JP3167458B2 - 単分散ポリマービーズの製造方法 - Google Patents
単分散ポリマービーズの製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、単分散ポリマービーズ
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の単分散ポリマービーズの製造方法
は、重合性液体を液滴にし、この液滴を重合反応機中で
重合させる方法がある。
は、重合性液体を液滴にし、この液滴を重合反応機中で
重合させる方法がある。
【０００３】重合性液体を液滴にする方法は、例えば層
流特性をもつ重合性液体をオリフィス板の開口を通して
水性分散媒中に噴出させ、この噴出流を振動的に励起す
ることによって重合性液滴を発生させる方法が知られて
いる（特公平１−２８７６１号公報及び特公平２−２５
９２２号公報）。
流特性をもつ重合性液体をオリフィス板の開口を通して
水性分散媒中に噴出させ、この噴出流を振動的に励起す
ることによって重合性液滴を発生させる方法が知られて
いる（特公平１−２８７６１号公報及び特公平２−２５
９２２号公報）。
【０００４】この液滴を重合反応機中で重合させる方法
は、例えばカラム状の第１反応器内で重合性液滴の浮場
力と水性分散媒の下向き流れの作用で重合性液滴の流動
層状態を保持しながら、重合性液滴の比重が水性分散媒
の比重近くになるまで重合を進め、前記比重に達した重
合性液滴は水性分散媒の下向き流れに同伴させる性質を
利用して、第１反応器底部から導管を経て液滴分離器に
移行させ、水性分散媒の比重に未達の重合性液滴は、液
滴分離器から導管を経て第１反応器の下向き流れとして
循環させる水性分散媒に同伴させ第１反応器に戻し、更
に重合を進行させ、水性分散媒の比重より大きくなった
重合性液滴だけを沈降作用を利用して、液滴分離器から
導管を経てカラム状の第２反応器に移行させ、第２反応
器には、その上部から導管を経て第２反応器下部に設置
された分離管に水性分散媒を循環させて、該分離管内に
水性分散媒の上向き流れを形成させておくことにより、
第２反応器に移行した重合性液滴は該上向き流れに逆ら
って沈降する所定の重合転化率に達する迄、第２反応器
内に流動層状態で保持され、所定の重合転化率に達した
重合体粒子が該分離管底部に沈降することを利用して重
合体粒子を該分離管底部から取り出す、連続懸濁重合方
法（特公平２−２５９２２号公報）、及びパドル翼、ゲ
ート翼、アンカー翼、ループ翼又はエッグビータ翼等を
攪拌翼として装着した攪拌型重合機を用いる方法（特公
平１−２９４８３号公報）が知られている。
は、例えばカラム状の第１反応器内で重合性液滴の浮場
力と水性分散媒の下向き流れの作用で重合性液滴の流動
層状態を保持しながら、重合性液滴の比重が水性分散媒
の比重近くになるまで重合を進め、前記比重に達した重
合性液滴は水性分散媒の下向き流れに同伴させる性質を
利用して、第１反応器底部から導管を経て液滴分離器に
移行させ、水性分散媒の比重に未達の重合性液滴は、液
滴分離器から導管を経て第１反応器の下向き流れとして
循環させる水性分散媒に同伴させ第１反応器に戻し、更
に重合を進行させ、水性分散媒の比重より大きくなった
重合性液滴だけを沈降作用を利用して、液滴分離器から
導管を経てカラム状の第２反応器に移行させ、第２反応
器には、その上部から導管を経て第２反応器下部に設置
された分離管に水性分散媒を循環させて、該分離管内に
水性分散媒の上向き流れを形成させておくことにより、
第２反応器に移行した重合性液滴は該上向き流れに逆ら
って沈降する所定の重合転化率に達する迄、第２反応器
内に流動層状態で保持され、所定の重合転化率に達した
重合体粒子が該分離管底部に沈降することを利用して重
合体粒子を該分離管底部から取り出す、連続懸濁重合方
法（特公平２−２５９２２号公報）、及びパドル翼、ゲ
ート翼、アンカー翼、ループ翼又はエッグビータ翼等を
攪拌翼として装着した攪拌型重合機を用いる方法（特公
平１−２９４８３号公報）が知られている。
【０００５】また、攪拌機としては、攪拌軸にボトムパ
ドルを装着しボトムパドルより上位部分にアーム部分と
該アーム部分と直角方向に延びるストリップから構成さ
れる格子翼を装着してなるもの（特公平１−３７１７３
号公報）、および上下に位置し面方向が互いに交差する
２つの平板翼を攪拌軸に装着してなるもの（平成３年度
化学工学会ミキシング技術特別研究会夏期セミナー要旨
集Ｐ２２）が知られている。
ドルを装着しボトムパドルより上位部分にアーム部分と
該アーム部分と直角方向に延びるストリップから構成さ
れる格子翼を装着してなるもの（特公平１−３７１７３
号公報）、および上下に位置し面方向が互いに交差する
２つの平板翼を攪拌軸に装着してなるもの（平成３年度
