JPS5865703A - Production of polymer particle - Google Patents

Production of polymer particle

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Publication number
JPS5865703A
JPS5865703A JP16262481A JP16262481A JPS5865703A JP S5865703 A JPS5865703 A JP S5865703A JP 16262481 A JP16262481 A JP 16262481A JP 16262481 A JP16262481 A JP 16262481A JP S5865703 A JPS5865703 A JP S5865703A
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JP
Japan
Prior art keywords
filler
polymer particles
vinyl monomer
water
suspension
Prior art date
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Pending
Application number
JP16262481A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mari Kawakami
川上 「ま」里
Seiji Tai
田井 征治
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JSR Corp
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd, Japan Synthetic Rubber Co Ltd filed Critical Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP16262481A priority Critical patent/JPS5865703A/en
Publication of JPS5865703A publication Critical patent/JPS5865703A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To facilitate the production of filled vinyl polymer particles having a uniform and small particle diameter, by mixing a filler pretreated to impart oleophilicity to its surfaces with a vinyl monomer and suspension-polymerizing the mixture in water. CONSTITUTION:A filler such as iron oxide or calcium carbonate is dispersed in water, and an aliphatic-based surfactant is added to form a bimolecular adsorption layer of surfactant on the surface of the filler. Then, by washing the filler with an acidic solution, a monomolecular layer is formed. In this way, in order to prevent agglomeration in an oily vinyl monomer, the surfaces of the filler are rendered oleophilic. The purpose filled polymer particles are prepared by mixing an oleophilicity-imparted filler with an oily vinyl monomer such as styrene or methyl acrylate and suspension-polymerizing the mixture in water in the presence of an initiator (e.g., benzoyl peroxide) and a suspension-protecting agent (e.g., polyvinyl alcohol).

Description

【発明の詳細な説明】 重合体粒子の製造方法に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a method for producing polymer particles.

充填剤を含有する重合体粒子は、電子写真。Polymer particles containing fillers are electrophotographic.

塗料、インキ,イオン交換樹脂、樹脂成製品、生物学的
担体、固定化酵素担体、免疫血清学的診断薬担体あるい
は医薬投与用担体の如く。
Such as paints, inks, ion exchange resins, resin products, biological carriers, immobilized enzyme carriers, immunoserological diagnostic drug carriers, and pharmaceutical administration carriers.

多くの分野において使用されている。Used in many fields.

従来,充填剤を含有する重合体粒子は,慣用の重合方法
によって製造した重合体に充填剤を混合することによっ
て製造される.例えば、重合体の有機溶媒の溶液に充填
剤を混合して溶液をよく攪拌して均一化した後に,噴霧
乾燥する方法,あるいは充填剤を含む水中に機械的に重
合体溶液を分散後、有機溶媒を回収する方法または重合
体と充填剤とを混線後に粉砕する方法がある。これらの
方法は、溶媒を除去するための装置、溶媒を除去するた
めのエネルギーを必要としたり、重合体粒子中の充填剤
の分散状態が均一でなく重合体粒子の形態及び粒子径が
不規則であるなどの欠点を有する。
Traditionally, filler-containing polymer particles are produced by mixing fillers with polymers produced by conventional polymerization methods. For example, a filler is mixed into a solution of a polymer in an organic solvent, the solution is thoroughly stirred to make it homogeneous, and then spray-dried, or a polymer solution is mechanically dispersed in water containing a filler, and then an organic There is a method of recovering the solvent or a method of mixing the polymer and filler and then pulverizing them. These methods require equipment to remove the solvent, energy to remove the solvent, and the dispersion state of the filler in the polymer particles is not uniform, resulting in irregular morphology and particle size of the polymer particles. It has disadvantages such as:

かかる欠点を避けるために,単量体中に充填剤を加えて
懸濁重合によって重合体を調製することが提案された.
しかし通常の充填剤の表面は親水性である場合が多く、
水溶性の単量体の場合には,充填剤が単量体中に良く分
散するが、油性の単量体中には均一に分散し離〈、また
充填剤は、懸濁重合過程で水相ヘ移行するので、満足な
充填剤を含有する重合体粒子が得られない。このため、
単量体中に重合体を溶解した高粘度の単量体溶液を予め
作り、この単量体溶液中に充填剤を添加し懸濁重合して
充填剤を含有する重合体粒子の製造方法が知られている
(特開I8!16−65406号公報)。
To avoid these drawbacks, it has been proposed to add fillers to the monomers and prepare polymers by suspension polymerization.
However, the surface of ordinary fillers is often hydrophilic;
In the case of water-soluble monomers, the filler is well dispersed in the monomer, but in oil-based monomers, the filler is dispersed uniformly and separated. phase, so that polymer particles with satisfactory filler content cannot be obtained. For this reason,
A method for producing polymer particles containing a filler is to prepare a high viscosity monomer solution in which a polymer is dissolved in a monomer, add a filler to this monomer solution, and carry out suspension polymerization. It is known (Japanese Unexamined Patent Publication No. I8!16-65406).

しかし乍ら、この方法で得られる充填剤を含有する重合
体粒子は充填剤の分散性が愚く、重合体粒子中の充填剤
の分布が不均一である。
However, in the filler-containing polymer particles obtained by this method, the dispersibility of the filler is poor and the distribution of the filler in the polymer particles is non-uniform.

さらに、この方法では単量体溶液が高粘度のために小粒
子径の充填剤を含有する1合体粒子が得がたく、通常5
0μm以上の粒子径の重合体粒子として得られ、また、
その際の粒子径も不均一である場合が多い。
Furthermore, in this method, it is difficult to obtain single integrated particles containing a filler with a small particle size due to the high viscosity of the monomer solution;
Obtained as polymer particles with a particle size of 0 μm or more, and
In many cases, the particle size is also non-uniform.

