JP2011168632A - Crosslinked polymer fine particle and method for producing the same - Google Patents

Crosslinked polymer fine particle and method for producing the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide crosslinked polymer fine particles having an average particle size of micrometer size and narrow particle size distribution, sufficiently crosslinked, and excellent in solvent resistance and heat resistance, and a method for producing the same. <P>SOLUTION: The crosslinked polymer fine particles are provided, which (α) comprise a vinyl-based copolymer including 0.5 mass% or more of a structural unit derived from a hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a) and 10 mass% or more of a structural unit derived from a hydrophobic monofunctional vinyl monomer (b) having water solubility at 20°C of 1.0 g/100 mL or less, (β) are crosslinked by the hydrolytic condensation reaction of the hydrolyzable silyl group, and (γ) have an average particle size of 0.7-8 μm. The method for producing the crosslinked polymer fine particles is also provided, in which polymer fine particles are produced by polymerizing the vinyl monomer (a) and the hydrophobic vinyl monomer (b) in the presence of a dispersion stabilizer in a hydrophilic solvent which dissolves vinyl monomers and the dispersion stabilizer but does not dissolve the vinyl-based copolymer produced, and then the crosslinked polymer fine particles are produced by performing the hydrolytic condensation reaction of at least a part of the hydrolyzable silyl groups in the vinyl-based copolymer during or after the polymerization of the vinyl monomers. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、架橋重合体微粒子およびその製造方法に関する。より詳細には、本発明は、粒度分布が狭くて粒径の均一なミクロンサイズの粒径を有し、耐熱性および耐溶剤性に優れる架橋重合体微粒子および当該架橋重合体微粒子を凝集物などを生ずることなく安定に生産性良く製造する方法に関する。   The present invention relates to a crosslinked polymer fine particle and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a crosslinked polymer fine particle having a narrow particle size distribution and a uniform micron-sized particle size, excellent in heat resistance and solvent resistance, and the crosslinked polymer fine particle as an aggregate. The present invention relates to a method for producing a product stably and with good productivity.

ミクロンサイズの重合体微粒子は、光拡散、アンチグレア(艶消し)、アンチブロッキング、スペーサーなどの用途に使用される。光拡散用途としては、液晶ディスプレー用の拡散板や拡散フィルム、照明装置、特にLED照明装置用の拡散カバーなどが挙げられる。
これらの用途において、重合体微粒子は、有機溶剤に分散して塗工されたり、高温下で溶融させた樹脂に混練されることが多く、高度な耐溶剤性、耐熱性が要求される。また、上記用途では、より高度な性能、品質を得るために、より粒度分布の狭いサイズの揃った重合体微粒子が求められている。
Micron-sized polymer fine particles are used for applications such as light diffusion, antiglare (matte), antiblocking, and spacers. Examples of the light diffusion application include a diffusion plate and a diffusion film for a liquid crystal display, an illumination device, particularly a diffusion cover for an LED illumination device.
In these applications, the polymer fine particles are often coated by being dispersed in an organic solvent or kneaded into a resin melted at a high temperature, so that high solvent resistance and heat resistance are required. Further, in the above applications, polymer fine particles having a narrower particle size distribution and a uniform size are required in order to obtain higher performance and quality.

粒度分布の狭いミクロンサイズの重合体微粒子の製造方法としては、分散安定剤の存在下に、ビニル単量体を溶解するが、生成する重合体を実質的に溶解しない溶媒中で重合を行う分散重合法が知られている。しかし、分散重合法は均相系から重合体を析出させる重合方法であることにより、ビニル単量体として2個以上のビニル基を有する架橋性のビニル単量体を使用すると重合体の凝集物が生成しやすく、そのため2個以上のビニル基を有する架橋性のビニル単量体の使用量に限界があり、架橋密度が高くて耐溶剤性や耐熱性に優れる重合体微粒子を製造することは困難である。   As a method for producing micron-sized polymer fine particles having a narrow particle size distribution, dispersion is carried out in a solvent that dissolves the vinyl monomer in the presence of a dispersion stabilizer but does not substantially dissolve the resulting polymer. Polymerization methods are known. However, the dispersion polymerization method is a polymerization method in which a polymer is precipitated from a homogenous system. When a crosslinkable vinyl monomer having two or more vinyl groups is used as a vinyl monomer, the polymer aggregates Therefore, there is a limit to the amount of a crosslinkable vinyl monomer having two or more vinyl groups, and it is possible to produce polymer fine particles having a high crosslinking density and excellent solvent resistance and heat resistance. Have difficulty.

ミクロンサイズで粒度分布が狭く、かつ架橋密度の高い重合体微粒子を得る方法としては、懸濁重合法により架橋密度の高い重合体微粒子を製造し分級する方法、粒度分布の狭い非架橋重合体微粒子に架橋性ビニル単量体を吸収、膨潤させた後に重合させるシード膨潤重合法が用いられている。しかしこれらの方法は、長時間の煩雑な製造工程を必要とし、収率も低いことから、得られた重合体微粒子は極めて高価になるという問題がある。   Micron-size, narrow particle size distribution and high cross-linking polymer fine particles can be obtained by the method of producing and classifying polymer fine particles with high cross-linking density by suspension polymerization method, non-cross-linked polymer fine particles with narrow particle size distribution. A seed swelling polymerization method is used in which a crosslinkable vinyl monomer is absorbed and swollen and then polymerized. However, these methods require a complicated manufacturing process for a long time and have a low yield, so that the polymer fine particles obtained are extremely expensive.

また、1個のビニル基を有する非架橋性単量体と2個以上のビニル基を有する架橋性単量体を、分散剤の非存在下に、カチオン系開始剤を用いて共重合させて、架橋重合体微粒子を製造する方法が知られている(特許文献1)。
しかしながら、この方法による場合は、十分に架橋した、耐熱性および耐溶剤性に優れる架橋微粒子を安定に製造することが困難である。
Also, a non-crosslinkable monomer having one vinyl group and a crosslinkable monomer having two or more vinyl groups are copolymerized using a cationic initiator in the absence of a dispersant. A method for producing crosslinked polymer fine particles is known (Patent Document 1).
However, according to this method, it is difficult to stably produce crosslinked fine particles that are sufficiently crosslinked and excellent in heat resistance and solvent resistance.

更に、加水分解性のアルコシシリル基を有する不飽和単量体とその他の不飽和単量体を第1段目のラジカル乳化重合させてラジカル重合体を製造した後、さらにアルコシシリル基を有する不飽和単量体とその他の不飽和単量体を第2段目のラジカル乳化重合させてコア/シェル構造を有する重合体微粒子を含有するエマルジヨンを製造する方法が知られている(特許文献2)。
しかしながら、この方法による場合は、得られる重合体微粒子のサイズが0.1〜0.3μmと小さ過ぎて、光拡散、アンチグレア(艶消し)、アンチブロッキング、スペーサーなどの用途に適するミクロンサイズ(0.7〜8μm程度)の重合体微粒子を製造することが困難であり、また重合方法や粒子径に起因してアルコキシシリル基を有する不飽和単量体の導入可能量が小さいため、十分に架橋した、耐熱性および耐溶剤性に優れる重合体微粒子を得ることが困難である。
Further, after the first stage radical emulsion polymerization of an unsaturated monomer having a hydrolyzable alkoxysilyl group and another unsaturated monomer to produce a radical polymer, an unsaturated monomer having an alkoxysilyl group is further produced. There is known a method for producing an emulsion containing polymer fine particles having a core / shell structure by subjecting a monomer and other unsaturated monomer to second-stage radical emulsion polymerization (Patent Document 2).
However, when this method is used, the size of the polymer fine particles obtained is too small, 0.1 to 0.3 μm, and is suitable for applications such as light diffusion, antiglare (matte), antiblocking, and spacers (0 It is difficult to produce polymer fine particles having a size of about 7 to 8 μm, and the amount of unsaturated monomer having an alkoxysilyl group that can be introduced due to the polymerization method and particle size is small. Thus, it is difficult to obtain polymer fine particles having excellent heat resistance and solvent resistance.

また、ヒドロキシル基、エポキシ基、カルボキシル基およびアルコキシシリル基から選ばれる少なくとも1つの官能基を有するエチレン性不飽和単量体と、メタクリル酸メチルなどのその他のエチレン性不飽和単量体を分散安定剤の非存在下でラジカル重合させて反応性単分散樹脂微粒子を製造する方法が知られている(特許文献3)。
しかしながら、この方法によってアルコキシシリル基を有する重合体微粒子を製造しようとすると重合時に凝集が生じて重合を安定に行うことができず、アルキキシシリル基の加水分解縮合反応によって十分に架橋した耐熱性および耐溶剤性に優れる重合体微粒子が得られない。
Dispersion stability of ethylenically unsaturated monomer having at least one functional group selected from hydroxyl group, epoxy group, carboxyl group and alkoxysilyl group and other ethylenically unsaturated monomer such as methyl methacrylate A method of producing reactive monodisperse resin fine particles by radical polymerization in the absence of an agent is known (Patent Document 3).
However, if an attempt is made to produce polymer fine particles having an alkoxysilyl group by this method, agglomeration occurs during the polymerization, and the polymerization cannot be stably performed, and the heat resistance and resistance are sufficiently crosslinked by the hydrolysis condensation reaction of the alkoxysilyl group. Polymer fine particles having excellent solvent properties cannot be obtained.

特開2001−278907号公報JP 2001-278907 A 特開2002−69365号公報JP 2002-69365 A 特開2007−191562号公報JP 2007-191562 A

本発明の目的は、光拡散、アンチグレア(艶消し)、アンチブロッキング、スペーサーなどの用途に適する0.7〜8μm程度のミクロンサイズを有し、加水分解性シリル基の加水分解縮合反応によるシロキサン結合の形成によって十分に架橋されていて耐熱性、耐溶剤性などの特性に優れる、粒度分布が狭くて粒径の揃ったビニル系重合体微粒子を提供することである。
さらに、本発明の目的は、当該ビニル系重合体微粒子を、凝集物を生成することなく、安定に、かつ生産性良く低コストで円滑に製造することのできる製造方法を提供することである。
The object of the present invention is a siloxane bond by hydrolytic condensation reaction of a hydrolyzable silyl group having a micron size of about 0.7 to 8 μm suitable for applications such as light diffusion, antiglare (matte), antiblocking and spacer. It is intended to provide vinyl polymer fine particles which are sufficiently cross-linked by the formation of and have excellent properties such as heat resistance and solvent resistance, and have a narrow particle size distribution and a uniform particle size.
Furthermore, the objective of this invention is providing the manufacturing method which can manufacture the said vinyl-type polymer microparticles | fine-particles smoothly and stably with good productivity and low cost, without producing | generating an aggregate.

本発明者らは上記の目的を達成すべく検討を重ねてきた。その結果、ビニル単量体として、加水分解性シリル基を有するビニル単量体および20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の単官能の疎水性ビニル単量体を少なくとも用いて、分散安定剤の存在下に、ビニル単量体および分散安定剤を溶解するが、生成するビニル系共重合体を溶解しない親水性溶媒中で重合して重合体微粒子を製造し、ビニル単量体の重合時または重合後に加水分解性シリル基の少なくとも一部を加水分解縮合反応させると、0.7〜8μmの平均粒子径を有する粒度分布が狭くて粒径の揃った架橋重合体微粒子を、凝集などを生ずることなく安定した重合状態を維持しながら、簡単な工程で、生産性良く、低コストで製造できることを見出した。
さらに、本発明者らは、その際に、加水分解性シリル基を有するビニル単量体および20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の単官能の疎水性ビニル単量体を所定の量で用いると、粒度分布が狭くて粒径が揃っていて、しかも十分に架橋されていて耐溶剤性および耐熱性に優れる架橋重合体微粒子をより安定した重合状態を維持しながらより円滑に製造できることを見出した。
また、本発明者らは、それによって得られる架橋重合体微粒子は十分に架橋されていて耐熱性、耐溶剤性などの特性に優れていて、さらに疎水性ビニル単量体の導入効果により、耐水性、他の重合体への分散性、および有機溶媒への分散性にも優れていることから、光拡散、アンチグレア(艶消し)、アンチブロッキング、スペーサーなどの用途に有効に用い得ることを見出して本発明を完成した。
The present inventors have repeatedly studied to achieve the above object. As a result, at least a vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group and a monofunctional hydrophobic vinyl monomer having a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less are used as the vinyl monomer, In the presence of the dispersion stabilizer, the vinyl monomer and the dispersion stabilizer are dissolved, but the resulting vinyl copolymer is polymerized in a hydrophilic solvent to produce polymer fine particles. When at least a part of the hydrolyzable silyl group is subjected to a hydrolytic condensation reaction at the time of polymerization or after polymerization, crosslinked polymer fine particles having an average particle size of 0.7 to 8 μm and a uniform particle size are obtained. It has been found that it can be produced with a simple process, good productivity and low cost while maintaining a stable polymerization state without causing aggregation.
Furthermore, the inventors of the present invention specified a vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group and a monofunctional hydrophobic vinyl monomer having a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less. The amount of the crosslinked polymer fine particles having a narrow particle size distribution and uniform particle size, and being sufficiently crosslinked and excellent in solvent resistance and heat resistance can be more smoothly maintained while maintaining a more stable polymerization state. We found that it can be manufactured.
In addition, the present inventors have found that the crosslinked polymer fine particles obtained thereby are sufficiently cross-linked and have excellent properties such as heat resistance and solvent resistance. It has been found that it can be used effectively in applications such as light diffusion, anti-glare (matte), anti-blocking, and spacers, because of its excellent properties, dispersibility in other polymers, and dispersibility in organic solvents. The present invention has been completed.

すなわち、本発明は、
(1) 下記の要件(α)〜(γ)を満たすことを特徴とする架橋重合体微粒子である。
(α)加水分解性シリル基を有するビニル単量体に由来する構造単位を0.5質量%以上の割合で有し且つ20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の単官能の疎水性ビニル単量体に由来する構造単位を10質量%以上の割合で有するビニル系共重合体からなる架橋重合体微粒子である;
(β)ビニル系共重合体が有する加水分解性シリル基の加水分解縮合反応によって架橋されている;および、
(γ)平均粒子径が0.7〜8μmである。
That is, the present invention
(1) Crosslinked polymer fine particles characterized by satisfying the following requirements (α) to (γ).
(Α) Monofunctional having a structural unit derived from a vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group at a ratio of 0.5% by mass or more and having a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less Crosslinked polymer fine particles made of a vinyl copolymer having a structural unit derived from a hydrophobic vinyl monomer in a proportion of 10% by mass or more;
(Β) cross-linked by a hydrolytic condensation reaction of a hydrolyzable silyl group of the vinyl-based copolymer; and
(Γ) The average particle size is 0.7 to 8 μm.

さらに、本発明は、
(2) 粒子サイズの変動係数(Cv)が20%以下である前記(1)の架橋重合体微粒子;
である。
Furthermore, the present invention provides
(2) The crosslinked polymer fine particles according to (1), wherein the coefficient of variation (Cv) in particle size is 20% or less;
It is.

そして、本発明は、
(3) ビニル単量体の全質量に基づいて、加水分解性シリル基を有するビニル単量体を0.5質量%以上の割合で用い、且つ20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の単官能の疎水性ビニル単量体を10質量%以上の割合で用いて、分散安定剤の存在下に、ビニル単量体および分散安定剤を溶解するが、生成するビニル系共重合体を溶解しない親水性溶媒中で重合してビニル系共重合体からなる重合体微粒子を製造し、ビニル単量体の重合時または重合後にビニル系共重合体中の加水分解性シリル基の少なくとも一部を加水分解縮合反応により架橋させることを特徴とする請求項1に記載の架橋重合体微粒子の製造方法である。
And this invention,
(3) Based on the total mass of the vinyl monomer, a vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group is used at a ratio of 0.5% by mass or more, and the solubility in water at 20 ° C. is 1.0 g / A monofunctional hydrophobic vinyl monomer of 100 ml or less is used in a proportion of 10% by mass or more, and the vinyl monomer and the dispersion stabilizer are dissolved in the presence of the dispersion stabilizer. Polymer fine particles comprising a vinyl copolymer are produced by polymerization in a hydrophilic solvent that does not dissolve the polymer, and at least hydrolyzable silyl groups in the vinyl copolymer are produced during or after the polymerization of the vinyl monomer. 2. The method for producing fine crosslinked polymer particles according to claim 1, wherein a part thereof is crosslinked by hydrolysis condensation reaction.

さらに、本発明は、
(4) 分散安定剤として、カルボキシル基とビニル基を有する重合体およびポリビニルピロリドンの少なくとも1種を用いる前記(3)の架橋重合体微粒子の製造方法;
である。
Furthermore, the present invention provides
(4) The method for producing crosslinked polymer fine particles according to (3), wherein at least one of a polymer having a carboxyl group and a vinyl group and polyvinylpyrrolidone is used as a dispersion stabilizer;
It is.

本発明の架橋重合体微粒子は、0.7〜8μmというミクロンサイズの平均粒子径を有し、粒度分布が狭くて粒径が揃っており、シロキサン結合によって十分に架橋されていて、耐溶剤性および耐熱性に優れている。
そのため、本発明の架橋重合体微粒子は、前記した特性を活かして、光拡散、アンチグレア(艶消し)、アンチブロッキング、スペーサーなどの用途に有効に用いることができる。
本発明の製造方法による場合は、前記した優れた特性を有する本発明の架橋重合体微粒子を、重合時に凝集物などを副生することなく、安定した状態で、簡単な工程で、生産性良く、低コストで、円滑に製造することができる。
The crosslinked polymer fine particles of the present invention have an average particle size of 0.7 to 8 μm, a narrow particle size distribution and a uniform particle size, are sufficiently crosslinked by siloxane bonds, and have a solvent resistance. Excellent heat resistance.
Therefore, the crosslinked polymer fine particles of the present invention can be effectively used for applications such as light diffusion, anti-glare (matte), anti-blocking, and spacer, taking advantage of the above-described properties.
In the case of the production method of the present invention, the crosslinked polymer fine particles of the present invention having the above-described excellent characteristics are stable and simple in a simple process and with high productivity without by-producting aggregates during polymerization. It can be manufactured smoothly at low cost.

図1は、本発明の実施例1によって得られた架橋重合体微粒子(P−1)を電界放射走査型電子顕微鏡(FE−SEM)を使用して撮影した写真である。FIG. 1 is a photograph taken of a cross-linked polymer fine particle (P-1) obtained in Example 1 of the present invention using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM). 図2は、本発明の実施例10によって得られた架橋重合体微粒子(P−10)を電界放射走査型電子顕微鏡(FE−SEM)を使用して撮影した写真である。FIG. 2 is a photograph of the crosslinked polymer fine particles (P-10) obtained in Example 10 of the present invention, taken using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM).

以下に、本発明について詳細に説明する。
(I)架橋重合体微粒子に係る説明
本発明の架橋重合体微粒子は、下記の要件(α)〜(γ)、すなわち、
(α)加水分解性シリル基を有するビニル単量体に由来する構造単位を0.5質量%以上の割合で有し且つ20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の単官能の疎水性ビニル単量体に由来する構造単位を10質量%以上の割合で有するビニル系共重合体からなる架橋重合体微粒子である;
(β)ビニル系共重合体が有する加水分解性シリル基の加水分解縮合反応によって架橋されている;および、
(γ)平均粒子径が0.7〜8μmである;
という要件(α)〜(γ)を満たす架橋重合体微粒子である。
The present invention is described in detail below.
(I) Explanation relating to crosslinked polymer fine particles :
The crosslinked polymer fine particles of the present invention have the following requirements (α) to (γ), that is,
(Α) Monofunctional having a structural unit derived from a vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group at a ratio of 0.5% by mass or more and having a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less Crosslinked polymer fine particles made of a vinyl copolymer having a structural unit derived from a hydrophobic vinyl monomer in a proportion of 10% by mass or more;
(Β) cross-linked by a hydrolytic condensation reaction of a hydrolyzable silyl group of the vinyl-based copolymer; and
(Γ) the average particle size is 0.7-8 μm;
The crosslinked polymer fine particles satisfy the requirements (α) to (γ).

本発明の架橋重合体微粒子は、加水分解性シリル基を有するビニル単量体[以下これを「加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)」ということがある]に由来する構造単位と、20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の単官能の疎水性ビニル単量体[以下これを「単官能の疎水性ビニル単量体(b)」または単に「疎水性ビニル単量体(b)」ということがある]に由来する構造単位を有するビニル系共重合体から形成されている架橋重合体微粒子であることが必要である。   The crosslinked polymer fine particle of the present invention comprises a structural unit derived from a vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group (hereinafter sometimes referred to as “hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a)”). A monofunctional hydrophobic vinyl monomer having a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less [hereinafter referred to as “monofunctional hydrophobic vinyl monomer (b)” or simply “hydrophobic vinyl monomer It is necessary that the polymer be a crosslinked polymer fine particle formed from a vinyl copolymer having a structural unit derived from “sometimes referred to as“ mer (b) ””.

