(57)【要約】【課題】  得られる粒子の形状が均一で、かつ粒子径の制御が容易な熱可塑性エラストマー粒子の製造方法を提供する。【解決手段】  熱可塑性エラストマー１００重量部と水２０〜１５００重量部と重量平均分子量６０００〜２５０００のエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体１〜３００重量部とを、該熱可塑性エラストマーの融点以上の温度で混合した後、融点未満の温度に冷却する熱可塑性エラストマー粒子の製造方法。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性エラストマー１００重量部と水２０〜１５００重量部と重量平均分子量６０００〜２５０００のエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体１〜３００重量部とを、該熱可塑性エラストマーの融点以上の温度で混合した後、融点未満の温度に冷却することを特徴とする熱可塑性エラストマー粒子の製造方法。
【請求項２】
熱可塑性エラストマー１００重量部と水２０〜１５００重量部と重量平均分子量６０００〜２５０００のエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体１〜３００重量部とを、該熱可塑性エラストマーの融点以上の温度で混合した後、融点未満の温度に冷却し、中位粒子径７５〜３５０μｍの熱可塑性エラストマー粒子を得ることを特徴とする熱可塑性エラストマー粒子の製造方法。
【請求項３】
エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体中のエチレンオキシドの含有割合が、４０〜９５重量％である請求項１または２に記載の熱可塑性エラスト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、熱可塑性エラストマー粒子の製造方法に関する。さらに詳しくは、種々の成形方法に好適に用いられる真球状の熱可塑性エラストマー粒子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性エラストマー粒子は、種々の成形方法により成形されて、各種ホース、パッキン等の工業部品、止水シート等の土木建築材等に使用されている。このような熱可塑性エラストマー粒子を製造する方法としては、例えば、熱可塑性エラストマーあるいはその組成物を粉砕する方法等が知られている（特許文献１）。しかしながら、熱可塑性エラストマーあるいはその組成物を粉砕する方法は、得られる熱可塑性エラストマー粒子の形状が不均一で、また、粒子径の制御が難しいといった問題がある。熱可塑性エラストマー粒子の形状が不均一である場合、押出成形や射出成形等の成形方法により得られる成形体に厚みムラや欠肉等の不具合が生じる場合がある。また、熱可塑性エラストマー粒子の粒子径の制御が難しいため、得られる熱可塑性エラストマー粒子を所望の粒度に篩等で分級する必要がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−８２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、得られる粒子の形状が均一で、かつ粒子径の制御が容易な熱可塑性エラストマー粒子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、熱可塑性エラストマーと水とエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体とを、該熱可塑性エラストマーの融点以上の温度で混合した後、融点未満の温度に冷却すると熱可塑性エラストマーを粒子化することができ、その際、特定の範囲の重量平均分子量のエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体を用いると均一な形状で粒子径が制御された熱可塑性エラストマーの粒子が得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明は、熱可塑性エラストマー１００重量部と水２０〜１５００重量部と重量平均分子量６０００〜２５０００のエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体１〜３００重量部とを、該熱可塑性エラストマーの融点以上の温度で混合した後、融点未満の温度に冷却することを特徴とする熱可塑性エラストマー粒子の製造方法に関する。
【０００７】
本発明に用いられる熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。これらの中でも、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマーが好適に用いられ、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーがより好適に用いられる。
【０００８】
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの具体例としては、ポリオレフィン樹脂とポリオレフィンゴムとの組成物または部分架橋型組成物等が挙げられる。
ポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン／プロピレン共重合体樹脂、ポリブチレン樹脂、ポリペンテン樹脂、ポリヘキセン樹脂等が挙げられる。
【０００９】
ポリオレフィンゴムとしては、例えば、エチレン／プロピレン／非共役ジエン共重合体ゴム、エチレン／１−ブテン／非共役ジエン共重合体ゴム等が挙げられる。非共役ジエンとしては、例えば、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエン、メチレンノルボルネン等が挙げられる。
【００１０】
ポリオレフィン樹脂とポリオレフィンゴムとの組成物は、一軸あるいは二軸混練押出機等の押出機を用いて両者を溶融混練することによって製造することができる。
ポリオレフィン樹脂とポリオレフィンゴムとの部分架橋型組成物は、ポリオレフィン樹脂とポリオレフィンゴムとの混合物を、有機過酸化物等の架橋剤の存在下で架橋することにより製造することができる。
