KR20110034237A - Spherical multi-layer large polymer particles with low density and preparation method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A low-density multilayer larger diameter reamer pulverized body is provided to ensure excellent surface state, optical properties, pulverized body flowage, workability and strength. CONSTITUTION: A low-density multilayer larger diameter reamer pulverized body comprises a core layer(a), a void layer(b), and a protective layer(c). The core layer includes vinyl-based monomer of carbon number 2 or more and a polymer of arylmethacrylate and has no voids thereinside. The void layer surrounds the core layer and has pores including a polymer of methylmethacrylate and glycidylmethacrylate. The protective layer surrounds the void layer and includes an acid monomer retarding the contact of a solvent and a polymer of methylmethacrylate.

Description

저비중 다층 대구경 폴리머 분체 및 그의 제조방법 {SPHERICAL MULTI-LAYER LARGE POLYMER PARTICLES WITH LOW DENSITY AND PREPARATION METHOD THEREOF}Low specific gravity large diameter polymer powder and its manufacturing method {SPHERICAL MULTI-LAYER LARGE POLYMER PARTICLES WITH LOW DENSITY AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 비중이 낮은 다층 대구형 폴리머 분체 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존 폴리머 분체에 비하여 비중이 낮고 대구경인 분체를 제공할 수 있어 광확산판 및 시트의 공정효율과, 제품 수율을 향상시킬 수 있으며, 비중이 낮은 구형의 형태를 유지하는 다층 대구경 폴리머 분체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-layered macromolecular polymer powder having a low specific gravity and a method for manufacturing the same, and more particularly, to provide a powder having a low specific gravity and a large diameter as compared to conventional polymer powders, and thus the process efficiency of the light diffusion plate and sheet, and the product. The present invention relates to a multilayer large-diameter polymer powder capable of improving yield and maintaining a spherical form having a low specific gravity and a method for producing the same.

구형의 폴리머 분체는 구형의 형상으로 레올로지(rheology)가 우수한 특성이 있어 현재 광학용 물품, 간판, 디스플레이, 조명기구, 화장품, 도료, 플라스틱 성형품 등 다양한 산업분야에 적용되어 광범위하게 사용되고 있다.Spherical polymer powder is spherical in shape and has excellent rheology, which is widely used in various industrial fields such as optical articles, signs, displays, lighting fixtures, cosmetics, paints, and plastic molded articles.

특히, LCD BLU(backlight unit)의 핵심 부품인 광확산 필름, 광확산판 등의 광확산제로 사용되는 폴리머 분체는 일반적으로 필름이나 바인더, 광확산판의 매트릭스와의 굴절율 차이에 의한 광확산 효과를 위해 폴리메틸메타크릴레이트나 폴리스티렌 등이 주로 사용이 되어 왔다. 또한 최근 다양한 광학 특성을 나타내기 위해서 사용되는 광확산제의 크기가 매우 다양해지고 있고, 20um 이상 크기의 광확산제 의 사용이 증가되고 있다. 대구경 분체가 주목받는 이유는 광확산제로 사용될 수 있는 폴리머 분체의 크기가 증가할수록 렌즈효과가 커져 광확산 시트 또는 광확산 판의 휘도 증가에 기여할 수 있기 때문이다.In particular, polymer powders, which are used as light diffusing agents such as light diffusing films and light diffusing plates, which are key components of LCD backlight units (BLUs), generally have a light diffusing effect due to a difference in refractive index between a film, a binder, and a matrix of light diffusing plates. For this purpose, polymethyl methacrylate, polystyrene, and the like have been mainly used. In addition, the size of the light diffusing agent used to exhibit a variety of optical properties has become very diverse recently, the use of a light diffusing agent having a size of 20um or more is increasing. The reason that the large-diameter powder is attracting attention is that as the size of the polymer powder which can be used as the light diffusing agent increases, the lens effect increases, which may contribute to the increase in the brightness of the light diffusing sheet or the light diffusing plate.

다만, 대구경 분체의 요구가 충분히 충족되지 못한 가장 큰 이유는 분체의 크기가 증가함에 따라 시트 제조용 조액상에서 침전이 발생하여 공정효율을 떨어뜨리고 이로 인해 수율을 감소시키는데 있었다. 예를 들면 광확산시트 제조 방법에 있어서, 기존 폴리메틸메타크릴레이트 분체는 광확산필름에 바인더와 혼합되어 마이크로그라비아 방식으로 코팅되는 광확산제인데, 이것은 입자 크기에 따라 조액 상태에서 침전되는 경우가 발생하여 일반적으로 교반이 동반된 조액탱크에서 전처리를 거치게 된다. 그러나, 상기 방법은 시간 경시 변화에 따라 침전되는 광확산제를 효과적으로 제어할 수 없어 이에 대한 개선이 요구되고 있다.However, the biggest reason for the large diameter powder was not sufficiently satisfied was the precipitation occurred in the crude liquid for sheet production as the size of the powder increases, reducing the process efficiency and thereby reducing the yield. For example, in the method of manufacturing a light diffusion sheet, the existing polymethyl methacrylate powder is a light diffusion agent that is mixed with a binder in a light diffusion film and coated in a microgravure method, which is precipitated in a crude liquid depending on the particle size. It is generated and generally subjected to pretreatment in the crude liquid tank with agitation. However, the method cannot effectively control the light diffusing agent precipitated with the change over time, and there is a need for improvement.

이를 위해, 광확산판의 경우 동일한 빛의 산란과 확산 효과를 내면서 비중이 낮은 무기계 광확산제를 사용함으로써 사용량을 줄일 수 있는 제품이 소개되어 사용되고 있으나, 여전히 유기물에 대해서는 비중이 낮은 제품이 없어 사용되지는 못하고 있는 실정이다.To this end, in the case of a light diffusion plate, a product that can reduce the amount of use by using an inorganic light diffusing agent having a low specific gravity while showing the same light scattering and diffusing effect is introduced and used, but there is still no product having a low specific gravity for organic materials. It is not possible.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 종래의 폴리머 분체 제조시 사용되어온 알킬 메타(아)크릴레이트를 이용하여 분자 구조적으로 프리 부피(free volume) 공간을 만들어 비중을 기존 메틸 메타(아)크릴레이트 폴리머 분체 보다 낮은 저비중 폴리머 분체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention uses the alkyl meta (a) acrylate that has been used in the manufacture of the conventional polymer powder to make a free volume space in the molecular structure of the conventional methyl meta ( It is an object of the present invention to provide a low specific gravity polymer powder and a method for producing the same.

또한, 본 발명은 다층 구조 중 1개 이상의 층에 발포층을 도입하여 100um 이상의 크기를 갖는 대구경 저비중 폴리머 분체 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a large diameter low specific gravity polymer powder having a size of 100um or more by introducing a foam layer in at least one layer of a multi-layer structure and a method of manufacturing the same.

본 발명의 다른 목적은 진비중이 매우 낮고 표면상태가 양호하며, 불순물이 거의 없는 구형의 저비중 다층 폴리머 분체 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide a spherical low specific gravity multilayer polymer powder having a very low specific gravity, a good surface condition, and almost no impurities, and a method for producing the same.

본 발명은 The present invention

탄소수 2 이상의 비닐계 단량체 및 아릴메타크릴레이트의 중합체를 함유하는 내부 공극이 없는 코어층,A core layer having no internal voids containing a polymer of at least 2 vinyl monomers and aryl methacrylate,

상기 코어층을 둘러싸며 외부에 쉘 형태로 형성되는 글리시딜메타크릴레이트 및 메틸메타크릴레이트의 중합체를 함유하는 기공을 갖는 공극층, 및A pore layer surrounding the core layer and having pores containing polymers of glycidyl methacrylate and methyl methacrylate formed in a shell form on the outside, and

상기 공극층을 둘러싸며 외부에 형성되고 용제의 접촉을 지연시키는 산단량체 및 메틸메타크릴레이트의 중합체를 함유하는 보호층A protective layer containing a polymer of an acid monomer and methyl methacrylate formed on the outside and delaying contact of the solvent surrounding the pore layer

을 포함하는 구형의 저비중 다층 폴리머 분체를 제공하는 것이다.It is to provide a spherical low specific gravity multilayer polymer powder comprising a.

본 발명은 또한,The present invention also provides

(A) 탄소수 2 이상의 비닐계 단량체 및 아릴메타크릴레이트의 존재하에 유화중합으로 내부 공극이 없는 코어층을 형성하고,(A) emulsion core polymerization in the presence of a vinyl monomer having 2 or more carbon atoms and aryl methacrylate to form a core layer having no internal voids,

(B) 글리시딜메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트 및 발포제의 존재하에 중합하여 상기 코어층 외면에 기공을 갖는 공극층을 형성하고,(B) polymerizing in the presence of glycidyl methacrylate, methyl methacrylate and a blowing agent to form a pore layer having pores on the outer surface of the core layer,

(C) 산단량체 및 메틸메타크릴레이트의 존재하에 중합하여 상기 공극층 외면에 보호층을 형성하여 내부로부터 코어층, 공극층 및 보호층의 3층 구조를 갖는 폴리머 분체를 제조하는 단계를 포함하며,(C) polymerizing in the presence of an acid monomer and methyl methacrylate to form a protective layer on the outer surface of the pore layer to prepare a polymer powder having a three-layer structure of a core layer, a pore layer, and a protective layer from the inside; ,

평균입경이 30 내지 200 ㎛이고, 변동계수(C.V값)가 20% 이하이고, 진비중이 1.20 이하인, 구형의 저비중 다층 폴리머 분체의 제조 방법을 제공한다.A method for producing spherical low specific gravity multilayer polymer powder having an average particle diameter of 30 to 200 µm, a coefficient of variation (C.V value) of 20% or less, and a specific gravity of 1.20 or less.

