KR20070074033A

KR20070074033A - 단분산 착색 고분자 미립자 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20070074033A
Application number: KR1020060001603A
Authority: KR
Inventors: 김종한; 윤영서
Original assignee: 주식회사 코오롱
Priority date: 2006-01-06
Filing date: 2006-01-06
Publication date: 2007-07-12
Also published as: KR100846720B1

Abstract

분산 중합하여 얻은 단분산 시드입자를 재분산시켜 얻은 시드분산체에 팽윤단계를 통해 팽윤시킨 후 팽윤된 고분자 분산체, 착색제, 가교제 및 분산안정제를 첨가하고 중합시켜 착색제의 유출을 방지하는 코팅하는 단계를 거쳐 제조된 단분산 착색 고분자 미립자는 단분산의 입도분포를 가지며, 1차 혹은 다차 팽윤 과정과 착색제 및 가교제를 첨가함으로써, 착색 고분자 미립자의 표면에 가교구조를 형성시켜 내용제성과 착색성이 우수하다.

단분산*착색*고분자*미립자

Description

단분산 착색 고분자 미립자 및 이의 제조방법{Monodisperse Color Polymer Particles and preparation Methods thereof}

도 1은 본 발명의 단분산 착색 고분자 입자의 제조공정을 도식화한 것이다.

본 발명은 단분산 착색 고분자 미립자 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분산중합으로 얻은 단분산 시드입자를 재분산시켜 시드분산체를 만든 후 팽윤단계를 통해 팽윤 고분자 분산체를 만든 다음, 여기에 중합성 단량체, 착색제 및 가교제를 흡수시켜 중합함으로써 입자에 가교구조를 형성시켜 내용제성과 착색성이 우수한 단분산 착색 고분자 미립자의 제조 방법에 관한 것이다.

가교된 착색 미립자는 각종 필름용 코팅제, 플라스틱용 착색제 및 각종 잉크(lnk), 도료, 토너(toner) 등의 충진제, 화장품 등의 다양한 분야에 이용될 수 있다.

일반적으로 0.1-50㎛ 정도의 입자크기를 가지는 착색 미립자는 많은 산업분 야에서 넓게 사용되고 있지만, 그 제조는 쉽지 않다. 이러한 착색 미립자의 제조방법으로는 현탁중합(Suspension Polymerization), 무유화제 중합, 분산중합(Dispersion Polymerization) 및 반회분식 유화중합을 이용한 시드-팽윤 중합(Seed-Swelling Polymerization) 등의 방법들이 사용되어지고 있다.

종래의 착색 입자 제조방법은 ⓐ착색하지 않은 중합체 입자를 염색하는 방법, ⓑ착색제를 포함한 단량체를 현탁 중합 또는 유화중합해서 착색입자를 얻은 다음 분급하는 방법, ⓒ중합체와 착색제를 혼련한 후 입자를 제조하여 분급하는 방법, ⓓ중합체 입자 표면을 안료로 피복하는 방법, ⓔ중합체와 착색제를 강력한 전단응력으로 혼합하고 착색제를 수지 입자 내에 침투시켜 착색 미소캡슐을 제조하는 방법 등으로 제조되고 있다.

종래 착색되지 않은 중합체 입자를 염색하는 방법으로는 일반적으로 염료가 중합체 입자 내부까지 충분히 침투하지 못해 염료가 용출되기 쉽고 색조가 얇은 입자를 얻을 수 있는 문제점이 있었다.

또한 착색제를 포함한 단량체를 현탁 중합 또는 유화중합해서 착색입자를 얻은 다음 분급하는 방법으로 대한민국 공개 특허 1992-0003120호에 현탁중합에 의하여 착색 구상 미립자를 제조하는 기술을 제시하고 있다. 하지만 현탁중합에 있어서 폴리머 입자는 기계적 힘에 의하여 수용액상에 존재하는 단량체를 분산시켜 제조하는 이 방법은 제조된 고분자 입자가 적어도 ㎛ 단위 이상의 입자크기를 가지며, 기계적 힘에 의하여 입자들이 분산되어 있기 때문에 조대입자가 발생되기 쉬우며 입도분포가 넓은 경향이 있다.

따라서 입자크기 및 입자분포를 조절하기 위해서는 별도의 장치가 필요한 문제점이 있다. 또한 착색제와 모노머와의 친화성이 낮을 경우나 착색제에 의해 중합반응이 저해될 우려가 있다.