このような熱可塑性エラストマーとしては、住友化学株式会社の商品名；ＴＰＥ等の一般に市販されているものを用いることができる。
【００１１】
本発明に用いられるエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体は、主として乳化のための界面活性剤の作用を有する。エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体の重量平均分子量は、６０００〜２５０００、好ましくは７０００〜２００００、さらに好ましくは８０００〜１６０００である。エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体の重量平均分子量が６０００未満の場合、熱可塑性エラストマーを水に分散させることが難しい。また、重量平均分子量が２５０００を超える場合、熱可塑性エラストマーを分散させることは可能であるが得られる熱可塑性エラストマー粒子の形状が不定形となる。
【００１２】
本発明において、特定の範囲の重量平均分子量のエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体を用いると均一な形状で粒子径が制御された熱可塑性エラストマーの粒子が得られる理由については定かではないが、以下のように推測される。エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体の乳化力は、重量平均分子量が大きくなるとともに強くなる。したがって、エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体の重量平均分子量が小さく乳化力が弱いと熱可塑性エラストマーを乳化することができない。また、重量平均分子量が大きく乳化力が強くなると、得られる熱可塑性エラストマーの粒子径はより小さくなる。一方、乳化により得られる熱可塑性エラストマーの粒子の形状は、エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体の重量平均分子量が高くなるとともに不定形になる。これは、重量平均分子量が高いと、乳化時に生成する熱可塑性エラストマーとエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体のゲル状物が硬くなり、ゲル状物間で一旦不定形になった熱可塑性エラストマー粒子は剪断を受けても球状になりにくくなるためと推測される。したがって、特定の範囲の重量平均分子量のエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体を用いることにより、均一な形状で粒子径が制御された熱可塑性エラストマーの粒子を得ることが可能となる。
【００１３】
エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体の使用量は、熱可塑性エラストマー１００重量部に対して１〜３００重量部、好ましくは３〜１５０重量部である。エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体の使用量が熱可塑性エラストマー１００重量部に対して１重量部未満の場合、熱可塑性エラストマーを水に分散させることが難しい。また、使用量が３００重量部を超える場合、熱可塑性エラストマー粒子中に混入する量が多くなり、熱可塑性エラストマー本来の性能が低下する。
【００１４】
ここで、エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体中のエチレンオキシドの含有割合は、特に限定されないが、好ましくは４０〜９５重量％、さらに好ましくは４５〜９０重量％であることが望ましい。エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体中のエチレンオキシドの含有割合が４０重量％未満の場合および９５重量％を超える場合、熱可塑性エラストマーを水に分散させることが難しくなるおそれがある。
【００１５】
なお、本発明においては、前記エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体と共に、ポリエチレングリコールを併用することもできる。ポリエチレングリコールを併用することにより、得られる熱可塑性エラストマー粒子の粒子径を大きくすることができる。
【００１６】
ポリエチレングリコールの使用量は、エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体１００重量部に対して、１〜１００重量部、好ましくは５〜５０重量部であることが望ましい。ポリエチレングリコールの使用量が、エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体１００重量部に対して１重量部未満の場合、使用する効果が得られないおそれがある。また、使用量が１００重量部を超える場合、使用量に見合う効果が得られないおそれがある。
ポリエチレングリコールの重量平均分子量は、特に限定されないが、通常、１００〜５００００、好ましくは５００〜３００００のものが好適に用いられる。
【００１７】
本発明に用いられる分散媒として使用する水の量は、熱可塑性エラストマー１００重量部に対して２０〜１５００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。水の量が熱可塑性エラストマー１００重量部に対して２０重量部未満の場合、熱可塑性エラストマーを水に分散させることができない。また、水の量が１５００重量部を超える場合、容積効率が悪化し、生産性が低下する。
【００１８】
本発明の熱可塑性エラストマー粒子の製造方法においては、まず、適当な分散槽中で熱可塑性エラストマー１００重量部と、水２０〜１５００重量部と、重量平均分子量６０００〜２５０００のエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体１〜３００重量部と、必要に応じてポリエチレングリコールとを混合し、該熱可塑性エラストマーの融点以上の温度で攪拌する。この時、分散槽中で融点以上に加熱された熱可塑性エラストマーは、攪拌により、剪断力をうけて真球状に微粒子化される。
