JP5075441B2 - Method for producing resin particles - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂粒子の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、シード重合法を利用した樹脂粒子の製造方法に関する。本発明の製造方法により得られた樹脂粒子は、優れた水分散性を示し、LCDスペーサー・銀塩フィルム用表面改質剤・磁気テープ用フィルム用改質剤・感熱紙走行安定剤等の電子工業分野、レオロジーコントロール剤・艶消し剤等の塗料・インク・接着剤等の化学分野、抗原抗体反応検査用粒子等の医療分野、滑り剤、体質顔料等の化粧品分野、不飽和等ポリエステル等の樹脂の低収縮化剤、紙、歯科材料、アンチブロッキング剤、光拡散剤、マット化剤、樹脂改質剤等の一般工業分野等へ使用可能である。 The present invention relates to a method for producing resin particles. More specifically, the present invention relates to a method for producing resin particles using a seed polymerization method. The resin particles obtained by the production method of the present invention exhibit excellent water dispersibility, and are electronic spacers such as LCD spacers, silver salt film surface modifiers, magnetic tape film modifiers, thermal paper running stabilizers, and the like. Industrial fields, chemical fields such as paints, inks and adhesives such as rheology control agents and matting agents, medical fields such as antigen-antibody reaction test particles, cosmetics fields such as slip agents and extender pigments, polyesters such as unsaturated polyester It can be used in general industrial fields such as resin shrinkage-reducing agents, paper, dental materials, anti-blocking agents, light diffusing agents, matting agents, and resin modifiers.
近年、工業分野では環境に対する負荷の少ない水系溶媒を使用することが多くなっている。そのため、溶媒に混合する樹脂粒子には、親水化が求められている。親水化された樹脂粒子としては、従来、親水性ポリマーで粒子表面が被覆された樹脂粒子が知られている。この樹脂粒子は、乳化重合を利用して製造されている。
乳化重合では、重合性単量体が、水相に分散した核である樹脂粒子(核粒子)に付加されて重合反応が進行し、核粒子より大きな樹脂粒子が生成する。そのため、乳化重合において重合性単量体を逐次添加すると、重合安定性を高めたり、反応熱を除去しやすいという利点がある。そして、かかる乳化重合において、重合後期に親水性の重合性単量体を重合系に添加すると、表面が親水性の樹脂粒子を容易に生成できる。また、この重合方法を利用して、核粒子への反応性官能基の導入が行われている。
In recent years, in the industrial field, an aqueous solvent having a low environmental load is often used. Therefore, hydrophilicity is required for the resin particles mixed with the solvent. Conventionally known resin particles that have been made hydrophilic are resin particles whose particle surfaces are coated with a hydrophilic polymer. The resin particles are manufactured using emulsion polymerization.
In emulsion polymerization, a polymerizable monomer is added to resin particles (core particles) that are nuclei dispersed in an aqueous phase, and a polymerization reaction proceeds to produce resin particles larger than the core particles. Therefore, sequential addition of a polymerizable monomer in emulsion polymerization has the advantage that the polymerization stability is increased and the reaction heat is easily removed. In such emulsion polymerization, if a hydrophilic polymerizable monomer is added to the polymerization system at a later stage of the polymerization, resin particles having a hydrophilic surface can be easily generated. In addition, a reactive functional group is introduced into the core particle using this polymerization method.
しかし、乳化重合では光拡散剤、ブロッキング防止剤等に有用な1μm以上の粒子径を有する樹脂粒子を工業的に製造することは困難である。
乳化重合以外の樹脂粒子の製造方法として、懸濁重合がある。この懸濁重合では粒子径が1〜100μmの比較的大粒子径の樹脂粒子を製造できる。しかし、得られた樹脂粒子は分布が広く、単分散の樹脂粒子を製造することは極めて困難である。
従って、単分散の樹脂粒子を得ようとする場合には、懸濁重合により得られた樹脂粒子を分級する必要がある。そのため工程数が多くなり製造が煩雑になるという問題を有する。
However, in emulsion polymerization, it is difficult to industrially produce resin particles having a particle diameter of 1 μm or more which are useful for light diffusing agents, antiblocking agents and the like.
As a method for producing resin particles other than emulsion polymerization, there is suspension polymerization. In this suspension polymerization, resin particles having a relatively large particle diameter of 1 to 100 μm can be produced. However, the obtained resin particles have a wide distribution, and it is extremely difficult to produce monodisperse resin particles.
Therefore, when obtaining monodispersed resin particles, it is necessary to classify the resin particles obtained by suspension polymerization. Therefore, there is a problem that the number of steps increases and the manufacturing becomes complicated.
更に、懸濁重合の一種として、核になる樹脂粒子(シード粒子)に重合性単量体を吸収させ、次いで吸収させた重合性単量体を重合させて、樹脂粒子を得るシード重合がある。このシード重合においては、通常シード粒子に重合性単量体を吸収させ重合容器で加熱して重合性単量体を重合させて樹脂粒子を得る。そのため、親水性の樹脂粒子を得るために親水性の重合性単量体を使用すると、この重合性単量体が水相に移行して重合反応に関与しないことがある。従って、親水性の樹脂粒子を製造することは困難である。 Furthermore, as a kind of suspension polymerization, there is seed polymerization in which resin particles (seed particles) serving as nuclei absorb a polymerizable monomer and then polymerize the absorbed polymerizable monomer to obtain resin particles. . In this seed polymerization, normally, a polymerizable monomer is absorbed into seed particles and heated in a polymerization vessel to polymerize the polymerizable monomer to obtain resin particles. Therefore, when a hydrophilic polymerizable monomer is used to obtain hydrophilic resin particles, the polymerizable monomer may move to the aqueous phase and not participate in the polymerization reaction. Therefore, it is difficult to produce hydrophilic resin particles.
親水性の樹脂粒子を得る方法として、以下の方法が知られている。
特開平7−228608号公報(特許文献1)には、重合性単量体を転化率90%以上に重合させた後、親水性の重合性単量体10〜90重量%を含む重合性単量体を重合系に添加して重合させることからなる樹脂粒子の製造方法が記載されている。
The following methods are known as methods for obtaining hydrophilic resin particles.
In JP-A-7-228608 (Patent Document 1), a polymerizable monomer containing 10 to 90% by weight of a hydrophilic polymerizable monomer after polymerizing a polymerizable monomer to a conversion rate of 90% or more is disclosed. A method for producing resin particles comprising adding a monomer to a polymerization system and polymerizing it is described.
