JPS5871901A - ビニル糸重合体粒子の製造方法 - Google Patents

ビニル糸重合体粒子の製造方法

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JPS5871901A
JPS5871901A JP17157281A JP17157281A JPS5871901A JP S5871901 A JPS5871901 A JP S5871901A JP 17157281 A JP17157281 A JP 17157281A JP 17157281 A JP17157281 A JP 17157281A JP S5871901 A JPS5871901 A JP S5871901A
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Yoshiyuki Kato
加藤 芳行
Fumiaki Kanega
金賀 文明
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はビニル系単量体を懸濁重合することにより粒径
分布のせまいビニル系重合体粒子を得る方法に関する。
特に、@濁重合法でスチレン単量体を重合するにあたシ
1重合体粒子の粒径が1.0〜2.4順を中心とする粒
子径分布の狭いものを収率よく製造することを%徴とす
る方法に関するものである。
一般に懸濁重合によって生成される重合体粒子は攪拌と
懸濁剤(分散剤)の働きによって。
水中に分散される。すくなくとも一種以上のビニル系単
量体を粒子状で重合させることによって生成される。懸
濁剤はビニル系単量体あるいは単量体と重合体の混合物
、すなわち油系粒子が合一して塊状となるのを防止する
働きを持つ。
従来、スチレンを主体とするビニル系単量体のW、濁重
合に用いられる懸濁剤には主懸濁剤としては難溶性リン
酸項、懸濁助剤としては陰イオン界面活性剤が用いられ
ることが公知である。
具体的にはリン酸三カルシウムとドデシルベンゼンスル
ホン酸ナトリウムが最も一般的な懸濁剤である。この懸
濁剤を用いての懸濁重合によって生成される重合体粒子
の粒子径は約0,1〜3fiの範囲にあり2粒子径分布
は幅広いものであった。従来9重合体粒子の粒子径は懸
濁剤一度及び攪拌効果等の機械的要因等によって任意に
コントロールすることは可能であった。しかし1重合体
粒子の粒子径分布を狭くすることは非常に困難であった
懸濁重合体で得られたスチレンを主体とする重合体粒子
は発泡剤(例えばプロパン、ブタン。
ペンタン等)を含浸して、目的とする発泡性ポリスチレ
ン樹脂が得られる。発泡性ポリスチレン樹脂の用途は粒
子の大きさによって1次の三つの分野に分けられる。す
なわち、(1)粒子径約300μから700μの発泡性
ポリスチレン粒子はインスタント食品等のカップ用、(
2)粒子径約700μから1800μの粒子径のものは
各種の梱包用及び魚箱用、(3)粒子径約1500μか
ら3000μのものは建材用ボード等に使用される。こ
れらの用途の違いから、要求される発泡性ポリスチレン
の性質も異なるので、用途別に発泡性ポリスチレンを製
造する必要に迫られるが、懸濁重合で得られた重合体粒
子の粒子径分布が広いとその目的を達し難い。
この問題を解決するため1本発明者は鋭慧研究を重ねた
結果1重合体粒子の大きさが要求されるものだけを高収
率で得る方法を見い出すに至った。
すなわち1本発明は、ビニル系単量体を懸濁重合するに
際し、難溶性リン酸塩と陰イオン界面活性剤の存在下に
おいて、水系で中性を示す水溶性無機塩が0.5〜0.
