JP2597257B2 - Suspension polymerization method - Google Patents

Suspension polymerization method

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JP2597257B2
JP2597257B2 JP33272991A JP33272991A JP2597257B2 JP 2597257 B2 JP2597257 B2 JP 2597257B2 JP 33272991 A JP33272991 A JP 33272991A JP 33272991 A JP33272991 A JP 33272991A JP 2597257 B2 JP2597257 B2 JP 2597257B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、間隙保持剤、滑り性付
与剤、機能性担体、表面活性を有する単分散粒子、標準
粒子、トナー、塗料の流動性や、つや特性を制御する機
能性充填剤などの粒子工業で使用するに適した重合生成
物粒子、特に制御された粒子径および粒子径分布を有す
る粒子を得る方法に関し、特に懸濁重合法における分散
工程で生ずる1ミクロン以下の乳化粒子の生成を防止し
た懸濁重合法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a function for controlling the fluidity and gloss properties of a gap-retaining agent, a slipping agent, a functional carrier, monodisperse particles having surface activity, standard particles, toner and paint. The present invention relates to a method for obtaining polymerization product particles suitable for use in the particle industry such as a filler, particularly particles having a controlled particle size and particle size distribution. The present invention relates to a suspension polymerization method in which formation of particles is prevented.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年粒子自身の機能を利用する粒子工業
の重要性が高まりつつあるが、その応用分野として知ら
れている間隙保持剤、滑り性付与剤、機能性担体、表面
活性を有する単分散粒子、標準粒子、トナー、塗料の流
動性や、つや特性を制御する機能性充填剤などの用途の
粒子を重合法で得るには、現在のところ主として乳化重
合方法に頼っているのが現状である。さらに特殊な用途
にあっては、ソープフリー重合、分散重合、シード重
合、膨潤重合なども応用されている。然しながら、これ
らの重合法には幾つかの欠点がある。例えば、乳化剤等
の無視できない不純物の除去が大変困難であること、得
られる粒子の粒子径に制限があること、極めてコストが
高いこと、製造法が煩雑で大量の生産に不向きなこと等
の欠点がある。また、狭い粒子径分布を有する粒子を得
るには、主として乳化重合法が用いられているが、乳化
重合法では得られる粒子の粒子径は大きくてもたかだか
1μm程度であり、それ以上の大きさの粒子を得ること
は極めて困難である。
2. Description of the Related Art In recent years, the importance of the particle industry utilizing the function of particles themselves has been increasing. However, gap-retaining agents, slipperiness-imparting agents, functional carriers, and surface active materials known as application fields have been increasing. Currently, emulsion polymerization is the main method for obtaining particles for applications such as dispersed particles, standard particles, toner, and functional fillers that control the fluidity and gloss properties of paints by emulsion polymerization. It is. For special applications, soap-free polymerization, dispersion polymerization, seed polymerization, swelling polymerization and the like are also applied. However, these polymerization methods have several disadvantages. For example, it is very difficult to remove non-negligible impurities such as emulsifiers, the particle size of the obtained particles is limited, the cost is extremely high, and the production method is complicated and is not suitable for mass production. There is. Also, in order to obtain particles having a narrow particle size distribution, an emulsion polymerization method is mainly used, but in the emulsion polymerization method, the particle size of the obtained particles is at most about 1 μm at most, and is larger than that. It is extremely difficult to obtain particles of