本発明者らは充填剤を含有する重合体粒子の製造方法に
ついて鋭意研究の結果、表面に製油性を付与すべく処理
された充填剤を用い懸濁重合することにより、上記種々
の問題が解決された充填剤を含有する重合体粒子が得ら
れることを見出し本発明を達成した。
As a result of intensive research on the method for producing polymer particles containing fillers, the present inventors found that the various problems mentioned above were solved by carrying out suspension polymerization using a filler treated to impart oil-producing properties to the surface. The present invention has been accomplished by discovering that polymer particles containing fillers can be obtained.

すなわち本発明の目的は充填剤を含有する重合体粒子の
製造方法を提供するものである。
That is, an object of the present invention is to provide a method for producing polymer particles containing fillers.

本発明に従って重合開始剤及び懸濁保―剤の存在下で充
填剤を含有するビニル系単量体を水中で懸濁重合させる
にあたり、充填剤とし″c表面に親油性を付与すべく処
理された充填剤であって油性のビニル系単量体中で凝集
しない充填剤を使用することを特徴とする。
In carrying out suspension polymerization of a vinyl monomer containing a filler in water in the presence of a polymerization initiator and a suspension preservative according to the present invention, the filler is treated to impart lipophilicity to the surface. It is characterized by using a filler that does not aggregate in the oil-based vinyl monomer.

充填剤を含有するビニル系重合体粒子の製造方法が提供
される。
A method for producing vinyl polymer particles containing fillers is provided.

次に本発明の詳細な説明する。Next, the present invention will be explained in detail.

本発明に使用する油性のビニル単量体としてハ、スチレ
ン、α−メチルスチレン、エチルスチレン、ビニルトル
エン、クロロスチレンなどの芳香族ビニル化合物、メタ
クリル散メチル、アクリル酸メチル、などのα、β−不
飽和カルボン酸エステル化合物、メタクリロエトリル、
アクリロニトリルなどのα、β−不飽和二トリル化合物
及び塩化ビニル、臭化ビニルなどのハロゲン化ビニル化
合物ナトヲ挙げることができる。
Oil-based vinyl monomers used in the present invention include aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, ethylstyrene, vinyltoluene, and chlorostyrene; Unsaturated carboxylic acid ester compound, methacryloethryl,
Examples include α,β-unsaturated nitrile compounds such as acrylonitrile and halogenated vinyl compounds such as vinyl chloride and vinyl bromide.

またジビニルベンゼン、ビニルメタアクリレート湛びに
エチレングリコール又はポリエチレングリコールなどの
ポリオールのアクリル酸ポリエステル又はメタクリル績
ポリエステルなどの多官能性単量体を混合し共重合する
ことも可能であり、多官能性単量体を使用する場合の好
ましい混合量は10重重量板下である。さらにアクリル
酸、メタクリル酸。
It is also possible to mix and copolymerize divinylbenzene, vinyl methacrylate, and polyfunctional monomers such as acrylic acid polyesters or methacrylic polyesters of polyols such as ethylene glycol or polyethylene glycol. The preferred mixing amount is less than 10 lbs. Also acrylic acid and methacrylic acid.

イタコン酸、アクリル酸アンド、メタクリル酸アミドな
どの水溶性単量体を懸濁重合を阻害しない程度混合し共
重合してもよく、またブタジェン、イソプレン、ピペリ
レンなどの共役ジエン化合物などを得られる充填剤を含
有する重合体粒子が互に凝集し粘着しない程度混合し共
重合してもよい。
Water-soluble monomers such as itaconic acid, acrylic acid, and methacrylic acid amide may be mixed and copolymerized to the extent that they do not inhibit suspension polymerization, and conjugated diene compounds such as butadiene, isoprene, piperylene, etc. can be obtained. The polymer particles containing the agent may be mixed and copolymerized to the extent that they do not aggregate or stick to each other.

本発明で用いられる表面に親油性を付与すべく処理され
る充填剤は、例えば鉄、コバルト、ニッケル、銅、アル
ミニウムなどの金属、これらの金属同士またはこれらの
金属とランタン、ガドリニウムなどのランタン系列元累
などの他金属との合金、酸化鉄、酸化コバルト、酸化鉛
、rR化アルミニウム、酸化亜鉛。
The filler used in the present invention is treated to impart lipophilicity to the surface, for example, metals such as iron, cobalt, nickel, copper, and aluminum, and lanthanum series such as lanthanum and gadolinium. Alloys with other metals such as oxidation, iron oxide, cobalt oxide, lead oxide, aluminum oxide, zinc oxide.

酸化ケイ素、1!l化チタンなどの金属酸化物、炭酸マ
グネシウム、炭酸カルシウム、ケイ域アルミニウム、硫
酸バリウム、炭酸鉛、硫化亜鉛、硫化カドξウム、りμ
ム酸鉛、アルミン酸コバルト、塩化第1水鍋などの金属
塩。
Silicon oxide, 1! Metal oxides such as titanium chloride, magnesium carbonate, calcium carbonate, silicon range aluminum, barium sulfate, lead carbonate, zinc sulfide, cadmium sulfide, and
Metal salts such as lead aluminate, cobalt aluminate, and 1st water pot chloride.

ニッケルメタ2イズドアゾイエロールツドレーキR,パ
ーマネントレッド、2B、2G。
Nickel Meta 2 Is Doazo Yellow Lutz Drake R, Permanent Red, 2B, 2G.

銅フタロシアニンブルー、銅7タロシアニングリーンな
どの顔料、または金属キレート化合物などの充填剤であ
る。
Pigments such as copper phthalocyanine blue and copper 7 thalocyanine green, or fillers such as metal chelate compounds.

