JP2559894C - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は平均粒子径が0.1〜300μmの微粒子複合中空粒子とその製造法に
関するものである。特に、ゴム及びプラスチック等への充填剤、補強剤、塗料、
インク、絵具、接着剤及び化粧品などへの艶消し剤、充填剤、補強剤、透湿性付
与剤、通気性付与剤としての添加剤、さらに塗膜及び成形品の表面改質剤及びイ
オン交換樹脂等の幅広い分野への応用が可能な微粒子複合中空粒子に関する。 [従来の技術] これまで、多孔性粒子及び中空粒子の合成法として、W/O/W系の懸濁重
合(特開昭61−72003号公報)や懸濁重合用単量体に未反応性有機溶剤を
混合し、脱溶剤により多孔性を形成する方法及び反応温度の異なる2種以上の
開始剤を使用する等の方法が示されている。 しかしながら、上記の方法では後処理により取り除くのが難しい界面活性剤
が多く存在したり、上記の方法では水系には不必要な有機溶剤が残るという問
題を 有する。また、上記の方法に於いて、開始剤を2種以上使用する場合も二段目
の反応過程が百数十度の高温を必要とするため水系では特殊な反応容器が必要と
なる。 また、生成粒子の架橋度が低いと有機溶剤との混入により粒子が膨潤し
たり、溶解状態になる。 一方、カプセル化技術という視点から多数の無機質壁を持つカプセルやその合
成法が示されているが、これらの粒子は界面での有機化合物との親和性が低く混
合には工夫が必要となる。さらに壁の三次元化がイオン結合等により行われてい
るため、塗料に添加すると耐水性が劣るという問題を有する。 [発明が解決しようとする課題] 本発明は耐溶剤性及び耐機械安定性に優れ、強靭な膜壁を有し、且つ容易に合
成出来る複合中空粒子を提供することを目的とする。 [課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、平均粒子径0.01〜5μmの有機粒子を用いて分
散重合を行えば優れた功を奏することを見出し本発明を成すに至った。 即ち、本発明は(a)分子内に2個以上のラジカル重合可能なエチレン性不飽和
基を有する単量体、(b)前記(a)の単量体以外の重合性単量体、(c)平均粒子径
が0.01〜5μmの架橋有機粒子、(d)重合開始剤、および(e)分散剤を含み、
成分(a)/成分(b)の重量比が0.5/99.5〜60/40であり、成分(c)が成
分(a)と(b)の総重量に対し1〜50重量%であるものを、水性媒体中で分散重
合して得られる、平均粒径0.1〜300μmの中空粒子と平均粒径0.01〜5
μmの有機粒子が複合した複合中空粒子を提供する。 本発明の複合中空粒子は平均粒子径0.01〜5μmの有機粒子を分子内に2個
以上のラジカル重合可能なエチレン性不飽和基を有する単量体とそれ以外の単量
体のラジカル重合時に配合することにより得られる。本明細書において「中空粒
子」とは、粒子中に気泡が1又はそれ以上存在するものと定義することができる
。粒子内の気泡は独立気泡または連続気泡のどちらの形でも存在することができ
る。気泡の空隙率は正確な測定が困難であるが、粒子の断面を電子顕微鏡で観察
し、粒子断面積中の空洞の断面積を測定した場合、1〜95%、好ましくは5〜
80%である。何 故、粒子中に空隙が生じるのかは解らないが、4つの成分を分散重合すると空隙
を有する粒子が得られるのである。 一方、平均粒子径0.05〜5μmの有機粒子も重合系中に存在したまま造粒が
行われるので、中空粒子中に取込まれたり、中空粒子表面に付着したり種々の状
態で中空粒子内外に残存する。従って、本明細書中において「複合」の用語は、0
.05〜5μmの有機粒子が中空粒子内外に種々形態で残存していることを意味す
るものとする。 本発明の複合中空粒子の製造に用いる分子内に2個以上のラジカル重合可能な
エチレン性不飽和基を有する単量体(a)としては、例えば、多価アルコールの重
合性不飽和カルボン酸エステル、多塩基酸の重合性不飽和アルコールエステル、
及び2個以上のビニル基で置換された芳香族化合物などがある。具体的には例え
ば、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート
、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタ
クリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプ
ロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、1,4
−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1
,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート
、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリ
レート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメ
タクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、グリセロールジメ
タクリレート、グリセロールジアクリレート、グリセロールアクロキシジメタク
リレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタンジアクリレート、1,1,1
−トリスヒドロキシメチルエタントリアクリレート、1,1,1−トリスヒドロキ
シメチルエタンジメタクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタント
リメタクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルプロパンジアクリレート
、1,1,1−トリスヒドロキシメチルプロパントリアクリレート、1,1,1−ト
リスヒドロキシメチルプロパンジメタクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシ
メチルプロパントリメタクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソ
シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジ アリルテレフタレート、ジアリルフタレート及びジビニルベンゼン等が挙げられ
る。 更に本発明に於いては、上記の単量体以外の重合性単量体(b)を少なくと
も1種以上使用する。そのような単量体としては、例えば、カルボキシル基含有
単量体、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン
酸、フマル酸など、ヒドロキシル基含有単量体、例えば2−ヒドロキシエチルア
クリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリ
レート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、
ヒドロキシブチルメタクリレート、アリルアルコール、メタアリルアルコールな
ど、含窒素アルキルアクリレートもしくはメタクリレート、例えばジメチルアミ
ノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレートなど、重合性アミ
ド、例えばアクリル酸アミド、メタクリル酸アミドなど、重合性ニトリル、例え
ばアクリロニトリル、メタクリロニトリルなど、アルキルアクリレートもしくは
