KR20080019903A - 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자 및 이의 제조방법 - Google Patents

눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기존의 시드 제조 후 세정 및 재분산 과정을 통하여 제조하는 방법이나 보조용매 등을 사용하여 제조하는 방법에 비해, 부분 가교 시드 입자의 합성, 여기에 다양한 단량체를 도입하여 활성(팽윤), 중합하는 단계 등을 걸쳐 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자를 보다 효율적으로 제조하는 방법 및 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자를 제공한다.
고분자 입자, 눈사람

Description

눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자 및 이의 제조방법{POLYMER PARTICLE HAVING A SPECIAL SHAPE LIKE AS SNOWMAN AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자의 모식도,
도 2는 본 발명에 따른 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자의 SEM 사진이다.
* 도면의 주요부호에 대한 설명 *
a 및 b 는 각각 서로 분리된 구형 고분자 입자라고 가정했을 때 각 입자의 지름,
c는 제조된 특수형상 고분자의 장축 길이이다.
본 발명은 구형이 아닌 특수형상 고분자 입자 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 단분산성 부분 가교 시드 입자의 합성, 여기에 다양한 단량체 를 도입하여 활성(팽윤), 중합, 합성된 고분자를 열처리하여 제조하는 특수형상 고분자 입자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
상기 구형이 아닌 특수형상 고분자 입자(여기서 구형이 아닌 특수한 고분자 입자는 편평상 이형 등 구형이 아닌 입자를 말한다)는 구형 고분자 입자와는 다른 유동성이나 충전성을 나타내어 수지 등의 충전제, 전자 사진용 토너로서 이용하면 특이한 특성을 얻을 수 있다. 그리고, 구형 고분자 입자보다 높은 광산란성을 얻을 수 있어 백색도나 은폐력이 높은 유기 안료로서 유용하고, 도료, 잉크, 화장품 등의 분야에 이용할 수 있다. 또한 빛, 열에 대하여 이방성을 나타내므로, 빛 또는 열에 대한 센서로 유리하게 이용될 수 있어 새롭게 인식되고 있다.
이러한 구형이 아닌 특수형상 고분자 입자의 제조를 위해 그 동안 여러 방법이 제시되어 왔는데 몇 가지를 살펴보면 예를 들어 용매(물, 알코올류, 또는 이들의 혼합), 분산제, 시드(seed) 입자, 모노머, 개시제 이외에 보조 용매를 사용하여 이형 고분자를 제조하였다. 또한 혼합용매를 사용했을 경우 혼합용매의 비율, 보조용매의 성분 및 사용량을 조절하여 고분자 입자의 형상에 변화를 주었다.
그러나, 이 방법의 경우 중합 과정 중 보조용매의 사용, 입자를 분리한 후에는 보조용매의 제거 등 공정이 다소 복잡하다는 단점이 있다.
또한, 보조용매의 사용없이 시드의 가교도를 조절하여 이형 입자를 제조하였으나 시드 입자의 제조 후 시드 입자의 세정 및 재분산 등 다소 복잡한 제조 과정이 포함되어 있다.
따라서, 보다 간편한 방법으로 이형 고분자를 제조할 수 있는 방법이 요구되어 왔으나, 지금까지 그러한 이형 입자의 제조 방법은 알려지지 않았다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보조용매의 사용이나 시드(seed) 입자의 세정과정과 같은 복잡한 과정 없이 시드 입자의 가교도 조절만으로 특수형상 고분자 입자, 특히 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자를 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
라디칼 중합성 단량체, 다관능성 가교 단량체, 개시제, 분산안정제를 용제에 용해시킨 후, 분산중합하여 단분산성 부분 가교 시드 입자를 제조하는 제1단계; 상기 제1단계에서 제조된 부분 가교 시드 입자를 수상에 분산시키고, 여기에 개시제, 라디칼 중합성 단량체 및 다관능성 가교 단량체를 도입하여 활성시키는 제2단계; 상기 단계에서 활성화된 고분자 입자를 현탁중합하여 얻어진 고분자 입자를 열처리하는 제3단계;를 포함하고, 상기 제1단계의 다관능성 가교 단량체의 첨가량은 상기 제1단계에서 사용되는 라디칼 중합성 단량체 및 다관능성 가교 단량체의 합계 100중량부에 대하여 5 내지 25중량부인 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 제3단계는, 현탁중합을 통해 얻어진 고분자 입자를 세정한 후에 100~150℃에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 제2단계와 제3단계의 현탁중합은 인시츄(In-Situ)로 수행하는 것을 특징으로 하는 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 용제는 유기용제이며, 상기 분산중합은 40 ~ 65℃의 범위내에서 수행하는 것을 특징으로 하는 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 부분 가교 시드 입자에 라디칼 중합성 단량체 및 다관능성 가교 단량체를 흡수시켜 중합하여 얻어지는 특수형상 고분자 입자로서, 상기 특수형상 고분자 입자는 2개의 구형 고분자 입자가 접한 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자를 제공한다.