また、特開平7−149993号公報(特許文献2)には、次の方法が記載されている。すなわち、アルキル基の炭素数が1〜4のアルキルメタクリレート、アルキル基の炭素数が1〜8のアルキルアクリレート及び芳香族ビニルモノマーから選ばれた少なくとも1種以上の非架橋性の重合性単量体100重量部と、架橋性の重合性単量体0.5〜50重量部とを重合して架橋性の樹脂粒子を得る。次いで、架橋性の樹脂粒子100重量部に対し、分子構造中に1個以上の二重結合を有する重合性ポリ(アルキレンオキシド)グリコール系単量体を0.01〜25重量部、または重合性スルホン酸塩を0.01〜10重量部を重合系に添加する。この後、グリコール系単量体を重合させ、架橋性の樹脂粒子の表面を被覆させることで、帯電防止性の樹脂粒子が得られると記載されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 7-149993 (Patent Document 2) describes the following method. That is, at least one non-crosslinkable polymerizable monomer selected from alkyl methacrylate having 1 to 4 carbon atoms in the alkyl group, alkyl acrylate having 1 to 8 carbon atoms in the alkyl group, and an aromatic vinyl monomer. 100 parts by weight and 0.5 to 50 parts by weight of a crosslinkable polymerizable monomer are polymerized to obtain crosslinkable resin particles. Next, 0.01 to 25 parts by weight of a polymerizable poly (alkylene oxide) glycol monomer having one or more double bonds in the molecular structure with respect to 100 parts by weight of the crosslinkable resin particles, or polymerizable 0.01 to 10 parts by weight of sulfonate is added to the polymerization system. Thereafter, it is described that an antistatic resin particle can be obtained by polymerizing a glycol-based monomer and coating the surface of the crosslinkable resin particle.
更に、特許第3339091号公報(引用文献3)では水中に分散させたシード粒子の存在下に重合性単量体を重合させることで樹脂粒子を製造するに際し、重合性単量体の水分散液と、水溶性高分子化合物の水溶液とを連続的または間欠的に重合系に添加する方法が記載されている。 Further, in Japanese Patent No. 3390991 (Cited Document 3), when producing resin particles by polymerizing a polymerizable monomer in the presence of seed particles dispersed in water, an aqueous dispersion of the polymerizable monomer. And a method of adding an aqueous solution of a water-soluble polymer compound continuously or intermittently to a polymerization system.
しかしながら、重合後期あるいは重合後に親水性の重合性単量体を添加すると、親水性の重合性の単量体単独の樹脂粒子が生成することがある。更に、親水性重合性単量体が水相に移行して重合に関与しないので、親水性の強い樹脂粒子を製造することは困難である。
また、特許第3339091号公報に記載された方法では、水溶性高分子化合物を重合性単量体と同時に入れるため、シード粒子への重合性単量体の吸収が悪くなる。そのため樹脂粒子の均一性が劣るという課題がある。
In addition, in the method described in Japanese Patent No. 3339091, the water-soluble polymer compound is added simultaneously with the polymerizable monomer, so that the absorption of the polymerizable monomer into the seed particles becomes poor. Therefore, there exists a subject that the uniformity of a resin particle is inferior.
本発明の発明者は、鋭意研究を重ねた結果、シード重合において、末端にチオール基を有する水溶性高分子を使用することにより、単分散性で親水性の強い樹脂粒子が得られることを見いだし、本発明に至った。
かくして本発明によれば、重合性単量体と水性媒体とから構成されるエマルジョンにシード粒子を添加して、前記シード粒子に前記重合性単量体を吸収させる工程と、前記吸収させた重合性単量体を重合させる工程を含み、前記重合性単量体が前記シード粒子に吸収されている間に末端にチオール基を有する水溶性高分子が前記エマルジョンに添加され、
前記末端にチオール基を有する水溶性高分子が、ポリビニルアルコール、ポリカルボン酸、セルロース類及びポリビニルピロリドンのチオール誘導体から選択されることを特徴とする樹脂粒子の製造方法が提供される。
As a result of extensive research, the inventors of the present invention have found that resin particles having monodispersity and strong hydrophilicity can be obtained by using a water-soluble polymer having a thiol group at the terminal in seed polymerization. The present invention has been reached.
Thus, according to the present invention, a step of adding seed particles to an emulsion composed of a polymerizable monomer and an aqueous medium to cause the seed particles to absorb the polymerizable monomer, and the absorbed polymerization. wherein the polymerization sexual monomer, said water-soluble polymer having a thiol group at the terminal while the polymerizable monomer is absorbed into the seed particles are added to the emulsion,
The end in a water-soluble polymer having a thiol group, polyvinyl alcohol, polycarboxylic acid, the production method of the resin particles being selected celluloses and thiol induction of polyvinylpyrrolidone or we are provided.
本発明の製造方法によれば、単分散性に優れ、親水性が強く、水系媒体中への分散性に優れた樹脂粒子を簡便に得ることができる。 According to the production method of the present invention, resin particles having excellent monodispersibility, strong hydrophilicity, and excellent dispersibility in an aqueous medium can be easily obtained.
本発明の製造方法では、重合性単量体、水性媒体、シード粒子及び末端にチオール基を有する水溶性高分子が少なくとも使用される。
重合性単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロスチレン、クロロメチルスチレン等のスチレン又はその誘導体;塩化ビニル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;アクリロニトリル等の不飽和ニトリル類;(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ステアリル等の(メタ)アクリル酸又はそのエステル誘導体;ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン類等の単官能性単量体の他、ジビニルベンゼン、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジメタクリレート等の多官能性単量体が挙げられる。これら重合性単量体は、単独で用いられてもよく、二種以上併用されてもよい。
In the production method of the present invention, at least a polymerizable monomer, an aqueous medium, seed particles, and a water-soluble polymer having a thiol group at a terminal are used.
Examples of the polymerizable monomer include styrene such as styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, p-chlorostyrene, and chloromethylstyrene; derivatives thereof; vinyl chloride; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; Unsaturated nitriles such as acrylonitrile; (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate (Meth) acrylic acid or its ester derivatives such as: monofunctional monomers such as conjugated dienes such as butadiene and isoprene, divinylbenzene, trimethylolpropane diacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, tetramethylolpropanetetra (Meth) acrylate, D Polyfunctional monomers such as glycol dimethacrylate. These polymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more.
