JP3344838B2 - 架橋高分子粒子の製造方法 - Google Patents
架橋高分子粒子の製造方法Info
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Description
びポリエステル組成物中に添加した際の分散性に優れた
架橋高分子粒子の製造方法に関する。
の用途に利用される架橋高分子粒子は、乳化重合法、シ
ード乳化重合法、分散懸濁重合法により得られる。かか
る架橋高分子粒子の利用用途として、ポリエチレンテレ
フタレートに代表されるポリエステル組成物のフィラー
用途があるが、従来の架橋高分子粒子では、かかるポリ
エステル組成物中の分散性が不十分であった。
に鑑み、鋭意検討の結果、架橋度が高く耐熱性に優れ、
単分散性に優れ、かつ特にポリエステル組成物中の分散
性に優れた架橋高分子粒子の粒径制御が容易な製造方法
を見いだし、本発明を完成するに至った。
リコールジメタクリレート、アクリル酸低級アルキル
エステルまたはメタクリル酸低級アルキルエステル、お
よびジビニルベンゼンとを含有するモノマーを水性媒
体中で重合することにより得られた平均粒径0.1〜2
μmの架橋高分子粒子を、水性媒体中、2個以上のスル
ホン酸基を有するアルキルジフェニルエーテル型アニオ
ン系界面活性剤の存在下で攪拌し、表面処理することを
特徴とする架橋高分子粒子の製造方法に存する。
は、架橋高分子粒子の原料となる重合性モノマーとして
少なくとも下記(a)〜(c)の3つの成分を用いる。 (a)エチレングリコールジメタクリレート (b)アクリル酸低級アルキルエステルまたはメタクリ
ル酸低級アルキルエステル (C)ジビニルベンゼン 架橋高分子粒子中の各成分の比率は特に制限はないが、
好ましくは下記のとおりである。
レートは、好ましくは30〜70重量%、特に好ましく
は40〜70重量%である。また、アクリル酸低級アル
キルエステルまたはメタクリル酸低級アルキルエステル
は、好ましくは2〜20重量%、特に好ましくは、5〜
10重量%、さらにジビニルベンゼンは、好ましくは2
0〜70重量%、特に好ましくは、30〜50重量%で
ある。エチレングリコールジメタクリレート量が30重
量%未満では、重合反応中に反応系内で粒子が凝集しや
すくなったり、得られる粒子のポリエステル組成物中の
分散性が不良となることがある。また、エチレングリコ
ールジメタクリレート量が70重量%を超えると、得ら
れる粒子の架橋度が低くなったり、粒径を大きくするこ
とが困難となる傾向がある。架橋高分子粒子の架橋度が
低いと耐熱性が劣り、例えばポリエステル組成物に含有
させた場合に、ポリエステル組成物中の分散性が不十分
となったり、さらに延伸によりポリエステルフィルムと
した場合に延伸応力による粒子の変形が大きくなりすぎ
て得られるフィルムの滑り性が不十分となる恐れがあ
る。
タクリル酸低級アルキルエステル量が2重量%未満で
は、粒子重合反応中に反応系内で粒子が凝集しやすくな
ったり、重合反応速度が遅くなったりすることがある。
また、アクリル酸低級アルキルエステルまたはメタクリ
ル酸低級アルキルエステル量が20重量%を超えると、
得られる粒子の架橋度が低くなったり、ポリエステル組
成物中の分散性が不良となる恐れがある。本発明におい
て、アクリル酸低級アルキルエステルまたはメタクリル
酸低級アルキルエステルとしては、特にメチルメタクリ
レートが好ましい。ジビニルベンゼン量が20重量%未
満では、得られる粒子の架橋度が低くなる傾向がある。
また、ジビニルベンゼン量が70重量%を超えると、粒
子重合反応速度が低下したり、重合反応中に反応系内で
粒子が凝集しやすくなる恐れがある。
外の重合性モノマーも1〜5%程度ならば含有してもよ
い。かかる重合性モノマーとしては、1,4−ブタンジ
オールジアクリレート、n−ブチルアクリレート、エチ
レングリコールモノメタクリレート、ネオペンチルグリ
コールジメタクリレート、スチレンなどが挙げられる。
特に1,4−ブタンジオールジアクリレートを1〜5%
混合させると、粒子重合合成時の水性媒体中の粒子分散
