JPH10251332A - Crosslinked polymer particle - Google Patents

Crosslinked polymer particle

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JPH10251332A
JPH10251332A JP24221697A JP24221697A JPH10251332A JP H10251332 A JPH10251332 A JP H10251332A JP 24221697 A JP24221697 A JP 24221697A JP 24221697 A JP24221697 A JP 24221697A JP H10251332 A JPH10251332 A JP H10251332A
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JP
Japan
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particles
polymer
comonomer
vinyl monomer
group
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Application number
JP24221697A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Shiraishi
武士 白石
Mayumi Mizuno
まゆみ 水野
Hitomi Otani
ひとみ 大谷
Nagahiko Yamakado
祥彦 山門
Hironori Hata
宏則 畑
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NATOCO PAINT KK
NATOKO PAINT KK
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NATOCO PAINT KK
NATOKO PAINT KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject particles excellent in heat resistance, solvent resistance, etc., and useful as a filler for coatings, cosmetics, etc., by hydrolyzing silyl groups contained in the particles of the copolymer of one or more silyl group-containing vinylic monomers with one or more other vinylic monomers to produce the crosslinked polymer particles. SOLUTION: Silyl groups contained in the particles of the copolymer of one or more hydrolyzable silyl group-having monomers of the formula (R is a divalent hydrocarbon such as a 1-10C alkyl or an aryl; X is a hydrolyzable group such as an alkoxy or a halogen), etc., with one more other vinylic monomers capable of being copolymerized with the vinylic monomers of the formula are hydrolyzed to produce the objective crosslinked polymer particles useful as a medium for adsorption and substance exchange.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は特に吸着や物質交換
処理の媒体として有用な架橋重合体微粒子に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to crosslinked polymer fine particles particularly useful as a medium for adsorption or substance exchange treatment.

【0002】[0002]

【発明の背景】真球状重合体粉末は例えば粉体塗料原
料、電子複写用トナー、良好な展延性を示す塗料や化粧
品の充填材、高い処理効率を有する吸着処理やイオン交
換処理等の処理用充填材あるいは該充填材の担体、プラ
スチック成形品等にオパール状光沢を付与するための充
填材等に有用なものとして現在脚光を浴びつつある。
BACKGROUND OF THE INVENTION Spherical polymer powders are used, for example, for powder coating materials, toner for electronic copying, fillers for paints and cosmetics exhibiting good spreadability, and adsorption and ion exchange treatments with high treatment efficiency. Currently, it is being spotlighted as useful as a filler or a filler for imparting an opal-like gloss to a carrier of the filler, a plastic molded product, or the like.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、この種の真球状重合体粉末は単量
体を該単量体は溶解し、該単量体にもとずく共重合体は
溶解しないような溶剤中において重合するディスパージ
ョン重合法によって得られることが知られている(Y.
アルモグ等、ポリマージャーナル第14巻第131頁
(1982年))。彼等の方法は分散安定剤として第4
級アンモニウム塩と共に該溶剤に溶解する重合体を用い
てディスパージョン重合することにより、粒径の均一な
真球状重合体粉末を得るものである。更に分散安定剤と
して非イオン性セルロース誘導体を用いてスチレンを種
々な溶剤中でディスパージョン重合させることにより、
粒径の均一な真球状重合体粉末を得ることも試みられて
いる(C.K.オバー等、ジャーナル オブ ポリマー
サイエンス、第23巻第103頁(1985年))。更
に真球状重合体粉末の他の製造方法としては重合体微粒
子をシードとして所定の単量体を該重合体微粒子に吸収
させた上で該単量体を重合させるシード重合方法がある
(特開昭61−215602号公報)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a spherical polymer powder of this type disperses in a solvent in which a monomer is dissolved and a copolymer based on the monomer is not dissolved. It is known that it can be obtained by the John polymerization method (Y.
Almog et al., Polymer Journal Vol. 14, p. 131 (1982)). Their method is the fourth as a dispersion stabilizer.
Dispersion polymerization is performed using a polymer dissolved in the solvent together with a quaternary ammonium salt to obtain a spherical polymer powder having a uniform particle size. Further, by performing dispersion polymerization of styrene in various solvents using a nonionic cellulose derivative as a dispersion stabilizer,
It has also been attempted to obtain a spherical polymer powder having a uniform particle size (CK Over, et al., Journal of Polymer Science, Vol. 23, p. 103 (1985)). Further, as another method for producing a spherical polymer powder, there is a seed polymerization method in which a predetermined monomer is absorbed into the polymer fine particles using the polymer fine particles as a seed, and then the monomer is polymerized (Japanese Patent Laid-Open Publication No. H10-163873). No. 61-215602).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このようにして得られ
た粒径の均一な真球状の重合体粉末は前記したように塗
料や化粧品の充填材や吸着処理あるいはイオン交換処理
等の処理用充填材等として使用されるが、該重合体粉末
が架橋三次元構造を有しない場合には耐熱性や耐溶剤性
に劣り、使用範囲が著しく限定される。しかしながら該
重合体粉末に架橋三次元構造を付与するために例えばジ
ビニルベンゼン、ジアリルフタレート等のジビニル化合
物を共単量体に添加すると、重合体粉末の真球度や粒径
の均一度が低下してしまう。
As described above, the thus obtained spherical polymer powder having a uniform particle size is used as a filler for paints and cosmetics, and for filling for processing such as adsorption treatment or ion exchange treatment. It is used as a material, but when the polymer powder does not have a cross-linked three-dimensional structure, heat resistance and solvent resistance are poor, and the range of use is significantly limited. However, when a divinyl compound such as divinylbenzene or diallyl phthalate is added to the comonomer to impart a crosslinked three-dimensional structure to the polymer powder, the sphericity and uniformity of the particle size of the polymer powder are reduced. Would.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するための手段として、加水分解可能なシリル基
を有するビニル単量体の単独または二種以上と、該ビニ
ル単量体と共重合可能な他のビニル単量体の単独または
二種以上との共重合体の微粒子中に含まれるシリル基を
加水分解して架橋を生成させた架橋重合体微粒子を提供
するものである。
According to the present invention, as a means for solving the above-mentioned conventional problems, a vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group, alone or in combination of two or more, is used. Another object of the present invention is to provide crosslinked polymer fine particles in which a silyl group contained in a fine particle of a copolymer with another copolymerizable vinyl monomer alone or two or more types is hydrolyzed to form a crosslink.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

