CN101027325A - 球状树脂微粒、球状树脂微粒的制造方法以及液晶显示元件用隔片 - Google Patents

球状树脂微粒、球状树脂微粒的制造方法以及液晶显示元件用隔片 Download PDF

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Abstract

本发明涉及使用接种聚合法也可提供表面平滑的球状树脂微粒、该球状树脂微粒的制造方法和使用该球状树脂微粒的表面平滑且在散布于液晶板后难以引起移动的液晶显示元件用隔片。作为由接种聚合得到的球状树脂微粒,用FE-SEM型电子显微镜观察表面,球状树脂微粒的正投影面上,将表面出现的突部划分为一个区域时,出现在直径为球状树脂微粒直径的1/2的同心圆中。本发明涉及区域的个数为10个以下的球状树脂微粒和球状树脂微粒的制造方法,该方法是:将聚合性不饱和单体和聚合引发剂分散于水中后,使重均分子量为2000~15000且重均分子量/数均分子量为1.6以下的接种颗粒以膨胀度10~100倍吸收,并使聚合性不饱和单体聚合,得到聚合物微粒。

Description

球状树脂微粒、球状树脂微粒的制造方法 以及液晶显示元件用隔片
技术区域
本发明涉及一种球状树脂微粒、球状树脂微粒的制造方法以及用于液晶显示元件的隔片,详细地,涉及一种采用接种聚合法的表面平滑的球状树脂微粒、该球状树脂微粒的制造方法以及使用了该球状树脂微粒的液晶显示元件用隔片。
背景技术
液晶显示元件用隔片所使用的球状树脂微粒要求其粒径均一。目前,作为得到粒径均一的微粒的方法,在大多数情况下,主要是将利用悬浊聚合得到的微粒分级而进行微粒的均一化。但是,利用这样的方法,得到的微粒的收率低,而且也不能充分满足粒径的均一性。
作为制造粒径均一的单分散微粒的其它方法,已知有接种聚合法,该方法是:使乙烯类单体吸收于苯乙烯类聚合物等的单分散微粒上后,进行聚合,使其粒径增大。利用该方法通常能够得到用作液晶显示元件用隔片的粒径为1~10μm左右的粒径均一的球状树脂微粒。
作为这样的接种聚合法,例如专利文献1中公开了2阶段膨胀接种聚合法。根据专利文献1的方法,可以得到均一粒径的聚合物,但是需要:预先使被称为膨胀助剂的疏水性有机化合物吸收在接种颗粒中,在提高了接种颗粒的膨胀能力之后,吸收乙烯类单体,进行聚合。这种方法其问题在于,由于需要膨胀助剂和单体的两个吸收工序,因而操作烦琐。再者,不参与聚合的膨胀助剂也有在聚合后从微粒中溶出的问题。
因此,已知:在不使用膨胀助剂时,只要是聚合度低的接种颗粒,就显示出高的膨胀能力;如果使用这种聚合度低的接种颗粒,在1阶段可以得到1~10μm左右的球状树脂微粒。例如,专利文献2中公开了一种使用重均分子量1000~20000的接种颗粒进行接种聚合来制造高单分散微粒的方法。
另一方面,使用于液晶显示元件用隔片的球状树脂微粒除其粒径均一以外,还要求散布于液晶板上之后的隔片没有移动。
专利文献1:特公昭57-24369号公报
专利文献2:特开平8-176214号公报
发明内容
上述的在散布于液晶板上之后的隔片的移动,与利用悬浮聚合法得到的球状树脂微粒相比,利用接种聚合法得到的球状树脂微粒容易引起,认为其原因是球状树脂微粒表面具有平滑性。
利用接种聚合法得到的球状树脂微粒由于在使乙烯类单体吸收于接种颗粒上并膨胀后进行聚合,因而在没有形成均一的膨胀的情况下,聚合后的表面形成鳞状的突部,表面的平滑性受到破损。如果使用聚合度低的接种颗粒,通过高的膨胀能力,就可以提高该表面的平滑性。但是,即使使用上述专利文献2那样的重均分子量1000~20000的接种颗粒,接种颗粒的分子量分布广,而且表面也得不到充分的平滑性。
