JPH0791348B2 - Method for producing crosslinked polymer particles - Google Patents

Method for producing crosslinked polymer particles

Info

Publication number
JPH0791348B2
JPH0791348B2 JP62018503A JP1850387A JPH0791348B2 JP H0791348 B2 JPH0791348 B2 JP H0791348B2 JP 62018503 A JP62018503 A JP 62018503A JP 1850387 A JP1850387 A JP 1850387A JP H0791348 B2 JPH0791348 B2 JP H0791348B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer particles
polymerization
monomer
crosslinked polymer
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62018503A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63189413A (en
Inventor
澄 笠井
雅幸 服部
史郎 安川
博 蓼沼
Original Assignee
日本合成ゴム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本合成ゴム株式会社 filed Critical 日本合成ゴム株式会社
Priority to JP62018503A priority Critical patent/JPH0791348B2/en
Priority to CA 573259 priority patent/CA1334471C/en
Publication of JPS63189413A publication Critical patent/JPS63189413A/en
Publication of JPH0791348B2 publication Critical patent/JPH0791348B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は架橋ポリマー粒子の製造方法、特に高度に架橋
されたポリマー粒子の製造方法に関するものである。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing crosslinked polymer particles, and more particularly to a method for producing highly crosslinked polymer particles.

〔従来技術〕[Prior art]

一般にポリマー粒子の重合方法は、乳化重合法、ソープ
フリー重合法および懸濁重合法に大別される。これらの
うち、乳化重合法またはソープフリー重合法によれば、
得られるポリマー粒子は粒子径分布が比較的狭いものと
なるが、粒子径が通常0.5μm程度以下、特殊な条件下
においても数μm程度以下であり、大きな粒子径のポリ
マー粒子を得ることは困難である。また、懸濁重合法に
よれば、数μm以上の大粒径のポリマー粒子を得ること
ができるが、生成されるポリマー粒子は粒子径分布が非
常に広いものとなり、しかも粒子径のコントロールが困
難である。
Generally, the polymerization method of polymer particles is roughly classified into an emulsion polymerization method, a soap-free polymerization method and a suspension polymerization method. Among these, according to the emulsion polymerization method or soap-free polymerization method,
The obtained polymer particles have a relatively narrow particle size distribution, but the particle size is usually about 0.5 μm or less, and even under special conditions is about several μm or less, it is difficult to obtain polymer particles with a large particle size. Is. Further, according to the suspension polymerization method, polymer particles having a large particle size of several μm or more can be obtained, but the polymer particles produced have a very wide particle size distribution, and it is difficult to control the particle size. Is.

ところで、硬度、強度、耐熱性あるいは耐溶剤性に優れ
たポリマー粒子を得るためには、架橋性モノマーを相当
の割合で含有する重合性モノマーを重合して架橋ポリマ
ー粒子とすればよい。しかしながら、従来公知の乳化重
合法やソープフリー重合法によって架橋ポリマー粒子を
製造する場合においては、モノマー中の架橋性モノマー
の割合が3重量%以上になると重合反応系の安定性が非
常に悪くなり、このために多量の凝固物が生成して架橋
ポリマー粒子の製造効率がきわめて低く、あるいは重合
中に重合反応物が固化(ゲル化)して実際上所期の架橋
ポリマー粒子を製造することができないという問題があ
る。
By the way, in order to obtain polymer particles excellent in hardness, strength, heat resistance or solvent resistance, a polymerizable monomer containing a considerable amount of a crosslinkable monomer may be polymerized to form a crosslinked polymer particle. However, in the case of producing crosslinked polymer particles by a conventionally known emulsion polymerization method or soap-free polymerization method, the stability of the polymerization reaction system becomes extremely poor when the proportion of the crosslinkable monomer in the monomer is 3% by weight or more. However, because of this, a large amount of coagulated product is generated and the production efficiency of the crosslinked polymer particles is extremely low, or the polymerization reaction product solidifies (gels) during the polymerization to actually produce the desired crosslinked polymer particles. There is a problem that you cannot do it.

これらの方法における重合機構では、重合の初期に粒子
核が形成され(スミスエバート理論の第1段)、この粒
子核にモノマーが吸収されて重合する(スミスエバート
理論の第2段および第3段)とされている。然るに、架
橋性モノマーの割合が大きい重合反応系では、形成され
る粒子核が架橋性モノマーに対するモノマー吸収能力を
ほとんど有さず、このため実際上は重合の第2段以降に
反応が進行せずに平均粒子径が0.05μm程度以下の微小
な重合粒子のみが多量に形成されることとなり、結局重
合反応系における粒子表面積が過大となって系のコロイ
ド化学的安定性が失われるのである。
In the polymerization mechanism in these methods, a particle nucleus is formed in the initial stage of the polymerization (the first stage of Smith-Evert theory), and the monomer is absorbed in the particle nucleus to polymerize (the second and third stages of the Smith-Evert theory). It is said that. However, in the polymerization reaction system in which the proportion of the crosslinkable monomer is large, the particle nuclei formed have almost no ability to absorb the monomer for the crosslinkable monomer, and therefore the reaction actually does not proceed after the second stage of the polymerization. In addition, a large amount of only minute polymer particles having an average particle size of about 0.05 μm or less are formed, and eventually the particle surface area in the polymerization reaction system becomes too large and the colloidal chemical stability of the system is lost.

