JPH04224803A - ポリマー粒子の調製 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】この発明はポリマー粒子の調製、とりわけ
小嚢をもつコアー/シェルポリマー粒子に関する。
小嚢をもつコアー/シェルポリマー粒子に関する。
【0002】
【従来の技術】これまで単数又は複数の空隙を含むポリ
マー粒子は被覆組成物及びその他の製品における不透明
化剤としての用途で知られていた。このような不透明化
剤は、酸基を含むイオン性コアーとそのコアーの周りの
外装ポリマーからなる粒子のシーケンシャル乳化重合に
よりつくることができた。このようなコアー/シェルポ
リマーは熱い塩基水溶液中で膨張させて、その粒子がま
だ水性の分散物形態にある時には水で充された空隙を含
む粒子を生成することができる。乾燥によってその空隙
は空気で充され、このようにして粒子の不透明化性が高
められるであろう。
マー粒子は被覆組成物及びその他の製品における不透明
化剤としての用途で知られていた。このような不透明化
剤は、酸基を含むイオン性コアーとそのコアーの周りの
外装ポリマーからなる粒子のシーケンシャル乳化重合に
よりつくることができた。このようなコアー/シェルポ
リマーは熱い塩基水溶液中で膨張させて、その粒子がま
だ水性の分散物形態にある時には水で充された空隙を含
む粒子を生成することができる。乾燥によってその空隙
は空気で充され、このようにして粒子の不透明化性が高
められるであろう。
【0003】有用である一方、このような生成物はこの
発明の生成物により克服されるいくつかの欠点をもつ。 とりわけ、最も望ましい水準から低下した不透明性は外
装によるコアーのカプセル化が理想的でないことに伴う
と信じられ、その場合粒子がついで膨張して単数又は複
数の小嚢をつくるときにシェルの破裂を起しがちであっ
た。
発明の生成物により克服されるいくつかの欠点をもつ。 とりわけ、最も望ましい水準から低下した不透明性は外
装によるコアーのカプセル化が理想的でないことに伴う
と信じられ、その場合粒子がついで膨張して単数又は複
数の小嚢をつくるときにシェルの破裂を起しがちであっ
た。
【0004】この発明により我々は前述の未膨張のコア
ー/シェル粒子のコアーが外装の中心に適切に位置し、
そのため膨張ステップ間の粒子の望ましくない破裂が顕
著に減少することを確実にする方法を考案した。
ー/シェル粒子のコアーが外装の中心に適切に位置し、
そのため膨張ステップ間の粒子の望ましくない破裂が顕
著に減少することを確実にする方法を考案した。
【0005】前述のタイプの製品のもうひとつの欠点は
ポリマーエマルションをベースとしそしてそのような粒
子を不透明化剤として含む被覆が不十分な光沢をもつ傾
向である。この発明は実質的に破裂していない膨張空隙
を含む粒子をつくり、その使用が水性被覆の光沢に悪い
影響を及ぼさない方法を開示する。
ポリマーエマルションをベースとしそしてそのような粒
子を不透明化剤として含む被覆が不十分な光沢をもつ傾
向である。この発明は実質的に破裂していない膨張空隙
を含む粒子をつくり、その使用が水性被覆の光沢に悪い
影響を及ぼさない方法を開示する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】明らかにコアーの中心
化とそれをペイントに使用した時に光沢が改良されたコ
アー/シェルポリマー粒子に対する必要性がある。
化とそれをペイントに使用した時に光沢が改良されたコ
アー/シェルポリマー粒子に対する必要性がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明による小嚢をも
つコアー/シェル粒子を製造するプロセスは以下を含む
。
つコアー/シェル粒子を製造するプロセスは以下を含む
。
【0008】酸官能基をもつ少くともひとつのエチレン
性不飽和モノマーの水性エマルションを形成し、その不
飽和モノマーを重合してポリマーのコアー粒子を形成し
、
性不飽和モノマーの水性エマルションを形成し、その不
飽和モノマーを重合してポリマーのコアー粒子を形成し
、
【0009】そのコアー粒子と、非イオンモノエチレン
性不飽和芳香族モノマーと共重合性極性モノマーとのモ
ノマー混合物であって、その共重合性極性モノマーがモ
ノマー混合物の総重量の少くとも15重量%でありそし
て水への溶解度が20℃において少くとも1重量%であ
るモノマー混合物、との水性分散物を形成し、
性不飽和芳香族モノマーと共重合性極性モノマーとのモ
ノマー混合物であって、その共重合性極性モノマーがモ
ノマー混合物の総重量の少くとも15重量%でありそし
て水への溶解度が20℃において少くとも1重量%であ
るモノマー混合物、との水性分散物を形成し、
【001
0】前述のモノマー混合物を重合して前述のコアー粒子
上に第一シェルを形成し、第一シェルをもつそのコアー
粒子の水性分散物に対し、水への溶解度が20℃におい
て1重量%未満である非イオンモノマーを更に加えてそ
の追加のモノマーを重合して前述の粒子の上に第二シェ
ルを形成し、
0】前述のモノマー混合物を重合して前述のコアー粒子
上に第一シェルを形成し、第一シェルをもつそのコアー
粒子の水性分散物に対し、水への溶解度が20℃におい
て1重量%未満である非イオンモノマーを更に加えてそ
の追加のモノマーを重合して前述の粒子の上に第二シェ
ルを形成し、
【0011】そのようにして得られたコアー/シェル粒
子を不揮発性固定化ないし永久的(fixed or
permanent)塩基と混合してコアーを膨張
させてその中に1又はそれより多い小嚢をつくる。
子を不揮発性固定化ないし永久的(fixed or
permanent)塩基と混合してコアーを膨張
させてその中に1又はそれより多い小嚢をつくる。
【0012】この発明のプロセスの生成物は粒子が少し
しか破裂していないので、第一の中間シェル層を省いた
同様のプロセスによりつくられたものより良い不透明化
剤である。ラテックスペイントに不透明化剤として使わ
れる時は、得られた乾燥組成物は第二の外側シェル層を
省いた同様のプロセスによりつくられた製品よりよい光
沢をもつ。
しか破裂していないので、第一の中間シェル層を省いた
同様のプロセスによりつくられたものより良い不透明化
剤である。ラテックスペイントに不透明化剤として使わ
れる時は、得られた乾燥組成物は第二の外側シェル層を
省いた同様のプロセスによりつくられた製品よりよい光
沢をもつ。
【0013】
3、
コアー粒子製造は通常水性媒質中におけるシーケンシャ
ル乳化重合によりなされる。この発明の最も好ましい実
施態様において、水に分散した予め形成されたラテック
ス又は“シード”ポリマーの粒子は、所望のモノマーの
重合によりそれらの予め形成された粒子の上に1又はそ
れより多いポリマーが逐次形成されてそのサイズが増加
する。
ル乳化重合によりなされる。この発明の最も好ましい実
施態様において、水に分散した予め形成されたラテック
ス又は“シード”ポリマーの粒子は、所望のモノマーの
重合によりそれらの予め形成された粒子の上に1又はそ
れより多いポリマーが逐次形成されてそのサイズが増加
する。
【0014】これらの逐次重合段階においては、後の段
階のポリマーがこれらの予め形成された粒子の上にデポ
ジットしそして新らしい粒子を形成しないことを確実に
する注意が必要で、そうしなければ前の段階でつくられ
たこれらポリマー粒子の中に付着されない。
階のポリマーがこれらの予め形成された粒子の上にデポ
ジットしそして新らしい粒子を形成しないことを確実に
する注意が必要で、そうしなければ前の段階でつくられ
たこれらポリマー粒子の中に付着されない。
【0015】この発明の方法は、第二の又は後の重合段
階が予め形成された粒子の上にデポジットしない生成物
をつくる“新規生成”粒子の形成を防ぐのに有効である
。シーケンシャル重合プロセスのすべての段階における
分散ポリマーの粒子サイズ分布の測定が、つくられた粒
子の望ましいカプセル化が実際に起ったことを保証する
。
階が予め形成された粒子の上にデポジットしない生成物
をつくる“新規生成”粒子の形成を防ぐのに有効である
。シーケンシャル重合プロセスのすべての段階における
分散ポリマーの粒子サイズ分布の測定が、つくられた粒
子の望ましいカプセル化が実際に起ったことを保証する
。
【0016】粒子サイズ分布はJ.D.Hildret
h及びD.PattersonによりJ.Doc.Dy
ers Color.,80,474(1960)に
記載のようなジスク遠心分離機の使用により、容易にし
かも信頼性をもって測定される。シーケンシャル乳化重
合及び粒子の膨張のコースに従う手順はCooperA
.A.,Devon MS及びRudin A.に
よりJournal ofCoatings Te
chnology,vol.61,No.769 p
p239−244,1989に記載されている。
h及びD.PattersonによりJ.Doc.Dy
ers Color.,80,474(1960)に
記載のようなジスク遠心分離機の使用により、容易にし
かも信頼性をもって測定される。シーケンシャル乳化重
合及び粒子の膨張のコースに従う手順はCooperA
.A.,Devon MS及びRudin A.に
よりJournal ofCoatings Te
chnology,vol.61,No.769 p
p239−244,1989に記載されている。
【0017】コアーポリマーは炭素−炭素二重結合及び
カルボン酸基を含む1又はそれより多いエチレン性不飽
和モノマーの水性乳化重合によりつくることができる。 そのようなモノマーにおける炭素−炭素二重結合は2個
の水素をもつ炭素原子であることが好ましいが必須では
ない。このようなモノマーは一般的に、二重結合の2つ
の炭素が水素以外の置換体と結合している相当する酸性
モノマーより重合においてより反応性である。
カルボン酸基を含む1又はそれより多いエチレン性不飽
和モノマーの水性乳化重合によりつくることができる。 そのようなモノマーにおける炭素−炭素二重結合は2個
の水素をもつ炭素原子であることが好ましいが必須では
ない。このようなモノマーは一般的に、二重結合の2つ
の炭素が水素以外の置換体と結合している相当する酸性
モノマーより重合においてより反応性である。
【0018】好ましい酸性モノマーはアクリル酸、メタ
クリル酸、イタコン酸、アコニット酸、マレイン酸又は
その無水物、フマル酸、クロトン酸、上記二塩基酸のモ
ノエステル等を含む。メタクリル酸はこの発明において
好ましい酸成分である。コアーポリマーは1又はそれよ
り多いこのような酸性モノマーの重合によりつくること
ができる。しかし好ましい実施態様においては、酸性モ
ノマー又はそれらの混合物は、イオン化基を含まない1
又はそれより多いエチレン性不飽和モノマーと共重合さ
れる。
クリル酸、イタコン酸、アコニット酸、マレイン酸又は
その無水物、フマル酸、クロトン酸、上記二塩基酸のモ