メタクリレート、例えばメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルア
クリレート、n−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、2−エチル
ヘキシルアクリレートなど、重合性芳香族化合物、例えばスチレン、α−メチル
スチレン、ビニルトルエン、t−ブチルスチレンなど、α−オレフィン、例えば
エチレン、プロピレンなど、ビニル化合物、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニルなど、ジエン化合物、例えばブタジエン、イソプレンなどが挙げられる。 本発明に使用する平均粒子径0.01〜5μmの有機粒子(c)は架橋粒子であっ
ても非架橋性粒子であっても良い。これらの粒子はいかなる方法で得られるもの
であってもよい。好適な有機粒子の例としては、例えば特開昭58−12906
5号公報および特開昭58−129066号公報に記載のものが挙げられる。こ
の粒子の粒径が0.01μm以下であると粒子中の空洞面積率が極端に低いという
欠点を有し、5μmを超えると重合した粒子と添加した粒子が水中に混在し、粒
子が合成できないという欠点を有する。 重合開始剤(d)は、重合開始する能力があればいかなるものでもよいが、好ま
しくは油溶性のものである。そのような重合開始剤の例としてはアゾ系開始剤、
例えば、2,2'−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルヴァレロニトリル)
、2,2 '−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2'−アゾビス(2,4
−ジメチルヴァレロニトリル)、2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル
)(2,2'−アゾビスイソブチロニトリル)、2,2'−アゾビス(2−メチルブチロ
ニトリル)、1,1'−アゾビス(シクロヘキサン−1−カーボニリトル)、2−フ
ェニルアゾ−4−メトキシ−2,4−ジメチルヴァレロニトリル等;ジアシルパー
オキサイド系開始剤、例えばイソブチリルパーオキサイド、2,4−ジクロロベ
ンゾイルパーオキサイド、o−メチルベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパ
ーオキサイド等;パーカーボネート系開始剤、例えばジ−3−メトキシブチルパ
ーオキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカ
ーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート等;ケトンパーオキシド
系開始剤、例えばメチルエチルケトンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパ
ーオキシド、シクロヘキサノンパーオキシド、メチルシクロヘキサノンパーオキ
シド等;ヒドロパーオキシド系開始剤、例えば2,4,4−トリメチルペンチル−
2−ヒドロパーオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキシド、クメン
パーオキシド等;ジアルキルパーオキシド系開始剤、例えばジクミルパーオキシ
ド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチル
クミルパーオキシド、ジ−t−ブチルパーオキシド、2,5−ジメチル−2,5−
ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン−3、トリス(t−ブチルパーオキシ)トリア
ジン等;パーオキシケタール類、例えば1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,
3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,2−ジ(t−ブチルパーオキシ)ブタン、
4,4−ジ−t−ブチルパーオキシ吉草酸n−ブチルエステル等;及びアルキルパ
ーエステル系開始剤、例えば2,4,4−トリメチルペンチルパーオキシ−フェノ
キシアセテート、α−クミルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキ
シピヴァレート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ−t−
ブチルパーオキシ−ヘキサヒドロテレフタレート等が挙げられる。 本発明に使用する分散剤(e)は、上記(a)〜(d)の各成分を水性媒体中に分散さ
せるもので、必要に応じ分散安定剤及び/又は乳化剤を併用しても良い。そのよ
うな分散剤としては、例えばポリビニルアセテートもしくはその変性物(例えば
、ポリ ビニルアルコール)、又はエチレン性基を持つ単量体から合成される親水性基と
疎水性基を持つポリマー分散剤等が挙げられる。具体的には例えば、KM−11
(日本合成化学社製)、NH−20(日本合成化学社製)、ポリビニルピロリドン、
GH−17(日本合成化学社製)等が挙げられる。 また、界面活性剤としてはアニオン系のアルキルスルホン酸塩等とノニオン系
のポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエ
ーテル等とカチオン系のベンジルアンモニウム塩等が挙げられる。 上記水性媒体としては、例えば水、好ましくは脱イオン水が挙げられる。 上記(a)〜(e)の配合量に於いて、上記(a)の単量体と上記(b)の単量体の重量比
(a)/(b)は0.5/99.5〜60/40である。重量比が0.5/99.5より小
さいと三次元架橋度が低下し本発明の粒子体積当りの空隙率が低下する。又、6
0/40より大きいと本発明の中空粒子の収率が低下するので好ましくない。 上記(c)の有機粒子の使用量は、上記(a)と(b)の単量体の総重量(a)+(b)に対
して1〜50重量%、好ましくは5〜30重量%である。1wt%より少ないと粒
子体積当りの空隙率が低い。また50wt%より多ければ単量体と均一に混合でき
ず、ゲル状となり水中での分散安定性が不良となり収率が低下する。 上記(d)の分散剤の配合量は、上記(a)〜(c)の総重量に対して1〜20重量%
、好ましくは2〜15重量%である。1重量%より少ないと分散安定性が悪く、
20重量%を越えると粘度が高くなり過ぎて重合できなくなる。 本発明の重合方法に於いて、上記(a)〜(d)の各成分は分散剤(e)と同時に又は
、分散剤の添加後に上記水性媒体に加える。加えた後、これらを分散させる。分
散方法としては、通常の方法、例えばホモジナイザー、ディスパー等で撹拌する
ことにより分散しても良いし、粒子径を小さくしたければ高速の乳化機で分散さ
せても良い。次いで、この分散液を50〜95℃、好ましくは60〜85℃で2
〜20時間、好ましは5〜12時間撹拌重合させて、本発明の微粒子複合中空粒
子を得る。 [発明の効果] 本発明により、耐溶剤性、耐破壊性及び弾力性等に優れた微粒子複合中空粒子
を容易に製造することが出来る。 [実施例] 以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。本発明はこれら実施例に限
定されない。 [製造例1] 有機粒子の製造で用いる乳化剤の製造 攪拌機、窒素導入管、温度制御装置、コンデンサー、デカンターを備えた2l
コルベンに、ビスヒドロキシエチルタウリン213部、1,6−ヘキサンジオー