このように、乳化重合法またはソープフリー重合法によ
っては、モノマー中における架橋性モノマーの割合を大
きくすることができず、この結果として高度に架橋され
たポリマー粒子の製造が困難であることは、その粒子形
成機構に起因する本質的な問題である。
Thus, by the emulsion polymerization method or soap-free polymerization method, it is not possible to increase the proportion of the crosslinkable monomer in the monomer, as a result of the difficulty in producing highly crosslinked polymer particles, This is an essential problem due to the particle formation mechanism.

一方、懸濁重合法によって架橋性モノマーを多量に含有
する重合性モノマーを重合する場合は、重合安定性には
問題はないけれども、形成される架橋ポリマー粒子は粒
子径が数μm以上の粒子となってしまい、しかも粒子径
のコントロールが困難であり、さらにその粒子径分布は
非常に広いものになってしまい、実用上有用な架橋ポリ
マー粒子を製造することはできなかった。
On the other hand, when a polymerizable monomer containing a large amount of a crosslinkable monomer is polymerized by the suspension polymerization method, there is no problem in polymerization stability, but the crosslinked polymer particles formed are particles having a particle size of several μm or more. In addition, it is difficult to control the particle size, and the particle size distribution becomes very wide, so that practically useful crosslinked polymer particles could not be produced.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

このように、従来においては、0.1〜数μmの範囲の粒
子径を有ししかも高度に架橋されたポリマー粒子を乳化
重合法によって製造することは困難であった。
As described above, conventionally, it has been difficult to produce highly crosslinked polymer particles having a particle diameter in the range of 0.1 to several μm by the emulsion polymerization method.

本発明は、乳化重合法を利用して、0.1〜3μmの範囲
内における目標粒子径に正確にコントロールされた粒子
径を有し、粒子径分布の狭い、架橋されたポリマーより
なる架橋ポリマー粒子を工業的に有利に製造することの
できる架橋ポリマー粒子の製造方法を提供することを目
的とする。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention utilizes an emulsion polymerization method to obtain a crosslinked polymer particle having a particle size accurately controlled to a target particle size within a range of 0.1 to 3 μm and having a narrow particle size distribution, and comprising a crosslinked polymer. An object of the present invention is to provide a method for producing crosslinked polymer particles that can be industrially advantageously produced.

〔発明の構成〕[Structure of Invention]

本発明の架橋ポリマー粒子の製造方法は、重量平均分子
量が500〜10,000の範囲内にあるシードポリマー粒子1
重量部を含む水性分散体に、架橋性モノマーを10重量%
以上含む重合性モノマー2〜500重量部を添加し、シー
ドポリマー粒子に重合性モノマーを吸収させ、過硫酸塩
の存在下において乳化重合することにより、粒子径が0.
1〜3μmの架橋ポリマー粒子を得ることを特徴とす
る。
The method for producing crosslinked polymer particles according to the present invention is a seed polymer particle 1 having a weight average molecular weight in the range of 500 to 10,000.
Aqueous dispersion containing 10 parts by weight of crosslinkable monomer
By adding 2 to 500 parts by weight of the polymerizable monomer containing the above, the polymerizable monomer is absorbed by the seed polymer particles, and emulsion polymerization is performed in the presence of a persulfate to give a particle size of 0.
It is characterized in that crosslinked polymer particles of 1 to 3 μm are obtained.

以下本発明について具体的に説明する。The present invention will be specifically described below.

本発明の方法は、特定の範囲の重量平均分子量を有する
ポリマー粒子をいわゆるシードポリマー粒子として用い
る点に特徴の一つを有する。すなわち、本発明において
用いるシードポリマー粒子は、重量平均分子量が500〜1
0,000、好ましくは700〜7,000、さらに好ましくは1,000
〜6,000であることが必要である。
The method of the present invention is characterized in that polymer particles having a weight average molecular weight in a specific range are used as so-called seed polymer particles. That is, the seed polymer particles used in the present invention have a weight average molecular weight of 500 to 1
0,000, preferably 700-7,000, more preferably 1,000
Must be ~ 6,000.

本発明において、ポリマー粒子について「重量平均分子
量」とは、当該ポリマー粒子の溶液の粘度測定あるいは
粘度測定にもとづくゲルパーミエーションクロマトグラ
フィー(ポリスチレン換算)などの通常の方法で測定さ
れる重量平均分子量である。
In the present invention, the "weight average molecular weight" of the polymer particles is a weight average molecular weight measured by a usual method such as gel permeation chromatography (in terms of polystyrene) based on viscosity measurement or viscosity measurement of a solution of the polymer particles. is there.

シードポリマー粒子の重量平均分子量が10,000を越える
ときには、当該シードポリマー粒子のモノマー吸収能力
が小さく、モノマーがシードポリマー粒子に吸収されな
いまま独自に重合するため、目的とするものとは異なる
粒子径のポリマー粒子が多量に生成されると共に、これ
らの異粒子のために重合反応系の安定性が悪くなり、重
合時に凝固物が多量に発生するようになる。
When the weight average molecular weight of the seed polymer particles exceeds 10,000, the monomer absorption capacity of the seed polymer particles is small, and the monomer polymerizes independently without being absorbed by the seed polymer particles, so that a polymer having a particle diameter different from the intended one is used. A large amount of particles are produced, and the stability of the polymerization reaction system is deteriorated due to these different particles, and a large amount of coagulated products are generated during polymerization.