ノエステル等を含む。メタクリル酸はこの発明において
好ましい酸成分である。コアーポリマーは1又はそれよ
り多いこのような酸性モノマーの重合によりつくること
ができる。しかし好ましい実施態様においては、酸性モ
ノマー又はそれらの混合物は、イオン化基を含まない1
又はそれより多いエチレン性不飽和モノマーと共重合さ
れる。
【0019】このようなエチレン性不飽和モノマーの例
はメタクリル酸メチル、スチレン、ビニルトルエン、ア
ルファ−メチルスチレン、エチレン、酢酸ビニル、塩化
ビニル、アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、
メタクリル又はアクリル酸の各種アルキル又はアルケニ
ルエステル、ビニルアルコールの各種アルキルエステル
等である。重量で少くとも10%そして好ましくは少く
とも20%の酸含有モノマーを含むコアーポリマーは、
一般的にこの発明においてとりわけ有用である。
はメタクリル酸メチル、スチレン、ビニルトルエン、ア
ルファ−メチルスチレン、エチレン、酢酸ビニル、塩化
ビニル、アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、
メタクリル又はアクリル酸の各種アルキル又はアルケニ
ルエステル、ビニルアルコールの各種アルキルエステル
等である。重量で少くとも10%そして好ましくは少く
とも20%の酸含有モノマーを含むコアーポリマーは、
一般的にこの発明においてとりわけ有用である。
【0020】任意であるが好ましいこの発明のコアー/
シェルをつくるプロセスにおいては、乳化重合シーケン
スにおける最初の段階はいわゆるシードラテックスをつ
くることで、それはコアーポリマー粒子の次の成長の核
を提供する。シードラテックスのポリマーは酸性ビニル
モノマーを含むことができるが、これはこの発明の目的
に対し必須ではない。シードラテックスの粒子サイズは
好ましくは100ナノメートル以下である。
シェルをつくるプロセスにおいては、乳化重合シーケン
スにおける最初の段階はいわゆるシードラテックスをつ
くることで、それはコアーポリマー粒子の次の成長の核
を提供する。シードラテックスのポリマーは酸性ビニル
モノマーを含むことができるが、これはこの発明の目的
に対し必須ではない。シードラテックスの粒子サイズは
好ましくは100ナノメートル以下である。
【0021】酸含有コアーポリマー粒子は、一段階又は
多段階のいずれでつくられるにしても、通常100から
1000ナノメートルの、好ましくは100から500
ナノメートルの粒子サイズをもつ。これらの寸法は膨張
状態におけるラテックス粒子のサイズを指す。
多段階のいずれでつくられるにしても、通常100から
1000ナノメートルの、好ましくは100から500
ナノメートルの粒子サイズをもつ。これらの寸法は膨張
状態におけるラテックス粒子のサイズを指す。
【0022】この発明のプロセスで述べるように、コア
ー粒子はついでモノマーを含む水性分散物を形成して第
一シェルを形づくる。そのシェルは非イオンモノエチレ
ン性不飽和芳香族モノマー及び20℃の水に少くとも1
重量%の溶解度をもつ共重合性モノマーとから形成され
る。その共重合性モノマーは又モノマー混合物の総重量
の少くとも15重量%の量で存在すべきである。好まし
くはそのモノマー群は、シェルが形成後に酸基をもたな
いように遊離酸基を有しない。
ー粒子はついでモノマーを含む水性分散物を形成して第
一シェルを形づくる。そのシェルは非イオンモノエチレ
ン性不飽和芳香族モノマー及び20℃の水に少くとも1
重量%の溶解度をもつ共重合性モノマーとから形成され
る。その共重合性モノマーは又モノマー混合物の総重量
の少くとも15重量%の量で存在すべきである。好まし
くはそのモノマー群は、シェルが形成後に酸基をもたな
いように遊離酸基を有しない。
【0023】フェニル又は他の芳香族基が炭素−炭素二
重結合の炭素原子のひとつに結合するこれらの非イオン
モノエチレン性置換モノマーの例はスチレン、アルファ
−メチルスチレン、ビニルトルエン、アルファ−メチル
スチレン及びビニルトルエンの環置換誘導体スチレン及
びそれらの混合物である。
重結合の炭素原子のひとつに結合するこれらの非イオン
モノエチレン性置換モノマーの例はスチレン、アルファ
−メチルスチレン、ビニルトルエン、アルファ−メチル
スチレン及びビニルトルエンの環置換誘導体スチレン及
びそれらの混合物である。
【0024】共重合性モノマーは水に少くとも1%の溶
解度をもつものから選ばれ、そのような例はメタクリル
酸メチル、アクリロニトリル及びメタクリルアミドであ
る。メタクリル酸メチルが好ましい。その共重合性モノ
マーの量は全モノマー混合物の合計重量の少くとも15
重量%で、通常は25%から80%である。スチレン型
モノマー、即ち非イオンモノエチレン性置換モノマーの
量は通常全モノマー混合物の20重量%より多く、好ま
しくは40から85重量%である。
解度をもつものから選ばれ、そのような例はメタクリル
酸メチル、アクリロニトリル及びメタクリルアミドであ
る。メタクリル酸メチルが好ましい。その共重合性モノ
マーの量は全モノマー混合物の合計重量の少くとも15
重量%で、通常は25%から80%である。スチレン型
モノマー、即ち非イオンモノエチレン性置換モノマーの
量は通常全モノマー混合物の20重量%より多く、好ま
しくは40から85重量%である。
【0025】モノマー混合物は又いわゆる“ソフト”モ
ノマー又はいわゆる“ハード”モノマー即ちスチレン型
をもつモノマー群を含むことにより第一シェルの軟化温
度を下げることもでき、そしてそれにより次の膨張を容
易にする。
ノマー又はいわゆる“ハード”モノマー即ちスチレン型
をもつモノマー群を含むことにより第一シェルの軟化温
度を下げることもでき、そしてそれにより次の膨張を容
易にする。
【0026】ソフトモノマーの具体的な例はアクリル酸
ブチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソブチル、各
種エチルヘキシルアクリレート、ブタジエン、イソプレ
ン、メタクリル酸ラウリル及び同様のアクリル及びメタ
クリル酸の長鎖エステル及びそれらの組み合わせを含む
。マレイン酸ジブチルも又使われる。アクリル酸ブチル
は好ましい。このようなソフトモノマーの量は個々の所
望の軟化温度により変るが通常その量はモノマー混合物
の重量の少くとも2重量%である。
ブチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソブチル、各
種エチルヘキシルアクリレート、ブタジエン、イソプレ
ン、メタクリル酸ラウリル及び同様のアクリル及びメタ
クリル酸の長鎖エステル及びそれらの組み合わせを含む
。マレイン酸ジブチルも又使われる。アクリル酸ブチル
は好ましい。このようなソフトモノマーの量は個々の所
望の軟化温度により変るが通常その量はモノマー混合物
の重量の少くとも2重量%である。
【0027】外装ポリマーの軟化温度の有用な数値はガ
ラスからゴム転移(glass to rubbe
r transition)温度であり、ここではT
gとして示される。Tgは当業界周知の各種方法により
測定することができる。このような方法は、Alfre
d Rudin 著、Aeademic Pre
ss 1982年発行の“Element of
Polymer Science and E
ngineering”のようなポリマー科学の教科書
にまとめられている。
ラスからゴム転移(glass to rubbe
r transition)温度であり、ここではT
gとして示される。Tgは当業界周知の各種方法により
測定することができる。このような方法は、Alfre
d Rudin 著、Aeademic Pre
ss 1982年発行の“Element of
Polymer Science and E
ngineering”のようなポリマー科学の教科書
にまとめられている。
【0028】共重合体のTgは次式により近似すること
ができる。
ができる。
【数1】
式中Tgは共重合体のガラスからゴム転移温度で、Tg
a 及びTgb はモノマーa及びモノマーbのホモポ
リマーに対するTg値で、そのモノマーはコモノマー混
合物中にそれぞれWa 及びWb の重量分率で存在す
る。この発明に使われる外装ポリマーのTgは室温以上
であるべきで、そして好ましくは60℃から100℃の
範囲内である。
a 及びTgb はモノマーa及びモノマーbのホモポ
リマーに対するTg値で、そのモノマーはコモノマー混
合物中にそれぞれWa 及びWb の重量分率で存在す
る。この発明に使われる外装ポリマーのTgは室温以上
であるべきで、そして好ましくは60℃から100℃の
範囲内である。
【0029】この発明に含まれる重合反応は通常の乳化
重合に採用されるのと大体において同じ開始剤により開
始される。このようなプロセスに共通するように、好ま
しくは水溶性開始剤が使われる。例はレドックス系を形
成する還元剤をもつ、第三ブチルヒドロペルオキシド、
水素ペルオキシド、硫酸ペルオキソアルカリ金属(ナト
リウム、カリウム又はリチウム)又はアンモニウム、又
はそのような開始剤の混合物である。
重合に採用されるのと大体において同じ開始剤により開
始される。このようなプロセスに共通するように、好ま
しくは水溶性開始剤が使われる。例はレドックス系を形
成する還元剤をもつ、第三ブチルヒドロペルオキシド、
水素ペルオキシド、硫酸ペルオキソアルカリ金属(ナト
リウム、カリウム又はリチウム)又はアンモニウム、又
はそのような開始剤の混合物である。
【0030】還元剤の例はアルカリ金属又はアンモニウ
ムの二亜硫酸塩、亜二チオン酸塩又はチオ硫酸塩、又は
ナトリウムホルムアルデビスルホキシル酸塩、又は鉄、
クローム、銅等のような各種金属イオンで、それらは複
数の原子価状態で存在することができる。開始剤の濃度
は重合に使われるモノマーの0.01から約2重量%で
あり得、そしてほぼ同じ範囲の還元剤をレドックス系に
使うことができる。
ムの二亜硫酸塩、亜二チオン酸塩又はチオ硫酸塩、又は
ナトリウムホルムアルデビスルホキシル酸塩、又は鉄、
クローム、銅等のような各種金属イオンで、それらは複
数の原子価状態で存在することができる。開始剤の濃度
は重合に使われるモノマーの0.01から約2重量%で
あり得、そしてほぼ同じ範囲の還元剤をレドックス系に
使うことができる。
【0031】いずれの重合ステップにおいても形成され
るポリマーの分子量分布は、メルカプタン、メルカプト
エタノール、エタノールアミン、四塩化炭素、四臭化炭
素又はメルカプトプロピオン酸イソオクチルのような遊
離ラジカル連鎖移動剤の使用を通して制御することがで
きる。
るポリマーの分子量分布は、メルカプタン、メルカプト
エタノール、エタノールアミン、四塩化炭素、四臭化炭
素又はメルカプトプロピオン酸イソオクチルのような遊