架橋重合体微粒子を形成しているビニル系共重合体が加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)に由来する構造単位を有していることによって、加水分解性シリル基の加水分解縮合反応によって重合体微粒子が架橋されて、耐熱性、耐溶剤性および粒子強度に優れる本発明の架橋重合体微粒子が得られる。   Hydrolytic condensation of hydrolyzable silyl groups by having a structural unit derived from the hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a) in the vinyl copolymer forming the crosslinked polymer fine particles The polymer fine particles are crosslinked by the reaction, and the crosslinked polymer fine particles of the present invention having excellent heat resistance, solvent resistance and particle strength are obtained.

加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)としては、加水分解性シリル基を1個以上有するビニル単量体のいずれもが使用でき、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシランンなどのビニルシラン類;アクリル酸トリメトキシシリルプロピル、アクリル酸トリエトキシシリルプロピル、アクリル酸メチルジメトキシシリルプロピルなどのシリル基含有アクリル酸エステル類;メタクリル酸トリメトキシシリルプロピル、メタクリル酸トリエトキシシリルプロピル、メタクリル酸メチルジメトキシシリルプロピル、メタクリル酸ジメチルメトキシシリルプロピルなどのシリル基含有メタクリル酸エステル類;トリメトキシシリルプロピルビニルエーテルなどのシリル基含有ビニルエーテル類;トリメトキシシリルウンデカン酸ビニルなどのシリル基含有ビニルエステル類などを挙げることができ、これらの1種または2種以上を用いることができる。
そのうちでも、加水分解性シリル基を有するビニル単量体としては、加水分解性シリル基含有アクリル酸エステル、加水分解性シリル基含有メタクリル酸エステルが好ましく用いられる。特に、共重合に優れ、さらに加水分解縮合反応が制御しやすいことから、重合を円滑に行うことができ、かつ架橋度の高い微粒子が得られることから、メタクリル酸トリメトキシシリルプロピル(すなわちトリメトキシシリルプロピルメタクリレート)、メタクリル酸トリエトキシシリルプロピル(すなわちトリエトキシシリルプロピルメタクリレート)などがより好ましく用いられる。
As the hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a), any vinyl monomer having one or more hydrolyzable silyl groups can be used, for example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyl Vinylsilanes such as methyldimethoxysilane and vinyldimethylmethoxysilane; silyl group-containing acrylic esters such as trimethoxysilylpropyl acrylate, triethoxysilylpropyl acrylate, and methyldimethoxysilylpropyl acrylate; trimethoxysilylpropyl methacrylate , Silyl group-containing methacrylates such as triethoxysilylpropyl methacrylate, methyldimethoxysilylpropyl methacrylate, dimethylmethoxysilylpropyl methacrylate; Silyl group-containing vinyl ethers; and the like can be illustrated silyl group-containing vinyl esters such as trimethoxysilyl down vinyl decanoate, may be used alone or two or more thereof.
Among them, as the vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group, a hydrolyzable silyl group-containing acrylic acid ester and a hydrolyzable silyl group-containing methacrylate ester are preferably used. In particular, since it is excellent in copolymerization and the hydrolysis condensation reaction is easy to control, the polymerization can be performed smoothly and fine particles having a high degree of crosslinking can be obtained. Therefore, trimethoxysilylpropyl methacrylate (ie, trimethoxy) is obtained. Silylpropyl methacrylate), triethoxysilylpropyl methacrylate (that is, triethoxysilylpropyl methacrylate) and the like are more preferably used.

本発明の架橋重合体微粒子では、架橋重合体微粒子の耐熱性、耐溶剤性、粒子強度などがより良好になる点から、架橋重合体微粒子を形成するビニル系共重合体における加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)に由来する構造単位の含有割合が、ビニル系共重合体の製造に用いた全単量体の合計質量に基づいて、0.5質量%以上であり、0.5〜90質量%であることが好ましく、1〜70質量%であることがより好ましく、2〜60質量%であることが更に好ましく、5〜40質量%であることが一層好ましい。   In the crosslinked polymer fine particle of the present invention, the hydrolyzable silyl group in the vinyl copolymer forming the crosslinked polymer fine particle is obtained from the viewpoint that the heat resistance, solvent resistance, particle strength and the like of the crosslinked polymer fine particle are improved. The content ratio of the structural unit derived from the containing vinyl monomer (a) is 0.5% by mass or more based on the total mass of all monomers used in the production of the vinyl copolymer, It is preferably 5 to 90% by mass, more preferably 1 to 70% by mass, further preferably 2 to 60% by mass, and further preferably 5 to 40% by mass.

さらに、本発明の架橋重合体微粒子を形成するビニル系共重合体は、20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下で且つ重合性のビニル基を分子中に1個有する単官能の疎水性ビニル単量体(b)に由来する構造単位を有していることによって、重合体微粒子を製造するための重合時に凝集物を生ずることなく重合を円滑に行うことができ、しかも得られる架橋重合体微粒子の耐水性が良好になり、他の重合体への分散性や有機溶媒への分散性が良好になる。
架橋重合体微粒子が、20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下である単官能の疎水性ビニル単量体(b)に由来する構造単位を持たない場合は、重合体微粒子を製造するための重合時に凝集物が生じて重合が円滑に行われなくなり、また得られる架橋重合体微粒子の耐水性が不足したり、樹脂や有機溶媒への分散性が不良となり易い。
ここで、本明細書におけるビニル単量体の20℃の水への溶解度は、等容積のイオン交換水とビニル単量体をガラス製容器に入れ、20℃で24時間攪拌した後、同じく20℃で5時間静置して分離した水相を、油相(ビニル単量体相)を巻き込むことがないように十分注意して取り出し、GC測定またはLC測定により、水中に飽和溶解したビニル単量体濃度を定量分析することにより決定することができる。GC、もしくはLC測定の選択や測定条件は、ビニル単量体の分子量(沸点)や極性に応じて適宜適切な方法を選択する。例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸イソブチルについては、以下の実施例に記載したGC測定条件にて測定することができる。
Further, the vinyl copolymer forming the crosslinked polymer fine particles of the present invention has a monofunctional monofunctional functional group having a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less and one polymerizable vinyl group in the molecule. By having a structural unit derived from the hydrophobic vinyl monomer (b), the polymerization can be carried out smoothly without producing an aggregate during the polymerization for producing the polymer fine particles, and can be obtained. The water resistance of the crosslinked polymer fine particles is improved, and the dispersibility in other polymers and the dispersibility in an organic solvent is improved.
When the crosslinked polymer fine particles do not have a structural unit derived from a monofunctional hydrophobic vinyl monomer (b) having a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less, polymer fine particles are produced. Aggregates are formed during the polymerization to prevent the polymerization from proceeding smoothly, and the resulting crosslinked polymer fine particles tend to have insufficient water resistance or poor dispersibility in resins or organic solvents.
Here, the solubility of the vinyl monomer in water at 20 ° C. in this specification is the same as that after putting equal volumes of ion-exchanged water and vinyl monomer into a glass container and stirring at 20 ° C. for 24 hours. The aqueous phase separated after standing at 5 ° C. for 5 hours is taken out with care so as not to entrain the oil phase (vinyl monomer phase), and by means of GC measurement or LC measurement, It can be determined by quantitative analysis of the monomer concentration. For GC or LC measurement selection and measurement conditions, an appropriate method is appropriately selected according to the molecular weight (boiling point) and polarity of the vinyl monomer. For example, methyl methacrylate and isobutyl methacrylate can be measured under the GC measurement conditions described in the following examples.

単官能の疎水性ビニル単量体(b)としては、20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下であって、加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)と共重合可能なビニル単量体を用いることができる。単官能の疎水性ビニル単量体(b)としては、20℃の水への溶解度が0.3g/100ml以下の単官能の疎水性ビニル単量体が好ましく用いられ、20℃の水への溶解度が0.1g/100ml以下の単官能の疎水性ビニル単量体がより好ましく用いられる。
20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の疎水性ビニル単量体(b)としては、例えば、メタクリル酸の炭素数2以上のアルキルエステル、パーフロロアルキルエステル、シクロアルキルエステル、シクロアルケニルエステル、ベンジルエステル;アクリル酸の炭素数4以上のアルキルエステル、パーフロロアルキルエステル、シクロアルキルエステル、シクロアルケニルエステル;スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系単量体;エチレン、プロピレン、イソブチレンなどのオレフィン類を挙げることができ、これらの1種または2種以上を用いることができる。
The monofunctional hydrophobic vinyl monomer (b) has a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less and can be copolymerized with a hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a). Any vinyl monomer can be used. As the monofunctional hydrophobic vinyl monomer (b), a monofunctional hydrophobic vinyl monomer having a solubility in water at 20 ° C. of 0.3 g / 100 ml or less is preferably used. A monofunctional hydrophobic vinyl monomer having a solubility of 0.1 g / 100 ml or less is more preferably used.
Examples of the hydrophobic vinyl monomer (b) having a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less include alkyl esters, perfluoroalkyl esters, perfluoroalkyl esters, cycloalkyl esters, cyclohexanes of methacrylic acid having 2 or more carbon atoms. Alkenyl ester, benzyl ester; alkyl ester having 4 or more carbon atoms of acrylic acid, perfluoroalkyl ester, cycloalkyl ester, cycloalkenyl ester; styrene monomer such as styrene, α-methylstyrene; ethylene, propylene, isobutylene, etc. These olefins can be mentioned, and one or more of these can be used.

そのうちでも、20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の疎水性ビニル単量体(b)としては、メタクリル酸の炭素数4以上のアルキルエステル、パーフロロアルキルエステル、シクロアルキルエステル、シクロアルケニルエステル、;アクリル酸の炭素数6以上のアルキルエステル、パーフロロアルキルエステル、シクロアルキルエステル、シクロアルケニルエステル;スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系単量体が好ましく用いられる。具体例としては、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tert−ブチル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルへキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸デシル、前記したメタクリル酸のアルキルエステル基の水素原子の全てがフッ素原子によって置換されているメタクリル酸パーフロロアルキルエステル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸ジシクロペンテニル、メタクリル酸ジシクロペンタニルなどのメタクリル酸エステル類;アクリル酸n−ヘキシル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルへキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸デシル、前記したアクリル酸のアルキルエステル基の水素原子の全てがフッ素原子によって置換されているアクリル酸パーフロロアルキルエステル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸イソボルニル、アクリル酸ジシクロペンテニル、アクリル酸ジシクロペンタニルなどのアクリル酸エステル類;スチレン、α−メチルスチレンなどを挙げることができる。
上記したうちでも、疎水性ビニル単量体(b)としては、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tert−ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、スチレンの1種または2種以上が、重合時に凝集物を生じることなく重合を円滑に行うことができ、かつ粒度分布の狭い粒径のそろった架橋重合体微粒子が得られる点から好ましく用いられ、特にメタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸tert−ブチルが、特に重合時の安定性が良好で、かつ粒度分布の狭い架橋重合体微粒子が得られる点からより好ましく用いられる。
Among them, as the hydrophobic vinyl monomer (b) having a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less, alkyl ester, perfluoroalkyl ester, cycloalkyl ester of methacrylic acid having 4 or more carbon atoms, Cycloalkenyl esters, acrylic acid alkyl esters having 6 or more carbon atoms, perfluoroalkyl esters, cycloalkyl esters, cycloalkenyl esters; styrene monomers such as styrene and α-methylstyrene are preferably used. Specific examples include n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, lauryl methacrylate, methacryl Decyl acid, perfluoroalkyl ester of methacrylic acid in which all hydrogen atoms of alkyl ester group of methacrylic acid are substituted by fluorine atom, cyclohexyl methacrylate, isobornyl methacrylate, dicyclopentenyl methacrylate, dicyclopentamethacrylate Methacrylic acid esters such as nyl; n-hexyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate, decyl acrylate, as described above Acrylic acid such as perfluoroalkyl ester of acrylic acid, cyclohexyl acrylate, isobornyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, etc., in which all hydrogen atoms of alkyl ester group of crylic acid are replaced by fluorine atoms Examples of esters include styrene and α-methylstyrene.
Among the above, as the hydrophobic vinyl monomer (b), one or more of n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, and styrene are included. , Which is preferably used from the viewpoint that the polymerization can be smoothly performed without generating an aggregate during the polymerization, and that crosslinked polymer fine particles having a narrow particle size distribution can be obtained, and in particular, n-butyl methacrylate, methacrylic acid Isobutyl and tert-butyl methacrylate are more preferably used from the viewpoint of obtaining crosslinked polymer fine particles having particularly good stability during polymerization and a narrow particle size distribution.

本発明の架橋重合体微粒子では、重合時の凝集物の生成が少なくなる点、粒度分布の狭い粒径の揃った架橋重合体微粒子が得られる点、更に得られる架橋重合体微粒子の耐水性が良好になり、他の重合体への分散性やや有機溶媒への分散性が良好になる点から、架橋重合体微粒子を形成するビニル系共重合体における疎水性ビニル単量体(b)に由来する構造単位の含有割合は、ビニル系共重合体の製造に用いた全単量体の合計質量に基づいて、10質量%以上であり、10〜99.5質量%であることが好ましく、20〜99質量%であることがより好ましく、30〜90質量%であることが更に好ましく、30〜85質量%であることが一層好ましい。   In the crosslinked polymer fine particles of the present invention, the formation of aggregates during polymerization is reduced, the crosslinked polymer fine particles having a narrow particle size distribution and a uniform particle size are obtained, and the water resistance of the obtained crosslinked polymer fine particles is further improved. Derived from the hydrophobic vinyl monomer (b) in the vinyl copolymer forming the crosslinked polymer fine particles from the viewpoint of better dispersibility in other polymers and better dispersibility in organic solvents. The content ratio of the structural unit is 10% by mass or more, preferably 10-99.5% by mass, based on the total mass of all monomers used in the production of the vinyl copolymer, More preferably, it is -99 mass%, It is still more preferable that it is 30-90 mass%, It is much more preferable that it is 30-85 mass%.

本発明の架橋重合体微粒子は、加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)に由来する構造単位および疎水性ビニル単量体(b)に由来する構造単位と共に、必要に応じて、20℃の水への溶解度が1.0g/100mlより大きい他のビニル単量体の1種または2種以上に由来する構造単位を有していてもよい。
他のビニル単量体としては、20℃の水への溶解度が3g/100ml以下で且つ1.0g/100mlよりも大きく且つ重合性のビニル基を分子中に1個有する単官能のビニル単量体[以下これを「ビニル単量体(c)」ということがある]、および20℃の水への溶解度が3g/100mlよりも大きく且つ重合性のビニル基を分子中に1個有する単官能のビニル単量体[以下これを「ビニル単量体(d)」ということがある]を挙げることができる。
20℃の水への溶解度が3g/100ml以下で且つ1.0g/100mlよりも大きいビニル単量体(c)の具体例としては、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、グリシジルメタアクリレート、酢酸ビニルなどを挙げることができる。
また、20℃の水への溶解度が3g/100mlよりも大きいビニル単量体(d)の具体例としては、アクリル酸メチル、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、アクリル酸2−ヒドロキシブチル、アクリル酸4−ヒドロキシブチル、ポリエチレングリコールモノアクリレート、アクリル酸、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、メタクリル酸2−ヒドロキシブチル、メタクリル酸4−ヒドロキシブチル、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、メタクリル酸、アクリルアミド、アクリロニトリル、ビニルピロリドン、アクリロイルモルホリン、N-メチロールアクリルアミド、N-メトキシメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドおよびその塩、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートおよびその塩、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸およびその塩、p−スチレンスルホン酸およびその塩などを挙げることができる。
The crosslinked polymer fine particles of the present invention may contain a structural unit derived from the hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a) and a structural unit derived from the hydrophobic vinyl monomer (b), if necessary. You may have the structural unit derived from the 1 type (s) or 2 or more types of the other vinyl monomer larger than 1.0 g / 100 ml in the solubility in water of ° C.
Other vinyl monomers include monofunctional vinyl monomers having a solubility in water at 20 ° C. of 3 g / 100 ml or less and greater than 1.0 g / 100 ml and having one polymerizable vinyl group in the molecule. Body [hereinafter sometimes referred to as “vinyl monomer (c)”] and monofunctional having a solubility in water at 20 ° C. of greater than 3 g / 100 ml and having one polymerizable vinyl group in the molecule And the vinyl monomer (hereinafter sometimes referred to as “vinyl monomer (d)”).
Specific examples of the vinyl monomer (c) having a solubility in water at 20 ° C. of 3 g / 100 ml or less and greater than 1.0 g / 100 ml include methyl methacrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, acrylic Examples include isopropyl acid, glycidyl methacrylate, and vinyl acetate.
Specific examples of the vinyl monomer (d) having a solubility in water at 20 ° C. of more than 3 g / 100 ml include methyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, acrylic acid 2 -Hydroxybutyl, 4-hydroxybutyl acrylate, polyethylene glycol monoacrylate, acrylic acid, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, polyethylene glycol mono Methacrylate, methacrylic acid, acrylamide, acrylonitrile, vinylpyrrolidone, acryloylmorpholine, N-methylolacrylamide, N-methoxymethylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-isopropyl Acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide and salts thereof, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate and salts thereof, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and salts thereof, p-styrene Examples thereof include sulfonic acid and its salt.

本発明の架橋重合体微粒子を形成するビニル系共重合体が、加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)および20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の疎水性ビニル単量体(b)と共に、20℃の水への溶解度が3g/100ml以下で且つ1.0g/100mlよりも大きいビニル単量体(c)に由来する構造単位を有している場合は、重合時における凝集物の生成防止、粒度分布の狭い粒度の揃った架橋重合体微粒子の製造、得られる架橋重合体微粒子の耐溶剤性、耐水性、さらには他の重合体への分散性や有機溶媒への分散性などの点から、ビニル単量体(c)に由来する構造単位の含有割合が、架橋重合体微粒子を形成するビニル系共重合体の製造に用いた全単量体の合計質量に基づいて、90質量%以下であることが好ましく、80質量%以下であることがより好ましく、70質量%以下であることが更に好ましく、50質量%以下であることが特に好ましい。
ビニル単量体(c)を併用する場合は、ビニル単量体(c)としてメタクリル酸メチル、アクリル酸エチルなどが、重合時における凝集物の生成防止、粒度分布の狭い粒度の揃った架橋重合体微粒子の製造の点から特に好ましく用いられる。
The vinyl copolymer forming the crosslinked polymer fine particles of the present invention is a hydrophobic vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a) and a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less. When it has a structural unit derived from the vinyl monomer (c) having a solubility in water at 20 ° C. of 3 g / 100 ml or less and greater than 1.0 g / 100 ml together with the monomer (b) Prevention of aggregate formation, production of crosslinked polymer fine particles with a narrow particle size distribution, solvent resistance, water resistance of the resulting crosslinked polymer fine particles, dispersibility in other polymers and organic solvents From the viewpoint of dispersibility, the total content of all monomers used in the production of the vinyl-based copolymer in which the content ratio of the structural unit derived from the vinyl monomer (c) forms the crosslinked polymer fine particles Is 90% by mass or less based on Preferred, more preferably 80 wt% or less, still more preferably less than 70 wt%, even more preferably at most 50 mass%.
When the vinyl monomer (c) is used in combination, methyl methacrylate, ethyl acrylate, etc. are used as the vinyl monomer (c) to prevent the formation of aggregates during polymerization and to form a crosslinked polymer having a narrow particle size distribution. It is particularly preferably used from the viewpoint of production of coalesced fine particles.

本発明の架橋重合体微粒子を形成するビニル系共重合体が、加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)および20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の疎水性ビニル単量体(b)と共に、20℃の水への溶解度が3g/100mlよりも大きいビニル単量体(d)に由来する構造単位を有している場合は、重合時における凝集物の生成防止、得られる架橋重合体微粒子の耐水性、耐アルカリ性、耐酸性などの点から、ビニル単量体(d)に由来する構造単位の含有割合が、架橋重合体微粒子を形成するビニル系共重合体の製造に用いた全単量体の合計質量に基づいて、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることが更に好ましい。ビニル単量体(d)に由来する構造単位の含有割合が20質量%を超えると、重合時に凝集物が生成し易く、また粒度分布が広くなり易く、また架橋重合体微粒子の耐水性、耐アルカリ性、耐酸性が低下する。   The vinyl copolymer forming the crosslinked polymer fine particles of the present invention is a hydrophobic vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a) and a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less. In the case of having a structural unit derived from the vinyl monomer (d) having a solubility in water at 20 ° C. larger than 3 g / 100 ml together with the monomer (b), preventing formation of aggregates during polymerization, From the viewpoint of water resistance, alkali resistance, acid resistance, etc. of the resulting crosslinked polymer fine particles, the content ratio of the structural unit derived from the vinyl monomer (d) is such that the vinyl copolymer forming the crosslinked polymer fine particles Based on the total mass of all monomers used for production, it is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and further preferably 5% by mass or less. When the content ratio of the structural unit derived from the vinyl monomer (d) exceeds 20% by mass, aggregates are likely to be generated during polymerization, the particle size distribution is likely to be widened, and the water resistance and resistance of the crosslinked polymer fine particles are increased. Alkalinity and acid resistance decrease.

