JP2006265352A - Compounded polymer particle and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a compounded polymer particles dispersed with titanium oxide in a simple method. <P>SOLUTION: This method for producing the compounded polymer particles comprises a process of mixing 100 pts.wt. vinyl-based monomer containing the vinyl-based monomer having carboxy group, phosphoric acid group or both of them with 10-120 pt.wt. polyalkoxy titanate oligomer expressed by formula (1) [wherein, (n) is 3-15 integer; and R is an alkyl] and a polymerization initiator to obtain a monomer mixture, and a process of obtaining the compounded polymer particles dispersed with titanium oxide derived from the polyalkoxy titanate oligomer by performing an aqueous suspension polymerization of the vinyl-based monomer in the monomer composition in the presence of a suspension stabilizer. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複合重合体粒子及びその製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、簡便な方法により得ることができる、酸化チタンからなる無機粒子が微細なサイズで分散されてなる複合重合体粒子及びその製造方法に関する。   The present invention relates to composite polymer particles and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to composite polymer particles in which inorganic particles made of titanium oxide are dispersed in a fine size, which can be obtained by a simple method, and a method for producing the same.

従来から金属又はその酸化物の粉体を含有させた複合重合体粒子が、例えば電子写真用トナー等として使用されている。   Conventionally, composite polymer particles containing a powder of a metal or an oxide thereof have been used as, for example, an electrophotographic toner.

例えば、特開平8−53568号公報(特許文献1)には、酸化亜鉛のような金属酸化物粒子と、金属酸化物粒子に対し1〜50重量%のカルボン酸、スルホン酸、硫酸エステル、リン酸エステル、フォスフォン酸、及びこれらの塩の内から選ばれた少なくとも1種類の分散剤とを、モノマー又はモノマーと溶剤との混合体に分散させて、金属酸化物粒子の分散粒子径が0.1μm以下である分散液を調製し、この分散液を水性媒体に加え、モノマーを懸濁重合もしくは乳化重合させることで金属酸化物粒子を含有する複合樹脂粒子の製造方法が示されている。   For example, JP-A-8-53568 (Patent Document 1) discloses metal oxide particles such as zinc oxide, and 1 to 50% by weight of carboxylic acid, sulfonic acid, sulfate ester, phosphorous based on the metal oxide particles. At least one dispersant selected from acid esters, phosphonic acids, and salts thereof is dispersed in a monomer or a mixture of a monomer and a solvent, and the dispersed particle size of the metal oxide particles is 0. A method for producing composite resin particles containing metal oxide particles by preparing a dispersion liquid of .mu.m or less, adding the dispersion liquid to an aqueous medium, and subjecting the monomer to suspension polymerization or emulsion polymerization is shown.

また、特開平8−211649号公報(特許文献2)には、磁性粉を分散させた水不溶性のモノマーに、反応性ラジカルとして磁性粉の表面に存在する化学的に結合しうるアルキル基及びアルコキシ基を有するシラン化合物(疎水性化合物)を添加して磁性粉を被覆処理したモノマー分散体を、水性媒体中で、所定の粒径で懸濁重合させることで、磁性粉を含有する電子写真用トナーを製造する方法が記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-21649 (Patent Document 2) discloses a chemically insoluble alkyl group and an alkoxy group present on the surface of a magnetic powder as reactive radicals to a water-insoluble monomer in which the magnetic powder is dispersed. For electrophotography containing magnetic powder by suspension polymerization of a monomer dispersion coated with magnetic powder by adding a silane compound having a group (hydrophobic compound) in an aqueous medium with a predetermined particle size A method for producing toner is described.

更に、特開2003−192791号公報(特許文献3)には、チタンやジルコニア等の金属が、金属シラン縮合体(疎水性化合物)を用いて、樹脂粒子中に化学的に結合(カップリング)して含有されている複合樹脂粒子が記載されている。   Furthermore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-192791 (Patent Document 3), a metal such as titanium or zirconia is chemically bonded (coupled) to a resin particle using a metal silane condensate (hydrophobic compound). Composite resin particles contained therein are described.

上述した公報の提案は、元来親水性である金属又はその酸化物粒子を、分散剤により、又は粒子の表面を疎水性化合物で被覆処理又は疎水性化合物とカップリングさせて親油化することにより、水不溶性のモノマーに分散させ、懸濁又は乳化重合下に、樹脂粒子中に内包させる方法である。   The proposal of the publication mentioned above is to make a metal or its oxide particles, which are originally hydrophilic, oleophilic by a dispersant or by coating the surface of the particles with a hydrophobic compound or coupling with a hydrophobic compound. Is dispersed in water-insoluble monomers and encapsulated in resin particles under suspension or emulsion polymerization.

特開平8−53568号公報JP-A-8-53568 特開平8−211649号公報JP-A-8-21649 特開2003−192791号公報JP 2003-192791 A

上記いずれの技術でも金属酸化物粒子の親油化が十分でないため、モノマーへの分散が十分でなく、樹脂粒子中に効率よく内包させることが困難であった。更に、予め金属酸化物粒子の表面の処理が必要である等、工程が煩雑であるという課題があった。また、金属酸化物を親油化させるために、別途薬剤が必要であり、コストがかかるという課題もあった。   In any of the above technologies, the metal oxide particles are not sufficiently oleophilic, so that they are not sufficiently dispersed in the monomer, and it is difficult to efficiently encapsulate them in the resin particles. Furthermore, there has been a problem that the process is complicated, for example, it is necessary to treat the surface of the metal oxide particles in advance. In addition, in order to make the metal oxides lipophilic, a separate chemical is required, and there is a problem that costs are increased.

また、金属シラン縮合体は、チタンアルコキシド、アルミニウムアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド等の著しく加水分解性の高い金属アルコキシドを用いて得られるが、そのような金属アルコキシドを用いて、安定して金属酸化物が粒子状に分散した樹脂粒子を得ることは容易ではなかった。   The metal silane condensate can be obtained by using a metal alkoxide having extremely high hydrolyzability such as titanium alkoxide, aluminum alkoxide, zirconium alkoxide, etc., and using such metal alkoxide, the metal oxide can be stably formed into particles. It was not easy to obtain resin particles dispersed in a shape.

本発明の発明者等は、上記の課題を解決すべく鋭意研究した結果、ビニル系モノマーを、特定のポリアルコキシチタネートオリゴマーの存在下、水系懸濁重合することにより、オリゴマー由来の酸化チタンが分散した複合重合体粒子が容易に得られることを見出し、本発明に至った。   The inventors of the present invention have intensively studied to solve the above-mentioned problems, and as a result, an oligomer-derived titanium oxide is dispersed by subjecting a vinyl monomer to aqueous suspension polymerization in the presence of a specific polyalkoxy titanate oligomer. The present inventors have found that the obtained composite polymer particles can be easily obtained, and have reached the present invention.