離ラジカル連鎖移動剤の使用を通して制御することがで
きる。
【0032】非イオン又はアニオン乳化剤が単独で又は
一緒に使うことができる。最終ラテックスにおいては、
アニオン界面活性剤及び非イオン界面活性剤の両者を与
えることがモノマー(群)の最良の重合のために好まし
い。混合界面活性剤の選択は、開始剤及び重合温度の適
当な選定と共に安定なラテックスの製造及びその存在が
ラテックス製品を不良にする残留モノマーを実質的に完
全になくすことを容易にする。好適なアニオン界面活性
剤はナトリウムドデシルベンゼンスルホネート等を含む
。好適な非イオン界面活性剤は、当業界周知の、アルキ
ル基がノニル、オクチル、デシル又は同様の物質である
エトキシル化アルキルフェノールを含む。
一緒に使うことができる。最終ラテックスにおいては、
アニオン界面活性剤及び非イオン界面活性剤の両者を与
えることがモノマー(群)の最良の重合のために好まし
い。混合界面活性剤の選択は、開始剤及び重合温度の適
当な選定と共に安定なラテックスの製造及びその存在が
ラテックス製品を不良にする残留モノマーを実質的に完
全になくすことを容易にする。好適なアニオン界面活性
剤はナトリウムドデシルベンゼンスルホネート等を含む
。好適な非イオン界面活性剤は、当業界周知の、アルキ
ル基がノニル、オクチル、デシル又は同様の物質である
エトキシル化アルキルフェノールを含む。
【0033】第一シェル形成後、そのコアー/シェル粒
子の上に第二シェルが重合される。これは第一シェルの
重合完結後直ちになされることが好ましい。
子の上に第二シェルが重合される。これは第一シェルの
重合完結後直ちになされることが好ましい。
【0034】第二シェル又は外側シェルは、第一シェル
をもつコアー/シェル粒子と20℃の水に1重量%未満
の溶解度をもつモノマーとの水性分散物を形成すること
により形成される。これらのモノマーは、第一シェルを
形成するのに使われた前述の非イオンモノエチレン性芳
香族置換モノマーから通常選ばれるであろう。好ましく
はそのモノマーはスチレン又はスチレンタイプでそして
モノマー又はモノマー混合物は酸基を有しない。
をもつコアー/シェル粒子と20℃の水に1重量%未満
の溶解度をもつモノマーとの水性分散物を形成すること
により形成される。これらのモノマーは、第一シェルを
形成するのに使われた前述の非イオンモノエチレン性芳
香族置換モノマーから通常選ばれるであろう。好ましく
はそのモノマーはスチレン又はスチレンタイプでそして
モノマー又はモノマー混合物は酸基を有しない。
【0035】又そこではスチレン又はスチレンタイプの
モノマーと、ここで前に述べられたモノマーから選ばれ
たいわゆる“ソフト”モノマーの一定量、好ましくは少
くともモノマー混合物の2重量%の量とが重合すること
もできる。第二シェルを形成するのに使われるモノマー
混合物は、20℃の水に少くとも1重量%の溶解度をも
つそれとしてここに記載されたモノマーを有しないこと
が好ましい。
モノマーと、ここで前に述べられたモノマーから選ばれ
たいわゆる“ソフト”モノマーの一定量、好ましくは少
くともモノマー混合物の2重量%の量とが重合すること
もできる。第二シェルを形成するのに使われるモノマー
混合物は、20℃の水に少くとも1重量%の溶解度をも
つそれとしてここに記載されたモノマーを有しないこと
が好ましい。
【0036】通常第二シェルを形成するモノマーは水性
分散物に添加され、第一シェルを形成するそれらに連続
して加えられ、好ましくは第一と第二の添加の時間差は
ゼロであるかせいぜい極めて短い間隔の時間である。
分散物に添加され、第一シェルを形成するそれらに連続
して加えられ、好ましくは第一と第二の添加の時間差は
ゼロであるかせいぜい極めて短い間隔の時間である。
【0037】第二シェルの重合後、未膨張コアー/シェ
ル粒子は約150から4000ナノメートルの、そして
好ましくは200から2000ナノメートルのサイズを
もって得られる。未膨張コアー/シェル粒子はついで加
熱されて粒子が膨張し、1又はそれより多い空隙又は小
嚢を粒子の中に導入する。
ル粒子は約150から4000ナノメートルの、そして
好ましくは200から2000ナノメートルのサイズを
もって得られる。未膨張コアー/シェル粒子はついで加
熱されて粒子が膨張し、1又はそれより多い空隙又は小
嚢を粒子の中に導入する。
【0038】コアー/シェル粒子の膨張は非揮発性固定
化ないしは永久的(fixed or perma
nent)塩基を通しておこなわれる。通常膨張は高温
、例えば50℃から120℃、より好ましくは85℃か
ら100℃において、アルカリ金属水酸化物、二カルボ
ン酸塩又はその他同様の塩基のような無機塩基を用いて
おこなわれる。水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムは
塩基として使うのに極めて好適である。要望により、膨
張は加圧下でおこなうこともできる。任意にその粒子の
上に膨張ステップ後に追加の硬質シェルを重合させるこ
とができる。
化ないしは永久的(fixed or perma
nent)塩基を通しておこなわれる。通常膨張は高温
、例えば50℃から120℃、より好ましくは85℃か
ら100℃において、アルカリ金属水酸化物、二カルボ
ン酸塩又はその他同様の塩基のような無機塩基を用いて
おこなわれる。水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムは
塩基として使うのに極めて好適である。要望により、膨
張は加圧下でおこなうこともできる。任意にその粒子の
上に膨張ステップ後に追加の硬質シェルを重合させるこ
とができる。
【0039】膨張したコアー/シェル粒子はその粒子が
水性分散物の形態にあるときは水で充されている空隙を
含んでいる。乾燥により空隙は空気で充されるようにな
り、このようにして粒子に不透明化性が与えられる。
水性分散物の形態にあるときは水で充されている空隙を
含んでいる。乾燥により空隙は空気で充されるようにな
り、このようにして粒子に不透明化性が与えられる。
【0040】この粒子はペイント系、プラスチック組成
物、その他多くの不透明性が重要な考慮事項であるよう
な広範な各種用途に使用可能である。この発明は以下の
実施例で説明される。
物、その他多くの不透明性が重要な考慮事項であるよう
な広範な各種用途に使用可能である。この発明は以下の
実施例で説明される。
【0041】
実施例1(比較例)
(a) シードポリマーの乳化重合
水
1018.0 g アニオン界面活性剤
(Alcolac Inc.DS−10)
6.05g ペルオキソ硫酸アンモニ
ウム開始剤
3.35g t−ブチルヒドロペルオキ
シド
0.31g ナトリウムホルムアルデ
ヒドスルホキシル酸塩 0
.21gモノマーエマルション: 水
298.5 g アクリル酸ブチル
466.4 g メタ
クリル酸メチル
386.4 g
メタクリル酸
44.9 g アニオン界面活性剤(Alc
olac Inc.DS−10)
0.6 g5リットルのステンレス鋼反応器中に水
と開始剤が85℃でかき混ぜられながら合わされた。モ
ノマーエマルションが5g/分で加えられた。モノマー
添加完了後35分に、シードポリマー粒子のエマルショ
ンが40℃まで冷却され200メッシュスクリーンを通
してろ過された。
1018.0 g アニオン界面活性剤
(Alcolac Inc.DS−10)
6.05g ペルオキソ硫酸アンモニ
ウム開始剤
3.35g t−ブチルヒドロペルオキ
シド
0.31g ナトリウムホルムアルデ
ヒドスルホキシル酸塩 0
.21gモノマーエマルション: 水
298.5 g アクリル酸ブチル
466.4 g メタ
クリル酸メチル
386.4 g
メタクリル酸
44.9 g アニオン界面活性剤(Alc
olac Inc.DS−10)
0.6 g5リットルのステンレス鋼反応器中に水
と開始剤が85℃でかき混ぜられながら合わされた。モ
ノマーエマルションが5g/分で加えられた。モノマー
添加完了後35分に、シードポリマー粒子のエマルショ
ンが40℃まで冷却され200メッシュスクリーンを通
してろ過された。
【0042】
(b) コアーポリマーの乳化重合
水
43.6 g ペルオキソ硫酸
アンモニウム開始剤
1.3 g シードポリマー
エマルション
22.0 gモノマーエマルショ
ン: 水
72.5 g メタクリル酸メ
チル
96.6 g メ
タクリル酸
35.
17g アクリル酸ブチル
43.5 g アニオン界面活性剤(S
iponate DS−10) 0.3
g1リットル反応器中に水、開始剤及びシードポリマ
ーが85℃でかき混ぜられながら合わされた。モノマー
エマルションが1.2g/分で加えられた。モノマー添
加完了30分後に0.2gのペルオキソ硫酸アンモニウ
ムが反応器に加えられた。反応温度は85℃に保たれた
。コアーポリマー粒子のエマルションは35℃まで冷却
され200メッシュスクリーンを通してろ過された。数
量平均粒子サイズが170nmと測定された。
43.6 g ペルオキソ硫酸
アンモニウム開始剤
1.3 g シードポリマー
エマルション
22.0 gモノマーエマルショ
ン: 水
72.5 g メタクリル酸メ
チル
96.6 g メ
タクリル酸
35.
17g アクリル酸ブチル
43.5 g アニオン界面活性剤(S
iponate DS−10) 0.3
g1リットル反応器中に水、開始剤及びシードポリマ
ーが85℃でかき混ぜられながら合わされた。モノマー
エマルションが1.2g/分で加えられた。モノマー添
加完了30分後に0.2gのペルオキソ硫酸アンモニウ
ムが反応器に加えられた。反応温度は85℃に保たれた
。コアーポリマー粒子のエマルションは35℃まで冷却
され200メッシュスクリーンを通してろ過された。数
量平均粒子サイズが170nmと測定された。
【0043】
(c) コアー/シェルポリマーの乳化重合
水
180.0 g ペルオキソ硫酸アンモニウ
ム開始剤
1.4 g コアーポリマーエマルショ
ン
104.0 gモノマーエマルション: 水
70.0 g メタクリル酸メ
チル
100.0 g スチ
レン
142.
0 g アクリル酸ブチル
13.0 g アニオン界面活性剤(
Siponate DS−10) 0.8
g 非イオン界面活性剤(Alkasurf
NP−40) 2.4 g1リットル
のガラス反応器に、水、開始剤及びコアーポリマーが8
4℃でかき混ぜられながら合わされた。モノマーエマル
ションが0.85g/分で加えられた。モノマー添加完
了1時間後にコアー/シェル粒子のエマルションは35
℃まで冷却され200メッシュスクリーンを通してろ過
された。
水
180.0 g ペルオキソ硫酸アンモニウ
ム開始剤
1.4 g コアーポリマーエマルショ
ン
104.0 gモノマーエマルション: 水
70.0 g メタクリル酸メ
チル
100.0 g スチ
レン
142.
