JP2003128710A - 塩化ビニリデン系樹脂粒子の製造方法 - Google Patents

塩化ビニリデン系樹脂粒子の製造方法

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JP2003128710A
JP2003128710A JP2001322466A JP2001322466A JP2003128710A JP 2003128710 A JP2003128710 A JP 2003128710A JP 2001322466 A JP2001322466 A JP 2001322466A JP 2001322466 A JP2001322466 A JP 2001322466A JP 2003128710 A JP2003128710 A JP 2003128710A
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resin particles
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JP2001322466A
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Yosuke Yagi
洋介 八木
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Asahi Kasei Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 粒径が1〜50μmの塩化ビニリデン系樹脂
粒子を、水性懸濁重合法にて、モノマー以外の有機溶剤
を用いることなく、容易に得る製造方法を提供する。 【解決手段】 塩化ビニリデンを主体とする不飽和単量
体混合物100質量部に対し、これに可溶な油溶性界面
活性剤を0.2〜2質量部を混合し、0.2%水溶液の
20℃における表面張力が40〜55×10−5N/c
mであり、2%水溶液の20℃における粘度が5〜40
0mPa・sである水溶性セルロースエーテルを0.3
〜3質量部存在下で水性懸濁重合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明に属する技術分野】本発明は、粒径が1〜50μ
mの塩化ビニリデン系樹脂粒子を、水性懸濁重合法に
て、モノマー以外の有機溶剤を用いることなく、容易に
製造する方法を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の重合技術で得られる樹脂の粒径範
囲は懸濁重合法の場合、100〜300μm、乳化重合
法の場合は0.1〜0.3μmである。この間の領域の
粒径制御は非常に困難であり、特に1〜20μmの粒径
コントロールはほとんど確立されていない。1〜50μ
mの粒子形成手段としては乳化重合を応用して粒子を大
きくする方法がある。例えば、Makromol.Ch
em.180(1979)によれば、ソープフリー乳化
重合法で得られた単分散ポリスチレンラテックス(粒径
630nm)に、乳化分散させた1−クロロドデカン、
ついでクロロベンゼンを膨潤させ、またベンゾイルパー
オキサイドを加え乳化分散させた1−クロロドデカン
、次いでスチレンモノマーを膨潤させて重合し2〜4
μmといった粒径の粒径分布のそろったポリマーラテッ
クスを生成させている。この方法では膨潤させる際にポ
リスチレン粒子へのクロロドデカン、クロロベンゼン、
スチレンモノマーの水相での移動を容易にするために有
機溶剤が加えられ、該粒径のポリマー粒子を得るために
は、最終的に溶剤を除去する必要が生じた。
【0003】また、イン・サイチュラジカル重合法によ
るマイクロカプセルの製造により、5〜30μmの粒子
が製造されている。例えば、特公昭42−26524公
報、特公平3−51234号公報等にラジカル重合性単
体を含む疎水性物質を水性媒体中に分散させる際にセル
ロース誘導体などの水溶性高分子あるいはコロイド状無
機物を用いる方法が提案されている。しかし。これらマ
イクロカプセルの製造法は、疎水性物質をマイクロカプ
セル化するための中空子粒子の製造方法であり本発明の
意図する樹脂粒子ではない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、塩化ビニリ
デン系樹脂粒子の製造において、粒径が1〜50μmで
ある樹脂粒子を、水性懸濁重合法にて、モノマー以外の
有機溶剤を用いることなく、容易に製造する方法を提供
するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、塩化ビニリデ
ンを主体とする不飽和単量体混合物に、これに可溶な油
溶性界面活性剤を混合し、特定の水溶性セルロースエー
テルの存在下で水性懸濁重合することにより、粒径が1
〜50μmの塩化ビニリデン系樹脂粒子が、重合中にラ
ンピングを起こすことなく、安定に得られることを見い
だし、これらの知見に基づいて本発明を完成するに到っ
た。
【0006】即ち、本発明は、塩化ビニリデンを主体と
する不飽和単量体混合物に対し、これに可溶な油溶性界
面活性剤0.2〜2質量部を混合し、0.2質量%水溶
液の20℃における表面張力が40〜55×10−5
/cm、2質量%水溶液の20℃における粘度が5〜4
00mPa・sである水溶性セルロースエーテルを0.
