif 000009
【図３Ａ】
2018095859.tif 000010
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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