ル236部、無水フタル酸296部、アゼライン酸376部、およびキシレン4
4部を仕込み昇温した。反応により生成した水はキシレンと共沸させ除去した。
還流開始より約3時間をかけて温度を210℃にし、カルボン酸相当の酸価が1
25になるまで攪拌と脱水を継続して反応させた。これを140℃まで下げたの
ち、この温度を保持し、「カージュラーE10」(シェル社製、バーサティック酸
グリシジルエステル)500部を30分で滴下し、その後2時間攪拌を継続した
。有機粒子の製造例を製造例2〜6に示す。 [製造例2] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に製造例1
で得た乳化剤50部、ジメチルエタノールアミン5.0部、脱イオン水508部
を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶液80部を添
加した後、直ちに下記単量体混合物の滴下を開始した。開始剤溶液 アゾビスシアノ吉草酸 2部 脱イオン水 100部 ジメチルエタノールアミン 1.3部 単量体混合物 メタクリル酸メチル 100部 アクリル酸メチルn−ブチル 50部 スチレン 200部 エチレングリコール ジメタクリリレート 100部 60分間で滴下を終了した後、開始剤溶液の残り23.3部を加え、30分間
攪拌を継続して反応を終了した。得られたエマルジョンのミクロゲル分散体の粒
径は0.079μであった。このエマルジョンを噴霧乾燥して重合体微粒子を得
た。 [製造例3] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器にドデシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウム10部、脱イオン水4000部を仕込み、攪拌し
ながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶液180部を添加した後、直ち
に下記単量体混合物の滴下を開始した。 開始剤溶液 アゾビスシアノ吉草酸 10部 脱イオン水 200部 ジメチルエタノールアミン 10部 単量体混合物 メタクリル酸メチル 140部 アクリル酸n−ブチル 50部 スチレン 200部 エチレングリコール ジメタクリレート 100部 60分間で滴下を終了した後、開始剤溶液の残り40部を加え、30分間攪拌
を継続して反応を終了した。400メッシュふるいにて凝集物を濾別し、粒子径
0.21μmのエマルジョンを得た。このエマルジョンを限外濾過し、噴霧乾燥し
て重合体微粒子を得た。 [製造例4] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に脱イオン
水1000部を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶
液205部及びメチルメタクリレート50部を添加した後、直ちに下記単量体混 合物の滴下を開始した。 開始剤溶液 ペルオキソ二硫酸アンモニウム 5部 脱イオン水 200部 単量体混合物 メタクリル酸メチル 130部 アクリル酸メチルn−ブチル 50部 スチレン 200部 エチレングリコール ジメタクリレートエ 120部 120分間で滴下を終了した後、60分間攪拌を継続して反応を終了した。得
られたエマルジョンのミクロゲル分散体の粒径は0.51μmであった。このエマ
ルジョンを噴霧乾燥して重合体微粒子を得た。 [製造例5] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に脱イオン
水1000部を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶
液205部及びメチルメタクリレート50部を添加した後、直ちに下記単量体混
合物の滴下を開始した。 開始剤溶液 ペルオキソ二硫酸アンモニウム 5部 脱イオン水 200部 単量体混合物 メタクリル酸メチル 200部 アクリル酸メチルn−ブチル 60部 スチレン 200部 エチレングリコール ジメタクリレートエ 40部 120分間で滴下を終了した後、60分間攪拌を継続して反応を終了した。得 られたエマルジョンのミクロゲル分散体の粒径は0.53μmであった。このエマ
ルジョンを噴霧乾燥して重合体微粒子を得た。 [製造例6] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に脱イオン
水1000部を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに製造例4で得
られたエマルジョン溶液170部及び下記開始剤溶液205部を添加した後、直
ちに下記単量体混合物の滴下を開始した。 開始剤溶液 ペルオキソ二硫酸アンモニウム 5部 脱イオン水 200部 単量体混合物 メタクリル酸メチル 140部 アクリル酸メチルn−ブチル 60部 スチレン 200部 エチレングリコール ジメタクリレートエ 100部 120分間で滴下を終了した後、60分間攪拌を継続して反応を終了した。4
00メッシュふるいにて凝集物を濾別し、粒径1.1μmのエマルジョンを得た。
エマルジョンのミクロゲル分散体の粒径は1.1μmであった。このエマルジョン
を噴霧乾燥して重合体微粒子を得た。 [製造例7] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に脱イオン
水1000部を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶
液205部及びメチルメタクリレート25部を添加した後、直ちに下記単量体混
合物の滴下を開始した。 開始剤溶液 ペルオキソ二硫酸アンモニウム 5部 脱イオン水 200部 単量体混合物 スチレン 200部 アクリル酸n−ブチル 115部 ネオペンチルグリコールジメタクリレート 150部 メタクリル酸 10部 120分間で滴下を終了した後、60分間攪拌を継続して反応を終了した。得
られたエマルジョンのミクロゲル分散体の粒径は0.53μmであった。このエマ
ルジョンを噴霧乾燥して重合体微粒子を得た。 [製造例8] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に脱イオン
水1600部を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶
液205部及びメチルメタクリレート50部を添加した後、直ちに下記単量体混
合物と単量体水溶液の滴下を同時に開始した。 開始剤溶液 ペルオキソ二硫酸アンモニウム 5部 脱イオン水 200部 単量体混合物 メタクリル酸メチル 325部 アクリル酸n−ブチル 100部 ネオペンチルグリコールジメタクリレート 25部 単量体水溶液 N-(3-スルフォプロピル)-N-メタクロル オキシエチル-N,N-ジメチルアンモニウムベタイン 5部 脱イオン水 200部 120分間で滴下を終了した後、60分間攪拌を継続して反応を終了した。得
られたエマルジョンのミクロゲル分散体の粒径は0.4μmであった。このエマル
ジョンを噴霧乾燥して重合体微粒子を得た。 [製造例9] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に脱イオン
水1800部を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶
液205部及びメチルメタクリレート25部を添加した後、直ちに下記単量体混
