(57)【要約】【課題】良溶媒に溶解した樹脂を、樹脂同士の付着を抑制しながら、取り扱い性の良好な粒状の樹脂として回収する方法を提供すること。【解決手段】樹脂及び該樹脂が溶解している良溶媒を含有する樹脂溶液を、樹脂の貧溶媒及びフィラーを含有する分散液に滴下して、粒状の樹脂を分散液中に析出させる工程と、粒状の樹脂を分散液から回収する工程と、を備える粒状の樹脂の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂及び該樹脂が溶解している良溶媒を含有する樹脂溶液を、前記樹脂の貧溶媒及びフィラーを含有する分散液に滴下して、粒状の前記樹脂を前記分散液中に析出させる工程と、
粒状の前記樹脂を前記分散液から回収する工程と、
を備える粒状の樹脂の製造方法。
【請求項２】
前記分散液に含有される前記フィラーの量が、前記貧溶媒に対して０．５〜１０質量％である請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記フィラーの平均粒径が１〜１００ｎｍである請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記樹脂が常温で自着性を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記樹脂のガラス転移温度が−８０〜１００℃である請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記樹脂がポリウレタンイミド樹脂である請求項１〜５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記貧溶媒が水である請求項１〜６のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項８】
回収された粒状の前記樹脂を、前記樹脂の貧溶媒を含有する洗浄液で洗浄する工程を更に備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項９】
前記洗浄液がフィラーを含有する、請求項８に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒状の樹脂の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
良溶媒中で合成した樹脂は、再沈殿の手法により良溶媒と分離し回収することができる。
【０００３】
再沈殿の手法では、例えば、樹脂が良溶媒に溶解している樹脂溶液を撹拌された貧溶媒へ投入し、析出した樹脂を溶媒から分離して回収する。特許文献１では、樹脂が良溶媒に溶解している樹脂溶液を激しく撹拌された水に入れ、析出した沈殿物を濾別し、乾燥させて樹脂単体を得る方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２０３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されるような従来の方法では、析出した樹脂同士が付着して大きな塊を形成しやすい。大きな塊を形成した樹脂は、良溶媒から分離することが困難であったり、乾燥に長時間を要したりする。
【０００６】
また、ガラス転移温度が低い樹脂の場合、粒状の状態で回収できたとしても、乾燥の際に加熱しすぎると樹脂が溶融して大きな塊を形成し、その後の取り扱い性が損なわれることがある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、良溶媒に溶解した樹脂を、樹脂同士の付着を抑制しながら、取り扱い性の良好な粒状の樹脂として回収する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、樹脂及び該樹脂が溶解している良溶媒を含有する樹脂溶液を、樹脂の貧溶媒及びフィラーを含有する分散液に滴下して、粒状の樹脂を分散液中に析出させる工程と、粒状の樹脂を分散液から回収する工程と、を備える粒状の樹脂の製造方法に関する。
【０００９】
上記本発明に係る製造方法によれば、良溶媒に溶解した樹脂を、樹脂同士の付着を抑制しながら、取り扱い性の良好な粒状の樹脂として回収することができる。
【００１０】
分散液に含有されるフィラーの量は、貧溶媒に対して０．５〜１０質量％であることが好ましい。フィラーの平均粒径は１〜１００ｎｍであることが好ましい。
【００１１】
樹脂は常温で自着性を有することが好ましい。樹脂のガラス転移温度は−８０〜１００℃であることが好ましい。また、樹脂はポリウレタンイミド樹脂であることが好ましい。これらの樹脂は大きな塊を形成しやすいことから、本発明に係る製造方法の適用が特に有用である。
【００１２】
上記貧溶媒は好ましくは水である。
【００１３】
本発明に係る製造方法は、回収された粒状の樹脂を、樹脂の貧溶媒を含有する洗浄液で洗浄する工程を更に備えることが好ましい。貧溶媒を含有する洗浄液を用いた洗浄により、粒状の樹脂中に残存する良溶媒をより効率的に除去することができる。この洗浄液はフィラーを含有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の製造方法によれば、良溶媒に溶解した樹脂を、樹脂同士の付着を抑制しながら、取り扱い性の良好な粒状の樹脂として回収することができる。本発明の製造方法によって得られた粒状の樹脂は、互いに付着し難いため、適切なサイズを維持したまま使用することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
本実施形態に係る粒状の樹脂の製造方法は、樹脂及び該樹脂が溶解している良溶媒を含有する樹脂溶液を、樹脂の貧溶媒及びフィラーを含有する分散液に滴下して、粒状の樹脂を分散液中に析出させる工程と、粒状の樹脂を分散液から回収する工程とから主として構成される。
【００１７】