本发明就是鉴于上述现状而完成的,其目的在于,即使用接种聚合法也可以提供一种表面平滑的球状树脂微粒、该球状树脂微粒的制造方法以及使用该球状树脂微粒的表面平滑且在散布于液晶板之后也难以引起移动的液晶显示元件用隔片(スペ一サ)。
为了达到上述目的,权利要求1所述的发明(本发明1)提供一种球状树脂微粒,该球状树脂微粒是通过接种聚合得到的球状树脂微粒,用FE-SEM型电子显微镜观察表面,在球状树脂微粒的正投影面上,在划分出表面上出现的突部时,在直径为球状树脂微粒直径的1/2的同心圆中出现的划分出的区域的个数为10个以下。
再者,权利要求2所述的发明提供权利要求1所述的球状树脂微粒,其个数平均粒径为1~10μm。
再者,权利要求3所述的发明提供权利要求1或2所述的球状树脂微粒,其是包括90重量%以上聚合物的交联树脂,该聚合物含有50~100重量%多官能(甲基)丙烯酸酯的聚合性不饱和单体。
再者,权利要求4所述的发明(本发明2)提供一种权利要求1或2所述的球状树脂微粒的制造方法,该制造方法包括:将聚合性不饱和单体和聚合引发剂分散于水中后,使重均分子量为2000~15000且重均分子量/数均分子量为1.6以下的接种颗粒以膨胀度10~100倍进行吸收,并使聚合性不饱和单体聚合,得到聚合物微粒。
再者,权利要求5所述的发明提供权利要求4所述的球状树脂微粒的制造方法,其中,聚合性不饱和单体含有多官能(甲基)丙烯酸酯50~100重量%。
再者,权利要求6所述的发明(本发明3)提供一种液晶显示元件用隔片,其包括使用权利要求1~3的任一项所述的球状树脂微粒、或者利用权利要求4或5所述的球状树脂微粒的制造方法制造的球状树脂微粒而得到的粒子。
附图说明
图1是在实施例1中得到的球状树脂微粒的FE-SEM型电子显微镜照片。
图2是在实施例2中得到的球状树脂微粒的FE-SEM型电子显微镜照片。
图3是在比较例2中得到的球状树脂微粒的FE-SEM型电子显微镜照片。
图4是示出在本发明中划分用FE-SEM型电子显微镜照片观察球状树脂微粒时表面上出现的突部的状态的简图的主视图。
具体实施方式
下面,详细地说明本发明。
本发明1的球状树脂微粒是通过接种聚合得到的微粒。
上述接种聚合通常是,使聚合性不饱和单体和聚合引发剂分散于水中后,使之吸收于接种颗粒上,使聚合性不饱和单体进行聚合,得到聚合物微粒。因而,得到的球状树脂微粒成为粒径分布极窄、粒径均一的微粒。
再者,本发明1的球状树脂微粒必须的是,用FE-SEM型电子显微镜观察表面,在球状树脂微粒的正投影面上,在分别划分出表面上出现的突部时,在直径为球状树脂微粒直径的1/2的同心圆中出现的划分出的区域的个数为10个以下。
在本发明1中,用FE-SEM型电子显微镜观察球状树脂微粒的表面。另外,也可以用电子显微镜照片进行观察。这时,表面上有出现的突部时,分别划分出该突部,计算被划分出的区域的个数。即,如图4简图所示,在球状树脂微粒10的正投影面上,划分同心圆12内出现的多个突部11每一个作为一个区域13。所谓“划分突部11”是指为了区别突部11和突部外的部分而把包围突部11的一个区域定为区域13。该区域13的个数是指,在球状树脂微粒的正投影面上,直径为球状树脂微粒直径的1/2的同心圆12中出现的个数。因此,上述同心圆12中出现的被划分的区域的个数是重要的。具体地,直径为球状树脂微粒直径的1/2的同心圆12中出现的分别划分突部的区域13的个数必须为10个以下。
上述的分别被划分的区域的个数超过10个时,不能保持表面的平滑性,例如,作为液晶显示元件用隔片散布于液晶板上时,有时容易引起移动。
上述FE-SEM型电子显微镜是电场放射型扫描电子显微镜,由于电子束收缩变细,因而与广泛使用的SEM相比,高分辨能力观察是可能的。