중합체와 착색제를 혼련한 후 입자를 제조한 후 분급하는 방법은 다양한 원료 등을 용융혼련하고 냉각 후에 분쇄하여 미립자를 만드는 방법이어서 최종 입자는 구형이 아닌 입자형태를 보이며 입도분포가 넓고 분급이 꼭 필요한 복잡한 공정이 따르는 문제점이 있다.

중합체 입자 표면을 안료로 피복하는 방법으로는 안료가 입자 표면에 물리적으로 부착되어있어 안료가 떨어지기 쉬운 문제점이 있다.

수지와 착색제를 강력한 전단응력으로 혼합하고 착색제를 수지 입자 내에 침투시켜 착색 미소캡슐을 제조하는 방법은 용제 또는 물에 용해한 스티렌 아크릴산 수지와 착색제를 강력한 전단응력으로 혼합하고 착색제를 수지 입자 내에 침투시켜 착색 미소캡슐을 제조하는 방법이 일본 특개평 8-269207호에 개시되어 있다. 하지만 착색입자의 입도분포가 넓다는 문제점이 있다.

이에 본 발명자들은 종래 착색 고분자 미립자를 제조하는 방법들인 현탁중합과 유화중합을 이용할 경우 입경이 나노 또는 미크론 크기의 입자를 얻을 수 있으나 입도분포가 단분산을 얻기가 어려운 문제를 해결하기 위하여 연구하던 중, 분산중합하여 얻은 단분산 시드입자를 재분산시켜 얻은 시드분산체에 팽윤단계를 통해 팽윤시킨 후 반응성 단량체, 착색제, 가교제 및 분산안정제를 첨가하고 중합시켜 착색제의 유출을 방지하는 코팅하는 단계를 더 포함하는 과정을 거친 결과, 단분산의 입도 분포를 가지는 고분자 착색 미립자를 제조할 수 있으며, 이렇게 제조된 단분산 착색 고분자 미립자는 내용제성과 착색성이 우수하다는 것을 알게 되어 본 발명에 이르렀다.

따라서, 본 발명의 목적은 단분산성의 입도분포를 가지며, 내용제성과 착색성이 우수한 단분산 착색 고분자 미립자를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 단분산 착색 고분자 미립자의 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 본 발명을 달성하기 위한 단분산 착색 고분자 미립자는 분산중합으로 얻은 단분산 시드입자를 재분산시켜 시드분산체를 만든 후 팽윤단계를 통해 팽윤 고분자 분산체를 만들고, 여기에 착색제, 가교제 및 분산안정제를 흡수시켜 중합하는 단계를 거쳐 제조된 것으로서, 평균 입자 사이즈가 1 내지 100㎛ 이고, 입자의 상대표준편차가 10% 이하인 것을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 분산중합으로 단분산 착색 고분자 미립자를 제조하는 방법으로서, 특히 시드분산체를 팽윤시키고, 여기에 다관능성 가교제, 착색제 및 분산안정제를 도입하여 착색제가 용출되지 않는 높은 착색성과 내용제성이 우수한 단분산 착색 고분자 미립자의 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 가교된 착색 고분자 미립자는 1차 중합성 단량체 유용성 개시제 및 분산안정제를 유기용매 상에서 녹인 후 분산 중합하여 시드 입자를 제조하는 제 1 단계와, 제 1단계에서 제조된 시드 입자를 유화제가 용해된 수상에 재분산하여 시드 분산체를 제조하는 제 2단계, 시드 분산체에 유용성 개시제가 녹아있는 2차 중합성 단량체를 도입하여 팽윤시키는 제 3단계, 및 팽윤된 고분자 분산체와 착색제 및 가교제를 분산안정제를 이용하여 안정화시키고 내부온도 50∼90℃로 승온, 중합하여 최종적으로 1㎛∼100㎛의 입자크기를 가지는 가교된 착색 고분자 입자를 제조하는 제 4단계의 과정으로 제조되어진다.

제 1단계에서는 단분산 시드입자를 제조하기 위해 유용성 개시제와 분산안정제를 중합성 단량체에 용해시켜 시드 입자를 제조한다.