水性媒体としては、水、水と水溶性溶媒(例えば、低級アルコール)との混合媒体が挙げられる。
シード粒子としては、スチレン系、スチレン・ブタジエン系、(メタ)アクリル酸エステル系、酢酸ビニル系、スチレン系単量体と(メタ)アクリル系単量体の共重合体等の重合体からなる粒子が挙げられる。シード粒子は、平均粒子径0.1〜10μmで、かつCv値〔(粒子径標準偏差/平均粒子径)×100で表される〕が15%以下の非架橋型の粒子が好ましい。シード粒子は、特に限定されず、公知の方法により製造できる。例えば、ソープフリー乳化重合又は分散重合法等を用いて製造できる。なお、(メタ)アクリルは、メタクリル又はアクリルを意味する。
Examples of the aqueous medium include water and a mixed medium of water and a water-soluble solvent (for example, lower alcohol).
Seed particles include particles made of polymers such as styrene, styrene / butadiene, (meth) acrylic ester, vinyl acetate, and copolymers of styrene and (meth) acrylic monomers. Is mentioned. The seed particles are preferably non-crosslinked particles having an average particle diameter of 0.1 to 10 μm and a Cv value (expressed by (standard deviation of particle diameter / average particle diameter) × 100) of 15% or less. The seed particles are not particularly limited and can be produced by a known method. For example, it can be produced using a soap-free emulsion polymerization or dispersion polymerization method. In addition, (meth) acryl means methacryl or acryl.
末端にチオール基を有する水溶性高分子としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリカルボン酸、セルロース類(ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等)、ポリビニルピロリドン等のチオール誘導体が挙げられる。これら水溶性高分子の内、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンのチオール誘導体が好ましく、特にケン化度80〜98%、重合度50〜3000のポリビニルアルコールが好ましい。末端にチオール基を有するポリビニルアルコールとしては、例えば、クラレ社から市販されているポバールMシリーズが挙げられる。ポバールMシリーズ中でも、M115、M205が好適である。
また、トリポリリン酸ナトリウム等の無機系水溶性高分子も末端にチオール基を有する水溶性高分子と併用できる。
Examples of the water-soluble polymer having a thiol group at the terminal include thiol derivatives such as polyvinyl alcohol, polycarboxylic acid, celluloses (hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose, etc.), and polyvinylpyrrolidone. Among these water-soluble polymers, polyvinyl alcohol and thiol derivatives of polyvinyl pyrrolidone are preferable, and polyvinyl alcohol having a saponification degree of 80 to 98% and a polymerization degree of 50 to 3000 is particularly preferable. Examples of polyvinyl alcohol having a thiol group at the terminal include Poval M series commercially available from Kuraray. Among the Poval M series, M115 and M205 are preferable.
An inorganic water-soluble polymer such as sodium tripolyphosphate can also be used in combination with a water-soluble polymer having a thiol group at the terminal.
以下、樹脂粒子の製造方法について説明する。
まず、重合性単量体と水性媒体とから構成されるエマルジョンにシード粒子を添加する。エマルジョンは、公知の方法により作製できる。例えば、重合性単量体を、水性媒体に添加し、ホモジナイザー、超音波処理機、ナノマイザー等の微細乳化機により分散させることで、エマルジョンを得ることができる。重合性単量体は、必要に応じて重合開始剤を含んでいてもよい。重合開始剤は、重合性単量体に予め混合させた後、水性媒体中に分散させてもよいし、両者を別々に水性媒体に分散させたものを混合してもよい。得られたエマルジョン中の重合性単量体の液滴の粒子径は、シード粒子よりも小さい方が、重合性単量体がシード粒子に効率よく吸収されるので好ましい。
Hereinafter, a method for producing resin particles will be described.
First, seed particles are added to an emulsion composed of a polymerizable monomer and an aqueous medium. The emulsion can be prepared by a known method. For example, an emulsion can be obtained by adding a polymerizable monomer to an aqueous medium and dispersing it with a fine emulsifier such as a homogenizer, an ultrasonic treatment machine, or a nanomizer. The polymerizable monomer may contain a polymerization initiator as necessary. The polymerization initiator may be preliminarily mixed with the polymerizable monomer and then dispersed in an aqueous medium, or a mixture of both separately dispersed in an aqueous medium. The droplet diameter of the polymerizable monomer in the obtained emulsion is preferably smaller than the seed particle because the polymerizable monomer is efficiently absorbed by the seed particle.
シード粒子は、エマルジョンに直接添加してもよく、シード粒子を水性分散媒に分散させた形態(以下、シード粒子分散液という)で添加してもよい。
シード粒子のエマルジョンへの添加後、シード粒子へ重合性単量体を吸収させる。この吸収は、通常、シード粒子添加後のエマルジョンを、室温(約20℃)で1〜12時間攪拌することで行うことができる。また、エマルジョンを30〜50℃程度に加温することにより吸収を促進してもよい。
The seed particles may be added directly to the emulsion, or may be added in a form in which the seed particles are dispersed in an aqueous dispersion medium (hereinafter referred to as seed particle dispersion).
After the seed particles are added to the emulsion, the polymerizable monomer is absorbed into the seed particles. This absorption can usually be performed by stirring the emulsion after addition of seed particles at room temperature (about 20 ° C.) for 1 to 12 hours. Moreover, you may accelerate | stimulate absorption by heating an emulsion to about 30-50 degreeC.
シード粒子は、重合性単量体の吸収により膨潤する。シード粒子の膨潤度は、重合性単量体とシード粒子との混合比率を変えることにより調節することが可能である。通常、混合比率は、シード粒子1重量部に対して重合性単量体5〜200重量部の範囲であることが好ましく、10〜100重量部がより好ましい。重合性単量体の混合比率が小さくなると重合による粒子径の増加は小さく、大きくなると完全にシード粒子に吸収されず、水性媒体中で独自に懸濁重合し異常粒子を生成することがある。ここでいう膨潤度とは、膨潤前のシード粒子に対する膨潤後のシード粒子の体積比を意味する。なお、吸収の終了は光学顕微鏡の観察で粒子径の拡大を確認することにより判定できる。 The seed particles swell due to absorption of the polymerizable monomer. The degree of swelling of the seed particles can be adjusted by changing the mixing ratio of the polymerizable monomer and the seed particles. Usually, the mixing ratio is preferably in the range of 5 to 200 parts by weight of the polymerizable monomer with respect to 1 part by weight of the seed particles, and more preferably 10 to 100 parts by weight. When the mixing ratio of the polymerizable monomer is reduced, the increase in particle diameter due to polymerization is small, and when it is large, it is not completely absorbed by the seed particles, and may be suspended and polymerized uniquely in an aqueous medium to generate abnormal particles. The degree of swelling here means the volume ratio of the seed particles after swelling to the seed particles before swelling. The end of absorption can be determined by confirming the enlargement of the particle diameter by observation with an optical microscope.
