JP2015193749A - コアシェル粒子の製造方法 - Google Patents
コアシェル粒子の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015193749A JP2015193749A JP2014072733A JP2014072733A JP2015193749A JP 2015193749 A JP2015193749 A JP 2015193749A JP 2014072733 A JP2014072733 A JP 2014072733A JP 2014072733 A JP2014072733 A JP 2014072733A JP 2015193749 A JP2015193749 A JP 2015193749A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- parts
- core
- monomer
- meth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
Abstract
Description
本発明のコアシェル粒子の製造方法は、以下のコア粒子含有液調製工程、シェル形成工程、スチレン系モノマーの除去工程を含む。
本工程では、(メタ)アクリル系モノマーを、重合開始剤の存在下、液中で重合することにより、(メタ)アクリル系ポリマーが形成され、コア粒子含有液を調製することができる。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、アクリル及び/又はメタクリルを意味する。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油カリウム等の脂肪酸塩;ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム等のアルキル硫酸エステルエステル塩;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩;アルキルナフタレンスルホン酸塩;アルカンスルホン酸塩;ジアルキルスルホコハク酸塩;アルキルリン酸エステル塩;ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物;ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩;ポリオキシエチレンフェニルエーテル硫酸エステル塩等のポリオキシアルキレンアリールエーテル硫酸エステル塩;ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等のポリオキシアルキレンアルキル硫酸エステル塩;等が挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩;ラウリルトリメチルアルキルアンモニウムクロリド等の4級アンモニウム塩等が例示できる。
非イオン性界面活性剤には、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレン−オキシプロピレンブロックコポリマー等が含まれる。
両性界面活性剤は、例えば、ラウリルジメチルアミンオキシド等である。
中でも、重合安定性、懸濁安定性が良好である観点から、アニオン性界面活性剤が好ましく、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩がより好ましい。
また、非水溶媒の使用量は、コア用モノマー100質量部に対して、0.1質量部以上であることが好ましく、より好ましくは0.5質量部以上であり、10質量部以下であることが好ましく、より好ましくは5質量部以下である。
本工程では、前記コア粒子含有液調製工程で得られたコア粒子含有液とスチレン系モノマーとを混合する。コア粒子中の重合開始剤によってスチレン系モノマーの重合反応が進行するため、コア粒子表面にシェル層(スチレン系ポリマー層)を形成できる。
スチレン系モノマーの使用量は、コア粒子含有液調製工程で用いる(メタ)アクリル系モノマー100質量部に対して、5質量部以上であることが好ましく、より好ましくは10質量部以上、さらに好ましくは12質量部以上であり、30質量部以下であることが好ましく、より好ましくは20質量部以下、さらに好ましくは17質量部以下である。スチレン系モノマーの使用量がこの範囲にあると、コア粒子の粒子径とシェルの厚さの比率が適度な範囲となる。
また、スチレン系モノマーの使用量は、コア用モノマーと本工程で使用するスチレン系モノマーの合計100質量部に対して、1質量部以上であることが好ましく、より好ましくは5質量部以上、さらに好ましくは7質量部以上であり、40質量部以下であることが好ましく、より好ましくは30質量部以下、さらに好ましくは25質量部以下である。
さらに、スチレン系モノマーの使用量は、本発明の製造方法で使用する全モノマー100質量部に対して、1質量部以上であることが好ましく、より好ましくは5質量部以上、さらに好ましくは7質量部以上であり、40質量部以下であることが好ましく、より好ましくは30質量部以下、さらに好ましくは25質量部以下である。
プレエマルション化に用いる水系溶媒は、スチレン系モノマー100質量部に対して、200質量部以上であることが好ましく、より好ましくは300質量部以上、さらに好ましくは400質量部以上である。水系溶媒の使用量が多いほど、スチレン系モノマーの分散が容易となる。また、プレエマルション化に用いる水系溶媒の使用量は、スチレン系モノマー100質量部に対して、1000質量部以下であることが好ましく、より好ましくは700質量部以下、さらに好ましくは600質量部以下である。水系溶媒の使用量が前記範囲であると、重合速度を適度に速めることができる。