化学工学会ミキシング技術特別研究会夏期セミナー要旨
集Ｐ２２）が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の単分散ポリ
マービーズの製造方法は、重合性の液滴を重合反応機中
で重合させる工程に次の問題がある。すなわち、カラム
状の第１と第２の反応器を用いる方法は、工程が複雑で
工業化を行う場合経済的負担が大きくなり、操作が複雑
になるという問題がある。また、パドル翼、ゲート翼、
アンカー翼、ループ翼又はエッグビータ翼等の攪拌翼を
用いる方法は、液滴を均一に分散させるために必要な所
要動力を維持し、且つ液滴を分裂させない程度に攪拌剪
断力を抑えることが困難であり、均一なサイズのポリマ
ービーズが収率よくできないという問題がある。
マービーズの製造方法は、重合性の液滴を重合反応機中
で重合させる工程に次の問題がある。すなわち、カラム
状の第１と第２の反応器を用いる方法は、工程が複雑で
工業化を行う場合経済的負担が大きくなり、操作が複雑
になるという問題がある。また、パドル翼、ゲート翼、
アンカー翼、ループ翼又はエッグビータ翼等の攪拌翼を
用いる方法は、液滴を均一に分散させるために必要な所
要動力を維持し、且つ液滴を分裂させない程度に攪拌剪
断力を抑えることが困難であり、均一なサイズのポリマ
ービーズが収率よくできないという問題がある。
【０００７】この発明は上記問題を解決するためになさ
れたものであって、簡便な装置を用い、簡単な操作で均
一なサイズを有するポリマービーズを製造することので
きる単分散ポリマービーズの製造方法を提供しようとす
るものである。
れたものであって、簡便な装置を用い、簡単な操作で均
一なサイズを有するポリマービーズを製造することので
きる単分散ポリマービーズの製造方法を提供しようとす
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この本発明によれば、攪
拌軸にボトムパドルを有する格子翼または上下に位置し
面方向が互いに交差する複数の平板翼を攪拌翼として装
着した攪拌型重合機に、攪拌翼で攪拌可能な範囲内で水
性分散媒を満たし、オリフィス板を通して形成した付加
重合性液体の液滴を供給し攪拌を行いながら付加重合さ
せることによって単分散ポリマービーズを製造すること
を特徴とする単分散ポリマービーズの製造方法が提供さ
れる。
拌軸にボトムパドルを有する格子翼または上下に位置し
面方向が互いに交差する複数の平板翼を攪拌翼として装
着した攪拌型重合機に、攪拌翼で攪拌可能な範囲内で水
性分散媒を満たし、オリフィス板を通して形成した付加
重合性液体の液滴を供給し攪拌を行いながら付加重合さ
せることによって単分散ポリマービーズを製造すること
を特徴とする単分散ポリマービーズの製造方法が提供さ
れる。
【０００９】この発明は、特定の攪拌翼を使用すること
で、上記の問題を解決するものである。この発明におい
ては攪拌軸にボトムパドルを有する格子翼または上下に
位置し面方向が互いに交差する複数の平板翼を攪拌翼と
して装着した攪拌機を配設した攪拌型重合機を用いる。
で、上記の問題を解決するものである。この発明におい
ては攪拌軸にボトムパドルを有する格子翼または上下に
位置し面方向が互いに交差する複数の平板翼を攪拌翼と
して装着した攪拌機を配設した攪拌型重合機を用いる。
【００１０】攪拌軸にボトムパドルを有する格子翼を装
着した攪拌機は、例えば図１に示すように攪拌軸１、ボ
トムパドル２及び格子翼３より構成されている。格子翼
３は槽径方向に延びる板棒状のアーム部分４とアーム部
分と直角方向に延びる板棒状のストリップ部分５より構
成され、少なくとも２つ以上の開口部を有する。ボトム
パドルは液を半径方向に吐出する特性を備えており、格
子翼は液を剪断し細分化すると共に、後側で発生する微
小の渦により細分化された液を混合する特性を備えてい
る。
着した攪拌機は、例えば図１に示すように攪拌軸１、ボ
トムパドル２及び格子翼３より構成されている。格子翼
３は槽径方向に延びる板棒状のアーム部分４とアーム部
分と直角方向に延びる板棒状のストリップ部分５より構
成され、少なくとも２つ以上の開口部を有する。ボトム
パドルは液を半径方向に吐出する特性を備えており、格
子翼は液を剪断し細分化すると共に、後側で発生する微
小の渦により細分化された液を混合する特性を備えてい
る。
【００１１】翼径ｄは重合槽径Ｄに対してｄ／Ｄ＝０．
４〜０．８の範囲が好ましく、０．５〜０．７がより好
ましい。格子翼幅Ｈ１は翼全体の幅Ｈに対してＨ１／Ｈ
＝０．５〜０．９の範囲が好ましく、０．６〜０．８が
より好ましい。ボトムパドル幅Ｈ２はＨに対してＨ２／
Ｈ＝０．１〜０．５の範囲が好ましく、０．２〜０．４
がより好ましい。またＨ／ｄ＝０．５〜５．０が好まし