【0003】これに対して懸濁重合法は、得られる重合
体が粒子状であるが、粒子径が不均一で、粒子径分布の
広いものしか得られていない。この粒子径分布の不均一
性は、重合体の機械的強度、耐薬品性、色相、透明性及
び成型性等の性能と重要な関係があり、懸濁重合法にお
ける粒子径の制御は重要な問題である。すなわち、懸濁
重合法は一般に難水溶性無機微粒子、水溶性高分子、水
溶性界面活性剤等の分散安定剤が単独または複数共存す
る状態で溶解または分散した水相中で、重合性単量体化
合物を分散させて懸濁液を作製し、重合反応を行って重
合体粒子を得るものである。その際、懸濁液を作製する
条件を制御して目的とする粒子径を有する重合体を製造
するものであるが、前述の如き用途に要求される比較的
小さな粒子を得るためには、分散工程でホモミキサー等
高速剪断装置により高剪断力を与える必要があり、それ
ゆえ、いわゆる人工乳化粒子が比較的多量に副製してし
まう。また、小さな粒子を得るためには、通常の懸濁重
合よりも多量の分散安定剤を水相中に存在させるため、
分散工程及び重合工程で重合性単量体の一部は水相中に
存在する量が大となる傾向があり、いわゆる乳化重合と
同様な微細な粒子を副製し、この乳化粒子の生成をさら
に助長する問題を生ずる。従って、従来の懸濁重合法に
おいては懸濁液を作成する際に生じる粒子径が1ミクロ
ン以下の乳化粒子が生成されることは避けられず、ま
た、求める重合粒子の収率を低下させたり、更に、高度
に狭い粒子径分布が要求される時に上記のような1ミク
ロン以下の乳化粒子が混在してしまうという問題を有す
るものであり、特に粒子径分布の狭い単分散粒子状の粒
子を得ることは困難な状況である。そこで、容易に均質
な粒子を得ることのできる懸濁重合技術の確立が、前記
粒子工業の分野における重要な課題として要望されてい
る。
On the other hand, in the suspension polymerization method, although the obtained polymer is in the form of particles, only those having a nonuniform particle diameter and a wide particle diameter distribution can be obtained. The non-uniformity of the particle size distribution has an important relationship with the properties of the polymer such as mechanical strength, chemical resistance, hue, transparency and moldability, and control of the particle size in the suspension polymerization method is important. It is a problem. That is, the suspension polymerization method is generally a water-soluble inorganic fine particles, a water-soluble polymer, a water-soluble surfactant or the like in the aqueous phase is dissolved or dispersed in the presence of a single or a plurality of dispersion stabilizers, a polymerizable monomer The suspension is prepared by dispersing the base compound, and a polymerization reaction is carried out to obtain polymer particles. At that time, a polymer having a target particle diameter is produced by controlling conditions for producing a suspension, but in order to obtain relatively small particles required for the application as described above, dispersion is required. In the process, it is necessary to apply a high shearing force by a high-speed shearing device such as a homomixer, so that a relatively large amount of so-called artificial emulsified particles is produced by-product. In addition, in order to obtain small particles, since a larger amount of dispersion stabilizer is present in the aqueous phase than in normal suspension polymerization,
In the dispersing step and the polymerization step, a part of the polymerizable monomer tends to be present in the aqueous phase in a large amount. There is a problem that further promotes. Therefore, in the conventional suspension polymerization method, it is inevitable that emulsion particles having a particle size of 1 micron or less are generated when a suspension is prepared, and the yield of the polymer particles required is reduced. Further, when a highly narrow particle size distribution is required, there is a problem that emulsified particles of 1 micron or less as described above are mixed, and particularly, a monodisperse particle having a narrow particle size distribution is used. It is a difficult situation to get. Therefore, establishment of a suspension polymerization technique capable of easily obtaining homogeneous particles has been demanded as an important issue in the field of the particle industry.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、懸濁重合法
において狭い粒子径分布を有する所望の粒子径、特に粒
子径の小さい均一な重合体粒子を容易に得ることがで
き、かつ、1ミクロン以下の乳化粒子の生成を防止した
懸濁重合法を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to easily obtain uniform polymer particles having a desired particle size having a narrow particle size distribution, particularly a small particle size, in a suspension polymerization method. An object of the present invention is to provide a suspension polymerization method in which the formation of submicron emulsified particles is prevented.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明は、
重合性単量体と、有機重合禁止剤および難水溶性無機微
粒子を含有する水性分散液とを用いて所望の大きさの液
滴を有する懸濁液を作製し、しかる後該懸濁液の重合を
完結させて重合体粒子を得ることを特徴とする懸濁重合
法である。また、第2の発明は、有機重合禁止剤および
難水溶性無機微粒子を含有する水性媒質よりなる連続相
と、少なくとも重合性単量体からなる分散相とを各々独
立した槽に保持し、それらの槽より連続相及び分散相を
それぞれ独立した経路を通して造粒機に供給し、所望の
大きさの液滴を有する懸濁液を得る工程と、造粒機より
懸濁液を取り出して、重合反応槽中に導いて重合を完結
させて重合体粒子を得る工程とからなることを特徴とす
る懸濁重合法である。
Means for Solving the Problems A first invention of the present invention is:
A suspension having droplets of a desired size is prepared using a polymerizable monomer and an aqueous dispersion containing an organic polymerization inhibitor and poorly water-soluble inorganic fine particles. This is a suspension polymerization method in which polymerization is completed to obtain polymer particles. Further, the second invention holds a continuous phase composed of an aqueous medium containing an organic polymerization inhibitor and poorly water-soluble inorganic fine particles, and a dispersed phase composed of at least a polymerizable monomer in independent tanks. Supplying the continuous phase and the dispersed phase from the tank to the granulator through independent paths to obtain a suspension having droplets of a desired size; and taking out the suspension from the granulator and performing polymerization. A step of obtaining the polymer particles by conducting the polymerization into a reaction vessel to complete the polymerization.