これら充填剤の処理前の表面は親水性であるのでその′
d1までは油性のビニル単量体中で充填剤同志が凝集す
る場合で多く均一に油性のビニル単量体中に分散させる
ことは困難である。
The surface of these fillers before treatment is hydrophilic;
Up to d1, fillers often aggregate together in the oil-based vinyl monomer, making it difficult to uniformly disperse them in the oil-based vinyl monomer.

本発明では油性のビニル単量体中に充填剤が均一に分散
し、長時間放置し【も充填剤量   建志が凝集、沈澱
しないようK、充填剤の表面  アに親油性を付与すべ
く処理された充填剤が用  塩いられる。充填剤の粒子
径は目的とする充填  げ剤を含有する重合体粒子より
小さいことが必要であり、30^〜5000^程度であ
ることが  −望ましい。             
      七充填剤衆面に親油性を付与する処理方法
は  ンいかなる方法でもよいが1例えば充填剤に水 
 のなどの媒質中で過剰の脂肪酸を主成分とする  て
せしめその後粒子をpH7未満、好ましくはb  温以
上、7未満の酸性溶液で洗浄し単分子層を  ℃形成す
ることにより充填剤表面に製油性を付  ま毒する方法
(特開昭51−22688号公報)を挙   にげるこ
とができる。この場合の脂肪酸を生成  −分とする界
面活性剤としては1例えばロジン  0酸、ドデセン酸
、テトラデセン酸、ヘキサデ  重セン酸などの不飽和
脂肪酸のアルカリ金属塩。
In the present invention, the filler is uniformly dispersed in the oil-based vinyl monomer and left for a long time. The filled filler is then used. The particle size of the filler needs to be smaller than the target polymer particles containing the filler, and is preferably about 30~5000~.
7. Any method may be used to impart lipophilicity to the surface of the filler, but 1.
The particles are washed with an acidic solution containing excess fatty acids as the main component in a medium such as pH 7, preferably at temperatures above 7°C and below 7°C to form a monomolecular layer on the surface of the filler. One example is a method of poisoning the plant (Japanese Unexamined Patent Publication No. 51-22688). In this case, examples of surfactants that produce fatty acids include alkali metal salts of unsaturated fatty acids such as rosin acid, dodecenoic acid, tetradecenoic acid, and hexadecenic acid.

リスチン酸、パル電チン酸、ステアリン酸、ラギン酸な
どの飽和脂肪酸のアルカリ金属、ロジン酸のアルカリ土
類金属塩などを挙ることができる。
Examples include alkali metal salts of saturated fatty acids such as listic acid, pallic acid, stearic acid, and laginic acid, and alkaline earth metal salts of rosin acid.

またpH7未満の酸性溶液としては、メタツル、エタノ
ールなどの低級アルコール、アトン、メチルエチルケト
ンなどの低級ケト、水などを塩酸、硫酸、硝酸、リン酸
など鉱酸などで一調整した溶液を挙げることがきる。
Examples of acidic solutions with a pH of less than 7 include lower alcohols such as methanol and ethanol, lower ketones such as aton and methyl ethyl ketone, and solutions prepared by adjusting water with mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and phosphoric acid. .

充填剤表面に脂肪酸を主成分とする界面活剤の2分子数
着層を形成させるための処理度は、通常30〜160℃
、好ましくは70〜110であり、処理時間は1通常α
I)〜2時間、好しくはah〜1時間である。また分散
媒中おける脂肪酸を主成分とする界面活性剤の度は特に
限定されるものではないが1通常2重量−以上であり、
好ましくは1〜20量−である。
The degree of treatment to form a layer of two molecules of a surfactant containing fatty acids as a main component on the surface of the filler is usually 30 to 160°C.
, preferably 70 to 110, and the processing time is usually α
I) ~2 hours, preferably ah~1 hour. In addition, the degree of surfactant containing fatty acids as a main component in the dispersion medium is not particularly limited, but is usually 1-2 weight or more,
Preferably the amount is 1 to 20.

この方法によって処理した充填剤は、上記のように表面
に脂肪酸の単分子層を形成しており、その脂肪酸の親水
基が充填剤表面に吸着し親油基が外側を向くために、充
填剤の表面に親油性が付与されるものと考えられる。
Fillers treated by this method form a monomolecular layer of fatty acids on the surface as described above, and the hydrophilic groups of the fatty acids are adsorbed onto the filler surface, with the lipophilic groups facing outward. It is thought that lipophilicity is imparted to the surface of

充填剤に親油性を付与するための別の処理方法としては
、充填剤と極めて親和性の高い部分と親油性の部分とを
分子内に有する化合物を充填剤に接触させ、充填剤と親
和性の高い部分を吸着または化学結合によって充填剤と
結合させ、親油性の部分を外側に向けて並ぶように充填
剤を処理する方法を挙げることができる。このような化
合物としては1例えば下記(I)式に示すようなトリア
ルコキシン2ン化合物などのシランカップリング剤。
Another treatment method for imparting lipophilicity to a filler is to bring into contact with the filler a compound that has a part with extremely high affinity for the filler and a lipophilic part in its molecule. One example is a method in which the filler is treated so that the lipophilic portions are bound to the filler by adsorption or chemical bonding, and the lipophilic portions are aligned outward. Examples of such compounds include silane coupling agents such as trialcoxin diamine compounds as shown in formula (I) below.

(RO)s 81 M−・・・・・(I)(Rは炭素数
1〜3のアルキル基であり、R′は置換基を有するまた
は有さないアルキル基、アルケニル基もしくはアリル基
であり。
(RO)s 81 M-...(I) (R is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R' is an alkyl group, alkenyl group, or allyl group with or without a substituent; .