0 g アクリル酸ブチル
13.0 g アニオン界面活性剤(
Siponate DS−10) 0.8
g 非イオン界面活性剤(Alkasurf
NP−40) 2.4 g1リットル
のガラス反応器に、水、開始剤及びコアーポリマーが8
4℃でかき混ぜられながら合わされた。モノマーエマル
ションが0.85g/分で加えられた。モノマー添加完
了1時間後にコアー/シェル粒子のエマルションは35
℃まで冷却され200メッシュスクリーンを通してろ過
された。
【0044】
(d) コアー/シェル粒子の水酸化ナトリウム処理
水
13.0 ml コアー/シェ
ルエマルション
180.0 g アニオン石
鹸(Dowfax 2A1)
0.9 g 10%水酸化
ナトリウム水溶液
13.0 gアニオン石鹸及びコ
アー/シェルエマルションに水酸化ナトリウム水溶液が
1時間に亘り88℃で加えられ、ついで35℃まで冷却
された。NaOH処理粒子の数量平均粒子サイズは46
9nmであった。
水
13.0 ml コアー/シェ
ルエマルション
180.0 g アニオン石
鹸(Dowfax 2A1)
0.9 g 10%水酸化
ナトリウム水溶液
13.0 gアニオン石鹸及びコ
アー/シェルエマルションに水酸化ナトリウム水溶液が
1時間に亘り88℃で加えられ、ついで35℃まで冷却
された。NaOH処理粒子の数量平均粒子サイズは46
9nmであった。
【0045】
実施例2(比較例)
(a) シードポリマーの乳化重合
水
1018.0 g アニオン界面活性剤
(Alcolac Inc.DS−10)
6.05g ペルオキソ硫酸アンモニ
ウム開始剤
3.35g t−ブチルヒドロペルオキ
シド
0.31g ナトリウムホルムアルデ
ヒドスルホキシル酸塩 0
.21gモノマーエマルション: 水
298.5 g アクリル酸ブチル
466.4 g メタ
クリル酸メチル
386.4 g
メタクリル酸
44.9 g アニオン界面活性剤(Alc
olac Inc.DS−10)
0.6 g5リットルのステンレス鋼反応器に水及
び開始剤が85℃でかき混ぜられながら合わされた。モ
ノマーエマルションが5g/分で加えられた。モノマー
添加完了35分後にシードポリマー粒子のエマルション
は40℃まで冷却されそして200メッシュスクリーン
を通してろ過された。
1018.0 g アニオン界面活性剤
(Alcolac Inc.DS−10)
6.05g ペルオキソ硫酸アンモニ
ウム開始剤
3.35g t−ブチルヒドロペルオキ
シド
0.31g ナトリウムホルムアルデ
ヒドスルホキシル酸塩 0
.21gモノマーエマルション: 水
298.5 g アクリル酸ブチル
466.4 g メタ
クリル酸メチル
386.4 g
メタクリル酸
44.9 g アニオン界面活性剤(Alc
olac Inc.DS−10)
0.6 g5リットルのステンレス鋼反応器に水及
び開始剤が85℃でかき混ぜられながら合わされた。モ
ノマーエマルションが5g/分で加えられた。モノマー
添加完了35分後にシードポリマー粒子のエマルション
は40℃まで冷却されそして200メッシュスクリーン
を通してろ過された。
【0046】
(b) コアーポリマーの乳化重合
水
2582.0 g ペルオキソ硫酸アン
モニウム開始剤
7.7 g シードポリマーエマ
ルション
131.4 gモノマーエマルション: 水
429.3 g メタクリル酸メチ
ル
572.0 g メタク
リル酸
450.0
g アクリル酸ブチル
2
57.6 g アニオン界面活性剤(Sipo
nate DS−10) 1.78g5リ
ットルのステンレス鋼反応器に、水、開始剤、及びシー
ドポリマーが83℃でかき混ぜられながら合わされた。 モノマーエマルションが5g/分で加えられた。モノマ
ー添加完了30分後に0.6gのt−ブチルヒドロペル
オキシドと0.41gのナトリウムホルムアルデヒドス
ルホキシル酸塩とが反応器に加えられた。反応器温度は
83℃に保持された。コアーポリマー粒子のエマルショ
ンは40℃まで冷却されそして200メッシュスクリー
ンを通してろ過された。数量平均粒子サイズが160n
mと測定された。
2582.0 g ペルオキソ硫酸アン
モニウム開始剤
7.7 g シードポリマーエマ
ルション
131.4 gモノマーエマルション: 水
429.3 g メタクリル酸メチ
ル
572.0 g メタク
リル酸
450.0
g アクリル酸ブチル
2
57.6 g アニオン界面活性剤(Sipo
nate DS−10) 1.78g5リ
ットルのステンレス鋼反応器に、水、開始剤、及びシー
ドポリマーが83℃でかき混ぜられながら合わされた。 モノマーエマルションが5g/分で加えられた。モノマ
ー添加完了30分後に0.6gのt−ブチルヒドロペル
オキシドと0.41gのナトリウムホルムアルデヒドス
ルホキシル酸塩とが反応器に加えられた。反応器温度は
83℃に保持された。コアーポリマー粒子のエマルショ
ンは40℃まで冷却されそして200メッシュスクリー
ンを通してろ過された。数量平均粒子サイズが160n
mと測定された。
【0047】
(c) コアー/シェルポリマーの乳化重合
水
1
225.0 g ペルオキソ硫酸アンモニウム
開始剤
2.1 g コアーポリマーエマルション
828.0 gモノマーエマルション: 水
500.0 g メタクリル酸メチ
ル
1032.0 g スチレン
591.0
g アクリル酸ブチル
159.0 g アニオン界面活性剤(Dow
fax 2A1) 11.3
g 非イオン界面活性剤(Alkasurf
NP−40) 15.5 g5リットルの
ステンレス鋼反応器に、開始剤及びコアーポリマーが8
5℃でかき混ぜられながら合わされた。モノマーエマル
ションが5g/分で加えられた。モノマー添加完了30
分後に0.7gのt−ブチルヒドロペルオキシドと0.
4gのナトリウムホルムアルデヒドスルホキシル酸塩と
が反応器に加えられた。反応物は更に30分間かき混ぜ
られた。コアー/シェル粒子のエマルションは40℃ま
で冷却されそして200メッシュスクリーンを通してろ
過された。数量平均粒子サイズは337nmと測定され
た。
水
1
225.0 g ペルオキソ硫酸アンモニウム
開始剤
2.1 g コアーポリマーエマルション
828.0 gモノマーエマルション: 水
500.0 g メタクリル酸メチ
ル
1032.0 g スチレン
591.0
g アクリル酸ブチル
159.0 g アニオン界面活性剤(Dow
fax 2A1) 11.3
g 非イオン界面活性剤(Alkasurf
NP−40) 15.5 g5リットルの
ステンレス鋼反応器に、開始剤及びコアーポリマーが8
5℃でかき混ぜられながら合わされた。モノマーエマル
ションが5g/分で加えられた。モノマー添加完了30
分後に0.7gのt−ブチルヒドロペルオキシドと0.
4gのナトリウムホルムアルデヒドスルホキシル酸塩と
が反応器に加えられた。反応物は更に30分間かき混ぜ
られた。コアー/シェル粒子のエマルションは40℃ま
で冷却されそして200メッシュスクリーンを通してろ
過された。数量平均粒子サイズは337nmと測定され
た。
【0048】
(d) コアー/シェル粒子の水酸化ナトリウム処理
(単層シェル) 水
105.0 g コ
アー/シェルエマルション
3800.0 g ア
ニオン石鹸(Dowfax 2A1)
63.0 g 10%
水酸化ナトリウム水溶液
300.0 gアニオン石鹸及
びコアー/シェルエマルションに水酸化ナトリウム水溶
液が1時間に亘り91℃で加えられ、ついで40℃まで
冷却された。NaOH処理粒子の数量平均粒子サイズは
447nmであった。
(単層シェル) 水
105.0 g コ
アー/シェルエマルション
3800.0 g ア
ニオン石鹸(Dowfax 2A1)
63.0 g 10%
水酸化ナトリウム水溶液
300.0 gアニオン石鹸及
びコアー/シェルエマルションに水酸化ナトリウム水溶
液が1時間に亘り91℃で加えられ、ついで40℃まで
冷却された。NaOH処理粒子の数量平均粒子サイズは
447nmであった。
【0049】
実施例3(発明例)
(a) シードポリマーの乳化重合
水
478.0 g アニオン界面活性
剤(Alcolac Inc.DS−10)
2.8 g ペルオキソ硫酸アン
モニウム開始剤
1.6 g t−ブチルヒドロペ
ルオキシド
0.15g ナトリウムホルム
アルデヒドスルホキシル酸塩
0.1 gモノマーエマルション: 水
140.1 g アクリル酸ブチル
219.2 g メタ
クリル酸メチル
197.0 g
メタクリル酸
5.6 g アニオン界面活性剤(Al
colac Inc.DS−10)
0.2 g1リットルのガラス反応器で、水及び
開始剤が85℃でかき混ぜられながら合わされた。モノ
マーエマルションが1.2g/分で加えられた。モノマ
ー添加完了30分後にシードポリマー粒子のエマルショ
ンが40℃まで冷却されそして200メッシュスクリー
ンを通してろ過された。
478.0 g アニオン界面活性
剤(Alcolac Inc.DS−10)
2.8 g ペルオキソ硫酸アン
モニウム開始剤
1.6 g t−ブチルヒドロペ
ルオキシド
0.15g ナトリウムホルム
アルデヒドスルホキシル酸塩
0.1 gモノマーエマルション: 水
140.1 g アクリル酸ブチル
219.2 g メタ
クリル酸メチル
197.0 g
メタクリル酸
5.6 g アニオン界面活性剤(Al
colac Inc.DS−10)
0.2 g1リットルのガラス反応器で、水及び
開始剤が85℃でかき混ぜられながら合わされた。モノ
マーエマルションが1.2g/分で加えられた。モノマ
ー添加完了30分後にシードポリマー粒子のエマルショ
ンが40℃まで冷却されそして200メッシュスクリー
ンを通してろ過された。
【0050】
(b) コアーポリマーの乳化重合
水
2402.0 g ペルオキソ硫酸アン
モニウム開始剤
5.6 g シードポリマーエマ
ルション
138.9 gモノマーエマルション: 水
405.0 g メタクリル酸メチ
ル
639.5 g メタク
リル酸
422.3
g アクリル酸ブチル
1
44.5 g アニオン界面活性剤(Sipo
nate DS−10) 3.2 g5
リットルのステンレス鋼反応器で、水、開始剤、及びシ
ードポリマーが85℃でかき混ぜられながら合わされた
。モノマーエマルションが5g/分で加えられた。モノ
マー添加完了30分後に1.1gのペルオキソ硫酸アン
モニウムが反応器に加えられた。反応温度は85℃に保
持された。コアーポリマー粒子のエマルションは40℃
まで冷却されそして200メッシュスクリーンを通して
ろ過された。
2402.0 g ペルオキソ硫酸アン
モニウム開始剤
5.6 g シードポリマーエマ
ルション
138.9 gモノマーエマルション: 水
405.0 g メタクリル酸メチ
ル
639.5 g メタク
リル酸
422.3
g アクリル酸ブチル
1
44.5 g アニオン界面活性剤(Sipo
nate DS−10) 3.2 g5
リットルのステンレス鋼反応器で、水、開始剤、及びシ
ードポリマーが85℃でかき混ぜられながら合わされた
。モノマーエマルションが5g/分で加えられた。モノ
マー添加完了30分後に1.1gのペルオキソ硫酸アン
モニウムが反応器に加えられた。反応温度は85℃に保
持された。コアーポリマー粒子のエマルションは40℃
まで冷却されそして200メッシュスクリーンを通して
ろ過された。
【0051】
(c) コアー/シェルポリマーの乳化重合
水
1
714.0 g ペルオキソ硫酸アンモニウム
開始剤
2.3 g コアーポリマーエマルション
549.8 gモノマーエマルション(第一シェル
層): 水
287.3 g メタクリル
酸メチル
412.5 g
スチレン
67
5.0 g アクリル酸ブチル
59.3 g アニオン界面活性
剤(Siponate DS−10) 3
.8 g 非イオン界面活性剤(Alkasu
rf NP−40) 15.0 gモノマー
エマルション(第二シェル層): 水
255.0
g スチレン
480.0 g アクリル酸ブチル
24.0 g ア
ニオン界面活性剤(Siponate DS−10)
2.3 g 非イオン界面活性剤
(Alkasurf NP−40) 9.