【００１９】
分散槽としては、熱可塑性エラストマーの融点以上の温度にまで加熱できる適当な加熱手段と、内容物に充分な剪断力を与えることのできる攪拌手段とを備えた耐圧容器であればよく、例えば、耐圧オートクレーブや耐圧ホモジナイザを使用すればよい。
次に、熱可塑性エラストマーの融点未満の温度に冷却し、分散槽から熱可塑性エラストマー粒子が分散した水分散液を取り出す。得られた熱可塑性エラストマー粒子が分散した水分散液を、ろ過、洗浄、乾燥することにより真球状の熱可塑性エラストマー粒子を得ることができる。また、用途によっては、水分散液のままで使用することもできる。
かくして得られる熱可塑性エラストマー粒子の中位粒子径は、７５〜３５０μｍであることが好ましい。熱可塑性エラストマー粒子の中位粒子径が７５μｍ未満の場合、押出成形や射出成形等の成形方法により得られる成形体に厚みムラや欠肉等の不具合が生じるおそれがある。また、熱可塑性エラストマー粒子の中位粒子径が３５０μｍを超える場合、分散液中での粒子の安定性が悪く、凝集物が生成するおそれがある。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、得られる粒子の形状が均一で、かつ粒子径の制御が容易な熱可塑性エラストマー粒子の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。
実施例１
直径５２ｍｍのプロペラ型攪拌翼を備えた、内径９３ｍｍ、高さ２４０ｍｍの内容積１Ｌの耐圧オートクレーブに、熱可塑性エラストマー（住友化学株式会社の商品名；住友ＴＰＥ．Ｋ５２、融点１５０℃）３２ｇ、水２８８ｇおよび重量平均分子量１０８００のエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体（旭電化工業株式会社の商品名；プルロニックＦ８８、エチレンオキシド含有割合８０重量％）３２ｇを仕込み密閉した。引き続き、オートクレーブ外部より加熱を行い、オートクレーブ内部の温度を１８０℃迄昇温し、毎分５００回転で１５分間攪拌した。この時の攪拌翼先端速度は、１．４ｍ／秒であった。次いで、内温が５０℃となるまで冷却し、熱可塑性エラストマー粒子が分散した水分散液を取り出し、水分散液を濾過、乾燥して熱可塑性エラストマー粒子を得た。
【００２２】
実施例２
実施例１において、重量平均分子量１５５００のエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体（旭電化工業株式会社の商品名；プルロニックＦ１０８、エチレンオキシド含有割合８０重量％）を用いた以外は、実施例１と同様にして熱可塑性エラストマー粒子を得た。
【００２３】
実施例３
実施例１において、重量平均分子量８８００のエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体（旭電化工業株式会社の商品名；プルロニックＦ６８、エチレンオキシド含有割合８０重量％）を用いた以外は、実施例１と同様にして熱可塑性エラストマー粒子を得た。
【００２４】
実施例４
実施例１において、重量平均分子量１１５００のエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体（旭電化工業株式会社の商品名；プルロニックＦ１２７、エチレンオキシド含有割合７０重量％）を用いた以外は、実施例１と同様にして熱可塑性エラストマー粒子を得た。
【００２５】
実施例５
直径５２ｍｍのプロペラ型攪拌翼を備えた、内径９３ｍｍ、高さ２４０ｍｍの内容積１Ｌの耐圧オートクレーブに、熱可塑性エラストマー（住友化学株式会社の商品名；住友ＴＰＥ．Ｋ５２、融点１５０℃）３２ｇ、水２８８ｇ、重量平均分子量１５５００のエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体（旭電化工業株式会社の商品名；プルロニックＦ１０８、エチレンオキシド含有割合８０重量％）２４ｇおよびポリエチレングリコール（重量平均分子量１９０００）８ｇを仕込み密閉した。引き続き、オートクレーブ外部より加熱を行い、オートクレーブ内部の温度を１８０℃迄昇温し、毎分５００回転で１５分間攪拌した。この時の攪拌翼先端速度は、１．４ｍ／秒であった。次いで、内温が５０℃となるまで冷却し、熱可塑性エラストマー粒子が分散した水分散液を取り出し、水分散液を濾過、乾燥して熱可塑性エラストマー粒子を得た。
【００２６】
比較例１
実施例１において、重量平均分子量５０００のエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体（旭電化工業株式会社の商品名；プルロニックＦ３８、エチレンオキシド含有割合８０重量％）を用いた以外は、実施例１と同様にしたが、熱可塑性エラストマーが水中で凝集し、水分散液が得られなかった。
【００２７】
比較例２
実施例１において、重量平均分子量２６６００のエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体（旭電化工業株式会社の商品名；テトロニック１５０８、エチレンオキシド含有割合８０重量％）を用いた以外は、実施例１と同様にして熱可塑性エラストマー粒子を得た。
【００２８】
実施例および比較例で得られた熱可塑性エラストマー粒子の粒子形状と中位粒子径を下記の方法により評価した。結果を表１に示す。なお、表１中、ＥＯはエチレンオキシドを、ＰＯはプロピレンオキシドを示す。
【００２９】
粒子形状
得られた熱可塑性エラストマー粒子を電子顕微鏡で５０〜３００倍に拡大し、目視にて観察した。
中位粒子径
得られた熱可塑性エラストマー粒子１ｇを水１０ｇに分散させ、レーザ回析式粒度分布測定装置（株式会社島津製作所の商品名；ＳＡＬＤ−２０００）にて測定した。
【００３０】
【表１】
2005060464.tif 000002
【００３１】
表１より、実施例１〜５で得られた熱可塑性エラストマー粒子の形状は真球状であることがわかった。また、種々の重量平均分子量やエチレンオキシドの含有割合量のエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体を選択することにより熱可塑性エラストマー粒子の粒子径を制御できることがわかった。