本発明の架橋重合体微粒子は、架橋密度を調整するために、必要に応じて、1分子内にエチレン性不飽和結合を2個以上有する多官能のビニル単量体に由来する構造単位を有していてもよい。多官能のビニル単量体の具体例としては、ジビニルベンゼン、アリル(メタ)アクリルレート、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性体のトリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートなどを挙げることができ、これらの1種または2種以上に由来する構造単位を有していることができる。そのうちでも、分散重合時における重合体微粒子間の凝集の抑制が容易である点から、多官能のビニル単量体を用いる場合は、アリル(メタ)アクリレートを併用することが好ましい。
上記した多官能のビニル単量体の使用量は、架橋重合体微粒子の製造に用いる全単量体の合計質量に基づいて、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。単官能のビニル単量体の使用量が10質量%を超えると、重合時に凝集物が発生しやすくなる。
In order to adjust the crosslinking density, the crosslinked polymer fine particle of the present invention has a structural unit derived from a polyfunctional vinyl monomer having two or more ethylenically unsaturated bonds in one molecule, if necessary. You may do it. Specific examples of the polyfunctional vinyl monomer include divinylbenzene, allyl (meth) acrylate, methylenebis (meth) acrylamide, ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexane. Diol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane ethylene oxide modified tri (meth) acrylate, glycerin tri (meth) ) Acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, etc., and a structural unit derived from one or more of these. It is possible to have. Among these, it is preferable to use allyl (meth) acrylate together when a polyfunctional vinyl monomer is used because it is easy to suppress aggregation between the polymer fine particles during dispersion polymerization.
The amount of the polyfunctional vinyl monomer described above is preferably 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, based on the total mass of all monomers used for the production of the crosslinked polymer fine particles. Is more preferable. When the amount of the monofunctional vinyl monomer used exceeds 10% by mass, aggregates are likely to be generated during polymerization.

本発明の架橋重合体微粒子は、架橋重合体微粒子を形成するビニル系共重合体中の加水分解性シリル基の加水分解縮合反応によって架橋されている。すなわち、本発明の架橋重合体微粒子では、架橋重合体微粒子を形成するビニル系共重合体中の加水分解性シリル基が加水分解してシラノール基となり、複数のシラノール基間の脱水縮合反応、もしくはシラノール基とアルコキシシリル基の脱アルコール縮合によって形成されるシロキサン結合によって架橋がなされている。
本発明の架橋重合体微粒子は、加水分解性シリル基の加水分解縮合反応(脱水、脱アルコール縮合反応)によって架橋されているために、耐熱性、耐溶剤性に優れている。
加水分解性シリル基の加水分解縮合反応は、架橋重合体微粒子を形成するビニル系共重合体中に含まれる加水分解性シリル基の全てで行なわれていてもよいし、または加水分解性シリル基の一部で行なわれていてもよい。一般的には、架橋重合体微粒子を形成するビニル系共重合体が有している加水分解性シリル基の10%以上、特に30%以上が、加水分解縮合反応に関与していることが、架橋重合体微粒子の耐熱性、耐溶剤性などが良好になる点から好ましい。
The crosslinked polymer fine particles of the present invention are crosslinked by a hydrolytic condensation reaction of hydrolyzable silyl groups in the vinyl copolymer forming the crosslinked polymer fine particles. That is, in the crosslinked polymer fine particle of the present invention, the hydrolyzable silyl group in the vinyl copolymer forming the crosslinked polymer fine particle is hydrolyzed to become a silanol group, and a dehydration condensation reaction between a plurality of silanol groups, or Crosslinking is achieved by a siloxane bond formed by dealcoholization condensation of a silanol group and an alkoxysilyl group.
The crosslinked polymer fine particles of the present invention are excellent in heat resistance and solvent resistance because they are crosslinked by hydrolysis condensation reaction (dehydration, dealcohol condensation reaction) of hydrolyzable silyl groups.
The hydrolysis condensation reaction of the hydrolyzable silyl group may be carried out with all of the hydrolyzable silyl groups contained in the vinyl copolymer forming the crosslinked polymer fine particles, or the hydrolyzable silyl group. It may be performed in a part of. In general, 10% or more, particularly 30% or more of the hydrolyzable silyl group of the vinyl-based copolymer forming the crosslinked polymer fine particles is involved in the hydrolysis condensation reaction. It is preferable from the viewpoint that the heat resistance and solvent resistance of the crosslinked polymer fine particles are improved.

本発明の架橋重合体微粒子は、0.7〜8.0μmの平均粒子径を有している。
好ましい平均粒子径は、用途などによって異なるが、液晶ディスプレーや照明装置の拡散板用の拡散剤として用いる場合は、一般に平均粒子径が0.9〜3.0μmであることが好ましく、艶消し(AG)剤として用いる場合は、一般に平均粒子径が1.0〜4.0μmであることが好ましい。
ここで、本明細書でいう架橋重合体微粒子の平均粒子径は、数平均粒子径(dn)をいう。当該平均粒子径[数平均粒子径(dn)]は、走査型電子顕微鏡を使用して重合体微粒子を写真撮影した粒子像に基づいて算出される数平均粒子径(dn)であり、その詳細な算出方法は、以下の実施例に記載するとおりである。
The crosslinked polymer fine particles of the present invention have an average particle diameter of 0.7 to 8.0 μm.
The preferred average particle size varies depending on the application, etc., but when used as a diffusing agent for a diffusion plate of a liquid crystal display or a lighting device, it is generally preferred that the average particle size is 0.9 to 3.0 μm. When used as an AG) agent, it is generally preferred that the average particle size is 1.0 to 4.0 μm.
Here, the average particle diameter of the crosslinked polymer fine particles referred to in this specification refers to the number average particle diameter (dn). The average particle diameter [number average particle diameter (dn)] is a number average particle diameter (dn) calculated based on a particle image obtained by photographing polymer fine particles using a scanning electron microscope. The calculation method is as described in the following examples.

本発明の架橋重合体微粒子は、粒度分布がより狭くて、粒径が揃っていることが好ましい。かかる点から、本発明の架橋重合体微粒子は、粒子サイズの変動係数(Cv)が20%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましい。
ここで、本明細書でいう、「粒子サイズの変動係数(Cv)」は、以下の実施例に記載した方法で求められる粒子サイズの変動係数(Cv)をいう。
The crosslinked polymer fine particles of the present invention preferably have a narrower particle size distribution and a uniform particle size. In view of this, the crosslinked polymer fine particles of the present invention preferably have a particle size variation coefficient (Cv) of 20% or less, more preferably 10% or less.
As used herein, “particle size variation coefficient (Cv)” refers to a particle size variation coefficient (Cv) determined by the method described in the following examples.

本発明の架橋重合体微粒子は、必要に応じて、各種添加剤を含有していてもよい。添加剤としては、酸化防止剤(フェノール系、イオウ系、リン系など)、光安定剤(ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ヒンダードアミン系など)、滑剤(炭化水素系、脂肪酸系、高級アルコール系、脂肪族アマイド系、金属せっけん系など)、帯電防止剤、蛍光増白剤、コバルト、鉄、アルミニウムなどの金属やこれらの合金、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケルなどからなる金属酸化物の微粉体、カーボンブラックニグロシン染料、アニリンブルーなどの顔料や染料類、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤などを挙げることができる。
特に、本発明の架橋重合体微粒子を拡散板やアンチブロッキング剤として用いるために熱可塑性樹脂に添加して溶融混練する場合は、架橋重合体微粒子中に酸化防止剤などの安定剤を添加することが好ましい。酸化防止剤などの安定剤は、重合および架橋処理を行なって得られる架橋重合体微粒子を乾燥する前、特に架橋重合体微粒子が重合溶媒中に分散している段階で添加することが好ましい。
The crosslinked polymer fine particles of the present invention may contain various additives as necessary. Additives include antioxidants (phenolic, sulfur, phosphorus, etc.), light stabilizers (benzotriazole, benzophenone, hindered amine, etc.), lubricants (hydrocarbons, fatty acids, higher alcohols, fats) Group amides, metal soaps, etc.), antistatic agents, fluorescent brighteners, metals such as cobalt, iron, aluminum and their alloys, fine metal oxide powders such as iron oxide, copper oxide, nickel oxide, Carbon black nigrosine dyes, pigments and dyes such as aniline blue, higher alcohol sulfate esters, alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters and other anionic surfactants, fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohols Nonionic surfactants such as derivatives can be mentioned.
In particular, when the crosslinked polymer fine particles of the present invention are used as a diffusion plate or an antiblocking agent and added to a thermoplastic resin and melt kneaded, a stabilizer such as an antioxidant should be added to the crosslinked polymer fine particles. Is preferred. It is preferable to add a stabilizer such as an antioxidant before drying the crosslinked polymer fine particles obtained by polymerization and crosslinking treatment, particularly at a stage where the crosslinked polymer fine particles are dispersed in the polymerization solvent.

本発明の架橋重合体微粒子は、ミクロンサイズの粒子径を有し、しかも粒度分布が狭くて均一な粒径を有し、単分散性で粒子間の凝集がなく、また架橋していて耐熱性、耐薬品性、強度などにも優れているため、それらの特性を活かして、液晶表示用スペーサ、液晶表示用光拡散フィルム、拡散板などの光拡散剤、導電性微粒子、カラム用充填剤、診断薬用の担体などをはじめとして種々の用途に好適に使用することができる。   The crosslinked polymer fine particles of the present invention have a particle size of micron size, a narrow particle size distribution and a uniform particle size, are monodispersed and have no aggregation between particles, and are crosslinked and heat resistant. Because it is also excellent in chemical resistance, strength, etc., taking advantage of these properties, light diffusion agents such as spacers for liquid crystal displays, light diffusion films for liquid crystal displays, diffusion plates, conductive fine particles, column fillers, It can be suitably used for various applications including a carrier for diagnostic agents.

(II)架橋重合体微粒子の製造方法に係る説明
本発明の架橋重合体微粒子の製造に当っては、ビニル系共重合体の製造に用いる全ビニル単量体の合計質量に基づいて、加水分解性シリル基を有するビニル単量体(a)を0.5質量%以上および20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の単官能の疎水性ビニル単量体(b)を10質量%以上の割合で用いて、分散安定剤の存在下に、ビニル単量体および分散安定剤を溶解するが、生成するビニル系共重合体を溶解しない親水性溶媒中で重合してビニル系共重合体からなる重合体微粒子を製造し、ビニル単量体の重合時または重合後にビニル系共重合体中の加水分解性シリル基の少なくとも一部を加水分解縮合反応させて架橋重合体微粒子を製造する本発明の製造方法が好ましく採用される。
(II) Explanation concerning production method of crosslinked polymer fine particles :
In the production of the crosslinked polymer fine particles of the present invention, the vinyl monomer (a) having a hydrolyzable silyl group is selected based on the total mass of all vinyl monomers used in the production of the vinyl copolymer. The presence of a dispersion stabilizer using a monofunctional hydrophobic vinyl monomer (b) having a solubility in water of 0.5% by mass or more and 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less in a proportion of 10% by mass or more The polymer is then polymerized in a hydrophilic solvent that dissolves the vinyl monomer and the dispersion stabilizer but does not dissolve the vinyl copolymer that is produced. The production method of the present invention is preferably employed in which at least a part of the hydrolyzable silyl group in the vinyl copolymer is subjected to a hydrolytic condensation reaction during or after polymerization of the monomer to produce crosslinked polymer fine particles.

上記した製造方法では、親水性溶媒として、親水性の有機溶媒(水を含有しない親水性有機溶媒)を使用してもよいし、または親水性の有機溶媒と水との混合溶媒を使用してもよい。その際に、親水性の有機溶媒としては、20℃での水への溶解度が5g/100ml以上である有機溶媒が好ましく用いられる。
前記した親水性の有機溶媒の具体例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコールなどのモノアルコール類;エチレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコールなどの多価アルコール類;メチルセロソルブ、セロソルブ、イソプロピロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどのエーテルアルコール類;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類;酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類;テトラヒドロフランなどのエーテル類;ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどを挙げることができる。親水性の有機溶媒は1種類のみを用いてよいし、2種以上を併用してもよい。
重合に使用するビニル単量体の種類、生成するビニル単量体の種類などに応じて、前記した親水性の有機溶媒のうちから、適切な親水性有機溶媒を選択して使用する。
In the above production method, a hydrophilic organic solvent (a hydrophilic organic solvent not containing water) may be used as the hydrophilic solvent, or a mixed solvent of a hydrophilic organic solvent and water is used. Also good. At that time, as the hydrophilic organic solvent, an organic solvent having a solubility in water at 20 ° C. of 5 g / 100 ml or more is preferably used.
Specific examples of the hydrophilic organic solvent described above include monoalcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, and tetrahydrofurfuryl alcohol; Polyhydric alcohols such as ethylene glycol, glycerin, diethylene glycol; ether alcohols such as methyl cellosolve, cellosolve, isopropylpyro cellosolve, butyl cellosolve, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether; Ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; S such as methyl acetate and ethyl acetate Ethers such as tetrahydrofuran; le such dimethylformamide, dimethyl sulfoxide and the like. Only one type of hydrophilic organic solvent may be used, or two or more types may be used in combination.
An appropriate hydrophilic organic solvent is selected from the hydrophilic organic solvents described above according to the type of vinyl monomer used for polymerization, the type of vinyl monomer to be generated, and the like.

そのうちでも、親水性溶媒としては、水とアルコールとを含む混合溶媒が好ましく用いられ、特に、水と、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどの低級アルコールの1種または2種以上とを混合した混合溶媒がより好ましく用いられる。
親水性溶媒として、水と上記したアルコールとを混合した混合溶媒を用いると、ビニル単量体の種類、組成などに応じて水とアルコールとの混合比率を調整することで、生成する重合体微粒子の粒子径、粒度分布、分子量などを容易にコントロールすることができ、しかも引火、爆発等などの危険を低減することができ、更に環境への負荷も小さい。
特に、親水性溶媒として、水とメタノールとの混合溶媒、そのうちでも、水:メタノールの質量比が5:95〜50:50、更には10:90〜40:60である混合溶媒を用いると、平均粒子径が目標範囲となり、且つ粒度分布の狭い重合体微粒子を円滑に製造することができるので、一層好ましい。
Among them, as the hydrophilic solvent, a mixed solvent containing water and alcohol is preferably used, and in particular, a mixed solvent in which water and one or more of lower alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol are mixed. Is more preferably used.
When a mixed solvent in which water and the above-mentioned alcohol are mixed is used as the hydrophilic solvent, the fine polymer particles produced by adjusting the mixing ratio of water and alcohol according to the type and composition of the vinyl monomer The particle size, particle size distribution, molecular weight, and the like of the particles can be easily controlled, the danger of ignition, explosion, etc. can be reduced, and the load on the environment is small.
In particular, as a hydrophilic solvent, when using a mixed solvent of water and methanol, and among them, a mixed solvent having a water: methanol mass ratio of 5:95 to 50:50, more preferably 10:90 to 40:60, This is more preferable because polymer fine particles having an average particle diameter in the target range and a narrow particle size distribution can be produced smoothly.

重合系のpHは、4〜10.5の範囲であることが好ましく、5〜10の範囲であることがより好ましく、5.5〜9.5の範囲であることが更に好ましい。重合系のpHが4よりも低いか、または10.5よりも高いと、加水分解性シリル基の縮合反応が速くなりすぎて重合工程中に縮合反応が過剰に進行して凝集物が生成する場合がある。   The pH of the polymerization system is preferably in the range of 4 to 10.5, more preferably in the range of 5 to 10, and still more preferably in the range of 5.5 to 9.5. When the pH of the polymerization system is lower than 4 or higher than 10.5, the condensation reaction of the hydrolyzable silyl group becomes too fast, and the condensation reaction proceeds excessively during the polymerization process, and aggregates are formed. There is a case.

上記した架橋重合体微粒子の製造は、必要に応じて、親水性溶媒の一部を、20℃の水への溶解度が5g/100ml未満の疎水性溶媒に置き換えて行なってもよい。疎水性溶媒としては、例えば、メチルイソブチルケトン、トルエン、シクロヘキサンなどを用いることができる。
この場合に、疎水性溶媒の割合は、重合に用いる溶媒の全量に対して、30質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることが更に好ましい。疎水性溶媒の割合が30質量%を超えると、生成する重合体粒子の粒度分布が広くなったり、重合中に凝集物が生成する場合がある。
The above-mentioned crosslinked polymer fine particles may be produced as necessary by replacing a part of the hydrophilic solvent with a hydrophobic solvent having a solubility in water at 20 ° C. of less than 5 g / 100 ml. As the hydrophobic solvent, for example, methyl isobutyl ketone, toluene, cyclohexane and the like can be used.
In this case, the proportion of the hydrophobic solvent is preferably 30% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less with respect to the total amount of the solvent used for the polymerization. Further preferred. When the proportion of the hydrophobic solvent exceeds 30% by mass, the particle size distribution of the polymer particles to be produced may be broadened or aggregates may be produced during the polymerization.

架橋重合体微粒子の製造に用いる加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)および20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の単官能の疎水性ビニル単量体(b)としては、上記(I)(架橋重合体微粒子に係る説明の項)に記載した加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)の1種または2種以上、および上記(I)(架橋重合体微粒子に係る説明の項)に記載した20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の単官能の疎水性ビニル単量体(b)の1種または2種以上をそれぞれ使用することができる。   Hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a) used for the production of crosslinked polymer fine particles and monofunctional hydrophobic vinyl monomer (b) having a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less Is one or more of the hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomers (a) described in (I) above (in the description of the crosslinked polymer fine particles), and (I) (crosslinked polymer). 1 type or 2 types or more of monofunctional hydrophobic vinyl monomers (b) having a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less as described in the section of the description relating to the fine particles) may be used. it can.

加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)の使用割合は、架橋重合体微粒子の耐熱性、耐溶剤性、粒子強度、および粒度分布の狭さなどがより良好になる点から、上記(I)に記載したように、架橋重合体微粒子の製造に用いる全単量体(架橋重合体微粒子を形成するビニル系共重合体の製造に用いる全単量体)の合計質量に基づいて、0.5質量%以上であり、0.5〜90質量%であることが好ましく、1〜70質量%であることがより好ましく、2〜60質量%であることが更に好ましく、5〜40質量%であることが一層好ましい。   The use ratio of the hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a) is the above (from the point that the heat resistance, solvent resistance, particle strength, narrowness of the particle size distribution, etc. of the crosslinked polymer fine particles become better. As described in I), 0 is based on the total mass of all monomers used for the production of the crosslinked polymer fine particles (all monomers used for the production of the vinyl copolymer forming the crosslinked polymer fine particles). 0.5 mass% or more, preferably 0.5 to 90 mass%, more preferably 1 to 70 mass%, further preferably 2 to 60 mass%, and 5 to 40 mass%. It is more preferable that

疎水性ビニル単量体(b)の使用割合は、重合時の凝集物の生成が少なくなる点、粒度分布の狭い粒度の揃った架橋重合体微粒子が得られる点、更に、得られる架橋重合体微粒子の耐水性が良好になり、他の重合体への分散性や有機溶媒への分散性が良好になる点から、上記(I)に記載したように、架橋重合体微粒子の製造に用いる全単量体の合計質量に基づいて、10質量%以上であり、10〜99.5質量%であることが好ましく、20〜99質量%であることがより好ましく、30〜90質量%であることが更に好ましく、30〜85質量%であることが一層好ましい。   The proportion of the hydrophobic vinyl monomer (b) used is that the formation of aggregates during polymerization is reduced, the crosslinked polymer fine particles having a narrow particle size distribution and uniform particle size are obtained, and the obtained crosslinked polymer. Since the water resistance of the fine particles is improved and the dispersibility in other polymers and the dispersibility in an organic solvent is improved, as described in the above (I), all the polymers used for the production of the crosslinked polymer fine particles are used. Based on the total mass of the monomers, it is 10% by mass or more, preferably 10-99.5% by mass, more preferably 20-99% by mass, and 30-90% by mass. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 30-85 mass%.

また、架橋重合体微粒子の製造に当っては、加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)および疎水性ビニル単量体(b)と共に、必要に応じて、上記(I)に記載した、20℃の水への溶解度が1.0g/100mlよりも大きく且つ3g/100ml以下であるビニル単量体(c)および/または20℃の水への溶解度が3g/100mlよりも大きいビニル単量体(d)の1種または2種以上を、上記(I)に記載した割合で用いることができる。
また、架橋重合体微粒子の製造に当っては、必要に応じて、上記(I)に記載した、1分子中にエチレン性不飽和結合を2個以上有する多官能のビニル単量体の1種または2種以上を、架橋重合体微粒子の製造に用いる全単量体の合計質量に基づいて、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下の割合で用いることができる。多官能ビニル単量体の割合が10質量%を超えると、重合時に凝集物が発生し易くなる。
In the production of the crosslinked polymer fine particles, the hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a) and the hydrophobic vinyl monomer (b) are described in the above (I) as necessary. A vinyl monomer (c) having a solubility in water at 20 ° C. of more than 1.0 g / 100 ml and not more than 3 g / 100 ml and / or a vinyl monomer having a solubility in water at 20 ° C. of more than 3 g / 100 ml. One or more of the dimers (d) can be used in the proportions described in (I) above.
In production of the crosslinked polymer fine particles, if necessary, one kind of polyfunctional vinyl monomer having two or more ethylenically unsaturated bonds described in (I) above. Alternatively, two or more types can be used at a ratio of preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, based on the total mass of all monomers used for the production of the crosslinked polymer fine particles. When the ratio of the polyfunctional vinyl monomer exceeds 10% by mass, aggregates are easily generated during polymerization.