이하에서, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.In the following, the present invention is described in more detail.

종래 저비중 입자의 제조방법은 내부에 공극을 형성하거나 발포물질을 통해 2차적으로 열팽창시키는 방법으로 저비중 입자를 제조 하거나, 비중이 낮은 단량체를 혼용하여 저비중 입자를 제조하였다. 그러나, 상기 방법들은 저비중성을 유지하면서 대구경을 제조하는데 한계를 있음을 확인하였다.In the conventional method for preparing low specific gravity particles, low specific gravity particles are prepared by forming voids or secondary thermal expansion through a foaming material, or low specific gravity particles are mixed by using a monomer having a low specific gravity. However, these methods have been found to have limitations in producing large diameters while maintaining low specific gravity.

이에, 본 발명에서는 내부공극이 없는 코어층(도 1의 a), 그 위에 내부 기공을 갖는 공극층(도 1의 b), 및 내부 공극층 위에 보호층(도 1의 c)을 가지는 다층 대구경 저비중 입자를 제조할 수 있는 방법을 제시한다.Accordingly, in the present invention, a multi-layer large diameter having a core layer (a in FIG. 1) without internal voids, a void layer (b in FIG. 1) having internal pores thereon, and a protective layer (c in FIG. 1) over the inner void layer Provided are methods for producing low specific gravity particles.

특히 본 발명에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이 각 층들의 아크릴레이트 단량체들간의 화학결합을 유도함으로써, 층간 결합력을 강화하여 층분리 및 이로 인한 기계적, 화학적 특성이 저하되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.In particular, according to the present invention, by inducing a chemical bond between the acrylate monomers of each layer, as shown in Figure 2, it is characterized in that to strengthen the interlayer bonding strength to prevent the separation of the layer and the resulting mechanical and chemical properties do.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 다층 구조 중에서 내부의 코어층 위에 1개 이상의 발포가 가능한 공극층을 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the multi-layered structure may include one or more foaming pore layers on the inner core layer.

상기 내부 공극이 없는 코어층(a)은 내용제성 향상을 위해 필요하다. 상대적으로 치밀한 코어층 없이 공극층만을 도입할 경우 고분자 입자와 용제의 접촉면이 커져 쉽게 팽윤될 뿐만 아니라 팽윤 후 용해도 쉽게 발생한다. 그러나 코어층에 치밀한 구조를 도입하게 되면, 공극층(b)만 팽윤될 뿐 더 이상의 점도증가를 방지하여 코팅공정 안정화에 기여할 수 있다.The core layer (a) having no internal voids is necessary for improving solvent resistance. When only the pore layer is introduced without a relatively dense core layer, the contact surface between the polymer particles and the solvent becomes large and not only swells easily but also dissolves after swelling. However, if a dense structure is introduced into the core layer, only the pore layer (b) may swell, thereby preventing further viscosity increase and contributing to stabilization of the coating process.

상기 공극층(b)은 분자구조 내에 공간을 제공하여 저비중 특성을 부여하고 발포를 할 수 있다. 이는 코팅조액 제조 시 대구경입자의 침지를 방지하여 조액안정화를 보장하고, 이에 따라 코팅공정 최적화에 기여한다.The pore layer (b) may provide a space in the molecular structure to impart low specific properties and foam. This prevents the immersion of large diameter particles in the preparation of the coating bath solution to ensure the stability of the bath solution, thereby contributing to the coating process optimization.

상기 보호층(c)은 조액제조 초기 공극층(b)과 용제의 접촉을 지연하여 급격한 점도증가를 방지하고, 기계적 특성 및 입자의 보관안정성을 담보한다.The protective layer (c) delays contact between the crude liquid production initial pore layer (b) and the solvent to prevent rapid increase in viscosity, and ensures mechanical properties and storage stability of the particles.

이러한 상기 다층 대구경 저비중 입자의 대략적인 개념은 도 3에 나타낸 바와 같다.The approximate concept of such multilayer large diameter low specific gravity particles is as shown in FIG. 3.

본 발명은 일반적인 현탁중합 공정에 아릴메타크릴레이트를 특정하게 도입하여 내부 공극이 없는 코어층을 형성한다. 메틸메타크릴레이트 대비 계면에너지가 작은 아릴메타크릴레이트는 도 3의 (a')과 같이 표면에 위치하게 된다.The present invention specifically introduces arylmethacrylate into a general suspension polymerization process to form a core layer free of internal voids. Aryl methacrylate having a smaller interfacial energy than methyl methacrylate is located on the surface as shown in FIG.

이후, 제2 공정으로 (a')의 코어층 입자에 글리시딜메타크릴레이트를 도입하여 중합함으로써, 코어층 위에 내부 기공을 갖는 공극층(b')을 형성하게 된다. 본 발명에 있어서 코어층(a') 위에 공극층(b')을 형성하기 위한 반응은 이중결합의 중합 반응이 진행된다(도 4a).Thereafter, glycidyl methacrylate is introduced into the core layer particles of (a ') in the second step to polymerize, thereby forming a void layer (b') having internal pores on the core layer. In the present invention, the reaction for forming the void layer (b ') on the core layer (a') is a double bond polymerization reaction (Fig. 4a).

최종적으로, 본 발명은 상기 공극층(b')에 산단량체를 첨가하고 열중합하여 공극층 위에 보호층(c')이 형성된다. 상기 공극층(b') 위에 보호층(c')을 형성하기 위한 열중합은 글리시딜기와 산의 에폭시 열경화 메카니즘을 따른다(도 4b).Finally, in the present invention, the acid monomer is added to the pore layer (b ') and thermally polymerized to form a protective layer (c') on the pore layer. Thermal polymerization for forming the protective layer (c ') on the pore layer (b') follows the epoxy thermosetting mechanism of glycidyl groups and acids (Fig. 4b).

즉, 본 발명에서는 첫 번째 단계에서 탄소수 2 이상의 알킬기를 갖는 비닐계 단량체 및 아릴메타크릴레이트를 특정 단량체로 이용하여 균질화 현탁중합법으로 유화액을 제조하고, 이 유화액을 중합하여 얻어진 폴리머 분체 내부에 분자 구조적으로 프리 부피(free volume) 공간을 형성하여 비중을 낮추는 방법이 매우 효과적임을 확인하였다. 더욱이 본 발명자들은 동일한 다관능 단량체를 이용하여 폴리머 분체의 내부에 3차원 망상구조를 형성하여 치밀한 구조를 이루게 되면, 일반적으로 저비중 단량체를 이용하여 제조된 폴리머 분체보다 우수한 내용제성을 가짐을 확인하였다. 또한 2층 구조에 발포공간을 형성하게 되면 분자 구조적으로 프리 부피를 형성한 폴리머 비드 보다 저비중 달성이 용이해 짐을 확인할 수 있었다. 최외곽층은 발포공간 형성으로 발생할 수 있는 내용제성 문제를 최소화 하여 보다 안정적인 조액상태를 유지할 수 있도록 한다.That is, in the present invention, in the first step, an emulsion is prepared by the homogenization suspension polymerization method using a vinyl monomer having an alkyl group having 2 or more carbon atoms and aryl methacrylate as a specific monomer, and the polymer is obtained by polymerizing the emulsion. It was confirmed that the method of lowering specific gravity by forming a free volume space structurally is very effective. Furthermore, the inventors of the present invention confirmed that, when the same polyfunctional monomer is used to form a three-dimensional network structure inside the polymer powder to form a dense structure, it generally has better solvent resistance than the polymer powder prepared using a low specific gravity monomer. . In addition, when the foam space is formed in the two-layer structure it can be confirmed that the low specific gravity is easier to achieve than the polymer beads formed free volume in the molecular structure. The outermost layer can maintain a more stable solution state by minimizing the solvent resistance problem that can occur due to the foam space formation.

보다 상세히 설명하면, 코어층 형성시 사용되는 상기 탄소수 2 이상의 비닐계 단량체는 종래 메틸메타크릴레이트와 비교하여, 메틸기 대신에 에틸, 부틸기 등이 있어 긴사슬 영향으로 분자 구조적으로 프리 부피(Free Volume)가 생기므로 단량체 자체의 비중이 메틸메타크릴레이트 보다 낮다. 그런데, 상기 프리 부피(Free Volume)를 갖는 경우 내용제성에 취약성을 나타낼 수 있다. 따라서, 이를 보완하기 위해서 여러 가지 가교제들의 사용과 처방을 효과적으로 제어해서 내용제성을 유지하는 것이 중요하다.In more detail, the vinyl monomer having 2 or more carbon atoms used in forming the core layer has ethyl, butyl, or the like instead of the methyl group, and has a molecular structure free volume due to the long chain effect. ) Specific gravity of the monomer itself is lower than methyl methacrylate. However, when the free volume has a weakness in solvent resistance. Therefore, in order to compensate for this, it is important to effectively control the use and prescription of various crosslinking agents to maintain solvent resistance.

이러한 본 발명의 저비중의 대구경 폴리머 분체의 제조방법은 Such a low specific gravity large diameter polymer powder production method of the present invention

(A) 탄소수 2 이상의 비닐계 단량체 및 아릴메타크릴레이트의 존재하에 유화중합으로 내부 공극이 없는 코어층을 형성하고, (B) 글리시딜메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트 및 발포제의 존재하에 중합하여 상기 코어층 외면에 기공을 갖는 공극층을 형성하고, (C) 산단량체 및 메틸메타크릴레이트의 존재하에 중합하여 상기 공극층 외면에 보호층을 형성하여 내부로부터 코어층, 공극층 및 보호층의 3층 구조를 갖는 폴리머 분체를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.(A) Emulsion polymerization in the presence of a vinyl monomer having 2 or more carbon atoms and aryl methacrylate to form a core layer free of internal pores, and (B) polymerization in the presence of glycidyl methacrylate, methyl methacrylate and a blowing agent. To form a pore layer having pores on the outer surface of the core layer, and (C) polymerize in the presence of an acid monomer and methyl methacrylate to form a protective layer on the outer surface of the pore layer to form a core layer, a pore layer and a protective layer from the inside. It may comprise the step of preparing a polymer powder having a three-layer structure of.