合物の滴下を開始した。 開始剤溶液 ペルオキソ二硫酸アンモニウム 5部 脱イオン水 200部 単量体混合物 メタクリル酸メチル 100部 アクリル酸n−ブチル 100部 スチレン 100部 2-エチルヘキシルメタクリレート 75部 2-ヒドロキシエチルメタクリレート 40部 ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド 10部 エチレングリコールジメタクリレート 50部 120分間で滴下を終了した後、60分間攪拌を継続して反応を終了した。得
られたエマルジョンのミクロゲル分散体の粒径は0.38μmであった。このエマ
ルジョンを噴霧乾燥して重合体微粒子を得た。 [製造例10] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に脱イオン
水1000部を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶
液205部及びメチルメタクリレート50部を添加した後、直ちに下記単量体混
合物の滴下を開始した。 開始剤溶液 ペルオキソ二硫酸アンモニウム 5部 脱イオン水 200部 単量体混合物 アクリル酸n−ブチル 100部 スチレン 200部 エチレングリコールジメタクリレート 75部 メタクリル酸 75部 120分間で滴下を終了した後、60分間攪拌を継続して反応を終了した。得
られたエマルジョンのミクロゲル分散体の粒径は0.48μmであった。このエマ
ルジョンを噴霧乾燥して重合体微粒子を得た。 [製造例11] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に脱イオン
水1800部を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶
液205部及びメチルメタクリレート50部を添加した後、直ちに下記単量体混
合物の滴下を開始した。 開始剤溶液 ペルオキソ二硫酸アンモニウム 5部 脱イオン水 200部 単量体混合物 メタクリル酸メチル 200部 アクリル酸n−ブチル 100部 2-ヒドロキシエチルメタクリレート 35部 メタクリル酸 15部 ジビニルベンゼン 100部 120分間で滴下を終了した後、60分間攪拌を継続して反応を終了した。得
られたエマルジョンのミクロゲル分散体の粒径は0.41μmであった。このエマ
ルジョンを噴霧乾燥して重合体微粒子を得た。 [製造例12] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に脱イオン
水1800部を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶
液205部及びメチルメタクリレート25部を添加した後、直ちに下記単量体混
合物の滴下を開始した。 開始剤溶液 ペルオキソ二硫酸アンモニウム 5部 脱イオン水 200部 単量体混合物 メタクリル酸メチル 125部 アクリル酸n−ブチル 100部 スチレン 150部 エチレングリコールジメタクリレート 150部 2-スルホエチルメタクリレート 0.5部 120分間で滴下を終了した後、60分間攪拌を継続して反応を終了した。得
られたエマルジョンのミクロゲル分散体の粒径は0.51μmであった。このエマ
ルジョンを噴霧乾燥して重合体微粒子を得た。 実施例1 製造例4により得た有機粒子10gをスチレン30g、メチルメタクリレート2
0g、n−ブチルアクリレート10g、エチレングリコールジメタクリレート40
gに均一分散した溶液に2,2−アゾビス(2−メチルプロピルニトリル)1gを溶
解し、これを脱イオン水900gにゴーセノールGH−17(日本合成化学)5gを
溶解した水溶液に撹拌しながら添加し懸濁液を製造した。 これを撹拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した1l反応容器
に入れ、撹拌下30分間で80℃まで加熱し、この温度で6時間にわたり重合し
た。 得られた分散液の不揮発分は10%であり、これを濾過、乾燥し、粒子径の中
心が40μmにある架橋性の粒子を得た。この粒子を電子顕微鏡により観察した
ところ粒子内部に1つ以上の中空が存在することが判った。 実施例2 製造例2より得た有機粒子15gをスチレン40g、メチルメタクリレート15
g、n−ブチルアクリレート15g、エチレングリコールジメタクリレート30g
に均一分散した溶液に2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1gを 溶解し、これを脱イオン水400gにゴーセノールNH−20(日本合成化学)1
0gを溶解した水溶液に高速撹拌しながら添加し懸濁液を製造した。 これを撹拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した0.5l反応容
器に入れ、撹拌下30分間で60℃まで加熱し、この温度で6時間にわたり重合
した。 得られた分散液の不揮発分は20%であり、これを濾過、乾燥し、粒子径の中
心が3μmにある架橋性の粒子を得た。この粒子の断面を電子顕微鏡により観察
したところ粒子内部に1つ以上の中空が存在することが判った。 実施例3〜18 表−1に示す有機粒子と重合性単量体、重合触媒及び分散剤の配合により実施
例1と同様にして粒子を製造した。得られた粒子は電子顕微鏡により中空性の存
在を確認した。また、開始剤量、複数のαβ不飽和基を有する単量体量及び添加
粒子量の違いにより中空割合および空洞の大きさに差があることも判った。 比較例1 スチレン30g、メチルメタクリレート20g、n−ブチルアクリレート10g、
エチレングリコールジメタクリレート40gに2,2−アゾビス(2−メチルプロ
ピルニトリル)1gを溶解し、これを脱イオン水900gにゴーセノールGH−1
7(日本合成化学)0.5gを溶解した水溶液に撹拌しながら添加し懸濁液を製造し
た。 これを撹拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した1l反応容器
に入れ、撹拌下30分間で80℃まで加熱し、この温度で6時間にわたり重合し
た。 得られた分散液の不揮発分は10%であり、これを濾過、乾燥し、粒子径の中
心が30μmにある架橋性の粒子を得た。この粒子には実施例1で示したような
中空は存在しなかった。 比較例2 スチレン40g、メチルメタクリレート15g、n−ブチルアクリレート15g
、エチレングリコールジメタクリレート30gに2,2−アゾビス(2,4−ジメチ ルバレロニトリル)1gを溶解し、脱イオン水400g中にゴーセノールNH−2
0(日本合成化学)3gを溶解した水溶液に高速撹拌しながら添加し懸濁液を製造
した。 これを撹拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した0.5l
反応容器に入れ、撹拌下30分間で60℃まで加熱し、この温度で6時間にわた
り重合した。 得られた分散液の不揮発分は20%であり、これを濾過、乾燥し、粒子径の中
心が3μmにある架橋性の粒子を得た。この粒子には実施例2で示したような中
空は存在しなかった。 1); エチレングリコールジメタクリレート。 2); ネオペンチルグリコールジメタクリレート。 3); スチレン。 4); メチルメタクリレート。 5); n−ブチルアクリレート。 6); 電子顕微鏡により撮影した写真より読み取った。
関するものである。特に、ゴム及びプラスチック等への充填剤、補強剤、塗料、
インク、絵具、接着剤及び化粧品などへの艶消し剤、充填剤、補強剤、透湿性付
与剤、通気性付与剤としての添加剤、さらに塗膜及び成形品の表面改質剤及びイ