3〜3質量部存在させ、水性懸濁重合することを特徴と
する塩化ビニリデン系樹脂粒子の製造方法であり、この
方法により得られる粒径が1〜50μmの塩化ビニリデ
ン系樹脂粒子である。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に本発明の詳細を説明する。
本発明において使用する単量体混合物は、塩化ビニリデ
ンを主体とした不飽和単量体混合物である。塩化ビニリ
デン単独あるいは塩化ビニリデンと該塩化ビニリデンと
共重合できる共重合性不飽和単量体との混合物を用いる
ことができる。塩化ビニリデン単独とすることにより、
炭素材料としたときに均一な構造となると考えられ好ま
しい。また、共重合性不飽和単量体を用いることにより
重合安定性が増し、ポリマーの収率を上げることができ
る。目的の塩化ビニリデン系樹脂粒子を形成するには好
ましくは塩化ビニリデンが50質量%以上であり、共重
合性不飽和単量体を用いる場合は、一種以上の共重合性
不飽和単量体50質量%以下である。
【0008】共重合性不飽和単量体は塩化ビニリデンと
共重合できる共重合性不飽和単量体であれば特に制限は
ないが、例えば、塩化ビニル、アクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、スチレン、α−メチルスチレン、酢酸
ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸アルキ
ルエステル類、メタクリル酸アルキルエステル類、アク
リル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、N−フェ
ニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−
2クロルフェニルマレイミド等のN−置換マレイミド等
の単量体を挙げることができる。特に好ましくはメタク
リル酸アルキルエステル類である。
【0009】塩化ビニリデンを主体とする不飽和単量体
混合物に溶ける油溶性界面活性剤は、単量体混合物10
0質量部に対して0.2〜2質量部であり、望ましくは
0.5〜1.5質量部である。0.2質量部未満である
と重合安定性が悪くなり、2質量部を超えると粒径が1
μ未満となり、ポリマーとして粒子を単離しにくいエマ
ルジョン粒子が単独で多く発生し、重合終了時の水相が
著しく白濁化される。油溶性界面活性剤としては単量体
混合物に溶解すれば特に限定されず、例えばジアルキル
(例えばオクチル、ドデシル、トリデシル)スルホコハ
ク酸塩(例えばナトリウム塩、カルシウム塩、マグネシ
ウム塩)、高級アルコール(例えばラウリルアルコー
ル、ミリスチルアルコール、セチルアルコール)エチレ
ンオキサイド付加物、アルキル(例えばノニル、ドデシ
ル、オクチル)フェノールエチレンオキサイド付加物、
ポリエチレングリコール脂肪酸ジエステル等が挙げられ
る。好ましくはジアルキル(例えばオクチル、ドデシ
ル、トリデシル)スルホコハク酸のナトリウム塩、カル
シウム塩、マグネシウム塩である。
【0010】本発明において用いられる水溶性セルロー
スエーテルは0.2質量%水溶液の20℃における表面
張力が40〜55×10−5N/cm、好ましくは40
〜45×10−5N/cmであり、B型粘度計で2質量
%水溶液の20℃における粘度が5〜400mPa・
s、好ましくは5〜50mPa・sである水溶性セルロ
ースエーテルである。水溶性セルロースエーテルの該表
面張力が40×10−5N/cmより小さくなると、1
μ未満のコロイド状の粒子の比率が多くなりすぎて重合
時の水相が著しく白濁し、55×10−5N/cmより
大きくなると、本発明の目標の粒径より大きな粒子とな
る。また、粘度が5mPa・sより小さくなると、1μ
未満のコロイド状の粒子の比率が多くなりすぎて重合時
の水相が著しく白濁し、400mPa・sより大きくな
ると、重合系の粘度が上がり、重合時の固形分を20%
以下に下げないと重合安定性に影響を及ぼす。
【0011】重合時の固形分は、25〜50質量%が好
ましい。25質量%以上で得られるポリマーの収率が高
く、50質量%以下で重合の安定性が良い。水溶性セル
ロースエーテルは、塩化ビニリデンを主体とする不飽和
単量体混合物100質量部に対し、0.3〜3質量部、