이때 사용될 중합성 단량체로서는 방향족 비닐계 단량체, 탄소 원자수 1∼20의 아크릴산 또는 메타크릴산, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트 등의 탄소 원자수 1~4의 (메트)아크릴레이트 단량체 중에서 선택된 1종 또는 2종류 이상 병용할 수 있다. 반응성 단량체의 사용량은 특별히 한정하지 않지만 구체적으로는 제 1단계에 포함되는 전체 조성 중 100중량% 이하로, 더욱 좋게는 1.0~80 중량%인 것이 바람직하다.

상기 유용성 개시제는 기존의 공지된 것이면 어떤 것이든 사용 가능한 바, 본 발명에서는 특별히 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴), 2,2'-아조비스(2-메 틸부틸로니트릴), 2,2'-아조비스(2-이소부티로니트릴), 2,2'-아조비스(2-시클로프로필프로피오니트릴), 1,1'-아조비스(시클로헥산 1-카르보니트릴), 디메틸-2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트) 등의 아조계 개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 그 함량은 반응성 단량체 중량 대비 0.01~1중량부가 적정하다.

또한, 본 발명의 분산안정제는 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알콜, 메틸 셀룰로스, 에틸 셀룰로스, 나트륨 카르복실 메틸 셀룰로스, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 나트륨 폴리아크릴레이트, 나트륨 폴리메타크릴레이트, 젤라틴, 폴리아크릴아미드 및 폴리에틸렌옥시드 등이며, 그 함량은 상기 중합성 단량체 중량에 대해 0.2∼20.0 중량부인 것이 바람직하다.

본 발명의 분산매로 사용되는 유기용제는 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 1-프로판올(1-propanol), 2-프로판올(2-propanol), 이소프로판올 등의 지방족 알코올류와 아세토니트릴, 아세톤(acetone), 디메틸케톤(dimethyl ketone), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone)등의 케톤류 중에서 선택된 1종 이상으로 단독 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.

제 2단계는 상기 제조된 시드 입자를 유화제가 용해된 수상에 재분산시켜 시드 분산체를 제조하는 단계이다.

본 발명에서 사용되는 유화제(또는 계면활성제)는 종래부터 통상적으로 사용되고 있는 음이온계 계면활성제, 양이온계 계면활성제 및 비이온계 계면활성제 등을 선택하여 사용할 수 있다. 구체적인 예를 들면, 도데실벤젠술퍼네이트, 운데실벤젠술퍼네이트, 트리데실벤젠술퍼네이트, 노닐벤젠술퍼네이트 등의 알킬벤젠술폰 산염과 도데실황산에스테르나트륨, 도데실황산에스테르암모니윰 등의 알킬황산에스테르염과 같은 음이온계 계면활성제; 세틸트리메틸암모니윰프로미드, 염화헥사데실피리디니윰, 염화헥사데실트리메틸암모니윰과 같은 양이온계 계면활성제; 및 리피리디니윰 등의 폴리옥시에틸렌아릴그리시딜노닐페닐에테르황산염과 같은 비이온계 계면활성제 중에서 선택된 것이다.

또한, 폴리에틸렌글리콜노닐페닐에테르 등의 폴리에틸렌글리콜알킬에테르; 비닐기, 아크릴로닐기, 아릴기 등의 반응성기를 가진 반응성 유화제; 폴리비닐알콜, 폴리아크릴산염 등의 수용성 고분자 화합물을 선택하여 시드 분산체 제조를 위해 사용할 수 있다. 유화제의 함량은 시드입자 100중량부에 대하여 0.05~8 중량부, 바람직한 것은 0.1~5 중량부이다.

이러한 유화제가 용해된 수상에 상기 제 1단계에서 제조된 시드 입자를 첨가하여 재분산시켜 시드 분산체를 제조한다.

다음 단계에서는, 상기 제 2단계에서 제조된 시드 분산체에 유용성 개시제가 녹아있는 2차 중합성 단량체를 첨가하여 팽윤시키는 단계이다.

이때 사용되는 2차 중합성 단량체는 상기 제 1단계에서 사용된 중합성 단량체와 동일하며, 유용성 개시제는 상기 2차 중합성 단량체 중량 대비 0.3 내지 .1.0중량부인 것이 통상 바람직하다. 이때 첨가된 유용성 개시제는 다음 제 4단계의 반응을 위하여 첨가되는 것일 뿐, 제 3단계에서는 반응이 일어나지 않는 것을 원칙으로 한다.