必要に応じて添加される重合開始剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、オルソクロロ過酸化ベンゾイル、オルソメトキシ過酸化ベンゾイル、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ−t−ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサカルボニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系化合物等が挙げられる。重合開始剤は、重合性単量体100重量部に対して、0.1〜1.0重量部の範囲で使用することが好ましい。 Examples of the polymerization initiator to be added as needed include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, orthochlorobenzoyl peroxide, orthomethoxybenzoyl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, and t-butyl peroxide. Organic peroxides such as oxy-2-ethylhexanoate and di-t-butyl peroxide; azobisisobutyronitrile, azobiscyclohexacarbonitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvalero) And azo compounds such as nitrile). The polymerization initiator is preferably used in the range of 0.1 to 1.0 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer.
更に、本発明では、重合性単量体がシード粒子に吸収されている間に、末端にチオール基を有する水溶性高分子がエマルジョンに添加される。このようなタイミングで末端にチオール基を有する水溶性高分子を添加することで、重合性単量体を吸収させたシード粒子の表面近傍に末端にチオール基を有する水溶性高分子を局在させることができると発明者は考えている。 Furthermore, in the present invention, a water-soluble polymer having a thiol group at the terminal is added to the emulsion while the polymerizable monomer is absorbed by the seed particles. By adding a water-soluble polymer having a thiol group at the terminal at such timing, the water-soluble polymer having a terminal thiol group is localized near the surface of the seed particle that has absorbed the polymerizable monomer. The inventor believes that it can.
末端にチオール基を有する水溶性高分子の添加時期は、重合性単量体のシード粒子への吸収の完了時間を100とすると、20〜80の間であることが好ましく、25〜75の間であることがより好ましい。上記添加時期の定義は、例えば、重合性単量体を10時間かけてシード粒子に吸収させる場合、末端にチオール基を有する水溶性高分子の添加時期が2〜8時間であることを意味する。 The addition time of the water-soluble polymer having a thiol group at the terminal is preferably between 20 and 80, preferably 100 to 25 when the completion time of absorption of the polymerizable monomer into the seed particles is 100. It is more preferable that The definition of the above addition time means, for example, that when the polymerizable monomer is absorbed into the seed particles over 10 hours, the addition time of the water-soluble polymer having a thiol group at the terminal is 2 to 8 hours. .
末端にチオール基を有する水溶性高分子の添加量は上記重合性単量体100重量部に対して0.01〜10重量部が好ましく、0.1〜5重量部がより好ましい。また、末端にチオール基を有する水溶性高分子はそのまま加えても良いが、水に溶解して添加するのが好ましい。このとき水の温度を40〜80℃で溶解すると末端にチオール基を有する水溶性高分子が容易に溶けるので好ましい。水100重量部に対し水溶性高分子を0.1〜10重量部溶解するのが好ましい。また、この時、必要に応じてラウリル硫酸ナトリウム等の界面活性剤を水に添加してもよい。 The addition amount of the water-soluble polymer having a thiol group at the terminal is preferably 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer. Further, the water-soluble polymer having a thiol group at the terminal may be added as it is, but it is preferable to add it after dissolving in water. At this time, it is preferable to dissolve the water at 40 to 80 ° C. because the water-soluble polymer having a thiol group at the terminal is easily dissolved. It is preferable to dissolve 0.1 to 10 parts by weight of the water-soluble polymer with respect to 100 parts by weight of water. At this time, a surfactant such as sodium lauryl sulfate may be added to water as necessary.
次に、シード粒子に吸収させた重合性単量体を重合させることで、樹脂粒子が得られる。
重合温度は、重合性単量体、重合開始剤の種類に応じて、適宜選択することができる。重合温度は、25〜100℃が好ましく、より好ましくは50〜90℃である。重合反応は、シード粒子に重合性単量体、任意に重合開始剤が完全に吸収された後に、昇温して行うのが好ましい。重合完了後、必要に応じて樹脂粒子を遠心分離して水性媒体を除去し、水及び溶剤で洗浄した後、乾燥、単離される。
上記重合工程において、樹脂粒子の分散安定性を向上させるために、界面活性剤や高分子分散安定剤を添加してもよい。
Next, resin particles are obtained by polymerizing the polymerizable monomer absorbed in the seed particles.
The polymerization temperature can be appropriately selected according to the kind of the polymerizable monomer and the polymerization initiator. The polymerization temperature is preferably 25 to 100 ° C, more preferably 50 to 90 ° C. The polymerization reaction is preferably carried out by raising the temperature after the polymerizable monomer, and optionally the polymerization initiator, are completely absorbed by the seed particles. After completion of the polymerization, the resin particles are centrifuged as necessary to remove the aqueous medium, washed with water and a solvent, and then dried and isolated.
In the polymerization step, a surfactant or a polymer dispersion stabilizer may be added in order to improve the dispersion stability of the resin particles.
界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤やポリビニルピロリドン、ゼラチン、デンプン、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルエーテル、ポリビニルアルコール等の高分子分散安定剤が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、二種以上併用されてもよい。界面活性剤の添加量は、重合性単量体100重量部に対して0.01〜1重量部が好ましい。 Examples of the surfactant include anionic surfactants such as sodium lauryl sulfate and sodium lauryl benzene sulfonate, and polymer dispersion stabilizers such as polyvinyl pyrrolidone, gelatin, starch, hydroxyethyl cellulose, polyvinyl ether, and polyvinyl alcohol. These may be used alone or in combination of two or more. The addition amount of the surfactant is preferably 0.01 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer.
高分子分散安定剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリカルボン酸、セルロース類(ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等)、ポリビニルピロリドン等である。またトリポリリン酸ナトリウム等の無機系水溶性高分子化合物も併用することができる。これらのうち、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンが好ましい。高分子分散安定剤の添加量は、重合性単量体100重量部に対して1〜10重量部が好ましい。 Examples of the polymer dispersion stabilizer include polyvinyl alcohol, polycarboxylic acid, celluloses (such as hydroxyethyl cellulose and carboxymethyl cellulose), and polyvinyl pyrrolidone. An inorganic water-soluble polymer compound such as sodium tripolyphosphate can also be used in combination. Of these, polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone are preferable. The addition amount of the polymer dispersion stabilizer is preferably 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer.
界面活性剤は、シード粒子に重合性単量体、任意に重合開始剤を吸収させた後で添加してもよいし、重合性単量体を水系媒体に分散させる時に添加してもよい。分散時の添加によって、分散時の重合性単量体の液滴の分散安定化と重合時の樹脂粒子の分散安定化との両方を得ることができる。
本発明により得られる樹脂粒子の粒子径は、シード粒子の粒子径、重合性単量体とシード粒子の混合割合によって自由に設計可能である。本発明の方法は、粒子径1〜50μm、Cv値15%以下の単分散の樹脂粒子の製造に好適である。
The surfactant may be added after absorbing the polymerizable monomer, optionally the polymerization initiator, in the seed particles, or may be added when the polymerizable monomer is dispersed in the aqueous medium. By adding at the time of dispersion, both dispersion stabilization of the polymerizable monomer droplets at the time of dispersion and dispersion stabilization of the resin particles at the time of polymerization can be obtained.