本発明の架橋重合体微粒子は、重合体微粒子を形成するビニル系共重合体中に含まれる加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)に由来する構造単位中の加水分解性シリル基を加水分解してシラノール基にし、当該シラノール基間の脱水縮合反応を行わせてシロキサン結合を形成させることによって製造される。
加水分解性シリル基の加水分解・縮合反応のタイミングとしては、重合の進行とともに行なってもよいし、重合後に行なってもよいし、または重合の進行中および重合後の両方で行なってもよい。凝集物の生成を抑制し、粒度分布の狭い架橋重合体微粒子を得るためには、重合前半での加水分解性シリル基の加水分解・縮合反応をできるだけ抑制し、重合後半および/または重合後に加水分解性シリル基の加水分解・縮合反応を促進することが好ましい。
重合時、特に重合前半での加水分解性シリル基の加水分解・縮合反応を抑制するためには、水を含まない親水性有機溶媒中で重合を行うか、またはpHが好ましくは4〜10.5の範囲、より好ましくは5〜10の範囲、さらに好ましくは5.5〜9.5の範囲にある親水性有機溶と水との混合溶媒中で重合を行なうことが好ましく、それによって、凝集物の生成を抑制しながら、粒度分布の狭い架橋重合体微粒子を製造することができる。
The crosslinked polymer fine particle of the present invention has a hydrolyzable silyl group in the structural unit derived from the hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a) contained in the vinyl-based copolymer forming the polymer fine particle. It is produced by hydrolyzing to a silanol group and performing a dehydration condensation reaction between the silanol groups to form a siloxane bond.
The timing of the hydrolysis / condensation reaction of the hydrolyzable silyl group may be performed with the progress of the polymerization, may be performed after the polymerization, or may be performed both during and after the polymerization. In order to suppress the formation of aggregates and obtain crosslinked polymer fine particles having a narrow particle size distribution, the hydrolysis / condensation reaction of hydrolyzable silyl groups in the first half of the polymerization is suppressed as much as possible, and the latter half of the polymerization and / or after the polymerization. It is preferable to promote the hydrolysis / condensation reaction of the decomposable silyl group.
In order to suppress the hydrolysis / condensation reaction of the hydrolyzable silyl group, particularly in the first half of the polymerization, the polymerization is carried out in a hydrophilic organic solvent not containing water, or the pH is preferably 4 to 10. The polymerization is preferably carried out in a mixed solvent of hydrophilic organic solution and water in the range of 5, more preferably in the range of 5-10, and still more preferably in the range of 5.5-9.5, thereby agglomerating. Cross-linked polymer fine particles having a narrow particle size distribution can be produced while suppressing the production of products.

重合後半または重合後に加水分解性シリル基の加水分解・縮合反応を促進させる方法としては、ビニル単量体の反応率が所定の値を超えた時点で、酸またはアルカリ化合物を縮合反応触媒として添加する方法がある。その際に、水を含まない親水性有機溶媒中で重合を行う場合は、酸またはアルカリ化合物からなる触媒と共に水も一緒に添加する必要がある。重合途中で水を添加すると、架橋重合体微粒子の粒度分布が広くなることがあるので、重合の後半に加水分解性シリル基の加水分解縮合反応を行なう場合は、pHが好ましくは4〜10.5の範囲、より好ましくは5〜10の範囲、さらに好ましくは5.5〜9.5の範囲にある親水性有機溶と水との混合溶媒中で重合反応を行なうことが好ましい。
加水分解性シリル基の加水分解縮合反応を行なうために用いる酸触媒またはアルカリ触媒のうちでも、加水分解性シリル基の加水分解縮合反応時に凝集物の生成がなく、縮合反応速度も速く、かつ縮合反応後に架橋重合体微粒子から容易に除去できる点から、アンモニアまたはトリエチルアミンなどの低沸点アミンが好ましく用いられる、特にアンモニアがより好ましく用いられる。
As a method for promoting the hydrolysis / condensation reaction of hydrolyzable silyl groups in the latter half of the polymerization or after the polymerization, an acid or an alkali compound is added as a condensation reaction catalyst when the reaction rate of the vinyl monomer exceeds a predetermined value. There is a way to do it. At that time, when the polymerization is carried out in a hydrophilic organic solvent not containing water, it is necessary to add water together with a catalyst comprising an acid or an alkali compound. When water is added during the polymerization, the particle size distribution of the crosslinked polymer fine particles may be widened. Therefore, when a hydrolytic condensation reaction of a hydrolyzable silyl group is performed in the latter half of the polymerization, the pH is preferably 4 to 10. It is preferable to carry out the polymerization reaction in a mixed solvent of hydrophilic organic solution and water in the range of 5, more preferably in the range of 5 to 10, more preferably in the range of 5.5 to 9.5.
Among acid catalysts or alkali catalysts used for conducting hydrolytic condensation reactions of hydrolyzable silyl groups, there is no formation of aggregates during the hydrolytic condensation reaction of hydrolyzable silyl groups, the condensation reaction rate is high, and condensation is performed. A low boiling point amine such as ammonia or triethylamine is preferably used, and ammonia is more preferably used because it can be easily removed from the crosslinked polymer fine particles after the reaction.

架橋重合体微粒子の製造時に用いる分散安定剤としては、上記(I)で挙げた、20℃の水への溶解度が3g/100mlを超えるビニル単量体(d)の1種または2種以上を重合して得られる親水性ポリマー、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリエチレングリコールなどの親水性ポリマーの1種または2種以上を使用することができる。
これら親水性ポリマーの中でも、ポリビニルピロリドンが、重合時に凝集物の生成がなく、粒度分布の狭い重合体微粒子が得られることから好ましく用いられる。
ポリビニルピロリドンとしては、重量平均分子量(Mw)が5,000〜500,000のもの、特に10,000〜200,000のものが好ましく用いられる。
なお、本明細書中における重合体の重量平均分子量(Mw)は、以下の実施例に記載した方法で測定した重量平均分子量(Mw)である。
分散安定剤としてポリビニルピロリドンを使用する場合は、その使用量は、全単量体の合計質量に基づいて、1〜50質量%であることが好ましく、2〜20質量%であることがより好ましい。ポリビニルピロリドンの使用量が1質量%未満であると、重合時の安定性が不足して凝集物が生成する場合がある。一方、ポリビニルピロリドンの使用量が50質量%を超えると、生成する重合体微粒子の粒度分布が広くなり易くなり、また重合後に重合体微粒子からポリビニルピロリドンを分離しにくくなる。
As the dispersion stabilizer used in the production of the crosslinked polymer fine particles, one or more of the vinyl monomers (d) mentioned in the above (I) having a solubility in water at 20 ° C. exceeding 3 g / 100 ml are used. One or more hydrophilic polymers such as a hydrophilic polymer obtained by polymerization, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, and polyethylene glycol can be used.
Among these hydrophilic polymers, polyvinyl pyrrolidone is preferably used because it does not produce aggregates during polymerization and polymer fine particles having a narrow particle size distribution can be obtained.
As polyvinyl pyrrolidone, those having a weight average molecular weight (Mw) of 5,000 to 500,000, particularly 10,000 to 200,000 are preferably used.
In addition, the weight average molecular weight (Mw) of the polymer in this specification is a weight average molecular weight (Mw) measured by the method described in the following Examples.
When polyvinyl pyrrolidone is used as the dispersion stabilizer, the amount used is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 2 to 20% by mass based on the total mass of all monomers. . If the amount of polyvinylpyrrolidone used is less than 1% by mass, the stability during polymerization may be insufficient and aggregates may be generated. On the other hand, when the amount of polyvinyl pyrrolidone used exceeds 50% by mass, the particle size distribution of the produced polymer fine particles tends to be widened, and it becomes difficult to separate polyvinyl pyrrolidone from the polymer fine particles after polymerization.

また、本発明では、架橋重合体微粒子を製造するための重合反応時に、分散安定剤として、上記したポリビニルピロリドンやその他の水溶性ポリマー以外に、カルボキシル基とビニル基を有する重合体が好ましく用いられる。分散安定剤としてカルボキシル基とビニル基を有する重合体を用いることによって、重合時の安定性が極めて高くなり、しかも粒度分布の狭い、粒径の揃った架橋重合体微粒子を得ることができる。
カルボキシル基とビニル基を有する重合体からなる分散安定剤は、カルボキシル基の一部または全部をアルカリ化合物で中和して使用することがより好ましく、アルカリ化合物としては、アンモニアまたはトリエチルアミンなどの低沸点アミンが好ましく用いられる。
In the present invention, a polymer having a carboxyl group and a vinyl group is preferably used in addition to the above-described polyvinyl pyrrolidone and other water-soluble polymers as a dispersion stabilizer during the polymerization reaction for producing the crosslinked polymer fine particles. . By using a polymer having a carboxyl group and a vinyl group as a dispersion stabilizer, it is possible to obtain crosslinked polymer fine particles having extremely high stability during polymerization and having a narrow particle size distribution and a uniform particle size.
The dispersion stabilizer comprising a polymer having a carboxyl group and a vinyl group is more preferably used by neutralizing a part or all of the carboxyl group with an alkali compound. The alkali compound has a low boiling point such as ammonia or triethylamine. Amines are preferably used.

分散安定剤として好ましく用いられるカルボキシル基とビニル基を有する重合体の好ましい例としては、
(A) 分子鎖の末端にビニリデン型のエチレン性不飽和基を有し且つ側鎖(分子鎖の途中)にカルボキシル基を有する重合体[以下これを「分散安定剤用重合体(A)」ということがある];
(B) 側鎖(分子鎖の途中)に(メタ)アクリロイル基などのビニル基とカルボキシル基を有する重合体[以下これを「分散安定剤用重合体(B)」ということがある];
(C) 分子鎖の末端に(メタ)アクリロイル基などのビニル基を有し且つ側鎖(分子鎖の途中)にカルボキシル基を有する重合体[以下これを「分散安定剤用重合体(C)」ということがある];
を挙げることができる。
Preferred examples of the polymer having a carboxyl group and a vinyl group that are preferably used as a dispersion stabilizer include:
(A) A polymer having a vinylidene-type ethylenically unsaturated group at the end of the molecular chain and a carboxyl group in the side chain (in the middle of the molecular chain) [hereinafter referred to as "polymer for dispersion stabilizer (A)"] There is sometimes]];
(B) A polymer having a vinyl group such as a (meth) acryloyl group and a carboxyl group in the side chain (in the middle of the molecular chain) [hereinafter sometimes referred to as “polymer for dispersion stabilizer (B)”];
(C) a polymer having a vinyl group such as a (meth) acryloyl group at the end of the molecular chain and a carboxyl group in the side chain (in the middle of the molecular chain) [hereinafter referred to as “polymer for dispersion stabilizer (C) Is sometimes referred to]];
Can be mentioned.

分子鎖の末端にビニリデン型のエチレン性不飽和基を有し且つ側鎖(分子鎖の途中)にカルボキシル基を有する上記した分散安定剤用重合体(A)は、カルボキシル基を有するビニル単量体を少なくとも含むビニル単量体を180℃以上の高温でラジカル重合することにより製造することができる。高温条件下でのラジカル重合により、得られた重合体は分子末端にビニリデン型のエチレン性不飽和結合が導入される。
分散安定剤用重合体(A)の重量平均分子量は、1,000〜200,000であることが好ましく、3,000〜100,000であることがより好ましく、5,000〜50,000であることが更に好ましい。
また、分散安定剤用重合体(A)の酸価[分散安定剤用重合体(A)の1g当りのカルボキシル基のミリモル数]は、0.1〜12meq/gであることが好ましく、0.5〜10meq/gであることがより好ましく、1.0〜5.0meq/gであることが更に好ましい。
The above dispersion stabilizer polymer (A) having a vinylidene-type ethylenically unsaturated group at the end of the molecular chain and a carboxyl group in the side chain (in the middle of the molecular chain) is a vinyl monomer having a carboxyl group. It can be produced by radical polymerization of a vinyl monomer containing at least a body at a high temperature of 180 ° C. or higher. By the radical polymerization under high temperature conditions, a vinylidene type ethylenically unsaturated bond is introduced into the molecular terminal of the obtained polymer.
The weight average molecular weight of the dispersion stabilizer polymer (A) is preferably 1,000 to 200,000, more preferably 3,000 to 100,000, and 5,000 to 50,000. More preferably it is.
The acid value of the dispersion stabilizer polymer (A) [number of carboxyl groups per gram of the dispersion stabilizer polymer (A)] is preferably 0.1 to 12 meq / g. More preferably, it is 5-10 meq / g, and it is still more preferable that it is 1.0-5.0 meq / g.

分散安定剤用重合体(A)は、比較的大きな粒子径を有する架橋重合体微粒子(通常、平均粒子径が1.5〜8μmの架橋重合体微粒子)を製造する際の分散安定剤として好ましく用いられる。
分散安定剤用重合体(A)を分散安定剤として用いて架橋重合体微粒子を製造するに当っては、架橋重合体微粒子の製造に用いる全単量体の合計質量に対して、分散安定剤用重合体(A)を1〜100質量%の割合で用いることが好ましく、2〜70質量%の割合で用いることがより好ましく、5〜50質量%の割合で用いることが更に好ましい。
The dispersion stabilizer polymer (A) is preferably used as a dispersion stabilizer when producing crosslinked polymer fine particles having a relatively large particle size (usually, crosslinked polymer fine particles having an average particle size of 1.5 to 8 μm). Used.
In producing the crosslinked polymer fine particles using the dispersion stabilizer polymer (A) as a dispersion stabilizer, the dispersion stabilizer is based on the total mass of all monomers used for producing the crosslinked polymer fine particles. The polymer for use (A) is preferably used in a proportion of 1 to 100% by mass, more preferably in a proportion of 2 to 70% by mass, and still more preferably in a proportion of 5 to 50% by mass.

側鎖(分子鎖の途中)に(メタ)アクリロイル基などのビニル基とカルボキシル基を有する分散安定剤用重合体(B)は、例えば、カルボキシル基を有するビニル単量体を少なくとも含むビニル単量体をラジカル重合させて側鎖にカルボキシル基を有するプレポリマーを製造し、当該プレポリマーの側鎖に導入されたカルボキシル基の一部に、エポキシ基と(メタ)アクリロイル基などのビニル基を有する化合物を付加反応させることにより製造することができる。
分散安定剤用重合体(B)の重量平均分子量は、500〜200,000であることが好ましく、1,000〜10,000であることがより好ましい。
また、分散安定剤用重合体(B)の酸価[分散安定剤用重合体(B)の1g当りのカルボキシル基のミリモル数]は、0.5〜10meq/gであることが好ましく、1〜7meq/gであることがより好ましく、1.5〜5meq/gであることが更に好ましい。
さらに、分散安定剤用重合体(B)のf値[分散安定剤用重合体(B)の1分子当りの(メタ)アクリロイル基などのビニル基の平均導入量]は、0.2〜2.0であることが好ましく、0.4〜1.6であることがより好ましく、0.4〜1.4であることが更に好ましい。
The dispersion stabilizer polymer (B) having a vinyl group such as a (meth) acryloyl group and a carboxyl group in the side chain (in the middle of the molecular chain), for example, a vinyl monomer containing at least a vinyl monomer having a carboxyl group The polymer is radically polymerized to produce a prepolymer having a carboxyl group in the side chain, and some of the carboxyl groups introduced into the side chain of the prepolymer have a vinyl group such as an epoxy group and a (meth) acryloyl group. The compound can be produced by addition reaction.
The weight average molecular weight of the dispersion stabilizer polymer (B) is preferably 500 to 200,000, and more preferably 1,000 to 10,000.
Further, the acid value of the dispersion stabilizer polymer (B) [number of millimoles of carboxyl groups per gram of the dispersion stabilizer polymer (B)] is preferably 0.5 to 10 meq / g. It is more preferably ˜7 meq / g, and further preferably 1.5 to 5 meq / g.
Further, the f value of the dispersion stabilizer polymer (B) [average amount of introduced vinyl groups such as (meth) acryloyl groups per molecule of the dispersion stabilizer polymer (B)] is 0.2-2. 0.0 is preferable, 0.4 to 1.6 is more preferable, and 0.4 to 1.4 is still more preferable.

分散安定剤用重合体(B)は、比較的粒子径の小さい架橋重合体微粒子(通常、平均粒子径が0.7〜3μmの架橋重合体微粒子)を製造する際の分散安定剤として好ましく用いられる。
分散安定剤用重合体(B)を分散安定剤として用いて架橋重合体微粒子を製造するに当っては、架橋重合体微粒子の製造に用いる全単量体の合計質量に対して、分散安定剤用重合体(B)を0.2〜10質量%の割合で用いることが好ましく、0.5〜5質量%の割合で用いることがより好ましい。
The polymer for dispersion stabilizer (B) is preferably used as a dispersion stabilizer when producing crosslinked polymer fine particles having a relatively small particle size (usually, crosslinked polymer fine particles having an average particle size of 0.7 to 3 μm). It is done.
In producing the crosslinked polymer fine particles using the dispersion stabilizer polymer (B) as a dispersion stabilizer, the dispersion stabilizer is based on the total mass of all monomers used for producing the crosslinked polymer fine particles. The polymer (B) for use is preferably used in a proportion of 0.2 to 10% by mass, and more preferably used in a proportion of 0.5 to 5% by mass.

分子鎖の末端に(メタ)アクリロイル基などのビニル基を有し且つ側鎖(分子鎖の途中)にカルボキシル基を有する上記した分散安定剤用重合体(C)は、例えば、カルボキシル基を有する連鎖移動剤の存在下に、水酸基を有するビニル単量体を少なくとも含むビニル単量体をラジカル重合させることによって分子末端にカルボキシル基を有し且つ側鎖に水酸基を有するプレポリマーを製造し、当該プレポリマーの分子末端のカルボキシル基にまずエポキシ基と(メタ)アクリロイル基などのビニル基を有する化合物を付加反応させた後、側鎖の水酸基にジカルボン酸無水物を付加させることにより製造することができる。
分散安定剤用重合体(C)の重量平均分子量は、500〜200,000であることが好ましく、1,000〜10,000であることがより好ましい。
また、分散安定剤用重合体(C)の酸価(分散安定剤用重合体(C)の1g当りのカルボキシル基のミリモル数)は、0.5〜4meq/gであることが好ましく、1〜4meq/gであることがより好ましい。
The above dispersion stabilizer polymer (C) having a vinyl group such as a (meth) acryloyl group at the end of the molecular chain and a carboxyl group in the side chain (in the middle of the molecular chain) has, for example, a carboxyl group. In the presence of a chain transfer agent, a prepolymer having a carboxyl group at the molecular end and a hydroxyl group at the side chain is produced by radical polymerization of a vinyl monomer containing at least a vinyl monomer having a hydroxyl group, It can be prepared by first adding a compound having an epoxy group and a vinyl group such as a (meth) acryloyl group to the carboxyl group at the molecular end of the prepolymer, and then adding a dicarboxylic acid anhydride to the side chain hydroxyl group. it can.
The weight average molecular weight of the dispersion stabilizer polymer (C) is preferably 500 to 200,000, and more preferably 1,000 to 10,000.
The acid value of the dispersion stabilizer polymer (C) (the number of carboxyl groups per gram of the dispersion stabilizer polymer (C)) is preferably 0.5 to 4 meq / g. More preferably, it is ˜4 meq / g.

分散安定剤用重合体(C)は、比較的粒子径の小さい架橋重合体微粒子(通常、平均粒子径が0.7〜3μmの架橋重合体微粒子)を製造する際の分散安定剤として好ましく用いられる。
分散安定剤用重合体(C)を分散安定剤として用いて架橋重合体微粒子を製造するに当っては、架橋重合体微粒子の製造に用いる全単量体の合計質量に対して、分散安定剤用重合体(C)を0.2〜10質量%の割合で用いることが好ましく、0.5〜5質量%の割合で用いることがより好ましい。
The polymer for dispersion stabilizer (C) is preferably used as a dispersion stabilizer when producing crosslinked polymer fine particles having a relatively small particle size (usually, crosslinked polymer fine particles having an average particle size of 0.7 to 3 μm). It is done.
In producing the crosslinked polymer fine particles using the dispersion stabilizer polymer (C) as a dispersion stabilizer, the dispersion stabilizer is based on the total mass of all monomers used for producing the crosslinked polymer fine particles. The polymer for use (C) is preferably used in a proportion of 0.2 to 10% by mass, and more preferably in a proportion of 0.5 to 5% by mass.

上記した分散安定剤用重合体(A)〜(C)のうちでも、分子鎖の途中(側鎖)または末端にビニル基を有する分散安定剤用重合体(B)または(C)であって、当該ビニル基が(メタ)アクリロイル基である重合体が、他の分散安定剤に比べて極めて少ない使用量で、凝集物などを生成することなく、極めて安定に、粒度分布の狭い架橋重合体微粒子を製造することができることから、分散安定剤として特に好ましく用いられる。   Among the above-mentioned dispersion stabilizer polymers (A) to (C), the dispersion stabilizer polymer (B) or (C) having a vinyl group in the middle (side chain) or terminal of the molecular chain, A polymer in which the vinyl group is a (meth) acryloyl group can be used in a very small amount compared to other dispersion stabilizers, and can form agglomerates and the like, and is extremely stable and has a narrow particle size distribution. Since it is possible to produce fine particles, it is particularly preferably used as a dispersion stabilizer.