〔加水分解可能なシリル基を有するビニル単量体〕本発
明に用いられる加水分解可能なシリル基を有するビニル
単量体において、加水分解可能なシリル基とは下記の構
造を有するものである。 式中Rは炭素数1〜10のアルキル基、アリール基、ア
ラルキル基から選ばれる2価の炭化水素基、Xは例えば
−OCH3 ,−OC2 5 等のアルコキシル基、−C
l,−Br 等のハロゲン等の加水分解可能な基である。
上記加水分解可能なシリル基を有するビニル単量体を具
体的に例示すれば、γ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエ
チル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸
塩、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシ
シラン等である。
[Vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group] In the vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group used in the present invention, the hydrolyzable silyl group has the following structure. Wherein R is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, a divalent hydrocarbon group, X is for example -OCH 3, alkoxyl groups such as -OC 2 H 5 selected from aralkyl, -C
It is a hydrolyzable group such as halogen such as l, -Br.
Specific examples of the vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group include γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane and N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane. -Hydrochloride, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane and the like.

【0007】〔ビニル単量体〕上記加水分解可能なシリ
ル基を有するビニル単量体と共重合可能な他のビニル単
量体とはメチルアクリレート、エチルアクリレート、n
−ブチルアクリレート、iso−ブチルアクリレート、
2−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアク
リレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、メチ
ルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチル
メタクリレート、iso−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、ステアリルメタクリレ
ート、ラウリルメタクリレート、メチルビニルエーテ
ル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテ
ル、iso−ブチルビニルエーテル、n−ブチルビニル
エーテル、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、弗化ビニル、弗化ビニリデン、エ
チレン、プロピレン、イソプレン、クロロプレン、ブタ
ジエン等のビニル単量体、そして更にはカルボキシル
基、水酸基、メチロール基、アミノ基、酸アミド基、グ
リシジル基等の官能基を有するビニル単量体も使用する
ことが可能である。このような官能基を有するビニル単
量体のうちカルボキシル基を有するものとしてはアクリ
ル酸、メタクリル酸、イタコン酸等、水酸基を有するも
のとしてはβ−ハイドロキシエチルアクリレート、β−
ハイドロキシエチルメタクリレート、β−ハイドロキシ
プロピルアクリレート、β−ハイドロキシプロピルメタ
クリレート、アリルアルコール等、メチロール基を有す
るものとしてはN−メチロールアクリルアミド、N−メ
チロールメタクリルアミド等、アミノ基を有するものと
してはジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルア
ミノエチルメタクリレート等、酸アミド基を有するもの
としてはアクリルアミド、メタクリルアミド等、グリシ
ジル基を有するものとしてはグリシジルアクリレート、
グリシジルメタクリレート、グリシジルアリルエーテル
等が例示される。上記例示は本発明を限定するものでは
ない。更に本発明においては官能基を有するビニル単量
体として加水分解可能なシリル基を官能基として有する
単量体、例えばγ- メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメ
トキシシラン等を用いることも出来る。上記例示も本発
明を限定するものではない。
[Vinyl monomer] Other vinyl monomers copolymerizable with the above-mentioned vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group include methyl acrylate, ethyl acrylate, n
-Butyl acrylate, iso-butyl acrylate,
2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl methacrylate, 2-
Ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, lauryl methacrylate, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, iso-butyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, styrene, α-methylstyrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate, vinyl chloride, chloride Vinyl monomers such as vinylidene, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, ethylene, propylene, isoprene, chloroprene, butadiene, and functional groups such as carboxyl group, hydroxyl group, methylol group, amino group, acid amide group and glycidyl group It is also possible to use a vinyl monomer having Among the vinyl monomers having such a functional group, those having a carboxyl group include acrylic acid, methacrylic acid, and itaconic acid, and those having a hydroxyl group include β-hydroxyethyl acrylate and β-hydroxyethyl acrylate.
Hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, allyl alcohol, etc. , Such as dimethylaminoethyl methacrylate, acrylamide and methacrylamide as those having an acid amide group, glycidyl acrylate as those having a glycidyl group,
Glycidyl methacrylate, glycidyl allyl ether and the like are exemplified. The above examples do not limit the invention. Further, in the present invention, a monomer having a hydrolyzable silyl group as a functional group as a vinyl monomer having a functional group, for example, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, etc. Can also be used. The above examples also do not limit the present invention.