かくして本発明によれば、カルボキシル基、リン酸基又は両方を有するビニル系モノマーを含むビニル系モノマー100重量部と、下記式(1)   Thus, according to the present invention, 100 parts by weight of a vinyl monomer containing a vinyl monomer having a carboxyl group, a phosphate group, or both, and the following formula (1)

(式中、nは3〜15の整数、Rはアルキル基である)
で示されるポリアルコキシチタネートオリゴマー10〜120重量部と、重合開始剤とを混合してモノマー組成物を得る工程と、該モノマー組成物中の前記ビニル系モノマーを、懸濁安定剤の存在下で、水系懸濁重合させることで、前記ポリアルコキシチタネートオリゴマーに由来する酸化チタンが分散した複合重合体粒子を得る工程とからなる複合重合体粒子の製造方法が提供される。
また、本発明によれば、上記方法により得られた複合重合体粒子が提供される。
(In the formula, n is an integer of 3 to 15, and R is an alkyl group)
And a step of mixing a polymerization initiator with 10 to 120 parts by weight of a polyalkoxy titanate oligomer represented by the following, and the vinyl monomer in the monomer composition in the presence of a suspension stabilizer. A method for producing composite polymer particles comprising a step of obtaining composite polymer particles in which titanium oxide derived from the polyalkoxytitanate oligomer is dispersed by aqueous suspension polymerization is provided.
Moreover, according to this invention, the composite polymer particle obtained by the said method is provided.

本発明の製造方法によれば、ポリアルコキシチタネートオリゴマーをビニル系モノマー中に分散させて、懸濁重合することからなる簡便な方法により、得られた重合体粒子内に酸化チタンを含有(又は内包)する複合球状粒子を、高効率で製造できる。   According to the production method of the present invention, a polyoxyalkoxytitanate oligomer is dispersed in a vinyl monomer, and the resulting polymer particles contain (or include) titanium oxide by a simple method comprising suspension polymerization. ) Can be produced with high efficiency.

本発明によれば、ビニル系モノマー中のカルボキシル基又はリン酸基が、ポリアルコキシチタネートオリゴマーのアルコキシド基と置換反応して化学的に結合するため、ポリアルコキシチタネートオリゴマーの加水分解性が制御でき、水系媒体中に容易にポリアルコキシチタネートオリゴマーを安定に分散させることができる。   According to the present invention, the carboxyl group or phosphate group in the vinyl-based monomer is chemically bonded to the alkoxide group of the polyalkoxy titanate oligomer by substitution reaction, so that the hydrolyzability of the polyalkoxy titanate oligomer can be controlled, The polyalkoxy titanate oligomer can be easily dispersed stably in the aqueous medium.

本発明に使用できる上記ビニル系モノマーとしては、カルボキシル基、リン酸基又は両方を有していれば特に限定されない。具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、2−メタクリロイロキシエチルコハク酸、2−アクリロイロキシエチルコハク酸、2−メタクリロイロキシエチルアシッドフォスフェート等が挙げられる。中でも、2−メタクリロイロキシエチルコハク酸、2−アクリロイロキシエチルコハク酸、2−メタクリロイロキシエチルアシッドフォスフェートが好ましい。これらビニル系モノマーは、1種もしくは2種以上組み合わせて使用できる。   The vinyl monomer that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it has a carboxyl group, a phosphate group, or both. Specifically, acrylic acid, methacrylic acid, 2-methacryloyloxyethyl succinic acid, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, 2-methacryloyloxyethyl acid phosphate and the like can be mentioned. Among these, 2-methacryloyloxyethyl succinic acid, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, and 2-methacryloyloxyethyl acid phosphate are preferable. These vinyl monomers can be used alone or in combination of two or more.

更に、上記以外の他のビニル系モノマーを、本発明の効果を阻害しない範囲で使用してもよい。他のビニル系モノマーとしては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン等のスチレン及びその誘導体、   Furthermore, you may use other vinylic monomers other than the above in the range which does not inhibit the effect of this invention. Examples of other vinyl monomers include styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, p-ethyl styrene, 2,4-dimethyl styrene, pn-butyl styrene, p-tert- Butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, p-methoxy styrene, p-phenyl styrene, p- Styrene such as chlorostyrene and 3,4-dichlorostyrene and derivatives thereof,

酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、
Vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl butyrate,
Methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate, 2-acrylate Chlorethyl, phenyl acrylate, methyl α-chloroacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate , Stearyl methacrylate, lauryl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl acrylate, diethyl methacrylate α- methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as aminoethyl,

アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル等のアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体、
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類、
N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物、ビニルナフタリン塩等が挙げられる。これら他のビニル系モノマーは、1種もしくは2種以上組み合わせて使用できる。
他のビニル系モノマー中でも、安価なスチレンやメタクリル酸メチル等が好ましい。
Acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, methacrylamide, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate,
Vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, methyl isopropenyl ketone,
Examples thereof include N-vinyl compounds such as N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, N-vinyl pyrrolidone, and vinyl naphthalene salts. These other vinyl monomers can be used alone or in combination of two or more.
Among other vinyl monomers, inexpensive styrene, methyl methacrylate and the like are preferable.

また、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ジビニルベンゼン等の2つ以上の官能基を持つモノマーを使用することで、架橋した重合体粒子を得ることも可能である。   Moreover, it is also possible to obtain crosslinked polymer particles by using a monomer having two or more functional groups such as ethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, and divinylbenzene.

なお、他のビニル系モノマーは、カルボキシル基、リン酸基又は両方を有するビニル系モノマー100重量部に対して、0〜1500重量部使用されることが好ましく、100〜1000重量部使用されることがより好ましい。
次に、ポリアルコキシチタンネートオリゴマーは、以下に示すような構造式のものが使用できる。
The other vinyl monomer is preferably used in an amount of 0 to 1500 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight, based on 100 parts by weight of the vinyl monomer having a carboxyl group, a phosphate group, or both. Is more preferable.
Next, a polyalkoxytitanate oligomer having a structural formula as shown below can be used.

上記式中、nは3〜15の整数であり、好ましくは3〜10の整数である。ここで、nが2以下の低分子量アルコキシチタネートは、官能基の加水分解が非常に高いために、モノマー滴中に安定に存在させることが難しく、また懸濁重合時に水系媒体に安定に懸濁できないので好ましくない。一方、nが16以上の場合、アルコキシチタネートの粘度が高く、懸濁重合時に水系媒体中に安定に懸濁し難いので好ましくない。   In said formula, n is an integer of 3-15, Preferably it is an integer of 3-10. Here, since the low molecular weight alkoxy titanate having n of 2 or less has a very high functional group hydrolysis, it is difficult to stably exist in the monomer droplets, and it is stably suspended in an aqueous medium during suspension polymerization. It is not preferable because it cannot be done. On the other hand, when n is 16 or more, the viscosity of alkoxy titanate is high, and it is not preferable because it is difficult to stably suspend in an aqueous medium during suspension polymerization.