ビニル単量体を重合して架橋重合体微粒子を製造する際の、カルボキシル基とビニル基を有する重合体からなる分散安定剤の使用量は、架橋重合体微粒子の製造に用いる全ビニル単量体の合計質量に対して、0.2〜10質量%であることが好ましく、0.5〜5.0質量%であることがより好ましい。カルボキシル基とビニル基を有する重合体からなる分散安定剤の使用量が少なすぎると、重合時の安定性が低下して生成した重合体微粒子の凝集などが生じ易くなり、一方当該分散安定剤の使用量が多すぎると、生成する重合体微粒子の粒度分布が広くなって、サイズが不揃いになり易い。   In the production of crosslinked polymer fine particles by polymerizing vinyl monomers, the amount of the dispersion stabilizer comprising a polymer having a carboxyl group and a vinyl group is the total vinyl monomer used for the production of the crosslinked polymer fine particles. The total mass is preferably 0.2 to 10% by mass, and more preferably 0.5 to 5.0% by mass. If the amount of the dispersion stabilizer composed of a polymer having a carboxyl group and a vinyl group is too small, the stability during polymerization is reduced and the resulting polymer fine particles are likely to be aggregated. When the amount used is too large, the particle size distribution of the polymer fine particles to be produced becomes wide and the sizes are likely to be uneven.

ビニル単量体を重合して架橋重合体微粒子を製造する際の親水性溶媒の使用量は、全単量体の合計質量に対して、1〜50質量倍であることが好ましく、2〜10質量倍であることがより好ましい。親水性溶媒の使用量が少なすぎると、重合安定性が不良となる場合があり、また得られる架橋重合体微粒子の粒度分布が広くなり易く、一方親水性溶媒の使用量が多すぎると架橋重合体微粒子の収率が低下し生産性が悪くなり易い。   The amount of the hydrophilic solvent used in the production of the crosslinked polymer fine particles by polymerizing the vinyl monomer is preferably 1 to 50 times by mass with respect to the total mass of all monomers. It is more preferable that the mass is. If the amount of the hydrophilic solvent used is too small, the polymerization stability may be deteriorated, and the particle size distribution of the resulting crosslinked polymer fine particles tends to be widened. On the other hand, if the amount of the hydrophilic solvent used is too large, the crosslinking weight is reduced. The yield of the coalesced fine particles tends to decrease, and the productivity tends to deteriorate.

ビニル単量体を重合して架橋重合体微粒子を製造する際の重合開始剤としては、ラジカル重合において通常用いられている重合開始剤を使用することができ、特に制限されない。そのうちでも親水性溶媒に溶解するラジカル重合開始剤が好ましく用いられる。本発明で用い得るラジカル重合開始剤としては、例えば、t−ブチルパーオキシピバレート、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、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などの有機過酸化物;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、アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド(V−50)、4,4'−アゾビス(4−シアノバレリックアシッド)(V−501)などのアゾ系化合物;過硫酸カリウムなどの過硫化物系化合物などを挙げることができ、これらの1種または2種以上を用いることができる。
そのうちでも、重合開始剤としては、t−ブチルパーオキシピバレート、アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)が、粒度分布の狭い重合体微粒子を生産性よく製造できる点から好ましく用いられる。
As a polymerization initiator when polymerizing a vinyl monomer to produce crosslinked polymer fine particles, a polymerization initiator usually used in radical polymerization can be used and is not particularly limited. Among them, a radical polymerization initiator that is soluble in a hydrophilic solvent is preferably used. Examples of the radical polymerization initiator that can be used in the present invention include t-butyl peroxypivalate, t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, di-t-butyl peroxide, benzoyl peroxide, and lauroyl peroxide. , Organic peroxides such as orthochlorobenzoyl peroxide, orthomethoxybenzoyl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide; azobisisobutyronitrile, azobiscyclohexacarbonitrile, azobis (2,4- Azo compounds such as dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride (V-50), 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid) (V-501); Persulfide compounds such as potassium persulfate, and one of these It can be used two or more kinds.
Among them, as the polymerization initiator, t-butyl peroxypivalate and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) are preferably used from the viewpoint that polymer fine particles having a narrow particle size distribution can be produced with high productivity.

重合開始剤の使用量は特に限定されず、製造する架橋重合体微粒子の分子量、使用する重合開始剤の分解温度などを考慮して適宜決めることができる。一般的には、全単量体の合計100質量部に対して、重合開始剤を0.1〜40質量部の量で使用することが好ましく、1〜10質量部の量で使用することがより好ましい。重合開始剤の使用量が少なすぎると架橋重合体微粒子の収率が低くなり易く、一方重合開始剤の使用量が多すぎると重合速度が大きくなりすぎて、重合を安定に行いにくくなる。   The amount of the polymerization initiator used is not particularly limited, and can be appropriately determined in consideration of the molecular weight of the crosslinked polymer fine particles to be produced, the decomposition temperature of the polymerization initiator to be used, and the like. In general, the polymerization initiator is preferably used in an amount of 0.1 to 40 parts by weight, and preferably in an amount of 1 to 10 parts by weight, based on a total of 100 parts by weight of all monomers. More preferred. If the amount of the polymerization initiator used is too small, the yield of the crosslinked polymer fine particles tends to be low. On the other hand, if the amount of the polymerization initiator used is too large, the polymerization rate becomes too high, making it difficult to carry out the polymerization stably.

架橋重合体微粒子を製造する際の重合温度としては、40〜80℃が好ましく、45〜70℃がより好ましい。重合温度が低すぎると、ビニル単量体の重合速度が低くなって架橋重合体微粒子を生産性よく製造できにくくなり、一方重合温度が高すぎると、生成した架橋重合体微粒子の凝集などが生じ易く、また架橋重合体微粒子の粒度分布が広くなる。   The polymerization temperature for producing the crosslinked polymer fine particles is preferably 40 to 80 ° C, more preferably 45 to 70 ° C. If the polymerization temperature is too low, the polymerization rate of the vinyl monomer will be low and it will be difficult to produce crosslinked polymer fine particles with good productivity. On the other hand, if the polymerization temperature is too high, aggregation of the generated crosslinked polymer fine particles will occur. And the particle size distribution of the crosslinked polymer fine particles is widened.

本発明では、生成する架橋重合体微粒子の分散安定性をより向上させるためや、粒度分布をより狭くするためや、架橋重合体微粒子に磁性や導電性を付与するためや、架橋重合体微粒子を着色するために、上記した分散安定剤と共に、他の添加剤を用いてもよい。他の添加剤としては、例えば、コバルト、鉄、アルミニウムなどの金属やこれらの合金;酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケルなどからなる金属酸化物の微粉体;カーボンブラックニグロシン染料、アニリンブルーなどの顔料、染料類:高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性剤;脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤などを挙げることができ、これらの1種または2種以上を用いることができる。   In the present invention, in order to further improve the dispersion stability of the produced crosslinked polymer fine particles, to narrow the particle size distribution, to impart magnetism and conductivity to the crosslinked polymer fine particles, In order to color, other additives may be used together with the above dispersion stabilizer. Other additives include, for example, metals such as cobalt, iron, and aluminum and alloys thereof; fine powders of metal oxides composed of iron oxide, copper oxide, nickel oxide, etc .; pigments such as carbon black nigrosine dye and aniline blue , Dyes: anionic surfactants such as higher alcohol sulfates, alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphates; nonionic surfactants such as fatty acid amide derivatives and polyhydric alcohol derivatives 1 type, or 2 or more types of these can be used.

重合および加水分解性シリル基の加水分解縮合反応により生成した架橋重合体微粒子は、親水性溶媒中に分散させたままで架橋重合体微粒子の分散液の状態で使用してもよいし、親水性溶媒から分離回収して使用してもよい。
架橋重合体微粒子を親水性溶媒から分離回収する方法としては、例えば、沈降分離法、遠心分離法、デカンテーション法などを採用することができ、更に必要に応じて洗浄、乾燥を行う。また、架橋重合体微粒子の分散液を分離回収することなく、直接スプレードライヤー等の噴霧乾燥機や、気流式乾燥機等を用いて直接乾燥してもよい。
Crosslinked polymer fine particles produced by polymerization and hydrolysis condensation reaction of hydrolyzable silyl groups may be used in the form of a dispersion of the crosslinked polymer fine particles while being dispersed in a hydrophilic solvent. It may be used after being separated and recovered from.
As a method for separating and recovering the crosslinked polymer fine particles from the hydrophilic solvent, for example, a sedimentation separation method, a centrifugal separation method, a decantation method or the like can be employed, and further, washing and drying are performed as necessary. Moreover, you may dry directly using spray dryers, such as a spray dryer, an airflow dryer, etc., without isolate | separating and collect | recovering the dispersion liquid of a crosslinked polymer fine particle.

上記した製造方法による場合は、重合の開始とともに、生成した重合体が親水性溶媒に溶解せずに次々に析出するが、分散安定剤として、上記した分散安定剤用重合体(A)、(C)、(B)などのカルボキシル基とビニル基を有する重合体からなる分散安定剤を用いた場合には、当該分散安定剤(分散安定剤用重合体)と架橋重合体微粒子の製造に用いたビニル単量体の共重合により極めて分散安定化効果の高いグラフトポリマーも同時に効率よく生成するため、重合の極初期段階でより多くの安定粒子が形成される。さらにビニル単量体の重合が進行する段階においては、初期に形成された安定粒子が重合の進行とともに成長する速度に合わせて、上記グラフトポリマーが主に成長粒子表面で生成するため、粒子間の凝集、および新粒子の発生が高度に抑制されて、極めて単分散性に優れる、粒度分布の狭い重合体微粒子を再現性よく、安定にかつ簡便に製造することができる。しかも、カルボキシル基と(メタ)アクリロイル基を有する重合体からなる分散安定剤を用いた場合には、他の分散安定剤を用いた場合に比べて、より小さな(より多くの)初期安定化粒子を形成することが可能であり、かつその成長を安定に進行させることができるため、より小さくかつ単分散性に優れた架橋重合体微粒子を製造することが可能となる。   In the case of the above-described production method, the produced polymer is deposited one after another without being dissolved in the hydrophilic solvent at the start of polymerization, but as the dispersion stabilizer, the above-mentioned polymer for dispersion stabilizer (A), ( When a dispersion stabilizer comprising a polymer having a carboxyl group and a vinyl group, such as C) and (B), is used for the production of the dispersion stabilizer (polymer for dispersion stabilizer) and crosslinked polymer fine particles. As a result of the copolymerization of the vinyl monomer, a graft polymer having a very high dispersion stabilizing effect is efficiently produced at the same time, so that more stable particles are formed at the very initial stage of the polymerization. Furthermore, in the stage where the polymerization of the vinyl monomer proceeds, the graft polymer is mainly formed on the surface of the growing particles in accordance with the speed at which the initially formed stable particles grow with the progress of the polymerization. Aggregation and generation of new particles are highly suppressed, and polymer fine particles having a very excellent monodispersibility and a narrow particle size distribution can be stably and easily produced with good reproducibility. Moreover, when a dispersion stabilizer comprising a polymer having a carboxyl group and a (meth) acryloyl group is used, smaller (more) initial stabilizing particles than when other dispersion stabilizers are used. Can be formed, and the growth can be stably advanced, so that it is possible to produce smaller crosslinked polymer fine particles having excellent monodispersibility.

以下に実施例などによって本発明について具体的に説明するが、本発明は以下の例に何ら限定されるものではない。
以下の例において、重合体の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)、カルボキシル基を有する重合体(プレポリマー)へのグリシジルメタクリレートの付加率、重合安定性、重合体微粒子の体積平均粒子径(dv)、数平均粒子径(dn)、粒子サイズの変動係数(Cv)、副生小粒子量、並びに架橋重合体微粒子の耐メチルエチルケトン性(耐溶剤性)の測定または評価は、以下のようにして行なった。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and the like, but the present invention is not limited to the following examples.
In the following examples, the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of a polymer, the addition rate of glycidyl methacrylate to a polymer having a carboxyl group (prepolymer), polymerization stability, and volume average of polymer fine particles Measurement or evaluation of particle diameter (dv), number average particle diameter (dn), coefficient of variation in particle size (Cv), by-product small particle amount, and methyl ethyl ketone resistance (solvent resistance) of crosslinked polymer fine particles are as follows. It was performed as follows.

(1)重合体の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn):
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により重合体の分子量を測定して、ポリスチレン換算で重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)を求めた。
具体的には、GPC装置として、東ソー社製「HLC−8120GPC」を使用し、カラムとしてTSKgel super MP−M(4本)を使用して、分散液より揮発分を除去して得られる重合体を溶媒テトラヒドロフランに溶解した溶液(濃度5mg/ml)をサンプルとして、展開溶媒にテトラヒドロフランを用い、流速0.35ml/分、カラム温度40℃の条件にて測定を行った。測定結果を標準ポリスチレンにて作成した検量線を用いて解析し、ポリスチレン換算での重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)を求めた。
(1) Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the polymer:
The molecular weight of the polymer was measured by gel permeation chromatography (GPC), and the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the polymer were determined in terms of polystyrene.
Specifically, a polymer obtained by removing volatile components from a dispersion using “HLC-8120GPC” manufactured by Tosoh Corporation as a GPC device and using TSKgel super MP-M (four) as a column. A solution (concentration 5 mg / ml) dissolved in tetrahydrofuran was used as a sample, tetrahydrofuran was used as a developing solvent, and measurement was performed under conditions of a flow rate of 0.35 ml / min and a column temperature of 40 ° C. The measurement results were analyzed using a calibration curve prepared with standard polystyrene, and the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the polymer in terms of polystyrene were determined.

(2)カルボキシル基を有する重合体へのグリシジルメタクリレートの付加率:
ガスクロマトグラフィー(GC)により、グリシジルメタクリレートの残存量、副反応物生成量を測定して、カルボキシル基を有する重合体(プレポリマー)へのグリシジルメタクリレートの付加率を求めた。
具体的には、GC装置として日立社製「GC−263−30」を使用し、FID検出器、およびカラムとしてZebron ZB−5(30m)を使用して、反応液を蒸留水にて希釈し、内部標準物質としてメチルセロソルブアセテートを添加したものをサンプルとして、キャリアーガスとして窒素ガスを用い、流量を10ml/分とし、カラム温度を50℃から200℃まで7.5℃/分で昇温させて測定を行った。内部標準物質(メチルセロソルブアセテート)、グリシジルメタクリレート、およびグリシジルメタクリレートの水付加物のピーク面積より、未反応で残存しているグリシジルメタクリレート量およびグリシジルメタクリレートの水付加物量を定量した。グリシジルメタクリレートの水付加率は水付加により消費されたグリシジルメタクリレート量を全グリシジルメタクリレート量で除算して求めた。またカルボキシル基を有する重合体(プレポリマー)へのグリシジルメタクリレートの付加率は、グリシジルメタクリレートの全使用量から残存グリシジルメタクリレート量および水付加により消費されたグリシジルメタクリレート量を差し引き、グリシジルメタクリレートの全使用量で除算して求めた。
(2) Rate of addition of glycidyl methacrylate to the polymer having a carboxyl group:
The residual amount of glycidyl methacrylate and the amount of by-products produced were measured by gas chromatography (GC) to determine the addition rate of glycidyl methacrylate to the polymer having a carboxyl group (prepolymer).
Specifically, using “GC-263-30” manufactured by Hitachi as a GC device, using an FID detector and a Zebron ZB-5 (30 m) as a column, the reaction solution was diluted with distilled water. Samples added with methyl cellosolve acetate as an internal standard substance, nitrogen gas as a carrier gas, a flow rate of 10 ml / min, and a column temperature increased from 50 ° C. to 200 ° C. at 7.5 ° C./min. And measured. From the peak areas of the internal standard substance (methyl cellosolve acetate), glycidyl methacrylate, and water adduct of glycidyl methacrylate, the amount of glycidyl methacrylate remaining unreacted and the amount of water adduct of glycidyl methacrylate were quantified. The water addition rate of glycidyl methacrylate was determined by dividing the amount of glycidyl methacrylate consumed by water addition by the total amount of glycidyl methacrylate. The addition rate of glycidyl methacrylate to a polymer having a carboxyl group (prepolymer) is calculated by subtracting the amount of glycidyl methacrylate and the amount of glycidyl methacrylate consumed by water addition from the total amount of glycidyl methacrylate. Obtained by dividing by.

(3)重合安定性の評価:
重合または重合と架橋反応により得られた架橋重合体微粒子の分散液を反応器から取り出した後、反応器の内部および攪拌翼への重合体の付着量を目視により観察した。また、反応器から取り出した架橋重合体微粒子の分散液を、200目ポリネット(目開き:114μm)で濾過し、ポリネット上に残留している凝集物の量を目視で観察し、それらの両方の観察結果から、下記の評価基準に従って重合安定性の評価を行なった。
[重合安定性の評価基準]
◎:反応器の内部および撹拌翼への重合体の付着がないか又は付着がごく僅かであり、しかもポリネット上に凝集物の残留がないか又は残留がごく僅かである。
○:反応器の内部および撹拌翼への重合体の付着が少なく、かつポリネット上での凝集物の残留が少ない。
△:反応器の内部および撹拌翼への重合体の付着がかなりあり、かつポリネット上での凝集物の残留がかなりある。
×:反応器の内部および撹拌翼への重合体の付着が多く、しかもポリネット上での凝集物の残留が多い。
(3) Evaluation of polymerization stability:
After the polymerization or the dispersion of crosslinked polymer fine particles obtained by polymerization and crosslinking reaction was taken out of the reactor, the amount of the polymer adhered to the inside of the reactor and the stirring blade was visually observed. Further, the dispersion of the crosslinked polymer fine particles taken out from the reactor was filtered through a 200-mesh polynet (aperture: 114 μm), and the amount of aggregate remaining on the polynet was visually observed. From both observation results, the polymerization stability was evaluated according to the following evaluation criteria.
[Evaluation criteria for polymerization stability]
(Double-circle): The polymer does not adhere to the inside of the reactor and the stirring blade, or the adhesion is negligible, and there is no or little residue of the aggregate on the polyethylene.
○: Adhesion of the polymer to the inside of the reactor and the stirring blade is small, and agglomerate remains on the polynet.
(Triangle | delta): The polymer adhesion to the inside of a reactor and a stirring blade is considerable, and the residue of the aggregate on a polyethylene is considerable.
X: The polymer adheres to the inside of the reactor and to the stirring blade, and agglomerates remain on the polyethylene.

(4)架橋重合体微粒子の体積平均粒子径(dv)、数平均粒子径(dn)、粒子サイズの変動係数(Cv)および副生小粒子量:
(i) 重合または重合と架橋反応により得られた架橋重合体微粒子の分散液から揮発分(重合溶媒、残存モノマーなど)を除去して回収した架橋重合体微粒子を、所定の有機溶媒に均一分散させた後、アルミプレート上に滴下、室温で有機溶剤を除去して、電界放射走査型電子顕微鏡(FE−SEM)[日本電子(株)製「JSM−6330F」]を使用するSEM方法によって写真撮影した。その際に、粒子径および変動係数を測定するための撮影として、1枚の写真に200個程度の粒子が撮影される倍率とし、撮影位置を変えて、3枚撮影した。
(ii) 上記(i)で撮影したSEM写真において、全ての重合体微粒子のそれぞれについてその粒子径(di)(写真撮影した粒子の面積から求められる面積円相当径)を測定し、以下の数式(1)、(2)および(3)に従って、重合体微粒子の体積平均粒子径(dv)、数平均粒子径(dn)および粒子サイズの変動係数(Cv)を算出した。niは粒子径がdiである粒子の個数を示す。
体積平均粒子径(dv)=(Σnidi3/Σni)1/3 (1)
数平均粒子径(dn)=(Σnidi/Σni) (2)
粒子サイズの変動係数(Cv)(%)=100σ/dn (3)
σ(標準偏差)=(Σ(di−dn)2/Σni)1/2 (4)

粒子サイズの変動係数(Cv)は、その値が小さいほど(ゼロに近いほど)、粒度分布が狭く、粒子の径が均一で粒子サイズが揃っていることを意味する。
なお、上記計算に当たっては、正確な粒子径の測定が可能な、0.3μm以上の架橋重合体微粒子の測定結果を使用した。
(4) Volume average particle diameter (dv), number average particle diameter (dn), coefficient of variation of particle size (Cv) and by-product small particle amount of crosslinked polymer fine particles:
(I) Polymerization or cross-linked polymer fine particles recovered by removing volatile components (polymerization solvent, residual monomer, etc.) from a dispersion of cross-linked polymer fine particles obtained by polymerization or cross-linking reaction are uniformly dispersed in a predetermined organic solvent. Then, it was dropped on an aluminum plate, the organic solvent was removed at room temperature, and a photo was taken by a SEM method using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) [“JSM-6330F” manufactured by JEOL Ltd.]. I took a picture. At that time, as a photograph for measuring the particle diameter and the coefficient of variation, three photographs were taken at a magnification at which about 200 particles were photographed in one photograph and the photographing position was changed.
(Ii) In the SEM photograph taken in (i) above, the particle diameter (di) (area equivalent circle diameter determined from the photographed particle area) is measured for each of the polymer fine particles, and the following formula In accordance with (1), (2) and (3), the volume average particle size (dv), number average particle size (dn) and coefficient of variation (Cv) of the particle size were calculated. ni represents the number of particles having a particle diameter of di.
Volume average particle diameter (dv) = (Σnidi 3 / Σni) 1/3 (1)
Number average particle diameter (dn) = (Σnidi / Σni) (2)
Coefficient of variation of particle size (Cv) (%) = 100σ / dn (3)
σ (standard deviation) = (Σ (di−dn) 2 / Σni) 1/2 (4)

The coefficient of variation (Cv) of the particle size means that the smaller the value (closer to zero), the narrower the particle size distribution, the uniform particle diameter, and the uniform particle size.
In the above calculation, the measurement result of cross-linked polymer fine particles of 0.3 μm or more, which enables accurate particle diameter measurement, was used.