观察球状树脂微粒的表面时,作为倍率,可以选择容易观察的倍率,例如,1μm以上不足4μm时,可以使用20000倍;4μm以上不足7μm时,可以使用15000倍;7μm以上不足10μm时,可以使用10000倍;10μm以上不足15μm时,可以使用5000倍等。
本发明1的球状树脂微粒可以根据所使用的接种颗粒的粒径、上述聚合性不饱和单体和接种颗粒的混合比率自由地设计,但使用于液晶显示元件用隔片中时,优选个数平均粒径为1~10μm、CV值(用个数平均粒径除粒径分布中的标准偏差所得的百分率的值)为10%以下的均一粒径的微粒,更优选个数平均粒径为3.5~10μm的微粒。
因此,本发明1的球状树脂微粒优选个数平均粒径为1~10μm。再者,更优选个数平均粒径为3.5~10μm。
本发明1的球状树脂微粒的制造方法可以通过所谓的接种聚合法进行,即,使聚合性不饱和单体和聚合引发剂分散于水中后,使接种颗粒吸收,并使聚合性不饱和单体聚合;但为了使球状树脂微粒表面平滑,优选接种颗粒是重均分子量为2000~15000且重均分子量/数均分子量为1.6以下、并使接种颗粒以膨胀度10~100倍吸收的方法。
因此,作为本发明1的球状树脂微粒的制造方法,使聚合性不饱和单体和聚合引发剂分散于水中后,使重均分子量为2000~15000且重均分子量/数均分子量为1.6以下的接种颗粒以膨胀度10~100倍吸收,并将聚合性不饱和单体加以聚合而得到聚合物颗粒的球状树脂微粒的制造方法也是本发明之一。
本发明1的球状树脂微粒优选是一种包括90重量%以上聚合物的交联树脂,该聚合物包括含有50~100重量%的多官能(甲基)丙烯酸酯的聚合性不饱和单体。这里,所谓“多官能(甲基)丙烯酸酯”是指多官能甲基丙烯酸酯或多官能丙烯酸酯。
球状树脂微粒是一种包括90重量%以上的聚合物的交联树脂,而所述聚合物包括含有50~100重量%的多官能(甲基)丙烯酸酯的聚合性不饱和单体的情况下,在膨胀、聚合时,即使在后述的多官能性单体中,由于以50~100重量%大量含有的方式使用多官能(甲基)丙烯酸酯并使聚合性不饱和单体聚合,因而认为:例如,与大量使用二乙烯基苯的情况相比,微粒表面存在比二乙烯基苯多的亲水性的多官能(甲基)丙烯酸酯,球状树脂微粒表面的玻璃化转变点也比大量使用二乙烯基苯聚合的情况低。因此,这时,由于成为表面的玻璃化转变点低的球状树脂微粒,当球状树脂微粒用作液晶显示元件用隔片时,更难引起散布于液晶板上后的移动。再者,由于是交联树脂,因而具有适当的力学强度。
为了使本发明1的球状树脂微粒是一种包括90重量%以上的聚合物的交联树脂,而所述聚合物包括含有50~100重量%的多官能(甲基)丙烯酸酯的聚合性不饱和单体,因而,只要所使用的聚合性不饱和单体中的多官能(甲基)丙烯酸酯的含量为50~100重量%,使接种颗粒以膨胀度10~100倍吸收,并使聚合性不饱和单体聚合即可。
本发明2的球状树脂微粒的制造方法必要的是,使聚合性不饱和单体和聚合引发剂分散于水中后,使重均分子量为2000~15000且重均分子量/数均分子量为1.6以下的接种颗粒以膨胀度10~100倍吸收,并使聚合性不饱和单体聚合,得到聚合物颗粒。
以下,更详细地说明本发明2的球状树脂微粒的制造方法。
本发明2中的接种颗粒的重均分子量为2000~15000是必要的。在重均分子量不足2000时,接种颗粒容易引起集聚,难以形成单分散真球微粒;超过15000时,有时难以吸收后添加的聚合性不饱和单体等、膨胀能力降低、得不到均一的膨胀、球状树脂微粒表面不平滑。
另外,分子量是用凝胶渗透色谱(GPC)测定的聚苯乙烯换算的分子量。