性が向上して好ましい。本発明で所定の粒径の架橋高分
子粒子を重合する手法としては、乳化重合法、シード乳
化重合法、分散懸濁重合法などのいずれの方法でもよ
い。本発明では、上記重合反応で得られた架橋高分子粒
子を2個以上のスルホン酸基を有するアルキルジフェニ
ルエーテル型アニオン系界面活性剤を用いて表面処理す
る。本発明で用いるアニオン系界面活性剤としては、ア
ルキルジフェニルエ−テルジスルフォン酸ナトリウム、
アルキルジフェニルエ−テルジスルフォン酸カリウムな
どが挙げられるが、特にアルキルジフェニルエ−テルジ
スルフォン酸ナトリウムが好ましい。
ーテル型アニオン系界面活性剤のアルキル基中の炭素数
は8〜18であることが好ましい。炭素数が8未満や1
8を超える場合は、表面処理しても粒子のポリエステル
組成物中の分散性が向上しない恐れがある。また、かか
るアニオン系界面活性剤の添加量としては、対粒子量と
して1〜20重量%が好ましく、特に好ましくは2〜1
0重量%である。添加量が対粒子量の1重量%未満で
は、最終的に得られる粒子をポリエステル組成物に添加
した場合にポリエステル組成物中の粒子分散性が不良と
なる傾向がある。添加量が対粒子量の20重量%を超え
ると、反応系である水性媒体内に微細な粒子が発生し、
得られる粒子の単分散性が不十分となったり、水性媒体
中の粒子の分散性が不良となる恐れがある。
定されないが、重合反応率が90%以上に達した重合反
応後期の重合混合物に対して引き続き行うか、あるいは
重合反応が完全に終了した重合混合物に対して引き続き
行うか、さらにはかかる重合混合物を水性媒体中より一
度分離した後、水性媒体中に再分散させて表面処理を行
なってもよい。表面処理の温度条件は、20〜90℃が
好ましく、特に50〜80℃が好ましい。また、表面処
理の時間は、かかるアニオン系界面活性剤を添加してか
ら攪拌を5分以上続けることが好ましい。表面処理後の
架橋高分子粒子は、エチレングリコールのスラリーとし
て保存することが好ましい。本発明の架橋高分子粒子の
平均粒径は0.1〜2μmである。平均粒径が0.1μ
m未満では、粒子重合反応中に粒子が凝集しやすくなっ
たり、さらに当該粒子をポリエステルフィルム用の添加
粒子とした場合にフィルムの滑り性が不十分であり好ま
しくない。また、2μmを超えると粒子重合反応時間が
著しく長くなり実用的でない。本発明により得られる架
橋高分子粒子は特にポリエステルフィルム用添加粒子と
して有用である。当該粒子を添加したポリエステルフィ
ルムは平坦易滑性に優れ、例えば長時間磁気テープ用の
ベースフィルムや高密度磁気記録用テ−プのベースフィ
ルムに適したものとなる。
説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、以下
の実施例によって限定されるものではない。なお、実施
例における種々の物性および特性の測定方法、定義は下
記に示すとおりである。また、実施例および比較例中
「部」とあるは「重量部」を示す。 (1)平均粒径 粒子の走査電子顕微鏡観察より粒子毎の最大径および最
小径を測定してその相加平均を粒子一個の粒径(直径)
とした。少なくとも粒子100個について粒径を測定
し、それらの相加平均を平均粒径とした。 (2)ポリエステルフィルム表面の粗大突起数 フィルム表面にアルミニウムを蒸着し、二光束干渉顕微
鏡を用いて測定した。測定波長は0.54μmで、3次
以上の干渉縞を示す突起数を測定した。なお、値はフィ
ルム表面10cm2 を測定した値で示した。ポリエステ
ル中の架橋高分子粒子の分散性が良好なほど、かかる高
次の粗大粗大突起数は少ない。
フィルムを巻き付け角135゜(θ)で接触させ、53
gの荷重を一端にかけて、1m/分の速度でこれを走行
させ、他端の抵抗力(T(g))を測定し、次式により
走行中の摩擦係数(μd)を求めた。かかる摩擦係数
(μd)値が小さいほど、フィルムの滑り性は良好であ
る。 μd=0.424・ln(T/53)
開始剤の過硫酸カリウム0.1部とアニオン系乳化剤と
してポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム0.1
5部を添加し均一に溶解させた後、メチルメタクリレ−
ト0.66部、エチレングリコールジメタクリレート
8.3部,ジビニルベンゼン3.95部および1,4ー
ブタンジオールジアクリレート0.135部の混合液を
加えた。次いで窒素ガス雰囲気下で攪拌しながら70℃
で9時間重合反応を行った。最終的な反応率は95%で
あった。引き続いて反応系温度を70℃に保ったまま、
アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸ナトリウム
(花王(株)製 商品名 ペレックスSSーH)0.4
部を添加し、さらに30分間攪拌を続け、表面処理を行
った。最終的に得られた粒子の平均粒径は0.25μm
であった。
テレフタレート100部、エチレングリコール60部お
よび酢酸マグネシウム4水塩0.09部を反応器にと
り、加熱昇温するとともにメタノールを留去してエステ
ル交換反応を行い、反応開始から4時間を要して230
℃まで昇温し、実質的にエステル交換反応を終了させ
た。次いで上記で製造した架橋高分子粒子0.1部をエ
チレングリコールスラリーとして添加し、さらにリン酸
0.03部、三酸化アンチモン0.003部、二酸化ゲ
ルマニウム0.002部を加えて重縮合反応を行い、極
限粘度0.61のポリエチレンテレフタレートを得た。
得られたポリマ−を285℃で押出機よりシート状に押
し出し、静電印加冷却法を用いて無定形シートを得た。
次いで、90℃で縦方向に4.0倍で延伸した後、テン
ターで横方向に100℃で3.5倍延伸し、次いで再
度、130℃で縦方向に1.2倍延伸し、最終的に20
0℃で熱固定し、厚み8μmのポリエチレンテレフタレ
ートフィルムを得た。
ジスルフォン酸ナトリウム(花王(株)製 商品名 ペ
レックスSSーH)0.8部を添加すること以外は、実
施例1と同様にして、平均粒径0.25μmの架橋高分
子粒子を得た。 [ポリエステルフィルムの製造]上記の架橋高分子粒子
0.1部をエチレングリコールスラリーとして添加する
こと以外は、実施例1と同様にして、架橋高分子粒子を
含有するポリエチレンテレフタレートを得、さらに厚み
8μmのフィルムを得た。
モノマーをメチルメタクリレート0.65部、エチレン
グリコールジメタクリレート6.39部、ジビニルベン
ゼン5.87部および1、4ーブタンジオールジアクリ
レート0.135部の混合液とし、全重合反応時間を1
0時間とすること以外は、実施例1と同様にして、平均
粒径0.25μmの架橋高分子粒子を得た。 [ポリエステルフィルムの製造]上記の架橋高分子粒子
0.1部をエチレングリコールスラリーとして添加する
こと以外は、実施例1と同様にして、架橋高分子粒子を
含有するポリエチレンテレフタレートを得、さらに厚み
8μmのフィルムを得た。
フェニルエーテルジスルフォン酸ナトリウムによる粒子
の表面処理を行わない以外は、実施例1と同様にして、
平均粒径0.25μmの架橋高分子粒子を得た。 [ポリエステルフィルムの製造]上記の架橋高分子粒子
0.1部をエチレングリコールスラリーとして添加する
こと以外は実施例1と同様にして、架橋高分子粒子を含
有するポリエチレンテレフタレートを得、実施例1と同
様にして、厚み8μmのフィルムを得た。
フェニルエーテルジスルフォン酸ナトリウムの代わり
に、ポリアクリル酸ナトリウム0.8部を用いる以外
は、実施例1と同様にして、平均粒径0.25μmの架
橋高分子粒子を得た。 [ポリエステルフィルムの製造]上記の架橋高分子粒子
0.1部をエチレングリコールスラリーとして添加する
こと以外は実施例1と同様にして、架橋高分子粒子を含
有するポリエチレンテレフタレートを得、実施例1と同
様にして、厚み8μmのフィルムを得た。
フェニルエーテルジスルフォン酸ナトリウムの代わり
に、アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウム0.8部
を用いる以外は、実施例1と同様にして、平均粒径0.