The particle diameter of the resin particles obtained by the present invention can be freely designed according to the particle diameter of the seed particles and the mixing ratio of the polymerizable monomer and the seed particles. The method of the present invention is suitable for producing monodispersed resin particles having a particle diameter of 1 to 50 μm and a Cv value of 15% or less.
本発明の製造方法により得られた樹脂粒子は、優れた水分散性を示し、LCDスペーサー・銀塩フィルム用表面改質剤・磁気テープ用フィルム用改質剤・感熱紙走行安定剤等の電子工業分野、レオロジーコントロール剤・艶消し剤等の塗料・インク・接着剤等の化学分野、抗原抗体反応検査用粒子等の医療分野、滑り剤、体質顔料等の化粧品分野、不飽和等ポリエステル等の樹脂の低収縮化剤、紙、歯科材料、アンチブロッキング剤、光拡散剤、マット化剤、樹脂改質剤等の一般工業分野等へ使用可能である。 The resin particles obtained by the production method of the present invention exhibit excellent water dispersibility, and are electronic spacers such as LCD spacers, silver salt film surface modifiers, magnetic tape film modifiers, thermal paper running stabilizers, and the like. Industrial fields, chemical fields such as paints, inks and adhesives such as rheology control agents and matting agents, medical fields such as antigen-antibody reaction test particles, cosmetics fields such as slip agents and extender pigments, polyesters such as unsaturated polyester It can be used in general industrial fields such as resin shrinkage-reducing agents, paper, dental materials, anti-blocking agents, light diffusing agents, matting agents, and resin modifiers.
以下、実施例に基づいて本発明の重合性粒子の製造方法をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、下記実施例において「部」及び「%」は、各々重量部及び重量%を示す。下記実施例における平均粒子径の測定法、親水性の評価方法を下記する。
(平均粒子径)
測定方法はCoulter Electronics Limited発行のReference MANUAL FOR THE COULTER MULTISIZER(1987)に従って、50μmアパチャーを用いてキャリブレーションを行い測定する。
具体的には、樹脂粒子0.1gを0.1%ノニオン系界面活性剤溶液10ml中にタッチミキサー及び超音波を用いて予備分散させ、これを本体備え付けのISOTON II(ベックマンコールター社製:測定用電解液)を満たしたビーカー中に、緩く攪拌しながらスポイドで滴下して、本体画面の濃度計の示度を10%前後に合わせる。次にマルチサイザーII本体にアパチャーサイズ50μm、Currentを800、Gainを4、Polarityを+と入力してmanualで測定を行う。測定中はビーカー内を気泡が入らない程度に緩く攪拌しておき、樹脂粒子を10万個測定した点で測定を終了する。体積荷重の平均径(体積%モードの算術平均径:体積メジアン径)を樹脂粒子の平均粒子径(x)として算出する。
変動係数(Cv値)とは標準偏差(σ)及び上記平均粒子径(x)から以下の式により算出された値である。
Cv値(%)=(σ/x)×100
Hereinafter, although the manufacturing method of the polymeric particle of this invention is demonstrated more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples. In the following examples, “parts” and “%” represent parts by weight and% by weight, respectively. The measurement method of the average particle diameter and the hydrophilicity evaluation method in the following examples are described below.
(Average particle size)
The measurement is carried out by performing calibration using a 50 μm aperture according to Reference MANUAL FOR THE COULTER MULTISIZER (1987) published by Coulter Electronics Limited.
Specifically, 0.1 g of resin particles are predispersed in 10 ml of a 0.1% nonionic surfactant solution using a touch mixer and ultrasonic waves, and this is provided with ISOTON II (manufactured by Beckman Coulter, Inc .: measurement) In a beaker filled with an electrolytic solution), dripping with a dropper while gently stirring, adjust the reading of the densitometer on the main body screen to about 10%. Next, an aperture size of 50 μm, a current of 800, a gain of 4, and a polarity of + are input to the Multisizer II body, and measurement is performed manually. During the measurement, the beaker is gently stirred to the extent that bubbles do not enter, and the measurement is terminated when 100,000 resin particles are measured. The average diameter of the volume load (arithmetic average diameter in volume% mode: volume median diameter) is calculated as the average particle diameter (x) of the resin particles.
The coefficient of variation (Cv value) is a value calculated from the standard deviation (σ) and the average particle diameter (x) by the following formula.
Cv value (%) = (σ / x) × 100
(親水性の評価方法)
親水性は次の方法により評価する。
イオン交換水90部、エタノール10部と長さ30mmの攪拌子とを200mlビーカーに入れマグネティックスターラー(柴田科学機器工業製MGP−301型、目盛設定6)により液面が流動する程度攪拌する。その後、樹脂粒子1部を投入し、液面下に沈降分散するまでの時間を測定する。180秒(3分)以内に液中に完全に沈降分散したものは親水性が強く、180秒(3分)経っても液面に樹脂粒子が観察されるものは親水性が弱いと評価する。
(Hydrophilicity evaluation method)
The hydrophilicity is evaluated by the following method.
90 parts of ion-exchanged water, 10 parts of ethanol and a stirring bar having a length of 30 mm are placed in a 200 ml beaker and stirred by a magnetic stirrer (MGP-301 type, scale setting 6 manufactured by Shibata Kagaku Kagaku Kogyo) to such an extent that the liquid level flows. Thereafter, 1 part of resin particles is added and the time until sedimentation and dispersion below the liquid surface is measured. Those that are completely settled and dispersed in the liquid within 180 seconds (3 minutes) are highly hydrophilic, and those that have resin particles observed on the liquid surface after 180 seconds (3 minutes) are evaluated as poorly hydrophilic. .