再者,接种颗粒的重均分子量/数均分子量为1.6以下是必要的。在重均分子量/数均分子量超过1.6时,有时难以均一地吸收后添加的聚合性不饱和单体等、得不到均一的膨胀、球状树脂微粒表面不平滑。
使上述接种颗粒进行了吸收后的接种颗粒的膨胀度为10~100倍是必要的。在膨胀度不足10倍时,则有时膨胀不充分,因聚合时的热收缩而导致球状树脂微粒表面不平滑;超过100倍时,有时由于不能完全吸收后添加的聚合性不饱和单体等且不能完全膨胀,从而导致球状树脂微粒表面不平滑。
另外,这里所说的膨胀度是用膨胀后的微粒相对于膨胀前的接种颗粒的体积比定义的。吸收的结束例如通过用光学显微镜观察确认粒径的扩大来判断。
本发明2中的接种颗粒的重均分子量为2000~15000且重均分子量/数均分子量为1.6以下时,即使是高的膨胀度,也能够可溶化吸收后添加的聚合性不饱和单体等,充分膨胀而成为均一的膨胀,因而认为得到的球状树脂微粒即使存在聚合时的热收缩也不使表面产生凹凸且成为平滑的。
作为上述接种颗粒,只要是吸收聚合性不饱和单体和聚合引发剂的颗粒就没有特别限定,但优选使用含有50重量%以上的苯乙烯及其衍生物的聚合物。
作为上述苯乙烯衍生物,可举出对甲基苯乙烯、对氯苯乙烯、对氯甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯等,它们既可以单独使用也可以同时使用两种以上。
作为除上述苯乙烯及其衍生物以外的成分,可以使用(甲基)丙烯酸酯及其衍生物、丁二烯等。这里,“(甲基)丙烯酸酯”是指甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯。
作为聚合上述接种颗粒的方法,例如可以使用无皂聚合法或分散聚合法,但并不限定于这些方法,可以使用公知的技术。
在上述接种颗粒的聚合中使用的聚合引发剂可以使用在通常的无皂聚合法或分散聚合法中使用的物质,没有特别限定,但例如可以使用过硫酸钾或偶氮类引发剂等。
在上述接种颗粒的聚合中,为了得到重均分子量为2000~15000且重均分子量/数均分子量为1.6以下的接种颗粒,优选使用链转移剂。作为链转移剂,可以使用在聚合时通常使用的链转移剂,没有特别限定,但例如可使用碳原子数为10以下的烷基硫醇类链转移剂等。
作为上述接种颗粒,优选个数平均粒径为0.1~10μm且CV值(用个数平均粒径除粒径分布中的标准偏差所得的百分率的值)为10%以下的非交联型的微粒。
作为上述聚合性不饱和单体,没有特别限定,可举出单官能性单体、多官能性单体,它们既可以单独使用也可以同时使用两种。
在上述聚合性不饱和单体中,上述多官能性单体的比率变小时,由于聚合物微粒的力学强度降低,故而优选15重量%以上,更优选30重量%以上。另外,多官能性单体的比率也可以为100重量%,即全部为多官能性单体。
作为上述单官能性单体,没有特别限定,例如可举出苯乙烯;α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯等苯乙烯类衍生物;氯乙烯、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯酯类;丙烯腈等不饱和腈类;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等的(甲基)丙烯酸酯类;(甲基)丙烯酸酯衍生物;丁二烯、异戊二烯等共轭二烯类等,它们既可以单独使用,也可以同时使用两种以上。
作为上述多官能性单体,没有特别限定,例如可举出二乙烯基苯;环氧乙烷二(甲基)丙烯酸酯、四环氧乙烷二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯等的多官能(甲基)丙烯酸酯等,它们既可以单独使用,也可以同时使用两种以上。