オン交換樹脂等の幅広い分野への応用が可能な微粒子複合中空粒子に関する。 [従来の技術] これまで、多孔性粒子及び中空粒子の合成法として、W/O/W系の懸濁重
合(特開昭61−72003号公報)や懸濁重合用単量体に未反応性有機溶剤を
混合し、脱溶剤により多孔性を形成する方法及び反応温度の異なる2種以上の
開始剤を使用する等の方法が示されている。 しかしながら、上記の方法では後処理により取り除くのが難しい界面活性剤
が多く存在したり、上記の方法では水系には不必要な有機溶剤が残るという問
題を 有する。また、上記の方法に於いて、開始剤を2種以上使用する場合も二段目
の反応過程が百数十度の高温を必要とするため水系では特殊な反応容器が必要と
なる。 また、生成粒子の架橋度が低いと有機溶剤との混入により粒子が膨潤し
たり、溶解状態になる。 一方、カプセル化技術という視点から多数の無機質壁を持つカプセルやその合
成法が示されているが、これらの粒子は界面での有機化合物との親和性が低く混
合には工夫が必要となる。さらに壁の三次元化がイオン結合等により行われてい
るため、塗料に添加すると耐水性が劣るという問題を有する。 [発明が解決しようとする課題] 本発明は耐溶剤性及び耐機械安定性に優れ、強靭な膜壁を有し、且つ容易に合
成出来る複合中空粒子を提供することを目的とする。 [課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、平均粒子径0.01〜5μmの有機粒子を用いて分
散重合を行えば優れた功を奏することを見出し本発明を成すに至った。 即ち、本発明は(a)分子内に2個以上のラジカル重合可能なエチレン性不飽和
基を有する単量体、(b)前記(a)の単量体以外の重合性単量体、(c)平均粒子径
が0.01〜5μmの架橋有機粒子、(d)重合開始剤、および(e)分散剤を含み、
成分(a)/成分(b)の重量比が0.5/99.5〜60/40であり、成分(c)が成
分(a)と(b)の総重量に対し1〜50重量%であるものを、水性媒体中で分散重
合して得られる、平均粒径0.1〜300μmの中空粒子と平均粒径0.01〜5
μmの有機粒子が複合した複合中空粒子を提供する。 本発明の複合中空粒子は平均粒子径0.01〜5μmの有機粒子を分子内に2個
以上のラジカル重合可能なエチレン性不飽和基を有する単量体とそれ以外の単量
体のラジカル重合時に配合することにより得られる。本明細書において「中空粒
子」とは、粒子中に気泡が1又はそれ以上存在するものと定義することができる
。粒子内の気泡は独立気泡または連続気泡のどちらの形でも存在することができ
る。気泡の空隙率は正確な測定が困難であるが、粒子の断面を電子顕微鏡で観察
し、粒子断面積中の空洞の断面積を測定した場合、1〜95%、好ましくは5〜
80%である。何 故、粒子中に空隙が生じるのかは解らないが、4つの成分を分散重合すると空隙
を有する粒子が得られるのである。 一方、平均粒子径0.05〜5μmの有機粒子も重合系中に存在したまま造粒が
行われるので、中空粒子中に取込まれたり、中空粒子表面に付着したり種々の状
態で中空粒子内外に残存する。従って、本明細書中において「複合」の用語は、0
.05〜5μmの有機粒子が中空粒子内外に種々形態で残存していることを意味す
るものとする。 本発明の複合中空粒子の製造に用いる分子内に2個以上のラジカル重合可能な
エチレン性不飽和基を有する単量体(a)としては、例えば、多価アルコールの重
合性不飽和カルボン酸エステル、多塩基酸の重合性不飽和アルコールエステル、
及び2個以上のビニル基で置換された芳香族化合物などがある。具体的には例え
ば、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート
、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタ
クリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプ
ロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、1,4
−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1
,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート
、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリ
レート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメ
タクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、グリセロールジメ
タクリレート、グリセロールジアクリレート、グリセロールアクロキシジメタク
リレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタンジアクリレート、1,1,1
−トリスヒドロキシメチルエタントリアクリレート、1,1,1−トリスヒドロキ
シメチルエタンジメタクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタント
リメタクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルプロパンジアクリレート
、1,1,1−トリスヒドロキシメチルプロパントリアクリレート、1,1,1−ト
リスヒドロキシメチルプロパンジメタクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシ
メチルプロパントリメタクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソ
シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジ アリルテレフタレート、ジアリルフタレート及びジビニルベンゼン等が挙げられ
る。 更に本発明に於いては、上記の単量体以外の重合性単量体(b)を少なくと
も1種以上使用する。そのような単量体としては、例えば、カルボキシル基含有
単量体、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン
酸、フマル酸など、ヒドロキシル基含有単量体、例えば2−ヒドロキシエチルア
クリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリ
レート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、
ヒドロキシブチルメタクリレート、アリルアルコール、メタアリルアルコールな
ど、含窒素アルキルアクリレートもしくはメタクリレート、例えばジメチルアミ
ノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレートなど、重合性アミ
ド、例えばアクリル酸アミド、メタクリル酸アミドなど、重合性ニトリル、例え
ばアクリロニトリル、メタクリロニトリルなど、アルキルアクリレートもしくは
メタクリレート、例えばメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルア
クリレート、n−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、2−エチル
ヘキシルアクリレートなど、重合性芳香族化合物、例えばスチレン、α−メチル
スチレン、ビニルトルエン、t−ブチルスチレンなど、α−オレフィン、例えば