또한, 2개의 구형 고분자 입자의 지름을 각각 a, b라 하고, 특수형상 고분자의 장축 길이를 c라고 했을 때, a>b 의 경우 a<c≤a+b이고, a<b의 경우 b<c≤a+b인 것을 특징으로 하는 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자를 제공한다.
또한, 적어도 일종의 유기유제 100중량부에 40 내지 100중량부로 분산시켰을 때 100시간까지의 점도 증가가 초기값의 500% 이하인 것을 특징으로 하는 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자를 제공한다.
본 발명은 또한, 전술한 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자를 포함하는 광확산 매체를 제공한다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 특수형상 고분자 입자는 라디칼 중합성 단량체 및 다관능성 가교 단량체를 이용하여, 분산중합 및 현탁중합 방법을 사용하여 제조된다. 구체적으로, 본 발명의 특수형상 고분자 입자의 제조 방법은, 라디칼 중합성 단량체, 다관능성 가교 단량체, 개시제, 분산안정제를 용제에 용해시킨 후, 분산중합하여 부분 가교된 시드 입자를 제조하는 제1단계, 상기 제1단계에서 제조된 부분 가교 시드 입자를 수상에 분산시키고, 여기에 개시제, 라디칼 중합성 단량체 및 다관능성 가교 단량체를 도입하여 활성시키는 제2단계, 여기서 활성이란 시드 입자를 팽윤시키는 것을 포함하는 의미이다.
상기 단계에서 활성화된 고분자 입자를 현탁중합하여 얻어진 고분자 입자를 열처리하는 제3단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 제2단계와 제3단계의 현탁중합은 인시츄(In-Situ)로 수행할 수 있다. 상기 인시츄(In-Situ)는 각 단계별로 분리, 정제과정 없이 다음 단계를 연속적으로 진행하는 것을 의미한다.
상기 제1단계는 시드 입자를 제조하는 단계로서, 라디칼 중합성 단량체, 다관능성 가교 단량체, 개시제, 분산안정제를 용제에 용해시킨 후, 분산중합하여 부분 가교 시드 입자를 제조하는 단계이다. 상기 용제는 제한되지 않으나 유기용제가 바람직하며 보다 효과적인 부분 가교 시드 입자를 제조하기 위해 알콜류 용제 특히 메탄올, 에탄올 또는 이소프로필알콜 등의 1종 또는 이들을 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 용제 사용량은 제한되지 않으나, 상기 라디칼 중합성 단량체 및 다관능성 가교 단량체 총량 100중량부에 대하여 400 내지 2000중량부를 사용하는 것이 좋다.
상기 분산 중합의 온도는, 40 ~ 65℃에서 분산 중합하는 것이 좋다. 다만, 이에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
중합 반응시간에 따라 시드 입자의 크기는 커지며, 통상 5~15시간이 소요된다. 시드 입자의 크기는 반응조건에 따라 다르지만 보통 1~10㎛의 입자가 수득되며, 구형으로 형성된다. 제조된 부분 가교 시드 입자는 입도분석기(Particle size analyzer, accusizer 780A)를 이용하여 입도 분포를 확인할 수 있다.
상기 제2단계는, 상기 제1단계에서 제조된 부분 가교 시드 입자를 수상에 분산시키고, 여기에 개시제, 라디칼 중합성 단량체 및 다관능성 가교 단량체를 도입 하여 활성시키는 단계이다. 라디칼 중합성 단량체 및 다관능성 가교 단량체를 제한되지 않으나 1~10배의 중량비로 첨가하며 개시제는 다관능성 가교 단량체 또는 라디칼 중합성 단량체에 녹여서 첨가하는 것이 좋다. 여기서 활성이란 시드 입자를 팽윤시키는 것을 포함하는 의미이다.