また、シードポリマー粒子の重量平均分子量が500未満
のときには、その分子量が小さすぎるためにやはりモノ
マーの吸収能力が小さくて上記と同様の問題が生ずる。
Further, when the weight average molecular weight of the seed polymer particles is less than 500, the molecular weight is too small, so that the monomer absorption capacity is also small and the same problem as described above occurs.

またシードポリマー粒子の粒子径および粒子径分布が、
生成される架橋ポリマー粒子の粒子径および粒子径分布
に影響を与えるので、できるだけコントロールされて狭
い粒子径分布を有する、粒子径の揃ったシードポリマー
粒子を用いることが好ましい。具体的には、粒子径が0.
2〜0.8μmのシードポリマー粒子であって粒子径分布が
狭いもの、例えばその変動係数が10%以下のものが好適
に用いられる。
In addition, the particle size and particle size distribution of the seed polymer particles are
Since it affects the particle size and particle size distribution of the crosslinked polymer particles produced, it is preferable to use seed polymer particles having a uniform particle size and being controlled as narrow as possible. Specifically, the particle size is 0.
2-0.8 μm seed polymer particles having a narrow particle size distribution, for example, a coefficient of variation of 10% or less are preferably used.

シードポリマー粒子の組成は、重合に用いるモノマーに
溶解または膨潤するものであれば特に制限されないが、
重合に用いるモノマーと同系統のものであることが好ま
しい。具体的にはポリスチレン、その他のポリマー粒子
が好ましく用いられる。
The composition of the seed polymer particles is not particularly limited as long as it dissolves or swells in the monomer used for polymerization,
It is preferably of the same type as the monomer used for the polymerization. Specifically, polystyrene and other polymer particles are preferably used.

斯かるシードポリマー粒子を得る方法は特に制限される
ものではないが、例示するならば、メルカプタン系の分
子量調整剤を比較的多量に用いた乳化重合法またはソー
プフリー重合法によって合成することができる。このシ
ードポリマー粒子の製造においても、その粒子径をコン
トロールするために、シード粒子を用いたシード重合法
を利用することが好ましい。
The method for obtaining such seed polymer particles is not particularly limited, but, for example, they can be synthesized by an emulsion polymerization method or a soap-free polymerization method using a relatively large amount of a mercaptan-based molecular weight modifier. . Also in the production of the seed polymer particles, it is preferable to utilize the seed polymerization method using the seed particles in order to control the particle diameter.

本発明において、架橋性モノマーとしては、ジビニルベ
ンゼンに代表される非共役ジビニル化合物、あるいはト
リメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロ
ールプロパントリアクリレートに代表される多価アクリ
レート化合物などの、2個以上、好ましくは2個の共重
合性二重結合を有する化合物を好ましく用いることがで
きる。
In the present invention, the crosslinkable monomer is two or more, preferably a non-conjugated divinyl compound typified by divinylbenzene, or a polyvalent acrylate compound typified by trimethylolpropane trimethacrylate or trimethylolpropane triacrylate, or the like. A compound having two copolymerizable double bonds can be preferably used.

本発明に使用することができる多価アクリレート化合物
の例としては、次の化合物を挙げることができる。
Examples of the polyvalent acrylate compound that can be used in the present invention include the following compounds.

ジアクリレート化合物 ポリエチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレ
ングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサングリコー
ルジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレ
ート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、2,
2′−ビス(4−アクリロキシプロピロキシフェニル)
プロパン、2,2′−ビス(4−アクリロキシジエトキシ
フェニル)プロパン トリアクリレート化合物 トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロ
ールエタントリアクリレート、テトラメチロールメタン
トリアクリレート テトラアクリレート化合物 テトラメチロールメタンテトラアクリレート ジメタクリレート化合物 エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリ
コールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメ
タクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレー
ト、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,4−
ブチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサン
グリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコール
ジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリ
レート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、
2,2′−ビス(4−メタクリロキシジエトキシフェニ
ル)プロパン トリメタクリレート化合物 トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチ
ロールエタントリメタクリレート 以上のうち、特にジビニルベンゼン、エチレングリコー
ルジメタクリレートまたはトリメチロールプロパントリ
メタクリレートを用いることが好ましい。またこれらの
架橋性モノマーは、2種以上を混合して用いることもで
きる。
Diacrylate compound polyethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,6-hexane glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, 2,
2'-bis (4-acryloxyproproxyphenyl)
Propane, 2,2'-bis (4-acryloxydiethoxyphenyl) propane triacrylate compound Trimethylolpropane triacrylate, trimethylolethane triacrylate, tetramethylolmethane triacrylate tetraacrylate compound Tetramethylolmethane tetraacrylate dimethacrylate compound Ethylene Glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,4-
Butylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexane glycol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, dipropylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate,
2,2'-Bis (4-methacryloxydiethoxyphenyl) propane trimethacrylate compound Trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolethane trimethacrylate Among the above, divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate or trimethylolpropane trimethacrylate is particularly used. It is preferable. Further, two or more kinds of these crosslinkable monomers can be mixed and used.

本発明においては、架橋性モノマーの割合は、全モノマ
ーに対して10〜100重量%とされることが必要である。
In the present invention, the proportion of the crosslinkable monomer needs to be 10 to 100% by weight based on all the monomers.