【0006】すなわち、本発明は有機重合禁止剤と難水
溶性無機微粒子とを含有する水性分散液を用いて懸濁液
を作製した後、重合反応を行って重合体粒子を製造する
ものである。そして、前記の如く第1の発明において
は、本発明の必須構成成分である重合性単量体と、有機
重合禁止剤および難水溶性無機微粒子を含有する水性分
散液とを所定の比率で配合して調整し、該水性分散液を
用いて懸濁液を作製した後、重合を完結させて重合体粒
子を得るものである。この際、水性分散液の調整、懸濁
液の作製及び重合反応の各工程は、 a)水性分散液の調整を独立した槽で行った後、かかる
水性分散液をとり出して造粒機に供給して懸濁液を作製
した後、かかる懸濁液をとり出して重合反応槽に導いて
重合を完結させる、すなわち、それぞれ独立した装置を
用いて各工程を行う方法、 b)水性分散液の調整を独立した槽で行った後、該槽中
にて懸濁液を作製した後、かかる懸濁液をとり出して重
合反応槽に導いて重合を完結させる、すなわち、水性分
散液の調製と懸濁液の作製を同一の装置を用いて行う方
法、 c)重合反応槽中にて水性分散液を調整した後、懸濁液
を作製し、しかる後該懸濁液の重合を完結させる、すな
わち各工程をすべて同一槽中にて行う方法、等のいずれ
の方法でも実施することができ、適宜選択することがで
きるものである。また、水性分散液は前記の如く重合性
単量体、有機重合禁止剤および難水溶性無機微粒子の三
成分を水中に分散したものであるが、必要に応じて重合
開始剤、着色顔料、その他重合体粒子の用途に応じた各
種添加剤、懸濁安定剤やその助剤等を適宜添加して用い
ることができる。
That is, the present invention is to produce polymer particles by preparing a suspension using an aqueous dispersion containing an organic polymerization inhibitor and poorly water-soluble inorganic fine particles and then conducting a polymerization reaction. . As described above, in the first invention, the polymerizable monomer, which is an essential component of the present invention, and an aqueous dispersion containing an organic polymerization inhibitor and poorly water-soluble inorganic fine particles are mixed at a predetermined ratio. After preparing a suspension using the aqueous dispersion, the polymerization is completed to obtain polymer particles. At this time, each step of the preparation of the aqueous dispersion, the preparation of the suspension, and the polymerization reaction includes the following steps: a) After the preparation of the aqueous dispersion is performed in an independent tank, the aqueous dispersion is taken out, and the resulting mixture is taken out to a granulator. A method in which the suspension is taken out and fed to a polymerization reaction tank to complete the polymerization, that is, each step is carried out using an independent apparatus. B) Aqueous dispersion After performing the adjustment in an independent tank, a suspension is prepared in the tank, and the suspension is taken out and led to a polymerization reaction tank to complete the polymerization, that is, preparation of an aqueous dispersion. C) preparing an aqueous dispersion in a polymerization reactor, preparing a suspension, and then completing the polymerization of the suspension. In other words, all the steps can be performed in the same tank, etc. It can, in which can be appropriately selected. The aqueous dispersion is obtained by dispersing the three components of the polymerizable monomer, the organic polymerization inhibitor, and the poorly water-soluble inorganic fine particles in water as described above.If necessary, a polymerization initiator, a coloring pigment, other Various additives, suspension stabilizers, auxiliaries and the like depending on the use of the polymer particles can be appropriately added and used.

【0007】一方、本発明の第2の発明においては、前
記の如く有機重合禁止剤および難水溶性無機微粒子を含
有する連続相と、重合性単量体を含有する分散相を予め
調整する、すなわち、有機重合禁止剤および難水溶性無
機微粒子と、重合性単量体とを別個に含有せしめておく
ことを特徴とするもので、かかる連続相および分散相を
各々直接造粒機に供給して懸濁液を作製した後、造粒機
より重合反応槽に懸濁液を導いて重合を完結させて重合
体粒子を得るものである。ここで、連続相は前記の如く
水中に有機重合禁止剤および難水溶性無機微粒子を分散
したものであるが、必要に応じて懸濁安定剤やその助剤
等の添加剤を適宜用いることができる。また、分散相は
少なくとも重合性単量体からなるもので、必要に応じて
重合開始剤、着色顔料、その他重合体粒子の用途に応じ
て各種添加剤を用いることができる。
On the other hand, in the second invention of the present invention, a continuous phase containing an organic polymerization inhibitor and poorly water-soluble inorganic fine particles and a dispersed phase containing a polymerizable monomer are previously prepared as described above. That is, an organic polymerization inhibitor and poorly water-soluble inorganic fine particles, and a polymerizable monomer are separately contained, and the continuous phase and the dispersed phase are each directly supplied to a granulator. After the suspension is prepared, the suspension is guided from a granulator to a polymerization reaction tank to complete the polymerization, thereby obtaining polymer particles. Here, the continuous phase is obtained by dispersing the organic polymerization inhibitor and the poorly water-soluble inorganic fine particles in water as described above. If necessary, it is possible to appropriately use additives such as a suspension stabilizer and an auxiliary agent thereof. it can. The disperse phase is at least composed of a polymerizable monomer, and various additives can be used as needed, depending on the use of the polymerization initiator, the coloring pigment, and other polymer particles.