以上のようにして調製されたコアシェル粒子(反応液)は、必要に応じて液体成分を低減してコアシェル粒子を濃縮した後、好ましくは固液分離した後、乾燥する。そして本発明では、この乾燥時に、単に溶媒を留去するのみならず、微量に残存しているスチレン系モノマーを十分に低減することが重要である。スチレン系モノマーを低減することによって、コアシェル粒子の2次凝集を抑制できる。
スチレン系モノマーを除去するには、減圧下、コアシェル粒子を撹拌するのが有効である。コアシェル粒子を減圧下で撹拌すると、スチレン系モノマーの揮発を促進でき、かつ乾燥時のスチレン系モノマー同士の反応を抑制でき、2次凝集を抑制できる。特にコアシェル粒子反応液から液体成分が除去され、実質的に粒子集合体状になった後でも、減圧下、コアシェル粒子を撹拌することで、残存スチレン系モノマーを十分なレベルにまで除去できる。
本除去工程の温度は、前記圧力に応じて適宜設定でき、非加熱条件(例えば20℃以上)であってもよいが、スチレン系モノマーの除去効率を向上する趣旨から、加熱することが好ましい。本工程での加熱温度は、例えば、60℃以上であることが好ましく、より好ましくは70℃以上、さらに好ましくは75℃以上である。また、加熱温度は、130℃以下であることが好ましく、より好ましくは110℃以下、さらに好ましくは100℃以下、特に好ましくは90℃以下である。加熱温度が前記範囲にあると、コアシェル粒子の着色を抑制できる。
撹拌手段は、公知の範囲から適宜選択でき、例えば、撹拌翼で機械的に撹拌するのが好ましい。機械的撹拌に使用できる撹拌機としては、スクリューミキサー、ナウターミキサー等のスクリュー型撹拌機;リボンミキサー等のリボン型撹拌機;等が好ましく、スクリュー型撹拌機がより好ましい。
スチレン系モノマー残存量を前記範囲にするのに要する時間は、例えば50時間以上であることが好ましく、より好ましくは60時間以上、さらに好ましくは70時間以上である。
本発明の製造方法により得られたコアシェル粒子も本発明の技術的範囲に包含される。本発明の製造方法により得られるコアシェル粒子は、(メタ)アクリル系ポリマーを含むコア粒子と、その表面に形成されたスチレン系ポリマーを含むシェルとで構成される。また、コアシェル粒子は、スチレン系モノマーの残存量が500ppm(質量基準)以下であることが好ましい。スチレン系モノマーの残存量は、より好ましくは450ppm(質量基準)以下である。本発明のコアシェル粒子では、スチレン系モノマーの残存量が低減されているため、乾燥時の2次凝集が生じにくくなり、軽度の(応力の)解砕で粗大凝集物を低減することができる。このような解砕には、例えば、フードプロセッサー(中部工機株式会社製「PS−3000S」)を用いることができる。
シェルの厚さ=(コアシェル粒子の体積平均粒子径−コア粒子の体積平均粒子径)/2
以下、本発明の実施例で用いた評価方法について説明する。
粒子2gに溶剤(メチルエチルケトン)30g、内部標準物質(ブチルベンゼン)0.02gに分散させ、3時間以上室温で撹拌した。得られた分散液をフィルター(目開き0.45μm)でろ過し、このろ液をガスクロマトグラフィにより測定して、スチレン含有量を分析した。ガスクロマトグラフィの測定条件は下記の通りであった。
ガスクロマトグラフィ測定条件
使用装置 GC−2014(島津製作所製)
温度条件 注入口温度 280℃
検出器温度 280℃
カラム条件 50℃ 3分保持 → 10℃/分 → 280℃ 20分保持
カラムタイプ DB−5MS(J&W社製)
スチレン系モノマーの除去工程を経たコアシェル粒子をフードプロセッサー(中部工機株式会社製「PS−3000S」)で30秒間、解砕を行った。解砕されたコアシェル粒子200gを標準ふるい(目開き710μm)を用いてふるった時に、ふるいを通らずに上に残る塊状物(2次凝集物)の重量を測定し、スチレン系モノマーの除去工程で生じた2次凝集物量を評価した。
2次凝集物量が、コアシェル粒子の全量の5%未満の場合を○、5%以上の場合を×として評価した。
コア組成溶液の調製
フラスコ(1)にメチルメタクリレート(MMA)204部、エチレングリコール(EGDMA)36部を仕込み、続いてラウリルペルオキシド4.8部を溶解させた。これとは別に、フラスコ(2)にポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩(第一工業製薬社製、「ハイテノール(登録商標)NF−08」)2.4部を脱イオン水352部に溶解させた。溶解確認後、フラスコ(1)とフラスコ(2)の溶液を混合し、マイルダー(荏原製作所製)を用い、回転数6400rpmで70分間撹拌して、均一な懸濁液とした。
フラスコ(3)にスチレン33.5部、ジビニルベンゼン(57%DVB)2.3部を仕込んだ。これとは別に、フラスコ(4)に、前記「ハイテノールNF−08」0.7部を脱イオン水180部に溶解させた。フラスコ(3)とフラスコ(4)を混合し、前記マイルダーを用いて、回転数8000rpmで12分間撹拌して、シェル用懸濁液(プレエマルション)を調製し、シェル組成溶液を得た。
前記コア組成溶液を、撹拌機、不活性ガス導入管、還流冷却器、温度計および滴下ロートを備えたフラスコに移し入れ、脱イオン水600部をさらに加えた。フラスコをウオーターバスに浸け、窒素ガスを吹き込みながら、バス温度を65℃に設定しフラスコ内温を昇温した。重合が開始し、フラスコ内温がバス温度を超えてピーク温度に達し、極大値を示した直後に、シェル用組成溶液を滴下ロートから滴下した。滴下終了後、バス温度を75℃に設定し、1.5時間反応させた後、バス温度を85℃に設定し、2時間反応させた後、冷却した。粒子径を測定すると1.2μmであった。
得られたコアシェル粒子含有液を金属製の金網(300メッシュ:目開き45μm)に通して、重合時に生成した粗大物を除去し、デカンタ装置により、白色沈殿物を取得した。
得られた白色の沈殿物からスチレンモノマーを除去するためナウターミキサー(ホソカワミクロン社製)に仕込み、真空度50torr(絶対圧力6.67kPa)、ジャケット温度80℃に設定し、撹拌しながら72時間処理後、スチレン系モノマーを除去した実施例1のコアシェル粒子を取得した。