이때 상기 (A)단계에서 유화 중합은 다관능 단량체, 중합개시제 및 현탁안정제를 더 포함하여 진행될 수 있다.At this time, the emulsion polymerization in the step (A) may proceed further comprising a polyfunctional monomer, a polymerization initiator and a suspension stabilizer.

상기 (B)단계에서 중합은 다관능 단량체, 중합개시제 및 현탁안정제를 더 포함하여 진행될 수 있다.In the step (B), the polymerization may further include a multifunctional monomer, a polymerization initiator, and a suspension stabilizer.

상기 (C)단계에서 중합은 다관능 단량체, 중합개시제 및 현탁안정제를 더 포함하여 진행될 수 있다.In the step (C), the polymerization may further include a multifunctional monomer, a polymerization initiator, and a suspension stabilizer.

따라서, 본 발명의 폴리머 분체의 제조방법은,Therefore, the manufacturing method of the polymer powder of this invention,

(A) 탄소수 2 이상의 비닐계 단량체, 아릴메타크릴레이트, 다관능 단량체, 중합개시제 및 현탁안정제를 포함하는 제1 용액을 유화한 후 중합하여 내부 공극이 없는 코어층을 형성하고,(A) emulsifying and polymerizing a first solution containing a vinyl monomer having 2 or more carbon atoms, aryl methacrylate, a polyfunctional monomer, a polymerization initiator and a suspension stabilizer, and then polymerizing to form a core layer having no internal voids;

(B) 상기 내부 공극이 없는 코어층을 포함하는 중합반응기에 메틸메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 다관능 단량체, 발포제, 중합개시제 및 현탁안정제를 포함하는 제2 용액을 첨가하고 현탁 중합하여 상기 코어층 외면에 기공을 갖는 공극층을 형성하고,(B) adding a second solution containing methyl methacrylate, glycidyl methacrylate, a polyfunctional monomer, a blowing agent, a polymerization initiator, and a suspension stabilizer to a polymerization reactor including a core layer having no internal voids and suspending polymerization; To form a pore layer having pores on the outer surface of the core layer,

(C) 상기 공극층을 포함하는 중합반응기에 메틸메타크릴레이트, 산단량체, 다관능 단량체, 중합개시제 및 현탁안정제를 포함하는 제3 용액을 첨가하고 현탁 중합하여 상기 공극층 외면에 보호층을 형성시켜 코어층, 공극층 및 보호층의 3층 구조를 갖는 폴리머 분체를 제조하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.(C) adding a third solution containing methyl methacrylate, an acid monomer, a polyfunctional monomer, a polymerization initiator, and a suspension stabilizer to the polymerization reactor including the pore layer and suspending polymerization to form a protective layer on the outer surface of the pore layer. To prepare a polymer powder having a three-layer structure of a core layer, a pore layer, and a protective layer.

상기 (A)단계에서 유화 중합시 균질화기(Homomixer)를 이용하여 제1 용액을 혼합함으로써, 균질화된 유화액을 얻은 후 진행할 수 있다. 상기 유화 조건은 특별히 한정되지는 않고 통상의 방법을 이용할 수 있으나, 바람직하게는 10 내지 30 ℃의 온도에서 5 내지 60 분 동안 진행할 수 있다.During the emulsion polymerization in step (A), by mixing the first solution using a homogenizer (Homomixer), it can proceed after obtaining a homogenized emulsion. The emulsification conditions are not particularly limited, but may be a conventional method, but may be preferably performed for 5 to 60 minutes at a temperature of 10 to 30 ℃.

본 발명은 상기의 유화 공정을 거쳐 원하는 입도분포의 액적(droplet)을 얻은 후, 이 유화액을 4구 반응기에 넣고 질소 분위기 하에서 잔류 단량체 양을 고려하여 2 내지 40 시간 정도 내 및 50 ℃ 내지 90 ℃의 온도에서 중합반응을 진행시켜 내부 공극이 없는 코어층을 형성할 수 있다. 이때 중합 반응 시 생성되는 폴리머 분체가 가라앉지 않을 정도로 적절하게 교반속도를 유지시켜야 한다. 바람직하게, 상기 교반속도는 100 내지 300 rpm으로 수행할 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 중합은 일반적으로 사용하는 균질화 현탁중합법을 사용할 수 있으며, 그 방법이 특별히 한정되지는 않는다.The present invention obtains droplets of the desired particle size distribution through the emulsification process, and then puts the emulsion into a four-necked reactor within 2 to 40 hours in consideration of the amount of the residual monomer in a nitrogen atmosphere and 50 to 90 ℃ The polymerization may proceed at a temperature of to form a core layer free of internal pores. At this time, the stirring rate should be maintained so that the polymer powder produced during the polymerization reaction does not sink. Preferably, the stirring speed may be performed at 100 to 300 rpm. In this invention, the said homogenization suspension polymerization method generally used can be used, The method is not specifically limited.

상기 (A)단계의 제1 용액에 포함되는 탄소수 2 이상의 비닐계 단량체는 C2 내지 C16의 알킬기를 갖는 알킬 메타(아)크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 상기 탄소수 2 이상의 비닐계 단량체는 C2 내지 C12의 알킬기를 갖는 알킬 메타(아)크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상, 더 바람직하게는 라우릴 메타크릴레이트 또는 부틸 메타크릴레이트를 사용할 수 있다. 상기 탄소수 2 이상의 비닐계 단량체는 원하는 비중과 내용제성 정도에 따라 적절히 혼합 사용할 수 있다. 상기 탄소수 2 이상의 비닐계 단량체의 함량은 코어층 형성용 단량체 함유 조성물의 총합 100 중량부를 기준으로 10 내지 90 중량부로 사용할 수 있다. 이때 그 함량이 10 중량부 미만이면 다관능 단량체의 비중값이 높아 중합된 폴리머 분체의 비중값이 높아지는 문제가 있고, 90 중량부를 초과하면 주쇄의 긴 사슬 영향으로 내용제성이 떨어지는 문제가 있다.The vinyl monomer having 2 or more carbon atoms included in the first solution of step (A) may use one or more selected from the group consisting of alkyl methacrylate (a) acrylate having an alkyl group of C2 to C16. Preferably, the vinyl monomer having 2 or more carbon atoms is one or more selected from the group consisting of alkyl methacrylates having alkyl groups of C2 to C12, more preferably lauryl methacrylate or butyl methacrylate. Can be used. The vinyl monomer having 2 or more carbon atoms may be appropriately mixed and used according to the desired specific gravity and the degree of solvent resistance. The content of the vinyl monomer having 2 or more carbon atoms may be used in an amount of 10 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight in total of the monomer-containing composition for forming a core layer. In this case, if the content is less than 10 parts by weight, the specific gravity value of the polyfunctional monomer is high, so that the specific gravity value of the polymerized polymer powder is increased. If the content is more than 90 parts by weight, solvent resistance is poor due to the long chain effect of the main chain.

한편, 본 발명에서 "코어층 형성용 단량체 함유 조성물의 총합 100 중량부"는 상기 제1 용액에서 사용하는 C2 이상의 비닐계 단량체, 아릴메타크릴레이트, 다관능 단량체 및 중합개시제의 성분의 총합 100 중량부를 포함하는 단량체 함유 혼합물을 의미한다.Meanwhile, in the present invention, "100 parts by weight of the total amount of the monomer-containing composition for core layer formation" is 100% by weight of the components of the C2 or more vinyl monomer, aryl methacrylate, polyfunctional monomer, and polymerization initiator used in the first solution. It means the monomer containing mixture containing a part.

상기 아릴메타크릴레이트는 이후 형성될 공극층과의 상용성이 있는 결합을 유지할 수 있도록 사용하는 특징이 있다. 상기 아릴메타크릴레이트의 함량은 코어층 형성용 단량체 함유 조성물의 총합 100 중량부에 대하여 5 내지 30 중량부로 사용할 수 있고, 더 바람직하게는 5 내지 20 중량부로 사용할 수 있다. 상기 아릴메타크릴레이트의 함량이 5 중량부 미만이면 코어층 외부에 둘러싸는 2층 형성시 불 량 문제를 야기하여 공극층이 잘 형성되지 않을 수 있고, 30 중량부를 초과하면 비닐계 및 다관능 단량체 함량 감소로 물성조절 제한이 발생하는 문제가 있다.The aryl methacrylate is characterized in that it is used to maintain a compatible bond with the pore layer to be formed later. The content of the aryl methacrylate may be used in an amount of 5 to 30 parts by weight, more preferably 5 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of the monomer-containing composition for forming a core layer. When the content of the aryl methacrylate is less than 5 parts by weight, a poor layer may not be formed due to a poor problem in forming a two-layer surrounding the core layer. When the content of the aryl methacrylate exceeds 30 parts by weight, the vinyl-based and polyfunctional monomer content There is a problem that property control restrictions occur due to the reduction.

상기 다관능 단량체는 트리메틸올메탄 테트라아크릴레이트(trimethylolmethane tetraacrylate), 트리메틸올메탄 트리아크릴레이트(trimethylolmethane triacrylate), 트리메틸올부탄 트리아크릴레이트(trimethylolbutane triacrylate), 에틸렌글리콜디메타아크릴레이트(Ethylene Glycol Dimethacrylate) 및 디비닐벤젠(Divinyl benzene)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 이때, 다관능 단량체의 함량은 특별히 한정되지 않고, 전체 조성물 중에 적절히 조절하여 사용할 수 있다.The polyfunctional monomers include trimethylolmethane tetraacrylate, trimethylolmethane triacrylate, trimethylolbutane triacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, and ethylene glycol dimethacrylate. At least one selected from the group consisting of divinyl benzene may be used. At this time, the content of the polyfunctional monomer is not particularly limited and can be appropriately adjusted and used in the whole composition.