例えば−(C1%+ )s NHm 、−(eHs)m
 8B。
For example, -(C1%+)s NHm, -(eHs)m
8B.

(CHm)m NHC*Hs 、 −(CHs)sNl
l−(CHs)mNHs−CHmCHs 、 −(CH
s )m 0−C−C(CHs)=CHs、1 を挙げることかで暑る)更に下記(6)式に示すような
アルコキシチタン化合物などのチタンカップリング剤な
どを挙けることができる。
(CHm)m NHC*Hs, -(CHs)sNl
l-(CHs)mNHs-CHmCHs, -(CH
s)m0-C-C(CHs)=CHs, 1) Furthermore, titanium coupling agents such as alkoxytitanium compounds as shown in the following formula (6) can be mentioned.

(R’) BIT s R’4−II ・== (If
)(iは置換基を有するまたは有さないアルコキシ基も
しくはカルボキシ基であり、例えCH,−0/ などを挙げることができ 、arはアルキルカルボキシ
基、置換ベンゼンスルホキシ基、置換フェノキシ基、不
飽和カルボキシ基、0          0 などを挙げることができ、mは1..2t?、:は3で
ある。) シランカップリング剤またはチタンカップリング剤を充
填剤と結合させる方法としては、例えば充填剤とシラン
カップリング剤またはチタンカップリング剤とを水など
の無機媒質またはアルコール、エーテル、ケトン、エス
テルなどの有機媒質中で混合し、攪拌下に加熱し、加熱
後充填剤をデカンテーシlンなどで分離し、減圧乾燥な
どで無機媒質または有機媒質を除去する方法を挙げるこ
とができる。
(R') BIT s R'4-II ・== (If
) (i is an alkoxy group or a carboxy group with or without a substituent, such as CH, -0/, etc., and ar is an alkylcarboxy group, a substituted benzenesulfoxy group, a substituted phenoxy group, an unsubstituted (Saturated carboxy group, 0 0, etc., m is 1..2t?, : is 3.) As a method for bonding a silane coupling agent or a titanium coupling agent with a filler, for example, using a filler and a silane coupling agent or a titanium coupling agent in an inorganic medium such as water or an organic medium such as alcohol, ether, ketone, ester, etc., heated while stirring, and after heating, the filler is decanted with a decantation cylinder or the like. Examples include a method of separating and removing an inorganic medium or an organic medium by drying under reduced pressure or the like.

また充填剤とシランカップリング剤またはチタンカップ
リング剤とを無機媒質または有機媒などを使用せずに直
接混合し加熱することによって充填剤にシランカップリ
ング剤またはチタンカップリング剤を結合させ【もよい
Alternatively, the silane coupling agent or titanium coupling agent can be bonded to the filler by directly mixing the filler and the silane coupling agent or titanium coupling agent without using an inorganic or organic medium and heating the mixture. good.

これらの方法における加熱温度は通常30〜100℃で
あり、加熱時間は30分〜2時間程度である。また充填
剤に対するシランカップリング剤またはチタンカップリ
ング剤の使用量は、充填剤の表面積によって適宜法めら
れるが1通常充填剤100重量部に対して1〜60重量
部、好ましくは2〜30重量部である。
The heating temperature in these methods is usually 30 to 100°C, and the heating time is about 30 minutes to 2 hours. The amount of silane coupling agent or titanium coupling agent to be used for the filler is determined appropriately depending on the surface area of the filler, but is usually 1 to 60 parts by weight, preferably 2 to 30 parts by weight, per 100 parts by weight of the filler. Department.

無機媒質または有機媒質を使用する場合の媒質中のシラ
ンカップリング剤またはチタンカップリング剤の濃度は
特に限定するものではないが、通常1重量−以上の#k
fである。
When an inorganic medium or an organic medium is used, the concentration of the silane coupling agent or titanium coupling agent in the medium is not particularly limited, but is usually 1 weight or more of #k.
It is f.

充填剤に親油性を付与するためのさらに別の方法として
は、脂肪酸、アルキル硫I11アルキルアリルスルホン
酸などの界面活性効果のある化合瞼を含む疎水性媒質中
で充填剤をボールミルなどの破砕器機を用いてさらに微
粉化することにより充填剤に親油性を付与する方法、前
記界面活性剤を含む疎水性媒質中に湿式法などにより製
造した充填剤微粉末の水分散物を添加混合し乳化した後
加熱によって水を留去することにより充填剤に親油性を
付与する方法または前記界面活性剤を含む疎水性媒質を
予め加熱しておき、湿式法などにより製造した充填剤微
粉末の水分散物を添加し混合すると同時に水を留去する
ことにより充填剤に親油性を付与する方法がある。
Yet another method for imparting lipophilic properties to fillers is to process the fillers in a hydrophobic medium containing compounds with surfactant effects such as fatty acids, alkyl sulfur I11 alkylaryl sulfonic acids, etc. using a crusher machine such as a ball mill. A method in which an aqueous dispersion of fine filler powder produced by a wet method is added to a hydrophobic medium containing the surfactant and emulsified. A method of imparting lipophilicity to the filler by distilling off water by post-heating, or an aqueous dispersion of fine filler powder produced by a wet method etc. by preheating the hydrophobic medium containing the surfactant. There is a method of imparting lipophilicity to the filler by adding and mixing and simultaneously distilling off water.

なお、これらの方法によって得られた親油性を付与され
た充填剤を疎水性媒質から分離する方法は種々の方法が
あるが、例えば疎水性媒質と混合可能なエタノール、イ
ソプルパノール、プロパツールなどの低級アルコールに
親油性を付与された充填剤を含む疎水性媒質を混合する
ことによって充填剤を沈澱させることがで!!、濾過ま
たはデカンテーシ目ンなどによって充填剤を集めること
ができる。
There are various methods for separating the lipophilic filler obtained by these methods from the hydrophobic medium. Fillers can be precipitated by mixing alcohol with a hydrophobic medium containing lipophilic fillers! ! The filler can be collected, such as by filtration or decanting.