く、１．０〜３．０がより好ましい。
４〜０．８の範囲が好ましく、０．５〜０．７がより好
ましい。格子翼幅Ｈ１は翼全体の幅Ｈに対してＨ１／Ｈ
＝０．５〜０．９の範囲が好ましく、０．６〜０．８が
より好ましい。ボトムパドル幅Ｈ２はＨに対してＨ２／
Ｈ＝０．１〜０．５の範囲が好ましく、０．２〜０．４
がより好ましい。またＨ／ｄ＝０．５〜５．０が好まし
く、１．０〜３．０がより好ましい。
【００１２】攪拌軸に上下に位置し面方向が互いに交差
する複数の平板翼を装着した攪拌機は、例えば図２に示
すように攪拌軸１及び平板翼６より構成されている。平
板翼は上下に位置した２段以上で構成され、好ましくは
２〜５段である。またそれぞれの平板翼は互いに面方向
が交差しており、その交差角度は１０〜９０°、好まし
くは３０〜７０°である。また上段に位置する平板翼に
は図３に示すように翼先端を下方に延長する板状のフィ
ンが付いていてもよく下段に位置する翼には図４に示す
ように後退パドルを使用してもよい。
する複数の平板翼を装着した攪拌機は、例えば図２に示
すように攪拌軸１及び平板翼６より構成されている。平
板翼は上下に位置した２段以上で構成され、好ましくは
２〜５段である。またそれぞれの平板翼は互いに面方向
が交差しており、その交差角度は１０〜９０°、好まし
くは３０〜７０°である。また上段に位置する平板翼に
は図３に示すように翼先端を下方に延長する板状のフィ
ンが付いていてもよく下段に位置する翼には図４に示す
ように後退パドルを使用してもよい。
【００１３】翼径ｄは重合槽径Ｄに対してｄ／Ｄ＝０．
４〜０．８の範囲が好ましく、０．５〜０．７がより好
ましい。またＨ／ｄ＝０．５〜５．０が好ましく、１．
０〜３．０がより好ましい。
４〜０．８の範囲が好ましく、０．５〜０．７がより好
ましい。またＨ／ｄ＝０．５〜５．０が好ましく、１．
０〜３．０がより好ましい。
【００１４】重合槽内における攪拌条件は攪拌翼先端速
度および攪拌所要動力により規定され、攪拌翼の先端速
度は０．１〜２．０ｍ／ｓの範囲が好ましく、０．２〜
１．０ｍ／ｓがより好ましい。２．０ｍ／ｓを超えると
剪断力により粒子が破壊され、０．１ｍ／ｓ未満では混
合が不十分となる。
度および攪拌所要動力により規定され、攪拌翼の先端速
度は０．１〜２．０ｍ／ｓの範囲が好ましく、０．２〜
１．０ｍ／ｓがより好ましい。２．０ｍ／ｓを超えると
剪断力により粒子が破壊され、０．１ｍ／ｓ未満では混
合が不十分となる。
【００１５】また攪拌所要動力Ｐｖは重合槽体積Ｖ、攪
拌翼径ｄ、攪拌回転数ｎ、液体の密度ρ、液体の粘度μ
及び攪拌槽、攪拌翼等の幾何学形状の関数Ｎにより次式
で表される。 Ｐｖ＝Ｎ・ρ・ｎ3・ｄ5／Ｖ
拌翼径ｄ、攪拌回転数ｎ、液体の密度ρ、液体の粘度μ
及び攪拌槽、攪拌翼等の幾何学形状の関数Ｎにより次式
で表される。 Ｐｖ＝Ｎ・ρ・ｎ3・ｄ5／Ｖ
【００１６】この発明における攪拌所要動力は０．０１
〜０．５ｋＷ／ｍ3の範囲が好ましく、０．０１ｋＷ／
ｍ3未満では攪拌動力の不足により液滴の合一が起こ
り、０．５ｋＷ／ｍ3を超えると攪拌が強すぎるため粒
子の破壊が起こるので好ましくない。
〜０．５ｋＷ／ｍ3の範囲が好ましく、０．０１ｋＷ／
ｍ3未満では攪拌動力の不足により液滴の合一が起こ
り、０．５ｋＷ／ｍ3を超えると攪拌が強すぎるため粒
子の破壊が起こるので好ましくない。
【００１７】この発明においては、攪拌型重合機に、オ
リフィス板を通して形成した重合性液体の液滴を供給す
る。オリフィス板は、攪拌型重合機の中ことに底部に配
設してもよいが、攪拌型重合機へ重合性液体の液滴を供
給しうる排出口を有する液滴生成装置の中に配設しても
よい。
リフィス板を通して形成した重合性液体の液滴を供給す
る。オリフィス板は、攪拌型重合機の中ことに底部に配
設してもよいが、攪拌型重合機へ重合性液体の液滴を供
給しうる排出口を有する液滴生成装置の中に配設しても
よい。
【００１８】オリフィス板は、１個以上の孔が開口され
ており、板の材質、孔の配列、孔数は特に限定されな
い。オリフィス板の孔径は、主としてポリマービーズの
望まれる粒径によって決定される。通常望まれるポリマ
ービーズの粒径は１０〜１００００μｍであり、この大
きさのポリマーを生成するためには、モノマーの物性、
連続相の物性及び振動条件を含む液滴を生成するための
種々の因子に依存するが、通常５〜５０００μｍの孔径
を持つオリフィス板が使用される。５μｍ未満は加工が
難しく精度も悪くなり、５０００μｍを超えると液柱径
が大きくなりすぎるため液滴に分裂させるのが困難とな
るので好ましくない。
ており、板の材質、孔の配列、孔数は特に限定されな
い。オリフィス板の孔径は、主としてポリマービーズの
望まれる粒径によって決定される。通常望まれるポリマ
ービーズの粒径は１０〜１００００μｍであり、この大