또한, 상기 중합 개시제는 아조계 개시제 및 과산화물계 개시제로 이루어진 군에서 선택된 것을 사용할 수 있다. 상기 아조계 개시제는 유용(由容) 상에서 열분해에 의해 중합을 개시할 수 있는 화합물로, 예를 들면 2,2-아조비스이소부티로니트릴, 4,4-아조비스(4)-시아노펜타노산, 2,2-아조비스(2-메틸 부티로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 등을 사용할 수 있다. 상기 과산화물계 개시제는 과산화 벤조일(benzoyl peroxide), 과산화 라우릴(lauryl peroxide), 과산화 옥타노일(octanoyl peroxide), 다이큐밀 과산화물(dicumyl peroxide) 등의 화합물을 사용할 수 있다.In addition, the polymerization initiator may be selected from the group consisting of an azo initiator and a peroxide initiator. The azo initiator is a compound capable of initiating polymerization by pyrolysis in a useful phase, for example, 2,2-azobisisobutyronitrile, 4,4-azobis (4) -cyanopenta Nosane, 2,2-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and the like can be used. The peroxide initiator may be a compound such as benzoyl peroxide, lauryl peroxide, octanoyl peroxide, dicumyl peroxide, or the like.

상기 중합 개시제는 코어층 형성용 단량체 함유 조성물의 총합 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부의 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 이때 그 함량이 1 중량부 미만이면 미반응 단량체가 과량으로 발생하는 문제가 있고, 5 중량부를 초 과하면 급격한 발열로 중합안정성이 떨어지는 문제가 있다.It is preferable to use the said polymerization initiator in the range of 1-5 weight part with respect to a total of 100 weight part of the monomer containing composition for core layer formation. At this time, if the content is less than 1 part by weight, there is a problem that an unreacted monomer is generated in excess, and if it exceeds 5 parts by weight, there is a problem of poor polymerization stability due to rapid exotherm.

상기 현탁 안정화제는 폴리비닐 피롤리돈, 폴리비닐 메틸에테르, 폴리에틸렌이민, 폴리메틸메타크릴레이트 아크릴산 공중합체, 폴리비닐알코올, 비닐아세테이트 공중합체, 에틸셀룰로오스 및 히드록시프로필셀룰로오스로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 사용할 수 있다.The suspension stabilizer is selected from the group consisting of polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl methyl ether, polyethyleneimine, polymethyl methacrylate acrylic acid copolymer, polyvinyl alcohol, vinyl acetate copolymer, ethyl cellulose and hydroxypropyl cellulose. One or more compounds can be used.

현탁 안정화제의 사용량은 코어층 형성용 단량체 함유 조성물의 총합 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 이때 그 함량이 1 중량부 미만이면 유화안정성이 떨어져 중합 응집물이 다량으로 발생하는 문제가 있고, 10 중량부를 초과하면 폴리머 분말 세정공정에서 현탁 안정제의 제거가 어려운 문제가 있다.It is preferable to use the suspension stabilizer in 1-10 weight part with respect to a total of 100 weight part of the monomer containing composition for core layer formation. At this time, if the content is less than 1 part by weight, there is a problem that a large amount of polymerized aggregates are generated in the emulsion stability, and if it exceeds 10 parts by weight, it is difficult to remove the suspension stabilizer in the polymer powder cleaning process.

또한, (B)단계에서 메틸메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 다관능 단량체, 발포제, 중합개시제 및 현탁안정제를 포함하는 제2 용액을 이용하여, 상기 코어층 외면에 쉘 형태로 기공을 갖는 공극층을 형성할 수 있다.In addition, in step (B), using a second solution containing methyl methacrylate, glycidyl methacrylate, a polyfunctional monomer, a blowing agent, a polymerization initiator and a suspension stabilizer, pores in a shell form on the outer surface of the core layer. The void layer having can be formed.

상기 (B)단계에서의 중합 조건은 특별히 한정되지 않지만, 50 ℃ 내지 90 ℃의 온도에서 2시간 내지 12시간 동안 진행될 수 있다.The polymerization conditions in the step (B) is not particularly limited, but may be performed for 2 to 12 hours at a temperature of 50 ℃ to 90 ℃.

또한 본 발명은 폴리머 분체의 공극형성시의 매트릭스로서 가격 및 상용성을 고려하여 메틸메타크릴레이트를 사용할 수 있다. 상기 제2 용액에 포함되는 메틸메타크릴레이트의 함량은 특별히 한정되지 않고, 매트릭스 역할을 할 수 있는 정도면 적절히 조절하여 사용할 수 있으며, 예를 들면 공극층 형성용 단량체 함유 조성물의 총합 100 중량부를 기준으로 50 내지 80 중량부로 사용할 수 있다.In addition, in the present invention, methyl methacrylate can be used in consideration of price and compatibility as a matrix for forming the pore of the polymer powder. The content of methyl methacrylate included in the second solution is not particularly limited, and may be appropriately adjusted as long as it can play a role of a matrix, for example, based on a total of 100 parts by weight of the monomer-containing composition for forming a pore layer. 50 to 80 parts by weight can be used.

한편, 본 발명에서 "공극층 형성용 단량체 함유 조성물의 총합 100 중량부"는 상기 제2 용액에서 사용하는 메틸메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 다관능 단량체, 발포제 및 중합개시제의 성분의 총합 100 중량부를 포함하는 단량체 함유 혼합물을 의미한다.Meanwhile, in the present invention, "100 parts by weight of the total amount of the monomer-containing composition for forming the pore layer" refers to the components of the methyl methacrylate, glycidyl methacrylate, polyfunctional monomer, foaming agent and polymerization initiator used in the second solution. It means a monomer-containing mixture comprising a total of 100 parts by weight.

상기 제2 용액에 포함되는 글리시딜메타크릴레이트 함량은 공극층 형성용 단량체 함유 조성물의 총합 100 중량부를 기준으로 20 내지 40 중량부로 사용할 수 있다.The glycidyl methacrylate content included in the second solution may be used in an amount of 20 to 40 parts by weight based on a total of 100 parts by weight of the monomer-containing composition for forming a pore layer.

상기 발포제는 공극층 형성용 단량체 함유 조성물의 총합 100 중량부를 기준으로 20~50 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 발포제는 물리발포제와 화학발포제 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 바람직한 물리발포제로는 헥산, 디클로에탄, 톨루엔 등이 사용될 수 있으며, 화학발포제로는 p-톨루엔 설포닐 하이드라자이드(TSH, p-Toluene sulfonyl hydrazide), 벤젠 설포닐 하이드라자이드(BSH, Benzensulfonyl hydrazide)가 사용될 수 있다.The blowing agent is preferably used in 20 to 50 parts by weight based on a total of 100 parts by weight of the monomer-containing composition for forming a pore layer. The blowing agent may be used by mixing one or two or more selected from a physical foaming agent and a chemical foaming agent. Preferred physical foaming agents may be used, such as hexane, dichloroethane, toluene, and chemical foaming agents, p-toluene sulfonyl hydrazide (TSH), benzene sulfonyl hydrazide (BSH, Benzensulfonyl) hydrazide) may be used.

여기서, 상기 제2 용액에 포함되는 다관능 단량체, 중합개시제 및 현탁안정제는 상기 (A)단계의 제1 용액에서 사용된 성분 및 함량 범위로 사용될 수 있으며, 그 조건이 특별히 한정되는 것은 아니다.Here, the multifunctional monomer, the polymerization initiator and the suspension stabilizer included in the second solution may be used in the component and content ranges used in the first solution of step (A), and the conditions are not particularly limited.

또한 본 발명은 상기 (C)단계에서 메틸메타크릴레이트, 산단량체, 다관능 단량체, 중합개시제 및 현탁안정제를 포함하는 제3 용액을 이용하여, 상기 공극층 외면에 보호층을 형성시켜 코어층, 공극층 및 보호층의 3층 구조를 갖는 폴리머 분체를 제조할 수 있다.In addition, the present invention is a core layer by forming a protective layer on the outer surface of the pore layer by using a third solution containing methyl methacrylate, acid monomer, polyfunctional monomer, polymerization initiator and suspension stabilizer in the step (C) Polymer powder having a three-layer structure of a void layer and a protective layer can be produced.

상기 제3 용액에 포함되는 산단량체는 보호층 형성용 단량체 함유 조성물의 총합 100 중량부를 기준으로 5~40 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 산단량체의 함량이 5 중량부 미만이면 최외각의 3층(보호층) 형성 시 충분한 반응을 기대할 수 없는 문제가 있고, 40 중량부를 초과하면 중합액의 분산 안정성 저해가 발생하는 문제가 있다. 상기 산단량체로는 아크릴산 또는 메타크릴산 등을 사용할 수 있으며, 다른 산량체의 경우는 상용성의 문제를 유발할 수 있어 바람직하지 않다.The acid monomer included in the third solution is preferably used in an amount of 5 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of the monomer-containing composition for forming a protective layer. If the content of the acid monomer is less than 5 parts by weight, there is a problem in that sufficient reaction cannot be expected when forming the outermost three layers (protective layer), and if it exceeds 40 parts by weight, there is a problem in that the dispersion stability of the polymerization solution is inhibited. Acrylic acid or methacrylic acid may be used as the acid monomer, and other acid monomers may cause compatibility problems, which is not preferable.