제 3단계의 팽윤 과정은 상기 제조된 시드 분산체에 상기 유용성 개시제가 녹아 있는 2차 중합성 단량체를 첨가하여 30 내지 40℃로 승온시킨 다음 12 내지 24시간 동안 격렬하게 교반시킴으로써 진행된다.

그 다음, 상기 팽윤된 고분자 분산체에 착색제, 및 가교제를 첨가하여 중합시킴으로써 최종 단분산 착색 미립자를 제조한다.

착색 미립자를 얻기 위해 이용하는 착색제는 염료 및 안료 등을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 로다민(Rhodamine) B, 로다민(Rhodamine) 6GCP(스미토모화학), 메틸 바이올렛(Methyl violet) FN, 빅토리아 블루 FN 등의 알칼리성 염료; 퀴놀린 옐로(Quinoline yellow) SS-5G, 퀴놀린 옐로(Quinoline yellow) GC (중앙합성화학), 산 마젠타(Acid magenta) O, 메틸 바이올렛(Methyl violet) FB, 빅토리아 블루 FB 등의 산성염료와 같은 수용성 염료를 들 수 있다.

또한, 유용성 염료로는 1,4-디아미노-2,3-다이페녹시안트라퀴논(1,4-diamino-2,3-diphenoxyanthraquione)과 같은 안트라퀴논(Anthraquinone) 계와 아진(Azine)계, 잔탄(Xanthene)계 등의 용제 가용 염료 등을 들 수 있는 바, 구체적으로는 오일 오렌지(Oil orange)B, 오일 블루(Oil blue) BA(중앙합성화학), 아조 솔 브릴리언트 옐로우(Azo sole brilliant yellow) 4GF, 아조 솔 퍼스트 블루(Azo sole first blue) GLA, 오일 레드 TR-71 등의 용제 가용 염료 등을 들 수 있다. 또한 카본블랙, 티탄 블랙, 티탄 화이트, 황하아연, 적산화철 등의 무기안료와, 모노아조계, 디스아조계 등의 아조계, 프탈로시아닌, 퀴나크리돈 등의 유기안료를 들 수 있다. 이상의 착색제는 단독 또는 2종류 이상을 병용할 수 있다.

착색제의 사용량은 특별히 한정하지 않지만 구체적으로는 팽윤된 고분자 분 산체 100중량부에 대하여 0.05~10 중량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직한 것은 0.1~7 중량부이다. 0.05 중량부 미만인 경우는 가교된 착색 미립자의 흩뿌림이 생길 수 있고, 10중량부를 초과할 경우 응집이나 중합안정성이 떨어져 수득율이 낮아지는 문제가 있다.

본 발명에 있어 팽윤된 시드 분산체 입자에 가교제를 도입시켜 가교구조를 형성하므로서 내용제성과 착색성이 우수한 착색 고분자 미립자를 얻을 수 있다. 이러한 가교제는 착색제가 고분자 미립자 내에서 빠져나오지 않도록 하기 위하여 첨가되는 것인 바, 첨가된 가교제는 착색제의 표면에서 가교구조를 형성하는 코팅막 역할을 수행한다. 이와 같은 가교구조를 형성시키기 위해 사용되는 가교제로는 2관능성 이상의 다관능성 모노머를 선택하여 사용할 수 있다. 다관능성 모노로서 예를 들면 1,2-에탄디올디아크릴레이트, 1,3-프로판디올디아크릴레이트, 1,3-부탄디올디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,5-펜탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 디비닐벤젠, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 프로필렌글리콜디아크릴레이트, 부틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 폴리부틸렌글리콜디아크릴레이트, 알릴아크릴레이트, 1,2-에탄디올디메타크릴레이트, 1,3-프로판디올디메타크릴레이트, 1,3-부탄디올디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올디메타크릴레이트, 1,5-펜탄디올디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 부틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리부틸렌글리콜디메타크릴레이트, 알릴메타크릴레이트 및 디알릴말레이트 등에서 선택된 1종 이상의 것이며, 그 함량은 팽윤된 고분자 분산체 100중량부에 대해 통상 0.5~50중량부, 더욱 좋게는 1~15중량부이다.

또한, 제 4단계에 포함되는 분산안정제는 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알콜, 메틸 셀룰로스, 에틸 셀룰로스, 나트륨 카르복실 메틸 셀룰로스, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 나트륨 폴리아크릴레이트, 나트륨 폴리메타크릴레이트, 젤라틴, 폴리아크릴아미드 및 폴리에틸렌옥시드 등이 있다.