架橋性モノマーの割合が過小の場合には、得られるポリ
マー粒子の硬度、強度、耐熱性または耐溶剤性に問題が
生ずる。
If the proportion of the crosslinkable monomer is too small, the resulting polymer particles will have problems in hardness, strength, heat resistance or solvent resistance.

本発明において、上記架橋性モノマーと共に用いられる
重合性モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレ
ン、フルオロスチレン、ビニルピリンなどの芳香族モノ
ビニル化合物、アクリロニトリル、メタクリロニトリル
などのシアン化ビニル化合物、ブチルアクリレート、2
−エチルヘキシルアクリレート、メチルアクリレート、
2−ヒドロキシエチルアクリレート、グリシジルアクリ
レート、N,N′−ジメチルアミノエチルアクリレートな
どのアクリル酸エステルモノマー、ブチルメタクリレー
ト、2−エチルヘキシルメタクリレート、メチルメタク
リレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリ
シジルメタクリレート、N,N′−ジメチルアミノエチル
メタクリレートなどのメタクリル酸エステルモノマー、
アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸な
どのモノまたはジカルボン酸およびジカルボン酸の酸無
水物、アクリルアミド、メタクリルアミドなどのアミド
系モノマーを用いることができる。また重合速度および
重合安定性の点で許容される範囲内において、ブタジエ
ン、イソプレンなどの共役二重結合化合物や酢酸ビニル
などのビニルエステル化合物、4−メチル−1−ペンテ
ン、その他のα−オレフィン化合物も使用することがで
きる。これらは2種以上を使用してもよい。
In the present invention, the polymerizable monomer used with the crosslinkable monomer, styrene, α-methylstyrene, fluorostyrene, aromatic monovinyl compounds such as vinylpyrine, acrylonitrile, vinyl cyanide compounds such as methacrylonitrile, butyl acrylate, Two
-Ethylhexyl acrylate, methyl acrylate,
Acrylic ester monomers such as 2-hydroxyethyl acrylate, glycidyl acrylate, N, N'-dimethylaminoethyl acrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, methyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, N, N'- Methacrylic acid ester monomers such as dimethylaminoethyl methacrylate,
Acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid and other mono- or dicarboxylic acids and acid anhydrides of dicarboxylic acids, and amide monomers such as acrylamide and methacrylamide may be used. Further, within a range which is allowable in terms of polymerization rate and polymerization stability, conjugated double bond compounds such as butadiene and isoprene, vinyl ester compounds such as vinyl acetate, 4-methyl-1-pentene and other α-olefin compounds. Can also be used. You may use 2 or more types of these.

モノマーを添加する方法としては、シードポリマー粒子
に対して一時に投入する方法および重合を行ないながら
モノマーを分割してまたは連続的に添加する方法があ
る。本発明では、重合が開始してシードポリマー粒子中
において実質的に架橋が生ずる前にシードポリマー粒子
にモノマーを吸収させることが必要である。
As the method of adding the monomer, there are a method of adding the monomer to the seed polymer particles at a time and a method of dividing the monomer while conducting the polymerization or continuously adding the monomer. The present invention requires that the seed polymer particles be imbibed with monomer before polymerization is initiated and substantially crosslinking occurs in the seed polymer particles.

重合の中期以降にモノマーを添加すると、モノマーがポ
リマー粒子に吸収されないため、微小粒子が多量に生じ
て重合安定性が悪くなり、重合反応を維持することがで
きない。そのため、シードポリマー粒子に対してすべて
のモノマーを重合開始前に添加するか、重合収率が30%
程度に達する前にすべてのモノマーの添加を終了させて
おくことが好ましい。本発明では、特に、シードポリマ
ー粒子に対してすべてのモノマーを吸収させた後に重合
開始を行なうことが好ましい。
When the monomer is added after the middle stage of the polymerization, the monomer is not absorbed by the polymer particles, so that a large amount of fine particles are generated, the polymerization stability is deteriorated, and the polymerization reaction cannot be maintained. Therefore, either add all the monomers to the seed polymer particles before starting the polymerization, or the polymerization yield is 30%.
It is preferred to finish the addition of all monomers before reaching the extent. In the present invention, it is particularly preferable to start the polymerization after the seed polymer particles have absorbed all the monomers.

本発明において、シードポリマー粒子1重量部に対する
モノマーの使用量は、2〜500重量部、好ましくは3〜1
00重量部、さらに好ましくは4〜19重量部である。
In the present invention, the amount of the monomer used relative to 1 part by weight of the seed polymer particles is 2 to 500 parts by weight, preferably 3 to 1 part.
The amount is 00 parts by weight, more preferably 4 to 19 parts by weight.

このモノマーの使用量が2重量部未満の場合には、軟か
いシードポリマー粒子の全体に対する比率が高くなるた
めに最終的に得られる架橋ポリマー粒子を十分な硬度や
強度を有するものとすることができず、シードポリマー
粒子内で相分離が生ずることにより、最終的に得られる
架橋ポリマー粒子がいびつな形状となって真球の架橋ポ
リマー粒子を得ることができない。
When the amount of this monomer used is less than 2 parts by weight, the ratio of the soft seed polymer particles to the whole becomes high, so that the crosslinked polymer particles finally obtained may have sufficient hardness and strength. However, since the phase separation occurs in the seed polymer particles, the finally obtained crosslinked polymer particles have a distorted shape, and it is not possible to obtain true spherical crosslinked polymer particles.