これらの方法によって親油性を付与すべく処理された充
填剤は油性のビニル単量体に極めて容易に、かつ安定に
分散し1重力、磁力、遠心力などによって沈澱、凝集な
どの固液分離を起さないものである。親油性を付与すべ
く処理された充填剤はビニル単量体中に好ましくは01
〜50重量Lfb%特に好ましくは5〜30重量%混合
する。
Fillers treated to impart lipophilic properties by these methods are extremely easily and stably dispersed in oil-based vinyl monomers, and cannot undergo solid-liquid separation such as precipitation or aggregation by gravity, magnetic force, centrifugal force, etc. It doesn't happen. Fillers treated to impart lipophilic properties are preferably present in the vinyl monomer.
-50% by weight Lfb, particularly preferably 5-30% by weight.

本発明の充填剤を含有する重合体粒子は上記油性ビニル
単量体と親油性を付与すべく処理された充填剤との混合
物を重合開始剤及び懸濁保饅剤の存在下水相中で懸濁重
合するととにより製造するが、必要に応じて連鎖移動剤
を使用する。重合開始剤はビニル単量体のラジカル重合
に慣用される有機溶媒可溶性の重合開始剤から選定して
用いる0例えば過酸化ベンゾイル、過酸化ラウはイルな
どの過酸化アシロイル、クメンハイドロパーオキシド。
The filler-containing polymer particles of the present invention are prepared by suspending a mixture of the above-mentioned oil-based vinyl monomer and a filler treated to impart lipophilicity in an aqueous phase in the presence of a polymerization initiator and a suspension preservative. It is produced by turbid polymerization, and a chain transfer agent is used if necessary. The polymerization initiator is selected from organic solvent soluble polymerization initiators commonly used in the radical polymerization of vinyl monomers. For example, benzoyl peroxide, acyloyl peroxide such as lauyl peroxide, and cumene hydroperoxide.

パラメンタンハイドロパーオキシドなどのアラルキルハ
イドロ−パーオキシド、t−ブチルパーベンゾエート、
1−プロピルパーアセテートなどのアルキル過酸エステ
ル、ジ1−ブチルパーオキシドなどのジアルキルパーオ
キシド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロ
ヘキサンカルボニトリルなどのアゾビスアシロニトリル
などを挙げることができる。これらの重合開始剤はビニ
ル単量体100重量部に対して通常01〜5重量部、好
ましくは05〜3重量部用いる。連鎖移動剤としては。
Aralkyl hydroperoxides such as paramenthane hydroperoxide, t-butyl perbenzoate,
Examples include alkyl peracid esters such as 1-propyl peracetate, dialkyl peroxides such as di-1-butyl peroxide, and azobisacylonitrile such as azobisisobutyronitrile and azobiscyclohexanecarbonitrile. These polymerization initiators are generally used in an amount of 01 to 5 parts by weight, preferably 05 to 3 parts by weight, per 100 parts by weight of the vinyl monomer. As a chain transfer agent.

例えば直鎖又は分枝鎖のアルキルメルカプタン、ハロゲ
ン化炭化水素などを挙げることができ1通常必要に応じ
てビニル単量体100重量部に対して5重量−以下添加
する。
For example, straight-chain or branched alkyl mercaptans, halogenated hydrocarbons, etc. may be mentioned.1 Usually, if necessary, up to 5 parts by weight of vinyl monomers are added.

#l濁保護剤は水相中におけるビニル単量体の懸濁状態
を保護するために用いるものである。有機の懸濁保護剤
としては1例えばポリビニルアルコール、ポリビニルピ
ロリドン。
The #1 turbidity protectant is used to protect the suspended state of the vinyl monomer in the aqueous phase. Examples of organic suspending agents include polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone.

ポリエチレングリコールなどの親水性合成高分子物質、
ゼラチン、水溶性殿粉などの天然親水性高分子物質、カ
ルボキシメチルセルロースなどの親水性半合成高分子物
質などを挙げることができ、また無機の懸濁保護剤とし
ては、例えばマグネシウム、バリウムまたはカルシウム
などの燐酸塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、亜
鉛華、lI化アルミニウム、水酸化アル建ニウムなどを
挙げることができる。さらにこれらの懸濁保護剤にノニ
オン性、アニオン性、カチオン性などの界面活性剤を組
合せて用いることができる。これらの懸濁保護剤は通常
ビニル単量体100重量部に対して005〜30  重
量部用い、界面活性剤を併用する場合はさらにビニル単
量体100重量部に対して2重量部以下使用する。
Hydrophilic synthetic polymer substances such as polyethylene glycol,
Natural hydrophilic polymeric substances such as gelatin and water-soluble starch, hydrophilic semi-synthetic polymeric substances such as carboxymethylcellulose, etc. can be mentioned, and inorganic suspension protectants include, for example, magnesium, barium or calcium. Examples include phosphates, calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc white, aluminum chloride, and aluminum hydroxide. Furthermore, these suspension protectants can be used in combination with nonionic, anionic, or cationic surfactants. These suspension protectants are usually used in an amount of 0.05 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the vinyl monomer, and when a surfactant is used in combination, an additional amount of 2 parts by weight or less is used per 100 parts by weight of the vinyl monomer. .