한편, 본 발명에서 "보호층 형성용 단량체 함유 조성물의 총합 100 중량부"는 상기 제3 용액에서 사용하는 메틸메타크릴레이트, 산단량체, 다관능 단량체, 중합개시제의 성분의 총합 100 중량부를 포함하는 단량체 함유 혼합물을 의미한다.Meanwhile, in the present invention, "100 parts by weight of the total amount of the monomer-containing composition for forming a protective layer" includes 100 parts by weight of the total components of methyl methacrylate, an acid monomer, a polyfunctional monomer, and a polymerization initiator used in the third solution. A monomer containing mixture is meant.

또한 본 발명은 폴리머 분체의 보호층 형성시에도 매트릭스로서 가격 및 상용성을 고려하여 메틸메타크릴레이트를 사용할 수 있다. 상기 제3 용액에 포함되는 메틸메타크릴레이트의 함량 또한 특별히 한정되지 않고, 매트릭스 역할을 할 수 있는 정도면 적절히 조절하여 사용할 수 있으며, 예를 들면 보호층 형성용 단량체 함유 조성물 100 중량부를 기준으로 50 내지 80 중량부로 사용할 수 있다.In addition, in the present invention, methylmethacrylate may be used in consideration of price and compatibility as a matrix when forming a protective layer of polymer powder. The content of methyl methacrylate included in the third solution is also not particularly limited, and may be appropriately adjusted as long as it can play a role of a matrix, for example, 50 based on 100 parts by weight of the monomer-containing composition for forming a protective layer. To 80 parts by weight.

상기 제3 용액에 포함되는 다관능 단량체, 중합개시제 및 현탁안정제는 상기 (A)단계의 제1 용액에서 사용된 성분 및 함량으로 사용될 수 있으며, 그 조건이 특별히 한정되는 것은 아니다.The multifunctional monomer, polymerization initiator and suspension stabilizer included in the third solution may be used as the component and content used in the first solution of step (A), and the conditions are not particularly limited.

상기 (C)단계에서의 중합 조건은 특별히 한정되지 않지만, 50 ℃ 내지 90 ℃의 온도에서 2시간 내지 12시간 동안 진행될 수 있다.The polymerization conditions in step (C) are not particularly limited, but may be performed for 2 hours to 12 hours at a temperature of 50 ℃ to 90 ℃.

한편, 본 발명은 비중을 조절할 수 있는 방법도 2가지로 선택할 수 있는데, 첫째로 코어층(a) 형성시의 저비중 단량체 투입량을 조절하거나, 둘째로 공극층(b) 형성시의 발포제 함량을 조절하여 달성하는 방법이 있다. 또한 본 발명은 입경이 큰 저비중 폴리머 분체 제조를 목적으로 한다면, 코어층(a) 제조시 상기 두 방법을 병용하여 사용할 수도 있다.On the other hand, the present invention can also be selected in two ways to control the specific gravity, firstly to adjust the low specific gravity monomer input at the time of forming the core layer (a), or secondly to adjust the content of the blowing agent at the time of forming the void layer (b) There is a way to achieve that. In addition, the present invention can be used in combination of the above two methods in the production of the core layer (a), if the purpose is to produce a low specific gravity polymer powder having a large particle size.

또한 본 발명은 상기 (C)단계를 통해 폴리머 분체를 제조한 후, 분체를 회수하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 회수 방법은 통상의 당업자들에게 잘 알려진 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 최종으로 얻어진 폴리머 분체를 여과한 후, 물과 에탄올 수용액으로 세척하고 여과물을 진공 오븐에 넣어 하루 동안 건조시켜 백색 무취의 구형 폴리머 분체를 제조할 수 있다.In another aspect, the present invention may further comprise the step of recovering the powder after preparing the polymer powder through the step (C). The recovery method may use a method well known to those skilled in the art. For example, the finally obtained polymer powder may be filtered, washed with water and an aqueous ethanol solution, and the filtrate is put in a vacuum oven and dried for one day to prepare a white odorless spherical polymer powder.

본 발명은 또한 상기 방법에 의하여 제조된 구형의 폴리머 분체를 제공하는 바, 본 발명에 의하여 제조된 구형의 폴리머 분체는 탄소수 2 이상의 비닐계 단량체 및 아릴메타크릴레이트의 중합체를 함유하는 내부 공극이 없는 코어층, 상기 코어층을 둘러싸며 외부에 쉘 형태로 형성되는 글리시딜메타크릴레이트 및 메틸메타크릴레이트의 중합체를 함유하는 기공을 갖는 공극층, 및 상기 공극층을 둘러싸며 외부에 형성되고 용제의 접촉을 지연시키는 산단량체 및 메틸메타크릴레이트의 중합체를 함유하는 보호층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 폴리머 분체는 C.V.값(Coefficient of Variation, 변동계수)이 20% 이하이고, 바람직하게는 17.5%이하이고, 평균입경은 2 내지 200 ㎛, 바람직하게는 30 내지 200 ㎛ 정도의 범위이고, 진비중(眞比重)은 1.20 이하의 저비중 폴리머 분체이다.The present invention also provides a spherical polymer powder prepared by the above method, wherein the spherical polymer powder prepared by the present invention is free of internal pores containing a polymer of a vinyl monomer having at least 2 carbon atoms and an aryl methacrylate. A core layer, a pore layer having pores containing polymers of glycidyl methacrylate and methyl methacrylate formed in a shell form on the outside and surrounding the core layer, and formed on the outside surrounding the pore layer and the solvent And a protective layer containing a polymer of an acid monomer and methyl methacrylate, which delays the contact of the polymer. In addition, the polymer powder has a CV value (Coefficient of Variation, coefficient of variation) of 20% or less, preferably 17.5% or less, an average particle diameter of 2 to 200 ㎛, preferably 30 to 200 ㎛ range, Specific gravity is a low specific gravity polymer powder of 1.20 or less.

본 발명에 따라 제조된 구형의 저비중 폴리머 분체는 진비중이 낮아 조액 안정성이 매우 우수하고 C.V.값이 낮아 균일한 광확산 효과를 발휘할 수 있고 원료의 사용에 제약이 없어 내용제성과 내화학성이 우수한 특성이 있어 TFT-LCD의 확산 필름, 광확산판의 광확산제, 그리고 각종 플라스틱 성형물의 첨가제 등 광학특성을 제어할 수 있는 재료로 사용하기에 특히 적합하다.The spherical low specific gravity polymer powders prepared according to the present invention have a very low specific gravity, and thus have very high crude liquid stability and a low CV value, thereby exhibiting a uniform light diffusion effect. Due to its properties, it is particularly suitable for use as a material capable of controlling optical properties such as a diffusion film of a TFT-LCD, a light diffusing agent of a light diffusion plate, and an additive of various plastic moldings.

본 발명에 따라 제조된 폴리머 분체는 진비중이 매우 낮으면서 동시에 표면 상태가 매우 양호하고 불순물의 함량이 거의 없으며 균일한 크기의 구형을 이루어 광학특성, 분체 흐름성, 가공성 및 강도 등의 물성이 우수하여 광학필름과 광확산판 등의 광확산제, 플라스틱 성형물, 각종 필름의 첨가제 등으로 사용하기에 매우 적합하다.The polymer powder prepared according to the present invention has a very low specific gravity and at the same time has a very good surface condition, almost no impurities, and has a uniform sized spherical shape, which is excellent in physical properties such as optical properties, powder flowability, processability and strength. It is very suitable for use as light diffusing agents such as optical films and light diffusing plates, plastic moldings, additives of various films, and the like.

또한 기존에 달성하기 어려운 진비중 1.2 이하이면서 직경 100um 이상의 대구경의 저비중 다층 폴리머 분체를 효과적으로 제조할 수 있으며 조액 저장성과 안정성을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to effectively produce a large diameter low specific gravity multilayer polymer powder having a specific gravity of 1.2 or less, which is difficult to achieve in the past, and having a diameter of 100 μm or more, and improve the storage solution stability and stability.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to help understanding of the present invention, but the following examples are merely to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the following examples.

실시예 1Example 1

비닐계 단량체로서 라우릴메타아크릴레이트(LMA) 59 중량부와 다관능성 단량체로서 에틸렌글리콜디메타아크릴레이트(EGDMA) 20 중량부, 아릴메타크릴레이트 20 중량부를 혼합하고, 여기에 중합 개시제로 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) (ADVN) 1 중량부를 첨가하였다. 그런 다음, 이온수를 분산매로 하여 현탁안정제인 폴리비닐알코올(PVA) 5 중량부를 용해하고, 이 용액에 상기 혼합물을 투여하여 고속 교반기(Homogeneizer)를 이용해 8000 rpm에서 5분 동안 균질화하여 유화시켰다. 이후, 유화액을 반응관에 넣고 질소분위기하 50 ℃에서 2시간 동안 중합 반응시켜 코어층(a)을 형성하였다.59 parts by weight of lauryl methacrylate (LMA) as a vinyl monomer, 20 parts by weight of ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) as a polyfunctional monomer, and 20 parts by weight of aryl methacrylate are mixed. 1 part by weight of 2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (ADVN) was added. Then, 5 parts by weight of polyvinyl alcohol (PVA) as a suspension stabilizer was dissolved using ion water as a dispersion medium, and the mixture was administered to the solution, and homogenized at 8000 rpm for 5 minutes using a high speed stirrer to emulsify it. Thereafter, the emulsion was placed in a reaction tube and polymerized at 50 ° C. for 2 hours under a nitrogen atmosphere to form a core layer (a).