25μmの架橋高分子粒子を得た。 [ポリエステルフィルムの製造]上記の架橋高分子粒子
0.1部をエチレングリコールスラリーとして添加する
こと以外は実施例1と同様にして、架橋高分子粒子を含
有するポリエチレンテレフタレ−トを得、さらに実施例
1と同様にして、厚み8μmのフィルムを得た。
モノマーをメチルメタクリレ−ト7.04部、ジビニル
ベンゼン5.87部および1,4ーブタンジオールジア
クリレート0.131部の混合液とし、全重合反応時間
を7時間とすること以外は、実施例1と同様にして、平
均粒径0.25μmの架橋高分子粒子を得た。 [ポリエステルフィルムの製造]上記の架橋高分子粒子
0.1部をエチレングリコールスラリーとして添加する
こと以外は、実施例1と同様にして、架橋高分子粒子を
含有するポリエチレンテレフタレートを得、さらに厚み
8μmのフィルムを得た。以上、得られた結果をまとめ
て下記表1および2に示す。
グリコールジメタクリレート; DVB:ジビニルベン
ゼン; BGDA:1,4−ブタンジオールジアクリレ
ート
は、優れた耐熱性、単分散性を有し、例えばポリエステ
ル樹脂に添加した際の分散性にも優れ、本発明の工業的
価値は高い。
Claims (8)
- 【請求項1】 エチレングリコールジメタクリレー
ト、アクリル酸低級アルキルエステルまたはメタクリ
ル酸低級アルキルエステル、およびジビニルベンゼン
とを含有するモノマーを水性媒体中で重合することによ
り得られた平均粒径0.1〜2μmの架橋高分子粒子
を、水性媒体中、2個以上のスルホン酸基を有するアル
キルジフェニルエーテル型アニオン系界面活性剤の存在
下で攪拌し、表面処理することを特徴とする架橋高分子
粒子の製造方法。 - 【請求項2】 重合反応率が90%以上に達した架橋高
分子粒子を含有する重合混合物に対して引き続き表面処
理を行うか、あるいは重合混合物から架橋高分子粒子を
いったん分離した後、当該粒子を水性媒体中に再分散さ
せて表面処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の
架橋高分子粒子の製造方法。 - 【請求項3】 表面処理の温度が20〜90℃であり、
処理時間が5分以上であることを特徴とする請求項1ま
たは2に記載の架橋高分子粒子の製造方法。 - 【請求項4】 表面処理に用いるアルキルジフェニルエ
ーテル型アニオン系界面活性剤の量が、処理すべき架橋
高分子粒子に対して1〜20重量%であることを特徴と
する請求項1〜3のいずれかに記載の架橋高分子粒子の
製造方法。 - 【請求項5】 架橋高分子粒子が、エチレングリコール
ジメタクリレート30〜70重量%、アクリル酸低級ア
ルキルエステルまたはメタクリル酸低級アルキルエステ
ル2〜20重量%およびジビニルベンゼン20〜70重
量%から構成された重合体であることを特徴とする請求
項1〜4のいずれかに記載の架橋高分子粒子の製造方
法。 - 【請求項6】 メタクリル酸低級アルキルエステルがメ
チルメタクリレートであることを特徴とする請求項1〜
5のいずれかに記載の架橋高分子粒子の製造方法。 - 【請求項7】 表面処理に用いるアルキルジフェニルエ
ーテル型アニオン系界面活性剤のアルキル基中の炭素数
が8〜18であることを特徴とする請求項1〜6のいず
れかに記載の架橋高分子粒子の製造方法。 - 【請求項8】 架橋高分子粒子が、1、4ーブタンジオ
ールジアクリレートを1〜5重量%含有することを特徴
とする請求項1〜7のいずれかに記載の架橋高分子粒子
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21280694A JP3344838B2 (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 架橋高分子粒子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21280694A JP3344838B2 (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 架橋高分子粒子の製造方法 |
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JPH0873513A JPH0873513A (ja) | 1996-03-19 |
JP3344838B2 true JP3344838B2 (ja) | 2002-11-18 |
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ID=16628684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
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---|---|---|---|---|
JP3827992B2 (ja) * | 2001-11-07 | 2006-09-27 | 花王株式会社 | 粒子及びその製法 |
-
1994
- 1994-09-06 JP JP21280694A patent/JP3344838B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH0873513A (ja) | 1996-03-19 |
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