上述多官能性单体中,使用多官能(甲基)丙烯酸酯时,认为:如上所述,球状树脂微粒表面的玻璃化转变点变低。由于因该多官能(甲基)丙烯酸酯的存在而导至的低玻璃化转变点,因此球状树脂微粒用作液晶显示元件用隔片时,更难以引起散布于液晶板上后的移动。
因此,本发明2的球状树脂微粒的制造方法优选聚合性不饱和单体含有50~100重量%的多官能(甲基)丙烯酸酯。
上述聚合性不饱和单体的添加量变少时,交联成分不足,生成的聚合物微粒的力学强度不充分;变多时,生成的聚合物微粒的粒径精度变差,因此,相对于接种颗粒1重量份,优选1~200重量份。
作为上述聚合引发剂,只要是可以分散于水中的物质就没有特别限定,例如优选使用油溶性聚合引发剂。
作为上述油溶性聚合引发剂,例如可举出过氧化苯酰、过氧化月桂酰、邻氯过氧化苯酰、邻甲氧基过氧化苯酰、3,5,5-三甲基过氧化己酰、叔丁基过氧-2-乙基己酸酯、二叔丁基过氧化物等有机过氧化物;偶氮双异丁腈、偶氮双环己腈、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)等偶氮类化合物等。
关于本发明2的制造方法,必要的是,使上述聚合性不饱和单体和聚合引发剂分散于水中后,使接种颗粒吸收,并使聚合性不饱和单体聚合,得到聚合物颗粒;具体地例如,使上述聚合性不饱和单体与油溶性聚合引发剂一同微分散于水中,成为微分散乳液后,混合该微分散乳液和已分散于水分散介质中的接种颗粒(接种颗粒分散液),使该接种颗粒吸附聚合性不饱和单体和油溶性聚合引发剂,使之吸收后,进行聚合。
本发明2的制造方法优选添加重均分子量10,000~100,000的聚乙烯醇作为分散稳定剂并使聚合性不饱和单体进行聚合。
作为分散稳定剂的聚乙烯醇可以存在于聚合物微粒表面,由于重均分子量10,000~100,000的聚乙烯醇存在于聚合物微粒表面,得到的聚合物微粒例如用作液晶显示元件用隔片时,对液晶板的散布性优异。另外,所谓“聚合物微粒表面存在聚乙烯醇”是指,即使将聚合物微粒边加热边充分洗净后,也没有洗净除去,聚合物微粒表面仍存在聚乙烯醇。
作为分散稳定剂使用的聚乙烯醇,发挥着使水分散介质中分散接种颗粒时的接种颗粒的分散稳定剂的作用,而且,也发挥着使接种颗粒吸收聚合性不饱和单体和聚合引发剂而膨胀后的膨胀接种颗粒的分散稳定剂的作用。因此,聚乙烯醇既可以在向水分散介质中分散接种颗粒时添加(以下也称为“初期添加”),也可以在使接种颗粒吸收聚合性不饱和单体和聚合引发剂吸收并膨胀后添加(也称为“后期添加”)。再者,也可以同时使用初期添加和后期添加。
上述聚乙烯醇的重均分子量优选10,000~100,000。在重均分子量不足10,000时,作为分散稳定剂的效果有时变差;在超过100,000时,初期添加时,接种颗粒有时容易凝聚。
上述聚乙烯醇的添加量相对于接种颗粒100重量份优选0.5~5000重量份。在添加量不足0.5重量份时,作为分散稳定剂的效果有时变差;超过5000重量份时,初期添加时,接种颗粒有时容易凝聚。
在本发明2的制造方法中,为了提高分散稳定性,还可以添加表面活性剂或高分子分散稳定剂。
作为上述表面活性剂,例如可举出月桂基硫酸钠、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基苯磺酸钠等阴离子类表面活性剂等。
作为上述高分子分散稳定剂,例如可举出聚乙烯基吡咯烷酮、动物胶、淀粉、羟乙基纤维素、聚乙烯基醚等。
它们既可以单独使用,也可以同时使用两种以上。
在本发明2的制造方法中,为了使重合性不饱和单体和聚合引发剂分散于水中,既可以利用均化器等进行微分散,也可以利用超声波处理、纳米级混合器(ナノマイザ一)或安装导风板(マウント力ウリン)型的微细乳化机进行微分散。