상기 제3단계는 활성화된 고분자 입자를 현탁중합하여 얻어진 고분자 입자를 열처리하는 단계이다. 팽윤된 고분자 입자를 먼저 분산안정제를 이용하여 안정화시킨 후, 현탁중합할 수도 있다. 현탁중합하여 제조된 고분자 입자는 원심 분리기를 이용하여 미반응물과 분산안정제를 반복하여 제거한 후 건조한다. 그리고, 건조된 고분자 입자는 열처리를 수행한다. 열처리 온도는 100~150℃에서 수행하는 것이 바람직하며 1~3시간 동안 하는 것이 좋다.
도 1은 본 발명의 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자의 모식도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 특수형상 고분자 입자는 2개의 구형 고분자 입자가 접한 모양으로 형성되고, 2개의 구형 고분자 입자의 지름을 각각 a, b이고, 특수형상 고분자의 장축 길이를 c로 했을 때, a>b 의 경우 a<c≤a+b이고, a<b의 경우 b<c≤a+b 의 관계에 있는 특수형상 고분자 입자를 형성한다.
도 2는 본 발명의 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자의 SEM 사진이다.
또한, 본 발명은 전술한 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자를 포함하는 광 확산 매체를 제공한다. 상기 광확산 매체로는 광을 확산시키는 기능을 하는 것이면 모두 포함되며, 일례로는 광확산제, 액정 표시 장치의 백 라이트 등에 이용되는 광확산 시트 등을 들 수 있다. 광확산 매체는 본 기술분야에서 잘 알려져 있으므로 간략히 설명한다.
광확산 시트의 일례로, 제한되지 않으나 기재층과 이 기재층의 표면에 적층된 광확산층으로 이루어지며, 상기 광확산층에는 전술한 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자가 포함된다.
기재층은 광선을 투과시켜야 하므로 투명한, 특히 무색 투명한 합성 수지로 형성되어 있다. 이러한 기재층으로 사용되는 합성 수지로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴수지, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로오스아세테이트, 내후성염화 비닐 등을 들 수 있다.
광 확산층에는 바인더를 더 포함할 수 있으며, 바인더는 기재 폴리머를 포함하는 폴리머 조성물을 가교 경화시킴으로써 형성된다. 이 바인더에 의해 기재층 표면에 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자가 대략 동일한 밀도로 배치 고정된다. 또한 이 바인더를 형성하기 위한 폴리머 조성물은, 기재 폴리머 이외에 예를 들어 미소 무기 충전제, 경화제, 가소제, 분산제, 각종 레벨링제, 자외선 흡수제, 항산화제, 점성 개질제, 윤활제, 광 안정화제 등이 적당히 배합되어도 좋다.
이하, 본 발명에서 사용되는 구성성분을 구체적으로 설명한다.
(1) 라디칼 중합성 단량체
본 발명의 특수형상 고분자 입자의 제조에 사용될 수 있는 라디칼 중합성 단량체는 특별히 제한되지 않는다.
사용가능한 라디칼 중합성 단량체로는, 구체적으로는 스티렌, p-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-에틸스티렌, m-에틸스티렌, p-클로로스티렌, m-클로로스티렌, p-클로로메틸스티렌, m-클로로메틸스티렌, 스티렌설포닉에시드, p-t-부톡시스티렌, m-t-부톡시스티렌, 플로로스티렌, 알파메틸스티렌, 비닐톨루엔, 클로로스티렌의 방향족 비닐계 단량체; 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 플루오르에틸아크릴레이트, 트리플루오르에틸메타크릴레이트, 펜타플루오르프로필메타크릴레이트, 플로로에틸메타크릴레이트, 헥사플루오르부틸(메타)아크릴레이트, 헥사플루오르이소프로필메타크릴레이트, 퍼플루오르알킬아크릴레이트, 옥타플루오르페닐메타크릴레이트 등의 (메타)아크릴레이트계 단량체; 및 비닐아세테이트, 비닐프로피오네이트, 비닐부틸레이트, 비닐에테르, 알릴부틸에테르, 알릴글리시딜에테르, (메타)아크릴산, 말레산과 같은 불포화 카르복시산, 알킬(메타)아크릴아미드, (메타)아크릴로니트릴의 시안화 비닐계 단량체 등을 들 수 있다. 본 발명에서는 상기 라디칼 중합성 단량체를 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서 (메타)아크릴레이트는 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트를 의미한다.