상기 중합 반응이 완료된 중합반응기에 메틸메타크릴레이트 50중량부, 글리시딜메타크릴레이트 20중량부, 에틸렌글리콜디메타아크릴레이트 5중량부, 톨루엔 24중량부, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) (ADVN) 1를 폴리비닐알콜 2중량부를 투입하여 질소분위기하 50 ℃에서 4시간 동안 중합반응을 진행시켜 공극층(b)을 형성시켰다.50 parts by weight of methyl methacrylate, 20 parts by weight of glycidyl methacrylate, 5 parts by weight of ethylene glycol dimethacrylate, 24 parts by weight of toluene, and 2,2'-azobis in the polymerization reactor in which the polymerization reaction is completed. 2 parts by weight of polyvinyl alcohol was added to 4,4-dimethylvaleronitrile) (ADVN) 1 and polymerization was performed at 50 ° C. for 4 hours under a nitrogen atmosphere to form a void layer (b).

이어서, 상기 중합반응이 완료된 중합반응기에 메틸메타크릴레이트 30중량부, 메타크릴산 50중량부, 에틸렌글리콜디메타아크릴레이트 29중량부, 2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) (ADVN) 1중량부 및 폴리비닐알콜 1.5 중량부를 투입하고 온도를 75 ℃로 올려 4시간 동안 중합반응을 진행시켜 보호층(c)을 형성시켰다.Subsequently, in the polymerization reactor in which the polymerization reaction was completed, 30 parts by weight of methyl methacrylate, 50 parts by weight of methacrylic acid, 29 parts by weight of ethylene glycol dimethacrylate, and 2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) 1 part by weight of (ADVN) and 1.5 parts by weight of polyvinyl alcohol were added thereto, and the temperature was raised to 75 ° C. to proceed with polymerization for 4 hours to form a protective layer (c).

상기 반응에 의하여 합성된 중합체를 여과한 후, 물과 에탄올 수용액으로 세 척하고 여과물을 진공 오븐에 넣어 하루 동안 건조시켜 백색 무취의 구형 폴리머 분체를 제조하였다.The polymer synthesized by the above reaction was filtered, washed with water and aqueous ethanol solution, and the filtrate was put in a vacuum oven and dried for one day to prepare a white odorless spherical polymer powder.

실시예 2Example 2

코어층(a)을 형성하는 단계에서, 라우릴메타아크릴레이트(LMA) 69 중량부, 에틸렌글리콜디메타아크릴레이트(EGDMA) 10 중량부, 아릴메타크릴레이트 20 중량부를 혼합하고, 여기에 중합 개시제로 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) (ADVN) 1 중량부를 첨가하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 백색 무취의 구형 폴리머 복합분체를 제조하였다.In the step of forming the core layer (a), 69 parts by weight of lauryl methacrylate (LMA), 10 parts by weight of ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA), and 20 parts by weight of aryl methacrylate are mixed, and polymerization starts here. A white odorless spherical polymer composite powder was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1 part by weight of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (ADVN) was added. It was.

실시예 3Example 3

공극층(b)을 형성하는 단계에서 단량체 혼합물로 메틸메타크릴레이트 40중량부, 글리시딜메타크릴레이트 20중량부 및 에틸렌글리콜디메타아크릴레이트 5중량부를 사용하고, 톨루엔 34중량부, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) (ADVN) 1 중량부를 사용하여 중합하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 백색 무취의 구형 폴리머 복합분체를 제조하였다.In the step of forming the pore layer (b), 40 parts by weight of methyl methacrylate, 20 parts by weight of glycidyl methacrylate and 5 parts by weight of ethylene glycol dimethacrylate are used as the monomer mixture, and 34 parts by weight of toluene, 2, A white odorless spherical polymer composite powder was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1 'part of 2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (ADVN) was polymerized. .

실시예 4Example 4

입경이 큰 저비중 폴리머 분체를 제조하기 위해, 코어층 제조시의 저비중 단량체의 투입량 조절 및 공극층 제조시의 발포제의 함량 조절을 실시하였다.In order to produce a low specific gravity polymer powder having a large particle diameter, the amount of the low specific gravity monomer in the core layer production and the content of the blowing agent in the pore layer production were adjusted.

즉, 공극층(b)을 형성하는 단계에서, 단량체 혼합물로 메틸메타크릴레이트 30중량부, 글리시딜메타크릴레이트 20중량부, 에틸렌글리콜디메타아크릴레이트 5중량부를 사용하고, 톨루엔 44중량부, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) (ADVN) 1 중량부를 사용하여 중합하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 백색 무취의 구형 폴리머 복합분체를 제조하였다.That is, in the step of forming the void layer (b), using a monomer mixture, 30 parts by weight of methyl methacrylate, 20 parts by weight of glycidyl methacrylate, 5 parts by weight of ethylene glycol dimethacrylate, and 44 parts by weight of toluene , 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (ADVN) except that the polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that the white odorless spherical polymer composite powder Was prepared.

비교예 1Comparative Example 1

메틸메타아크릴레이트(LMA) 79 중량부와 에틸렌글리콜디메타아크릴레이트(EGDMA) 20 중량부를 혼합하고, 여기에 중합 개시제로 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) (ADVN) 1 중량부를 첨가하였다. 이후, 균질화 조건 및 중합 반응 조건을 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여, 단층구조의 폴리머 분체를 제조하였다.79 parts by weight of methyl methacrylate (LMA) and 20 parts by weight of ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) are mixed, and 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (ADVN) is used as a polymerization initiator. ) 1 part by weight was added. Thereafter, homogenization conditions and polymerization reaction conditions were performed in the same manner as in Example 1 to prepare a polymer powder having a single layer structure.

비교예 2Comparative Example 2

코어층(a)의 제조단계에서, 메틸메타아크릴레이트(LMA) 69 중량부, 에틸렌글리콜디메타아크릴레이트(EGDMA) 10 중량부, 아릴메타크릴레이트 20 중량부를 혼합하고, 여기에 중합 개시제로 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) (ADVN) 1 중량부를 첨가하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 백색 무취의 구형 폴리머 복합분체를 제조하였다.In the preparation of the core layer (a), 69 parts by weight of methyl methacrylate (LMA), 10 parts by weight of ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA), and 20 parts by weight of aryl methacrylate are mixed, and as a polymerization initiator, 2 A white odorless spherical polymer composite powder was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1 part by weight of 2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (ADVN) was added.

비교예 3Comparative Example 3

공극층(b)의 제조단계에서, 단량체 혼합물로 메틸메타크릴레이트 74중량부, 글리시딜메타크릴레이트 20중량부, 에틸렌글리콜디메타아크릴레이트 5중량부를 사용하고, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) (ADVN) 1 중량부를 사용하여 중합하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 백색 무취의 구형 폴리머 복합분체를 제조하였다.In the step of preparing the pore layer (b), 74 parts by weight of methyl methacrylate, 20 parts by weight of glycidyl methacrylate, and 5 parts by weight of ethylene glycol dimethacrylate are used as the monomer mixture, and 2,2'-azobis is used. A white odorless spherical polymer composite powder was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1 part by weight of (2,4-dimethylvaleronitrile) (ADVN) was polymerized.

실험예 1Experimental Example 1

[비교 분석][comparison analysis]

상기 실시예 1-4 및 비교예 1-2에서 제조한 구형의 폴리머 분체를 비교하기 위하여, 각각의 샘플에 대한 SEM 측정, 제품 수율 측정, 평균 입도, 진비중 등을 측정하였고, 비교 분석 결과는 표 1에 나타내었다.In order to compare the spherical polymer powders prepared in Examples 1-4 and Comparative Examples 1-2, SEM measurement, product yield measurement, average particle size, true specific gravity, etc. of each sample were measured. Table 1 shows.

- SEM 측정 : Hitachi S-4300SEM measurement: Hitachi S-4300

- 제품 수율 측정 : 여과 후 수득량 계산-Product yield measurement: yield calculation after filtration

- 평균 입도 : Coulter Multisizer M3Average particle size: Coulter Multisizer M3

- 진비중 측정 : Pycnometer(Micromeritics instrument)-Specific gravity measurement: Pycnometer (Micromeritics instrument)

- 내용제성 측정 : 용제와 폴리머 분체를 동량 혼합하여 시간 경시별 점도 측정 (메틸에틸케톤(이하, MEK)에서 폴리머 분체를 12시간 거치 시 점도를 측정하여, 원 점도의 200% 이하 증가를 양호로 표현함)-Solvent resistance measurement: Viscosity is measured over time by mixing the same amount of solvent and polymer powder (Medium ethyl ketone (hereinafter referred to as MEK) after 12 hours of polymer powder is measured, the viscosity of the original viscosity up to 200% or less) Express)

[표 1]TABLE 1

SEMSEM 평균입도(㎛)Average particle size (㎛) 진비중Heavy weight 내용제성Solvent resistance C.V.C.V. 제품수율(%)Product yield (%) 실시예 1Example 1 양호Good 5050 1.181.18 양호Good 15.515.5 94.594.5 실시예 2Example 2 양호Good 5050 1.161.16 양호Good 16.216.2 95.095.0 실시예 3Example 3 양호Good 5050 1.141.14 양호Good 15.915.9 95.095.0 실시예 4Example 4 양호Good 5050 1.101.10 양호Good 17.217.2 94.294.2 비교예 1Comparative Example 1 양호Good 5050 1.361.36 양호Good 18.018.0 93.293.2 비교예 2Comparative Example 2 양호Good 5050 1.231.23 양호Good 18.818.8 93.293.2 비교예 3Comparative Example 3 양호Good 5050 1.261.26 양호Good 16.816.8 94.294.2

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 ~ 4에서 제조된 구형의 폴리머 분체는 비교예 1 내지 3과 비교하여 진비중 값이 낮으면서도 이들과 동등 이상의 평균입도, 표면상태, 내용제성 및 제품수율을 나타내었으며, 변동계수 값도 우수하였다. 특히, 본 발명의 실시예 3의 경우 비교예 1의 메틸메타아크릴레이트를 주쇄로 하여 제조된 분체와 비교하여 더 적은양을 투입하고도 진비중이 1.14까지 감소하였고, 종래 폴리머 분체와 동등 이상의 효과를 나타내었다. 본 발명에 따른 폴리머 분체는 중합 과정중 이상중합 없이 정상적으로 중합되어 제품수율도 기존 비교예 1과 비교하여 유의차가 없었으며, 평균입경도 동일하였다.As shown in Table 1, the spherical polymer powder prepared in Examples 1 to 4 of the present invention has a low specific gravity value compared to Comparative Examples 1 to 3, but has an average particle size, surface state, and solvent resistance equal to or higher than these. And product yield, and the coefficient of variation was excellent. Particularly, in the case of Example 3 of the present invention, the specific gravity was reduced to 1.14 even if a small amount was added compared to the powder prepared using the methyl methacrylate of Comparative Example 1 as a main chain, and the effect was equal to or higher than that of the conventional polymer powder. Indicated. The polymer powder according to the present invention was normally polymerized without abnormal polymerization during the polymerization process, so that the product yield was also not significantly different from that of Comparative Example 1, and the average particle size was also the same.