再者,为了得到上述两成分的微分散乳液,既可以预先混合两成分进行微分散,也可以分别微分散各成分后再混合两成分。
上述微分散乳液的粒径优选比上述接种颗粒的粒径小的。通过选择这样的粒径,将上述聚合性不饱和单体和聚合引发剂微分散于水中,可以加速吸附扩散至接种颗粒的速度。在该扩散速度变慢时,生成的聚合物微粒的粒径分布精度变差。
为了使上述接种颗粒吸附上述微分散乳液,例如,混合接种颗粒分散液和微分散乳液,通过在室温下搅拌1~12小时进行,但通过加温至30~50℃,可以促进吸附。
本发明2的制造方法中的聚合温度可以根据所使用的聚合性不饱和单体或聚合引发剂的种类适当选择,但通常优选25~100℃,更优选60~90℃。
再者,优选上述聚合性不饱和单体和聚合引发剂完全被上述接种颗粒吸附并吸收后开始聚合。
聚合后的聚合物微粒通常通过离心分离可以与介质分离。分离后的聚合物微粒通过利用醇或水反复洗净可以精制。洗净后,通过喷雾干燥或减压干燥等,可以分离为聚合物微粒。
由包括使用按照本发明1的球状树脂微粒或本发明2的球状树脂微粒的制造方法制造的球状树脂微粒得到的颗粒制成的液晶显示元件用隔片也是本发明之一。
本发明3的液晶显示元件用隔片是由使用按照本发明1的球状树脂微粒或本发明2的球状树脂微粒的制造方法制造的球状树脂微粒得到的颗粒制成的。
由于本发明3的液晶显示元件用隔片是由使用表面平滑的球状树脂微粒得到的颗粒制成,因而得到表面平滑且散布于液晶板上后难以引起移动的液晶显示元件用隔片。
再者,本发明3的液晶显示元件用隔片,是包括聚合物90重量%以上的交联树脂,所述聚合物包括含有多官能(甲基)丙烯酸酯50~100重量%的聚合性不饱和单体时,更难以引起散布于液晶板上后的移动。再者,由于是交联树脂,故具有适当的力学强度。
所谓“上述液晶显示元件用隔片”是在液晶显示元件中为了使液晶层的厚度保持均一且恒定而使用的物质。
使用本发明中的球状树脂微粒作为液晶显示元件用隔片时,为了提高液晶显示元件的对比度,可以利用碳黑、分散染料、酸性染料、碱性染料、金属氧化物等进行处理等,也可以使用已着色的球状树脂微粒。
再者,上述液晶显示元件用隔片,通过在其表面上设置新的表面层,也可以用作功能性隔片。例如,通过在其表面上形成粘接剂层,可以提供一种对基板具有粘固性的防止移动的隔片;或通过设置表面能小的层,可以提供一种降低对液晶的取向限制力的防止异常取向的隔片。这些表面层的形成也可以用凝聚法、界面聚合法、机械化学法等包覆方法进行。
由于本发明是上述的构成,即使用接种聚合法,也可以得到表面平滑的球状树脂微粒、该球状树脂微粒的制造方法以及使用该球状树脂微粒的表面平滑且散布于液晶板上后难以引起移动的液晶显示元件用隔片。
再者,本发明的液晶显示元件用隔片,是包括90重量%以上的聚合物的交联树脂,所述聚合物包括含有50~100重量%的多官能(甲基)丙烯酸酯的聚合性不饱和单体时,更难以引起散布于液晶板上后的移动,由于是交联树脂,因而具有适当的力学强度。
以下,列举实施例更详细地说明本发明。另外,本发明并不限定于以下的实施例。
(接种颗粒的制作)
(接种颗粒A)
将聚乙烯基吡咯烷酮18重量份、阴离子类表面活性剂“气溶胶(エアロゾル)OT”5重量份、偶氮双异丁腈8重量份、苯乙烯100重量份、链转移剂5重量份以及甲醇864重量份加入至可分离的烧瓶中,边搅拌边使之溶解。然后,边继续搅拌边在60℃下进行加热聚合,得到接种颗粒的分散液。
用甲醇洗净得到的分散液,并进行离心分离后,还进行洗净以及水置换,冻结干燥,得到聚苯乙烯接种颗粒A。