きさのポリマーを生成するためには、モノマーの物性、
連続相の物性及び振動条件を含む液滴を生成するための
種々の因子に依存するが、通常５〜５０００μｍの孔径
を持つオリフィス板が使用される。５μｍ未満は加工が
難しく精度も悪くなり、５０００μｍを超えると液柱径
が大きくなりすぎるため液滴に分裂させるのが困難とな
るので好ましくない。
【００１９】重合性液体をオリフィス板に通すことによ
って層流性を有する重合性液体の液柱を形成することが
できる。
って層流性を有する重合性液体の液柱を形成することが
できる。
【００２０】上記層流性を有する重合性液体の液柱の形
成は、レイノルズ数Ｒｅにより規定される。このレイノ
ルズ数は液滴化される液滴の密度ρ、粘度μ、液体噴流
の速度ｕ、オリフィス孔径Ｄ、により次式で表される。 Ｒｅ＝Ｄ・ｕ・ρ／μ
成は、レイノルズ数Ｒｅにより規定される。このレイノ
ルズ数は液滴化される液滴の密度ρ、粘度μ、液体噴流
の速度ｕ、オリフィス孔径Ｄ、により次式で表される。 Ｒｅ＝Ｄ・ｕ・ρ／μ
【００２１】この発明における重合性液体のレイノルズ
数は、液体噴流の層流特性から２０〜２０００の範囲が
好ましい。２０未満では生産性が低下し、２０００を超
えると乱流領域になるため均一な液滴群が生成されない
ので好ましくない。
数は、液体噴流の層流特性から２０〜２０００の範囲が
好ましい。２０未満では生産性が低下し、２０００を超
えると乱流領域になるため均一な液滴群が生成されない
ので好ましくない。
【００２２】この発明においては、重合性液体の液滴を
形成させる際にオリフィス板又は重合性液体の液柱に振
動を与えても良い。液柱に振動を与える事で、振動の周
期と同期した液滴群を形成することができる。
形成させる際にオリフィス板又は重合性液体の液柱に振
動を与えても良い。液柱に振動を与える事で、振動の周
期と同期した液滴群を形成することができる。
【００２３】振動は、液体噴流が均一な径を持つ液滴に
分割されるような振動特性において振動する任意の手段
によって適切に行われる。一般に１０〜５００００Ｈｚ
の振動数が望ましい振動特性をもたらす。振動手段とし
ては、圧電振動子、機械的振動子、電音響的振動子、水
音響的振動子、電磁的振動子、磁気抵抗的トランスジュ
ーサー等を使用することができる。これらの振動手段
は、例えばオリフィス板入側の重合性液体の通路壁等に
取付けられる。
分割されるような振動特性において振動する任意の手段
によって適切に行われる。一般に１０〜５００００Ｈｚ
の振動数が望ましい振動特性をもたらす。振動手段とし
ては、圧電振動子、機械的振動子、電音響的振動子、水
音響的振動子、電磁的振動子、磁気抵抗的トランスジュ
ーサー等を使用することができる。これらの振動手段
は、例えばオリフィス板入側の重合性液体の通路壁等に
取付けられる。
【００２４】この発明に用いられる水性分散媒は、特に
限定されないが水が好適であり、メタノール、アセトン
等の水溶性有機溶媒を共存させても良い。また水性媒体
は分散安定剤を含有するが、懸濁重合で一般に使用され
るものを用いる事ができる。例えば、ゼラチン、ポリビ
ニルアルコール、デンプン、ポリアクリル酸系の塩類、
あるいは珪酸マグネシウム等の水不溶性無機化合物、あ
るいはカルボキシメチルメチルセルロース、ヒドロキシ
エチルセルロース等のセルロースエーテル類である。
限定されないが水が好適であり、メタノール、アセトン
等の水溶性有機溶媒を共存させても良い。また水性媒体
は分散安定剤を含有するが、懸濁重合で一般に使用され
るものを用いる事ができる。例えば、ゼラチン、ポリビ
ニルアルコール、デンプン、ポリアクリル酸系の塩類、
あるいは珪酸マグネシウム等の水不溶性無機化合物、あ
るいはカルボキシメチルメチルセルロース、ヒドロキシ
エチルセルロース等のセルロースエーテル類である。
【００２５】この発明においては攪拌型重合機にまず水
性分散媒を仕込み、次いで重合性液体を液滴状態で供給
する。従って重合機内の液量は重合性液滴の供給と共に
増大していく。
性分散媒を仕込み、次いで重合性液体を液滴状態で供給
する。従って重合機内の液量は重合性液滴の供給と共に
増大していく。
【００２６】水性分散媒の仕込み量は液面が翼下端よ
り、０．１Ｈ以上であればよい。好ましくは０．２〜
０．９Ｈである。
り、０．１Ｈ以上であればよい。好ましくは０．２〜
０．９Ｈである。
【００２７】本発明では重合性液滴の供給開始と共に重
合を開始してもよく、また重合性単量体の供給終了後、
重合を開始してもよい。水性分散媒と重合性液滴の総量
を仕込んだ際の液面は翼下端より０．２Ｈ以上であれば
よく、０．３Ｈ以上が更に好ましい。
合を開始してもよく、また重合性単量体の供給終了後、
重合を開始してもよい。水性分散媒と重合性液滴の総量