(iii) 上記において、粒子径が0.3μm以下の小粒子(副生小粒子)の生成量については、SEM写真を目視にて観察した結果から、以下の評価基準に従って評価した。

[副生小粒子の生成量の評価基準]
◎:副生小粒子の生成がないかまたはごく僅かである。
○:副生小粒子が少量生成している。
△:副生小粒子がかなり生成している
×:副生小粒子が多量に生成している。
(Iii) In the above, the amount of small particles (by-product small particles) having a particle diameter of 0.3 μm or less was evaluated according to the following evaluation criteria from the result of visual observation of SEM photographs.

[Evaluation criteria for amount of by-product small particles]
(Double-circle): There is no production | generation of by-product small particle or it is very few.
○: A small amount of by-product small particles are generated.
Δ: By-product small particles are considerably generated ×: By-product small particles are generated in a large amount.

(5)架橋重合体微粒子の耐メチルエチルケトン性(耐溶剤性):
架橋重合体微粒子を20質量倍のメチルエチルケトンに分散させた後、25℃で24時間静置した。24時間後に、架橋重合体微粒子がメチルエチルケトンに溶解または膨潤したか否かを目視により観察し、溶解しないか又は膨潤による粒子間の合一がなく、粒子状を保って再分散が可能な重合体微粒子については、室温下に静置状態でメチルエチルケトンを除去してSEM法により写真撮影し、そのSEM写真を、本試験を行なう前の架橋重合体微粒子のSEM写真と比較して、粒子サイズの変化、形態の変化、溶出ポリマー成分の有無を調べて、下記の評価基準に従って耐メチルエチルケトン性を評価した。なお、本試験を行なう前の架橋重合体微粒子のSEM写真とは、重合体微粒子をメタノールに均一分散したのち、室温でメタノールを除去したサンプルを観察したものを意味する。

[耐メチルエチルケトン性の評価基準]
◎:架橋重合体微粒子の試験前後のSEM写真を比較したときに、粒子サイズおよび粒子形態にほとんど変化が見られず、良好な粒子形態を維持している。
○:架橋重合体微粒子の試験前後のSEM写真を比較したときに、粒子サイズおよび粒子形態に多少変化が見られるが、ほぼ良好な粒子形態を維持している。
△:試験後の架橋重合体微粒子のSEM写真では、粒子形態を有していることは確認されるが、粒子サイズおよび/または粒子形態にかなりの変化が生じているか、或いは架橋重合体微粒子の外部に溶出した重合体成分が確認される。
×:架橋重合体微粒子がメチルエチルケトンに溶解するか、または膨潤による架橋重合体微粒子間の合一が顕著で24時間静置後に再分散できない。

架橋重合体微粒子、特に十分な架橋がなされている架橋重合体微粒子ほど、この耐メチルエチルケトン性の試験を行なった際に、架橋重合体微粒子の溶解や形態変化がないかまたは小さく、溶出ポリマー成分も少ない。以下の試験結果から明らかなように、実施例の架橋重合体微粒子は、耐メチルエチルケトン性に優れており、耐溶剤性や耐熱性が要求される用途に好適に使用することができる。
(5) Methyl ethyl ketone resistance (solvent resistance) of the crosslinked polymer fine particles:
The crosslinked polymer fine particles were dispersed in 20 mass times methyl ethyl ketone, and then allowed to stand at 25 ° C. for 24 hours. After 24 hours, whether or not the crosslinked polymer fine particles are dissolved or swollen in methyl ethyl ketone is visually observed. The polymer is not dissolved or does not coalesce due to swelling, and can be redispersed while maintaining the particle shape. As for the fine particles, methyl ethyl ketone was removed at room temperature and photographed by the SEM method, and the SEM photograph was compared with the SEM photograph of the crosslinked polymer fine particles before this test, and the change in the particle size. Then, the shape change and the presence or absence of the eluted polymer component were examined, and methyl ethyl ketone resistance was evaluated according to the following evaluation criteria. In addition, the SEM photograph of the crosslinked polymer fine particles before conducting this test means a sample in which methanol fine particles are uniformly dispersed in methanol and then a sample from which methanol is removed at room temperature is observed.

[Evaluation criteria for methyl ethyl ketone resistance]
A: When the SEM photographs of the crosslinked polymer fine particles before and after the test were compared, the particle size and the particle morphology were hardly changed, and the good particle morphology was maintained.
○: When comparing SEM photographs of the crosslinked polymer fine particles before and after the test, some changes are observed in the particle size and particle form, but the substantially good particle form is maintained.
Δ: SEM photograph of the crosslinked polymer fine particles after the test confirms that it has a particle morphology, but there is a considerable change in the particle size and / or particle morphology, or the cross-linked polymer fine particles The polymer component eluted outside is confirmed.
X: Crosslinked polymer fine particles are dissolved in methyl ethyl ketone, or coalescence between the crosslinked polymer fine particles due to swelling is remarkable and cannot be redispersed after standing for 24 hours.

Crosslinked polymer fine particles, especially crosslinked polymer fine particles that have been sufficiently cross-linked, have no or little dissolution or form change of the cross-linked polymer fine particles when tested for resistance to methyl ethyl ketone. Few. As is clear from the following test results, the crosslinked polymer fine particles of the examples are excellent in methyl ethyl ketone resistance and can be suitably used for applications requiring solvent resistance and heat resistance.

《製造例1》[分散安定剤液(Aw−1)の製造]
(1) ホットオイルによる加熱装置を備えた容量500mlの加圧式攪拌槽型反応器を3−エトキシプロピオン酸エチルで満たした。反応器を約250℃に加温し、反応器内圧力を圧力調節器により3−エトキシプロピオン酸エチルの蒸気圧以上に設定した。
(2) メタクリル酸メチル20質量部、アクリル酸シクロヘキシル55質量部、アクリル酸25質量部およびジ−t−ブチルパーオキサイド0.1部を秤量して、単量体混合液を調製し、この単量体混合液を原料タンクに貯蔵した。
(3) 上記(1)の反応器内の圧力を一定に保ちながら、上記(2)で調製した単量体混合液を原料タンクから反応器に連続的に供給した。このとき、単量体混合液の反応器内での平均滞留時間が12分となるように供給速度を設定した。単量体混合液の供給量に相当する反応液を反応器の出口から連続的に抜き出した。単量体混合液の連続供給中、反応器内温度を230±2℃に維持した。反応器の出口から抜き出した反応液を薄膜蒸発器に導入して、反応液中の未反応単量体などの揮発性成分を除去して、分子鎖末端にビニリデン基を有し、分子鎖の途中にカルボキシル基を有する重合体(A−1)を得た。単量体混合液の供給開始から90分後、薄膜蒸発器の出口から重合体(A−1)の採取を開始し、60分間採取を行った。
<< Production Example 1 >> [Production of Dispersion Stabilizer Liquid (Aw-1)]
(1) A 500 ml capacity pressurized stirred tank reactor equipped with a hot oil heating device was filled with ethyl 3-ethoxypropionate. The reactor was heated to about 250 ° C., and the pressure in the reactor was set to be equal to or higher than the vapor pressure of ethyl 3-ethoxypropionate by a pressure controller.
(2) 20 parts by mass of methyl methacrylate, 55 parts by mass of cyclohexyl acrylate, 25 parts by mass of acrylic acid and 0.1 part of di-t-butyl peroxide were weighed to prepare a monomer mixture. The mass mixture was stored in the raw material tank.
(3) The monomer mixture prepared in (2) was continuously supplied from the raw material tank to the reactor while keeping the pressure in the reactor of (1) constant. At this time, the feed rate was set so that the average residence time of the monomer mixture in the reactor was 12 minutes. A reaction solution corresponding to the supply amount of the monomer mixture was continuously withdrawn from the outlet of the reactor. During the continuous supply of the monomer mixture, the temperature in the reactor was maintained at 230 ± 2 ° C. The reaction liquid extracted from the outlet of the reactor is introduced into a thin film evaporator to remove volatile components such as unreacted monomers in the reaction liquid, and has a vinylidene group at the end of the molecular chain. The polymer (A-1) which has a carboxyl group in the middle was obtained. Ninety minutes after the start of the supply of the monomer mixture, the collection of the polymer (A-1) was started from the outlet of the thin film evaporator, and was collected for 60 minutes.

(4) 上記(3)で得られた重合体(A−1)について、上記した方法で重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を上記した方法で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は10600、数平均分子量(Mn)は3100であった。
また、上記(3)で得られた重合体(A−1)では、1H−NMRにより測定した末端エチレン性不飽和結合の濃度と数平均分子量(Mn)から算出される末端エチレン性不飽和結合(末端ビニリデン基)の導入率は98%であった。
(5) 上記(3)で得られた重合体(A−1)をフレーク状に粉砕し、重合体(A1)の粉砕物100質量部、水260質量部および25%アンモニア水22.5質量部を冷却管付ガラス製フラスコに仕込み、90℃の温浴で加温しながら攪拌して重合体(A−1)を水溶化させた。重合体(A−1)が溶解したことを確認した後、155℃×30分での加熱残分より測定した固形分濃度が25質量%となるように水を加えて、重合体(A−1)の水溶液[以下「分散安定剤液(Aw−1)」という]を製造した。この分散安定剤液(Aw−1)(水溶液)の25℃でのpHは8.0であった。
(4) About the polymer (A-1) obtained by said (3), when a weight average molecular weight (Mw) and a number average molecular weight (Mn) were measured by the above-mentioned method by the above-mentioned method, a weight average molecular weight ( Mw) was 10600, and the number average molecular weight (Mn) was 3100.
Moreover, in the polymer (A-1) obtained by said (3), the terminal ethylenic unsaturated calculated from the density | concentration and number average molecular weight (Mn) of the terminal ethylenically unsaturated bond measured by < 1 > H-NMR. The introduction rate of the bond (terminal vinylidene group) was 98%.
(5) The polymer (A-1) obtained in (3) above is pulverized into flakes, and 100 parts by mass of the pulverized polymer (A 1 ), 260 parts by mass of water, and 25% aqueous ammonia 22.5 The polymer (A-1) was water-solubilized by adding a mass part to a glass flask with a condenser and stirring while heating in a 90 ° C. warm bath. After confirming that the polymer (A-1) was dissolved, water was added so that the solid content concentration measured from the heating residue at 155 ° C. × 30 minutes was 25% by mass, and the polymer (A− 1) aqueous solution [hereinafter referred to as "dispersion stabilizer liquid (Aw-1)"] was produced. The dispersion stabilizer liquid (Aw-1) (aqueous solution) had a pH of 8.0 at 25 ° C.

《製造例2》[分散安定剤液(Bw−1)の製造]
(1) 攪拌機、還流冷却器、温度計、窒素導入管および送液配管連結部を備えたガラス製反応器に、イオン交換水200質量部を仕込み、攪拌および窒素ガスの吹き込みを行いながら反応器内温を80℃に調整した。
(2) 定量ポンプによる送液配管を取り付けたガラス製容器に、メタクリル酸メチル36.4質量部、メタクリル酸イソブチル36.4質量部、メタクリル酸20.0質量部およびチオグリコール酸2−エチルヘキシル7.29質量部を仕込み、攪拌して単量体混合液(100質量部)を調製した。
(3) 上記(1)の反応器内温が80℃で安定したことを確認した後、反応器に、過硫酸アンモニウム(重合開始剤)0.800質量部をイオン交換水3.00質量部に溶解した重合開始剤水溶液を添加し、その5分後に上記(2)で調製した単量体混合液の反応器への供給を開始し、定量ポンプを使用して、単量体混合液100質量部を一定速度で180分かけて反応器に供給した。供給完了後、反応器内温を90℃に昇温し、90℃で5時間維持して、分子鎖の途中にカルボキシル基を有する重合体(B0)(プレポリマー)の分散液を得た。分散液の少量をサンプリングして乾燥した後、GPC測定により上記した方法で分子量を測定した結果、重量平均分子量(Mw)4850、数平均分子量(Mn)2800であった。また重合体(B0)のカルボキシル基量は、単量体混合液組成より2.33meq/gと計算される。
(4) 上記(3)で得られた反応器内の重合体(B0)の分散液の温度を80℃に調整し、窒素ガスの吹き込みを空気の吹き込みに変更し、直ちにトリエチルアミン9.39質量部およびメトキシハイドロキノン0.03質量部を添加し、その15分後にグリシジルメタクリレート5.07質量部を添加し、内温80℃で3時間加熱して重合体(B0)のカルボキシル基の一部にグリシジルメタクリレートを付加させて、分子鎖の途中にカルボキシル基とメタクリロイル基を有する重合体(B−1)を含む分散液を製造した。
<< Production Example 2 >> [Production of Dispersion Stabilizer Liquid (Bw-1)]
(1) 200 parts by mass of ion-exchanged water is charged into a glass reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, a nitrogen introduction pipe and a liquid feed pipe connection, and the reactor is stirred and blown with nitrogen gas The internal temperature was adjusted to 80 ° C.
(2) 36.4 parts by mass of methyl methacrylate, 36.4 parts by mass of isobutyl methacrylate, 20.0 parts by mass of methacrylic acid and 2-ethylhexyl thioglycolate 7 in a glass container equipped with a liquid feeding pipe by a metering pump .29 parts by mass was charged and stirred to prepare a monomer mixture (100 parts by mass).
(3) After confirming that the reactor internal temperature of (1) was stabilized at 80 ° C., 0.800 parts by mass of ammonium persulfate (polymerization initiator) was added to 3.00 parts by mass of ion-exchanged water in the reactor. A dissolved polymerization initiator aqueous solution was added, and after 5 minutes, supply of the monomer mixture prepared in (2) above to the reactor was started, and using a metering pump, the monomer mixture was 100 masses. Was fed to the reactor at a constant rate over 180 minutes. After completion of the supply, the reactor internal temperature was raised to 90 ° C. and maintained at 90 ° C. for 5 hours to obtain a dispersion of a polymer (B 0 ) (prepolymer) having a carboxyl group in the middle of the molecular chain. . After a small amount of the dispersion was sampled and dried, the molecular weight was measured by GPC measurement by the method described above. As a result, the weight average molecular weight (Mw) was 4850 and the number average molecular weight (Mn) was 2800. The amount of carboxyl groups in the polymer (B 0 ) is calculated as 2.33 meq / g from the monomer mixture composition.
(4) The temperature of the dispersion liquid of the polymer (B 0 ) in the reactor obtained in the above (3) was adjusted to 80 ° C., the nitrogen gas blowing was changed to air blowing, and immediately triethylamine 9.39. 1 part by weight and 0.03 part by weight of methoxyhydroquinone were added. After 15 minutes, 5.07 parts by weight of glycidyl methacrylate was added, and the mixture was heated at an internal temperature of 80 ° C. for 3 hours to obtain one of carboxyl groups of the polymer (B 0 ). Glycidyl methacrylate was added to the part to produce a dispersion containing a polymer (B-1) having a carboxyl group and a methacryloyl group in the middle of the molecular chain.

(5) 上記(4)で得られた重合体(B−1)の分散液をサンプリングして上記の方法によりGC分析を行った。測定の結果、グリシジルメタクリレートは検出されなかった。またグリシジルメタクリレートの4%に相当するグリシジルメタクリレート水付加物が検出された。この結果より、重合体(B0)へのグリシジルメタクリレートの付加率は96%、水付加率は4%と計算される。また重合体(P0)の数平均分子量(Mn)および重合体(P0)へのグリシジルメタクリレートの付加率より、重合体(B−1)は、1分子当たり(ポリマー鎖1本当たり)、平均して0.96個のエチレン性不飽和基を有する[エチレン性不飽和基の平均導入率(f値)が96%である]ことが算出された。
(6) 上記(4)で得られた重合体(B−1)の分散液に、イオン交換水を添加して、155℃×30分での加熱残分より測定した固形分濃度が30質量%の分散液(以下「分散安定剤液(Bw−1)」という)を調製した。
なお、上記(4)で得られた重合体(B−1)におけるエチレン性不飽和基の平均導入率(f値)は、以下の計算により求めた。
(5) The dispersion of the polymer (B-1) obtained in the above (4) was sampled and GC analysis was performed by the above method. As a result of the measurement, glycidyl methacrylate was not detected. A glycidyl methacrylate water adduct corresponding to 4% of glycidyl methacrylate was detected. From this result, the addition ratio of glycidyl methacrylate to the polymer (B 0 ) is calculated to be 96%, and the water addition ratio is calculated to be 4%. The number average molecular weight of the polymer (P 0) (Mn) and the polymer (P 0) from the addition rate of the glycidyl methacrylate to the polymer (B-1) was composed per molecule (per polymer chain one), It was calculated that it had 0.96 ethylenically unsaturated groups on average [the average introduction rate (f value) of ethylenically unsaturated groups was 96%].
(6) To the dispersion of the polymer (B-1) obtained in (4) above, ion exchange water is added and the solid content concentration measured from the heating residue at 155 ° C. × 30 minutes is 30 mass. % Dispersion liquid (hereinafter referred to as “dispersion stabilizer liquid (Bw-1)”).
In addition, the average introduction | transduction rate (f value) of the ethylenically unsaturated group in the polymer (B-1) obtained by said (4) was calculated | required by the following calculations.

[エチレン性不飽和基の平均導入率(f値)の計算]
・重合体(B0)100部のモル数は、100/2800[重合体(B0)のMn]
・重合体(B0)100部に対し、グリシジルメタクリレートの5.07部×0.96が付加している。
・グリシジルメタクリレートの分子量142より、グリシジルメタクリレートの付加モル数は、(5.07部×0.96)/142
・f値=付加したグリシジルメタクリレートのモル数/重合体(B0)のモル数
=(5.07×0.96/142)/(100/2800)=0.96
[Calculation of average introduction rate (f value) of ethylenically unsaturated groups]
The number of moles of 100 parts of the polymer (B 0 ) is 100/2800 [Mn of the polymer (B 0 )]
-5.07 parts x 0.96 of glycidyl methacrylate is added to 100 parts of the polymer (B 0 ).
-From the molecular weight 142 of glycidyl methacrylate, the added mole number of glycidyl methacrylate is (5.07 parts x 0.96) / 142.
F value = number of moles of added glycidyl methacrylate / number of moles of polymer (B 0 ) = (5.07 × 0.96 / 142) / (100/2800) = 0.96

《実施例1》[架橋重合体微粒子(P−1)の製造]
(1) 攪拌機、還流冷却器、温度計および窒素導入管を備えたガラス製反応器に、イオン交換水140質量部、メタノール830質量部、製造例1で製造した分散安定剤液(Aw−1)40.0質量部、メタクリル酸メチル45.0質量部およびメタクリル酸イソブチル45.0質量部を仕込み、攪拌および窒素ガスの吹き込みを行いながら、反応器内温を55℃に調整した。なお、分散安定剤液(Aw−1)の水も考慮すると、水とメタノールの質量比は17/83である。
(2) 上記(1)の反応器の内温が55℃で安定したことを確認した後、メタクリル酸トリメトキシシリルプロピル10.0質量部を反応器に投入し、さらにその10分後に重合開始剤(日本油脂株式会社製「パーブチルPV」;t−ブチルパーオキシピバレートの70%溶液)4.0質量部を添加して重合を開始させたところ、重合開始剤の添加後、直ちに反応液に濁りが生じ、徐々に白化して乳白色となり、重合体微粒子が生成していることが確認された。重合開始剤(パーブチルPV)の添加から4時間にわたって反応器の内温を55℃に保持して、加水分解性シリル基を有する重合体微粒子の分散液を得た。
(3) 引き続き、加水分解性シリル基の加水分解・縮合反応による架橋を促進させるため、塩基性触媒として25%アンモニア水32.9質量部を添加し、反応器の内温を65℃に昇温させて同温度に3時間保持して、微粒子分散液を得た。
<< Example 1 >> [Production of Crosslinked Polymer Fine Particles (P-1)]
(1) Dispersion stabilizer liquid (Aw-1) produced in Production Example 1 with 140 parts by mass of ion-exchanged water, 830 parts by mass of methanol, in a glass reactor equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer and nitrogen introduction tube ) 40.0 parts by mass, 45.0 parts by mass of methyl methacrylate and 45.0 parts by mass of isobutyl methacrylate were charged, and the reactor internal temperature was adjusted to 55 ° C. while stirring and blowing in nitrogen gas. In consideration of the water of the dispersion stabilizer liquid (Aw-1), the mass ratio of water to methanol is 17/83.
(2) After confirming that the internal temperature of the reactor of (1) was stable at 55 ° C., 10.0 parts by mass of trimethoxysilylpropyl methacrylate was added to the reactor, and further 10 minutes later, polymerization was started. 4.0 parts by weight of an agent (Nippon Yushi Co., Ltd. “Perbutyl PV”; 70% solution of t-butyl peroxypivalate) was added to initiate polymerization, and immediately after the addition of the polymerization initiator, the reaction solution It was confirmed that turbidity occurred in the film, and it gradually became white and became milky white, thereby producing polymer fine particles. A dispersion of polymer fine particles having hydrolyzable silyl groups was obtained by maintaining the internal temperature of the reactor at 55 ° C. for 4 hours after the addition of the polymerization initiator (perbutyl PV).
(3) Subsequently, 32.9 parts by mass of 25% aqueous ammonia was added as a basic catalyst to promote crosslinking by hydrolysis / condensation reaction of the hydrolyzable silyl group, and the internal temperature of the reactor was raised to 65 ° C. The mixture was heated and held at the same temperature for 3 hours to obtain a fine particle dispersion.