对于得到的聚苯乙烯接种颗粒A,利用GPC(凝胶渗透色谱)测定分子量。其结果是重均分子量为6000、重均分子量/数均分子量为1.5。再者,利用日机装社制MICROTRAC粒度分析计“MODEL9320-X100”测定的个数平均粒径为1.1μm。
(接种颗粒B)
除了偶氮双异丁腈的用量为1.6重量份而不是8重量份以外,与接种颗粒A一样,得到聚苯乙烯接种颗粒B。
对于得到的聚苯乙烯接种颗粒B,利用GPC测定分子量。其结果是重均分子量为26000、重均分子量/数均分子量为2.4。再者,与接种颗粒A一样测定的个数平均粒径为1.1μm。
(实施例1)
将0.7重量份得到的聚苯乙烯接种颗粒A装入至可分离的烧瓶中,添加月桂基硫酸三乙醇胺水溶液1.4重量份和作为初期添加用的聚乙烯醇(皂化度87.8mol%、重均分子量15,000)5重量%水溶液23.8重量份,进行30分钟的超声波处理,制作接种颗粒分散液。
将二乙烯基苯42.9重量份、过氧化苯酰2.4重量份、乙醇21.4重量份、月桂基硫酸三乙醇胺水溶液1.9重量份加入到离子交换水235.6重量份中,使用静止型分散装置进行微分散化,边搅拌得到的乳液边滴加至得到的接种颗粒分散液中。
被接种颗粒吸收、膨胀结束后,添加作为后期添加用的聚乙烯醇(皂化度87.8mol%、重均分子量100,000)5.5重量%水溶液128.1重量份,边继续搅拌边进行加热聚合(90℃、10小时),得到聚合物微粒的分散液。
热水洗净得到的分散液,并进行离心分离后,还进行洗净、过滤、真空干燥,得到球状树脂微粒。
对于得到的球状树脂微粒,按照以下的方法,评价个数平均粒径、CV值、表面状态以及粘固性。这些结果如表1所示。
(个数平均粒径、CV值)
通过ベツクマ ンコ一ルタ一公司制的“マルチサイザ一3”,求出球状树脂微粒的个数平均粒径和CV值。
(表面状态)
使用利用FE-SEM型电子显微镜(日立制作所制、“S4500”)的正投影面,观察10个球状树脂微粒。
观察条件是,加速电压:5kV、操作距离:10mm、放射电流:10μA、光圈(絞り):4
再者,关于倍率,1μm以上不足4μm时为20000倍;4μm以上不足7μm时为15000倍;7μm以上不足10μm时为10000倍;10μm以上不足15μm时为5000倍。
对于10个球状树脂微粒,分别划分直径为球状树脂微粒直径的1/2的同心圆中出现的突部,计算被划分的区域的个数,求其平均值。
(粘固性)
使用得到的球状树脂微粒作为液晶显示元件用隔片,用日清エンジニアリング公司制的散布机散布在液晶板上,以49kPa或98kPa的空气压,从倾斜45°的方向、30mm的距离,向散布后的液晶板上鼓风5秒钟,计算鼓风前后的颗粒数,计算出鼓风后的残存颗粒数相对于鼓风前的液晶板上的颗粒数的比例,求出百分率的值,作为粘固率。
(实施例2)
在实施例1中,除了不使用二乙烯基苯42.9重量份、而是使用聚1,4-丁二醇二丙烯酸酯42.9重量份以外,其它与实施例1一样,得到球状树脂微粒。
对于得到的球状树脂微粒,与实施例1一样,评价个数平均粒径、CV值、表面状态以及粘固性。这些结果如表1所示。
(比较例1)
将1.7重量份得到的聚苯乙烯接种颗粒A装入可分离的烧瓶中,添加月桂基硫酸三乙醇胺水溶液3.3重量份和作为初期添加用的聚乙烯醇(皂化度87.8mol%、重均分子量15,000)5重量%水溶液57.7重量份,进行30分钟的超声波处理,制作接种颗粒分散液。
将二乙烯基苯11.7重量份、过氧化苯甲酰0.7重量份、乙醇5.8重量份、月桂基硫酸三乙醇胺水溶液0.5重量份添加至64.1重量份离子交换水中,使用静止型分散装置,进行微分散化,边搅拌得到的乳液边滴加到得到的接种颗粒分散液中。