を仕込んだ際の液面は翼下端より０．２Ｈ以上であれば
よく、０．３Ｈ以上が更に好ましい。
【００２８】重合性液体は重合性単量体及び重合開始剤
からなり必要に応じ溶媒により希釈する事が可能であ
る。重合性単量体としては限定的でないが、例えばスチ
レン及びその誘導体類、エチレン性不飽和モノオレフィ
ン類、ハロゲン化ビニル類、有機酸ビニルエステル類、
メタクリル酸エステル類、アクリル酸エステル類、ビニ
ルエーテル類及びビニルケトン類等を用いることができ
る。具体的には、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、エチレン、プロピレン、
ブチレン、イソブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、臭化ブチル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピオ
ン酸ビニル、安息香酸ビニル、メタクリル酸メチル、メ
タクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル
酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル
酸ドデシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ステ
アリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、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、アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−
ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチ
ル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ステアリル、アク
リル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸クロルエチル、
アクリル酸フェニル、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、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
ルケトン等が例示される。
からなり必要に応じ溶媒により希釈する事が可能であ
る。重合性単量体としては限定的でないが、例えばスチ
レン及びその誘導体類、エチレン性不飽和モノオレフィ
ン類、ハロゲン化ビニル類、有機酸ビニルエステル類、
メタクリル酸エステル類、アクリル酸エステル類、ビニ
ルエーテル類及びビニルケトン類等を用いることができ
る。具体的には、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、エチレン、プロピレン、
ブチレン、イソブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、臭化ブチル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピオ
ン酸ビニル、安息香酸ビニル、メタクリル酸メチル、メ
タクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル
酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル
酸ドデシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ステ
アリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、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、アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−
ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチ
ル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ステアリル、アク
リル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸クロルエチル、
アクリル酸フェニル、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、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