【0008】上記の如き本発明の第2の発明を実施する
ための装置の一例について図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、連続相をいれた連続相槽1と分散相
をいれた凝縮機6を備えた分散相槽2とをそれぞれ定量
ポンプ4,4を介して造粒機5に一定比率で同時に導入
するようにしてあり、ここで剪断力を与えて懸濁液とし
てこの液滴のサイズをある範囲として排出し、凝縮機6
を備えた重合槽3に導き、この重合槽3の周囲に設けら
れている加熱用ジャケット7により必要な加熱をして、
重合反応を完結させ、粒子径が小さく、粒度分布の揃っ
たものが得られる。ここに用いられる造粒機5の一例は
図2に示すとうりで、下部は流入二重管、上部は攪拌、
排出部を構成し、下部は中心に内管流入口19を有する
二重管内管16、その周囲に外管流入口18を有する二
重管外管17を備え、開口径調整用フランジ20を介し
て上部と結合している。上部の中央にはタービン回転軸
11、攪拌シール12分散液吐出口13と、下部との間
に軸受け14、タービン15を有している。
An example of an apparatus for carrying out the second invention of the present invention as described above will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a continuous phase tank 1 containing a continuous phase and a dispersed phase tank 2 provided with a condenser 6 containing a dispersed phase are supplied to a granulator 5 via a constant-quantity pump 4, 4 at a fixed ratio. At the same time, a shear force is applied to discharge the droplets as a suspension in a certain size range, and the condenser 6
To the polymerization tank 3 provided with the above, and necessary heating is performed by a heating jacket 7 provided around the polymerization tank 3,
The polymerization reaction is completed, and a product having a small particle size and a uniform particle size distribution can be obtained. An example of the granulator 5 used here is as shown in FIG.
The lower portion is provided with a double pipe inner pipe 16 having an inner pipe inlet 19 at the center, and a double pipe outer pipe 17 having an outer pipe inlet 18 around the lower part thereof. To the top. In the center of the upper part, there are a turbine rotating shaft 11, a stirring seal 12, a dispersion liquid discharge port 13, and a bearing 14 and a turbine 15 between the lower part.

【0009】本発明の懸濁重合法においては、懸濁液の
作製条件、水性分散液又は連続相・分散相の組成等を適
宜コントロールすることにより、所望の粒子径、特に小
さい粒子径の重合体粒子を得ることができ、しかも前記
の如く連続相中に有機重合禁止剤と難水溶性無機微粒子
とを含有していることにより1ミクロン以下の乳化粒子
の生成が防止されているので、1ミクロン以下の微細粒
子をほとんど含まない均一な重合体粒子を収率よく得る
ことができるものである。なお、本発明における水性分
散液および連続相中における有機重合禁止剤の添加量
は、分散媒体である水の重量に対して0.01〜10重
量%が適当である。ここで、0.01%未満では本発明
における上記の如き効果が得られにくく、10%を越え
ると重合を阻害するおそれがあり好ましくない。また、
難水溶性無機微粒子の添加量は、分散媒体である水の重
量に対して0.1〜10重量%が適当であり、好ましく
は0.5〜5重量%であり、かかる範囲を外れると上記
と同様のおそれがあり好ましくない。
In the suspension polymerization method of the present invention, by appropriately controlling the conditions for preparing the suspension, the composition of the aqueous dispersion or the continuous phase / dispersed phase, etc., the weight of a desired particle size, particularly a small particle size, Since coalesced particles can be obtained, and since the continuous phase contains the organic polymerization inhibitor and the poorly water-soluble inorganic fine particles as described above, the formation of emulsified particles of 1 micron or less is prevented. Uniform polymer particles containing almost no micron or less fine particles can be obtained in good yield. The amount of the organic polymerization inhibitor added in the aqueous dispersion and the continuous phase in the present invention is suitably 0.01 to 10% by weight based on the weight of water as a dispersion medium. Here, if it is less than 0.01%, it is difficult to obtain the above-mentioned effects in the present invention, and if it exceeds 10%, polymerization may be inhibited, which is not preferable. Also,
The addition amount of the poorly water-soluble inorganic fine particles is suitably from 0.1 to 10% by weight, preferably from 0.5 to 5% by weight, based on the weight of water as a dispersion medium. This is not preferable because of the possibility of the same.