またモノマーの使用量が500重量部を超える場合には、
シードポリマー粒子のモノマー吸収能力が不足してシー
ドポリマー粒子に吸収されないモノマー量が増えるた
め、粒子径のコントロールが困難となる。
If the amount of the monomer used exceeds 500 parts by weight,
The monomer absorption capacity of the seed polymer particles is insufficient, and the amount of the monomer not absorbed by the seed polymer particles increases, so that it becomes difficult to control the particle diameter.

本発明においては、シードポリマー粒子の量およびモノ
マーの量を調整することにより、最終的に得られる架橋
ポリマー粒子の粒子径をコントロールすることができ
る。具体的には、シードポリマー粒子の重量をWs、その
数平均粒子径をDs、モノマー量をM、この重合転化率を
X(%)とすると、得られる架橋ポリマー粒子の数平均
種子径Dは次の式で計算され、実際上も比較的高い精度
で実現される。
In the present invention, the particle diameter of the finally obtained crosslinked polymer particles can be controlled by adjusting the amount of seed polymer particles and the amount of monomers. Specifically, when the weight of the seed polymer particles is W s , the number average particle diameter thereof is D s , the amount of monomer is M, and this polymerization conversion rate is X (%), the number average seed diameter of the crosslinked polymer particles obtained is D is calculated by the following formula, and is practically realized with relatively high accuracy.

但し、dmはモノマーの比重、dは架橋ポリマー粒子の比
重である。
However, d m is the specific gravity of the monomer, and d is the specific gravity of the crosslinked polymer particles.

本発明においては、シードポリマー粒子に吸収させた重
合性モノマーを、乳化重合法によって重合させる。この
乳化重合反応においては、重合開始剤として、水溶性の
ラジカル重合開始剤のうち過硫酸塩よりなるものが用い
られる。
In the present invention, the polymerizable monomer absorbed by the seed polymer particles is polymerized by the emulsion polymerization method. In this emulsion polymerization reaction, a water-soluble radical polymerization initiator made of persulfate is used as the polymerization initiator.

また、乳化重合反応においては、重合反応系の安定性を
高くするために、界面活性剤が使用されるが、この界面
活性剤の濃度は、限界ミセル形成濃度(C.M.C.)以下と
することが必要である。ここに、界面活性剤として通常
のものを用いることができ、例えばドデシルベンゼンス
ルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ジアル
キルスルホコハク酸ナトリウム、ナフタレンスルホン酸
のホルマリン縮合物などのアニオン系乳化剤を例示する
ことができる。
Further, in the emulsion polymerization reaction, a surfactant is used in order to increase the stability of the polymerization reaction system, but the concentration of this surfactant must be below the limit micelle formation concentration (CMC). Is. Here, a usual surfactant can be used, and examples thereof include anionic emulsifiers such as sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium lauryl sulfate, sodium dialkylsulfosuccinate, and a formalin condensate of naphthalenesulfonic acid. .

さらに、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、
ポリエチレングリコールモノステアレート、ソルビタン
モノステアレートなどのノニオン系界面活性剤を併用す
ることも可能である。
Furthermore, polyoxyethylene nonyl phenyl ether,
It is also possible to use a nonionic surfactant such as polyethylene glycol monostearate or sorbitan monostearate together.

本発明の方法によって得られる架橋ポリマー粒子はその
架橋の程度が高く、従ってきわめて高い硬度、強度、耐
熱性あるいは耐溶剤性の架橋ポリマー粒子が得られる。
そしてこの架橋ポリマー粒子は、そのような特性を利用
して、種々の分野において使用することができる。
The cross-linked polymer particles obtained by the method of the present invention have a high degree of cross-linking, so that cross-linked polymer particles having extremely high hardness, strength, heat resistance or solvent resistance can be obtained.
The crosslinked polymer particles can be used in various fields by utilizing such characteristics.

本発明による架橋ポリマー粒子の用途の例を挙げると、
滑材、スペーサ、ブロッキング防止剤、粉体の流動性改
良剤、粉体潤滑剤、化粧品用粒子、研磨剤、ゴム配合
剤、プラスチックピグメント、濾材および濾過助剤、ゲ
ル化剤、凝集剤、塗料用添加剤、光沢調整剤、離型剤、
クロマトグラフィー用カラム充填剤、マイクロカプセル
用粒子、合成繊維添加用粒子などがある。
To give an example of the use of the crosslinked polymer particles according to the invention,
Lubricants, spacers, antiblocking agents, powder fluidity improvers, powder lubricants, cosmetic particles, abrasives, rubber compounding agents, plastic pigments, filter media and filter aids, gelling agents, flocculants, paints. Additives, gloss control agents, release agents,
There are column packing materials for chromatography, particles for microcapsules, particles for adding synthetic fibers and the like.