(シード粒子の製造例)
温度計と窒素導入管とを装着した容量5リットルのオートクレーブに、重合性単量体であるメタクリル酸エチル100部にノルマルオクチルメルカプタン1部を溶解したものと、イオン交換水600部とを入れた。得られた混合物を攪拌しながら窒素気流中で70℃に昇温し、重合開始剤として過硫酸カリウム0.5部を投入し、70℃で12時間ソープフリーの重合反応を行った。この重合反応により、平均粒子径が0.5μm、Cv値が10%の単分散ポリメタクリル酸メチル粒子(シード粒子A)の分散液を得た。
(Example of seed particle production)
A 5-liter autoclave equipped with a thermometer and a nitrogen inlet tube was charged with 1 part normal octyl mercaptan dissolved in 100 parts ethyl methacrylate as a polymerizable monomer and 600 parts ion-exchanged water. . While stirring the resulting mixture, the temperature was raised to 70 ° C. in a nitrogen stream, 0.5 parts of potassium persulfate was added as a polymerization initiator, and a soap-free polymerization reaction was performed at 70 ° C. for 12 hours. By this polymerization reaction, a dispersion of monodispersed polymethyl methacrylate particles (seed particles A) having an average particle size of 0.5 μm and a Cv value of 10% was obtained.
次に、上記と同じオートクレーブにイオン交換水700部と上記シード粒子Aの分散液30部とを加えて分散液を得た。この分散液を攪拌しながら70℃に昇温した。次いで、過硫酸カリウム0.4部を15部のイオン交換水に溶解した溶液を上記分散液に加えた。更に、メチルメタクリレート80部とノルマルオクチルメルカプタン0.8部とを混合し60分かけて窒素導入管より添加した。得られた混合液を70℃に保持しながら12時間重合反応を行った。この重合反応により、平均粒子径が1.2μm、Cv値が11%の単分散ポリメタクリル酸メチル粒子(シード粒子B)を10部含む分散液を得た。 Next, 700 parts of ion-exchanged water and 30 parts of the seed particle A dispersion were added to the same autoclave as above to obtain a dispersion. The dispersion was heated to 70 ° C. while stirring. Next, a solution obtained by dissolving 0.4 part of potassium persulfate in 15 parts of ion exchange water was added to the dispersion. Further, 80 parts of methyl methacrylate and 0.8 part of normal octyl mercaptan were mixed and added from a nitrogen inlet tube over 60 minutes. While maintaining the obtained mixed liquid at 70 ° C., a polymerization reaction was performed for 12 hours. By this polymerization reaction, a dispersion liquid containing 10 parts of monodispersed polymethyl methacrylate particles (seed particles B) having an average particle diameter of 1.2 μm and a Cv value of 11% was obtained.
(実施例1)
重合性単量体としてスチレン60部、メチルメタクリレート10部、エチレングリコールジメタクリレート30部に、重合開始剤としてジメチル−2,2−アゾビスイソブチルニトリル0.6部、ベンゾイルパーオキサイド0.6部を溶解して単量体混合物を得た。得られた単量体混合物を、界面活性剤としてコハクスルホン酸ナトリウム0.5部を含むイオン交換水100部に混合し、混合液をT.KホモミキサーMark2.5(特殊機化工業社製;現プライミクス社製)にて8000rpmで10分間攪拌処理することでエマルジョンを得た。このエマルジョンに平均粒子径が1.2μmのシード粒子Bを10部含む分散液15部を攪拌しながら加えた。
Example 1
60 parts of styrene as a polymerizable monomer, 10 parts of methyl methacrylate, 30 parts of ethylene glycol dimethacrylate, 0.6 parts of dimethyl-2,2-azobisisobutylnitrile and 0.6 parts of benzoyl peroxide as polymerization initiators It melt | dissolved and the monomer mixture was obtained. The obtained monomer mixture was mixed with 100 parts of ion-exchanged water containing 0.5 part of sodium succinate as a surfactant. An emulsion was obtained by stirring for 10 minutes at 8000 rpm with a K homomixer Mark 2.5 (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd .; currently manufactured by Primemics). To this emulsion, 15 parts of a dispersion containing 10 parts of seed particles B having an average particle diameter of 1.2 μm was added with stirring.
更に1時間攪拌後イオン交換水10部に末端にチオール基を有するポリビニルアルコール(クラレ社製ポバールM−115)0.5部を溶解した水溶液を添加した。このとき分散液を光学顕微鏡で確認したが、粒度分布は1〜10μmの範囲でブロードであった。更に攪拌を3時間続け分散液を光学顕微鏡で観察したところ、エマルジョン中の重合性単量体はシード粒子に吸収されていることを認めた。この場合、重合性単量体がシード粒子への吸収が完了する時間(4時間)を100とすると、末端にチオール基を有するポリビニルアルコールは、25に対応する時間(1時間)経過後に分散液に添加されたことになる。 Further, after stirring for 1 hour, an aqueous solution in which 0.5 part of polyvinyl alcohol having a thiol group at the terminal (Poval M-115 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was added to 10 parts of ion exchange water. At this time, although the dispersion liquid was confirmed with the optical microscope, the particle size distribution was broad in the range of 1 to 10 μm. Stirring was continued for 3 hours, and the dispersion was observed with an optical microscope. As a result, it was found that the polymerizable monomer in the emulsion was absorbed by the seed particles. In this case, assuming that the time (4 hours) when the polymerizable monomer is completely absorbed into the seed particles is 100, the polyvinyl alcohol having a thiol group at the terminal is dispersed after the time corresponding to 25 (1 hour) has elapsed. To be added.
その後、分散安定剤としてポリビニルアルコール(クラレ社製PVA−217EE)20部の水溶液200部をオートクレーブに入れ、攪拌しながら70℃で4時間重合を行った。得られた樹脂粒子の粒度分布をコールター社製のコールターカウンターで測定したところ、平均粒子径が4.5μmでCv値が9.0%であり、粒子径が非常に良く揃っていることを認めた。得られた樹脂粒子分散液を脱水、洗浄、乾燥し、篩分けすることで樹脂粒子を単離した。 Thereafter, 200 parts of an aqueous solution of 20 parts of polyvinyl alcohol (PVA-217EE manufactured by Kuraray Co., Ltd.) as a dispersion stabilizer was placed in an autoclave and polymerized at 70 ° C. for 4 hours while stirring. When the particle size distribution of the obtained resin particles was measured with a Coulter counter manufactured by Coulter, the average particle size was 4.5 μm, the Cv value was 9.0%, and it was confirmed that the particle sizes were very well aligned. It was. The obtained resin particle dispersion was dehydrated, washed, dried, and sieved to isolate the resin particles.
(実施例2)
末端にチオール基を有するポリビニルアルコールの添加量を4部としたこと以外は実施例1と同様に樹脂粒子を得た。得られた樹脂粒子は、平均粒子径が4.5μmでCv値が9.1%であり、粒子径が非常に良く揃っていることを認めた。
(Example 2)
Resin particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of polyvinyl alcohol having a thiol group at the terminal was 4 parts. The obtained resin particles had an average particle diameter of 4.5 μm and a Cv value of 9.1%, and it was confirmed that the particle diameters were very well aligned.