0 g5リットルのステンレス鋼反応器で、水、開始
剤及びコアーポリマーが85℃でかき混ぜられながら合
わされた。第一及び第二シェルモノマーエマルションが
続けて5g/分で加えられた。モノマー添加完了1時間
後に、コアー/シェル粒子のエマルションは40℃まで
冷却されそして200メッシュスクリーンでろ過された
。
水
1
714.0 g ペルオキソ硫酸アンモニウム
開始剤
2.3 g コアーポリマーエマルション
549.8 gモノマーエマルション(第一シェル
層): 水
287.3 g メタクリル
酸メチル
412.5 g
スチレン
67
5.0 g アクリル酸ブチル
59.3 g アニオン界面活性
剤(Siponate DS−10) 3
.8 g 非イオン界面活性剤(Alkasu
rf NP−40) 15.0 gモノマー
エマルション(第二シェル層): 水
255.0
g スチレン
480.0 g アクリル酸ブチル
24.0 g ア
ニオン界面活性剤(Siponate DS−10)
2.3 g 非イオン界面活性剤
(Alkasurf NP−40) 9.
0 g5リットルのステンレス鋼反応器で、水、開始
剤及びコアーポリマーが85℃でかき混ぜられながら合
わされた。第一及び第二シェルモノマーエマルションが
続けて5g/分で加えられた。モノマー添加完了1時間
後に、コアー/シェル粒子のエマルションは40℃まで
冷却されそして200メッシュスクリーンでろ過された
。
【0052】
(d) コアー/シェル粒子の水酸化ナトリウム処理
(二層シェル) コアー/シェルエマルション
150.0 g 10%水酸化ナトリウム水溶
液
9.4 g Dowfax 2A1
0.2 gコアー/シェルエ
マルションに水酸化ナトリウム水溶液が加えられ室温で
22時間漬けておかれた。Dowfax 2A1が加
えられた。混合物は90℃まで加熱されそして89−9
0℃で30分間保持された。それはついで室温まで冷却
されそして200メッシュスクリーンを用いてろ過され
た。膨張した粒子の数量平均サイズは495nmであっ
た。
(二層シェル) コアー/シェルエマルション
150.0 g 10%水酸化ナトリウム水溶
液
9.4 g Dowfax 2A1
0.2 gコアー/シェルエ
マルションに水酸化ナトリウム水溶液が加えられ室温で
22時間漬けておかれた。Dowfax 2A1が加
えられた。混合物は90℃まで加熱されそして89−9
0℃で30分間保持された。それはついで室温まで冷却
されそして200メッシュスクリーンを用いてろ過され
た。膨張した粒子の数量平均サイズは495nmであっ
た。
【0053】
実施例4(発明例)
(a) コアーポリマーの乳化重合
水
450.0 g ペルオキソ硫酸ア
ンモニウム開始剤
1.3 g アニオン界面活性
剤(Siponate DS−10) 0
.1 gモノマーエマルション: 水
70.0 g メタクリル酸メ
チル
120.0 g メタ
クリル酸
80.0
g アクリル酸ブチル
28.0 g アニオン界面活性剤(S
iponate DS−10) 0.3
g 四臭化炭素
0.15g1リットルの反応器で、水及
び開始剤が83℃でかき混ぜられながら合わされた。モ
ノマーエマルションが1.2g/分で加えられた。モノ
マー添加完了30分後に0.2gのペルオキソ硫酸アン
モニウムが反応器に加えられた。反応温度は83℃に保
持された。コアーポリマー粒子のエマルションは35℃
まで冷却されそして200メッシュスクリーンでろ過さ
れた。数量平均粒子サイズは170nmと測定された。
450.0 g ペルオキソ硫酸ア
ンモニウム開始剤
1.3 g アニオン界面活性
剤(Siponate DS−10) 0
.1 gモノマーエマルション: 水
70.0 g メタクリル酸メ
チル
120.0 g メタ
クリル酸
80.0
g アクリル酸ブチル
28.0 g アニオン界面活性剤(S
iponate DS−10) 0.3
g 四臭化炭素
0.15g1リットルの反応器で、水及
び開始剤が83℃でかき混ぜられながら合わされた。モ
ノマーエマルションが1.2g/分で加えられた。モノ
マー添加完了30分後に0.2gのペルオキソ硫酸アン
モニウムが反応器に加えられた。反応温度は83℃に保
持された。コアーポリマー粒子のエマルションは35℃
まで冷却されそして200メッシュスクリーンでろ過さ
れた。数量平均粒子サイズは170nmと測定された。
【0054】
(b) コアー/シェルポリマーの乳化重合
水
130.0 g ペルオキソ硫酸アンモニウ
ム開始剤
1.1 g コアーポリマーエマルショ
ン
70.0 gモノマーエマルション(第一シ
ェル層): 水
32.0 g メタ
クリル酸メチル
50.0 g
スチレン
70.0 g アクリル酸ブチル
8.1 g アニ
オン界面活性剤(Siponate DS−10)
0.4 g 非イオン界面活性剤(
Alkasurf NP−40) 1.9
gモノマーエマルション(第二シェル層):
水
30.0 g スチレン
80.5 g
アクリル酸ブチル
4
.5 g アニオン界面活性剤(Sipona
te DS−10) 0.25g
非イオン界面活性剤(Alkasurf NP−40
) 1.2 g1リットルの反応器で、水
、開始剤及びコアーポリマーが83℃でかき混ぜられな
がら合わされた。第一及び第二シェルモノマーエマルシ
ョンが続けて0.85g/分で加えられた。モノマー添
加完了1時間後にコアー/シェル粒子のエマルションは
35℃まで冷却されそして200メッシュスクリーンで
ろ過された。
水
130.0 g ペルオキソ硫酸アンモニウ
ム開始剤
1.1 g コアーポリマーエマルショ
ン
70.0 gモノマーエマルション(第一シ
ェル層): 水
32.0 g メタ
クリル酸メチル
50.0 g
スチレン
70.0 g アクリル酸ブチル
8.1 g アニ
オン界面活性剤(Siponate DS−10)
0.4 g 非イオン界面活性剤(
Alkasurf NP−40) 1.9
gモノマーエマルション(第二シェル層):
水
30.0 g スチレン
80.5 g
アクリル酸ブチル
4
.5 g アニオン界面活性剤(Sipona
te DS−10) 0.25g
非イオン界面活性剤(Alkasurf NP−40
) 1.2 g1リットルの反応器で、水
、開始剤及びコアーポリマーが83℃でかき混ぜられな
がら合わされた。第一及び第二シェルモノマーエマルシ
ョンが続けて0.85g/分で加えられた。モノマー添
加完了1時間後にコアー/シェル粒子のエマルションは
35℃まで冷却されそして200メッシュスクリーンで
ろ過された。
【0055】
(c) コアー/シェル粒子の水酸化ナトリウム処理
(二層シェル) 水
18.0 g
コアー/シェルエマルション
150.0 g
10%水酸化ナトリウム水溶液
11.0 mlコ
アー/シェルエマルションに水酸化ナトリウム水溶液が
滴下式に1時間に亘って90℃において加えられ、つい
で40℃まで冷却されそして200メッシュのスクリー
ンでろ過された。
(二層シェル) 水
18.0 g
コアー/シェルエマルション
150.0 g
10%水酸化ナトリウム水溶液
11.0 mlコ
アー/シェルエマルションに水酸化ナトリウム水溶液が
滴下式に1時間に亘って90℃において加えられ、つい
で40℃まで冷却されそして200メッシュのスクリー
ンでろ過された。
【0056】この発明により教示された圧縮二層シェル
をもつ実施例3及び4の膨張粒子は、透過電子顕微鏡に
より調べた時、実施例1及び2の一層シェル材料より空
隙がより中心に近い位置にあることが判った。実施例3
及び4は、非球形で破裂した粒子を明らかに少数しか含
んでおらず、その粒子はアクリル又はビニル−アクリル
ラテックスポリマーをベースとする半光沢被覆処方の二
酸化チタン成分の一部を置き換えた時ペイント被膜の不
透明化に寄与した。同様の結果は、実施例5−7により
示されるように二層シェルをもつ膨張粒子がこの発明の
前記手順の変法によりつくられた時に認められた。
をもつ実施例3及び4の膨張粒子は、透過電子顕微鏡に
より調べた時、実施例1及び2の一層シェル材料より空
隙がより中心に近い位置にあることが判った。実施例3
及び4は、非球形で破裂した粒子を明らかに少数しか含
んでおらず、その粒子はアクリル又はビニル−アクリル
ラテックスポリマーをベースとする半光沢被覆処方の二
酸化チタン成分の一部を置き換えた時ペイント被膜の不
透明化に寄与した。同様の結果は、実施例5−7により
示されるように二層シェルをもつ膨張粒子がこの発明の
前記手順の変法によりつくられた時に認められた。
【0057】
実施例5
(a) コアー/シェルポリマー粒子の乳化重合(二
層シェル) 水
130.0 g ペルオ
キソ硫酸アンモニウム開始剤
1.1 g 実施例
4からのコアーポリマーエマルション
70.0 gモノマーエマルション(第
一シェル層): 水
32.0 g
メタクリル酸メチル
50.0
g スチレン
70.0 g アクリル酸ブチル
8.5 g
アニオン界面活性剤(Siponate DS−10
) 0.4 g 非イオン界面活性
剤(Alkasurf NP−40) 1
.9 gモノマーエマルション(第二シェル層):
水
30.0 g スチレン
80.5 g
アクリル酸ブチル
4.5 g アニオン界面活性剤(Sipo
nate DS−10) 0.25g
非イオン界面活性剤(Alkasurf NP−
40) 1.25g1リットルの反応器で、
水、開始剤及びコアーポリマーが83℃でかき混ぜられ
乍ら合わされた。第一及び第二シェルのモノマーエマル
ションが続けて0.85g/分で加えられた。モノマー
の添加完了1時間後にコアー/シェル粒子のエマルショ
ンは35℃まで冷却され200メッシュスクリーンでろ
過された。数量平均粒子サイズは316nmと測定され
た。
層シェル) 水
130.0 g ペルオ
キソ硫酸アンモニウム開始剤
1.1 g 実施例
4からのコアーポリマーエマルション
70.0 gモノマーエマルション(第
一シェル層): 水
32.0 g
メタクリル酸メチル
50.0
g スチレン