本発明方法による架橋ポリマー粒子は、特に電子写真用
トナーの助剤として有効であり、例えばトナーの製造時
にベース樹脂および各種トナー添加剤と共に本発明方法
による架橋ポリマー粒子を1〜10重量%添加して溶融お
よび破砕すると、破砕性が向上するために破砕に要する
エネルギーが減少し、また破砕品の粒子径分布が狭いも
のとなり、分級の負担が少なくなるなどの利点がある。
またトナーとしての定着性と耐ブロッキング性のバラン
スの向上を図ることができる。さらに、本発明による架
橋ポリマー粒子をトナーに1〜20重量%の割合で乾式混
合でブレンドすると、トナーの耐ブロッキング性の向
上、流動性の向上、感光ドラムへの汚染の低減、さらに
カブリの改良およびトナーの経時劣化による画像濃度低
下の防止を図ることができる。
The crosslinked polymer particles according to the method of the present invention are particularly effective as an auxiliary agent for electrophotographic toners. For example, 1 to 10% by weight of the crosslinked polymer particles according to the method of the present invention are added together with a base resin and various toner additives during the production of toner. When melted and crushed, the energy required for crushing is reduced because the crushability is improved, and the crushed product has a narrow particle size distribution, which has the advantage of reducing the classification burden.
Further, it is possible to improve the balance between the fixing property as a toner and the blocking resistance. Further, when the crosslinked polymer particles according to the present invention are blended in the toner by dry mixing at a ratio of 1 to 20% by weight, the toner has improved blocking resistance, improved fluidity, reduced contamination on the photosensitive drum, and further improved fog. Further, it is possible to prevent a decrease in image density due to deterioration of the toner over time.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の実施例を説明する。なお、以下の記載にお
いて「部」は重量部である。
Examples of the present invention will be described below. In the following description, "part" is part by weight.

実施例1 スチレン 98 部 メタクリル酸 2 部 t−ドデシルメルカプタン 10 部 ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム 0.05部 過硫酸カリウム 0.4 部 水 200部 以上の物質を容量2lのフラスコ中に入れ、攪拌しながら
窒素ガス中にて70℃に昇温して6時間重合を行った。こ
れにより、重合収率98%で粒子径0.45μm、粒子径の標
準偏差値が0.015μmのシードポリマー粒子Aを得た。
ここに粒子径は透過型電子顕微鏡写真により100個のポ
リマー粒子について計測した値の平均値である。このシ
ードポリマー粒子Aは、トルエン溶解分98%、ゲルパー
ミエーションクロマトグラフィで測定した分子量が、 重量平均分子量(Mw)=5,000 数平均分子量(Mn)=3,100 であった。
Example 1 Styrene 98 parts Methacrylic acid 2 parts t-Dodecyl mercaptan 10 parts Sodium dodecylbenzene sulfonate 0.05 parts Potassium persulfate 0.4 parts Water 200 parts The above substances are put into a flask having a volume of 2 l and stirred into nitrogen gas. The temperature was raised to 70 ° C. and the polymerization was carried out for 6 hours. As a result, seed polymer particles A having a particle size of 0.45 μm and a standard deviation of the particle size of 0.015 μm were obtained at a polymerization yield of 98%.
Here, the particle diameter is an average value of values measured for 100 polymer particles by a transmission electron microscope photograph. The seed polymer particles A had a toluene solubility of 98% and a molecular weight measured by gel permeation chromatography was: weight average molecular weight (Mw) = 5,000 and number average molecular weight (Mn) = 3,100.

次に、 シードポリマー粒子A(固形分換算) 8 部 ラウリル硫酸ナトリウム 0.2部 過硫酸カリウム 0.5部 水 500 部 スチレン 80 部 ジビニルベンゼン 20 部 を混合して30℃で10分間攪拌してシードポリマー粒子に
モノマーを吸収させた。
Next, seed polymer particles A (solid content) 8 parts Sodium lauryl sulfate 0.2 parts Potassium persulfate 0.5 parts Water 500 parts Styrene 80 parts Divinylbenzene 20 parts Mix and stir at 30 ° C for 10 minutes to form seed polymer particles. Absorbed monomer.

次にこれを70℃に昇温して3時間重合を行ったところ、
重合収率は99%、200メッシュのフィルター上に残る重
合凝固物は0.02%(対重合固形分)であり、高い重合安
定性で架橋ポリマー粒子が得られた。
Next, when this was heated to 70 ° C. and polymerized for 3 hours,
The polymerization yield was 99% and the amount of the polymerized coagulation remaining on the 200-mesh filter was 0.02% (relative to the polymerized solid content), and crosslinked polymer particles were obtained with high polymerization stability.

この架橋ポリマー粒子は、平均粒子径が1.02μm、粒子
径の標準偏差値が0.05μmと非常に良く揃った粒子であ
り、かつ真球であった。
The crosslinked polymer particles were particles having an average particle diameter of 1.02 μm and a standard deviation value of particle diameter of 0.05 μm, which were very well aligned and were true spheres.

この架橋ポリマー粒子について示差熱分析および熱天秤
分析を行ったところ、常温から450℃で灰化するまで溶
融、軟化することはなく、400℃までの熱減量は2重量
%以下であった。
When the crosslinked polymer particles were subjected to a differential thermal analysis and a thermobalance analysis, they did not melt or soften until ashed at room temperature to 450 ° C, and the thermal loss up to 400 ° C was 2% by weight or less.