【0008】〔共単量体〕上記加水分解可能なシリル基
を有するビニル単量体の単独または二種以上の混合物
と、上記他のビニル単量体の単独または二種以上の混合
物とを混合して共単量体とするが、上記加水分解可能な
シリル基を有するビニル単量体は上記共単量体中望まし
くは0.01〜30モル%含まれ、更に望ましくは上記
ビニル単量体のうちで上記官能基を有するビニル単量体
を0.2〜7モル%含有せしめる。
[Commonomer] The above-mentioned hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomer alone or as a mixture of two or more thereof is mixed with the other vinyl monomer alone or as a mixture of two or more thereof. The above-mentioned vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group is preferably contained in the above-mentioned comonomer in an amount of 0.01 to 30 mol%, more preferably the above-mentioned vinyl monomer. Among them, the vinyl monomer having the above functional group is contained in an amount of 0.2 to 7 mol%.

【0009】〔製造方法〕製造方法として望ましい方法
は析出重合方法およびシード重合方法である。 A析出重合方法 析出重合方法においては該加水分解可能なシリル基を有
するビニル単量体単独または二種以上の混合物と、該加
水分解可能なシリル基を有するビニル単量体と共重合可
能な他のビニル単量体の単独または二種以上の混合物と
からなる共単量体を、該共単量体は可溶でかつ該共単量
体にもとずく共重合体は不溶であるような溶媒中におい
て重合せしめる。このような重合によって共重合体は粒
径の均一な真球状の粒子として溶媒中に析出する。
[Production Method] Desirable production methods are a precipitation polymerization method and a seed polymerization method. A precipitation polymerization method In the precipitation polymerization method, the vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group alone or a mixture of two or more thereof, and a vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group, A comonomer consisting of a single or a mixture of two or more vinyl monomers, such that the comonomer is soluble and the copolymer based on the comonomer is insoluble Polymerize in a solvent. By such polymerization, the copolymer is precipitated in the solvent as spherical particles having a uniform particle size.

【0010】(溶剤)本方法に用いられる溶剤とは上記
共単量体は溶解し、該共単量体にもとずく共重合体は溶
解しないものであり、メタノール、エタノール、イソプ
ロパノール、n−ブタノール等の低級アルコール、ある
いは該低級アルコールと水との混合溶剤、あるいはn−
ヘキサン、n−ヘプタン等の無極性溶剤等が例示され
る。上記例示は本発明を限定するものではない。
(Solvent) The solvent used in the present method is one in which the above-mentioned comonomer dissolves and the copolymer based on the comonomer does not dissolve, and methanol, ethanol, isopropanol, n- A lower alcohol such as butanol, or a mixed solvent of the lower alcohol and water, or n-
Non-polar solvents such as hexane and n-heptane are exemplified. The above examples do not limit the invention.