특히, 라디칼 중합성 단량체는 (메타)아크릴레이트계 단량체 혹은 이와 공중합체를 형성할 수 있는 방향족 비닐계 단량체 등이 바람직하다.
라디칼 중합성 단량체 및 다관능성 가교 단량체의 사용량은 제1단계에 들어가는 라디칼 중합성 단량체, 다관능성 가교 단량체, 개시제, 분산안정제 및 용제의 합계 100중량부에 대하여 5 내지 30중량부, 바람직하게는 5 내지 25중량부이고, 제2단계에 들어가는 모든 물질의 합계 100중량부에 대하여 5 내지 30중량부, 바람직하게는 5 내지 20중량부이다.
(2) 다관능성 가교 단량체
다관능성 가교 단량체로는 디비닐벤젠, 1,4-디비닐옥시부탄, 디비닐술폰, 디알릴프탈레이트, 디알릴아크릴아미드, 트리알릴(이소)시아누레이트, 트리알릴트리멜리테이트 등의 알릴 화합물, 헥산디올디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸렌프로판트리메타크릴레이트, 1,3-부탄디올메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트, 펜타에릴트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에릴트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에릴트리톨디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판, 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에릴트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에릴트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 글리세롤트리(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
상기 다관능성 가교 단량체의 사용량은 제1단계에 있어서 라디칼 중합성 단량체 및 다관능성 가교 단량체의 합계 100중량부에 대하여 5 내지 25중량부이고, 바람직하게는 10 내지 20중량부이다. 상기 범위에서 사용하면 눈사람 형상으로 입자를 제조할 수 있다. 제2단계에 있어서 시드, 라디칼 중합성 단량체 및 다관능성 가교 단량체의 합계 100중량부에 대하여 10 내지 35중량부이다.
(3) 개시제
제1단계에 있어서 개시제로서는 벤조일퍼옥사이드, 라우릴퍼옥사이드, 큐멘하이드로퍼옥사이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, t-부틸하이드로퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 등의 퍼옥사이드계; 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스2,4-디메틸발레로니트릴, 2,2'-아조비스2-메틸이소부티로니트릴 등의 아조계 반응개시제 등과 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다.
제2단계에 있어서 개시제로서는 제1단계에서 사용된 것과 동일한 것을 사용할 수 있으며, 상기 중합 개시제 중 특히, 알킬퍼옥사이드계 개시제가 바람직하다.
제1단계에서 사용되는 개시제의 양은 제1단계에서 들어가는 라디칼 중합성 단량체 및 다관능성 가교 단량체의 합계 100중량부에 대하여 0.5 내지 10중량부, 바람직하게는 1 내지 7중량부이고, 제2단계에서 사용되는 개시제의 양은 제2단계에서 들어가는 라디칼 중합성 단량체 및 다관능성 가교 단량체의 합계 100중량부에 대하여 0.5 내지 10중량부, 바람직하게는 2 내지 8중량부이다.
(4) 분산안정제
제1단계의 분산안정제로서는 메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스 등의 셀룰로스 유도체, 폴리비닐알콜, 폴리비닐메틸에테르, 폴리아크릴산, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐피롤리돈, 비닐피롤리돈과 비닐아세테이트의 공중합체 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 폴리비닐피롤리돈과 폴리비닐알콜 등이 있다. 제1단계에 들어가는 라디칼 중합성 단량체, 다관능성 가교 단량체, 개시제, 분산안정제 및 유기 용제의 합계 100중량부에 대하여 1 내지 15중량부, 바람직하게는 2 내지 10중량부이다.
제2단계에서의 분산안정제로서는 제1단계에서 사용된 것과 동일한 것을 사용할 수 있으며, 사용되는 분산안정제의 양은 제2단계에서 들어가는 모든 물질의 합계 100중량부에 대하여 1 내지 10중량부, 바람직하게는 2 내지 5중량부이다.