(4) 上記(3)で得られた微粒子分散液を冷却した後、200目ポリネットでろ過しながら反応器から取り出しを行なって、架橋重合体微粒子(P−1)の分散液を回収した。重合反応液を抜き出した後の反応器の内部や攪拌翼に重合体の付着はなく、更に200目ポリネット上にろ過残渣は認められず、上記した評価方法による重合安定性の評価では◎と判定された。
(5) 上記(4)で回収した分散液を遠心分離処理して、架橋重合体微粒子(P−1)を沈降させた後、上澄み液を除去してから、架橋重合体微粒子(P−1)を回収し、155℃で30分加熱した時の不揮発分が98質量%以上になるまで60℃で乾燥し、乾燥後に解砕して、乾燥した架橋重合体微粒子(P−1)を得た。
(6) 上記(5)で得られた架橋重合体微粒子(P−1)について、メタノールに分散させた後、室温で乾燥させて、SEM(電界放射走査型電子顕微鏡FE−SEM)[日本電子(株)製「JSM−6330F」]を使用して観察を行った。その得られたSEM写真より、上記した方法で求めた数平均粒子径(dn)は3.75μm、粒子サイズの変動係数(Cv)は3.9%であった。また、SEM写真より、0.3μm以下の副生小粒子生成量はごく僅かであることが確認された。
(4) After cooling the fine particle dispersion obtained in the above (3), the fine particle dispersion was removed from the reactor while being filtered through a 200th polynet, and the dispersion of the crosslinked polymer fine particles (P-1) was recovered. . There was no adhesion of the polymer to the inside of the reactor or the stirring blade after the polymerization reaction liquid was extracted, and no filtration residue was observed on the 200th polynet. In the evaluation of the polymerization stability by the evaluation method described above, It was judged.
(5) The dispersion collected in (4) above is centrifuged to precipitate the crosslinked polymer fine particles (P-1), and then the supernatant is removed, and then the crosslinked polymer fine particles (P-1) are removed. ), And dried at 60 ° C. until the nonvolatile content when heated at 155 ° C. for 30 minutes reaches 98% by mass or more, and crushed after drying to obtain dried crosslinked polymer fine particles (P-1). It was.
(6) The crosslinked polymer fine particles (P-1) obtained in the above (5) are dispersed in methanol and then dried at room temperature to obtain SEM (field emission scanning electron microscope FE-SEM) [JEOL. Observation was performed using “JSM-6330F” manufactured by Co., Ltd. From the obtained SEM photograph, the number average particle size (dn) determined by the above method was 3.75 μm, and the coefficient of variation (Cv) in particle size was 3.9%. Moreover, it was confirmed from the SEM photograph that the amount of by-product small particles of 0.3 μm or less was very small.

(7) 上記(5)で得られた架橋重合体微粒子(P−1)を20質量倍のメチルエチルケトンに分散させた後、25℃で24時間静置させた。24時間後に架橋重合体微粒子(P−1)はメチルエチルケトン中で沈降していたが、粒子間の凝集や合一などが生じておらず、容易に再分散できた。再分散させた架橋重合体微粒子(P−1)のメチルエチルケトン分散液を室温で乾燥させた後、上記(6)と同様にしてSEMを使用して観察を行った。架橋重合体微粒子(P−1)のSEM像は、上記(5)で得られた、メチルエチルケトンに浸漬する前の架橋重合体微粒子(P−1)のSEM像と変わりがなく、上記した方法で評価した耐メチルエチルケトン性の評価結果は◎と判定された。架橋重合体微粒子(P−1)は、その架橋効果よって耐溶剤性に優れた微粒子であることが確認された。
(8) 上記(6)のSEM写真[メチルエチルケトン(MEK)に浸漬する前の架橋重合体微粒子(P−1)のSEM写真](倍率5,000倍)を図1の(a)に、また上記(7)のSEM写真[メチルエチルケトン(MEK)に浸漬した前の架橋重合体微粒子(P−1)のSEM写真](倍率5,000倍)を図1の(b)に示す。
(7) The crosslinked polymer fine particles (P-1) obtained in the above (5) were dispersed in 20 mass times methyl ethyl ketone, and then allowed to stand at 25 ° C. for 24 hours. After 24 hours, the crosslinked polymer fine particles (P-1) were precipitated in methyl ethyl ketone, but aggregation or coalescence between the particles did not occur and they could be easily redispersed. After the methyl ethyl ketone dispersion of the re-dispersed crosslinked polymer fine particles (P-1) was dried at room temperature, observation was performed using SEM in the same manner as in (6) above. The SEM image of the crosslinked polymer fine particles (P-1) is the same as the SEM image of the crosslinked polymer fine particles (P-1) obtained in (5) before being immersed in methyl ethyl ketone. The evaluated evaluation result of methyl ethyl ketone resistance was evaluated as ◎. It was confirmed that the crosslinked polymer fine particles (P-1) were fine particles having excellent solvent resistance due to the crosslinking effect.
(8) SEM photograph of (6) above [SEM photograph of crosslinked polymer fine particles (P-1) before being immersed in methyl ethyl ketone (MEK)] (magnification 5,000 times) is shown in FIG. The SEM photograph of (7) above [SEM photograph of crosslinked polymer fine particles (P-1) before being immersed in methyl ethyl ketone (MEK)] (5,000 magnifications) is shown in FIG.

《実施例2〜5》[架橋重合体微粒子(P−2)〜(P−5)の製造]
重合に使用したビニル単量体の種類および量を下記の表1に変更した以外は実施例1と同様に行なって、架橋重合体微粒子(P−2)〜(P−5)を製造し、上記した方法で、重合安定性の評価、得られた架橋重合体微粒子の平均粒子径[数平均粒子径(dn)]および粒子サイズの変動係数(Cv)の算出、副生小粒子の生成の評価並びに耐メチルエチルケトン性の評価を行なった。
その結果を、下記の表1に示す。
<< Examples 2 to 5 >> [Production of Crosslinked Polymer Fine Particles (P-2) to (P-5)]
Except having changed into the following Table 1 the kind and quantity of the vinyl monomer used for superposition | polymerization, it carries out similarly to Example 1 and manufactured crosslinked-polymer fine particle (P-2)-(P-5), Evaluation of polymerization stability by the method described above, calculation of average particle diameter [number average particle diameter (dn)] and particle size variation coefficient (Cv) of the obtained crosslinked polymer fine particles, generation of by-product small particles Evaluation and methyl ethyl ketone resistance were evaluated.
The results are shown in Table 1 below.

《実施例6および7》[架橋重合体微粒子(P−6)および(P−7)の製造]
重合温度を下記の表1に変更した以外は実施例1と同様に行なって、架橋重合体微粒子(P−6)および(P−7)のそれぞれを製造し、上記した方法で、重合安定性の評価、得られた架橋重合体微粒子の平均粒子径[数平均粒子径(dn)]および粒子サイズの変動係数(Cv)の算出、副生小粒子の生成の評価並びに耐メチルエチルケトン性の評価を行なった。
その結果を、下記の表2に示す。
<< Examples 6 and 7 >> [Production of Crosslinked Polymer Fine Particles (P-6) and (P-7)]
Except for changing the polymerization temperature to Table 1 below, the same procedure as in Example 1 was carried out to produce each of the crosslinked polymer fine particles (P-6) and (P-7). Evaluation, average particle diameter [number average particle diameter (dn)] and coefficient of variation of particle size (Cv) of the obtained crosslinked polymer fine particles, evaluation of by-product small particle generation, and evaluation of resistance to methyl ethyl ketone I did it.
The results are shown in Table 2 below.

《実施例8および9》[架橋重合体微粒子(P−8)および(P−9)の製造]
分散安定剤として、分散安定剤液(Aw−1)の代りにポリビニルピロリドン[和光純薬株式会社製「K−30」、重量平均分子量(Mw)=30,000]を下記の表2に示す量で用い、下記の親水性溶媒の組成並びにビニル単量体の種類および量を下記の表2に示すように変えた以外は、実施例1と同様に行なって、架橋重合体微粒子(P−8)および(P−9)をそれぞれ製造し、上記した方法で、重合安定性の評価、得られた架橋重合体微粒子の平均粒子径[数平均粒子径(dn)]および粒子サイズの変動係数(Cv)の算出、副生小粒子の生成の評価並びに耐メチルエチルケトン性の評価を行なった。
その結果を、下記の表2に示す。
<< Examples 8 and 9 >> [Production of Crosslinked Polymer Fine Particles (P-8) and (P-9)]
As a dispersion stabilizer, polyvinyl pyrrolidone [“K-30” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., weight average molecular weight (Mw) = 30,000] instead of the dispersion stabilizer liquid (Aw-1) is shown in Table 2 below. In the same manner as in Example 1 except that the composition of the following hydrophilic solvent and the kind and amount of the vinyl monomer were changed as shown in Table 2 below, crosslinked polymer fine particles (P- 8) and (P-9) were produced, respectively, and the above-described methods were used to evaluate polymerization stability, average particle diameter [number average particle diameter (dn)] and coefficient of variation of particle size of the obtained crosslinked polymer fine particles. The calculation of (Cv), the evaluation of the formation of by-product small particles, and the resistance to methyl ethyl ketone were evaluated.
The results are shown in Table 2 below.

《比較例1》[架橋重合体微粒子(Q−1)の製造]
20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下のビニル単量体(b)を含まない下記の表2に示すビニル単量体組成を採用し、ビニル単量体の種類および量を下記の表2に示すように変えた以外は、実施例1と同様にして架橋重合体微粒子を製造しようとしたところ、重合途中に多量の凝集物が生成して攪拌が困難となったため、重合を中止した。そのため架橋重合体微粒子を得ることができなかった。
その結果を、下記の表2に示す。
<< Comparative Example 1 >> [Production of Crosslinked Polymer Fine Particles (Q-1)]
The vinyl monomer composition shown in Table 2 below, which does not contain a vinyl monomer (b) having a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less, is used. Except for the changes shown in Table 2, the cross-linked polymer fine particles were produced in the same manner as in Example 1, but a large amount of aggregates were formed during the polymerization, which made stirring difficult. Canceled. Therefore, crosslinked polymer fine particles could not be obtained.
The results are shown in Table 2 below.

Figure 2011168632
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Figure 2011168632
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上記の表1および表2の結果にみるように、実施例1〜9では、ビニル単量体として、加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)および20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の疎水性ビニル単量体(b)を本発明で規定する範囲内の量で少なくとも用いて、分散安定剤の存在下に、ビニル単量体および分散安定剤を溶解するが、生成するビニル系共重合体を溶解しない親水性溶媒中で重合してビニル系共重合体からなる重合体微粒子を製造し、ビニル単量体の重合後にビニル系共重合体中の加水分解性シリル基の少なくとも一部を加水分解縮合反応させたことによって、平均粒子径(dn)が0.7〜8μmの範囲にあり、粒子サイズの変動係数(Cv)が20%以下で粒度分布が狭くて粒径が揃っていて、しかも耐溶剤性(耐メチルエチルケトン性)に優れる本発明の架橋重合体微粒子が、良好な重合安定性で、粒径が0.3μm以下の小粒子を副生しないかまたは副生を抑制しながら円滑に得られている。
それに対して、比較例1では、ビニル単量体として、加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)を用いているが、20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の疎水性ビニル単量体(b)を用いずに、20℃の水への溶解度が1.0g/100mlよりも大きいビニル単量体を用いていることによって、重合安定性が極端に悪く、多量の凝集物が生成し、架橋重合体微粒子を製造することができなかった。
As can be seen from the results in Tables 1 and 2, in Examples 1 to 9, the solubility in water of hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a) and 20 ° C. is 1 as the vinyl monomer. 0.0 g / 100 ml or less of the hydrophobic vinyl monomer (b) is used at least in an amount within the range specified in the present invention to dissolve the vinyl monomer and the dispersion stabilizer in the presence of the dispersion stabilizer. , Polymerized in a hydrophilic solvent that does not dissolve the resulting vinyl copolymer to produce polymer fine particles comprising the vinyl copolymer, and hydrolyzable in the vinyl copolymer after polymerization of the vinyl monomer By hydrolyzing and condensing at least part of the silyl group, the average particle size (dn) is in the range of 0.7 to 8 μm, the particle size variation coefficient (Cv) is 20% or less, and the particle size distribution is narrow. Particle size and solvent resistance ( Crosslinked polymer microparticles of the present invention is excellent in methyl ethyl ketone resistance), good polymerization stability, the particle size is smoothly obtained while suppressing or by-product does not by-product of the following small particles 0.3 [mu] m.
On the other hand, in Comparative Example 1, the hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a) is used as the vinyl monomer, but its hydrophobicity in water at 20 ° C. is 1.0 g / 100 ml or less. By using a vinyl monomer having a solubility in water at 20 ° C. of greater than 1.0 g / 100 ml without using the polymerizable vinyl monomer (b), the polymerization stability is extremely poor, Aggregates were formed, and crosslinked polymer fine particles could not be produced.

《実施例10》[架橋重合体微粒子(P−10)の製造]
(1) 攪拌機、還流冷却器、温度計および窒素導入管を備えたガラス製反応器に、イオン交換水99.6質量部、メタノール475.6質量部、製造例2で製造した分散安定剤液(Bw−1)6.67質量部、25%アンモニア水0.13質量部、メタクリル酸メチル40.0質量部およびメタクリル酸イソブチル50.0質量部を仕込み、攪拌および窒素ガスの吹き込みを行いながら、反応器内温を55℃に調整した。なお、分散安定剤液(Bw−1)の水も考慮すると、水とメタノールの質量比は18/82である(25%アンモニア水は水として計算)。
(2) 上記(1)の反応器の内温が55℃で安定したことを確認した後、メタクリル酸トリメトキシシリルプロピル10.0質量部を反応器に投入し、さらにその10分後に重合開始剤(日本油脂株式会社製「パーブチルPV」;t−ブチルパーオキシピバレートの70%溶液)2.40質量部を添加して重合を開始させたところ、重合開始剤の添加後、直ちに反応液に濁りが生じ、徐々に白化して乳白色となり、重合体微粒子が生成していることが確認された。重合開始剤(パーブチルPV)の添加から4時間にわたって反応器の内温を55℃に保持して、加水分解性シリル基を有する重合体微粒子の分散液を得た。なお、分散液のpHは8.5であった。
<< Example 10 >> [Production of crosslinked polymer fine particles (P-10)]
(1) 99.6 parts by mass of ion-exchanged water, 475.6 parts by mass of methanol, and a dispersion stabilizer liquid produced in Production Example 2 in a glass reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, and a nitrogen introduction tube (Bw-1) While charging 6.67 parts by mass, 0.13 parts by mass of 25% aqueous ammonia, 40.0 parts by mass of methyl methacrylate and 50.0 parts by mass of isobutyl methacrylate, stirring and blowing in nitrogen gas The reactor internal temperature was adjusted to 55 ° C. In consideration of the water of the dispersion stabilizer liquid (Bw-1), the mass ratio of water to methanol is 18/82 (25% aqueous ammonia is calculated as water).
(2) After confirming that the internal temperature of the reactor of (1) was stable at 55 ° C., 10.0 parts by mass of trimethoxysilylpropyl methacrylate was added to the reactor, and further 10 minutes later, polymerization was started. The polymerization was started by adding 2.40 parts by mass of an agent (“Perbutyl PV” manufactured by NOF Corporation; 70% solution of t-butyl peroxypivalate), and immediately after the addition of the polymerization initiator, the reaction solution It was confirmed that turbidity occurred in the film, and it gradually became white and became milky white, thereby producing polymer fine particles. A dispersion of polymer fine particles having hydrolyzable silyl groups was obtained by maintaining the internal temperature of the reactor at 55 ° C. for 4 hours after the addition of the polymerization initiator (perbutyl PV). The dispersion had a pH of 8.5.

(3) 引き続き、加水分解性シリル基の縮合反応による架橋を促進させるため、塩基性触媒として25%アンモニア水32.9質量部を添加し、反応器の内温を65℃に昇温させて同温度に3時間保持して、微粒子分散液を得た。なお、65℃で2.5時間保持した時点で、酸化防止剤[株式会社ADEKA製「AO−70」;トリエチレングリコールビス(3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート)]1.00部を添加した。
(4) 上記(3)で得られた微粒子分散液を冷却した後、200目ポリネットでろ過しながら反応器から取り出しを行なって、架橋重合体微粒子(P−10)の分散液を回収した。重合反応液を抜き出した後の反応器の内部や攪拌翼に重合体の付着はなく、更に200目ポリネット上にろ過残渣は認められず、上記した評価方法による重合安定性の評価では◎と判定された。
(5) 上記(4)で回収した分散液を遠心分離等による分離操作を行うことなく、そのまま、155℃で30分加熱した時の不揮発分が98質量%以上になるまで60℃で乾燥し、乾燥後に解砕して、乾燥した架橋重合体微粒子(P−10)を得た。
(3) Subsequently, 32.9 parts by mass of 25% aqueous ammonia is added as a basic catalyst to promote crosslinking by condensation reaction of hydrolyzable silyl groups, and the internal temperature of the reactor is raised to 65 ° C. By maintaining the same temperature for 3 hours, a fine particle dispersion was obtained. In addition, when it hold | maintains at 65 degreeC for 2.5 hours, antioxidant ["AO-70" made by ADEKA Corporation; triethyleneglycolbis (3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) ) Propionate)] 1.00 parts.
(4) After cooling the fine particle dispersion obtained in (3) above, the fine particle dispersion was taken out from the reactor while being filtered through a 200th polynet, and the dispersion of the crosslinked polymer fine particles (P-10) was recovered. . There was no adhesion of the polymer to the inside of the reactor or the stirring blade after the polymerization reaction liquid was extracted, and no filtration residue was observed on the 200th polynet. In the evaluation of the polymerization stability by the evaluation method described above, It was judged.
(5) The dispersion liquid recovered in (4) above is dried at 60 ° C. until the non-volatile content when heated at 155 ° C. for 30 minutes is 98 mass% or more without performing a separation operation such as centrifugation. After being dried, it was crushed to obtain dried crosslinked polymer fine particles (P-10).

(6) 上記(5)で得られた架橋重合体微粒子(P−10)について、メタノールに分散させた後、室温で乾燥させて、SEM(電界放射走査型電子顕微鏡FE−SEM)[日本電子(株)製「JSM−6330F」]を使用して観察を行った。それにより得られたSEM写真より、上記した方法で求めた数平均粒子径(dn)は1.94μm、粒子サイズの変動係数(Cv)は2.3%であった。また、SEM写真より、0.3μm以下の副生小粒子生成量はごく僅かであることが確認された。この架橋重合体微粒子(P−10)のSEM写真を図2の(a)に示す(倍率8,000倍)。
(7) 上記(5)で得られた架橋重合体微粒子(P−11)を20質量倍のメチルエチルケトンに分散させた後、25℃で24時間静置させた。24時間後に架橋重合体微粒子(P−10)はメチルエチルケトン中で沈降していたが、粒子間の凝集や合一などが生じておらず、容易に再分散できた。再分散させた架橋重合体微粒子(P−10)のメチルエチルケトン分散液を室温で乾燥させた後、上記(6)と同様にしてSEMを使用して観察を行った。架橋重合体微粒子(P−10)のSEM像は、上記(5)で得られた、メチルエチルケトンに浸漬する前の架橋重合体微粒子(P−10)のSEM像と変わりがなく、上記した方法で評価した耐メチルエチルケトン性の評価結果は◎と判定された。架橋重合体微粒子(P−10)は、その架橋効果よって耐溶剤性に優れた微粒子であることが確認された。メチルエチルケトンから取り出して乾燥した架橋重合体微粒子(P−10)のSEM写真を図2の(b)に示す(倍率8,000倍)。
(6) The crosslinked polymer fine particles (P-10) obtained in (5) above were dispersed in methanol and then dried at room temperature, and SEM (field emission scanning electron microscope FE-SEM) [JEOL Observation was performed using “JSM-6330F” manufactured by Co., Ltd. From the SEM photograph thus obtained, the number average particle diameter (dn) determined by the above-mentioned method was 1.94 μm, and the coefficient of variation (Cv) in particle size was 2.3%. Moreover, it was confirmed from the SEM photograph that the amount of by-product small particles of 0.3 μm or less was very small. An SEM photograph of the crosslinked polymer fine particles (P-10) is shown in FIG. 2 (a) (magnification: 8,000 times).
(7) The crosslinked polymer fine particles (P-11) obtained in (5) above were dispersed in 20 mass times methyl ethyl ketone, and then allowed to stand at 25 ° C. for 24 hours. After 24 hours, the crosslinked polymer fine particles (P-10) were precipitated in methyl ethyl ketone. However, aggregation or coalescence between the particles did not occur, and they could be easily redispersed. After the methyl ethyl ketone dispersion of the re-dispersed crosslinked polymer fine particles (P-10) was dried at room temperature, it was observed using SEM in the same manner as in (6) above. The SEM image of the crosslinked polymer fine particles (P-10) is the same as the SEM image of the crosslinked polymer fine particles (P-10) obtained in (5) before being immersed in methyl ethyl ketone. The evaluated evaluation result of methyl ethyl ketone resistance was evaluated as ◎. It was confirmed that the crosslinked polymer fine particles (P-10) were fine particles having excellent solvent resistance due to the crosslinking effect. An SEM photograph of the crosslinked polymer fine particles (P-10) taken out from methyl ethyl ketone and dried is shown in FIG. 2 (b) (magnification: 8,000 times).