【0011】(分散安定剤)分散安定剤としては上記溶
剤に可溶な重合体、例えばポリビニルピロリドン、ポリ
アクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルアルキルエーテル等が用いられ、所望な
れば上記重合体に加えて更に界面活性剤を併用してもよ
い。該界面活性剤としてはアニオン性のもの、ノニオン
性のもの、カチオン性のもののいずれも用いられる。例
えばアニオン性のものとしては高級アルコールサルフェ
ート(Na塩またはアミン塩)、アルキルアリルスルフ
ォン酸塩(Na塩)、アルキルナフタレンスルフォン酸
塩、アルキルフォスフェート、ジアルキルスルフォサク
シネート、ロジン石けん、ノニオン性のものとしてはポ
リオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレ
ンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンア
ルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、
ポリオキシエチレンアルキルアマイド、ソルビタンアル
キルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキル
エステル、カチオン性のものとしてはトリメチルアミノ
エチルアルキルアミドハロゲニド、アルキルピリジニウ
ム硫酸塩、アルキルトリメチルアンモニウムハロゲニド
等がある。上記例示もまた本発明を限定するものではな
い。上記重合体は上記溶剤中に通常0.5〜5重量%、
上記界面活性剤は上記溶剤中に通常0.1〜1重量%程
度溶解される。そして上記重合体および上記界面活性剤
は二種以上混合されてもよい。
(Dispersion stabilizer) As the dispersion stabilizer, a polymer soluble in the above-mentioned solvent, for example, polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, polyvinyl alkyl ether, etc. is used. In addition to the above, a surfactant may be used in combination. As the surfactant, any of anionic, nonionic and cationic surfactants can be used. For example, as anionic one, higher alcohol sulfate (Na salt or amine salt), alkyl allyl sulfonate (Na salt), alkyl naphthalene sulfonate, alkyl phosphate, dialkyl sulfosuccinate, rosin soap, nonionic Examples include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenol ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene alkyl amine,
Examples of polyoxyethylene alkyl amide, sorbitan alkyl ester, polyoxyethylene sorbitan alkyl ester, and cationic ones include trimethylaminoethylalkylamide halogenide, alkylpyridinium sulfate, and alkyltrimethylammonium halogenide. The above examples also do not limit the invention. The polymer is usually 0.5 to 5% by weight in the solvent,
The surfactant is usually dissolved in the solvent in an amount of about 0.1 to 1% by weight. The polymer and the surfactant may be used in combination of two or more.

【0012】(重合)上記共単量体の重合に使用される
重合開始剤としてはラウロイルパーオキシド、ベンゾイ
ルパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド、アゾビ
スイソブチロニトリル等の油溶性開始剤が用いられる。
該油溶性開始剤は通常上記共単量体に対して0.1〜2
重量%程度添加される。上記共単量体は通常上記溶剤に
対して10〜30重量%程度混合される。上記共単量体
と上記溶剤との混合物はそれから上記油溶性開始剤を用
い、攪拌機、コンデンサー、温度計等を付した反応器内
で通常50〜80℃程度に加熱攪拌して重合する。この
際重合を円滑ならしめるために反応器内の空気の大部分
を窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスによって置換
しておくことが望ましい。該共単量体の重合につれて該
単量体は重合体となり溶剤中に真球状粉末として析出し
て来る。重合完了後は得られた真球状重合体粉末は濾
別、遠心分離等により溶剤から分離し所望なれば洗浄を
行なった後、常温または加温して乾燥を行なう。このよ
うにして本発明の真球状重合体粉末が得られるが、該真
球状重合体粉末の径は共単量体および溶剤の種類により
影響されるが、略1〜10μm程度の範囲であり均一な
ものとなる。
(Polymerization) As the polymerization initiator used for the polymerization of the above comonomer, oil-soluble initiators such as lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, azobisisobutyronitrile and the like are used. .
The oil-soluble initiator is usually used in an amount of 0.1 to 2 based on the above comonomer.
It is added in the order of% by weight. The above comonomer is usually mixed in an amount of about 10 to 30% by weight with respect to the above solvent. The mixture of the above comonomer and the above solvent is then polymerized using the above oil-soluble initiator, usually by heating and stirring at about 50 to 80 ° C. in a reactor equipped with a stirrer, condenser, thermometer and the like. At this time, it is desirable to replace most of the air in the reactor with an inert gas such as nitrogen gas or argon gas in order to smooth the polymerization. As the comonomer polymerizes, the monomer becomes a polymer and precipitates out in the solvent as a true spherical powder. After completion of the polymerization, the obtained spherical polymer powder is separated from the solvent by filtration, centrifugation, or the like, washed if necessary, dried at room temperature or heated. Thus, the spherical polymer powder of the present invention is obtained. The diameter of the spherical polymer powder is affected by the type of the comonomer and the solvent, but is in the range of about 1 to 10 μm and is uniform. It becomes something.