Rはアルキル基であり、炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。具体的には、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチルが挙げられる。また、Rは同一又は異なっていてもよい。   R is an alkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Specific examples include methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, sec-butyl, and tert-butyl. R may be the same or different.

ポリアルコキシチタネートオリゴマーの具体例として、ポリメトキシチタネート、ポリエトキシチタネート、ポリプロポキシチタネート、ポリブトキシチタネート等のオリゴマーが挙げられる。これらの中でも、加水分解性が緩やかで、樹脂との相分離が良好であるポリプロポキシチタネートオリゴマー、ポリブトキシチタネートオリゴマーが好ましい。特に好ましいものは、n=3〜10のポリメトキシチタネートオリゴマー、ポリブトキシチタネートオリゴマーである。   Specific examples of the polyalkoxy titanate oligomer include oligomers such as polymethoxy titanate, polyethoxy titanate, polypropoxy titanate, and polybutoxy titanate. Among these, polypropoxy titanate oligomers and polybutoxy titanate oligomers which are moderately hydrolyzable and have good phase separation from the resin are preferable. Particularly preferred are polymethoxy titanate oligomers and polybutoxy titanate oligomers with n = 3-10.

ポリアルコキシチタネートオリゴマーは、n、R又は両方の異なるものを複数種混合して用いてもよい。   As the polyalkoxy titanate oligomer, a mixture of n, R, or different ones may be used.

ポリアルコキシチタネートオリゴマーの添加量は、ビニル系モノマー100重量部に対して、10〜120重量部が好ましく、更に好ましくは10〜100重量部である。10重量部未満の場合、酸化チタンを重合体粒子に含有させて得られる効果が乏しいため好ましくなく、また120重量部より多い場合、複合重合体粒子を安定に得ることができないため好ましくない。   The addition amount of the polyalkoxy titanate oligomer is preferably 10 to 120 parts by weight, more preferably 10 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the vinyl monomer. When the amount is less than 10 parts by weight, the effect obtained by incorporating titanium oxide into the polymer particles is poor, which is not preferable. When the amount is more than 120 parts by weight, the composite polymer particles cannot be stably obtained, which is not preferable.

また別の観点から、ビニル系モノマーの使用量は、ポリアルコキシチタネートオリゴマーのモル数に対し、2〜20倍モルであることが好ましく、2〜10倍モルであることが更に好ましい。より詳細には、例えば、上記の式(1)におけるn=10のポリブトキシチタネートオリゴマー1g(分子量2069)に対し、ビニル系モノマーが2−メタクリロイロキシエチルコハク酸(分子量230)の場合には、モノマーの使用量は、好ましくは0.22〜2.2g、更に好ましくは0.22〜1.1gとなる。ポリアルコキシチタネートオリゴマーのモル数に対し、2倍モルより少ないと、ポリアルコキシチタネートオリゴマーの加水分解性を制御する効果が小さく、水系媒体中に分散させることが困難である。20倍モルより多くても更なる効果は認められないため好ましくない。   Moreover, it is preferable that the usage-amount of a vinyl-type monomer is 2-20 times mole with respect to the mole number of a polyalkoxy titanate oligomer from another viewpoint, and it is still more preferable that it is 2-10 times mole. More specifically, for example, in the case where the vinyl monomer is 2-methacryloyloxyethyl succinic acid (molecular weight 230) with respect to 1 g (molecular weight 2069) of n = 10 polybutoxy titanate oligomer in the above formula (1). The amount of the monomer used is preferably 0.22 to 2.2 g, more preferably 0.22 to 1.1 g. When the amount is less than 2 times the number of moles of the polyalkoxy titanate oligomer, the effect of controlling the hydrolyzability of the polyalkoxy titanate oligomer is small, and it is difficult to disperse in the aqueous medium. Even if it is more than 20-fold mol, no further effect is observed, which is not preferable.

なお、チタン系以外の加水分解性アルコキシ金属化合物をビニル系モノマーに添加してもよい。具体的には、ポリアルコキシシランオリゴマー、ジルコニウムアルコキシド等が挙げられる。   A hydrolyzable alkoxy metal compound other than titanium may be added to the vinyl monomer. Specific examples include polyalkoxysilane oligomers and zirconium alkoxides.

ビニル系モノマーの重合には、重合開始剤が使用される。重合開始剤としては、通常、水系懸濁重合に用いられる油溶性の過酸化物系重合開始剤又はアゾ系重合開始剤が挙げられる。具体的には、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化オクタノイル、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、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、キュメンハイドロパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,3−ジメチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,3,3−トリメチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−イソプロピルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、(2−カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル、4,4’−アゾビス(4−シアノバレリン酸)、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート等のアゾ系開始剤が挙げられる。   A polymerization initiator is used for the polymerization of the vinyl monomer. Examples of the polymerization initiator include oil-soluble peroxide polymerization initiators and azo polymerization initiators that are usually used in aqueous suspension polymerization. Specific examples include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, octanoyl peroxide, orthochlorobenzoyl peroxide, orthomethoxybenzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, cumene hydroperoxide, cyclohexanone peroxide, t-butyl. Peroxide polymerization initiators such as hydroperoxide and diisopropylbenzene hydroperoxide, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2 '-Azobis (2,3-dimethylbutyronitrile), 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobis (2,3,3-trimethylbutyronitrile), 2, 2'-azobis (2-isopropylbuty Nitrile), 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, (2-carbamoylazo) isobutyronitrile, 4, Examples thereof include azo initiators such as 4′-azobis (4-cyanovaleric acid) and dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate.

この中でも、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル等が、重合開始剤の分解速度等の点で好ましい。   Among these, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, and the like are in terms of the decomposition rate of the polymerization initiator. Is preferable.

重合開始剤は、全ビニル系モノマー100重量部に対して、0.01〜10重量部用いるのが好ましく、更に好ましくは0.1〜5.0重量部である。重合開始剤が0.01重量部未満では、重合開始の機能を果たし難いので好ましくない。また、10重量部を超えて用いる場合は、コスト的に不経済的であるため好ましくない。   The polymerization initiator is preferably used in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total vinyl monomer. If the polymerization initiator is less than 0.01 parts by weight, it is difficult to achieve the polymerization initiation function, which is not preferable. Moreover, when using exceeding 10 weight part, since it is uneconomical in cost, it is unpreferable.