エチレン、プロピレンなど、ビニル化合物、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニルなど、ジエン化合物、例えばブタジエン、イソプレンなどが挙げられる。 本発明に使用する平均粒子径0.01〜5μmの有機粒子(c)は架橋粒子であっ
ても非架橋性粒子であっても良い。これらの粒子はいかなる方法で得られるもの
であってもよい。好適な有機粒子の例としては、例えば特開昭58−12906
5号公報および特開昭58−129066号公報に記載のものが挙げられる。こ
の粒子の粒径が0.01μm以下であると粒子中の空洞面積率が極端に低いという
欠点を有し、5μmを超えると重合した粒子と添加した粒子が水中に混在し、粒
子が合成できないという欠点を有する。 重合開始剤(d)は、重合開始する能力があればいかなるものでもよいが、好ま
しくは油溶性のものである。そのような重合開始剤の例としてはアゾ系開始剤、
例えば、2,2'−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルヴァレロニトリル)
、2,2 '−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2'−アゾビス(2,4
−ジメチルヴァレロニトリル)、2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル
)(2,2'−アゾビスイソブチロニトリル)、2,2'−アゾビス(2−メチルブチロ
ニトリル)、1,1'−アゾビス(シクロヘキサン−1−カーボニリトル)、2−フ
ェニルアゾ−4−メトキシ−2,4−ジメチルヴァレロニトリル等;ジアシルパー
オキサイド系開始剤、例えばイソブチリルパーオキサイド、2,4−ジクロロベ
ンゾイルパーオキサイド、o−メチルベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパ
ーオキサイド等;パーカーボネート系開始剤、例えばジ−3−メトキシブチルパ
ーオキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカ
ーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート等;ケトンパーオキシド
系開始剤、例えばメチルエチルケトンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパ
ーオキシド、シクロヘキサノンパーオキシド、メチルシクロヘキサノンパーオキ
シド等;ヒドロパーオキシド系開始剤、例えば2,4,4−トリメチルペンチル−
2−ヒドロパーオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキシド、クメン
パーオキシド等;ジアルキルパーオキシド系開始剤、例えばジクミルパーオキシ
ド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチル
クミルパーオキシド、ジ−t−ブチルパーオキシド、2,5−ジメチル−2,5−
ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン−3、トリス(t−ブチルパーオキシ)トリア
ジン等;パーオキシケタール類、例えば1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,
3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,2−ジ(t−ブチルパーオキシ)ブタン、
4,4−ジ−t−ブチルパーオキシ吉草酸n−ブチルエステル等;及びアルキルパ
ーエステル系開始剤、例えば2,4,4−トリメチルペンチルパーオキシ−フェノ
キシアセテート、α−クミルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキ
シピヴァレート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ−t−
ブチルパーオキシ−ヘキサヒドロテレフタレート等が挙げられる。 本発明に使用する分散剤(e)は、上記(a)〜(d)の各成分を水性媒体中に分散さ
せるもので、必要に応じ分散安定剤及び/又は乳化剤を併用しても良い。そのよ
うな分散剤としては、例えばポリビニルアセテートもしくはその変性物(例えば
、ポリ ビニルアルコール)、又はエチレン性基を持つ単量体から合成される親水性基と
疎水性基を持つポリマー分散剤等が挙げられる。具体的には例えば、KM−11
(日本合成化学社製)、NH−20(日本合成化学社製)、ポリビニルピロリドン、
GH−17(日本合成化学社製)等が挙げられる。 また、界面活性剤としてはアニオン系のアルキルスルホン酸塩等とノニオン系
のポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエ
ーテル等とカチオン系のベンジルアンモニウム塩等が挙げられる。 上記水性媒体としては、例えば水、好ましくは脱イオン水が挙げられる。 上記(a)〜(e)の配合量に於いて、上記(a)の単量体と上記(b)の単量体の重量比
(a)/(b)は0.5/99.5〜60/40である。重量比が0.5/99.5より小
さいと三次元架橋度が低下し本発明の粒子体積当りの空隙率が低下する。又、6
0/40より大きいと本発明の中空粒子の収率が低下するので好ましくない。 上記(c)の有機粒子の使用量は、上記(a)と(b)の単量体の総重量(a)+(b)に対
して1〜50重量%、好ましくは5〜30重量%である。1wt%より少ないと粒
子体積当りの空隙率が低い。また50wt%より多ければ単量体と均一に混合でき
ず、ゲル状となり水中での分散安定性が不良となり収率が低下する。 上記(d)の分散剤の配合量は、上記(a)〜(c)の総重量に対して1〜20重量%
、好ましくは2〜15重量%である。1重量%より少ないと分散安定性が悪く、
20重量%を越えると粘度が高くなり過ぎて重合できなくなる。 本発明の重合方法に於いて、上記(a)〜(d)の各成分は分散剤(e)と同時に又は
、分散剤の添加後に上記水性媒体に加える。加えた後、これらを分散させる。分
散方法としては、通常の方法、例えばホモジナイザー、ディスパー等で撹拌する
ことにより分散しても良いし、粒子径を小さくしたければ高速の乳化機で分散さ
せても良い。次いで、この分散液を50〜95℃、好ましくは60〜85℃で2
〜20時間、好ましは5〜12時間撹拌重合させて、本発明の微粒子複合中空粒
子を得る。 [発明の効果] 本発明により、耐溶剤性、耐破壊性及び弾力性等に優れた微粒子複合中空粒子
を容易に製造することが出来る。 [実施例] 以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。本発明はこれら実施例に限
定されない。 [製造例1] 有機粒子の製造で用いる乳化剤の製造 攪拌機、窒素導入管、温度制御装置、コンデンサー、デカンターを備えた2l
コルベンに、ビスヒドロキシエチルタウリン213部、1,6−ヘキサンジオー
ル236部、無水フタル酸296部、アゼライン酸376部、およびキシレン4
4部を仕込み昇温した。反応により生成した水はキシレンと共沸させ除去した。
還流開始より約3時間をかけて温度を210℃にし、カルボン酸相当の酸価が1
25になるまで攪拌と脱水を継続して反応させた。これを140℃まで下げたの
ち、この温度を保持し、「カージュラーE10」(シェル社製、バーサティック酸
グリシジルエステル)500部を30分で滴下し、その後2時間攪拌を継続した