【0013】Bシード重合方法 シード重合方法においては重合体微粒子と該重合体微粒
子の膨潤剤とを水に分散させて該重合体微粒子の膨潤体
水性分散液を作成し、該水性分散液中に加水分解可能な
シリル基を有するビニル単量体の単独または二種以上の
混合物と、該ビニル単量体と共重合可能な他のビニル単
量体の単独または二種以上との混合物からなる共単量体
を混合し、該共単量体を該重合体微粒子の膨潤体に吸収
させるとともに重合を行なう。このような重合によって
も析出重合方法と同様に共重合体は粒径の均一な真球状
の粒子として採取せられる。
B seed polymerization method In the seed polymerization method, polymer fine particles and a swelling agent for the polymer fine particles are dispersed in water to prepare a swelling aqueous dispersion of the polymer fine particles, and the aqueous dispersion is added to the aqueous dispersion. A copolymer comprising a single or a mixture of two or more kinds of vinyl monomers having a hydrolyzable silyl group and a mixture of one or more kinds of other vinyl monomers copolymerizable with the vinyl monomer. The monomers are mixed, the comonomer is absorbed by the swollen body of the polymer fine particles, and polymerization is performed. By such polymerization, the copolymer is collected as true spherical particles having a uniform particle size, similarly to the precipitation polymerization method.

【0014】(重合体微粒子)シードとして用いる重合
体微粒子は膨潤剤である有機溶剤に膨潤可能な重合体の
微粒子であり、ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポ
リアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポ
リアクリロニトリル、スチレン−ブタジエン共重合体等
が例示され、該重合体微粒子の粒径は通常1μm以
望ましくは0.2〜0.9μm程度とされる。
(Polymer Fine Particles) The polymer fine particles used as seeds are fine particles of a polymer swellable in an organic solvent as a swelling agent, and include polystyrene, polymethacrylate, polyacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, and polyacrylonitrile. , styrene - butadiene copolymers and the like, the particle diameter of the polymer particles is desirably at normal 1μm hereinafter are about 0.2~0.9Myuemu.

【0015】(膨潤剤)上記重合体微粒子の膨潤剤とし
てはメタノール、エタノール、n−ブタノール、酢酸エ
チル、酢酸n−ブチル、アセトン、メチルエチルケト
ン、トルエン、キシレン、n−ヘキサン、n−ヘプタ
ン、n−オクタン、メチレンクロライド、1,2−ジク
ロロエタン、1,2,3−トリクロロエチレン、1−ク
ロロドデカン、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフ
ラン等の有機溶剤が例示され、望ましくは水に対する溶
解度が0.02重量%以下の有機溶剤が用いられる。上
記膨潤剤は二種以上混合されてもよい。
(Swelling Agent) As swelling agents for the above polymer fine particles, methanol, ethanol, n-butanol, ethyl acetate, n-butyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, toluene, xylene, n-hexane, n-heptane, n-heptane Organic solvents such as octane, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,2,3-trichloroethylene, 1-chlorododecane, dimethylformamide, and tetrahydrofuran are exemplified. Desirable organic solvents having a solubility in water of 0.02% by weight or less are desirable. A solvent is used. Two or more swelling agents may be mixed.

【0016】(共単量体)本方法に用いられる共単量体
は析出重合方法に用いられる共単量体と同様な加水分解
可能なシリル基を有するビニル単量体と、該ビニル単量
体と共重合可能な他のビニル単量体との混合物である。
(Comonomer) The comonomer used in the present method is a vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group similar to the comonomer used in the precipitation polymerization method, and the vinyl monomer It is a mixture with other vinyl monomers copolymerizable with the polymer.