【0010】本発明に用いられる有機重合禁止剤として
は、例えばモノアゾ染料の金属錯体化合物、ジフェニル
ピクリルヒドラジル、トリ−p−ニトロフェニルメチル
−N−(3−N−オキシアニリノ−1,3−ジメチルブ
チリデン)アニリンオキシド、p−ベンゾキノン、p−
tert−ブチルカテコール、ニトロソベンゼン、ピク
リン酸、ジチオベンゾイルジスルフィド、N,N,
N′,N′−テトラエチル−p−フェニレンジアミン、
P,P′−ジフルオロジフェニルアミン、クロラニル等
が挙げられる。中でもモノアゾ染料の金属錯体化合物が
好ましく、特に、下記一般式で表わされるモノアゾ染料
の金属錯体化合物が好適である。
The organic polymerization inhibitor used in the present invention includes, for example, a metal complex compound of a monoazo dye, diphenylpicrylhydrazyl, tri-p-nitrophenylmethyl-N- (3-N-oxyanilino-1,3- Dimethylbutylidene) aniline oxide, p-benzoquinone, p-
tert-butylcatechol, nitrosobenzene, picric acid, dithiobenzoyl disulfide, N, N,
N ', N'-tetraethyl-p-phenylenediamine,
P, P'-difluorodiphenylamine, chloranil and the like. Among them, a metal complex compound of a monoazo dye is preferable, and a metal complex compound of a monoazo dye represented by the following general formula is particularly preferable.

【化2】 式中、A,A′は非置換または置換基を有するフェニレ
ン基であり、B,B′は非置換または置換基を有するナ
フチル基である。ここで、フェニレン基およびナフチル
基の置換基としては特に限定されるものではないが、例
えばハロゲン、カルボキシ基、スルフォン酸基、ニトロ
基、アミノ基、アミド基等が挙げられる。また、Mは金
属を表わし、例えばCr,Co,Fe,V等が挙げら
れ、R,R,R,RはO,NHを表わすもので
ある。
Embedded image In the formula, A and A 'are unsubstituted or substituted phenylene groups, and B and B' are unsubstituted or substituted naphthyl groups. Here, the substituent of the phenylene group and the naphthyl group is not particularly limited, and examples thereof include a halogen, a carboxy group, a sulfonic acid group, a nitro group, an amino group, and an amide group. M represents a metal, for example, Cr, Co, Fe, V, and the like, and R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 represent O and NH .

【0011】本発明に用いられる難水溶性無機微粒子と
しては、例えば、リン酸カルシウム、リン酸ナトリウ
ム、リン酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、炭酸バリウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウ
ム、シリカ、アルミナ等の無機顔料が挙げられる。
Examples of the poorly water-soluble inorganic fine particles used in the present invention include inorganic pigments such as calcium phosphate, sodium phosphate, magnesium phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, magnesium sulfate, barium sulfate, silica and alumina. Is mentioned.

【0012】本発明に用いられる重合性単量体として
は、例えば下記の化合物があげられる。スチレン、o−
メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチ
レン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、
p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、p−
エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−
ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−
n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p
−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン等のス
チレン及びその誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレ
ン、イソブチレン等のエチレン不飽和モノオレフィン
類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化
ビニル等のハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオ
ン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等の有機酸ビニルエステ
ル類;メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブ
チル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシ
ル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ス
テアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチ
ルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等
のメタクリル酸及びその誘導体;アクリル酸、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、
アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル
酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−
エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2
−クロルエチル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸及
びその誘導体;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエ
ーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル
類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニ
ルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;N−ビニ
ルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルイン
ドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物;
ビニルナフフタリン類;アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル、アクリルアミド等。
Examples of the polymerizable monomer used in the present invention include the following compounds. Styrene, o-
Methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, p-phenylstyrene,
p-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, p-
Ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-
Butylstyrene, p-tert-butylstyrene, p-
n-hexylstyrene, pn-octylstyrene, p
Styrene and derivatives thereof such as -n-nonylstyrene and pn-decylstyrene; ethylenically unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene, butylene and isobutylene; vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide and vinyl fluoride. Vinyl halides; organic acid vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl benzoate; methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, n-octyl methacrylate; Methacrylic acid such as dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate and the like; acrylic acid, methyl acrylate, acrylic Ethyl, n- butyl acrylate,
Isobutyl acrylate, propyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-acrylate
Ethylhexyl, stearyl acrylate, acrylic acid 2
-Acrylic acid such as chloroethyl and phenyl acrylate and derivatives thereof; vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether and vinyl isobutyl ether; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and vinyl isopropenyl ketone; N-vinyl N-vinyl compounds such as pyrrole, N-vinylcarbazole, N-vinylindole, N-vinylpyrrolidone;
Vinyl naphthphthalins; acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide and the like.

【0013】本発明に用いることのできる重合開始剤は
重合性単量体に可溶であることが好ましい。このような
重合開始剤としては、2,2′−アゾビスイソブチロニ
トリル、2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルバレ
ロニトリル)、2,2′−アゾビス−4−メトキシ−
2,4−ジメチルバレロニトリル、その他のアゾ系また
はジアゾ系重合開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、メ
チルエチルケトンパーオキサイド、イソプロピルパーオ
キシカーボネート、その他の過酸化物系重合開始剤等が
挙げられる。また、着色顔料としては、カーボンブラッ
ク、各種カラー用顔料等を適宜用いることができる。こ
のような着色顔料を添加して重合することにより、例え
ば電子写真用トナーの製造にも容易に応用することがで
きる。
The polymerization initiator that can be used in the present invention is preferably soluble in a polymerizable monomer. Examples of such a polymerization initiator include 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), and 2,2'-azobis-4-methoxy-
2,4-dimethylvaleronitrile, other azo-based or diazo-based polymerization initiators; benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, isopropyl peroxycarbonate, and other peroxide-based polymerization initiators. Further, as the coloring pigment, carbon black, various color pigments, and the like can be appropriately used. By adding and polymerizing such a color pigment, it can be easily applied to, for example, the production of an electrophotographic toner.