반면, 비교예 1 내지 3의 폴리머 분체는 물성 값이 본원과 비슷하더라도, 진비중 값이 1.2 이상으로 높아 광확산제로 사용시 사용량이 과다해진다.On the other hand, the polymer powder of Comparative Examples 1 to 3, even if the physical property value is similar to the present application, the specific gravity value is higher than 1.2, when used as a light diffusing agent is excessively used.

이때, 본 발명의 실시예 1에 따른 구형의 폴리머 분체는, 도 5의 SEM 결과에서도 보여지듯 50um 대구경 입자가 양호한 상태로 제조됨도 알 수 있다. 또한 본 발명의 실시예 1의 3층 구조의 폴리머 분체의 경우, 도 6a, 6b에 나타난 바와 같이, 2층(공극층)의 표면이 공극이 형성되어 있었다. 그리고 본 발명의 폴리머 분체의 최외곽인 보호층의 경우도 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 공극층 위에 형성되어 표면이 매끄럽게 형성되어 있음을 알 수 있다.At this time, the spherical polymer powder according to Example 1 of the present invention, it can be seen that 50um large diameter particles are produced in a good state as shown in the SEM results of FIG. In the case of the polymer powder of the three-layer structure of Example 1 of the present invention, as shown in Figs. 6A and 6B, voids were formed on the surfaces of the two layers (pore layers). In addition, in the case of the outermost protective layer of the polymer powder of the present invention, as shown in Fig. 7, it can be seen that the surface is smoothly formed on the pore layer.

실험예 2Experimental Example 2

상기 실시예 4 및 비교예 1의 폴리머 분체를 이용하여 실제 조액에서 시간 경시 변화별 침전 속도를 비교하여 그 결과를 표 2에 나타내었다(속도 비교 단위: %).The polymer powders of Example 4 and Comparative Example 1 were used to compare the precipitation rates for each time change in the actual crude solution, and the results are shown in Table 2 (speed comparison unit:%).

측정방법은 조액 MEK 30g에 폴리머 분체 10g 을 첨가하고 분산 후 정치하여 침강 여부를 확인하고, 폴리머 분체 침강층을 제외한 투명한 조액층의 높이를 시간별로 측정하여 확인하였다. 이때 비교예 1의 높이 변화 값을 100%로 환산하여 실시예 4와 비교하였다.In the measurement method, 10 g of the polymer powder was added to 30 g of the crude liquid MEK, dispersed, and left to stand to confirm sedimentation. The height of the transparent crude liquid layer except for the polymer powder precipitated layer was measured by time to confirm. At this time, the height change value of Comparative Example 1 was converted to 100% and compared with Example 4.

[표 2]TABLE 2

1시간1 hours 2시간2 hours 4시간4 hours 8시간8 hours 12시간12 hours 24시간24 hours 실시예 4Example 4 100%100% 100%100% 100%100% 100%100% 100%100% 100%100% 비교예 1Comparative Example 1 60%60% 60%60% 60%60% 60%60% 60%60% 60%60% 개선율Improvement 40%40% 40%40% 40%40% 40%40% 40%40% 40%40%

상기 표 2의 결과로부터 실시예 4의 경우 시간 경시 변화에 따라 침전 속도가 매우 향상되었다.In the case of Example 4 from the results of Table 2, the precipitation rate was greatly improved over time.

실험예 3Experimental Example 3

실시예 4 및 비교예 1의 폴리머 분체를 이용하여 통상의 방법으로 광확산 필름 제조 조액을 제조한 후, 조액내 비드 사용량을 비교하였다.After preparing the light-diffusion film preparation crude liquid by the conventional method using the polymer powder of Example 4 and the comparative example 1, the use amount of the beads in the crude liquid was compared.

[표 3][Table 3]

  조액내 비드 사용량Bead use in crude liquid TTTT 휘도Luminance 휘도Luminance 상대휘도Relative luminance 비교예 1Comparative Example 1 22 중량%22 wt% 59.5%59.5% 6706.46706.4 Ref.Ref. 실시예 4Example 4 15 중량%15 wt% 60.0%60.0% 6644.46644.4 -0.92%-0.92% 주)
Ref.: 비교예 1
TT: Total Transmittance
week)
Ref .: Comparative Example 1
TT: Total Transmittance

상기 표 3의 결과로부터, 본 발명과 같이 비중이 낮은 재료를 사용할 경우 중량 기준으로 투입되는 광확산 필름 제조 조액 특성상 사용량을 비교예 1보다 줄일 수 있어 최종적으로 동일한 광학특성을 기준으로 최대 40%까지 절감하여 사용할 수 있었다.From the results of Table 3, when using a material with a low specific gravity as in the present invention, the amount of the light diffusion film manufacturing crude liquid introduced on a weight basis can be reduced than that of Comparative Example 1, so that up to 40% based on the same optical properties finally It could be used after saving.

따라서, 종래에 비해 경제적으로 제조된 상기 실시예 1 ~ 4의 구형 다층 폴리머 분체는 비중이 낮아 조액 저장성과 안정성이 우수하고 중량 기준으로 처방할 경우 사용량을 절감할 수 있어 광학 필름과 광확산판 등의 광확산제로 사용하기에 적합한 물성을 나타낼 수 있다. 즉, 본 발명은 저비중을 나타내기 때문에 광확산제로 사용시 기존에 사용된 폴리머 분체보다 더 적은양을 투입하고도 종래와 동등 이상의 효과를 누릴 수 있는 특징이 있다. 또한, 본 발명의 구형 폴리머 분체는 플라스틱의 각종 성형 첨가제로 유용하게 사용될 수 있다.Therefore, the spherical multilayer polymer powders of Examples 1 to 4, which are economically prepared compared to the prior art, have a low specific gravity, which is excellent in crude liquid storage and stability, and can reduce the amount of use when prescribed on a weight basis, such as an optical film and a light diffusion plate. It can exhibit suitable physical properties for use as a light diffusing agent. That is, since the present invention exhibits a low specific gravity, even when a smaller amount is used than a conventionally used polymer powder when used as a light diffusing agent, the present invention may enjoy an effect equal to or higher than that of the conventional art. In addition, the spherical polymer powder of the present invention can be usefully used as various molding additives of plastics.

도 1은 본 발명에 따른 3층 구조로 이루어진 폴리머 분체의 구성도를 간략히 나타낸 것이다.1 shows a schematic diagram of a polymer powder having a three-layer structure according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 폴리머 분체의 제조과정에서 3층 구조가 형성되는 과정을 구분하여 나타낸 것이다.Figure 2 shows the process of forming a three-layer structure in the manufacturing process of the polymer powder according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 폴리머 분체의 제조시의 대략적인 개념을 나타낸 것이다.Figure 3 shows the approximate concept in the preparation of the polymer powder according to the present invention.

도 4a는 본 발명에 따른 폴리머 분체 제조과정 중, 코어층 위에 공극층을 형성하는 과정에서 반응되는 화합물을 나타낸 것이고, 도 4b는 공극층 위에 보호층을 형성하는 과정에서 반응되는 화합물을 나타낸 것이다.Figure 4a shows the compound reacted in the process of forming a pore layer on the core layer during the polymer powder manufacturing process according to the present invention, Figure 4b shows the compound reacted in the process of forming a protective layer on the pore layer.

도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 구형의 폴리머 분체에 대한 전자현미경 사진이다.5 is an electron micrograph of the spherical polymer powder according to Example 1 of the present invention.

도 6a는 본 발명에 따른 실시예 1의 3층 구조의 폴리머 분체에서, 2층(공극층)의 표면을 나타낸 전자현미경 사진이고, 도 6b는 상기 2층의 표면을 확대하여 나타낸 전자현미경 사진이다.Figure 6a is an electron micrograph showing the surface of the two layers (porous layer) in the polymer powder of the three-layer structure of Example 1 according to the present invention, Figure 6b is an electron microscope picture showing an enlarged surface of the two layers. .

도 7은 본 발명에 따른 실시예 1의 3층 구조의 폴리머 분체에서, 최외각인 3층(보호층)의 표면을 나타낸 전자현미경 사진이다.7 is an electron micrograph showing the surface of the outermost three layers (protective layer) in the polymer powder of the three-layer structure of Example 1 according to the present invention.