본 발명의 착색 고분자 미립자의 입자경은 반응의 조성, 반응온도, 교반조건 등에 따라 제어할 수 있지만, 중합 안정성을 위해서는 강력한 전단응력으로 혼합 교반하는 방법이 선택될 수 있다.

상기와 같이 제조된 착색 고분자 미립자를 통상의 방법으로 세척 및 건조하여 본 발명에 따른 단분산 착색 고분자 미립자를 제조한다.

본 발명에 따라 제조된 단분산 착색 고분자 미립자의 평균 입경은 1 내지 100㎛이고, 입자의 상대 표준편차는 10% 이하인 것이다.

이하 본 발명을 하기의 실시예, 비교예를 통하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 다음에 제시되는 실시예들은 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것이지 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

제 1단계 : 단분산 시드 입자의 제조

2L 둥근 플라스크에 메틸메타크릴레이트 80g에 2,2'-아조비스(2-이소부티로니트릴) 1.2g 용해시킨 후 내부온도가 50~70℃ 도달된 후 에탄올 560g, 분산 안정제 폴리비닐피롤리돈(PVP) 10g를 첨가하였다. 질소를 5분간 퍼지한 후 250rpm 교반하에서 12~24시간 중합하여 단분산 시드 입자를 제조하였다.

이 중합에 있어 중합 전환율은 99.3%였으며, 얻어진 시드 입자의 평균입경(d50)은 9.3㎛, 입경의 표준편차(C.v)는 4.2% 인 단분산 시드 입자를 얻었다.

제 2단계 : 시드 분산체의 제조

이온교환수 960g에 유화제인 라우릴 도데실황산에스테르나트륨 9.6g을 용해시킨 수상에 상기 제 1단계에서 제조된 단분산 시드입자 240g을 2L 반응기에 투입하여 질소기류 하에서 재분산시켜 시드 분산체를 제조하였다.

제 3단계 : 팽윤된 고분자 분산체의 제조

2L 둥근 플라스크에 메틸메타아크릴레이트 100g에 유용성 개시제인 2,2'-아조비스(2-이소부티로니트릴) 0.6g을 녹인 용액을 상기 제 2단계에서 제조된 시드 분산체 1200g에 첨가하여 30분~1시간 동안 격렬하게 교반시킨 다음, 내부온도를 30~40℃로 승온, 12~24시간 중합하여 팽윤된 고분자 분산체를 제조하였다.

이 중합에 있어 중합 전환율은 98.7%였으며 얻어진 입자의 평균입경(d50)은 10.3㎛이고, 입경의 표준편차(C.v)는 5.1%인 단분산의 팽윤된 고분자 분산체 입자 를 얻었다.

제 4단계 : 착색 미립자의 제조

상기 팽윤된 고분자 분산체 672g에 착색제로서 오일블루 BA 6.7g 및 가교제로서 에틸렌글리콜디아크릴레이트 168g, 및 분산안정제로서 폴리비닐피리돈 8.4g을 첨가하여 용해시킨 후, 내부온도 50∼90℃로 승온, 중합하여 가교된 착색 고분자 입자를 제조하였다. 이 착색입자를 증류수로 5회 세척하고 또한 이소프로필알콜(isopropyl alcohol)로 세척, 진공건조기에서 수분율 0.5% 미만으로 건조한 후 건식분급기로 분급하여 최종적으로 단분산의 착색 고분자 미립자를 제조하였다.

최종적으로 제조된 중합체의 중합 전환율은 95.8%였으며 얻어진 입자의 평균입경(d50)은 10.5㎛, 입경의 표준편차(C.v)는 7.4% 인 단분산인 가교된 착색 미립자를 얻었다.

실시예 2

상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 단분산의 착색 고분자 미립자를 제조하되, 다만 유용성 개시제 2,2'-아조비스(2-이소부티로니트릴) 대신 디메틸-2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트)를 사용하여 단분산의 착색 고분자 미립자를 제조하였다.

비교예 1

상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 단분산의 착색 고분자 미립자를 제조 하되, 다만 제 4단계에서 가교제를 사용하지 않고 착색 미립자를 제조하였다.

비교예 2

상기 비교예 1에서와 동일한 방법으로 단분산의 착색 고분자 미립자를 제조하되, 다만 유용성 개시제 2,2'-아조비스(2-이소부티로니트릴) 대신 벤조일퍼옥사이드를 용해시켜 사용하여 착색 미립자를 제조하였다.