【0017】(重合)重合に際しては通常、まず水に上
記重合体微粒子を分散させ、次いで膨潤剤を該水に分散
させるか、あるいはまず水に上記膨潤剤を分散させ次い
で該水に上記重合体微粒子を分散させる。この場合、上
記重合体微粒子に膨潤剤の一部を混合しておいてもよ
い。上記重合体微粒子および膨潤剤を水に安定に分散さ
せるためには通常析出重合方法で用いたと同様な界面活
性剤および/またはポリビニルアルコール、カルボキシ
メチルセルロース、アルギン酸ソーダ、ポリアクリル酸
ソーダ等の水溶性高分子を用いる。上記重合体微粒子と
膨潤剤とを上記したように水に分散させると、該重合体
微粒子は該膨潤剤によって膨潤し、その結果該重合体微
粒子の膨潤体の水性分散液が作成される。そして該水性
分散液に上記共単量体を分散させて、該膨潤体に該共単
量体を吸収させるとともに重合を行なう。該共単量体の
重合に用いられる開始剤は析出重合方法において用いら
れたものと同様なものでよく、該開始剤は通常、上記膨
潤剤および/または上記共単量体に溶解せしめられる。
重合は通常60〜80℃程度の温度で行なわれ、望まし
くは不活性ガス雰囲気とする。このようにして粒径の均
一な真球状重合体微粒子が得られるが、得られた該重合
体微粒子は濾別、遠心分離等によって採集し、所望なれ
ば水洗して乾燥する。このようにして本発明の真球状重
合体粉末が得られるが、該真球状重合体粉末の粒子の径
はシードである重合体微粒子の径等によって影響される
が、通常1〜10μmの均一なものである。
(Polymerization) In the polymerization, usually, first, the polymer fine particles are dispersed in water, and then the swelling agent is dispersed in the water, or the swelling agent is dispersed in water, and then the polymer is dispersed in the water. Disperse the fine particles. In this case, a part of the swelling agent may be mixed with the polymer fine particles. In order to stably disperse the polymer fine particles and the swelling agent in water, the same surfactant as used in the precipitation polymerization method and / or a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose, sodium alginate, and sodium polyacrylate are usually used. Use molecules. When the polymer fine particles and the swelling agent are dispersed in water as described above, the polymer fine particles are swollen by the swelling agent, and as a result, an aqueous dispersion of a swelled body of the polymer fine particles is prepared. Then, the above-mentioned comonomer is dispersed in the aqueous dispersion, and the swollen body absorbs the comonomer and performs polymerization. The initiator used for the polymerization of the comonomer may be the same as that used in the precipitation polymerization method, and the initiator is usually dissolved in the swelling agent and / or the comonomer.
The polymerization is usually performed at a temperature of about 60 to 80 ° C., preferably in an inert gas atmosphere. In this way, spherical polymer fine particles having a uniform particle size can be obtained. The obtained polymer fine particles are collected by filtration, centrifugation, or the like, and, if desired, washed with water and dried. Thus, the spherical polymer powder of the present invention is obtained, and the diameter of the particles of the spherical polymer powder is affected by the diameter of the polymer fine particles serving as seeds, but is usually 1 to 10 μm. Things.

【0018】(加水分解)上記方法によって得られる真
球状重合体微粒子は加水分解可能なシリル基を含有する
から、酸またはアルカリによって加水分解すると該シリ
ル基はシラノール基となり、シラノール基相互が反応し
てシラン架橋を生成する。この際用いられる酸としては
塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸、蟻酸、蓚酸、酢酸等の有
機酸があり、アルカリとしてはカセイカリ、カセイソー
ダ、アンモニア、アミン等がある。上記加水分解を行な
うには得られた真球状重合体粉末を上記酸またはアルカ
リの水溶液に浸漬する。この際用いられる酸またはアル
カリの水溶液の濃度は選択された酸またはアルカリの強
度にもよるが、一般的に言えば5重量%以下の低濃度で
充分である。そして加水分解は常温でも行なわれるが、
所望なれば80℃程度までに加温されてもよい。加水分
解に要する時間は勿論酸またはアルカリの強度および濃
度、そして加水分解温度によって影響されるけれども、
通常は2〜3時間程度である。
(Hydrolysis) Since the spherical polymer fine particles obtained by the above method contain a hydrolyzable silyl group, when hydrolyzed with an acid or alkali, the silyl group becomes a silanol group and the silanol groups react with each other. To form silane crosslinks. Acids used in this case include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid, and organic acids such as formic acid, oxalic acid, and acetic acid, and alkalis include caustic potash, caustic soda, ammonia, and amine. To perform the hydrolysis, the obtained spherical polymer powder is immersed in the aqueous solution of the acid or alkali. The concentration of the aqueous acid or alkali solution used at this time depends on the strength of the selected acid or alkali, but generally a low concentration of 5% by weight or less is sufficient. And although hydrolysis is carried out at room temperature,
If desired, it may be heated to about 80 ° C. The time required for the hydrolysis is, of course, affected by the strength and concentration of the acid or alkali, and the hydrolysis temperature,
Usually, it takes about 2 to 3 hours.