ルケトン等が例示される。
【００２９】重合開始剤としては限定的でないが過酸素
化合物のようなモノマー可溶フリーラジカル重合開始
剤、例えばベンゾイルパーオキサイドまたはアゾビスイ
ソブチロニトリル、ハイドロパーオキサイド等が例示さ
れる。
化合物のようなモノマー可溶フリーラジカル重合開始
剤、例えばベンゾイルパーオキサイドまたはアゾビスイ
ソブチロニトリル、ハイドロパーオキサイド等が例示さ
れる。
【００３０】溶媒としては単量体及び重合開始剤を溶解
するものであれば特に限定されないが例えばトルエン、
ヘキサン等が例示される。重合温度としては、通常５０
〜９０℃である。
するものであれば特に限定されないが例えばトルエン、
ヘキサン等が例示される。重合温度としては、通常５０
〜９０℃である。
【００３１】
【作用】攪拌軸にボトムパドルを有する格子翼または上
下に位置し面方向が互いに交差する複数の平板翼から選
ばれる攪拌翼が、重合性液滴を含んだ水性分散媒を半径
方向に吐出すると共に剪断し翼の後側で発生する微小の
渦により細分化することにより、重合性液滴を分裂しな
いように均一に分散させる。
下に位置し面方向が互いに交差する複数の平板翼から選
ばれる攪拌翼が、重合性液滴を含んだ水性分散媒を半径
方向に吐出すると共に剪断し翼の後側で発生する微小の
渦により細分化することにより、重合性液滴を分裂しな
いように均一に分散させる。
【００３２】
【実施例】以下に実施例を記載する。ここで平均粒子径
はCOULTER LS 130(COULTER ELECTRONICS,INC製；レーザ
回折方式）により測定した体積平均径である。また単分
散性は分散係数で評価した。ここで分散係数は次式で表
される（標準偏差σ／平均粒子径）×１００（％）
はCOULTER LS 130(COULTER ELECTRONICS,INC製；レーザ
回折方式）により測定した体積平均径である。また単分
散性は分散係数で評価した。ここで分散係数は次式で表
される（標準偏差σ／平均粒子径）×１００（％）
【００３３】実施例１ １ｗｔ％のＰＶＡ溶液を満たした液滴生成装置内におい
て、モノマー溶液（メタクリル酸ラウリル／酢酸ビニル
／ジビニルベンゼン／ラウロイルパーオキサイド＝８０
／１０／９／１）の液滴群を生成させた。液滴生成装置
は重合槽下部に配設されている。オリフィス孔数は８
孔、ピッチ幅は１．５ｍｍ、孔径は８０μｍである。モ
ノマー溶液をオリフィス孔から１孔あたり０．４ｇ／ｍ
ｉｎの流量で連続相中に噴出させ液滴を生成し、連続的
に排出し重合槽へと供給した。
て、モノマー溶液（メタクリル酸ラウリル／酢酸ビニル
／ジビニルベンゼン／ラウロイルパーオキサイド＝８０
／１０／９／１）の液滴群を生成させた。液滴生成装置
は重合槽下部に配設されている。オリフィス孔数は８
孔、ピッチ幅は１．５ｍｍ、孔径は８０μｍである。モ
ノマー溶液をオリフィス孔から１孔あたり０．４ｇ／ｍ
ｉｎの流量で連続相中に噴出させ液滴を生成し、連続的
に排出し重合槽へと供給した。
【００３４】重合槽容積は２０Ｌ、攪拌翼は翼径１４０
ｍｍ、幅２５０ｍｍのボトムパドル付き格子翼（図１）
を使用した。ｄ／Ｄは０．５５でありまた、Ｈ2／Ｈは
０．３５であり水性分散媒の初期仕込み量は液面が０．
６Ｈ、モノマー供給終了時には、０．８Ｈである。攪拌
回転数８０ｒｐｍ（翼先端速度０．５９ｍ／ｓ）温度８
０℃の条件で重合を行った結果、平均粒子径２６０μ
ｍ、分散係数１３％の単分散ポリマーが得られた。
ｍｍ、幅２５０ｍｍのボトムパドル付き格子翼（図１）
を使用した。ｄ／Ｄは０．５５でありまた、Ｈ2／Ｈは
０．３５であり水性分散媒の初期仕込み量は液面が０．
６Ｈ、モノマー供給終了時には、０．８Ｈである。攪拌
回転数８０ｒｐｍ（翼先端速度０．５９ｍ／ｓ）温度８
０℃の条件で重合を行った結果、平均粒子径２６０μ
ｍ、分散係数１３％の単分散ポリマーが得られた。
【００３５】実施例２ １ｗｔ％のＰＶＡ溶液を満たした液滴生成装置内におい
て、モノマー溶液（メタクリル酸ラウリル／酢酸ビニル
／ジビニルベンゼン／ラウロイルパーオキサイド＝８０
／１０／９／１）の液滴群を生成させた。液滴生成装置
は重合槽下部に配設されており圧電振動子が装着されて
いる。オリフィス孔数は８孔、ピッチ幅は１．５ｍｍ、
孔径は８０μｍである。モノマー溶液をオリフィス孔か
ら１孔あたり１．０ｇ／ｍｉｎの流量で連続相中に噴出
させ、２６００Ｈｚの正弦波の振動を与えた。生成した
液滴を液滴生成装置上部より連続的に排出し重合槽へと
供給した。
て、モノマー溶液（メタクリル酸ラウリル／酢酸ビニル
／ジビニルベンゼン／ラウロイルパーオキサイド＝８０
／１０／９／１）の液滴群を生成させた。液滴生成装置
は重合槽下部に配設されており圧電振動子が装着されて
いる。オリフィス孔数は８孔、ピッチ幅は１．５ｍｍ、