본 발명의 특수형상 고분자 입자는 적어도 일종의 유기유제 100중량부에 40 내지 100중량부로 분산시켰을 때 100시간까지의 점도 증가가 초기값의 500% 이하인 우수한 물성을 갖는다.
상기 일종의 유기용제는 벤젠계 용제, 케톤계 용제 혹은 이들의 혼합 용제로 서, 바람직하게는 톨루엔, 디클로로에탄, 메틸에틸케톤(MEK), 메틸이소부틸케톤, 사이클로헷사논, 에틸아세테이트, 사이클로헥산, n-헵탄 등을 들 수 있다.
본 발명은 하기의 실험예 및 실시예에 의하여 보다 구체화될 것이며, 하기의 실시예는 본 발명의 구체적인 예시에 불과하고 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하고자 하는 것이 아니다.
<실시예 1>
(a) 부분 가교 시드 입자의 제조
교반기, 온도계, 환류 콘덴서 및 질소 투입관이 부착된 1L 4구 분리형 반응기에 전체 반응물 100중량부에 대하여 단량체의 총량은 15중량부를 사용하였다. 구체적으로는 라디칼 중합성 단량체 메틸메타크릴레이트 13.35g에, 다관능성 가교 단량체인　에틸렌글리콜디메타크릴레이트　1.65g을 섞은 후, 지용성 개시제 2,2'-아조비스이소부틸로니트릴(AIBN) 0.2g, 분산안정제인 폴리비닐피롤리돈 K-90(ISP Technologies, inc. 사제) 8g을 메탄올 76.8g에 용해시킨 후 질소 분위기 하에서, 57℃의 온도에서 분산 중합하였다.
수득한 단분산성 부분 가교 시드 입자는 GPC(Agilent, 1100)를 이용하여 분자량을 측정하였다.
(b) 활성
상기에서 제조된 부분 가교 시드 입자 용액 100g(시드 입자 12.75g)을 폴리비닐알콜 26.44g을 증류수 572.77g에 녹인 용액에 투입하여 분산시킨 후 여기에 개시제 라우릴퍼옥사이드 3.67g을 다관능성 가교 단량체인 에틸렌글리콜디메타크릴레이트 11.75g와 라디칼 중합성 단량체 메틸메타크릴레이트 92.98g의 혼합물에 녹인 후 이것을 적하시켜 250rpm으로 분산하면서 활성화시켰다.
(C) 중합 및 열처리
상기 고분자 입자가 특수형상으로 활성된 것을 확인한 후, 반응기의 온도를 75℃로 높이고 현탁중합을 실시하였다. 제조된 고분자 입자는 원심 분리기를 이용하여 미반응물과 분산안정제를 반복하여 제거한 후 증류수와 메탄올을 이용하여 수회 세척하여 건조하였다. 건조 완료된 입자를 120℃의 온도에서 2시간 열처리를 진행한 후 입도 분석기(Particle size analyzer, accusizer 780A)를 이용하여 입도 분포를 확인하였다.
반응 종료 후 제조된 고분자 입자는 수평균 입경에 대한 부피평균 입경의 비가 1.1 이내인 것을 특징으로 하는 눈사람 형상의 고분자 입자가 제조되었으며, 도 2에 눈사람 형상의 고분자 입자의 SEM 사진을 나타내었다.
<실시예 2>
제1단계에서 메틸메타크릴레이트 13.05g에 에틸렌글리콜디메타크릴레이트를 1.95g 사용한 이외는 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
<실시예 3>
제1단계에서 메틸메타크릴레이트 12.75g에 에틸렌글리콜디메타크릴레이트를 2.25g 사용한 이외는 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다
<비교예 1>
제1단계에서 메틸메타크릴레이트 14.985g에 에틸렌글리콜디메타크릴레이트를 0.015g 사용한 이외는 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
<비교예 2>
제1단계에서 반응온도 70℃로 한 것 이외는 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
<비교예 3>
건조 완료된 입자를 열처리 하지 않은 이외는 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
상기 실시예 1~3과 비교예 1~3으로부터 제조된 입자의 측정결과를 표 1에 나타내었다.