【0019】〔作用〕上記加水分解可能なシリル基を有
するビニル単量体と、該ビニル単量体と共重合可能な他
のビニル単量体とを共重合せしめれば、該加水分解可能
なシリル基は共重合体の中に取込まれる。そして上記加
水分解可能なシリル基は加水分解することによってシラ
ノール基を生成し、該シラノール基相互が反応してシラ
ン架橋を生成する。また該加水分解可能なシリル基を有
するビニル単量体と、該ビニル単量体と共重合可能な他
のビニル単量体との共単量体は可溶でかつ該共単量体に
もとずく共重合体は不溶であるような溶媒中において、
該共単量体は該溶媒中に均一な粒径を有する真球状粒子
として析出する。この際加水分解可能なシリル基は粒子
の真球度および粒子径の均一度にとって好ましい影響を
与える。更に膨潤剤によって膨潤した重合体粉末水性分
散液中に該共単量体を分散させると、該共単量体は該膨
潤体内に吸収されて重合する。このようにして上記重合
体粉末をシードとして該共単量体が重合して均一な粒径
を有する真球状重合体粒子が得られる。この場合でも加
水分解可能なシリル基は粒子の真球度および粒子径の均
一度にとって好ましい影響を与える。
[Action] By copolymerizing the vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group with another vinyl monomer copolymerizable with the vinyl monomer, the hydrolyzable Silyl groups are incorporated into the copolymer. The hydrolyzable silyl groups are hydrolyzed to generate silanol groups, and the silanol groups react with each other to form silane crosslinks. Further, a comonomer of the vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group and another vinyl monomer copolymerizable with the vinyl monomer is soluble and also in the comonomer. In a solvent where the copolymer is insoluble,
The comonomer precipitates in the solvent as spherical particles having a uniform particle size. At this time, the hydrolyzable silyl group has a favorable effect on the sphericity of the particles and the uniformity of the particle diameter. Further, when the comonomer is dispersed in the polymer powder aqueous dispersion swollen by the swelling agent, the comonomer is absorbed in the swollen body and polymerized. In this way, the comonomer is polymerized using the polymer powder as a seed to obtain spherical polymer particles having a uniform particle size. Even in this case, the hydrolyzable silyl group has a favorable effect on the sphericity of the particles and the uniformity of the particle diameter.

【0020】〔実施例〕 実施例1(共重合体Aの製造) 攪拌機、コンデンサー、温度計、およびガス導入管を付
した反応器にエタノール160重量部にポリビニルピロ
リドン4重量部を溶解させた溶液を充填し、更に加水分
解可能なシリル基を有するビニル単量体としてγ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン5重量部、スチ
レン30重量部を混合した共単量体にアゾビスイソブチ
ロニトリル0.5重量部を溶解させた溶液を追加して、
回転数350rpm で攪拌しつつ70℃に加温して24時
間反応させる。反応終了後室温に冷却し、5重量%アン
モニア水50gを追加して2時間室温により攪拌して加
水分解および架橋反応せしめて得られた架橋重合体粒子
を遠心分離により採集し、水で洗浄した後60℃、5時
間加熱乾燥させる。得られた架橋重合体粒子について走
査電子顕微鏡写真により任意に100個の粒子を選び粒
径を測定したところ該微粒子は真球状で4.1±0.3
μmの粒径を有する。該微粒子をテトラヒドロフランお
よびクロロホルム中に浸漬して超音波攪拌した後、粒子
の状態を走査電子顕微鏡によって再び観察したが、形状
および粒径に変化はみられなかった。
Example 1 Example 1 (Production of Copolymer A) A solution prepared by dissolving 4 parts by weight of polyvinylpyrrolidone in 160 parts by weight of ethanol in a reactor equipped with a stirrer, a condenser, a thermometer, and a gas inlet tube. And 5 parts by weight of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane as a vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group and 30 parts by weight of styrene are mixed with azobisisobutyronitrile 0.1%. Add a solution of 5 parts by weight,
The mixture is heated to 70 ° C. with stirring at a rotational speed of 350 rpm and reacted for 24 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, 50 g of 5% by weight aqueous ammonia was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours to carry out hydrolysis and cross-linking reaction. The obtained cross-linked polymer particles were collected by centrifugation and washed with water. Thereafter, it is dried by heating at 60 ° C. for 5 hours. The obtained crosslinked polymer particles were arbitrarily selected from 100 particles by a scanning electron microscope photograph, and the particle diameter was measured.
It has a particle size of μm. After the fine particles were immersed in tetrahydrofuran and chloroform and ultrasonically stirred, the state of the particles was observed again by a scanning electron microscope, but no change was found in the shape and the particle size.