樹脂は、貧溶媒中での再沈殿により良溶媒から分離することができるものであれば、特に限定されない。常温（例えば２５℃）で自着性を有する樹脂、又は−８０〜１００℃のガラス転移温度を有する樹脂は再沈殿の過程で大きな塊を特に形成しやすいが、本実施形態に係る方法を適用することにより、粒状の樹脂として回収することができる。樹脂のガラス転移温度はより好ましくは−６０〜０℃である。「自着性を有する」とは、樹脂が互いに付着する性質を有することを意味する。自着性を有する樹脂としては、ポリウレタンイミド樹脂等が挙げられる。ポリウレタンイミド樹脂は、ウレタンオリゴマーをテトラカルボン酸二無水物で鎖延長して得られるブロック共重合体である。
【００１８】
良溶媒は、樹脂を溶解する溶媒であれば特に限定されない。例えば樹脂がポリウレタンイミド樹脂である場合、良溶媒は好ましくはＮ−メチル−２−ピロリドンである。
【００１９】
樹脂溶液の滴下に使用する滴下装置は特に限定されない。粘度が低い樹脂溶液は自重で滴下させる。粘度が高い樹脂溶液は必要により加圧して滴下させる。
【００２０】
フィラーは、撹拌により貧溶媒中に分散できるものであれば、特に限定されない。フィラーは、例えば、シリカ、タルク及び有機微粒子から選ばれる。これらのなかでも、汎用性及び安定性の観点からシリカが好ましい。
【００２１】
分散液におけるフィラーの濃度は、貧溶媒の質量を基準として好ましくは０．５〜１０質量％、より好ましくは１〜５質量％である。フィラーの量を多くすると粒状の樹脂同士が貧溶媒中で付着することをより効果的に防止できる。ただし、フィラーの量を過度に多くしても樹脂同士の付着を防止する効果は向上しにくい。
【００２２】
フィラーの平均粒径は、得ようとする粒状の樹脂の粒径より小さいことが好ましい。フィラーの平均粒径は、好ましくは１〜１００ｎｍである。この平均粒径は、フィラーをＴＥＭにより観察し、ＴＥＭ画像中のフィラーを２０個選択して、それぞれの外接円の直径を測定したときの、外接円の直径の平均値である。
【００２３】
分散液は、樹脂溶液の滴下の間、フィラーの濃度が均一になるよう撹拌されていることが好ましい。撹拌方法は特に限定されない。
【００２４】
貧溶媒は、樹脂が実質的に溶解しないものであれば特に限定されない。貧溶媒は、例えば、水、エタノール及びメタノールから選ばれる少なくとも１種の溶媒である。水はポリウレタンイミド樹脂の貧溶媒であり、水を用いることによりポリウレタンイミド樹脂を特に効率的に回収することができる。
【００２５】
樹脂溶液の滴下の際、貧溶媒の温度は、樹脂が貧溶媒に実質的に溶解せず、貧溶媒が凍結又は沸騰しない温度に保持される。例えばポリウレタンイミド樹脂の場合、貧溶媒の温度は１〜３０℃が好ましく、１〜２０℃がより好ましく、１〜１０℃が更に好ましい。
【００２６】
粒状の樹脂の形状及び大きさは特に限定されない。取り扱い性の観点から、粒状の樹脂の直径は好ましくは１〜１０ｍｍ、より好ましくは１〜５ｍｍ、更に好ましくは１〜３ｍｍである。
【００２７】
粒状の樹脂を析出させた後、分散液を交換することにより樹脂を良溶媒から更に分離することができる。分散液中の粒状の樹脂は、例えば濾過により回収することができる。回収された粒状の樹脂は、樹脂の貧溶媒及びフィラーを含有する洗浄液で洗浄することが好ましい。この洗浄により、樹脂中に残存する良溶媒を効率的に除去することができる。
【００２８】
回収された樹脂に付着した貧溶媒は乾燥により除去される。ガラス転移温度が低い樹脂の溶融を防ぎ、乾燥速度を向上させるため、乾燥は減圧下で行うことが好ましい。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３０】
実施例１
分子量７３５００のポリウレタンイミド樹脂を１５質量％の濃度でＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解した粘度０．５１２Ｐａ・ｓの樹脂溶液を、１５Ｇノズル（武蔵エンジニアリング株式会社製、１５Ｇニードル）５個により、シリカフィラー分散液へ２００ｇ滴下した。シリカフィラー分散液は、ポリウレタンイミド樹脂の貧溶媒である水に、平均粒子径４０ｎｍのシリカフィラー（日本アエロジル株式会社製、ＡＥＲＯＳＩＬ５０）を水の質量（５００ｇ）を基準として１質量％の濃度で加え、パドル翼で水を撹拌することにより調製した。樹脂溶液は１時間に２００ｇの割合でシリカフィラー分散液に滴下した。滴下にともなって、シリカフィラー分散液中に粒状の樹脂が生成した。生成した粒状の樹脂は、２０質量％のＮ−メチル−２−ピロリドンを含んでいた。
【００３１】
粒状の樹脂から更にＮ−メチル−２−ピロリドンを除去するために、シリカフィラー分散液を連続的に５時間かけて２５００ｇ交換した。その後、生成した粒状の樹脂をシリカフィラー分散液から回収した。回収された粒状の樹脂は、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを約５質量％含んでいた。次いで、乾燥速度を向上させるために、１質量％のシリカフィラー（日本アエロジル株式会社製、Ｒ−９７２）をエタノールに分散させた洗浄液５００ｇ中で粒状の樹脂を１時間洗浄して、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを０．７質量％含む粒状の樹脂を得た。この樹脂を、振動式真空乾燥機を使用して４０℃に加熱しながら９時間乾燥させ、不揮発分が９７質量％の粒状の樹脂を得た。
【００３２】
乾燥後の粒状の樹脂は、互いに付着することなく、それぞれの粒子が単独で存在しており、良好な取り扱い性を有していた。樹脂の表面にシリカフィラーが付着していた。灰分として残ったシリカフィラーの質量を測定したところ、その量は樹脂及びシリカフィラーの合計量を基準として１．６５質量％であった。
【００３３】
比較例１
シリカフィラー分散液に代えて、シリカフィラーを含まない水に対してポリウレタンイミド樹脂溶液を滴下した。それ以外は実施例１と同様の操作を行った。生成した樹脂は水中で相互に付着してしまい、粒状の樹脂を得ることができなかった。
【００３４】
比較例２
粘度０．５１２Ｐａ・ｓ、分子量７３５００のポリウレタンイミド樹脂を３０質量％の濃度でＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解した樹脂溶液を、特許文献1に開示の方法と同様に、激しく攪拌された水に投入したところ、再沈殿により析出した沈殿物が大きな塊を形成し、粒状の樹脂を回収することができなかった。