01重量%の範囲であシ、水性媒体/単量体の重量比が
1.5 / 1〜1、1 / 1の範囲で懸濁重合を開
始した後、−ト記ビニル系単址体の重合転化率30ff
i量%と70重量%の間で難溶性リン酸塩を1回以上添
加して重合を進めることを%徴とするビニル系重合体粒
子の製造方法に関する。
本発明におけるビニル系単量体としてはスチレン、α−
メチルスチレン、クロロスナレン等のスチレン誘導体、
アクリロニトリル、メチルメタクリレート、ブチルアク
リレート等であり。
これらの−alまたは二種以上が使用される。特に、ス
チレンまたはスチレン誘導体を50重量%以上使用する
のが好ましい。
M溶性リン酸塩としてはリン酸三カルシウム。
リン酸マグネシウム等であり、サブミクロン単位とよば
れる0、2〜0.05μの大きさのものが有用である。
難溶性リン酸塩の合計の使用量としては重合系に存在す
る物質全量に対して0.01重蓋チ以上であシ、上限は
特別に制限はないが。
1重量%を越えると必要旨を越えるため、無駄5− になる。好壕しくは0.05〜0.4重置チ使用される
。0.01重1f1未満では生成される重合体粒子の粒
子径分布を狭くすることはできない。
最初に反応系に存在させる難溶性リン酸塩の量は、上記
範囲において特に制限はないが、好祉しくは難溶性リン
酸塩の合計量の1/4〜3/4使用される。
陰イオン界面活性剤は例えば、ドデシルベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、ア
ルキル基に直g80BNa カ付加したアルキルスルホ
ン酸塩、ナフタリンに80、Na が付加しだβ−テト
ラヒドロナフタリンスルホン酸煙、N−イングロビルシ
クロヘキシルアシドスルホン酸ナトリウム等のアシドス
ルホン酸、オレイン酸ナトリウム等の高級脂肪酸塩、ス
ルホコハク酸ジー2−エチルへキシルナトリウム等のジ
アルキルスルホコハク酸塩などが使用される。これらの
添加量は目的とする粒子径、+A械的条件、l@濁剤濃
度及び水溶性無機塩あるいは分散媒対単量体比等によっ
て適宜6− 決定され、−概にその量が決定されるものではないが一
応の目安として全容量に対して0.0002〜0.02
重址チ、好ましくは0.001〜0.01重量%の範囲
である。
水系で中性を示す水溶性無機塩としては硫酸ナトリウム
、a酸カリウム、硫酸マグネシウム等の硫酸塩、塩化カ
リウム、塩化マグネシウム。
塩化ナトリウム等の塩化塩等がある。これらの無機塩は
単独または併用して用いてもよい。これらの使用量は重
合系に存在する物質全量に対して0.5〜0.01重量
%の範囲で、好ましくは0.3〜0.02重量−の範囲
で使用される。水系で中性を示す水溶性無機塩が多すぎ
ると懸濁系は不安定となシ塊状となり易く、逆に少なす
ぎると生成される重合体粒子の粒子径分布を狭くするこ
とはできない。
重合開始剤としては過酸化ベンゾイル、過安息香酸ブチ
ルの如き有機過酸化物、アゾビスイノブチルニトリル等
のアゾ化合物など、一般にビニル系単量体のラジカル重
合に用いられている重合開始剤が使用できる。また、そ
の他メルカプタンの如き連鎖移動剤等のラジカル重合に
使用される柚々の添加剤を必要に応じて添加できる。
体の上限は特別に制限はないが、1.5/1を越えると
効果が余り変わらないこと及び生産性が低下することか
らそれ以上にする必要はない。
水性媒体/単量体の重量比が1.1/1未満では懸濁系
は不安定となシ塊状とな)易く、生成される重合体粒子
の粒子径分布を狭くすることは゛できない。また、単量
体に対する分紋媒址の比が小さいほど、離溶性リン酸塩
を重合途中に添加した時、所望とする粒子径まで成長し
た油滴が再び分散し1粒子径分布の幅が広くなシ、所望
の粒子径のものの収率の低い粒子しか得られない。重合
途中で添加される難溶性リン酸塩は。
1回または2回以上に分割して添加される。添加時期は
、ビニル系単量体の重合転化率が30重量%と70重量
%の間である。これは、ビニル系重合体粒子の最終的な
粒径が決定される時に離溶性リン酸塩を添加し、l:l
的の粒径以上に。
粒子が成長しないようにする。
なお1重合転化率は9例えばガスクロマトグラフ法、比
重液法等によシ測定できる。
一般に懸濁重合過程は所定の重合温度で重合を開始させ
た後9反応途中でm溶性リン酸塩を添加しない場合には
、m溶性リン酸塩の初期濃度は重合体油滴が合一して塊
状にならない限度より少し濃い程度が好ましい。重合の
進行に伴って重合体油滴は攪拌によって分散9合一現象
をくり返していくが9重合によp油滴は粘度の増大によ
り合一の方がより支配的となり、油滴の粒子径は徐々に
大きく成長していく。重合を継続して行けば油滴はます
ます合一を続けて遂には塊状化してしまうことがある。
あるいは粒子径分布の幅が広く所望とする粒子径のもの
の収率の低い粒子しか得られない。
本方法においては難溶性リン酸塩の初期濃度9− はやや低くして重合を開始進行させ、所望の粒子径1で
成長した時点において、m溶性リン酸塩を添加し、さら
に重合を継続させる。この時点において9M重合体油は
もはや攪拌により再び小粒子に分散され得ない徒でに重
合が進行しており、わずかに合一を起こしながら次第に
粒子径が決定され遂には重合が終了する。