【0014】次に、本発明における水性分散液及び連続
相に用いることのできる懸濁安定剤としては、一般に懸
濁重合で用いられる懸濁安定剤を用いることができ、そ
の分子中に親水性基と疎水性基を有する水溶性ポリマー
が多く用いられている。懸濁安定剤は親水性基として水
酸基、カルボキシル基及びその塩、スルホン基及びその
塩等の極性基を有し、疎水性基として、脂肪族及び芳香
族等の無極性基で構成されており、懸濁液の作製工程に
より形成された重合性単量体組成物粒子の合一を防ぎ、
安定化する能力を有する化合物である。このような懸濁
安定剤は、例えば、ポリビニルアルコール、カゼイン、
ゼラチン、メチルセルロース、メチルハイドロキシプロ
ピルセルロース、エチルセルロース等のセルロース誘導
体、澱粉及びその誘導体、ポリ(メタ)アクリル酸及び
それらの塩等が用いられている。これらの懸濁安定剤
は、重合中は液滴表面を被覆し液滴の合一、集塊を防止
する働きをしている。さらに懸濁安定剤の助剤として界
面活性剤、例えばドデシルスルフォン酸ナトリウム、ド
デシルベンゼンスルフォン酸ナトリウムなどを用いるこ
とも可能である。そのほか水性分散液および連続相に塩
化ナトリウム、硫酸ナトリウム等の中性塩を乳化防止の
目的で加えてもよい。また懸濁液の作製工程により形成
された重合性単量体組成物粒子の合一を防ぐ目的で、グ
リセリン、エチレングリコール等の増粘剤を加えてもよ
い。
Next, as the suspension stabilizer which can be used in the aqueous dispersion and the continuous phase in the present invention, a suspension stabilizer generally used in suspension polymerization can be used. A water-soluble polymer having a group and a hydrophobic group is often used. The suspension stabilizer has a polar group such as a hydroxyl group, a carboxyl group and a salt thereof, a sulfone group and a salt thereof as a hydrophilic group, and is composed of a nonpolar group such as an aliphatic group and an aromatic group as a hydrophobic group. Prevent coalescence of the polymerizable monomer composition particles formed by the suspension preparation process,
It is a compound that has the ability to stabilize. Such suspension stabilizers include, for example, polyvinyl alcohol, casein,
Cellulose derivatives such as gelatin, methylcellulose, methylhydroxypropylcellulose, and ethylcellulose, starch and its derivatives, poly (meth) acrylic acid, and salts thereof are used. These suspension stabilizers serve to coat the droplet surface during polymerization and prevent coalescence and agglomeration of the droplets. Further, a surfactant such as sodium dodecylsulfonate and sodium dodecylbenzenesulfonate may be used as an auxiliary of the suspension stabilizer. In addition, neutral salts such as sodium chloride and sodium sulfate may be added to the aqueous dispersion and the continuous phase for the purpose of preventing emulsification. For the purpose of preventing coalescence of the polymerizable monomer composition particles formed in the step of preparing the suspension, a thickener such as glycerin or ethylene glycol may be added.

【0015】[0015]

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。 実施例1 リン酸カルシウム10%水分散液 50重量部 硫酸ナトリウム 3重量部 ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム 0.01重量部 水 100重量部 上記の組成よりなる分散液を調整し、さらに該分散液1
00重量部に対して有機重合禁止剤として下記構造式
(1)(n=1,2の混合物)に示すモノアゾ染料の金
属錯体化合物を0.1重量部を分散させて水性分散液
(A)を調整した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below based on embodiments. Example 1 Calcium phosphate 10% aqueous dispersion 50 parts by weight Sodium sulfate 3 parts by weight Sodium dodecylbenzenesulfonate 0.01 part by weight Water 100 parts by weight A dispersion having the above composition was prepared.
An aqueous dispersion (A) is prepared by dispersing 0.1 part by weight of a metal complex compound of a monoazo dye represented by the following structural formula (1) (a mixture of n = 1 and 2) as an organic polymerization inhibitor with respect to 00 parts by weight. Was adjusted.