懸濁重合方法は特に限定する本のではないが、例えば重
合が開始されない温度に冷却されたビニル単量体1表面
に親油性を付与すべく処理された充填剤、重合開始剤及
び必要に応じて使用される連鎖移動剤からなる有機相並
びに水、懸濁保護剤及び必要に応じて使用される界面活
性剤からなる水相とを重合開始温度未満で混合攪拌し、
有機相を水相中に微細で均一の粒子径の液滴として懸濁
させた後、懸濁系を攪拌下で昇温しビニル単量体の重合
を開始させる方法を挙げることができる。この方法で得
られる充填剤を含有する重合体粒子の粒子径及び粒子径
分布は重合開始前の攪拌条件並びに懸濁保護剤及び必要
に応じて使用する界面活性剤のS類とその量などによっ
て支配され、適宜これらを組み合せることにより目的と
する粒子径及び粒子径分布を有する充填剤を含有する重
合体粒子を得ることができる。
The suspension polymerization method is not particularly limited, but for example, a filler treated to impart lipophilicity to the surface of the vinyl monomer 1 cooled to a temperature at which polymerization does not start, a polymerization initiator, and as necessary. An organic phase consisting of a chain transfer agent used in the process and an aqueous phase consisting of water, a suspending protectant and a surfactant used as necessary are mixed and stirred at a temperature below the polymerization initiation temperature,
An example of this method is to suspend the organic phase in the form of fine droplets of uniform particle size in the aqueous phase, and then raise the temperature of the suspended system while stirring to initiate polymerization of the vinyl monomer. The particle size and particle size distribution of the filler-containing polymer particles obtained by this method depend on the stirring conditions before the start of polymerization, the type S of the suspension protectant and surfactant used as necessary, and the amount thereof. By appropriately combining them, it is possible to obtain filler-containing polymer particles having the desired particle size and particle size distribution.

有機相に対する水相の使用量は特に限定する本のではな
いが1通常有機相10G重量部に対して100〜200
0 重量部、好ましくは200〜1000  重量部で
ある。有機相を水相中で微細な液滴として懸濁させるた
めの攪拌は1通常300〜20000 r、p、m 、
好ましくは100ト20000r−p、 mにて5分〜
30分、好ましくは10〜25分攪拌する。tた懸濁系
を昇温してビニル単量体を重合する際の重合温度は重合
するビニル単量体、使用する重合開始剤の種類とその量
などによって適宜決めることができるが通常50−15
0℃、好ましくは60〜1oo℃である。
The amount of the aqueous phase to be used relative to the organic phase is not particularly limited, but it is usually 100 to 200 parts by weight per 10 g of the organic phase.
0 parts by weight, preferably 200 to 1000 parts by weight. Stirring to suspend the organic phase as fine droplets in the aqueous phase is usually 300 to 20,000 r, p, m,
Preferably 5 minutes at 100 tons and 20,000 r-p, m
Stir for 30 minutes, preferably 10-25 minutes. The polymerization temperature when the vinyl monomer is polymerized by raising the temperature of the suspension system can be determined as appropriate depending on the vinyl monomer to be polymerized, the type and amount of the polymerization initiator used, but it is usually 50- 15
0°C, preferably 60-100°C.

重合終了後の充填剤を含有する重合体粒子は遠心分離な
どの操作によって分離することができ、分離後の重合体
粒子は必要に応じて水、エタノール、アセ1−2などを
用いて洗浄される。
After completion of polymerization, the filler-containing polymer particles can be separated by an operation such as centrifugation, and the separated polymer particles are washed with water, ethanol, acetic acid 1-2, etc. as necessary. Ru.

本発明の製造方法によれば容易に平均粒子径がαl−5
0/Amの粒子径分布の極めて狭い充填剤を含有する重
合体粒子を得ることができる。
According to the production method of the present invention, the average particle size can be easily reduced to αl-5.
Polymer particles containing fillers with a very narrow particle size distribution of 0/Am can be obtained.

なお、本発明により得られる充填剤を含有する重合体粒
子の好ましい平均粒子径は01〜80μmであり、この
程度の平均粒子径のもツカ最も使用しやすいものでアル
The preferred average particle size of the filler-containing polymer particles obtained according to the present invention is 01 to 80 μm, and an average particle size of this range is the easiest to use.

性質を利用することができ極めて有用である。It is extremely useful because its properties can be utilized.

例えば着色した充填剤を用いた場合にはその充填剤が重
合体粒子中に均一に分散しているために重合体粒子を成
型した場合に色むらのない製品を得ることができ、プラ
スチック製品の着色工程の困難さを一挙に解決すること
ができる。また充填剤として極めて密度の高いものを用
いた場合には高密度の重合体粒子を得ることができ1重
合体粒子を液体媒体中から重力、遣心力などKよって容
易に分離することが可能になる。また均一の高密度成型
品も容易に製造し得る利点がある。また磁性を有する充
填剤を用いた場合には磁力によって重合体粒子を液体媒
体内または生物体内、あるいは容器内で移動させること
が可能になる。また本発明の充填剤を含有する重合体粒
子の粒子径が小さいものは単位体積幽りの表面積が極め
て大であるので1重合体粒子の表面を利用する担体とし
【好適である。
For example, when a colored filler is used, the filler is uniformly dispersed in the polymer particles, so when the polymer particles are molded, a product with no color unevenness can be obtained, which makes it possible to produce plastic products. Difficulties in the coloring process can be solved all at once. In addition, when extremely dense fillers are used, high-density polymer particles can be obtained, and one polymer particle can be easily separated from a liquid medium by gravity, centripetal force, etc. Become. It also has the advantage that uniform high-density molded products can be easily produced. Furthermore, when a magnetic filler is used, it becomes possible to move the polymer particles within a liquid medium, an organism, or a container by magnetic force. Further, polymer particles containing the filler of the present invention having a small particle size have an extremely large surface area per unit volume, and are therefore suitable as a carrier that utilizes the surface of one polymer particle.