上記ビニル系モノマーと、ポリアルコキシチタネートオリゴマーと、重合開始剤と、その他の成分は、公知の方法により混合されてモノマー組成物とされる。   The vinyl monomer, polyalkoxy titanate oligomer, polymerization initiator, and other components are mixed by a known method to form a monomer composition.

次に、モノマー組成物を水系懸濁重合させるための水性媒体としては、水、又は水とアルコールのような水溶性溶媒との混合媒体が挙げられる。水性媒体の使用量は、懸濁粒子の安定化を図るために、通常、ビニル系モノマー及びポリアルコキシチタネートオリゴマーの合計100重量部に対して、100〜1000重量部である。   Next, examples of the aqueous medium for aqueous suspension polymerization of the monomer composition include water or a mixed medium of water and a water-soluble solvent such as alcohol. The amount of the aqueous medium used is usually 100 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight in total of the vinyl monomer and polyalkoxy titanate oligomer in order to stabilize the suspended particles.

また、水系での乳化粒子の発生を抑えるために、亜硝酸塩類、亜硫酸塩類、ハイドロキノン類、アスコルビン酸類、水溶性ビタミンB類、クエン酸、ポリフェノール類等の水溶性の重合禁止剤を用いてもよい。   In order to suppress the generation of emulsified particles in an aqueous system, water-soluble polymerization inhibitors such as nitrites, sulfites, hydroquinones, ascorbic acids, water-soluble vitamin Bs, citric acid, and polyphenols may be used. Good.

更に、必要に応じて水性媒体に懸濁安定剤を添加してもよい。懸濁安定剤としては、例えば、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛等のリン酸塩、ピロリン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム、ピロリン酸アルミニウム、ピロリン酸亜鉛等のピロリン酸塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、コロイダルシリカ等難水溶性無機化合物が挙げられる。この中でも第三リン酸カルシウムや複分解生成法によるピロリン酸マグネシウムやピロリン酸カルシウム、コロイダルシリカは、重合体粒子を安定して得ることが可能であるため好ましい。   Furthermore, you may add a suspension stabilizer to an aqueous medium as needed. Examples of the suspension stabilizer include phosphates such as calcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate and zinc phosphate, pyrophosphates such as calcium pyrophosphate, magnesium pyrophosphate, aluminum pyrophosphate and zinc pyrophosphate, calcium carbonate Examples thereof include poorly water-soluble inorganic compounds such as magnesium carbonate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate, and colloidal silica. Among these, tricalcium phosphate, magnesium pyrophosphate, calcium pyrophosphate, and colloidal silica produced by the metathesis method are preferable because polymer particles can be stably obtained.

懸濁安定剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよいが、得られる重合体粒子の粒子径と重合時の分散安定性を考慮して、その種類の選択や使用量を適宜調整して使用される。通常、懸濁安定剤の添加量は、重合性ビニル系モノマー100重量部に対して0.5〜15重量部である。   Suspension stabilizers may be used singly or in combination of two or more. However, in consideration of the particle diameter of the obtained polymer particles and dispersion stability during polymerization, the type of the suspension stabilizer and the amount used are appropriately determined. Used by adjusting. Usually, the addition amount of the suspension stabilizer is 0.5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable vinyl monomer.

また、上記懸濁安定剤と、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性イオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等の界面活性剤とを併用することも可能である。   The suspension stabilizer can be used in combination with a surfactant such as an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, and a nonionic surfactant.

アニオン性界面活性剤としては、例えば、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油カリ等の脂肪酸油、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム等のアルキル硫酸エステル塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等が挙げられる。   Examples of the anionic surfactant include fatty acid oils such as sodium oleate and castor oil potassium, alkyl sulfate salts such as sodium lauryl sulfate and ammonium lauryl sulfate, alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate, and alkylnaphthalene sulfone. Acid salts, alkane sulfonates, dialkyl sulfosuccinates, alkyl phosphate esters, naphthalene sulfonate formalin condensates, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfates, polyoxyethylene alkyl sulfates and the like.

ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレン−オキシプロピレンブロックポリマー等が挙げられる。   Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxysorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, glycerin fatty acid ester, oxy Examples include ethylene-oxypropylene block polymers.

カチオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等の第四級アンモニウム塩等が挙げられる。   Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts such as laurylamine acetate and stearylamine acetate, and quaternary ammonium salts such as lauryltrimethylammonium chloride.

両性イオン界面活性剤としては、ラウリルジメチルアミンオキサイドや、リン酸エステル系又は亜リン酸エステル系界面活性剤が挙げられる。   Examples of the zwitterionic surfactant include lauryl dimethylamine oxide and phosphate ester or phosphite ester surfactants.

界面活性剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよいが、得られる重合体粒子の粒子径と重合時の分散安定性を考慮して、その種類の選択や使用量を適宜調整して使用される。通常、界面活性剤の添加量は、水性媒体100重量部に対して0.001〜0.1重量部である。
このようにして調整された水性媒体にモノマー組成物を添加して、水系懸濁重合を行う。
Surfactants may be used singly or in combination of two or more, but in consideration of the particle diameter of the resulting polymer particles and dispersion stability during polymerization, the selection of the type and the amount used are appropriately adjusted. Used. Usually, the addition amount of the surfactant is 0.001 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aqueous medium.
The monomer composition is added to the aqueous medium thus prepared, and aqueous suspension polymerization is performed.

モノマー組成物の分散方法として、例えば、水性媒体中にモノマー組成物を直接添加し、プロペラ翼等の攪拌力によりモノマー滴として水性媒体に分散させる方法、ローターとステーターから構成される高せん断力を利用する分散機であるホモミキサー、もしくは超音波分散機等を用いて分散させる方法等が挙げられる。この内、マイクロフルイダイザー、ナノマイザー等のモノマー液滴同士の衝突や機壁への衝突力を利用した高圧型分散機やMPG(マイクロポーラスガラス)多孔膜を通してモノマー組成物を水性媒体中に圧入させる等の方法によって分散させれば、粒子径をより均一にそろえられるので好ましい。   As a method for dispersing the monomer composition, for example, a method in which the monomer composition is directly added to an aqueous medium and dispersed in the aqueous medium as monomer droplets by a stirring force of a propeller blade or the like, a high shear force composed of a rotor and a stator is used. Examples thereof include a method of dispersing using a homomixer that is a dispersing machine to be used, an ultrasonic dispersing machine, or the like. Among these, the monomer composition is pressed into an aqueous medium through a high-pressure type disperser or MPG (microporous glass) porous film using collision of monomer droplets such as microfluidizer and nanomizer and collision force to the machine wall. It is preferable to disperse by the above method because the particle diameters can be made more uniform.