70.0 g アクリル酸ブチル
8.5 g
アニオン界面活性剤(Siponate DS−10
) 0.4 g 非イオン界面活性
剤(Alkasurf NP−40) 1
.9 gモノマーエマルション(第二シェル層):
水
30.0 g スチレン
80.5 g
アクリル酸ブチル
4.5 g アニオン界面活性剤(Sipo
nate DS−10) 0.25g
非イオン界面活性剤(Alkasurf NP−
40) 1.25g1リットルの反応器で、
水、開始剤及びコアーポリマーが83℃でかき混ぜられ
乍ら合わされた。第一及び第二シェルのモノマーエマル
ションが続けて0.85g/分で加えられた。モノマー
の添加完了1時間後にコアー/シェル粒子のエマルショ
ンは35℃まで冷却され200メッシュスクリーンでろ
過された。数量平均粒子サイズは316nmと測定され
た。
【0058】
(b) コアー/シェル粒子の水酸化ナトリウム処理
(二層シェル) 水
11.5 ml
コアー/シェルエマルション
190.0 g
10%水酸化ナトリウム水溶液
14.25mlコ
アー/シェルエマルションに水酸化ナトリウム溶液が加
えられそして一夜(22時間)40−50℃で漬けられ
、ついで加熱され90℃で1時間保持された。それは4
0℃まで冷却され200メッシュスクリーンを用いてろ
過された。
(二層シェル) 水
11.5 ml
コアー/シェルエマルション
190.0 g
10%水酸化ナトリウム水溶液
14.25mlコ
アー/シェルエマルションに水酸化ナトリウム溶液が加
えられそして一夜(22時間)40−50℃で漬けられ
、ついで加熱され90℃で1時間保持された。それは4
0℃まで冷却され200メッシュスクリーンを用いてろ
過された。
【0059】
実施例6
(a) シードポリマー粒子の乳化重合 水
4
78.2 g アニオン界面活性剤(Alco
lac Inc.DS−10)
2.8 g ペルオキソ硫酸アンモニウム開始
剤
1.6 g t−ブチルヒドロペルオキシド
0.15g ナトリウムホルムアルデヒドス
ルホキシル酸塩 0.1
gモノマーエマルション: 水
140.1 g アクリル酸ブチル
219.2 g メタ
クリル酸メチル
197.0 g
メタクリル酸
5.6 g アニオン界面活性剤(Al
colac Inc.DS−10)
0.2 g1リットルの反応容器で、水及び開始
剤が85℃でかき混ぜられながら合わされた。モノマー
エマルションが1.2g/分で加えられた。モノマーの
添加完了60分後にシードポリマー粒子のエマルション
が40℃に冷却され200メッシュスクリーンでろ過さ
れた。
4
78.2 g アニオン界面活性剤(Alco
lac Inc.DS−10)
2.8 g ペルオキソ硫酸アンモニウム開始
剤
1.6 g t−ブチルヒドロペルオキシド
0.15g ナトリウムホルムアルデヒドス
ルホキシル酸塩 0.1
gモノマーエマルション: 水
140.1 g アクリル酸ブチル
219.2 g メタ
クリル酸メチル
197.0 g
メタクリル酸
5.6 g アニオン界面活性剤(Al
colac Inc.DS−10)
0.2 g1リットルの反応容器で、水及び開始
剤が85℃でかき混ぜられながら合わされた。モノマー
エマルションが1.2g/分で加えられた。モノマーの
添加完了60分後にシードポリマー粒子のエマルション
が40℃に冷却され200メッシュスクリーンでろ過さ
れた。
【0060】
(b) コアーポリマーの乳化重合
水
420.0 g ペルオキソ硫酸ア
ンモニウム開始剤
1.0 g シードポリマーエ
マルション
25.1 gモノマーエマルション
: 水
73.2 g メタクリル酸メ
チル
115.6 g メタ
クリル酸
76.3
g アクリル酸ブチル
21.1 g アニオン界面活性剤(S
iponate DS−10) 0.52
g エタノール
8.0 g1リットルの反応器で、水、
開始剤及びシードポリマーが85℃でかき混ぜられなが
ら合わされた。モノマーエマルションは0.85g/分
で加えられた。モノマーの添加完了30分後に0.2g
のペルオキソ硫酸アンモニウムが反応器に加えられた。 反応器温度は85℃に保持された。コアーポリマー粒子
のエマルションは35℃まで冷却されそして200メッ
シュのスクリーンでろ過された。
420.0 g ペルオキソ硫酸ア
ンモニウム開始剤
1.0 g シードポリマーエ
マルション
25.1 gモノマーエマルション
: 水
73.2 g メタクリル酸メ
チル
115.6 g メタ
クリル酸
76.3
g アクリル酸ブチル
21.1 g アニオン界面活性剤(S
iponate DS−10) 0.52
g エタノール
8.0 g1リットルの反応器で、水、
開始剤及びシードポリマーが85℃でかき混ぜられなが
ら合わされた。モノマーエマルションは0.85g/分
で加えられた。モノマーの添加完了30分後に0.2g
のペルオキソ硫酸アンモニウムが反応器に加えられた。 反応器温度は85℃に保持された。コアーポリマー粒子
のエマルションは35℃まで冷却されそして200メッ
シュのスクリーンでろ過された。
【0061】
(c) コアー/シェルポリマーの乳化重合
水
286.0 g ペルオキソ硫酸アンモニウ
ム開始剤
0.85g コアーポリマーエマルション
80.3 gモノマーエマルション(第一シェ
ル層): 水
51.6 g メタク
リル酸メチル
74.25g
スチレン
121.5 g アクリル酸ブチル
10.67g アニオン界面活
性剤(Siponate DS−10)
0.68g 非イオン界面活性剤(Alkasu
rf NP−40) 2.7 gモノマ
ーエマルション(第二シェル層): 水
45
.9 g スチレン
86.4 g アクリル酸
ブチル
4.32g
アニオン界面活性剤(Siponate DS−
10) 0.41g 非イオン界面活
性剤(Alkasurf NP−40)
1.62g1リットルの反応器で、水、開始剤及びコア
ーポリマーが85℃でかき混ぜられながら合わされた。 第一及び第二シェルモノマーエマルションは0.85g
/分で続けて加えられた。モノマーの添加完了1時間後
に、コアー/シェル粒子のエマルションは35℃まで冷
却されそして200メッシュのスクリーンでろ過された
。
水
286.0 g ペルオキソ硫酸アンモニウ
ム開始剤
0.85g コアーポリマーエマルション
80.3 gモノマーエマルション(第一シェ
ル層): 水
51.6 g メタク
リル酸メチル
74.25g
スチレン
121.5 g アクリル酸ブチル
10.67g アニオン界面活
性剤(Siponate DS−10)
0.68g 非イオン界面活性剤(Alkasu
rf NP−40) 2.7 gモノマ
ーエマルション(第二シェル層): 水
45
.9 g スチレン
86.4 g アクリル酸
ブチル
4.32g
アニオン界面活性剤(Siponate DS−
10) 0.41g 非イオン界面活
性剤(Alkasurf NP−40)
1.62g1リットルの反応器で、水、開始剤及びコア
ーポリマーが85℃でかき混ぜられながら合わされた。 第一及び第二シェルモノマーエマルションは0.85g
/分で続けて加えられた。モノマーの添加完了1時間後
に、コアー/シェル粒子のエマルションは35℃まで冷
却されそして200メッシュのスクリーンでろ過された
。
【0062】
実施例7
(a) コアーポリマーの乳化重合
水
420.0 g ペルオキソ硫酸ア
ンモニウム開始剤
1.0 g シードポリマーエ
マルション(実施例6より)
25.1 gモノマーエマルション: 水
73.2 g メタクリル酸メ
チル
115.6 g メタ
クリル酸
76.3
g アクリル酸ブチル
21.1 g アニオン界面活性剤(S
iponate DS−10) 0.52
g 四臭化炭素
2.21g 四塩化炭素
1.1 g
エタノール
8.0 g1リットルの反応器で、水、開始剤及
びシードポリマーが85℃でかき混ぜられながら合わさ
れた。モノマーエマルションは1.2g/分で加えられ
た。モノマーの添加完了30分後に0.2gのペルオキ
ソ硫酸アンモニウムが反応器に加えられた。反応器温度
は85℃に保持された。コアーポリマー粒子のエマルシ
ョンが35℃まで冷却されそして200メッシュスクリ
ーンでろ過された。
420.0 g ペルオキソ硫酸ア
ンモニウム開始剤
1.0 g シードポリマーエ
マルション(実施例6より)
25.1 gモノマーエマルション: 水
73.2 g メタクリル酸メ
チル
115.6 g メタ
クリル酸
76.3
g アクリル酸ブチル
21.1 g アニオン界面活性剤(S
iponate DS−10) 0.52
g 四臭化炭素
2.21g 四塩化炭素
1.1 g
エタノール
8.0 g1リットルの反応器で、水、開始剤及
びシードポリマーが85℃でかき混ぜられながら合わさ
れた。モノマーエマルションは1.2g/分で加えられ
た。モノマーの添加完了30分後に0.2gのペルオキ
ソ硫酸アンモニウムが反応器に加えられた。反応器温度
は85℃に保持された。コアーポリマー粒子のエマルシ
ョンが35℃まで冷却されそして200メッシュスクリ
ーンでろ過された。
【0063】
(b) コアー/シェルポリマーの乳化重合
水
286.0 g ペルオキソ硫酸アンモニウ
ム開始剤
0.85g コアーポリマーエマルション
80.3 gモノマーエマルション(第一シェ
ル層): 水
51.6 g メタク
リル酸メチル
74.25g
スチレン
121.5 g アクリル酸ブチル
10.67g アニオン界面活
性剤(Siponate DS−10)
0.68g 非イオン界面活性剤(Alkasu
rf NP−40) 2.7 gモノマ
ーエマルション(第二シェル層): 水
45
.9 g スチレン
86.4 g アクリル酸
ブチル
4.32g
アニオン界面活性剤(Siponate DS−
10) 0.41g 非イオン界面活
性剤(Alkasurf NP−40)
1.62g1リットルの反応器で、水、開始剤及びコア
ーポリマーが85℃でかき混ぜられながら合わされた。 第一及び第二シェルモノマーエマルションが続けて0.