上記のように本発明により得られる充填剤を含有する重
合体粒子は、重合体の種類及び充填剤の種類を組み合せ
ることにより種々の化学的又は物理的性質を具備させる
ことができ極めて有用な重合体粒子である。
As described above, the filler-containing polymer particles obtained by the present invention can be provided with various chemical or physical properties by combining the types of polymer and the type of filler, and are extremely useful. It is a polymer particle.

以下実施例により本発明をさらに詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below.

実施例1 湿式法により調製された平均粒子径100A0のFa@
04100 fを含む水1tにオレイン酸カリウムの2
0重量−水溶液400−を加え90℃で30分攪拌する
。冷却後、希塩酸を用いて混合液を−6に調整する@ 
FazQ4粒子は凝集するのでV遇し、80℃の水30
0−にて2回及びエタノール30OssgK”C2回洗
浄し、減圧下に乾燥する。
Example 1 Fa@ with an average particle diameter of 100A0 prepared by a wet method
2 of potassium oleate to 1 ton of water containing 04100 f.
Add 400% of the aqueous solution by weight and stir at 90°C for 30 minutes. After cooling, adjust the mixture to -6 using dilute hydrochloric acid.
FazQ4 particles aggregate, so V
Washed twice with 0- and twice with 30OssgK''C of ethanol and dried under reduced pressure.

攪拌器、還流冷却器、滴下F斗、温度針を備えた1を容
の四日フラスコ中にポリビニルアルコール水溶液量1G
、 水11iI40(Idを加える。別にスチレンts
ot、ベンゾイルパーオキシド3f、t−ドデシルメル
カプタン15 f及び前記で得たオレイン酸カリウムで
処理するととKより親油性を付与したAn04粒子15
?を予め氷冷下3000rpnで攪拌し均一に混合した
混合液を滴下P斗より四ロフラスコに四ロフラスコ内部
のポリビニルアルコール水溶液を攪拌しながら滴下する
。滴下終了後30分間さらに攪拌を続は有機相の粒子径
が25μmの均一粒径になったところで75℃に昇温し
重合する。
1 G of polyvinyl alcohol aqueous solution was placed in a 4-day flask equipped with a stirrer, reflux condenser, dropping tube, and temperature needle.
, add water 11iI40 (Id. Separately add styrene ts
When treated with ot, benzoyl peroxide 3f, t-dodecyl mercaptan 15f, and potassium oleate obtained above, An04 particles 15 were made more lipophilic than Tok.
? The mixture was uniformly mixed by stirring at 3000 rpm under ice-cooling in advance, and the mixture was added dropwise to the four-row flask from the dropping port while stirring the polyvinyl alcohol aqueous solution inside the four-row flask. After the dropwise addition was completed, stirring was continued for 30 minutes, and when the particle size of the organic phase reached a uniform particle size of 25 μm, the temperature was raised to 75° C. for polymerization.

5時間重合後減圧下に未反応単量体を回収し、遠心分離
によりh@04を含有する重合体粒子を分離し5OO−
の温水にて3回洗浄することにより140 Fの1合体
粒子な得る。電子顕微鏡により粒子径を求めた結果、。
After 5 hours of polymerization, unreacted monomers were collected under reduced pressure, and polymer particles containing h@04 were separated by centrifugation.
By washing three times with hot water at 140 F, one coalesced particle can be obtained. As a result of determining the particle size using an electron microscope.

粒子径25±075μmであり、磁石によって吸引され
るものであった。
The particles had a diameter of 25±075 μm and were attracted by a magnet.

実施例2 実施例1におゆるスチレン150 Fに代えて、;x、
fvy147f及びメタアクリル酸3tの混合物を用い
、他は実施例1と同様に重合反応を行なうe Fa@0
4を含有する重合体粒子142fが得られ、その粒子径
はz2±06μmであり、磁石に吸引されるものであっ
た。
Example 2 In place of styrene 150 F as in Example 1, ;x,
A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that a mixture of fvy147f and 3t of methacrylic acid was used. eFa@0
Polymer particles 142f containing 4 were obtained, the particle size was z2±06 μm, and they were attracted to a magnet.

実施例3 実施例1に於ける四ロフラスコに溶性殿粉の10重量−
水溶液400−を加える。スチレン120f 、  ア
クリロニトリル3Of。
Example 3 Ten weights of soluble starch were added to the four-hole flask in Example 1.
Add 400 - of aqueous solution. Styrene 120f, acrylonitrile 3Of.

シバ アズビスイソブチロニトリル25f、t−ドデシルメル
カプタンLot及び実施例1と同様にオレイン酸カリウ
ムで処理することにより親油性を付与した平均粒子径1
50 Aの鐵化鉛45fを予め氷冷下に30分、八〇〇
〇rpmにて攪拌し均一に混合したものを滴下p斗より
水冷下にLooo rpmにて四ロフラスコ内部を攪拌
しながら滴下する0滴下終了後30分間更に攪拌を続は
有機相の粒子径がL5μmの均一粒子径になったところ
で70℃に昇温し重合する。5時間重合後、減圧下に未
反応モノマーを(ロ)収し、遠心分離により酸化鉛を含
有する重合体粒子を分離し。
Shibaazbisisobutyronitrile 25f, t-dodecyl mercaptan Lot, and average particle size 1 obtained by treating with potassium oleate in the same manner as in Example 1 to impart lipophilicity.
50 A of lead ironide 45f was stirred in advance at 8000 rpm for 30 minutes under ice-cooling, and mixed uniformly, and then added dropwise from a dropper to a four-ring flask under water-cooling at Looo rpm while stirring inside the four-ring flask. After the completion of the dropwise addition, stirring was continued for 30 minutes, and when the particle size of the organic phase reached a uniform particle size of L5 μm, the temperature was raised to 70° C. for polymerization. After polymerization for 5 hours, unreacted monomers were collected under reduced pressure (b), and polymer particles containing lead oxide were separated by centrifugation.