내용제성은 톨루엔 100중량부에 대해 수득된 고분자 입자를 60중량부를 분산 시킨 후 상온에서 100시간까지의 점도 변화를 점도계(Brookfield LVDV-II + B형 점도계)를 통해 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
<표 1 >
　 가교제 함량1 (EGDMA2) 열처리 중합 온도(℃)3 입자 형태 내용제성4 단분산도 (Dv/Dn)
실시예 1 11 ○ 57 눈사람 385 1.05
실시예 2 13 ○ 57 눈사람 353 1.07
실시예 3 15 ○ 57 눈사람 319 1.06
비교예 1 0.1 ○ 57 구형 412 1.05
비교예 2 11 ○ 70 눈사람 391 2.1
비교예 3 11 X 57 눈사람 953 1.05
(1. 제1단계에서 들어가는 라디칼 중합성 단량체 및 다관능성 가교 단량체의 합계 100중량부에 대하여 들어가는 다관능성 가교 단량체의 함량비,
2. 에틸렌글리콜디메타크릴레이트,
3. 제1단계에서 중합 온도
4. 초기점도를 100%라고 하였을 때 초기 점도 대비 점도의 변화값, 톨루엔 100중량부에 대해 수득된 고분자 입자를 60중량부 분산시킨 후 100시간에서의 점도를 측정한 값 중 최대값)
본 발명은 기존의 시드 제조 후 세정 및 재분산 과정을 통하여 제조하는 방법이나 보조용매 등을 사용하여 제조하는 방법에 비해, 부분 가교 시드 입자의 합 성, 여기에 다양한 단량체를 도입하여 활성(팽윤), 중합하는 단계 등을 걸쳐 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자를 보다 효율적으로 제조하는 방법 및 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자는 적어도 일종의 유기유제 100중량부에 40 내지 100중량부로 분산시켰을 때 점도 증가가 100시간까지 초기값의 500% 이하로 우수한 내용제성을 갖는 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자를 얻을 수 있었다.

Claims (8)

  1. 라디칼 중합성 단량체, 다관능성 가교 단량체, 개시제, 분산안정제를 용제에 용해시킨 후, 분산중합하여 단분산성 부분 가교 시드 입자를 제조하는 제1단계;
    상기 제1단계에서 제조된 부분 가교 시드 입자를 수상에 분산시키고, 여기에 개시제, 라디칼 중합성 단량체 및 다관능성 가교 단량체를 도입하여 활성시키는 제2단계;
    상기 단계에서 활성화된 고분자 입자를 현탁중합하여 얻어진 고분자 입자를 열처리하는 제3단계;를 포함하고,
    상기 제1단계의 다관능성 가교 단량체의 첨가량은 상기 제1단계에서 사용되는 라디칼 중합성 단량체 및 다관능성 가교 단량체의 합계 100중량부에 대하여 5 내지 25중량부인 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제3단계는, 현탁중합을 통해 얻어진 고분자 입자를 세정한 후에 100~150℃에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2단계와 제3단계의 현탁중합은 인시츄(In-Situ)로 수행하는 것을 특징으로 하는 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 용제는 유기용제이며, 상기 분산중합은 40 ~ 65℃의 범위내에서 수행하는 것을 특징으로 하는 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자의 제조방법.
  5. 부분 가교 시드 입자에 라디칼 중합성 단량체 및 다관능성 가교 단량체를 흡수시켜 중합하여 얻어지는 특수형상 고분자 입자로서,
    상기 특수형상 고분자 입자는 2개의 구형 고분자 입자가 접한 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자.
  6. 제5항에 있어서, 2개의 구형 고분자 입자의 지름을 각각 a, b라 하고, 특수형상 고분자의 장축 길이를 c라고 했을 때, a>b 의 경우 a<c≤a+b이고, a<b의 경우 b<c≤a+b인 것을 특징으로 하는 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자.
  7. 제5항에 있어서, 적어도 일종의 유기유제 100중량부에 40 내지 100중량부로 분산시켰을 때 100시간까지의 점도 증가가 초기값의 500% 이하인 것을 특징으로 하는 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자, 또는 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항의 눈사람 형상의 특수형상 고분자 입자를 포함하는 광확산 매체.
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