実施例2〜4および比較例1〜3 実施例1におけるシードポリマー粒子の製造におけるt
−ドデシルメルカプタンの使用量を0部、2部、5部、
20部、50部、100部と変えた他はシードポリマー粒子A
と同様にして、重量平均分子量がそれぞれ120,000、15,
000、8,900、3,050、710および320の合計6種のシード
ポリマー粒子B〜Gを合成した。
Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 t in the production of seed polymer particles in Example 1
-The amount of dodecyl mercaptan used is 0 parts, 2 parts, 5 parts,
Seed polymer particles A except for 20 parts, 50 parts and 100 parts
Similarly, the weight average molecular weights are 120,000 and 15,
A total of 6 kinds of seed polymer particles BG of 000, 8,900, 3,050, 710 and 320 were synthesized.

そしてこれらのシードポリマー粒子の各々を用いたほか
は実施例1と同様に処理して架橋ポリマー粒子を製造し
た。
Then, a crosslinked polymer particle was produced by the same treatment as in Example 1 except that each of these seed polymer particles was used.

以上の重合反応の各々における重合凝固物の割合および
重合収率、並びに得られた架橋ポリマー粒子の平均粒子
径およびその標準偏差値を第1表に示す。
Table 1 shows the proportion and polymerization yield of the polymerized coagulated product in each of the above-mentioned polymerization reactions, and the average particle diameter of the obtained crosslinked polymer particles and the standard deviation thereof.

第1表からも明らかなように、比較例1および比較例3
では重合中に反応系がゲル化し、比較例2では重合は達
成されたものの生成凝固物量が過大であり、しかも得ら
れたポリマー粒子は、粒子径が約0.8μmの目標粒子径
に近い粒子と、粒子径が0.05〜0.1μmの多数の微小粒
子と、シードポリマー粒子に吸収されないモノマー液滴
がそのまま重合して生成した粒子径が10〜100μmの粒
子の3種の混合物であり、粒子径分布が非常にブロード
なものであった。
As is clear from Table 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 3
Then, the reaction system gelled during the polymerization, and in Comparative Example 2, the polymerization was achieved but the amount of the produced coagulated product was excessive, and the obtained polymer particles were particles having a particle diameter of about 0.8 μm, which was close to the target particle diameter. , A mixture of a large number of microparticles with a particle size of 0.05 to 0.1 μm and particles with a particle size of 10 to 100 μm produced by polymerization of monomer droplets that are not absorbed by seed polymer particles as they are. Was very broad.

実施例1のシードポリマー粒子Aを固形分として8部、
モノマーとしてスチレン40部とジビニルベンゼン10部と
を用いた他は実施例1と同様に重合を行って架橋ポリマ
ー粒子を得た。
8 parts of the seed polymer particles A of Example 1 as a solid content,
Polymerization was performed in the same manner as in Example 1 except that 40 parts of styrene and 10 parts of divinylbenzene were used as monomers to obtain crosslinked polymer particles.

実施例6 実施例1のシードポリマー粒子Aを固形分として8部、
モノマーとしてスチレン60部とジビニルベンゼン40部と
を用いた他は実施例1と同様に重合を行って架橋ポリマ
ー粒子を得た。
Example 6 8 parts as a solid content of the seed polymer particles A of Example 1,
Polymerization was performed in the same manner as in Example 1 except that 60 parts of styrene and 40 parts of divinylbenzene were used as the monomers to obtain crosslinked polymer particles.

実施例7 実施例1のシードポリマー粒子Aを固形分として8部、
モノマーとして、スチレンの代わりにメチルメタクリレ
ート80部、ジビニルベンゼンの代わりにエチレングリコ
ールジメタクリレート20部を用いた他は実施例1と同様
に重合を行って架橋ポリマー粒子を得た。
Example 7 8 parts of the seed polymer particles A of Example 1 as a solid content,
Polymerization was performed in the same manner as in Example 1 except that 80 parts of methyl methacrylate was used as the monomer instead of styrene, and 20 parts of ethylene glycol dimethacrylate was used instead of divinylbenzene to obtain crosslinked polymer particles.

〔発明の効果〕 本発明の方法は、特定の条件に従い、シードポリマー粒
子を利用した乳化重合法によって架橋ポリマー粒子を得
るものであるため、架橋性モノマーを含有する重合性モ
ノマーを乳化重合法で重合させるにもかかわらず、当該
重合反応系に高い安定性を実現することができ、その結
果、高度に架橋された架橋ポリマー粒子を確実に得るこ
とができ、しかも粒子径をコントロールすることが容易
であって、0.1〜3μmという比較的小さい粒子径範囲
において粒子径分布の狭い架橋ポリマー粒子を製造する
ことができる。
[Effects of the Invention] The method of the present invention is to obtain cross-linked polymer particles by an emulsion polymerization method using seed polymer particles according to specific conditions. Therefore, a polymerizable monomer containing a cross-linkable monomer is subjected to an emulsion polymerization method. Despite polymerization, high stability can be achieved in the polymerization reaction system, and as a result, highly crosslinked crosslinked polymer particles can be reliably obtained, and the particle size can be easily controlled. Therefore, it is possible to produce crosslinked polymer particles having a narrow particle size distribution in a relatively small particle size range of 0.1 to 3 μm.

また得られる架橋ポリマー粒子は高度に架橋されたもの
であるため、硬度、強度、耐熱性および耐溶剤性に優
れ、かつ粒子径が揃っていることおよび任意の大きさの
粒子を選ぶことができることから、種々の用途において
期待される特性が良好に発揮され、更に新しい用途にも
良好に使用されることが期待される。
Further, since the obtained crosslinked polymer particles are highly crosslinked, they have excellent hardness, strength, heat resistance and solvent resistance, and have a uniform particle size, and particles of any size can be selected. Therefore, it is expected that the characteristics expected in various applications will be excellently exhibited, and that it will also be favorably used in new applications.