각각의 비교예 및 실시예에서 중합 후 중합액의 수득률과 중합체를 150mesh의 표준망체를 통과시켜 세정, 분리, 건조하여 입도분석기로 평균입경 및 입도분포를 측정하였고, 상기 얻어진 가교된 착색 미립자 중의 염료의 용리(Elution) 시험을 통한 색조변화는 착색 고분자 미립자를 에탄올 15ml에 첨가하고, 실온에서 30분간 교반한 후 UV-vis(Shimadzu model UV-2101 PC)로 600nm에서 착색 미립자내 염료의 용리(Elution) 거동을 확인하였고, 색조 변화는 육안으로 확인하였으며, 또한, 내용제성은 입자의 가교밀도를 측정하므로서 입자의 내용제성을 확인하였다. 테스트 방법은 톨루엔에 입자를 첨가한 후 초음파 교반기에서 12시간 반응시켜 평형상태에 도달하게 하여 용매를 추출시켰다. 가교결합된 입자 겔상과 용액상을 분리하기 위해 4℃, 12000rpm, 1시간 동안 원심분리시켰다. 분리된 겔상을 24시간 동안 건조시킨 다음, 다음과 같은 식으로 가교밀도를 계산하였다.

- 가교밀도(%) = 건조된 겔의 무게(Wd)/초기 사용한 입자 무게(Wi)*100

	수득율(%)	평균입경(㎛)	입경표준편차(%)	착색성 변화	내용제성 (가교밀도, %)
실시예1	95.8	10.5	7.4	변화없음	53.0
실시예2	95.2	10.8	8.1	변화없음	51.5
비교예1	84.4	9.8	12.5	약간 퇴색	6.4
비교예2	85.5	10.5	34.7	퇴색	4.8

상기 표 1의 결과에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 착색 고분자 입자의 경우 착색된 고분자에서 염료의 용리가 없어 색상의 변화가 없고, 내용제성도 우수하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 착색 고분자 미립자는 단분산의 입도분포를 가지며, 1차 혹은 다차 팽윤 과정과 착색제 및 가교제를 첨가함으로써, 착색 고분자 미립자의 표면에 가교구조를 형성시킴으로써 내용제성과 착색성이 우수하다.

Claims

평균 입자 크기가 1~100㎛ 이고, 입자의 상대표준편차가 10% 이하인 단분산 착색 고분자 미립자.
분산중합으로 얻은 단분산 시드입자를 재분산시켜 시드분산체를 만든 후 팽윤단계를 통해 팽윤 고분자 분산체를 만들고, 여기에 착색제, 가교제 및 분산안정제를 첨가하고 중합시켜 착색제의 유출을 방지하는 코팅하는 단계를 더 포함하는 단분산 착색 고분자 미립자의 제조 방법.
제 2항에 있어서, 상기 착색제는 알칼리성 염료 및 산성염료 중에서 선택된 수용성 염료; 유용성 염료; 무기안료; 및 유기안료 중에서 선택된 1종 이상의 것으로서, 상기 팽윤된 고분자 분산체 100중량부에 대하여 0.05~10중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 단분산 착색 고분자 미립자의 제조 방법.
제 2항에 있어서, 상기 유용성 염료는 안트라퀴논계, 아진계, 및 잔탄계 등의 용제 가용성 염료 중에서 선택된 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 단분산 착색 고분자 미립자의 제조 방법.
제 2항에 있어서, 상기 가교제는 1,2-에탄디올디아크릴레이트, 1,3-프로판디올디아크릴레이트, 1,3-부탄디올디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,5-펜탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 디비닐벤젠, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 프로필렌글리콜디아크릴레이트, 부틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 폴리부틸렌글리콜디아크릴레이트, 알릴아크릴레이트, 1,2-에탄디올디메타크릴레이트, 1,3-프로판디올디메타크릴레이트, 1,3-부탄디올디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올디메타크릴레이트, 1,5-펜탄디올디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 부틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리부틸렌글리콜디메타크릴레이트, 알릴메타크릴레이트 및 디알릴말레이트 중에서 선택된 1종 이상의 다관능성 모노머로서, 상기 팽윤된 고분자 분산체 100중량부에 대해 0.5~50중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 단분산 착색 고분자 미립자의 제조 방법.