次いで、モノマー組成物が球状のモノマー滴として分散された水性媒体を、加熱することにより懸濁重合を開始させる。重合反応中は、水性媒体を攪拌するのが好ましく、その攪拌は例えば、モノマー滴の浮上や重合後の粒子の沈降を防止できる程度に緩く行えばよい。   Next, suspension polymerization is initiated by heating the aqueous medium in which the monomer composition is dispersed as spherical monomer droplets. During the polymerization reaction, it is preferable to stir the aqueous medium. For example, the stirring may be performed so gently that the droplets of the monomer and the particles after polymerization are prevented from being settled.

懸濁重合において、重合温度は30〜100℃程度にするのが好ましく、更に好ましくは、40〜80℃程度である。そしてこの重合温度を保持する時間としては、0.1〜20時間程度が好ましい。   In the suspension polymerization, the polymerization temperature is preferably about 30 to 100 ° C, more preferably about 40 to 80 ° C. The time for maintaining this polymerization temperature is preferably about 0.1 to 20 hours.

ポリアルコキシチタネートオリゴマーは、水系懸濁重合時に縮合して酸化チタンに変換され、重合体粒子の内部で微細かつ均一に分散される。その結果、本発明の複合重合体粒子を得ることができる。   The polyalkoxy titanate oligomer is condensed and converted to titanium oxide during aqueous suspension polymerization, and is finely and uniformly dispersed inside the polymer particles. As a result, the composite polymer particles of the present invention can be obtained.

更に、重合反応後、ポリアルコキシチタネートオリゴマーが残存する場合は、その縮合を、酸触媒や塩基触媒を水性媒体に添加することで促進させてもよい。   Furthermore, when a polyalkoxy titanate oligomer remains after the polymerization reaction, the condensation may be promoted by adding an acid catalyst or a base catalyst to the aqueous medium.

酸触媒及び塩基触媒としては、塩酸、硫酸、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、硝酸アンモニウム等を用いることができる。なお、製造容器が鋼製やステンレス製である場合、腐食等の面から、塩基性の水酸化ナトリウムやアンモニア等が好ましい。触媒の添加量は、ポリアルコキシチタネートオリゴマー100重量部に対して、0.01〜30重量部が好ましく、より好ましくは1〜15重量部である。   As the acid catalyst and the base catalyst, hydrochloric acid, sulfuric acid, ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium nitrate and the like can be used. When the production container is made of steel or stainless steel, basic sodium hydroxide, ammonia, or the like is preferable from the viewpoint of corrosion or the like. The addition amount of the catalyst is preferably 0.01 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyalkoxy titanate oligomer.

懸濁重合及び、更に必要に応じて酸触媒又は塩基性触媒による縮合工程を経た後、懸濁安定剤を塩酸等により分解し、無機複合重合体粒子を吸引ろ過、遠心脱水、遠心分離、加圧脱水等の方法により含水ケーキとして分離し、更に、得られた含水ケーキを水洗し、乾燥して複合重合体粒子を単離してもよい。   After suspension polymerization and, if necessary, a condensation step with an acid catalyst or a basic catalyst, the suspension stabilizer is decomposed with hydrochloric acid or the like, and the inorganic composite polymer particles are suction filtered, centrifuged, dehydrated, centrifuged, and added. The hydrous cake may be separated by a method such as pressure dehydration, and the obtained hydrous cake may be washed with water and dried to isolate the composite polymer particles.

本発明の複合重合体粒子は、大きさ及び形状は特に限定されない。上記方法によれば、例えば、1〜100μmの平均粒子直径の粒子を得ることができる。なお、平均粒子直径の調整は、モノマー組成物と水との混合条件、懸濁安定剤や界面活性剤等の添加量及び上記攪拌機の攪拌条件、分散条件を調整することで可能である。   The size and shape of the composite polymer particles of the present invention are not particularly limited. According to the above method, for example, particles having an average particle diameter of 1 to 100 μm can be obtained. The average particle diameter can be adjusted by adjusting the mixing conditions of the monomer composition and water, the addition amount of a suspension stabilizer, a surfactant and the like, the stirring conditions of the agitator, and the dispersion conditions.

本発明によれば、粒子の内部に、例えば、0.1μm以下の粒子径の酸化チタンが分散した複合重合体粒子を得ることができる。また、粒子内部で酸化チタンが微分散しているので、高い透明性を有し、光の透過性が高いという性質を有している。そのため、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、紙、歯科材料、アンチブロッキング剤、光拡散剤、樹脂改質剤等の一般工業分野への使用が可能である。   According to the present invention, composite polymer particles in which, for example, titanium oxide having a particle diameter of 0.1 μm or less is dispersed inside the particles can be obtained. In addition, since titanium oxide is finely dispersed inside the particles, it has high transparency and high light transmission properties. Therefore, LCD spacers, surface modifiers for silver salt films, film modifiers for magnetic tapes, thermal paper running stabilizers, etc., in the electronics industry, paints, inks, adhesives, etc. for rheology control agents, matting agents, etc. Used in chemical fields, medical fields such as antigen-antibody reaction test particles, cosmetics fields such as slip agents and extender pigments, general industrial fields such as paper, dental materials, anti-blocking agents, light diffusing agents, and resin modifiers. Is possible.

次に、実施例によって本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの記載によって拘束されるものではない。
複合重合体粒子の平均粒子直径、無機粒子の含有率、複合重合体粒子内での無機粒子の分散状態については以下の方法で測定した。
EXAMPLES Next, although an Example further demonstrates this invention in detail, this invention is not restrained by these description.
The average particle diameter of the composite polymer particles, the content of the inorganic particles, and the dispersion state of the inorganic particles in the composite polymer particles were measured by the following methods.

(平均粒子直径の測定方法)
孔径50〜280μmの細孔に電解質溶液を満たし、当該電解質溶液を粒子が通過する際の電界質溶液の導電率変化から体積を求め、平均粒子直径を計算する。具体的には、測定した平均粒子直径は、ベックマンコールター社製のコールターマルチザイザーIIによって測定した体積平均粒子径である。なお、測定に際してはCoulter Electronics Limited発行のREFERENCE MANUAL FOR THE COULTER MULTISIZER(1987)に従って、測定する粒子の粒子径に適合した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。
(Measurement method of average particle diameter)
The electrolyte solution is filled in pores having a pore diameter of 50 to 280 μm, the volume is obtained from the change in conductivity of the electrolyte solution when the particles pass through the electrolyte solution, and the average particle diameter is calculated. Specifically, the measured average particle diameter is a volume average particle diameter measured with a Coulter Multisizer II manufactured by Beckman Coulter. In the measurement, calibration is performed using an aperture suitable for the particle diameter of the particle to be measured according to REFERENCE MANUAL FOR THE COULTER MULTISIZER (1987) issued by Coulter Electronics Limited.