9g/分で加えられた。モノマー添加完了1時間後に、
コアー/シェル粒子のエマルションは35℃まで冷却さ
れそして200メッシュスクリーンでろ過された。
水
286.0 g ペルオキソ硫酸アンモニウ
ム開始剤
0.85g コアーポリマーエマルション
80.3 gモノマーエマルション(第一シェ
ル層): 水
51.6 g メタク
リル酸メチル
74.25g
スチレン
121.5 g アクリル酸ブチル
10.67g アニオン界面活
性剤(Siponate DS−10)
0.68g 非イオン界面活性剤(Alkasu
rf NP−40) 2.7 gモノマ
ーエマルション(第二シェル層): 水
45
.9 g スチレン
86.4 g アクリル酸
ブチル
4.32g
アニオン界面活性剤(Siponate DS−
10) 0.41g 非イオン界面活
性剤(Alkasurf NP−40)
1.62g1リットルの反応器で、水、開始剤及びコア
ーポリマーが85℃でかき混ぜられながら合わされた。 第一及び第二シェルモノマーエマルションが続けて0.
9g/分で加えられた。モノマー添加完了1時間後に、
コアー/シェル粒子のエマルションは35℃まで冷却さ
れそして200メッシュスクリーンでろ過された。
【0064】実施例6及び7の生成物は下記のようにア
ルカリで処理されて膨張させられた。 コアー/シェルエマルション
140.0
g 10%水酸化ナトリウム水溶液
9.2
1gコアー/シェルエマルションに水酸化ナトリウム溶
液が加えられ室温で1.5時間漬けられた。その混合物
は90℃まで加熱され30分間90℃で保持された。そ
れはついで室温まで冷却され200メッシュスクリーン
でろ過された。
ルカリで処理されて膨張させられた。 コアー/シェルエマルション
140.0
g 10%水酸化ナトリウム水溶液
9.2
1gコアー/シェルエマルションに水酸化ナトリウム溶
液が加えられ室温で1.5時間漬けられた。その混合物
は90℃まで加熱され30分間90℃で保持された。そ
れはついで室温まで冷却され200メッシュスクリーン
でろ過された。
【0065】
実施例8(発明例)
(a) シードポリマーの乳化重合
水
382.5 g アニオン界面活性
剤(Siponate DS−10) 2
.89g ペルオキソ硫酸アンモニウム開始剤
2.
0 gモノマーエマルション: 水
112 g メタクリル酸
ブチル
175.4 g メ
タクリル酸メチル
157.6 g
アニオン界面活性剤(Siponate D
S−10) 0.2 g1リットルのガラ
ス反応器で水及び開始剤が85℃でかき混ぜられながら
合わされた。モノマーエマルションが1.2g/分で加
えられた。モノマー添加完了30分後、シードポリマー
粒子のエマルションが40℃まで冷却され200メッシ
ュスクリーンでろ過された。
382.5 g アニオン界面活性
剤(Siponate DS−10) 2
.89g ペルオキソ硫酸アンモニウム開始剤
2.
0 gモノマーエマルション: 水
112 g メタクリル酸
ブチル
175.4 g メ
タクリル酸メチル
157.6 g
アニオン界面活性剤(Siponate D
S−10) 0.2 g1リットルのガラ
ス反応器で水及び開始剤が85℃でかき混ぜられながら
合わされた。モノマーエマルションが1.2g/分で加
えられた。モノマー添加完了30分後、シードポリマー
粒子のエマルションが40℃まで冷却され200メッシ
ュスクリーンでろ過された。
【0066】
(b) コアーポリマーの乳化重合
水
460 g ペルオキソ硫
酸カリウム開始剤
1 g シー
ドポリマーエマルション
16.21gモノマーエ
マルション: 水
63 g メタクリル
酸メチル
94.05g
メタクリル酸
66
.4 g アクリル酸ブチル
42.3 g アニオン界面活性剤
(Siponate DS−10) 0.50
4g イソ−オクチル−3−メルカプトプロピオ
ン酸塩 3.0 g1リット
ルのガラス反応器で、水、開始剤及びシードポリマーが
85℃でかき混ぜられながら合わされた。モノマーエマ
ルションが0.8g/分で加えられた。モノマー添加完
了後、反応器温度は85℃に60分間保持された。コア
ーポリマー粒子のエマルションが40℃まで冷却されそ
して200メッシュスクリーンでろ過された。
460 g ペルオキソ硫
酸カリウム開始剤
1 g シー
ドポリマーエマルション
16.21gモノマーエ
マルション: 水
63 g メタクリル
酸メチル
94.05g
メタクリル酸
66
.4 g アクリル酸ブチル
42.3 g アニオン界面活性剤
(Siponate DS−10) 0.50
4g イソ−オクチル−3−メルカプトプロピオ
ン酸塩 3.0 g1リット
ルのガラス反応器で、水、開始剤及びシードポリマーが
85℃でかき混ぜられながら合わされた。モノマーエマ
ルションが0.8g/分で加えられた。モノマー添加完
了後、反応器温度は85℃に60分間保持された。コア
ーポリマー粒子のエマルションが40℃まで冷却されそ
して200メッシュスクリーンでろ過された。
【0067】
(c) コアーシェルポリマーの乳化重合 水
295 g ペルオキソ硫酸カリウム
開始剤
1.0 g コアーポリマーエマ
ルション
140 gモノマーエマルション
(第一シェル層): 水
50 g
メタクリル酸メチル
134
g スチレン
82 g ア
クリル酸ブチル
6.5
g アニオン界面活性剤(Siponate
DS−10) 1.71gモノマーエマ
ルション(第二シェル層): 水
49
g スチレン
96.5 g アクリル酸ブ
チル
3.7 g
アニオン界面活性剤(Siponate DS−
10) 0.9 g1リットルの反応器で
、水、開始剤及びコアーポリマーが85℃でかき混ぜら
れながら合わされた。第一及び第二シェルモノマーエマ
ルションが続けて0.85g/分で加えられた。モノマ
ー添加完了1時間後に、コアー/シェル粒子のエマルシ
ョンは35℃まで冷却されそして200メッシュスクリ
ーンでろ過された。
295 g ペルオキソ硫酸カリウム
開始剤
1.0 g コアーポリマーエマ
ルション
140 gモノマーエマルション
(第一シェル層): 水
50 g
メタクリル酸メチル
134
g スチレン
82 g ア
クリル酸ブチル
6.5
g アニオン界面活性剤(Siponate
DS−10) 1.71gモノマーエマ
ルション(第二シェル層): 水
49
g スチレン
96.5 g アクリル酸ブ
チル
3.7 g
アニオン界面活性剤(Siponate DS−
10) 0.9 g1リットルの反応器で
、水、開始剤及びコアーポリマーが85℃でかき混ぜら
れながら合わされた。第一及び第二シェルモノマーエマ
ルションが続けて0.85g/分で加えられた。モノマ
ー添加完了1時間後に、コアー/シェル粒子のエマルシ
ョンは35℃まで冷却されそして200メッシュスクリ
ーンでろ過された。
【0068】
(d) コアーシェル粒子の水酸化ナトリウム処理(
二層シェル) コアー/シェルエマルション
1
50 g 11.26%水酸化カリウ
ム水溶液
15.34gコアーシェルエマルションに水酸化カリ
ウム溶液が80℃で15分間に亘って加えられた。その
混合物は90℃まで加熱され、89−90℃で30分間
保持された。それはついで室温まで冷却されそして20
0メッシュスクリーンでろ過された。
二層シェル) コアー/シェルエマルション
1
50 g 11.26%水酸化カリウ
ム水溶液
15.34gコアーシェルエマルションに水酸化カリ
ウム溶液が80℃で15分間に亘って加えられた。その
混合物は90℃まで加熱され、89−90℃で30分間
保持された。それはついで室温まで冷却されそして20
0メッシュスクリーンでろ過された。
【0069】
(e) 外側ポリマー層をもつ膨張粒子の調製
コアー/シェルエマルション
280 g
12.4%水酸化カリウム水溶液
25.58g
ペルオキソ硫酸アンモニウム開始剤
0.18gモノ
マーエマルション: 水
5 g スチレン
15
g アニオン界面活性剤(Sipona
te DS−10) 0.096g1リットル
反応器中でコアー/シェルエマルションに水酸化カリウ
ム溶液が80℃で15分間に亘って加えられた。その混
合物は90℃まで加熱されそして89−90℃で30分
間保持された。その温度はついで75℃まで下げられそ
して開始剤が加えられた。モノマーエマルションが75
−73℃で55分間に亘り加えられた。それは反応温度
で更に30分間保持されついで室温まで冷却されそして
200メッシュスクリーンでろ過された。
コアー/シェルエマルション
280 g
12.4%水酸化カリウム水溶液
25.58g
ペルオキソ硫酸アンモニウム開始剤
0.18gモノ
マーエマルション: 水
5 g スチレン
15
g アニオン界面活性剤(Sipona
te DS−10) 0.096g1リットル
反応器中でコアー/シェルエマルションに水酸化カリウ
ム溶液が80℃で15分間に亘って加えられた。その混
合物は90℃まで加熱されそして89−90℃で30分
間保持された。その温度はついで75℃まで下げられそ
して開始剤が加えられた。モノマーエマルションが75
−73℃で55分間に亘り加えられた。それは反応温度
で更に30分間保持されついで室温まで冷却されそして
200メッシュスクリーンでろ過された。
【0070】
(f) 架橋外側ポリマー層をもつ膨張粒子の調製
コアー/シェルエマルション
220
g 14%水酸化カリウム水溶液
17.
74g ペルオキソ硫酸カリウム開始剤
0
.25gモノマーエマルション: 水
18 g スチレン
12.1
g ジビニルベンゼン
0.24g アニオン界面活性剤(Si
ponate DS−10) 0.036g1
リットル反応器中のコアー/シェルエマルションに水酸
化カリウム溶液が80℃で15分間に亘り加えられた。 その混合物は90℃まで加熱されそして89−90℃で
30分間保持された。混合物はついで61℃まで冷却さ
れそして開始剤が加えられた。モノマーエマルションが
55分間に亘って加えられた。その混合物は反応温度で
更に30分間保持されついで室温まで冷却されそして2
00メッシュスクリーンでろ過された。
コアー/シェルエマルション
220
g 14%水酸化カリウム水溶液
17.