孔径は８０μｍである。モノマー溶液をオリフィス孔か
ら１孔あたり１．０ｇ／ｍｉｎの流量で連続相中に噴出
させ、２６００Ｈｚの正弦波の振動を与えた。生成した
液滴を液滴生成装置上部より連続的に排出し重合槽へと
供給した。
【００３６】重合槽、攪拌翼は実施例１と同じものを使
用し、同じ条件下で重合を行った結果、平均粒子径２２
０μｍ、分散係数５．０％の単分散ポリマーが得られ
た。
用し、同じ条件下で重合を行った結果、平均粒子径２２
０μｍ、分散係数５．０％の単分散ポリマーが得られ
た。
【００３７】実施例３ １ｗｔ％のＰＶＡ溶液を満たした液滴生成装置内におい
て、モノマー溶液（メタクリル酸ラウリル／酢酸ビニル
／ジビニルベンゼン／ラウロイルパーオキサイド＝８０
／１０／９／１）の液滴群を生成させた。液滴生成装置
は重合槽下部に配設されており圧電振動子が装着されて
いる。オリフィス孔数は４３２孔、ピッチ幅は１．５ｍ
ｍ、孔径は８０μｍである。モノマー溶液をオリフィス
孔から１孔あたり１．０ｇ／ｍｉｎの流量で連続相中に
噴出させ、１９００Ｈｚの正弦波の振動を与えた。生成
した液滴を液滴生成装置上部より連続的に排出し重合槽
へと供給した。
て、モノマー溶液（メタクリル酸ラウリル／酢酸ビニル
／ジビニルベンゼン／ラウロイルパーオキサイド＝８０
／１０／９／１）の液滴群を生成させた。液滴生成装置
は重合槽下部に配設されており圧電振動子が装着されて
いる。オリフィス孔数は４３２孔、ピッチ幅は１．５ｍ
ｍ、孔径は８０μｍである。モノマー溶液をオリフィス
孔から１孔あたり１．０ｇ／ｍｉｎの流量で連続相中に
噴出させ、１９００Ｈｚの正弦波の振動を与えた。生成
した液滴を液滴生成装置上部より連続的に排出し重合槽
へと供給した。
【００３８】重合槽容積は２００Ｌ、攪拌翼は翼径３０
０ｍｍ、幅２００ｍｍの平板羽根を交差角度４５°で２
段組み合わせたもの（図２）を使用した。ｄ／Ｄは０．
６であり水性分散媒の初期仕込み量は液面が０．６Ｈで
あり、モノマー供給終了時の液面は０．８Ｈである。攪
拌回転数４０ｒｐｍ（翼先端速度０．６８ｍ／ｓ）、温
度８０℃の条件で重合を行った結果平均粒子径２６０μ
ｍ、分散係数８％の単分散ポリマーが得られた。
０ｍｍ、幅２００ｍｍの平板羽根を交差角度４５°で２
段組み合わせたもの（図２）を使用した。ｄ／Ｄは０．
６であり水性分散媒の初期仕込み量は液面が０．６Ｈで
あり、モノマー供給終了時の液面は０．８Ｈである。攪
拌回転数４０ｒｐｍ（翼先端速度０．６８ｍ／ｓ）、温
度８０℃の条件で重合を行った結果平均粒子径２６０μ
ｍ、分散係数８％の単分散ポリマーが得られた。
【００３９】実施例４ 重合槽槽底に配設したオリフィス板を通して重合槽中へ
モノマー溶液（メタクリル酸ラウリル／酢酸ビニル／ジ
ビニルベンゼン／ラウロイルパーオキサイド＝８０／１
０／９／１）の液滴群を生成させた。オリフィス孔数は
８孔、ピッチ幅は１．５ｍｍ、孔径は８０μｍである。
圧電振動子により１１００Ｈｚの正弦波の振動を与え
た。
モノマー溶液（メタクリル酸ラウリル／酢酸ビニル／ジ
ビニルベンゼン／ラウロイルパーオキサイド＝８０／１
０／９／１）の液滴群を生成させた。オリフィス孔数は
８孔、ピッチ幅は１．５ｍｍ、孔径は８０μｍである。
圧電振動子により１１００Ｈｚの正弦波の振動を与え
た。
【００４０】重合槽及び攪拌翼は、実施例１と同じもの
を使用し同じ条件下で重合を行った結果平均粒子径３０
０μｍ、分散係数８％の単分散ポリマーが得られた。
を使用し同じ条件下で重合を行った結果平均粒子径３０
０μｍ、分散係数８％の単分散ポリマーが得られた。
【００４１】比較例 １ｗｔ％のＰＶＡ溶液を満たした液滴生成装置内におい
て、モノマー溶液（メタクリル酸ラウリル／酢酸ビニル
／ジビニルベンゼン／ラウロイルパーオキサイド＝８０
／１０／９／１）の液滴群を生成させた。液滴生成装置
は重合槽下部に配設されており圧電振動子が装着されて
いる。オリフィス孔数は８孔、ピッチ幅は１．５ｍｍ、
孔径は８０μｍである。モノマー溶液をオリフィス孔か
ら１孔あたり１．０ｇ／ｍｉｎの流量で連続相中に噴出
させ、２６００Ｈｚの正弦波の振動をあたえた。生成し
た液滴を液滴生成装置上部より連続的に排出し重合槽へ
と供給した。
て、モノマー溶液（メタクリル酸ラウリル／酢酸ビニル
／ジビニルベンゼン／ラウロイルパーオキサイド＝８０
／１０／９／１）の液滴群を生成させた。液滴生成装置
は重合槽下部に配設されており圧電振動子が装着されて
いる。オリフィス孔数は８孔、ピッチ幅は１．５ｍｍ、
孔径は８０μｍである。モノマー溶液をオリフィス孔か
ら１孔あたり１．０ｇ／ｍｉｎの流量で連続相中に噴出
させ、２６００Ｈｚの正弦波の振動をあたえた。生成し
た液滴を液滴生成装置上部より連続的に排出し重合槽へ
と供給した。