Claims (17)

탄소수 2 이상의 비닐계 단량체 및 아릴메타크릴레이트의 중합체를 함유하는 내부 공극이 없는 코어층,A core layer having no internal voids containing a polymer of at least 2 vinyl monomers and aryl methacrylate, 상기 코어층을 둘러싸며 외부에 쉘 형태로 형성되는 글리시딜메타크릴레이트 및 메틸메타크릴레이트의 중합체를 함유하는 기공을 갖는 공극층, 및A pore layer surrounding the core layer and having pores containing polymers of glycidyl methacrylate and methyl methacrylate formed in a shell form on the outside, and 상기 공극층을 둘러싸며 외부에 형성되고 용제의 접촉을 지연시키는 산단량체 및 메틸메타크릴레이트의 중합체를 함유하는 보호층A protective layer containing a polymer of an acid monomer and methyl methacrylate formed on the outside and delaying contact of the solvent surrounding the pore layer 을 포함하는 구형의 저비중 다층 폴리머 분체.Spherical low specific gravity multilayer polymer powder comprising a. 제 1항에 있어서, 상기 폴리머 분체는 평균입경이 30 내지 200 ㎛이고, 진비중 값이 1.20 이하인 구형의 저비중 다층 폴리머 분체.The spherical low specific gravity multilayer polymer powder according to claim 1, wherein the polymer powder has an average particle diameter of 30 to 200 µm and a true specific gravity value of 1.20 or less. (A) 탄소수 2 이상의 비닐계 단량체 및 아릴메타크릴레이트의 존재하에 유화중합으로 내부 공극이 없는 코어층을 형성하고,(A) emulsion core polymerization in the presence of a vinyl monomer having 2 or more carbon atoms and aryl methacrylate to form a core layer having no internal voids, (B) 글리시딜메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트 및 발포제의 존재하에 중합하여 상기 코어층 외면에 기공을 갖는 공극층을 형성하고,(B) polymerizing in the presence of glycidyl methacrylate, methyl methacrylate and a blowing agent to form a pore layer having pores on the outer surface of the core layer, (C) 산단량체 및 메틸메타크릴레이트의 존재하에 중합하여 상기 공극층 외면에 보호층을 형성하여 내부로부터 코어층, 공극층 및 보호층의 3층 구조를 갖는 폴리머 분체를 제조하는 단계를 포함하며,(C) polymerizing in the presence of an acid monomer and methyl methacrylate to form a protective layer on the outer surface of the pore layer to prepare a polymer powder having a three-layer structure of a core layer, a pore layer, and a protective layer from the inside; , 평균입경이 30 내지 200 ㎛이고, 변동계수(C.V값)가 20% 이하이고, 진비중이 1.20 이하인, 구형의 저비중 다층 폴리머 분체의 제조 방법.A method for producing a spherical low specific gravity multilayer polymer powder having an average particle diameter of 30 to 200 µm, a coefficient of variation (C.V value) of 20% or less, and a specific gravity of 1.20 or less. 제 3항에 있어서, 상기 (A)단계에서 유화 중합은 다관능 단량체, 중합개시제 및 현탁안정제를 더 포함하여 진행되는 폴리머 분체의 제조방법.The method of claim 3, wherein the emulsion polymerization in the step (A) further comprises a polyfunctional monomer, a polymerization initiator and a suspension stabilizer. 제 3항에 있어서, 상기 탄소수 2 이상의 비닐계 단량체는The vinyl monomer of claim 3, wherein C2 이상의 비닐계 단량체, 아릴메타크릴레이트, 다관능 단량체 및 중합개시제를 포함하는 코어층 형성용 단량체 함유 조성물의 총합 100 중량부에 대하여 10 내지 90 중량부로 사용하는 것인, 폴리머 분체의 제조방법.10 to 90 parts by weight based on a total of 100 parts by weight of the monomer-containing composition for forming a core layer comprising a C2 or more vinyl monomer, an aryl methacrylate, a polyfunctional monomer, and a polymerization initiator. 제 3항에 있어서, 상기 탄소수 2 이상의 비닐계 단량체는 라우릴 메타크릴레이트 및 부틸 메타크리레이트로 이루어진 군에서 선택된 것인, 폴리머 분체의 제조방법.The method of claim 3, wherein the vinyl monomer having 2 or more carbon atoms is selected from the group consisting of lauryl methacrylate and butyl methacrylate. 제 3항에 있어서, 상기 아릴메타크릴레이트는The method of claim 3, wherein the aryl methacrylate is C2 이상의 비닐계 단량체, 아릴메타크릴레이트, 다관능 단량체 및 중합개시제를 포함하는 코어층 형성용 단량체 함유 조성물의 총합 100 중량부에 대하여 5 내지 30 중량부로 사용하는, 저비중 다층 폴리머 분체의 제조방법.A method for producing a low specific gravity multilayer polymer powder, which is used in an amount of 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the monomer-containing composition for forming a core layer including C2 or more vinyl monomers, aryl methacrylates, polyfunctional monomers, and a polymerization initiator. . 제 3항에 있어서, 상기 (B)단계에서 중합은 다관능 단량체, 중합개시제 및 현탁안정제를 더 포함하여 진행되는 폴리머 분체의 제조방법.The method according to claim 3, wherein the polymerization in the step (B) further comprises a polyfunctional monomer, a polymerization initiator and a suspension stabilizer. 제 3항에 있어서, 상기 글리시딜메타크릴레이트는The method of claim 3, wherein the glycidyl methacrylate is 메틸메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 다관능 단량체, 발포제 및 중합개시제를 포함하는 공극층 형성용 단량체 함유 조성물 100 중량부에 대하여 20 내지 40 중량부로 사용하는, 폴리머 분체의 제조방법.A method for producing a polymer powder, which is used in an amount of 20 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of a monomer-containing composition for forming a pore layer containing methyl methacrylate, glycidyl methacrylate, a polyfunctional monomer, a blowing agent, and a polymerization initiator. 제 3항에 있어서, 상기 발포제는The method of claim 3, wherein the blowing agent 메틸메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 다관능 단량체, 발포제 및 중합개시제를 포함하는 공극층 형성용 단량체 함유 조성물의 총합 100 중량부에 대하여 20 내지 50 중량부로 사용하는, 폴리머 분체의 제조 방법.A method for producing a polymer powder, which is used at 20 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition of the monomer-containing composition for forming a pore layer containing methyl methacrylate, glycidyl methacrylate, a polyfunctional monomer, a blowing agent and a polymerization initiator. . 제 3항에 있어서, 상기 발포제는 헥산, 디클로로에탄, 톨루엔, p-톨루엔 설포닐 하이드라자이드 및 벤젠 설포닐 하이드라자이드로 이루어진 군에서 1종 이상 선택된 것인 폴리머 분체 제조 방법.The method of claim 3, wherein the blowing agent is at least one selected from the group consisting of hexane, dichloroethane, toluene, p-toluene sulfonyl hydrazide, and benzene sulfonyl hydrazide. 제 3항에 있어서, 상기 (C)단계에서 중합은 다관능 단량체, 중합개시제 및 현탁안정제를 더 포함하여 진행되는 폴리머 분체의 제조방법.The method according to claim 3, wherein the polymerization in the step (C) further comprises a polyfunctional monomer, a polymerization initiator and a suspension stabilizer. 제 3항에 있어서, 상기 산단량체는The method of claim 3, wherein the acid monomer is 메틸메타크릴레이트, 산단량체, 다관능 단량체, 중합개시제를 포함하는 보호층 형성용 단량체 함유 조성물의 총합 100 중량부에 대하여 5 내지 40 중량부로 사용하는 폴리머 분체의 제조 방법.A method for producing a polymer powder, which is used in an amount of 5 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of a total of a monomer-containing composition for forming a protective layer containing methyl methacrylate, an acid monomer, a polyfunctional monomer, and a polymerization initiator. 제 3항에 있어서, 상기 산단량체가 아크릴산 또는 메타크릴산인 폴리머 분체의 제조방법.The method for producing a polymer powder according to claim 3, wherein the acid monomer is acrylic acid or methacrylic acid. 제 4항, 제 8항 및 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 4, 8 and 12, 상기 다관능 단량체는 트리메틸올메탄 테트라아크릴레이트, 트리메틸올메탄 트리아크릴레이트, 트리메틸올부탄 트리아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타아크릴레이트 및 디비닐벤젠으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것인, 폴리머 분체의 제조방법.The polyfunctional monomer is to use one or more selected from the group consisting of trimethylolmethane tetraacrylate, trimethylolmethane triacrylate, trimethylolbutane triacrylate, ethylene glycol dimethacrylate and divinylbenzene, Method for producing polymer powder. 제 4항, 제 8항 및 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 4, 8 and 12, 상기 현탁안정제는 폴리비닐 피롤리돈, 폴리비닐 메틸에테르, 폴리에틸렌이민, 폴리메틸메타크릴레이트 아크릴산 공중합체, 폴리비닐알코올, 비닐아세테이트 공중합체, 에틸셀룰로오스 및 히드록시프로필셀룰로오스로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 사용하는 것인, 폴리머 분체의 제조방법.The suspension stabilizer is selected from the group consisting of polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl methyl ether, polyethyleneimine, polymethyl methacrylate acrylic acid copolymer, polyvinyl alcohol, vinyl acetate copolymer, ethyl cellulose and hydroxypropyl cellulose. A method for producing a polymer powder, which uses more than one species. 제 4항, 제 8항 및 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 4, 8 and 12, 상기 중합 개시제는 아조계 개시제 및 과산화물계 개시제로 이루어진 군에서 선택되는, 폴리머 분체의 제조방법.The polymerization initiator is selected from the group consisting of an azo initiator and a peroxide initiator, a method for producing a polymer powder.
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WO2017003228A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 코오롱인더스트리 주식회사 Polymer bead, polymer bead production method, and optical film using same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014063662A1 (en) * 2012-10-26 2014-05-01 Lee, Huai Cheng Core-shell particles, preparation process thereof, and composition containing the same
US9724279B2 (en) 2012-10-26 2017-08-08 Syneurx International Corp. Core-shell particles, preparation process thereof, and composition containing the same
WO2017003228A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 코오롱인더스트리 주식회사 Polymer bead, polymer bead production method, and optical film using same

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