具体的には、市販のガラス製の試験管に粒子0.1gと0.1%ノニオン系界面活性剤溶液10mlを投入し、ヤマト科学社製タッチミキサー TOUCHMIXER MT−31で2秒間混合した後試験管を市販の超音洗浄機であるヴェルヴォクリーア社製ULTRASONIC CLEANER VS−150を用いて10秒間予備分散させ、これを本体備え付けの、ISOTON2(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2本体にアパチャーサイズ、Current,Gain,PolarityをCoulterElectronics Limited発行のREFERENCE MANUAL FOR THE COULTER MULTISIZER(1987)に従って入力し、manualで測定する。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、粒子を10万個測定した点で測定を終了する。   Specifically, 0.1 g of particles and 10 ml of 0.1% nonionic surfactant solution were put into a commercially available glass test tube, mixed for 2 seconds with a touch mixer TOUCHMIXER MT-31 manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd., and then tested. The tube was pre-dispersed for 10 seconds using a commercially available ultrasonic cleaner, ULTRASONIC CLEANER VS-150, manufactured by VervoCrea, and this was filled with ISOTON 2 (manufactured by Beckman Coulter, Inc .: electrolyte for measurement) equipped with the main body. In a beaker, drop gently with a dropper while stirring gently, and adjust the reading of the densitometer on the main screen to about 10%. Next, the aperture size, Current, Gain, and Polarity are input to the Multisizer 2 body according to REFERENCE MANUAL FOR THE MULTILIZER MULTISIZER (1987) issued by Coulter Electronics Limited, and measured manually. During the measurement, the beaker is stirred gently to the extent that bubbles do not enter, and the measurement is terminated when 100,000 particles are measured.

(無機粒子の含有率)
TG/DTA6200(セイコーインスツルメンツ社製)を用いて、アルミ製オーブン容器(セイコーインスツルメンツ社製)に試料を約0.02g秤量し、TG/DTA6200のオートサンプラーにセットした。5℃/分で昇温を行い、空気雰囲気下、室温(約25℃)から500℃までの示差熱分析を行った。上記操作により得られたグラフ(縦軸:温度、横軸:時間)より、500℃にて、残存する重量を粒子が含有する無機粒子の量とする。
(Inorganic particle content)
Using TG / DTA6200 (manufactured by Seiko Instruments Inc.), about 0.02 g of the sample was weighed in an aluminum oven container (manufactured by Seiko Instruments Inc.) and set in an autosampler of TG / DTA6200. The temperature was raised at 5 ° C./min, and a differential thermal analysis was performed from room temperature (about 25 ° C.) to 500 ° C. in an air atmosphere. From the graph (vertical axis: temperature, horizontal axis: time) obtained by the above operation, the remaining weight is defined as the amount of inorganic particles contained in the particles at 500 ° C.

(複合重合体粒子内での無機粒子の分散状態)
エポキシ樹脂に本発明により得られた複合重合体粒子を埋設し、超薄切片を作成しTEM(透過型電子顕微鏡)にて、断面を観察した。
(Dispersion state of inorganic particles in composite polymer particles)
The composite polymer particles obtained by the present invention were embedded in an epoxy resin, an ultrathin section was prepared, and the cross section was observed with a TEM (transmission electron microscope).

実施例1
水200gに対し、懸濁安定剤として複分解法によるピロリン酸マグネシウム5gを混合させた分散媒を、500mlセパラブルフラスコに入れ、界面活性剤としてラウリル硫酸ナトリウム0.04g、水溶性重合禁止剤として亜硝酸ナトリウム0.02gを前記分散媒に溶解させて水系媒体を調製した。
Example 1
A dispersion medium in which 5 g of magnesium pyrophosphate by metathesis method is mixed with 200 g of water as a suspension stabilizer is placed in a 500 ml separable flask, 0.04 g of sodium lauryl sulfate as a surfactant, and sub-aqueous as a water-soluble polymerization inhibitor. An aqueous medium was prepared by dissolving 0.02 g of sodium nitrate in the dispersion medium.

別途、単官能性のビニル系モノマーとしてメタクリル酸メチル35g、2−メタクリロイロキシエチルコハク酸5g、ポリアルコキシチタネートオリゴマー(日本曹達社製 有機チタネート 商品名B−10:上記構造式中RはC49、n=10、分子量2069)10g、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.25gを均一に溶解してなるモノマー組成物を調製した。 Separately, as a monofunctional vinyl monomer, 35 g of methyl methacrylate, 5 g of 2-methacryloyloxyethyl succinic acid, polyalkoxy titanate oligomer (Organic titanate manufactured by Nippon Soda Co., Ltd., trade name B-10: R in the above structural formula is C 4 A monomer composition was prepared by uniformly dissolving H 9 , n = 10, molecular weight 2069) 10 g, and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) 0.25 g as a polymerization initiator.

ポリアルコキシチタネートオリゴマーのモル数は、4.8×10-3であり、2−メタクリロイロキシエチルコハク酸のモル数は、2.17×10-2であった。 The number of moles of the polyalkoxy titanate oligomer was 4.8 × 10 −3 , and the number of moles of 2-methacryloyloxyethyl succinic acid was 2.17 × 10 −2 .

このモノマー組成物を上記水系媒体に加えて、ホモミキサー(IKA社製:ULTRA TURRAX T−25)にて8000rpmで約10秒間攪拌して、モノマー組成物を微分散した。セパラブルフラスコに撹拌翼、温度計及び還流冷却器を取り付け、窒素置換後、60℃の恒温水槽(ウォーターバス)中に設置した。セパラブルフラスコ内を撹拌速度200rpmで攪拌を継続させ、セパラブルフラスコ内のモノマー組成物を加えた分散媒の温度が60℃になってから10時間懸濁重合を行うことで重合性ビニル系モノマーを重合させ、次いで80℃にて8時間反応を継続した。   This monomer composition was added to the aqueous medium, and stirred at 8000 rpm for about 10 seconds with a homomixer (manufactured by IKA: ULTRA TURRAX T-25) to finely disperse the monomer composition. A separable flask, a thermometer and a reflux condenser were attached to the separable flask, and after replacing with nitrogen, it was placed in a constant temperature water bath (water bath) at 60 ° C. Stirring is continued in the separable flask at a stirring speed of 200 rpm, and the polymerizable vinyl monomer is subjected to suspension polymerization for 10 hours after the temperature of the dispersion medium added with the monomer composition in the separable flask reaches 60 ° C. And then the reaction was continued at 80 ° C. for 8 hours.

次いで、セパラブルフラスコを恒温水槽より取り出し、セパラブルフラスコ内を攪拌しながらセパラブルフラスコ内の反応液を室温まで冷却し、スラリーのpHが2程度になるまで塩酸を添加して懸濁安定剤を分解し、複合重合体粒子を得た。   Next, the separable flask is taken out from the constant temperature water bath, the reaction liquid in the separable flask is cooled to room temperature while stirring the separable flask, and hydrochloric acid is added until the pH of the slurry becomes about 2 to obtain a suspension stabilizer. Was decomposed to obtain composite polymer particles.