【００４２】重合槽容積は２０Ｌ、攪拌翼は翼径１４０
ｍｍ、幅１００ｍｍのアンカー翼を使用した。攪拌回転
８０ｒｐｍ（翼先端速度０．５９ｍ／ｓ）温度８０℃の
条件で重合を行った結果平均粒子径２６０μｍ、分散係
数２５％となり実施例１〜３において得られたものより
単分散性が悪くなった。また実施例１〜３において使用
した攪拌翼の場合に比べ凝集物が多く生成した。
ｍｍ、幅１００ｍｍのアンカー翼を使用した。攪拌回転
８０ｒｐｍ（翼先端速度０．５９ｍ／ｓ）温度８０℃の
条件で重合を行った結果平均粒子径２６０μｍ、分散係
数２５％となり実施例１〜３において得られたものより
単分散性が悪くなった。また実施例１〜３において使用
した攪拌翼の場合に比べ凝集物が多く生成した。
【００４３】
【発明の効果】この本発明によれば簡便な装置により、
簡単な操作で均一なサイズを有するポリマービーズを製
造することができる。
簡単な操作で均一なサイズを有するポリマービーズを製
造することができる。
【図１】この発明の実施例で用いた攪拌翼の概要図であ
る。
る。
【図２】この発明の実施例で用いた攪拌翼の概要図であ
る。
る。
【図３】この発明の他の態様の攪拌翼の概要図である。
【図４】この発明の他の態様の攪拌翼の概要図である。
１ 攪拌軸 ２ ボトムパドル ３ 格子翼 ４ アーム部分 ５ ストリップ部分 ６ 平板翼
フロントページの続き (72)発明者 片田 直樹 和歌山市善明寺727−95 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08F 2/01
Claims (5)
- 【請求項１】 攪拌軸にボトムパドルを有する格子翼ま
たは上下に位置し面方向が互いに交差する複数の平板翼
を攪拌翼として装着した攪拌型重合機に、攪拌翼で攪拌
可能な範囲内で水性分散媒を満たし、オリフィス板を通
して形成した付加重合性液体の液滴を供給し攪拌を行い
ながら付加重合させることによって単分散ポリマービー
ズを製造することを特徴とする単分散ポリマービーズの
製造方法。 - 【請求項２】 オリフィス板が、攪拌型重合機の中こと
に底部に配設される請求項１の方法。 - 【請求項３】 オリフィス板が、攪拌型重合機へ付加重
合性液体の液滴を供給しうる排出口を有する液滴生成装
置の中に配設される請求項１の方法。 - 【請求項４】 付加重合性液体の液滴が、付加重合性液
体をオリフィス板に通して層流性を有する付加重合性液
体の液柱を形成させ、この液柱に振動を与える事で振動
の周期と同期した液滴群として形成される請求項１の方
法。 - 【請求項５】 攪拌が０．１から２．０ｍ／ｓの翼先端
速度で行なわれる請求項１記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29457792A JP3167458B2 (ja) | 1992-11-02 | 1992-11-02 | 単分散ポリマービーズの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29457792A JP3167458B2 (ja) | 1992-11-02 | 1992-11-02 | 単分散ポリマービーズの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06145207A JPH06145207A (ja) | 1994-05-24 |
| JP3167458B2 true JP3167458B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=17809584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29457792A Expired - Fee Related JP3167458B2 (ja) | 1992-11-02 | 1992-11-02 | 単分散ポリマービーズの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3167458B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4817358B2 (ja) * | 2005-04-12 | 2011-11-16 | 株式会社ジェイエスピー | ビニル系樹脂微粒子の製造方法 |
-
1992
- 1992-11-02 JP JP29457792A patent/JP3167458B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06145207A (ja) | 1994-05-24 |
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