難溶性リン酸塩を追加する場合、難溶性リンば塩を追加
添加した後の難溶性リン酸塩の濃度は以後の重合完結の
過程において重合体油滴が再び分散され、小粒子化せし
めないようその濃度を調節しなければならない。すなわ
ち、難溶性リン酸塩の追加添加量が多過ぎると以後の重
合過程において重合体油滴が再び分散され、小粒子化し
てしまうし、逆に難溶性リン酸塩の合計添加量が少な過
ぎると以後の重合過程でさらに重合体油滴が合一して犬
きくなり、所望の粒径の粒子が得られなかったシ、ある
いは重合途中で塊状化し友シして、難溶性リンIN塩の
最適な使用itを見い出すのが困難であった。
10− 以下に本発明の実施例を示す。実施例中。
「部」は1重量部」を意味する。
実施例1 31セパシプルフラスコに第三リン酸カルシウム1部、
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの1%水溶液を
5部および硫酸ナトリウム1部を蒸留水1100部に分
散および溶解させて、これに過酸化ベンゾイル2,5部
をスチレン1000部に溶解したものを攪拌しながら添
加し、90℃に昇温しで重合を開始した。ついで重合率
が40〜50優に達した時点で第三リン酸カルシウムを
0.5部添加し、そのまま90℃で8時間重合して。
重合体粒子を得た。
実施例2 蒸留水を1200部に変更した以外は、実施例1に準じ
て行なった。
実施例3 硫酸ナトリウムを塩化ナトリウム5部に変更した以外は
、実施例1に準じて行なった。
実施例4 硫酸ナトリウムを塩化ナトリウム5部に、蒸留水を12
00部に変更した以外は、実施例1に準じて行なった。
比較例1 31セパラブルフラスコに第三リン酸カルシウム1部、
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの1%水溶液を
5部を蒸留水1000部に分散および溶解させて、これ
に過酸化ベンゾイル2.5部をスチレン1000部に溶
解したものを攪拌しながら添加し、90℃に昇温しで重
合を開始した。ついで重合率が40〜50%に達した時
点で第三リン酸カルシウムを0.5部添加し、その11
90°Cで8時間重合して9重合体粒子を得た。
比較例2 硫酸す) IJウム1部を併用した以外は、比較例1に
準じて行なった。
上1己の各実施例および比較例で得られた重合体粒子の
粒子径分布を表1に示した。
以下3′ミ白 =13− 注)Aカット:5メツシユ(4,OOmm )を通過し
8メツシユ(2,38調)を通過し ないもの Bカット 微粒子=16メツシユ(1,00思)全通過するもの 以上よ如明らかなように9本発明によれば、ビニル系単
量体を懸濁重合することによって粒径分14− 布(特に、1〜2.4 M )のせまいビニル系重合体
粒子を得ることができる。
15− 5−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■、 ビニル系単量体を懸濁重合するに際し、難溶性リ
    ン酸塩と陰イオン界面活性剤の存在下において、水系で
    中性を示す水溶性無機塩が0.5〜0.01重量%の範
    囲であり、水性媒体/単量体の重量比が1.1/1以上
    の範囲で懸濁重合を開始した後、上記ビニル系単蓋体の
    重合転化率3(H@童チと70重量%の間で重合系に難
    溶性リン酸塩を1回以上添加して重合を進めることを%
    徴とするビニル系重合体粒子の製造方法。 2、  m溶性リン酸塩が塩基性リン酸三カルシウム(
    ハイドロオキシアパタイト)であり、陰イオン界面活性
    剤がドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムである特許
    請求の範囲第1項記載のビニル系重合体粒子の製造方法
    。 3、水溶性無機塩が硫酸す) IJウムである特許請求
    の範囲第1項記載のビニル系重合体粒子の製造方法。 4、 ビニル系単量体の重合転化率30重量%と70重
    量−の間に、難溶性リン酸塩を1回または2回添加する
    特許請求の範囲第1項記載のビニル系重合体粒子の製造
    方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60202102A (ja) * 1984-03-27 1985-10-12 Hitachi Chem Co Ltd 重合体粒子の製造法
US5391664A (en) * 1992-09-03 1995-02-21 Nippon Shokubai Co., Ltd. Process for producing polymer
JPH11199604A (ja) * 1998-01-16 1999-07-27 Sekisui Plastics Co Ltd ビニル系重合体の球状微粒子の製造方法
JP2010068733A (ja) * 2008-09-17 2010-04-02 Kubota Corp ロータリ耕耘機のカバー装置
JP2018072580A (ja) * 2016-10-31 2018-05-10 キヤノン株式会社 トナー粒子の製造方法

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