得られた粒子を、濾紙を用いたブフナー漏斗で吸引濾過し、5Lのイオン交換水で洗浄し懸濁安定剤を除去し、乾燥させることで目的の粒子を取り出した。   The obtained particles were suction filtered with a Buchner funnel using filter paper, washed with 5 L of ion exchange water to remove the suspension stabilizer, and dried to take out the target particles.

得られた複合重合体粒子の平均粒子直径は5.8μm、無機物の含有率は7.8重量%であった。また、この粒子のTEM写真を図1及び2に示す。図2は、図1の拡大写真である。図1及び2により、無機粒子は複合重合体粒子内部に均一に分散され、その粒子径は0.1μmよりも小さいことが観察できた。   The obtained composite polymer particles had an average particle diameter of 5.8 μm and an inorganic content of 7.8% by weight. Moreover, the TEM photograph of this particle | grain is shown to FIG. FIG. 2 is an enlarged photograph of FIG. 1 and 2, it was observed that the inorganic particles were uniformly dispersed inside the composite polymer particles, and the particle diameter was smaller than 0.1 μm.

実施例2
実施例1において、メタクリル酸メチルを25g、ポリアルコキシチタネートオリゴマーを20g、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.15gに変更したこと以外は同様の方法で複合重合体粒子を得た。
Example 2
A composite polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 25 g of methyl methacrylate, 20 g of polyalkoxy titanate oligomer, and 0.12 g of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were changed. Particles were obtained.

ポリアルコキシチタネートオリゴマーのモル数は、9.67×10-3であり、2−メタクリロイロキシエチルコハク酸のモル数は、2.17×10-2であった。 The number of moles of the polyalkoxy titanate oligomer was 9.67 × 10 −3 , and the number of moles of 2-methacryloyloxyethyl succinic acid was 2.17 × 10 −2 .

得られた複合重合体粒子の平均粒子直径は16.3μm、無機粒子の含有率は18.7%であった。また、この粒子のTEM観察により、実施例1と同様に無機粒子は粒子内部に均一に分散され、その粒子径は0.1μmよりも小さいことが観察できた。   The average particle diameter of the obtained composite polymer particles was 16.3 μm, and the content of inorganic particles was 18.7%. Further, by TEM observation of the particles, it was observed that the inorganic particles were uniformly dispersed inside the particles as in Example 1, and the particle diameter was smaller than 0.1 μm.

実施例3
ポリアルコキシチタネートオリゴマーとして有機チタネート(商品名B−4 日本曹達社製:上記構造式中RはC49、n=7、分子量906)を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で複合重合体粒子を得た。
Example 3
The same method as in Example 1 except that organic titanate (trade name B-4 manufactured by Nippon Soda Co., Ltd .: R is C 4 H 9 , n = 7, molecular weight 906) was used as the polyalkoxy titanate oligomer. Thus, composite polymer particles were obtained.

ポリアルコキシチタネートオリゴマーのモル数は、5.52×10-3であり、2−メタクリロイロキシエチルコハク酸のモル数は、2.17×10-2であった。 The number of moles of the polyalkoxy titanate oligomer was 5.52 × 10 −3 , and the number of moles of 2-methacryloyloxyethyl succinic acid was 2.17 × 10 −2 .

得られた無機複合重合体粒子の平均粒子直径は6.4μm、無機粒子の含有率は7.1%であった。また、この粒子のTEM観察により、実施例1と同様に無機粒子は粒子内部に均一に分散され、その粒子径は0.1μmよりも小さいことが観察できた。   The average particle diameter of the obtained inorganic composite polymer particles was 6.4 μm, and the content of inorganic particles was 7.1%. Further, by TEM observation of the particles, it was observed that the inorganic particles were uniformly dispersed inside the particles as in Example 1, and the particle diameter was smaller than 0.1 μm.

実施例4
2−メタクリロイロキシエチルコハク酸にかえ、2−メタクリロイロキシエチルアシッドフォスフェート(分子量186)を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で複合重合体粒子を得た。
Example 4
Composite polymer particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that 2-methacryloyloxyethyl acid phosphate (molecular weight 186) was used instead of 2-methacryloyloxyethyl succinic acid.

ポリアルコキシチタネートオリゴマーのモル数は、5.52×10-3であり、2−メタクリロイロキシエチルアシッドフォスフェートのモル数は、2.69×10-2であった。 The number of moles of the polyalkoxy titanate oligomer was 5.52 × 10 −3 , and the number of moles of 2-methacryloyloxyethyl acid phosphate was 2.69 × 10 −2 .

得られた無機複合重合体粒子の平均粒子直径は28.9μm、無機粒子の含有率は7.9%であった。また、この粒子のTEM観察により、実施例1と同様に無機粒子は粒子内部に均一に分散され、その粒子径は0.1μmよりも小さいことが観察できた。   The average particle diameter of the obtained inorganic composite polymer particles was 28.9 μm, and the content of inorganic particles was 7.9%. Further, by TEM observation of the particles, it was observed that the inorganic particles were uniformly dispersed inside the particles as in Example 1, and the particle diameter was smaller than 0.1 μm.

比較例1
ポリアルコキシチタネートオリゴマーの代わりに、テトラプロポキシチタネートを用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で粒子の試作を検討したが、モノマー組成物を水200gに対し、懸濁安定剤として複分解法によるピロリン酸マグネシウム5gを混合させた分散媒に懸濁させた段階で、テトラプロポキシチタネートの加水分解によるオイル状物が生成し、油滴を分散させることができず微粒子化が不可能であった。
Comparative Example 1
Except that tetrapropoxy titanate was used instead of polyalkoxy titanate oligomer, the trial production of the particles was examined in the same manner as in Example 1. However, the metathesis method was performed using 200 g of the monomer composition as a suspension stabilizer for 200 g of water. At the stage of suspending in a dispersion medium mixed with 5 g of magnesium pyrophosphate, an oily product was generated by hydrolysis of tetrapropoxy titanate, and oil droplets could not be dispersed, making fine particles impossible. .

比較例2
実施例1において、2−メタクリロイロキシエチルコハク酸を使用しないこと以外は同様の条件にて、微粒子化を検討したが、モノマー混合物を、水200gに対し懸濁安定剤として複分解法によるピロリン酸マグネシウム5gを混合させた分散媒に懸濁させた段階で、テトラプロポキシチタネートの加水分解によるオイル状物が生成し、油滴を分散させることができず微粒子化が不可能であった。
Comparative Example 2
In Example 1, microparticulation was examined under the same conditions except that 2-methacryloyloxyethyl succinic acid was not used. However, pyrophosphoric acid by metathesis method was used with the monomer mixture as a suspension stabilizer for 200 g of water. At the stage of suspending in a dispersion medium mixed with 5 g of magnesium, an oily product was produced by hydrolysis of tetrapropoxytitanate, and the oil droplets could not be dispersed, making it impossible to make fine particles.