(実施例3)
重合性単量体としてスチレン30部、メチルメタクリレート60部、エチレングリコールジメタクリレート10部に、重合開始剤としてジメチル−2,2−アゾビスイソブチルニトリル0.6部、ベンゾイルパーオキサイド0.6部を溶解して単量体混合物を得た。得られた単量体混合物を、界面活性剤としてコハクスルホン酸ナトリウム0.5部を含むイオン交換水100部に混合し、混合液をT.KホモミキサーMark2.5(特殊機化工業社製)にて8000rpmで10分間攪拌処理することでエマルジョンを得た。このエマルジョンに平均粒子径が1.2μmのシード粒子Bを10部含む分散液25部を攪拌しながら加えた。
(Example 3)
30 parts of styrene as a polymerizable monomer, 60 parts of methyl methacrylate, 10 parts of ethylene glycol dimethacrylate, 0.6 parts of dimethyl-2,2-azobisisobutylnitrile and 0.6 parts of benzoyl peroxide as polymerization initiators It melt | dissolved and the monomer mixture was obtained. The obtained monomer mixture was mixed with 100 parts of ion-exchanged water containing 0.5 part of sodium succinate as a surfactant. An emulsion was obtained by stirring for 10 minutes at 8000 rpm with K homomixer Mark 2.5 (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). To this emulsion, 25 parts of a dispersion containing 10 parts of seed particles B having an average particle diameter of 1.2 μm was added with stirring.
更に30分攪拌後イオン交換水10部に末端にチオール基を有するポリビニルアルコール(クラレ社製ポバールM−205)1.0部を溶解した水溶液を添加した。このとき分散液を光学顕微鏡で確認したが、粒度分布は1〜10μmの範囲でブロードであった。更に攪拌を3時間続け分散液を光学顕微鏡で観察したところ、乳化液中の単量体はシード粒子に吸収されていることを認めた。 Further, after stirring for 30 minutes, an aqueous solution in which 1.0 part of polyvinyl alcohol having a thiol group at the terminal (Poval M-205 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was added to 10 parts of ion exchange water. At this time, although the dispersion liquid was confirmed with the optical microscope, the particle size distribution was broad in the range of 1 to 10 μm. Stirring was continued for 3 hours, and the dispersion was observed with an optical microscope. As a result, it was found that the monomer in the emulsion was absorbed by the seed particles.
その後、分散安定剤としてポリビニルアルコール(クラレ社製PVA−217EE)20部の水溶液200部をオートクレーブに入れ、攪拌しながら70℃で4時間重合を行った。得られた樹脂粒子は、平均粒子径が3.8μmでCv値が8.8%であり、粒子径が非常に良く揃っていることを認めた。得られた樹脂粒子分散液を脱水、洗浄、乾燥し、篩分けすることで樹脂粒子を単離した。 Thereafter, 200 parts of an aqueous solution of 20 parts of polyvinyl alcohol (PVA-217EE manufactured by Kuraray Co., Ltd.) as a dispersion stabilizer was placed in an autoclave and polymerized at 70 ° C. for 4 hours while stirring. The obtained resin particles had an average particle size of 3.8 μm and a Cv value of 8.8%, and it was confirmed that the particle sizes were very well aligned. The obtained resin particle dispersion was dehydrated, washed, dried, and sieved to isolate the resin particles.
(実施例4)
末端にチオール基を有するポリビニルアルコールの添加を、3時間攪拌後としたこと以外は実施例1と同様に樹脂粒子を得た。得られた樹脂粒子は、平均粒子径が4.5μmでCv値が9.3%であり、粒子径が非常に良く揃っていることを認めた。
Example 4
Resin particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the addition of polyvinyl alcohol having a thiol group at the end was after stirring for 3 hours. The obtained resin particles had an average particle diameter of 4.5 μm and a Cv value of 9.3%, and it was confirmed that the particle diameters were very well aligned.
(比較例1)
末端にチオール基を有するポリビニルアルコールを添加しないこと以外は、実施例1と同様に樹脂粒子を得た。得られた樹脂粒子は、平均粒子径が4.5μmでCv値が9.3%であった。
(Comparative Example 1)
Resin particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that polyvinyl alcohol having a thiol group at the terminal was not added. The obtained resin particles had an average particle diameter of 4.5 μm and a Cv value of 9.3%.
(比較例2)
重合性単量体としてスチレン60部、メチルメタクリレート10部、エチレングリコールジメタクリレート30部に、重合開始剤としてジメチル−2,2−アゾビスイソブチルニトリル0.6部、ベンゾイルパーオキサイド0.6部を溶解して単量体混合物を得た。得られた単量体混合物を、界面活性剤としてコハクスルホン酸ナトリウム0.5部及び末端にチオール基を有するポリビニルアルコール(クラレ社製M−115)0.5部が含まれたイオン交換水100部に混合し、混合液をT.KホモミキサーMark2.5(特殊機化工業社製)にて8000rpmで10分間処理することでエマルジョンを得た。このエマルジョンに平均粒子径が1.2μmのシード粒子Bを10部含む分散液20部を攪拌しながら加え、3時間攪拌を続けた。
(Comparative Example 2)
60 parts of styrene as a polymerizable monomer, 10 parts of methyl methacrylate, 30 parts of ethylene glycol dimethacrylate, 0.6 parts of dimethyl-2,2-azobisisobutylnitrile and 0.6 parts of benzoyl peroxide as polymerization initiators It melt | dissolved and the monomer mixture was obtained. Ion exchange water 100 containing 0.5 parts of polyvinyl alcohol (M-115, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) having 0.5 parts of sodium succinate as a surfactant and a terminal thiol group as a surfactant. The mixture is mixed with T.W. An emulsion was obtained by treatment at 8000 rpm for 10 minutes with K homomixer Mark 2.5 (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). To this emulsion, 20 parts of a dispersion containing 10 parts of seed particles B having an average particle diameter of 1.2 μm was added with stirring, and stirring was continued for 3 hours.
エマルジョンを光学顕微鏡で観察したところ、エマルジョン中の重合性単量体は完全にシード粒子に吸収され均一な粒子径であることを認めた。
その後、分散安定剤としてポリビニルアルコール(クラレ社製PVA−217EE)10部の水溶液200部をオートクレーブに入れ、攪拌しながら70℃で2時間重合を行った。得られた樹脂粒子は、平均粒子径が4.2μmでCv値が10.2%であった。得られた樹脂粒子分散液を脱水、洗浄、乾燥し、篩分けすることで樹脂粒子を単離した。
When the emulsion was observed with an optical microscope, it was found that the polymerizable monomer in the emulsion was completely absorbed by the seed particles and had a uniform particle size.