【化3】 一方、重合性単量体としてスチレン4000g、アクリ
ル酸ブチル1000g、の混合液に2,2′−アゾビス
イソブチロニトリル15gを溶解させた液を調製し、こ
の混合液にカーボンブラック(三菱化成社製MA−10
0)400gを分散させた分散液(B)を得た。上記の
水性分散液(A)4000gと分散液(B)1000g
の両液を容量10リットルのステンレス容器にいれ、ホ
モミキサーM型(特殊機化工業製)からなる造粒機を用
いて10000rpmで20分間分散した。造粒機によ
り作製された懸濁液を容量10リットルの温水による加
熱ジャケットを装備した反応器にいれ、タービン型攪拌
翼を200rpmで攪拌しながら、80℃で8時間反応
させた。その後反応液を濾別し、重合体粒子を得、さら
にこの粒子を3%硝酸と水とにより充分洗浄した後、4
0℃で12時間減圧乾燥して本発明の懸濁重合法による
重合体粒子を得た。
Embedded image On the other hand, a solution prepared by dissolving 15 g of 2,2'-azobisisobutyronitrile in a mixed solution of 4000 g of styrene as a polymerizable monomer and 1000 g of butyl acrylate was prepared, and carbon black (Mitsubishi Chemical) MA-10
0) A dispersion (B) in which 400 g was dispersed was obtained. 4000 g of the above aqueous dispersion (A) and 1000 g of the dispersion (B)
Were placed in a stainless steel container having a capacity of 10 liters, and were dispersed at 10,000 rpm for 20 minutes using a granulator made of a homomixer M type (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). The suspension produced by the granulator was placed in a reactor equipped with a heating jacket of 10 liters of hot water and reacted at 80 ° C. for 8 hours while stirring the turbine-type stirring blade at 200 rpm. Thereafter, the reaction solution was separated by filtration to obtain polymer particles, and the particles were sufficiently washed with 3% nitric acid and water.
The polymer was dried under reduced pressure at 0 ° C. for 12 hours to obtain polymer particles obtained by the suspension polymerization method of the present invention.

【0016】実施例2 実施例1において、モノアゾ染料の金属錯体化合物とし
て下記構造式(2)の化合物を用いた以外は、実施例1
と全く同様にして本発明の懸濁重合法による重合体粒子
を得た。
Example 2 Example 1 was repeated except that the compound of the following structural formula (2) was used as the metal complex compound of the monoazo dye.
In the same manner as described above, polymer particles obtained by the suspension polymerization method of the present invention were obtained.

【化4】 実施例3 図1に示す重合装置において、実施例1における水性分
散液(A)を連続相槽に入れ、また、分散液(B)を分
散相槽に入れた。次に、分散相を100ml/分、連続
相を40ml/分で10分間造粒機に供給した。造粒機
は、図2に示す造粒機を用いて10000rpmで運転
した。造粒機を通過した懸濁液を、タービン型攪拌翼で
300rpmで攪拌しながら図1に示す重合槽中に導
き、8時間反応させた。その後反応液を濾別し、重合体
粒子を得、さらにこの粒子を3%硝酸と水とにより充分
洗浄した後、40℃で12時間減圧乾燥して本発明の懸
濁重合法による重合体粒子を得た。
Embedded image Example 3 In the polymerization apparatus shown in FIG. 1, the aqueous dispersion (A) in Example 1 was placed in a continuous phase tank, and the dispersion (B) was placed in a dispersion phase tank. Next, the dispersed phase was fed to the granulator at 100 ml / min and the continuous phase at 40 ml / min for 10 minutes. The granulator was operated at 10,000 rpm using the granulator shown in FIG. The suspension passed through the granulator was guided into the polymerization tank shown in FIG. 1 while being stirred at 300 rpm by a turbine-type stirring blade, and reacted for 8 hours. Thereafter, the reaction solution was separated by filtration to obtain polymer particles. After the particles were sufficiently washed with 3% nitric acid and water, the particles were dried under reduced pressure at 40 ° C. for 12 hours to obtain polymer particles obtained by the suspension polymerization method of the present invention. I got