望ましくは0.5〜2質量部とすることが好ましい。水
溶性セルロースエーテルが0.3質量部未満では目標の
粒径を得られにくく、また3質量部を越えると系の粘度
が上がりすぎて、重合安定性が確保しにくい。
【0012】水溶性セルロースエーテルとしては、例え
ばメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロ
ース、ヒドロキシエチルメチルセルロース等が挙げられ
る。好ましくはヒドロキシプロピルメチルセルロースで
ある。本発明の塩化ビニリデン系樹脂粒子の重合に用い
る、ラジカル重合開始剤は、ジイソプロピルパーオキシ
カーボネート、ラウリルパーオキサイド、ベンゾイルパ
ーオキサイド等公知の油性重合開始剤を使用することが
できる。
【0013】重合開始剤量は用途により、重合温度、目
標分子量により適宜最良の範囲を選択できるが、塩化ビ
ニリデンを主体とする不飽和単量体混合物100質量部
に対し、好ましくは0.05〜2.0質量部、より好ま
しくは0.1〜0.2質量部である。重合温度は特に限
定はなく、ラジカル重合開始剤の分解速度と重合速度を
考慮して決める。例えばジイソプロピルパーオキシカー
ボネートを使用する場合、40〜50℃とするのが好ま
しい。
【0014】本発明の塩化ビニリデン系樹脂粒子の製造
方法は、上述した原料を用いて、懸濁重合法により行わ
れる。即ち、特別の反応装置を用いることなく製造し得
る。懸濁重合法は、水、モノマー、懸濁剤、開始剤を混
合後、攪拌を続けながら、系内の温度を上げていくとい
う方法が一般的であるが、本発明の懸濁重合法は、モノ
マーに特定の油溶性界面活性剤をあらかじめ溶解してお
くこと、および特定の懸濁剤を使用することを特徴とす
る。
【0015】以下で、本発明を実施例等を用いてさらに
具体的に説明するが、本発明はこれら実施例等により何
ら限定させるものではない。なお、部および%は、特に
断らない限り質量基準による。本発明の実施例等で用い
る分析手段などは以下の通りである。 (イ)表面張力 JIS規格K2241の6.3の方法によって測定し
た。 (ロ)粘度 JIS規格K6726の3.5の方法によって測定し
た。 (ハ)平均粒径 コールターカウンターを用い、光散乱方式にて、質量平
均粒径として測定した。
【0016】
【実施例1】ガラスライニングを施した耐圧反応器中に
水280部、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(以
下HPMCと記載)(信越化学工業(株)製:商品名メ
トローズ65SH−400、粘度380mPa・s(2
%水溶液、20℃)、表面張力49.5×10−5N/
cm(0.2%水溶液、20℃) )0.5部、ジイソ
プロピルパーオキシカーボネート(以下IPPと記載)
0.2部を仕込み、脱気した後、内容物を常温に保っ
た。これとは別の容器に塩化ビニリデン100部とナト
リウム・ジアルキルスルホコハク酸塩(以下TRと記
載)(花王(株)社製:商品名ペレックスTR、純分7
0%)2部を計量混合してモノマー混合物を作成した。
前記耐圧反応器中にモノマー混合物を一括添加し、常温
のまま30分間攪拌を続けた後、内容物の温度を上昇さ
せ、40℃に保ち、内圧が十分に降下するまで反応を進
行させた。得られた塩化ビニリデン樹脂粒子の重合安定
性、質量平均粒径を表1に示す。
【0017】
【実施例2】ガラスライニングを施した耐圧反応器中に
入れるHPMCを信越化学工業(株)製、商品名メトロ
ーズTC−5E(粘度3mPa・s(2%水溶液、20
℃)、表面張力47×10−5N/cm(0.2%水溶
液、20℃) )1.0部とした以外は実施例1と全く
同様とした。得られた塩化ビニリデン樹脂粒子の重合安
定性、質量平均粒径を表1に示す。
【0018】
【実施例3】ガラス製の耐圧反応容器中に水250部、
メチルセルロース(以下MCと記載)(信越化学工業
(株)製:商品名メトローズSM−15、粘度15mP
a・s(2%水溶液、20℃)、表面張力54×10
−5N/cm(0.2%水溶液、20℃) )1部、ジイ
ソプロピルパーオキシカーボネート(以下IPPと記
載)0.2部を仕込み、内容物を常温に保った。これと
は別の容器に塩化ビニリデン50部とメタクリル酸メチ
ル50部とナトリウム・ジアルキルスルホコハク酸塩