《実施例11〜15》[架橋重合体微粒子(P−11)〜(P−15)の製造]
重合時に使用する親水性溶媒の組成を下記の表3に示す組成に変え、ビニル単量体の種類および量を下記の表3に変更した(実施例13〜15)以外は、実施例10と同様に行なって、架橋重合体微粒子(P−11)〜(P−15)を製造し、上記した方法で、重合安定性の評価、得られた架橋重合体微粒子の平均粒子径[数平均粒子径(dn)]および粒子サイズの変動係数(Cv)の算出、副生小粒子の生成の評価並びに耐メチルエチルケトン性の評価を行なった。
その結果を、下記の表3に示す。
<< Examples 11 to 15 >> [Production of Crosslinked Polymer Fine Particles (P-11) to (P-15)]
The composition of the hydrophilic solvent used at the time of polymerization was changed to the composition shown in Table 3 below, and the type and amount of the vinyl monomer were changed to Table 3 below (Examples 13 to 15), and Example 10 and In the same manner, crosslinked polymer fine particles (P-11) to (P-15) were produced and evaluated for polymerization stability by the above-described method, and the average particle diameter of the obtained crosslinked polymer fine particles [number average particle [Diameter (dn)] and the coefficient of variation (Cv) of the particle size, the formation of by-product small particles and the resistance to methyl ethyl ketone were evaluated.
The results are shown in Table 3 below.

《実施例16〜20》[架橋重合体微粒子(P−16)〜(P−20)の製造]
重合時に、使用する分散安定剤の量、親水性溶媒の組成、25%アンモニア水の添加量、ビニル単量体の種類および量並びに重合温度のいずれか1つまたは2つ以上を下記の表4のように変更し、それ以外は実施例10と同様に行なって、架橋重合体微粒子(P−16)〜(P−20)を製造し、上記した方法で、重合安定性の評価、得られた架橋重合体微粒子の平均粒子径[数平均粒子径(dn)]および粒子サイズの変動係数(Cv)の算出、副生小粒子の生成の評価並びに耐メチルエチルケトン性の評価を行なった。
その結果を、下記の表4に示す。
<< Examples 16 to 20 >> [Production of Crosslinked Polymer Fine Particles (P-16) to (P-20)]
At the time of polymerization, the amount of the dispersion stabilizer used, the composition of the hydrophilic solvent, the addition amount of 25% aqueous ammonia, the kind and amount of the vinyl monomer, and the polymerization temperature are listed in Table 4 below. Otherwise, the same procedure as in Example 10 was carried out to produce crosslinked polymer fine particles (P-16) to (P-20), and polymerization stability was evaluated and obtained by the method described above. The average particle diameter [number average particle diameter (dn)] and particle size variation coefficient (Cv) of the crosslinked polymer fine particles were calculated, the formation of by-product small particles, and the methyl ethyl ketone resistance were evaluated.
The results are shown in Table 4 below.

《実施例21〜22》[架橋重合体微粒子(P−21)〜(P−22)の製造]
重合時に使用する親水性溶媒の組成を下記の表5に示す組成に変え、ビニル単量体の種類および量を下記の表5に変更した以外は、実施例10と同様に行なって、架橋重合体微粒子(P−21)〜(P−22)を製造し、上記した方法で、重合安定性の評価、得られた架橋重合体微粒子の平均粒子径[数平均粒子径(dn)]および粒子サイズの変動係数(Cv)の算出、副生小粒子の生成の評価並びに耐メチルエチルケトン性の評価を行なった。
その結果を、下記の表5に示す。
<< Examples 21 to 22 >> [Production of Crosslinked Polymer Fine Particles (P-21) to (P-22)]
The same procedure as in Example 10 was conducted except that the composition of the hydrophilic solvent used in the polymerization was changed to the composition shown in Table 5 below, and the type and amount of the vinyl monomer were changed to Table 5 below. Polymer fine particles (P-21) to (P-22) were produced and evaluated for polymerization stability by the method described above, and the average particle diameter [number average particle diameter (dn)] and particles of the obtained crosslinked polymer fine particles Calculation of the coefficient of variation of size (Cv), evaluation of the formation of by-product small particles, and evaluation of methyl ethyl ketone resistance were performed.
The results are shown in Table 5 below.

《比較例2》[架橋重合体微粒子(Q−2)の製造]
架橋性単量体として、加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)の代りにメタクリル酸アリルを用いて、下記の表5に示す親水性溶媒組成並びに下記の表6に示す種類および量のビニル単量体を用い、それ以外は実施例10と同様にして架橋重合体微粒子を製造しようとしたところ、重合途中に多量の凝集物が生成して攪拌が困難となったため、重合を中止した。そのため、架橋重合体微粒子を得ることができなかった。
<< Comparative Example 2 >> [Production of Crosslinked Polymer Fine Particles (Q-2)]
As the crosslinkable monomer, allyl methacrylate was used in place of the hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a), the hydrophilic solvent composition shown in Table 5 below, and the type and amount shown in Table 6 below. In the same manner as in Example 10 except that the vinyl monomer was used, the cross-linked polymer fine particles were produced. A large amount of aggregates formed during the polymerization became difficult to stir, so the polymerization was stopped. did. Therefore, crosslinked polymer fine particles could not be obtained.

《比較例3》[重合体微粒子(Q−3)の製造]
・架橋性単量体を使用せずに、下記の表6に示す種類および量のビニル単量体を用い、それ以外は実施例20と同様にして重合体微粒子(Q−3)を製造した。上記した方法で、重合安定性の評価、得られた重合体微粒子(Q−3)の平均粒子径[数平均粒子径(dn)]および粒子サイズの変動係数(Cv)の算出、副生小粒子の生成の評価並びに耐メチルエチルケトン性の評価を行なった。
その結果を、下記の表6に示す。
<< Comparative Example 3 >> [Production of Polymer Fine Particles (Q-3)]
Polymer fine particles (Q-3) were produced in the same manner as in Example 20 except that a vinyl monomer of the type and amount shown in Table 6 below was used without using a crosslinkable monomer. . Evaluation of polymerization stability by the method described above, calculation of average particle diameter [number average particle diameter (dn)] and particle size variation coefficient (Cv) of the obtained polymer fine particles (Q-3), small by-product Evaluation of particle formation and methyl ethyl ketone resistance were performed.
The results are shown in Table 6 below.

《比較例4》[架橋重合体微粒子(Q−4)の製造]
架橋性単量体として、加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)の代りにメタクリル酸アリルを用いて、下記の表6に示す種類および量のビニル単量体を用い、それ以外は実施例20と同様にして架橋重合体微粒子(Q−4)を製造し、上記した方法で、重合安定性の評価、得られた架橋重合体微粒子の平均粒子径[数平均粒子径(dn)]および粒子サイズの変動係数(Cv)の算出、副生小粒子の生成の評価並びに耐メチルエチルケトン性の評価を行なった。
その結果を、下記の表6に示す。
<< Comparative Example 4 >> [Production of Crosslinked Polymer Fine Particles (Q-4)]
As the crosslinkable monomer, allyl methacrylate is used in place of the hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a), and the types and amounts of vinyl monomers shown in Table 6 below are used. Crosslinked polymer fine particles (Q-4) were produced in the same manner as in Example 20, and the polymerization stability was evaluated by the method described above. The average particle size of the obtained crosslinked polymer fine particles [number average particle size (dn) ] And the coefficient of variation (Cv) of the particle size, evaluation of the formation of by-product small particles, and evaluation of resistance to methyl ethyl ketone.
The results are shown in Table 6 below.

《比較例5》[架橋重合体微粒子(Q−5)の製造]
架橋性単量体として、加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)の代りに、エチレングリコールジメタクリレートを用いて、下記の表6に示す種類および量のビニル単量体を用い、それ以外は実施例20と同様にして架橋重合体微粒子を製造しようとしたところ、重合途中に多量の凝集物が生成して攪拌が困難となったため、重合を中止した。そのため架橋重合体微粒子を得ることができなかった。
<< Comparative Example 5 >> [Production of Crosslinked Polymer Fine Particles (Q-5)]
As the crosslinkable monomer, instead of the hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a), ethylene glycol dimethacrylate is used, and the types and amounts of vinyl monomers shown in Table 6 below are used. Except for the above, an attempt was made to produce crosslinked polymer fine particles in the same manner as in Example 20. As a result, a large amount of agglomerates formed during the polymerization became difficult to stir, so the polymerization was stopped. Therefore, crosslinked polymer fine particles could not be obtained.

《比較例6》[架橋重合体微粒子(Q−6)の製造]
20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の単官能のビニル単量体(b)の使用量が10質量%より少ない下記の表6に示すビニル単量体組成を採用し、更に下記の表6に示す親水性溶媒組成および重合温度を採用し、また分散安定剤は使用せず、重合開始剤はパーブチルPVの代わりに、和光純薬製、V−50[2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド]0.17部、およびV−70[2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4’−ジメチルバレロニトリル)]0.03部を使用した。それ以外は実施例10と同様にして架橋重合体微粒子を製造しようとしたところ、重合途中に多量の凝集物が生成して攪拌が困難となったため、重合を中止した。そのため、架橋重合体微粒子を得ることができなかった。
<< Comparative Example 6 >> [Production of Crosslinked Polymer Fine Particles (Q-6)]
The amount of the monofunctional vinyl monomer (b) having a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less is less than 10% by mass, and the vinyl monomer composition shown in Table 6 below is adopted. The hydrophilic solvent composition and polymerization temperature shown in Table 6 below were adopted, a dispersion stabilizer was not used, and the polymerization initiator was V-50 [2, 2′-, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. instead of perbutyl PV. 0.17 parts of azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride] and 0.03 parts of V-70 [2,2′-azobis (4-methoxy-2,4′-dimethylvaleronitrile)] were used. Other than that, an attempt was made to produce crosslinked polymer fine particles in the same manner as in Example 10. As a result, a large amount of agglomerates were formed during the polymerization and stirring became difficult, so the polymerization was stopped. Therefore, crosslinked polymer fine particles could not be obtained.

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上記の表3〜6の結果にみるように、実施例10〜22では、ビニル単量体として、加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)および20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の単官能の疎水性ビニル単量体(b)を本発明で規定する量で少なくとも用いて、分散安定剤の存在下に、ビニル単量体および分散安定剤を溶解するが、生成するビニル系共重合体を溶解しない親水性溶媒中で重合してビニル系共重合体からなる重合体微粒子を製造し、ビニル単量体の重合後にビニル系共重合体中の加水分解性シリル基の少なくとも一部を加水分解縮合反応させたことによって、平均粒子径(dn)が0.7〜8μmの範囲にあり、粒子サイズの変動係数(Cv)が10%以下で粒度分布が狭くて粒径が揃っていて、しかも耐溶剤性(耐メチルエチルケトン性)に優れる本発明の架橋重合体微粒子が、良好な重合安定性で、粒径が0.3μm以下の小粒子を副生しないかまたは副生を抑制しながら円滑に得られている。   As can be seen from the results in Tables 3 to 6, in Examples 10 to 22, the solubility in water of hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a) and 20 ° C. is 1. A monofunctional hydrophobic vinyl monomer (b) of 0 g / 100 ml or less is used at least in an amount specified in the present invention, and the vinyl monomer and the dispersion stabilizer are dissolved in the presence of the dispersion stabilizer. Polymer fine particles made of a vinyl copolymer are produced by polymerizing in a hydrophilic solvent that does not dissolve the resulting vinyl copolymer, and hydrolyzable silyl in the vinyl copolymer is obtained after polymerization of the vinyl monomer. By hydrolyzing and condensing at least a part of the groups, the average particle size (dn) is in the range of 0.7 to 8 μm, the particle size variation coefficient (Cv) is 10% or less, and the particle size distribution is narrow. Particle size is uniform and solvent resistance (resistance The crosslinked polymer fine particles of the present invention, which is excellent in tilethyl ketone properties, have good polymerization stability and can be obtained smoothly while preventing by-production of small particles having a particle size of 0.3 μm or less or by-products. Yes.

それに対して、比較例2では、架橋性ビニル単量体として、加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)の代りにメタクリル酸アリルを用いたことにより、重合安定性に大きく劣っていて、重合中に多量の凝集物が生成し、架橋重合体微粒子が得られない。
また、比較例3では、架橋性ビニル単量体を何ら用いなかったことにより、得られた重合体微粒子は耐溶剤性(耐メチルエチルケトン性)に大きく劣っている。
また、20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の疎水性ビニル単量体(b)としてスチレンを用い、架橋性ビニル単量体として加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)の代りにメタクリル酸アリルを用いた比較例4では、重合安定性に劣っており、得られる架橋重合体微粒子は耐溶剤性(耐メチルエチルケトン性)に劣っている。
さらに、20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の疎水性ビニル単量体(b)としてスチレンを用い、架橋性ビニル単量体として、加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)の代りにエチレングリコールジメタクリレートを用いた比較例5では、重合安定性に大きく劣っていて、重合中に多量の凝集物が生成し、架橋重合体微粒子が得られない。
また、比較例6では、特許文献3に記載の内容を参考に、分散安定剤を使用せず、開始剤にV−50[2、2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド]0.17部、およびV−70[2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)]0.03部を使用して分散重合法を実施した。ビニル単量体としては、加水分解性シリル基含有ビニル単量体(a)を用いたが、20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の単官能の疎水性ビニル単量体(b)の使用量が10質量%より少ないために、重合安定性は大きく劣っており、重合中に多量の凝集物が生成し、架橋重合体微粒子が得られなかった。つまり特許文献3の技術を用いても加水分解性シリル基の加水分解縮合反応により架橋された、耐熱性、耐溶剤性に優れた架橋微粒子を合成することはできない。
On the other hand, in Comparative Example 2, the use of allyl methacrylate instead of the hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a) as the crosslinkable vinyl monomer greatly reduced the polymerization stability. A large amount of aggregates are generated during the polymerization, and crosslinked polymer fine particles cannot be obtained.
Further, in Comparative Example 3, the polymer fine particles obtained were greatly inferior in solvent resistance (methyl ethyl ketone resistance) because no crosslinkable vinyl monomer was used.
Further, styrene is used as the hydrophobic vinyl monomer (b) having a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less, and a hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a In Comparative Example 4 using allyl methacrylate instead of (), the polymerization stability is poor, and the resulting crosslinked polymer fine particles are poor in solvent resistance (methyl ethyl ketone resistance).
Further, styrene is used as the hydrophobic vinyl monomer (b) having a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less, and a hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer ( In Comparative Example 5 using ethylene glycol dimethacrylate instead of a), the polymerization stability is greatly inferior, and a large amount of aggregates are formed during the polymerization, so that crosslinked polymer fine particles cannot be obtained.
In Comparative Example 6, with reference to the contents described in Patent Document 3, no dispersion stabilizer was used, and V-50 [2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride]. The dispersion polymerization process was carried out using 17 parts and 0.03 part of V-70 [2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile)]. As the vinyl monomer, a hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer (a) was used, but a monofunctional hydrophobic vinyl monomer having a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less ( Since the amount of use of b) was less than 10% by mass, the polymerization stability was greatly inferior, and a large amount of aggregates were formed during the polymerization, so that crosslinked polymer fine particles could not be obtained. That is, even if the technique of Patent Document 3 is used, it is not possible to synthesize crosslinked fine particles excellent in heat resistance and solvent resistance, which are crosslinked by a hydrolytic condensation reaction of a hydrolyzable silyl group.

本発明の架橋重合体微粒子は、0.7〜8μmというミクロンサイズの平均粒子径を有し、粒度分布が狭くて粒径が揃っており、シロキサン結合によって十分に架橋されていて、耐溶剤性および耐熱性に優れているため、光拡散、アンチグレア(艶消し)、アンチブロッキング、スペーサーなどの用途に有効に用いることができ、本発明の製造方法によって前記した優れた特性を有する本発明の架橋重合体微粒子を、重合時に凝集物などを副生することなく、安定した状態で、簡単な工程で、生産性良く、低コストで、円滑に製造することができる。   The crosslinked polymer fine particles of the present invention have an average particle size of 0.7 to 8 μm, a narrow particle size distribution and a uniform particle size, are sufficiently crosslinked by siloxane bonds, and have a solvent resistance. In addition, since it is excellent in heat resistance, it can be effectively used for applications such as light diffusion, antiglare (matte), antiblocking, spacers, etc., and has the above-described excellent properties according to the production method of the present invention. The fine polymer particles can be smoothly produced in a stable state with good productivity, low cost, and without a by-product of aggregates during polymerization.

Claims (4)

下記の要件(α)〜(γ)を満たすことを特徴とする架橋重合体微粒子。
(α)加水分解性シリル基を有するビニル単量体に由来する構造単位を0.5質量%以上の割合で有し且つ20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の単官能の疎水性ビニル単量体に由来する構造単位を10質量%以上の割合で有するビニル系共重合体からなる架橋重合体微粒子である;
(β)ビニル系共重合体が有する加水分解性シリル基の加水分解縮合反応によって架橋されている;および、
(γ)平均粒子径が0.7〜8μmである。
Crosslinked polymer fine particles satisfying the following requirements (α) to (γ):
(Α) Monofunctional having a structural unit derived from a vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group at a ratio of 0.5% by mass or more and having a solubility in water at 20 ° C. of 1.0 g / 100 ml or less Crosslinked polymer fine particles made of a vinyl copolymer having a structural unit derived from a hydrophobic vinyl monomer in a proportion of 10% by mass or more;
(Β) cross-linked by a hydrolytic condensation reaction of a hydrolyzable silyl group of the vinyl-based copolymer; and
(Γ) The average particle size is 0.7 to 8 μm.
粒子サイズの変動係数(Cv)が20%以下である請求項1に記載の架橋重合体微粒子。   The crosslinked polymer fine particle according to claim 1, wherein the coefficient of variation (Cv) of the particle size is 20% or less. ビニル単量体の全質量に基づいて、加水分解性シリル基を有するビニル単量体を0.5質量%以上の割合で用い、且つ20℃の水への溶解度が1.0g/100ml以下の単官能の疎水性ビニル単量体を10質量%以上の割合で用いて、分散安定剤の存在下に、ビニル単量体および分散安定剤を溶解するが、生成するビニル系共重合体を溶解しない親水性溶媒中で重合してビニル系共重合体からなる重合体微粒子を製造し、ビニル単量体の重合時または重合後にビニル系共重合体中の加水分解性シリル基の少なくとも一部を加水分解縮合反応により架橋させることを特徴とする請求項1に記載の架橋重合体微粒子の製造方法。   Based on the total mass of the vinyl monomer, a vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group is used in a proportion of 0.5% by mass or more, and the solubility in water at 20 ° C. is 1.0 g / 100 ml or less. A monofunctional hydrophobic vinyl monomer is used in a proportion of 10% by mass or more, and the vinyl monomer and the dispersion stabilizer are dissolved in the presence of the dispersion stabilizer, but the resulting vinyl copolymer is dissolved. To produce polymer fine particles comprising a vinyl copolymer by polymerization in a hydrophilic solvent, and at least part of the hydrolyzable silyl group in the vinyl copolymer during or after polymerization of the vinyl monomer. The method for producing fine crosslinked polymer particles according to claim 1, wherein the crosslinked polymer particles are crosslinked by hydrolysis condensation reaction. 分散安定剤として、カルボキシル基とビニル基を有する重合体およびポリビニルピロリドンの少なくとも1種を用いる請求項3に記載の架橋重合体微粒子の製造方法。   The method for producing crosslinked polymer fine particles according to claim 3, wherein at least one of a polymer having a carboxyl group and a vinyl group and polyvinylpyrrolidone is used as the dispersion stabilizer.
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