フロントページの続き (72)発明者 安川 史郎 東京都中央区築地2丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内 (72)発明者 蓼沼 博 東京都中央区築地2丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−206803(JP,A) 特開 昭59−18705(JP,A)Front page continuation (72) Inventor Shiro Yasukawa 2-11-24 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. (72) Hiroshi Tatenuma 2-11-24 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo Japan Incorporated Rubber Co., Ltd. (56) Reference JP 60-206803 (JP, A) JP 59-18705 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】重量平均分子量が500〜10,000の範囲内に
あるシードポリマー粒子1重量部を含む水性分散体に、
架橋性モノマーを10重量%以上含む重合性モノマー2〜
500重量部を添加し、シードポリマー粒子に重合性モノ
マーを吸収させ、過硫酸塩の存在下において乳化重合す
ることにより、粒子径が0.1〜3μmの架橋ポリマー粒
子を得ることを特徴とする架橋ポリマー粒子の製造方
法。
1. An aqueous dispersion containing 1 part by weight of seed polymer particles having a weight average molecular weight in the range of 500 to 10,000,
Polymerizable monomer containing 10% by weight or more of crosslinkable monomer 2
Cross-linked polymer particles having a particle diameter of 0.1 to 3 μm are obtained by adding 500 parts by weight to allow the seed polymer particles to absorb a polymerizable monomer and emulsion-polymerizing in the presence of persulfate. Method for producing particles.
JP62018503A 1987-01-30 1987-01-30 Method for producing crosslinked polymer particles Expired - Lifetime JPH0791348B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62018503A JPH0791348B2 (en) 1987-01-30 1987-01-30 Method for producing crosslinked polymer particles
CA 573259 CA1334471C (en) 1987-01-30 1988-07-28 Highly crosslinked polymer particles and process for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62018503A JPH0791348B2 (en) 1987-01-30 1987-01-30 Method for producing crosslinked polymer particles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63189413A JPS63189413A (en) 1988-08-05
JPH0791348B2 true JPH0791348B2 (en) 1995-10-04

Family

ID=11973428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62018503A Expired - Lifetime JPH0791348B2 (en) 1987-01-30 1987-01-30 Method for producing crosslinked polymer particles

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0791348B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006035749A1 (en) * 2004-09-28 2006-04-06 Sekisui Chemical Co., Ltd. Spherical resin fine particles, process for producing spherical resin fine particles, and spacer for liquid crystal display element
JP2006289488A (en) * 2005-03-14 2006-10-26 Jfe Steel Kk Pipe bending device, and pipe bending method
JP4837308B2 (en) * 2005-04-14 2011-12-14 Jfeスチール株式会社 Pipe bending method and apparatus
JP4828160B2 (en) * 2005-05-26 2011-11-30 Jfeスチール株式会社 Pipe bending apparatus and pipe bending method
JP2008007666A (en) * 2006-06-30 2008-01-17 Jsr Corp Optical material composition, method for producing the same, and optical material molded article
WO2015045448A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 積水化成品工業株式会社 Polymer particles, process for producing same, and use thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4419245A (en) * 1982-06-30 1983-12-06 Rohm And Haas Company Copolymer process and product therefrom consisting of crosslinked seed bead swollen by styrene monomer
JPS60206803A (en) * 1984-03-31 1985-10-18 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Production of emulsion polymer

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63189413A (en) 1988-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1339325C (en) Stable emulsion polymers and methods of preparing same
JPH06102688B2 (en) Method for producing polymer particles
US6177525B1 (en) Process for preparing microemulsion polymer particles using high shear forces
JPH0338282B2 (en)
JPH1171413A (en) Polymerization process
JPS6020411B2 (en) Resin composition with excellent crushing properties and heat melting properties, and method for producing the same
JPH035405B2 (en)
JP3137752B2 (en) Method for producing resin for toner
JPH0791348B2 (en) Method for producing crosslinked polymer particles
JPH07238105A (en) Particle of highly crosslinked polymer and production thereof
EP0822944B1 (en) Binder resin, process for its manufacture and composition containing it
JPS61241310A (en) Production of emulsion of crosslinked polymer
JP3935074B2 (en) Crosslinked resin fine particles, crosslinked resin fine particle emulsion used for producing the crosslinked resin fine particles, and method for producing crosslinked resin fine particles
JP3149487B2 (en) Method for producing methacrylic resin particles
JPH0717688B2 (en) Highly crosslinked polymer particles and method for producing the same
JP3508304B2 (en) Glycol dispersion of crosslinked polymer particles and method for producing the same
CN108659155B (en) Low-cost cladding agent for core-shell structure resin and preparation method and application thereof
JPH08259608A (en) Production of crosslinkable polymer particle
JPH0549704B2 (en)
JPH01182313A (en) Production of fine particle polymer
JPS59228665A (en) Preparation of liquid developer having negative charge
JPH0597905A (en) Production of fine polymer particle
JPH09124885A (en) Rubber-modified styrenic resin composition and its production
JPH0212160A (en) Toner binder for electrophotography
JPS5857104B2 (en) Manufacturing method of pressure fixing toner

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term