。有機粒子の製造例を製造例2〜6に示す。 [製造例2] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に製造例1
で得た乳化剤50部、ジメチルエタノールアミン5.0部、脱イオン水508部
を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶液80部を添
加した後、直ちに下記単量体混合物の滴下を開始した。開始剤溶液 アゾビスシアノ吉草酸 2部 脱イオン水 100部 ジメチルエタノールアミン 1.3部 単量体混合物 メタクリル酸メチル 100部 アクリル酸メチルn−ブチル 50部 スチレン 200部 エチレングリコール ジメタクリリレート 100部 60分間で滴下を終了した後、開始剤溶液の残り23.3部を加え、30分間
攪拌を継続して反応を終了した。得られたエマルジョンのミクロゲル分散体の粒
径は0.079μであった。このエマルジョンを噴霧乾燥して重合体微粒子を得
た。 [製造例3] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器にドデシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウム10部、脱イオン水4000部を仕込み、攪拌し
ながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶液180部を添加した後、直ち
に下記単量体混合物の滴下を開始した。 開始剤溶液 アゾビスシアノ吉草酸 10部 脱イオン水 200部 ジメチルエタノールアミン 10部 単量体混合物 メタクリル酸メチル 140部 アクリル酸n−ブチル 50部 スチレン 200部 エチレングリコール ジメタクリレート 100部 60分間で滴下を終了した後、開始剤溶液の残り40部を加え、30分間攪拌
を継続して反応を終了した。400メッシュふるいにて凝集物を濾別し、粒子径
0.21μmのエマルジョンを得た。このエマルジョンを限外濾過し、噴霧乾燥し
て重合体微粒子を得た。 [製造例4] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に脱イオン
水1000部を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶
液205部及びメチルメタクリレート50部を添加した後、直ちに下記単量体混 合物の滴下を開始した。 開始剤溶液 ペルオキソ二硫酸アンモニウム 5部 脱イオン水 200部 単量体混合物 メタクリル酸メチル 130部 アクリル酸メチルn−ブチル 50部 スチレン 200部 エチレングリコール ジメタクリレートエ 120部 120分間で滴下を終了した後、60分間攪拌を継続して反応を終了した。得
られたエマルジョンのミクロゲル分散体の粒径は0.51μmであった。このエマ
ルジョンを噴霧乾燥して重合体微粒子を得た。 [製造例5] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に脱イオン
水1000部を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶
液205部及びメチルメタクリレート50部を添加した後、直ちに下記単量体混
合物の滴下を開始した。 開始剤溶液 ペルオキソ二硫酸アンモニウム 5部 脱イオン水 200部 単量体混合物 メタクリル酸メチル 200部 アクリル酸メチルn−ブチル 60部 スチレン 200部 エチレングリコール ジメタクリレートエ 40部 120分間で滴下を終了した後、60分間攪拌を継続して反応を終了した。得 られたエマルジョンのミクロゲル分散体の粒径は0.53μmであった。このエマ
ルジョンを噴霧乾燥して重合体微粒子を得た。 [製造例6] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に脱イオン
水1000部を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに製造例4で得
られたエマルジョン溶液170部及び下記開始剤溶液205部を添加した後、直
ちに下記単量体混合物の滴下を開始した。 開始剤溶液 ペルオキソ二硫酸アンモニウム 5部 脱イオン水 200部 単量体混合物 メタクリル酸メチル 140部 アクリル酸メチルn−ブチル 60部 スチレン 200部 エチレングリコール ジメタクリレートエ 100部 120分間で滴下を終了した後、60分間攪拌を継続して反応を終了した。4
00メッシュふるいにて凝集物を濾別し、粒径1.1μmのエマルジョンを得た。
エマルジョンのミクロゲル分散体の粒径は1.1μmであった。このエマルジョン
を噴霧乾燥して重合体微粒子を得た。 [製造例7] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に脱イオン
水1000部を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶
液205部及びメチルメタクリレート25部を添加した後、直ちに下記単量体混
合物の滴下を開始した。 開始剤溶液 ペルオキソ二硫酸アンモニウム 5部 脱イオン水 200部 単量体混合物 スチレン 200部 アクリル酸n−ブチル 115部 ネオペンチルグリコールジメタクリレート 150部 メタクリル酸 10部 120分間で滴下を終了した後、60分間攪拌を継続して反応を終了した。得
られたエマルジョンのミクロゲル分散体の粒径は0.53μmであった。このエマ
ルジョンを噴霧乾燥して重合体微粒子を得た。 [製造例8] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に脱イオン
水1600部を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶
液205部及びメチルメタクリレート50部を添加した後、直ちに下記単量体混
合物と単量体水溶液の滴下を同時に開始した。 開始剤溶液 ペルオキソ二硫酸アンモニウム 5部 脱イオン水 200部 単量体混合物 メタクリル酸メチル 325部 アクリル酸n−ブチル 100部 ネオペンチルグリコールジメタクリレート 25部 単量体水溶液 N-(3-スルフォプロピル)-N-メタクロル オキシエチル-N,N-ジメチルアンモニウムベタイン 5部 脱イオン水 200部 120分間で滴下を終了した後、60分間攪拌を継続して反応を終了した。得
られたエマルジョンのミクロゲル分散体の粒径は0.4μmであった。このエマル
ジョンを噴霧乾燥して重合体微粒子を得た。 [製造例9] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に脱イオン
水1800部を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶
液205部及びメチルメタクリレート25部を添加した後、直ちに下記単量体混
合物の滴下を開始した。 開始剤溶液 ペルオキソ二硫酸アンモニウム 5部 脱イオン水 200部 単量体混合物 メタクリル酸メチル 100部 アクリル酸n−ブチル 100部 スチレン 100部 2-エチルヘキシルメタクリレート 75部 2-ヒドロキシエチルメタクリレート 40部 ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド 10部 エチレングリコールジメタクリレート 50部 120分間で滴下を終了した後、60分間攪拌を継続して反応を終了した。得