74g ペルオキソ硫酸カリウム開始剤
0
.25gモノマーエマルション: 水
18 g スチレン
12.1
g ジビニルベンゼン
0.24g アニオン界面活性剤(Si
ponate DS−10) 0.036g1
リットル反応器中のコアー/シェルエマルションに水酸
化カリウム溶液が80℃で15分間に亘り加えられた。 その混合物は90℃まで加熱されそして89−90℃で
30分間保持された。混合物はついで61℃まで冷却さ
れそして開始剤が加えられた。モノマーエマルションが
55分間に亘って加えられた。その混合物は反応温度で
更に30分間保持されついで室温まで冷却されそして2
00メッシュスクリーンでろ過された。
【0071】膨張粒子の個有の不透明性を測定するため
に、それは湿潤膨張粒子(37.5%固形分)の質量1
部に対し湿潤ラテックス(55%固形分)の質量9部の
割合でポリ酢酸ビニルベースラテックスと混合された。 その混合物は3ミルBirdアプリケータを用いて不透
明性チャート上に引かれた。そのフィルムが乾燥した時
、不透明性がHunterlabモデルD25−9三刺
激色彩計を用いチャートの黒白ハーフ(black
and white halves)上で反射率(
Y−バリュー)を比較して測定された。比Y黒/Y白は
コントラスト比であった。それはフィルムの不透明性を
記述した。
に、それは湿潤膨張粒子(37.5%固形分)の質量1
部に対し湿潤ラテックス(55%固形分)の質量9部の
割合でポリ酢酸ビニルベースラテックスと混合された。 その混合物は3ミルBirdアプリケータを用いて不透
明性チャート上に引かれた。そのフィルムが乾燥した時
、不透明性がHunterlabモデルD25−9三刺
激色彩計を用いチャートの黒白ハーフ(black
and white halves)上で反射率(
Y−バリュー)を比較して測定された。比Y黒/Y白は
コントラスト比であった。それはフィルムの不透明性を
記述した。
【0072】膨張粒子はこの方法で試験された。最初の
膨張粒子(d)は15%の不透明性であった。架橋され
ないポリスチレン外側層をもつ膨張粒子(e)は17%
の不透明性であったのに対し、架橋したポリスチレン外
側層をもつ膨張粒子(f)は20%のコントラスト比で
あった。
膨張粒子(d)は15%の不透明性であった。架橋され
ないポリスチレン外側層をもつ膨張粒子(e)は17%
の不透明性であったのに対し、架橋したポリスチレン外
側層をもつ膨張粒子(f)は20%のコントラスト比で
あった。
Claims (31)
- 【請求項1】 以下を含む小嚢をもつコアー/シェル
粒子の製造プロセス。酸官能基をもつ少くともひとつの
エチレン性不飽和モノマーの水性エマルションを形成し
、その不飽和モノマーを重合してポリマーのコアー粒子
を形成し、そのコアー粒子と、非イオンモノエチレン性
不飽和芳香族モノマー及び共重合性極性モノマーとのモ
ノマー混合物であって、その共重合性極性モノマーが少
くともモノマー混合物の重量の15%の量でありかつ水
に対し20℃において少くとも1重量%の溶解度をもつ
モノマー混合物、との水性分散物を形成し、前述のモノ
マー混合物を重合して前述のコアー粒子の上に第一シェ
ルを形成し、その第一シェルをもつコアー粒子の水性分
散物に更に水に対し20℃において1重量%未満の溶解
度をもつ非イオンモノマーを加え、その追加のモノマー
を重合して前述の粒子の上に第二シェルを形成し、そし
てそのようにして得られたコアー/シェル粒子を不揮発
性固定化ないし永久的塩基と混合してコアーを膨張させ
てその中に1又はそれより多い小嚢をつくる。 - 【請求項2】 請求項1に記載のプロセスであって、
共重合性極性モノマーの量が25%から80%であるこ
とを特徴とするプロセス。 - 【請求項3】 請求項2に記載のプロセスであって、
モノマーがメタクリル酸メチル、アクリロニトリル、又
はメタクリルアミドであることを特徴とするプロセス。 - 【請求項4】 請求項1,2,又は3に記載のプロセ
スであって、極性モノマーが遊離酸基を有しないことを
特徴とするプロセス。 - 【請求項5】 請求項1から4のいずれかひとつに記
載のプロセスであって、第一シェル又は第二シェルを形
成するのに用いられる非イオンモノマーがスチレン、ア
ルファ−メチルスチレン、ビニルトルエン、スチレン、
アルファ−メチルスチレン及びビニルトルエンの環置換
誘導体、及びそれらの混合物であることを特徴とするプ
ロセス。 - 【請求項6】 請求項1から5のいずれかひとつに記
載のプロセスであって、第一シェルを形成するのに用い
られる非イオンモノマーの量が、その第一シェルを形成
するのに用いられる総モノマー混合物の重量の25%よ
り多いことを特徴とするプロセス。 - 【請求項7】 請求項6に記載のプロセスであって、
その非イオンモノマーの量が重量で40%から85%で
あることを特徴とするプロセス。 - 【請求項8】 請求項1から7のいずれかひとつに記
載のプロセスであって、第二シェルを形成するのに使わ
れるモノマー混合物が共重合性極性モノマーを有しない
ことを特徴とするプロセス。 - 【請求項9】 請求項1から8のいずれかひとつに記
載のプロセスであって、第一シェル又は第二シェル又は
その両者を形成するのに使われる前述のモノマーの混合
物が、アクリル酸ブチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸イソブチル、アクリル酸エチルヘキシル、ブタジエン
、イソプレン、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸の長
鎖エステル、メタクリル酸の長鎖エステル、マレイン酸
ジブチル、及びそれらの混合物からなるクラスから選ば
れるソフトモノマーを含むことを特徴とするプロセス。 - 【請求項10】請求項9に記載のプロセスであって、ソ
フトモノマーの量が、そのソフトモノマーが存在するモ
ノマー混合物の重量の少くとも2%であることを特徴と
するプロセス。 - 【請求項11】 請求項9又は10に記載のプロセス
であって、ソフトモノマーがアクリル酸ブチルであるこ
とを特徴とするプロセス。 - 【請求項12】 請求項1から11のいずれかひとつ
に記載のプロセスであって、コアーが、アクリル酸、メ
タクリル酸、イタコン酸、アコニット酸、マレイン酸、
無水マレイン酸、フマル酸及びクロトン酸からなるクラ
スから選ばれる酸性モノマーを重合することにより形成
されることを特徴とするプロセス。 - 【請求項13】 請求項1から12のいずれかひとつ
に記載のプロセスであって、コアーが、メタクリル酸メ
チル、スチレン、ビニルトルエン、アルファメチルスチ
レン、エチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリロニ
トリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、メタクリ
ル酸及びアクリル酸及びビニルアルコールのアルキルエ
ステル、及びメタクリル酸及びアクリル酸及びビニルア
ルコールのアルケニルエステルからなるクラスから選ば
れる不飽和モノマーの共重合体であることを特徴とする
プロセス。 - 【請求項14】 請求項1から13のいずれかひとつ
に記載のプロセスであって、コアーが酸官能基を含むモ
ノマーの少くとも10重量%を含むことを特徴とするプ
ロセス。 - 【請求項15】 請求項14に記載のプロセスであっ
て、コアーが酸官能基を含むモノマーの少くとも20重
量%を含むことを特徴とするプロセス。 - 【請求項16】 請求項1から15のいずれかひとつ
に記載のプロセスであって、コアー粒子が水に分散され
た予め形成されたシードポリマー粒子の上に前述の所望
のモノマーを重合することにより形成されることを特徴
とするプロセス。 - 【請求項17】 請求項16に記載のプロセスであっ
て、シードポリマーが酸基を含むモノマーを含むビニル
基のポリマーであることを特徴とするプロセス。 - 【請求項18】 請求項16又は17に記載のプロセ
スであって、シードポリマー粒子が100ナノメートル
未満のサイズをもつことを特徴とするプロセス。 - 【請求項19】 請求項1から18のいずれかひとつ
に記載のプロセスであって、コアー粒子が未膨張状態に
ある時100から1000ナノメートルのサイズをもつ
ことを特徴とするプロセス。 - 【請求項20】 請求項19に記載のプロセスであっ
て、コアー粒子が100から500ナノメートルのサイ
ズをもつことを特徴とするプロセス。 - 【請求項21】 請求項1から20のいずれかひとつ
に記載のプロセスであって、形成後でかつ膨張前のコア
ー/シェル粒子が150から4000ナノメートルのサ
イズをもつことを特徴とするプロセス。 - 【請求項22】 請求項21に記載のプロセスであっ
て、そのサイズが200から2000ナノメートルであ
ることを特徴とするプロセス。 - 【請求項23】 請求項1から22のいずれかひとつ
に記載のプロセスであって、塩基が水酸化アルカリ金属
であることを特徴とするプロセス。 - 【請求項24】 請求項1から22のいずれかひとつ
に記載のプロセスであって、塩基がアルカリ金属炭酸水
素塩であることを特徴とするプロセス。 - 【請求項25】 請求項1から24のいずれかひとつ
に記載のプロセスであって、粒子が塩基と共に高温で加
熱することにより膨張させられることを特徴とするプロ
セス。 - 【請求項26】 請求項25に記載のプロセスであっ
て、その温度が50℃から120℃であることを特徴と
するプロセス。 - 【請求項27】 請求項26に記載のプロセスであっ
て、その温度が85℃から100℃であることを特徴と
するプロセス。 - 【請求項28】 請求項1から27のいずれかひとつ
に記載のプロセスであって、粒子が塩基の存在中に加圧
下で加熱することにより膨張させられることを特徴とす
るプロセス。 - 【請求項29】 以下を含むコアー/シェルポリマー
粒子。エチレン性不飽和モノマーのポリマー又はコポリ
マーの酸官能基を含むコアー、非イオンモノエチレン性
不飽和芳香族モノマーと極性モノマーとの共重合体であ
って、その極性モノマーがその共重合体の重量の少くと
も15%の量でありかつ水に対し20℃において少くと
も1重量%の溶解度をもつ共重合体、で形成される前述
のコアーの周りの第一シェル、水に対し1重量%未満の
溶解度をもつ非イオンモノマーのポリマー又はコポリマ
ーの第二シェル、を含む粒子であって、前述のコアー/
シェル粒子が不揮発性固定化ないし永久的塩基と反応す
ることにより形成される少くともひとつの小嚢をもつ粒
子。 - 【請求項30】 請求項1に記載のプロセスであって
、実質的に後述の実施例のいずれかひとつに記載される
ようなプロセス。 - 【請求項31】 請求項1から28及び30のいずれ
かひとつに記載のプロセスにより調製されるコアー/シ
ェルポリマー粒子。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB90071994 | 1990-03-30 | ||
GB909007199A GB9007199D0 (en) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | Preparation of polymeric particles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04224803A true JPH04224803A (ja) | 1992-08-14 |
JP3084080B2 JP3084080B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=10673588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03064690A Expired - Fee Related JP3084080B2 (ja) | 1990-03-30 | 1991-03-28 | ポリマー粒子の調製 |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US5229209A (ja) |
EP (1) | EP0451940B1 (ja) |
JP (1) | JP3084080B2 (ja) |
KR (1) | KR100194121B1 (ja) |
AU (1) | AU636456B2 (ja) |
CA (1) | CA2038258A1 (ja) |
DE (1) | DE69115546T2 (ja) |
DK (1) | DK0451940T3 (ja) |
ES (1) | ES2080888T3 (ja) |
FI (1) | FI99231C (ja) |
GB (2) | GB9007199D0 (ja) |
ZA (1) | ZA911604B (ja) |
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