比較例3
水200gに対し、懸濁安定剤として複分解法によるピロリン酸マグネシウム5gを混合させた分散媒を、500mlセパラブルフラスコに入れ、界面活性剤としてラウリル硫酸ナトリウム0.04g、水溶性重合禁止剤として亜硝酸ナトリウム0.02gを前記分散媒に溶解させて水系媒体を調製した。
Comparative Example 3
A dispersion medium in which 5 g of magnesium pyrophosphate by metathesis method is mixed with 200 g of water as a suspension stabilizer is placed in a 500 ml separable flask, 0.04 g of sodium lauryl sulfate as a surfactant, and sub-aqueous as a water-soluble polymerization inhibitor. An aqueous medium was prepared by dissolving 0.02 g of sodium nitrate in the dispersion medium.

別途、単官能性のビニル系モノマーとしてメタクリル酸メチル35g、エチレングリコールジメタクリレート5g、表面を疎水化処理した二酸化チタン10g(粒子径0.3μm)、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.25gを均一に溶解してなるモノマー組成物を調製した。   Separately, 35 g of methyl methacrylate as monofunctional vinyl monomer, 5 g of ethylene glycol dimethacrylate, 10 g of titanium dioxide hydrophobized on the surface (particle diameter 0.3 μm), 2,2′-azobis (2 , 4-dimethylvaleronitrile), a monomer composition prepared by uniformly dissolving 0.25 g.

このモノマー組成物を実施例1と同様にして懸濁重合させ複合重合体粒子を得た。
得られた複合重合体粒子の平均粒子直径は7.8μm、無機粒子の含有率は20重量%であった。
This monomer composition was subjected to suspension polymerization in the same manner as in Example 1 to obtain composite polymer particles.
The resulting composite polymer particles had an average particle diameter of 7.8 μm and an inorganic particle content of 20% by weight.

実施例5
実施例1及び比較例3で得られた複合重合体粒子、無機粒子を含まない市販のアクリル系球状微粒子(積水化成品工業社製:商品名テクポリマーMBX−8、平均粒子径8μm)3重量部を、メタクリル酸メチル樹脂(住友化学社製MG−5)100重量部にそれぞれ添加し、混練後、押出機に供給してマスターペレットを得た。
Example 5
3 weights of composite polymer particles obtained in Example 1 and Comparative Example 3 and commercially available acrylic spherical fine particles not containing inorganic particles (manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd .: trade name Techpolymer MBX-8, average particle size 8 μm) Parts were added to 100 parts by weight of methyl methacrylate resin (MG-5 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), kneaded, and then supplied to an extruder to obtain master pellets.

得られたペレットを射出成形機に供給して成形することで、長さ100mm、幅50mm、厚さ2mmの成形品を得た。得られた成形体の全光線透過率及びヘイズを日本電色社製濁度計(商品名NDH200、規格JIS K7316)により測定した。得られた結果を表1に示した。   The obtained pellets were supplied to an injection molding machine and molded to obtain a molded product having a length of 100 mm, a width of 50 mm, and a thickness of 2 mm. The total light transmittance and haze of the obtained molded product were measured with a turbidimeter (trade name NDH200, standard JIS K7316) manufactured by Nippon Denshoku. The obtained results are shown in Table 1.

表1より、本発明の複合重合体粒子は、無機粒子が重合体粒子中に分散しているため、光の透過性が高いことがわかる。そのため、透明樹脂に分散させれば、樹脂に光拡散性を付与できる。   From Table 1, it can be seen that the composite polymer particles of the present invention have high light permeability because the inorganic particles are dispersed in the polymer particles. Therefore, if it is dispersed in a transparent resin, light diffusibility can be imparted to the resin.

本発明の複合重合体粒子は、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、紙、歯科材料、アンチブロッキング剤、光拡散剤、樹脂改質剤等の一般工業分野へ使用可能である。   The composite polymer particles of the present invention are used in the electronic industry fields such as LCD spacers, surface modifiers for silver salt films, film modifiers for magnetic tapes, thermal paper running stabilizers, paints such as rheology control agents and matting agents.・ Chemical field such as ink and adhesive, medical field such as antigen-antibody reaction test particles, cosmetic field such as slip agent and extender pigment, paper, dental material, anti-blocking agent, light diffusing agent, resin modifier, etc. It can be used in general industrial fields.

実施例1の複合重合体粒子のTEM写真である。2 is a TEM photograph of composite polymer particles of Example 1. FIG. 図1の拡大写真である。It is an enlarged photograph of FIG.

Claims (4)

カルボキシル基、リン酸基又は両方を有するビニル系モノマーを含むビニル系モノマー100重量部と、下記式(1)
(式中、nは3〜15の整数、Rはアルキル基である)
で示されるポリアルコキシチタネートオリゴマー10〜120重量部と、重合開始剤とを混合してモノマー組成物を得る工程と、該モノマー組成物中の前記ビニル系モノマーを、懸濁安定剤の存在下で、水系懸濁重合させることで、前記ポリアルコキシチタネートオリゴマーに由来する酸化チタンが分散した複合重合体粒子を得る工程とからなる複合重合体粒子の製造方法。
100 parts by weight of a vinyl monomer containing a vinyl monomer having a carboxyl group, a phosphate group or both, and the following formula (1)
(In the formula, n is an integer of 3 to 15, and R is an alkyl group)
And a step of mixing a polymerization initiator with 10 to 120 parts by weight of a polyalkoxy titanate oligomer represented by the following, and the vinyl monomer in the monomer composition in the presence of a suspension stabilizer. And a step of obtaining composite polymer particles in which titanium oxide derived from the polyalkoxytitanate oligomer is dispersed by aqueous suspension polymerization.
前記nが3〜10の整数であり、前記RがC1〜C10のアルキル基である請求項1に記載の複合重合体粒子の製造方法。   The method for producing composite polymer particles according to claim 1, wherein n is an integer of 3 to 10, and R is a C1 to C10 alkyl group. 前記ビニル系モノマーが、前記ポリアルコキシチタネートオリゴマーに対し、2〜10倍モル使用される請求項1又は2に記載の複合重合体粒子の製造方法。   3. The method for producing composite polymer particles according to claim 1, wherein the vinyl monomer is used in an amount of 2 to 10 moles relative to the polyalkoxy titanate oligomer. 請求項1〜3のいずれか1つに記載の方法により得られた複合重合体粒子。 Composite polymer particles obtained by the method according to claim 1.
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