(以下TRと記載)(花王(株)社製:商品名ペレック
スTR、純分70%)1部を計量混合してモノマー混合
物を作成した。前記耐圧反応器中にモノマー混合物を一
括添加し、28cm/sの速度で振とうしながら、内容
物の温度を上昇させ、40℃に保ち、24時間反応を進
行させた。得られた塩化ビニリデン樹脂粒子の重合安定
性、質量平均粒径を表1に示す。
【0019】
【実施例4】MCをHPMC(信越化学工業(株)製:
商品名メトローズ65SH−50、粘度50mPa・s
(2%水溶液、20℃)、表面張力47×10−5N/
cm(0.2%水溶液、20℃) )3部とした以外は
実施例3と全く同様にした。得られた塩化ビニリデン樹
脂粒子の重合安定性、質量平均粒径を表1に示す。
【0020】
【実施例5】MCをHPMC(信越化学工業(株)製:
商品名メトローズ65SH−400、粘度380mPa
・s(2%水溶液、20℃)、表面張力49.5×10
−5N/cm(0.2%水溶液、20℃) )3部とした
以外は実施例3と全く同様にした。得られた塩化ビニリ
デン樹脂粒子の重合安定性、質量平均粒径を表1に示
す。
【0021】
【実施例6】TRの量を0.2部とした以外は実施例5
と全く同様とした。得られた塩化ビニリデン樹脂粒子の
重合安定性、質量平均粒径を表1に示す。
【0022】
【比較例1】水相中に入れるHPMCの添加量を0.1
部、モノマーに混合するTRの添加量を0.2部とした
以外は実施例1と全く同様とした。結果を表1に示す。
【0023】
【比較例2】水相中に入れるHPMCの添加量を0.3
部、モノマーに混合するTRの添加量を0.14部とし
た以外は実施例1と全く同様とした。結果を表1に示
す。
【0024】
【比較例3】TRを用いない以外は実施例3と全く同様
とした。結果を表1に示す。
【0025】
【比較例4】TRを用いない以外は実施例4と全く同様
とした。結果を表1に示す。
【0026】
【比較例5】TRを用いない以外は実施例5と全く同様
とした。結果を表1に示す。
【0027】
【比較例6】HPMCを用いない以外は実施例5と全く
同様とした。結果を表1に示す。
【0028】
【表1】
【0029】
【発明の効果】本発明の製造方法により、粒径が1〜5
0μmの塩化ビニリデン系樹脂粒子を、水性懸濁重合法
にて、モノマー以外の有機溶剤を用いることなく、容易
に製造することができる。また、得られた塩化ビニリデ
ン系樹脂粒子は、機能性炭素材料を製造するための原料
樹脂粒子として有用である。機能性炭素材料とは、例え
ば「新・炭素材料入門」炭素材料学会編集、出版社
(株)リライズ社、2000年第1版第3刷に記載の炭
素製品、製鉄用途、製鋼用途、原子力用途、航空宇宙用
途、電気機械用途、電子機械用途、電池用途、生物・生
体用途、土木・建築用途、環境工学用途等に記載されて
いる。例えば、電極、集電体、電池用炭素、発熱体、断
熱材、還元用炭素、研磨剤、摺動剤、触媒担体、酵素担
体、バイオセンサー担体等が挙げられる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塩化ビニリデンを主体とする不飽和単量
    体混合物100質量部に対し、これに可溶な油溶性界面
    活性剤0.2〜2質量部を混合し、0.2質量%水溶液
    の20℃における表面張力が40〜55×10−5N/
    cm、2質量%水溶液の20℃における粘度が5〜40
    0mPa・sである水溶性セルロースエーテルを0.3
    〜3質量部存在させ、水性懸濁重合することを特徴とす
    る塩化ビニリデン系樹脂粒子の製造方法。
  2. 【請求項2】 粒径が1〜50μmである請求項1記載
    の製造方法で得られた塩化ビニリデン系樹脂粒子。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006328244A (ja) * 2005-05-26 2006-12-07 Nippon Paint Co Ltd 複合樹脂粒子の製造方法、複合樹脂粒子及び塗料組成物
JP2014001325A (ja) * 2012-06-19 2014-01-09 Kureha Corp セルロース類水溶液の製造方法

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