被接种颗粒吸收、膨胀结束后,添加作为后期添加用的聚乙烯醇(皂化度87.8mol%、重均分子量100,000)5.5重量%水溶液123.9重量份,边继续搅拌边进行加热聚合(90℃、10小时),得到聚合物微粒的分散液。
热水洗净得到的分散液,进行离心分离后,还进行洗净、过滤、真空干燥,得到球状树脂微粒。
对于得到的球状树脂微粒,与实施例1一样,评价个数平均粒径、CV值、表面状态以及粘固性。这些结果如表1所示。
(比较例2)
在实施例1中,除了不使用0.7重量份聚苯乙烯接种颗粒A、而是使用0.7重量份聚苯乙烯接种颗粒B以外,其它与实施例1一样,得到球状树脂微粒。
对于得到的球状树脂微粒,与实施例1一样,评价个数平均粒径、CV值、表面状态以及粘固性。这些结果如表1所示。
(比较例3)
在比较例1中,除不使用1.7重量份聚苯乙烯接种颗粒A、而是使用1.7重量份聚苯乙烯接种颗粒B以外,其它与比较例1一样,得到球状树脂微粒。
对于得到的球状树脂微粒,与实施例1一样,评价个数平均粒径、CV值、表面状态以及粘固性。这些结果如表1所示。
表1
实施例1 实施例2 比较例1 比较例2 比较例3
接种颗粒 重均分子量 6000 6000 6000 26000 26000
重均分子量/数均分子量 1.5 1.5 1.5 2.4 2.4
球状树脂微粒 膨胀度 61倍 61倍 7倍 61倍 7倍
个数平均粒径 4.7μm  4.7μm 2.3μm 4.6μm 2.2μm
CV值 2.5% 2.6% 2.6% 2.7% 3.2%
含有突部的区域的个数 0个 0个 30个 20个 35个
粘固率(49kPa) 98% 99% 52% 17% 29%
粘固率(98kPa) 70% 98% 17% 0% 8%
根据表1可知:实施例是被划分的区域的个数为10个以下、表面平滑的球状树脂微粒。
在实施例1、实施例2和比较例2中得到的球状树脂微粒的FE-SEM型电子显微镜照片分别如图1、图2和图3所示。
再者,由于实施例是表面平滑的球状树脂微粒,故而粘固率优异;由于实施例2是以特定量使用多官能丙烯酸酯的球状树脂微粒,故而粘固率更优异。
根据本发明,即使是用接种聚合法也可以提供表面平滑的球状树脂微粒、该球状树脂微粒的制造方法以及使用该球状树脂微粒的表面平滑且在散布于液晶板之后难以引起移动的液晶显示元件用隔片。

Claims (6)

1.一种球状树脂微粒,该球状树脂微粒通过接种聚合而得到,其中,用FE-SEM型电子显微镜观察其表面,在球状树脂微粒的正投影面上,在将表面出现的突起部划分为一个区域时,在直径为球状树脂微粒直径的1/2的同心圆中出现的所述区域的个数是10个以下。
2.按照权利要求1所述的球状树脂微粒,其数均粒径为1~10μm。
3.按照权利要求1或2所述的球状树脂微粒,其是包含90重量%以上的聚合物的交联树脂,所述聚合物由含有50~100重量%的多官能(甲基)丙烯酸酯的聚合性不饱和单体构成。
4.按照权利要求1或2所述的球状树脂微粒的制造方法,其中,将聚合性不饱和单体和聚合引发剂分散于水中后,使种粒子以10~100倍的膨胀度将其吸收,并使聚合性不饱和单体聚合,得到聚合物微粒,所述种粒子的重均分子量为2000~15000且重均分子量/数均分子量为1.6以下。
5.按照权利要求4所述的球状树脂微粒的制造方法,其中,聚合性不饱和单体含有50~100重量%的多官能(甲基)丙烯酸酯。
6.一种液晶显示元件用隔片,其包含使用权利要求1~3的任一项所述的球状树脂微粒、或者利用权利要求4或5所述的球状树脂微粒的制造方法制造的球状树脂微粒而得到的粒子。
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