500−の温水にて3回洗浄することにより180fの
重合体粒子を得る。
Polymer particles of 180f are obtained by washing three times with 500-m warm water.

光学顕微鏡により粒子径を求めた結果、粒子径165±
5.3趣であり、粒子密度L362(25℃)であった
As a result of determining the particle size using an optical microscope, the particle size was 165±
5.3, and the particle density was L362 (25°C).

実施例4 実施例3におけるビニル単量体の代りにスチレン120
 f 、アクリロニトリル281及びメタクリル酸2t
を、酸化鉛の代りに実施例1と同様にオレイン酸カリウ
ムで処理することにより親水性を付与した平均粒子径1
ooojのFazO@  (ベンガラ)を用いた以外は
実施例3と同様に重合反応を行なう。
Example 4 Styrene 120 instead of vinyl monomer in Example 3
f, acrylonitrile 281 and methacrylic acid 2t
was given hydrophilicity by treating it with potassium oleate in the same manner as in Example 1 instead of lead oxide, and the average particle size was 1.
A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 3 except that oooj FazO@ (Red Garla) was used.

粒子径215±72μmの赤色のFa20gを含有する
重合体粒子145tが得られた。
145 t of red polymer particles containing 20 g of Fa with a particle diameter of 215±72 μm were obtained.

実施例& 湿式法で調製した平均粒子径80μmのFa@O@ 1
6 fを含むpH7の水分敷液600−にル30−に溶
解した溶液を室温にて攪拌しながら加える。1時間還流
し、冷却後遠心分離し、エタノール20−で2回洗浄し
減圧にて乾燥した。この様に処理することにより親油性
を付与したFa20B粒子30fスチレンZoo f 
、ベンゾイルパーオキシド3f。
Examples & Fa@O@1 with an average particle diameter of 80 μm prepared by a wet method
A solution of 30-ml of water was added to a pH 7 aqueous solution 600-ml containing 60% of fluorine at room temperature while stirring. The mixture was refluxed for 1 hour, cooled, centrifuged, washed twice with 20-g of ethanol, and dried under reduced pressure. Fa20B particles 30f styrene Zoo f
, benzoyl peroxide 3f.

t−ドデシルメルカプタンLOPを予め水冷下に50O
rpmにて攪拌し均一に混合したものを、IL容のフラ
スコ中に加えた。水冷下でポリビニルアルコールの3重
11%水溶液400−を加えs 2000 rpmにて
1h分間攪拌し、S濁した液滴の粒子径が12μmの均
一粒径になったところで75℃に昇温し重合する。5時
間重合後減圧下に未反応単量体を回収し、遠心分離によ
り重合体粒子を分離し、Fa@03を含有する重合体粒
子100fik4る。光学顕微倹により粒子径を求めた
結果14±4μmであった。
t-dodecyl mercaptan LOP was cooled in advance at 50O
The mixture was mixed uniformly by stirring at rpm and added to an IL-capacity flask. Under water cooling, add 400% of a 3-fold 11% aqueous solution of polyvinyl alcohol, stir at 2000 rpm for 1 hour, and when the particle size of the cloudy droplets reaches a uniform particle size of 12 μm, raise the temperature to 75°C to polymerize. do. After polymerization for 5 hours, unreacted monomers are collected under reduced pressure, and the polymer particles are separated by centrifugation, and 100 fik4 of polymer particles containing Fa@03 are collected. The particle diameter was determined by optical microscopy and was 14±4 μm.

比較例1 実施例1における刺油性を付与すべく処理さ・れたFa
@ 04の代りに湿式法により調製し乾燥した粒子径1
00AのFA、O,を用いた以外は実施例1と同様に重
合反応を行なう。
Comparative Example 1 Fa treated to impart stinging properties in Example 1
@ Particle size 1 prepared by wet method and dried instead of 04
A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 00A FA, O, was used.

但し、本例におけるJFn304は滴下ロート中で沈澱
となるために滴下ロートから均一分散状態のまま滴下す
ることができず一度に四ロフラスコに加えた0重合終了
41k、攪拌を止めるとh304が沈澱する。FaBO
4の沈澱を除去後、実施例1と同様に重合体粒子を回収
したが、このものは磁石に吸引されるものではなかった
。すなわちFa @ Q4が重合体粒子中に含有されて
いないことがわかる。
However, JFn304 in this example precipitates in the dropping funnel, so it cannot be dropped from the dropping funnel in a uniformly dispersed state, so it is added to the four-ring flask all at once. . FaBO
After removing the precipitate from No. 4, polymer particles were recovered in the same manner as in Example 1, but these particles were not attracted to the magnet. That is, it can be seen that Fa@Q4 is not contained in the polymer particles.

l

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 重合開始剤及び懸濁保護剤の存在下で充填剤を含有する
ビニル系単量体を水中で懸濁重合させるにあたり、充填
剤として表面に親油性を付与すべく処理された充填剤で
あって油性のビニル系単量体中で凝集しない充填剤を使
用することを特徴とする。充填剤を含有するビニル系重
合体粒子の製造方法。
A filler that has been treated as a filler to impart lipophilicity to its surface when a vinyl monomer containing a filler is subjected to suspension polymerization in water in the presence of a polymerization initiator and a suspension protectant. It is characterized by the use of a filler that does not aggregate in the oil-based vinyl monomer. A method for producing vinyl polymer particles containing a filler.
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