られたエマルジョンのミクロゲル分散体の粒径は0.38μmであった。このエマ
ルジョンを噴霧乾燥して重合体微粒子を得た。 [製造例10] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に脱イオン
水1000部を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶
液205部及びメチルメタクリレート50部を添加した後、直ちに下記単量体混
合物の滴下を開始した。 開始剤溶液 ペルオキソ二硫酸アンモニウム 5部 脱イオン水 200部 単量体混合物 アクリル酸n−ブチル 100部 スチレン 200部 エチレングリコールジメタクリレート 75部 メタクリル酸 75部 120分間で滴下を終了した後、60分間攪拌を継続して反応を終了した。得
られたエマルジョンのミクロゲル分散体の粒径は0.48μmであった。このエマ
ルジョンを噴霧乾燥して重合体微粒子を得た。 [製造例11] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に脱イオン
水1800部を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶
液205部及びメチルメタクリレート50部を添加した後、直ちに下記単量体混
合物の滴下を開始した。 開始剤溶液 ペルオキソ二硫酸アンモニウム 5部 脱イオン水 200部 単量体混合物 メタクリル酸メチル 200部 アクリル酸n−ブチル 100部 2-ヒドロキシエチルメタクリレート 35部 メタクリル酸 15部 ジビニルベンゼン 100部 120分間で滴下を終了した後、60分間攪拌を継続して反応を終了した。得
られたエマルジョンのミクロゲル分散体の粒径は0.41μmであった。このエマ
ルジョンを噴霧乾燥して重合体微粒子を得た。 [製造例12] 攪拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した反応容器に脱イオン
水1800部を仕込み、攪拌しながら温度を80℃にした。これに下記開始剤溶
液205部及びメチルメタクリレート25部を添加した後、直ちに下記単量体混
合物の滴下を開始した。 開始剤溶液 ペルオキソ二硫酸アンモニウム 5部 脱イオン水 200部 単量体混合物 メタクリル酸メチル 125部 アクリル酸n−ブチル 100部 スチレン 150部 エチレングリコールジメタクリレート 150部 2-スルホエチルメタクリレート 0.5部 120分間で滴下を終了した後、60分間攪拌を継続して反応を終了した。得
られたエマルジョンのミクロゲル分散体の粒径は0.51μmであった。このエマ
ルジョンを噴霧乾燥して重合体微粒子を得た。 実施例1 製造例4により得た有機粒子10gをスチレン30g、メチルメタクリレート2
0g、n−ブチルアクリレート10g、エチレングリコールジメタクリレート40
gに均一分散した溶液に2,2−アゾビス(2−メチルプロピルニトリル)1gを溶
解し、これを脱イオン水900gにゴーセノールGH−17(日本合成化学)5gを
溶解した水溶液に撹拌しながら添加し懸濁液を製造した。 これを撹拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した1l反応容器
に入れ、撹拌下30分間で80℃まで加熱し、この温度で6時間にわたり重合し
た。 得られた分散液の不揮発分は10%であり、これを濾過、乾燥し、粒子径の中
心が40μmにある架橋性の粒子を得た。この粒子を電子顕微鏡により観察した
ところ粒子内部に1つ以上の中空が存在することが判った。 実施例2 製造例2より得た有機粒子15gをスチレン40g、メチルメタクリレート15
g、n−ブチルアクリレート15g、エチレングリコールジメタクリレート30g
に均一分散した溶液に2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1gを 溶解し、これを脱イオン水400gにゴーセノールNH−20(日本合成化学)1
0gを溶解した水溶液に高速撹拌しながら添加し懸濁液を製造した。 これを撹拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した0.5l反応容
器に入れ、撹拌下30分間で60℃まで加熱し、この温度で6時間にわたり重合
した。 得られた分散液の不揮発分は20%であり、これを濾過、乾燥し、粒子径の中
心が3μmにある架橋性の粒子を得た。この粒子の断面を電子顕微鏡により観察
したところ粒子内部に1つ以上の中空が存在することが判った。 実施例3〜18 表−1に示す有機粒子と重合性単量体、重合触媒及び分散剤の配合により実施
例1と同様にして粒子を製造した。得られた粒子は電子顕微鏡により中空性の存
在を確認した。また、開始剤量、複数のαβ不飽和基を有する単量体量及び添加
粒子量の違いにより中空割合および空洞の大きさに差があることも判った。 比較例1 スチレン30g、メチルメタクリレート20g、n−ブチルアクリレート10g、
エチレングリコールジメタクリレート40gに2,2−アゾビス(2−メチルプロ
ピルニトリル)1gを溶解し、これを脱イオン水900gにゴーセノールGH−1
7(日本合成化学)0.5gを溶解した水溶液に撹拌しながら添加し懸濁液を製造し
た。 これを撹拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した1l反応容器
に入れ、撹拌下30分間で80℃まで加熱し、この温度で6時間にわたり重合し
た。 得られた分散液の不揮発分は10%であり、これを濾過、乾燥し、粒子径の中
心が30μmにある架橋性の粒子を得た。この粒子には実施例1で示したような
中空は存在しなかった。 比較例2 スチレン40g、メチルメタクリレート15g、n−ブチルアクリレート15g
、エチレングリコールジメタクリレート30gに2,2−アゾビス(2,4−ジメチ ルバレロニトリル)1gを溶解し、脱イオン水400g中にゴーセノールNH−2
0(日本合成化学)3gを溶解した水溶液に高速撹拌しながら添加し懸濁液を製造
した。 これを撹拌機、冷却器、温度制御装置及び窒素導入管を具備した0.5l
反応容器に入れ、撹拌下30分間で60℃まで加熱し、この温度で6時間にわた
り重合した。 得られた分散液の不揮発分は20%であり、これを濾過、乾燥し、粒子径の中
心が3μmにある架橋性の粒子を得た。この粒子には実施例2で示したような中
空は存在しなかった。 1); エチレングリコールジメタクリレート。 2); ネオペンチルグリコールジメタクリレート。 3); スチレン。 4); メチルメタクリレート。 5); n−ブチルアクリレート。 6); 電子顕微鏡により撮影した写真より読み取った。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.(a)分子内に2個以上のラジカル重合可能なエチレン性不飽和基を有する
単量体、 (b)前記(a)の単量体以外の重合性単量体、 (c)平均粒子径が0.01〜5μmの架橋有機粒子、 (d)重合開始剤、および (e)分散剤 を含み、成分(a)/成分(b)の重量比が0.5/99.5〜60/40であり、成分(
c)が成分(a)と(b)の総重量に対し1〜50重量%であるものを、水性媒体中
で分散重合して得られる、平均粒径0.1〜300μmの中空粒子と平均粒径0.
01〜5μmの有機粒子が複合した複合中空粒子。
Family
ID=
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