Thereafter, 200 parts of an aqueous solution of 10 parts of polyvinyl alcohol (PVA-217EE manufactured by Kuraray Co., Ltd.) as a dispersion stabilizer was placed in an autoclave and polymerized at 70 ° C. for 2 hours with stirring. The obtained resin particles had an average particle diameter of 4.2 μm and a Cv value of 10.2%. The obtained resin particle dispersion was dehydrated, washed, dried, and sieved to isolate the resin particles.
(比較例3)
重合性単量体としてスチレン60部、メチルメタクリレート10部、エチレングリコールジメタクリレート30部に、重合開始剤としてジメチル−2,2−アゾビスイソブチルニトリル0.6部、ベンゾイルパーオキサイド0.6部を溶解して単量体混合物を得た。得られた単量体混合物を、界面活性剤としてコハクスルホン酸ナトリウム0.5部を含むイオン交換水100部に混合し、混合液をT.KホモミキサーMark2.5(特殊機化工業社製)にて8000rpmで10分間攪拌処理することでエマルジョンを得た。このエマルジョンに平均粒子径が1.2μmのシード粒子Bを10部含む分散液20部を攪拌しながら加え、3時間攪拌を続けた。
(Comparative Example 3)
60 parts of styrene as a polymerizable monomer, 10 parts of methyl methacrylate, 30 parts of ethylene glycol dimethacrylate, 0.6 parts of dimethyl-2,2-azobisisobutylnitrile and 0.6 parts of benzoyl peroxide as polymerization initiators It melt | dissolved and the monomer mixture was obtained. The obtained monomer mixture was mixed with 100 parts of ion-exchanged water containing 0.5 part of sodium succinate as a surfactant. An emulsion was obtained by stirring for 10 minutes at 8000 rpm with K homomixer Mark 2.5 (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). To this emulsion, 20 parts of a dispersion containing 10 parts of seed particles B having an average particle diameter of 1.2 μm was added with stirring, and stirring was continued for 3 hours.
エマルジョンを光学顕微鏡で観察したところ、エマルジョン中の重合性単量体は完全にシード粒子に吸収され均一な粒子径であることを認めた。
その後、末端にチオール基を有するポリビニルアルコール(クラレ社製M−115)10部の水溶液200部をオートクレーブに入れ、攪拌しながら70℃で2時間重合を行ったが、重合中に凝集が生じ、安定な水分散体は得られなかった。
When the emulsion was observed with an optical microscope, it was found that the polymerizable monomer in the emulsion was completely absorbed by the seed particles and had a uniform particle size.
Thereafter, 200 parts of an aqueous solution of 10 parts of polyvinyl alcohol having a thiol group at the terminal (M-115 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was placed in an autoclave and polymerized at 70 ° C. for 2 hours with stirring. Aggregation occurred during the polymerization, A stable aqueous dispersion was not obtained.
(比較例4)
平均粒子径が1.2μmのシード粒子Bの分散液を使用しないこと以外は実施例1と同様に樹脂粒子を得た。得られた樹脂粒子は、平均粒子径が4.6μmでCv値が30.3%であり、1〜10μmの粒度分布のブロードなものであった。
(比較例5)
末端にチオール基を有するポリビニルアルコールを末端に代えて、チオール基を有しないポリビニルアルコール(クラレ社製PVA−224E)を使用すること以外は実施例1と同様に樹脂粒子を得た。得られた樹脂粒子は、平均粒子径が4.4μmでCv値が9.8%であった。
実施例及び比較例の分散時間、平均粒子径、Cv値、末端にチオール基を有する水溶性高分子の添加時期及び添加量をまとめて表1に示す。
(Comparative Example 4)
Resin particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that a dispersion of seed particles B having an average particle size of 1.2 μm was not used. The obtained resin particles had an average particle size of 4.6 μm, a Cv value of 30.3%, and a broad particle size distribution of 1 to 10 μm.
(Comparative Example 5)
Resin particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that polyvinyl alcohol having a thiol group at the terminal was replaced with polyvinyl alcohol having no thiol group (PVA-224E manufactured by Kuraray Co., Ltd.). The obtained resin particles had an average particle size of 4.4 μm and a Cv value of 9.8%.
Table 1 shows the dispersion time, average particle diameter, Cv value, addition timing and addition amount of the water-soluble polymer having a thiol group at the terminal in Examples and Comparative Examples.
実施例1〜4及び比較例1から、末端にチオール基を有する水溶性高分子を使用することで、水系媒体中への分散性に優れた樹脂粒子が得られることがわかる。
実施例1〜4及び比較例2〜3から、末端にチオール基を有する水溶性高分子を特定の時期に重合系に添加することで、単分散性に優れ、水系媒体中への分散性に優れた樹脂粒子が得られることがわかる。
実施例1〜4及び比較例4から、シード重合法を採用することで、単分散性に優れ、水系媒体中への分散性に優れた樹脂粒子が得られることがわかる。
実施例1〜4及び比較例5から、水溶性高分子が末端にチオール基を有することで、水系媒体中への分散性に優れた樹脂粒子が得られることがわかる。
It can be seen from Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 that resin particles excellent in dispersibility in an aqueous medium can be obtained by using a water-soluble polymer having a thiol group at the terminal.
From Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2 to 3, by adding a water-soluble polymer having a thiol group at the terminal to the polymerization system at a specific time, it is excellent in monodispersibility and dispersible in an aqueous medium. It can be seen that excellent resin particles can be obtained.
It can be seen from Examples 1 to 4 and Comparative Example 4 that resin particles having excellent monodispersibility and excellent dispersibility in an aqueous medium can be obtained by employing the seed polymerization method.
From Examples 1 to 4 and Comparative Example 5, it can be seen that resin particles having excellent dispersibility in an aqueous medium can be obtained when the water-soluble polymer has a thiol group at the terminal.
Claims (3)
前記末端にチオール基を有する水溶性高分子が、ポリビニルアルコール、ポリカルボン酸、セルロース類及びポリビニルピロリドンのチオール誘導体から選択されることを特徴とする樹脂粒子の製造方法。 Adding seed particles to an emulsion composed of a polymerizable monomer and an aqueous medium to cause the seed particles to absorb the polymerizable monomer, and polymerizing the absorbed polymerizable monomer; includes the step, the water-soluble polymer polymerizable monomer having a terminal thiol group while being absorbed in the seed particles are added to the emulsion,
The end in a water-soluble polymer having a thiol group, polyvinyl alcohol, polycarboxylic acid, the production method of the resin particles, characterized in that the celluloses and thiol-induced body or we choose polyvinylpyrrolidone.
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