コア組成溶液中の(メタ)アクリル系モノマーを、MMA204部、EGDMA36部の代わりに、MMA218.4部、EGDMA21.6部とした以外は実施例1と同様にして粒子合成を行い、スチレン系モノマーの除去処理まで行って実施例2のコアシェル粒子を得た。
コア組成溶液中の(メタ)アクリル系モノマーを、MMA204部、EGDMA36部の代わりに、MMA228部、EGDMA12部とした以外は、実施例1と同様にして粒子合成を行い、スチレン系モノマーの除去処理まで行って実施例3のコアシェル粒子を得た。
コア組成溶液中の(メタ)アクリル系モノマーを、MMA204部、EGDMA36部の代わりに、MMA232.8部、EGDMA7.2部とした以外は、実施例1と同様にして粒子合成を行い、スチレン系モノマーの除去処理まで行って実施例4のコアシェル粒子を得た。
コア組成溶液中の(メタ)アクリル系モノマーを、MMA204部、EGDMA36部の代わりに、MMA237.6部、EGDMA2.4部とした以外は、実施例1と同様にして粒子合成を行い、スチレン系モノマーの除去処理まで行い実施例5のコアシェル粒子を得た。
実施例1と同様にして、コアシェル粒子を合成し、白色沈殿物を得た。得られた白色沈殿物を熱風乾燥機により温度80℃で8時間乾燥させ、比較例1のコアシェル粒子を取得した。
コア組成溶液中の(メタ)アクリル系モノマーを、MMA204部、EGDMA36部の代わりに、MMA218.4部、EGDMA21.6部とした以外は比較例1と同様にして、比較例2のコアシェル粒子を取得した。
コア組成溶液中の(メタ)アクリル系モノマーを、MMA204部、EGDMA36部の代わりに、MMA228部、EGDMA12部とした以外は比較例1と同様にして、比較例3のコアシェル粒子を取得した。
コア組成溶液中の(メタ)アクリル系モノマーを、MMA204部、EGDMA36部の代わりに、MMA232.8部、EGDMA7.2部とした以外は比較例1と同様にして、比較例4のコアシェル粒子を取得した。
コア組成溶液中の(メタ)アクリル系モノマーを、MMA204部、EGDMA36部の代わりに、MMA237.6部、EGDMA2.4部とした以外は比較例1と同様にして、比較例5のコアシェル粒子を取得した。
Claims (6)
- (メタ)アクリル系モノマーを、重合開始剤の存在下、液中で重合するコア粒子含有液調製工程、
このコア粒子含有液とスチレン系モノマーとを混合し、スチレン系モノマーを重合するシェル形成工程、
前記シェル形成工程で得られたコアシェル粒子を撹拌しつつ、減圧下、スチレン系モノマーを除去する工程
を含むことを特徴とするコアシェル粒子の製造方法。 - 前記スチレン系モノマーの使用量が、(メタ)アクリル系モノマーとスチレン系モノマーの合計100質量部中、1質量部以上、40質量部以下である請求項1に記載の製造方法。
- 前記シェル形成工程で、コア粒子含有液に重合開始剤を加えることなくスチレン系モノマーを重合させる請求項1又は2に記載の製造方法。
- 前記重合開始剤の使用量が、(メタ)アクリル系モノマーとスチレン系モノマーの合計100質量部に対して、0.1質量部以上、10質量部以下である請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
- 前記スチレン系モノマー除去工程での加熱温度が60℃以上であり、かつ絶対圧力が10kPa以下である請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
- コアシェル粒子中の前記スチレン系モノマーの残存量が500ppm(質量基準)以下になるまでスチレン系モノマーの除去を継続する請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014072733A JP6348312B2 (ja) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | コアシェル粒子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014072733A JP6348312B2 (ja) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | コアシェル粒子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015193749A true JP2015193749A (ja) | 2015-11-05 |
JP6348312B2 JP6348312B2 (ja) | 2018-06-27 |
Family
ID=54433087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014072733A Active JP6348312B2 (ja) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | コアシェル粒子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6348312B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024106484A1 (ja) * | 2022-11-18 | 2024-05-23 | 株式会社日本触媒 | ペレットおよびペレットの製造方法、ならびに、光学フィルムの製造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS494309B1 (ja) * | 1970-03-06 | 1974-01-31 | ||
JP2003192726A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-09 | Nippon A & L Kk | シードラテックスおよび紙塗被用共重合体ラテックスの製造方法 |