【0021】実施例2(共重合体Bの製造) ビーカーにラウリル硫酸ナトリウム0.3重量部を水1
00重量部に溶解した溶液を充填し、ベンゾイルパーオ
キシド2.5重量部を1,2−ジクロロエタン12.5
重量部および1−クロロドデカン17.5重量部の混合
膨潤剤に溶解させた溶液を追加してホモジナイザーによ
り攪拌して該膨潤剤の液滴の径が0.5μm以下となる
ように分散せしめた。実施例1と同様な反応器に粒径
0.63μmのポリスチレン水性分散液(固形分濃度1
0重量%)100重量部を充填し、更にアセトン20重
量部を追加した上で上記膨潤剤水性分散液を注加して3
5℃で24時間穏やかに攪拌して、該ポリスチレン粒子
を該膨潤剤により膨潤させる。次いでメチルメタクリレ
ート200重量部、スチレン440重量部、加水分解可
能なシリル基を有するビニル単量体としてビニルトリメ
トキシシラン64重量部を混合した共単量体をラウリル
硫酸ナトリウム0.7重量部を水4000重量部に溶解
させた溶液と共に該反応器中に注加し、40℃で2時間
400rpm の回転数で攪拌することにより、該共単量体
を該ポリスチレン粒子の膨潤体内に吸収せしめる。その
後65℃に昇温して8時間反応させた後室温に冷却して
得られた重合体粒子を濾別採集し、水洗した後0.5重
量%のカセイソーダ水溶液に浸漬して室温で4時間放置
することにより加水分解および架橋反応せしめ得られた
架橋重合体粒子を濾別した後水洗した上で75℃、3時
間乾燥させる。得られた架橋重合体微粒子は真球状で
2.4±0.3μmの均一な粒径を有し、またテトラヒ
ドロフランおよびクロロホルム浸漬による形状、粒径に
変化を生じなかった。
Example 2 (Production of Copolymer B) In a beaker, 0.3 part by weight of sodium lauryl sulfate was added to water 1
Then, 2.5 parts by weight of benzoyl peroxide was added to 12.5 parts by weight of 1,2-dichloroethane 12.5 parts by weight.
1 part by weight and 17.5 parts by weight of 1-chlorododecane dissolved in a mixed swelling agent were added and stirred by a homogenizer to disperse the swelling agent so that the diameter of the droplet was 0.5 μm or less. . In the same reactor as in Example 1, an aqueous dispersion of polystyrene having a particle size of 0.63 μm (solid concentration 1
0% by weight), 100 parts by weight of acetone, 20 parts by weight of acetone was further added, and the aqueous dispersion of the above-mentioned swelling agent was poured into the mixture.
The polystyrene particles are swelled with the swelling agent by gentle stirring at 5 ° C. for 24 hours. Then, a co-monomer obtained by mixing 200 parts by weight of methyl methacrylate, 440 parts by weight of styrene, and 64 parts by weight of vinyltrimethoxysilane as a vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group was mixed with 0.7 part by weight of sodium lauryl sulfate in water. The comonomer is poured into the reactor together with the solution dissolved in 4000 parts by weight and stirred at 40 rpm at 400 rpm for 2 hours to absorb the comonomer into the swollen body of the polystyrene particles. After raising the temperature to 65 ° C. and reacting for 8 hours, the polymer particles obtained by cooling to room temperature were collected by filtration, washed with water, immersed in a 0.5% by weight aqueous sodium hydroxide solution for 4 hours at room temperature. The crosslinked polymer particles obtained by being left to undergo hydrolysis and crosslinking reaction are filtered off, washed with water and dried at 75 ° C. for 3 hours. The obtained crosslinked polymer fine particles were spherical, had a uniform particle size of 2.4 ± 0.3 μm, and did not change in shape or particle size due to immersion in tetrahydrofuran and chloroform.

【0022】[0022]

【発明の効果】したがって本発明の重合体微粒子は真球
状でかつ粒径が均一であり、更に架橋されているから耐
熱性、耐溶剤性等が良好であり、塗料や化粧品の充填
材、処理用充填材、プラスチック用充填材等に極めて有
用である。
As described above, the polymer fine particles of the present invention have a perfect spherical shape and a uniform particle size, and since they are cross-linked, they have good heat resistance, solvent resistance, etc., and can be used as a filler for paints and cosmetics. It is extremely useful as a filler for plastics and a filler for plastics.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】加水分解可能なシリル基を有するビニル単
量体の単独または二種以上と、該ビニル単量体と共重合
可能な他のビニル単量体の単独または二種以上との共重
合体の微粒子中に含まれるシリル基を加水分解して架橋
を生成させたことを特徴とする架橋重合体微粒子
1. A copolymer of a vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group alone or in combination of two or more with another vinyl monomer copolymerizable with the vinyl monomer. Crosslinked polymer microparticles characterized by hydrolyzing silyl groups contained in polymer microparticles to form crosslinks
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006028438A (en) * 2004-07-21 2006-02-02 Natoko Kk Electroconductive minute particle, electroconductive material, anisotropic electroconductive film, and polymer minute particle
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