【0017】比較例1 実施例1において、モノアゾ染料の金属錯体化合物を用
いない以外は、実施例1と全く同様にして比較用の重合
体粒子を得た。 比較例2 実施例3において、モノアゾ染料の金属錯体化合物を用
いない以外は、実施例3と全く同様にして比較用の重合
体粒子を得た。上記の実施例1〜3および比較例1〜2
で得た重合体粒子の粒子径分布をマイクロトラック粒度
分析計(日機装社製)にて測定した結果は図3および図
4のとおりであり、本発明の懸濁重合法により得られる
重合体粒子は1ミクロン以下の微小粒子の生成がなく粒
子径分布の狭いことが確認された。
Comparative Example 1 Comparative polymer particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the metal complex compound of the monoazo dye was not used. Comparative Example 2 Comparative polymer particles were obtained in the same manner as in Example 3 except that the metal complex compound of the monoazo dye was not used. Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 above
The results of measuring the particle size distribution of the polymer particles obtained in the above with a Microtrac particle size analyzer (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) are as shown in FIGS. 3 and 4, and the polymer particles obtained by the suspension polymerization method of the present invention It was confirmed that no fine particles of 1 micron or less were generated and the particle size distribution was narrow.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明の懸濁重合法は、懸濁液で生成さ
れる1ミクロン以下の乳化粒子の生成を防止することが
できるため、微小粒子を含まない非常に狭い粒子径分布
を有する重合体粒子を得ることができるという優れた効
果を有するものである。しかも、ミクロンオーダーの小
さい粒子を1ミクロン以下の微小粒子を含むことなく得
ることができるため、電子写真用トナーをはじめとして
多方面にわたって高機能性粒子として用いることが期待
される。
The suspension polymerization method of the present invention has a very narrow particle size distribution that does not contain fine particles because it can prevent the formation of emulsified particles of 1 micron or less that are formed in suspension. It has an excellent effect that polymer particles can be obtained. In addition, small particles on the order of microns can be obtained without containing fine particles of 1 micron or less, so that they are expected to be used as highly functional particles in various fields including electrophotographic toners.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明の懸濁重合法に用いられる重合装
置の一例である。
FIG. 1 is an example of a polymerization apparatus used in the suspension polymerization method of the present invention.

【図2】図2は本発明の懸濁重合法に用いられる造粒機
の一例である。
FIG. 2 is an example of a granulator used in the suspension polymerization method of the present invention.

【図3】図3は本発明の実施例1、実施例2および比較
例1で得た重合体粒子の粒子径分布を示すグラフであ
る。
FIG. 3 is a graph showing the particle size distribution of polymer particles obtained in Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 of the present invention.

【図4】図4は本発明の実施例3および比較例2で得た
重合体粒子の粒子径分布を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the particle size distribution of polymer particles obtained in Example 3 and Comparative Example 2 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 連続相槽 2 分散相槽 3 重合槽 4 定量ポンプ 5 造粒機 6 凝縮機 7 加熱用ジャケット 11 タービン回転軸 12 攪拌シール 13 分散液吐出口 14 軸受け 15 タービン 16 二重管内管 17 二重管外管 18 外管流入口 19 内管流入口 20 開口径調整用フランジ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Continuous phase tank 2 Dispersion phase tank 3 Polymerization tank 4 Metering pump 5 Granulator 6 Condenser 7 Heating jacket 11 Turbine rotating shaft 12 Stirring seal 13 Dispersion liquid discharge port 14 Bearing 15 Turbine 16 Double pipe inner pipe 17 Double pipe Outer pipe 18 Outer pipe inlet 19 Inner pipe inlet 20 Flange for opening diameter adjustment

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 重合性単量体と、有機重合禁止剤および
難水溶性無機微粒子を含有する水性分散液とを用いて所
望の大きさの液滴を有する懸濁液を作製し、しかる後該
懸濁液の重合を完結させて重合体粒子を得ることを特徴
とする懸濁重合法。
1. A suspension having droplets of a desired size is prepared by using a polymerizable monomer and an aqueous dispersion containing an organic polymerization inhibitor and poorly water-soluble inorganic fine particles. A suspension polymerization method comprising completing polymerization of the suspension to obtain polymer particles.
【請求項2】 有機重合禁止剤および難水溶性無機微粒
子を含有する水性媒質よりなる連続相と、少なくとも重
合性単量体からなる分散相とを各々独立した槽に保持
し、それらの槽より連続相及び分散相をそれぞれ独立し
た経路を通して造粒機に供給し、所望の大きさの液滴を
有する懸濁液を得る工程と、造粒機より懸濁液を取り出
して、重合反応槽中に導いて重合を完結させて重合体粒
子を得る工程とからなることを特徴とする懸濁重合法。
2. A continuous phase comprising an aqueous medium containing an organic polymerization inhibitor and poorly water-soluble inorganic fine particles, and a dispersed phase comprising at least a polymerizable monomer are held in independent tanks, respectively. Supplying the continuous phase and the dispersed phase to the granulator through independent paths to obtain a suspension having droplets of a desired size, and taking out the suspension from the granulator, And completing the polymerization to obtain polymer particles.
【請求項3】 前記有機重合禁止剤が下記一般式で表わ
されるモノアゾ染料の金属錯体化合物であることを特徴
とする請求項1又は請求項2記載の懸濁重合法。 【化1】 (式中、A,A′は非置換または置換基を有するフェニ
レン基であり、B,B′は非置換または置換基を有する
ナフチル基である。また、Mは金属を表わし、R,R
,R,RはO,NHを表わす。)
3. The suspension polymerization method according to claim 1, wherein the organic polymerization inhibitor is a metal complex compound of a monoazo dye represented by the following general formula. Embedded image (Wherein A and A 'are unsubstituted or substituted phenylene groups, B and B' are unsubstituted or substituted naphthyl groups. M represents a metal, R 1 , R
2 , R 3 and R 4 represent O and NH . )
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