JP2011037991A (ja) * | 2009-08-11 | 2011-02-24 | Nippon Shokubai Co Ltd | コアシェル粒子の製造方法およびコアシェル粒子 |
JP2012136592A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Toyota Boshoku Corp | 繊維複合体の製造方法 |
-
2014
- 2014-03-31 JP JP2014072733A patent/JP6348312B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS494309B1 (ja) * | 1970-03-06 | 1974-01-31 | ||
JP2003192726A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-09 | Nippon A & L Kk | シードラテックスおよび紙塗被用共重合体ラテックスの製造方法 |
JP2011037991A (ja) * | 2009-08-11 | 2011-02-24 | Nippon Shokubai Co Ltd | コアシェル粒子の製造方法およびコアシェル粒子 |
JP2012136592A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Toyota Boshoku Corp | 繊維複合体の製造方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024106484A1 (ja) * | 2022-11-18 | 2024-05-23 | 株式会社日本触媒 | ペレットおよびペレットの製造方法、ならびに、光学フィルムの製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6348312B2 (ja) | 2018-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5442592B2 (ja) | コアシェル粒子 | |
JP5740479B2 (ja) | ビニル重合体微粒子、その製造方法、樹脂組成物および光学用材料 | |
CN106916332B (zh) | 多孔性树脂粒子及其制造方法以及结构体 | |
JP5399809B2 (ja) | コアシェル粒子の製造方法およびコアシェル粒子 | |
JP6588287B2 (ja) | 有機重合体粒子 | |
JP6348312B2 (ja) | コアシェル粒子の製造方法 | |
JP5281938B2 (ja) | 単分散重合体粒子の製造方法 | |
JP5586885B2 (ja) | ビニル系重合体微粒子の製造方法およびこの製造方法により得られたビニル系重合体微粒子 | |
JP2005281470A (ja) | 多孔質樹脂粒子の製造方法 | |
JP2015067694A (ja) | (メタ)アクリル系架橋微粒子およびその製造方法 | |
JP2006249389A (ja) | 水酸基含有ポリマーの製造方法 | |
JP6605894B2 (ja) | 有機重合体粒子 | |
JP6955323B2 (ja) | 架橋アクリル系有機微粒子 | |
JP6530594B2 (ja) | コアシェル粒子の製造方法 | |
JP4852327B2 (ja) | 内部に空孔を有するポリマー粒子の製造方法ならびに内部に空孔を有するポリマー粒子 | |
TWI582154B (zh) | Composite agglomerated resin particles and compositions containing the particles | |
JP5281781B2 (ja) | 単分散重合体粒子、その製造方法、光拡散性成形体及び光拡散性塗布物 | |
JP2014231546A (ja) | ポリマー微粒子の製造方法 | |
JP5903220B2 (ja) | 微粒子の製造方法 | |
WO2016103708A1 (ja) | ポリマー微粒子集合体およびその製造方法 | |
JP5731261B2 (ja) | 微粒子の製造方法 | |
WO2017038731A1 (ja) | 有機重合体微粒子 | |
JP3556000B2 (ja) | 樹脂粒子、その製造方法および用途 | |
JP2019065134A (ja) | 造孔材 | |
TWI769225B (zh) | 核-殼型高分子微粒子、粒子分散液及所述微粒子之製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161206 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171018 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171128 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20180126 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180327 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180508 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180531 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6348312 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |