NO327143B1

NO327143B1 - Resinpartikkel og fremgangsmate for a produsere samme

Info

Publication number: NO327143B1
Application number: NO20024449A
Authority: NO
Inventors: Itaru Sakuma
Original assignee: Sekisui Plastics Company Ltd
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2009-05-04
Also published as: ATE370165T1; KR20020081472A; JP3830390B2; EP1266908A4; EP1266908B1; NO20024449L; EP1266908A1; KR100622792B1; WO2001070826A1; NO20024449D0; DE60129938D1; DE60129938T2

Description

Område for oppfinnelsen

Foreliggende oppfinnelse vedrører resinpartikler som har bestemte former og som er egnet for anvendelse innen feltet elektronisk industri så som LCD-spacer, over-flatemodifiserende midler for sølvsaltfilmer, filmmodifi-serer for magnetisk tape, signingsstabiliserer for varme-sensitivt papir, etc; reologiregulerende middel, blekk og adhesiv; det medisinske felt så som partikler for å detektere antigen-antistoffreaksjon, etc, området for kosmetikk så som smøremidler, etc; eller området for andre generelle industrier så som lavkrympemiddel, papir, dentalmateriale, modifiserer av resin, etc, og fremgangsmåte for fremstilling derav.

Bakgrunn og teknikkens stilling

Forskjellige typer resinpartikler anvendes til forskjellige formål, f.eks. for å forbedre mekaniske egenskaper til plast, for å forbedre renseegenskaper uten å forandre ladeevnen til fremkallingsmidler, for å forbedre utjevnende og opasifiserende effekt i maling, for å få bedre slipegenskaper i kosmetikk, og lignende.

Siden disse resinpartikler fremstilles ved oppmalings-metoder, emulsjonspolymeriseringsmetode, suspensjonspoly-meriseringsmetode, kimpolymeriseringsmetode, dispersjons-polymeriseringsmetode eller lignende, oppnås vanligvis kun ubestemte resinpartikler eller sfæriske resinpartikler, og disse resinpartikler er ikke tilstrekkelige for anvendelse der videre funksjon er nødvendig.

F.eks. beskrives det i japansk patent Kokai nr. Hei 2 (1990)-14222 flate resinpartikler oppnådd ved emulsjonspolymeriseringsmetode som har konkavitet. Siden resinpartiklene fremstilles med emulsjonspolymeriserings-metoden, er det imidlertid vanskelig å oppnå flate partikler som har en størrelse på 1 \ jxa eller mer. Videre er ikke-sfæriske hule resinpartikler oppnådd ved sus-pens jonspolymeriseringsmetoden beskrevet i japansk patent Kokai nr. Hei, 3 (1991)-234734, og trebolleformede fine partikler oppnådd ved suspensjonspolymeriseringsmetoden og deres fremstillingsmetode er beskrevet i japansk patent Kokai nr. Hei, 5 (1993)-317688 og US patent nr. 5 559 202. Videre er trebolleformede polymerpartikler oppnådd ved ko-polymerisering av en polymer inneholdende en sur gruppe og en monomer som kan ko-polymeriseres med denne og deres fremstillingsmåte beskrevet i W098/3496 9 avledet fra japansk patent Kokai nr. Hei 10 (1998)-218950 og japansk patent Kokain nr. Hei 10 (1998)-217608.

Siden disse resinpartikler er hule og ikke har be-merkelsesverdige karakteristika i sine fasonger sammenlignet med sfæriske partikler, emitterer de sterk spredning av lys, og kun partikler med begrenset resin-sammensetning kan oppnås. Derfor er disse resinpartikler ikke tilstrekkelig for å oppvise forskjellige funksjoner som er nødvendige.

På den andre side beskrives platelignende partikler og disc-lignende partikler og deres fremstillingsmåte i japansk patent Kokai nr. Sho 62 (1998)-117040 og japansk Kokai nr. Hei 7 (1995)-1576672. Selv om disse partikler har nye fasonger som resinpartikler, er fasongen platelignende og således har disse partikler ikke betydelige karakteristika sammenlignet med kjente platelignende uorganiske forbindelser så som talk, glimmer, etc. Og siden de fremstilles ved spesifikke metoder, er det vanskelig å produsere og anvende dem i en industriell skala.

Utvikling av resinpartikler som har høyt nivå av funksjoner som er nødvendig innenfor hvert anvendelsesområde og som er egnet til forskjellige formål har således vært ønskelig.

Den foreliggende oppfinnelse ble utviklet for å møte dette ønsket, og formålet er å tilveiebringe resinpartikler som har høy grad av funksjoner og nye former som er egnet til forskjellige formål, og å tilveiebringe fremgangsmåter for fremstilling derav.

Beskrivelse av oppfinnelsen

Oppfinnerne av foreliggende oppfinnelse har forsket intensivt for å løse problemene angitt ovenfor, og har funnet at resinpartikler som har nye former dannet av to kurvede overflater eller av én kurvet overflate og en plan overflate, hvor imellom det er en grenselinje, kan oppnås ved å blande en polymer vinylmonomer og en hydrofob flytende forbindelse, som har en spesifikk viskositet og ikke ko-polymeriserer med den polymeriserbare vinylmonomer, i et bestemt forhold, og deretter underkaste blandingen suspensjonspolymerisering i fravær av ethvert kryssbindingsmiddel. Oppfinnerne har videre funnet at antall partikler pr. enhetsvekt av resinpartiklene som således oppnås er større enn for resinpartikler som har form av en hemisfære, rugbyball, trebolle, " go stone" som rapportert tidligere, og således kan resinpartiklene ifølge foreliggende oppfinnelse i tilstrekkelig grad forevise forskjellige effekter med mindre mengder innhold enn de ovenfor kjente resinpartikler når de settes til et produkt for ekstern bruk.

Således tilveiebringes ifølge foreliggende oppfinnelse resinpartikler som hver er dannet av to konvekst kurvede overflater eller én konvekst kurvet overflate og én plan overflate, som har en grenselinje mellom de to overflater, og tilfredsstiller forholdene:

hvor D er partikkeldiameteren i horisontal retning og d er maksimumshøyden i langsgående retning i et sideriss hvor grenselinjen er plassert i horisontal retning.

Videre, i samsvar med foreliggende oppfinnelse, tilveiebringes en fremgangsmåte for fremstilling av resinpartikler, kjennetegnet ved at 5-200 vektdeler av en hydrofob flytende forbindelse som ikke ko-polymeriserer med en polymeriserbar vinylmonomer og har viskositet på 10-1.000.000 cSt ved 25 °C blandes med og løses i 100 vektdeler av vinylmonomeren, og at blandingen underkastes suspensjonspolymerisering i fravær av ethvert kryssbindingsmiddel, forutsatt at de følgende betingelser (1) til (3) ikke tilfredsstilles på samme tid:

(1) vinylmonomeren er styren eller vinylpivalat,

(2) den spesifikke graviteten til den resulterende

polymer blir 1,1 eller mindre; og

(3) 5 til 20 vektdeler av den flytende forbindelse

som er dimetylpolysiloksan eller flytende parafin anvendes.

Videre, i samsvar med foreliggende oppfinnelse, tilveiebringes en fremgangsmåte for å fremstille resinpartiklene, som er kjennetegnet ved at 41-2000 vektdeler hydrofob fluorert flytende forbindelse som ikke ko-polymeriserer med en polymeriserbar vinylmonomer og som har en viskositet på 0,1-9 cSt ved 2 5 °C blandes med og løses i 100 vektdeler av den polymeriserbare vinylmonomer, og blandingen underkastes suspensjonspolymerisering i fravær av ethvert kryssbindingsmiddel.

Kort forklaring av figurene

Fig. 1 er en typisk tegning av resinpartikkelen oppnådd ifølge foreliggende oppfinnelse, og klassifisert i Type A. Fig. 2 er en typisk tegning av resinpartikkelen oppnådd ifølge foreliggende oppfinnelse, og klassifisert i Type B. Fig. 3 er en typisk tegning av resinpartikkelen oppnådd ifølge foreliggende oppfinnelse, og klassifisert i Type C. Fig. 4 er en elektronmikrograf av resinpartiklene oppnådd i Eks. 1. Fig. 5 er en elektronmikrograf av resinpartiklene oppnådd i Eks. 2. Fig. 6 er en elektronmikrograf av resinpartiklene oppnådd i Eks. 5. Fig. 7 er en elektronmikrograf av resinpartiklene oppnådd i Eks. 8. Fig. 8 er en elektronmikrograf av resinpartiklene oppnådd i Eks. 21. Fig. 9 er en elektronmikrograf av resinpartiklene oppnådd i Eks. 25. Fig. 10 er en elektronmikrograf av resinpartiklene oppnådd i Eks. 26. Fig. 11 er en elektronmikrograf av resinpartiklene oppnådd i Eks. 27.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Resinpartiklene ifølge foreliggende oppfinnelse er hver dannet av to konvekst kurvede overflater eller én konvekst kurvet overflate og én plan overflate som har en grenselinje mellom disse overflater.

Den kurvede overflate og plane overflate betyr normalt den uniforme overflate uten brudd, kavitet eller lignende. Imidlertid kan det være en del med mangel på uniformitet så som et lite brudd, kavitet eller lignende på overflaten så lenge effekten av foreliggende oppfinnelse kan gjenkjennes.

Grenselinjen betyr den som kan gjenkjennes når en resinpartikkel observeres med en elektronmikrograf eller lignende, og bredden på grenselinjen er normalt ca. 1/10 eller mindre av maksimumshøyde til partikkelen. Således inkluderer grenselinjen den som er delvis eller fullstendig avrundet og som ikke klart kan gjenkjennes, og den som er ikke-konsekutiv som et hele med et delvis brudd så lenge effekten av foreliggende oppfinnelse kan oppnås.

Når grenselinjen mellom de to overflater som danner resinpartikkelen ifølge foreliggende oppfinnelse plasseres i horisontal retning, blir planfiguren av partikkelen en rund eller tilnærmet rund form.

Spesielt klassifiseres generelt formene til resinpartiklene ifølge foreliggende oppfinnelse i de tre følg-ende typer i samsvar med formene til de to overflater lokalisert på begge sider av grenselinjen.

Det vil si, når grenselinjen er plassert i horisontal retning og en resinpartikkel ses på fra en side, klassifiseres resinpartiklene ifølge foreliggende oppfinnelse i de følgende tre typer, nemlig en type hvor den konvekst kurvede overflate kommer til syne oppover for grenselinjen og en annen konvekst kurvet overflate kommer til syne nedover fra grenselinjen (heretter angitt som «Type A»: se Fig. 1); en type hvor én plan overflate overlapper med grenselinjen og én konvekst kurvet overflate kommer til syne oppover eller nedover for grenselinjen (heretter benevnt som «Type B»: se Fig. 2); og en type utenfor omfanget av oppfinnelsen hvor både én konvekst kurvet overflate og én konkavt kurvet overflate kommer til syne på samme side av grenselinjen, f.eks. nedover for grenselinjen (heretter referert til som «Type C»: se Fig. 3) .

Mer spesielt tilfredsstiller foretrukne resinpartikler ifølge foreliggende oppfinnelse de følgende nummeriske forhold:

hvor D er en partikkeldiameter i horisontal retning og d er maksimumshøyden i langsgående retning når grenselinjen er plassert i horisontal retning.

Videre, ut fra det synspunkt med utmerkede slippegenskaper, lysspredningsegenskaper, lyskondenseringsegen-skaper, etc, tilfredsstiller foretrukne resinpartikler ifølge foreliggende oppfinnelse de følgende nummeriske forhold: og mer foretrukket tilfredsstiller partiklene den følgende nummeriske ligning:

Videre, ut fra synspunktet med utmerket adherabilitet og klebende egenskaper, tilfredsstiller foretrukne resinpartikler ifølge foreliggende oppfinnelse følgende nummeriske forhold: og mer foretrukne resinpartiklene tilfredsstiller det følgende nummeriske forhold:

Det er mulig å enkelt kontrollere egenskapene til resinpartiklene ifølge foreliggende oppfinnelse, slik at resinpartiklene har egenskaper til sfæriske resinpartikler eller egenskaper til platelignende resinpartikler ved å kontrollere avstandene a og b, hvor a og b er de lengste avstander fra grenselinjen til hver overflate i siderisset når grenselinjen er plassert i horisontal retning, gitt at 0 < a ^ b i Type A, a=0oga<bi Type B, og 0 < a < b i Type C.

Særlig fra synspunktet med utmerkede adherabilitet og klebende egenskaper, tilfredsstiller foretrukne resinpartikler ifølge foreliggende oppfinnelse forholdet:

Mer foretrukne resinpartikler tilfredsstiller forholdet: og de mest foretrukne resinpartikler tilfredsstiller forholdet: Fra synspunktet med utmerkede slippegenskaper, tilfredsstiller foretrukne resinpartikler ifølge foreliggende oppfinnelse forholdet:

mer foretrukne resinpartikler tilfredsstiller forholdet: og de mest foretrukne resinpartikler tilfredsstiller forholdet:

Resinpartiklene av Type A og Type B tilfredsstiller forholdende over og har balanserte egenskaper mellom de sfæriske partikler og de platelignende partikler.

Mer spesielt, for å oppnå en adherabilitet og klebende egenskaper i tillegg til egenskapene til de sfæriske partikler, tilfredsstiller mer foretrukne resinpartikler ifølge foreliggende oppfinnelse de følgende forhold:

For de ovenfor angitte formål, tilfredsstiller ytterligere foretrukne resinpartikler de følgende forhold:

Videre tilfredsstiller de mest foretrukne partikler forholdene:

Foretrukne resinpartikler ifølge foreliggende oppfinnelse som har karakteristika til sfæriske partikler, mer utmerkede optiske egenskaper, egnet adherabilitet og klebende egenskaper så vel som større spesifikt overflateareal dannes med to konvekst kurvede overflater og tilfredsstiller de følgende forhold:

For formålene over tilfredsstiller ytterligere mer foretrukne resinpartikler de følgende forhold:

Resinpartikler som ikke tilfredsstiller noen av forholdene (I) og (II), (III) og (IV) eller (III) og (IV) eller (V) og (VI) er ikke foretrukne, fordi slike partikler viser egenskaper lignende dem til enten sfæriske partikler eller platelignende partikler og formålet med foreliggende oppfinnelse kan ikke oppnås med slike partikler.

Resinpartikler som ikke har noe tomrom (void) i hver partikkel er foretrukne ut fra synspunktet med optiske egenskaper som lysspredningsegenskaper, lyskondenserende egenskaper, etc. frembrakt av formen til resinpartiklene ifølge foreliggende oppfinnelse.

Hver verdi av D, a, b og d ble bestemt ved observering gjennom elektronmikroskop eller optisk mikroskop eller ved en tilsvarende metode, eller ved å måle eller beregne ved hjelp av trykket bildeanalyse, og deres gjennomsnitts-verdier betyr gjennomsnittsantallverdier.

Foretrukne eksempler på resiner som utgjør resinpartiklene ifølge foreliggende oppfinnelse er termosettende resiner, så som fenolresin, furanresin, xylen-formaldehydresin, keton-formaldehydresin, urearesin, melaminresin, anilin-resin, alkydresin, umettet polyesterresin, epoksyresin, etc; termoplastiske resiner så som polyetylen, polypropylen, styrentyperesin, vinylestertyperesin, akryltyperesin, metakryltyperesin, polyvinylklorid, polyvinyliden-klorid, fluorresin, polyvinyleter, polyvinylketon, polyeter, polykarbonat, termoplastisk polyester, polyamid, dientyperesin, polyuretantyperesin, aromatisk polyamid, polyfenylen, polyxylen, polyfenylenoksid, polysulfon, silikonresin, etc; naturlige resiner så som naturlig gummiresin, cellulosetyperesin, proteintyperesin, etc, og lignende.

Blant disse resiner er akryltyperesin, metakryltyperesin, styrentyperesin, vinylestertyperesin og kopolymerer derav foretrukne.

Resinpartiklene ifølge foreliggende oppfinnelse kan oppnås f.eks. ved suspensjonspolymerisering, spesielt ved å blande 100 vektdeler av en polymeriserbar vinylmonomer (heretter benevnt som en «vinylmonomer») og en hydrofob flytende forbindelse som har viskositet på 10-1.000.000 cSt ved 2 5 °C og som ikke ko-polymeriserer med vinylmonomeren (heretter benevnt som «flytende forbindelse»), og deretter underkaste blandingen for suspensjonspolymerisering .

I samsvar med metoden er spesifikke fremstillingsapparater ikke nødvendig, og partiklene av vidt forskjellige typer resiner kan enkelt fremstilles med lave kostnader, og videre kan formene til partiklene enkelt kontrolleres. Vinylmonomeren anvendt i fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan være én som kan løses i den flytende forbindelsen angitt nedenfor, men som ikke reagerer med den flytende forbindelsen i polymeriseringsreaksjonen eller kryssbindingsreaksjonen. Eksempler på slike vinylmonomerer kan være f.eks. styrentypemonomerer, så som styren, pmetylstyren, p-tert-butylstyren, etc; akrylsyreestermonomerer, så som metylakrylat, etylakrylat, propylakrylat, butylakrylat, 2-etylheksylakrylat, laurylakrylat, etc.; metakrylsyreestermonomerer så som metylmetakrylat, etylmetakrylat, propylmetakrylat, butylmetakrylat, isobutylmetakrylat, tert-butylmetakrylat, benzylmetakrylat, fenylmetakrylat, iso-bornylmetakrylat, cykloheksylmetakrylat, glysidylmetakrylat, hydrofurfuryl-metakrylat, 1aurylmetakrylat, etc.; monofunksjonelle hydrofobe vinylmonomerer som har en vinylgruppe i et molekyl så som alkylvinyletermonomerer (f.eks. polyetylenglykolmono(met)akrylat, metylvinyleter, etc, vinylestermonomerer (f.eks. vinylacetat, vinylbutyrat, vinylpivalat, vinylbenzoat, vinylneodekanoat, etc), N-alkylsubstituerte akrylamidmonomerer (f.eks. N-metyl-akrylamid, N-etylakrylamid, etc), nitrilmonomerer så som akrylonitril, (met)akrylonitril etc), eller disse monomerer substituert med halogen (f.eks. fluor, brom, klor) eller lignende. Vinylmonomeren kan velges fra de ovenfor angitte i samsvar med formålet, og kan anvendes alene eller i kombinasjon med to eller flere typer monomerer.

Den flytende forbindelse anvendt i fremgangsmåten ifølge

foreliggende oppfinnelse kan være én som har viskositet på 10-1.000.000 cSt ved 25 °C og som ikke ko-polymeriserer med en vinylmonomer, blant hvilke fortrinnsvis én som ikke har kryssbindingsreaktivitet med en funksjonell gruppe som forekommer i vinylmonomeren, og som ytterligere foretrukket er én som ikke forringes av vann.

Eksempler på slike flytende forbindelser kan være polysiloksan så som dimetylpolysiloksan, metylhydrogenpolysiloksan, metylfenylpolysiloksan, etc.; hydrokarbon så som flytende parafin, polybuten, polyisobutylen, etc., eller lignende. Spesielt kan det benyttes hydrokarboner så som parafinhydrokarboner, olefinhydrokarboner, alicykliske hydrokarboner, etc., flytende polymerer av hydrokarboner så som flytende polypropylen, flytende polybuten, flytende polyisobutylen, etc, eller flytende polysiloksaner som har siloksanbinding. Bland de ovenfor angitte er foretrukne eksempler normal parafin, iso-parafin, monocyklisk cykloparafin, dicyklisk cykloparafin, flytende polypropylen, flytende polybuten, flytende polyisobutylen som har viskositet på 50-100.000 cSt ved 25 °C og organo-polysiloksan som har viskositet på 20-1.000.000 cSt ved 25 °C. Blant de ovenfor er ytterligere foretrukne flytende parafin, hydrogenert polybuten, hydrogenert polyisobutylen som har viskositet på 50-100.000 cSt ved 25 °C, og dimetylpolysiloksan, difenylpolysiloksan, metylfenylpolysiloksan, metylhydrogenpolysiloksan som har viskositet på 20-1.000.000 cSt ved 25 °C. Disse flytende forbindelser kan anvendes alene eller i kombinasjon av to eller flere typer derav.

Resinpartiklene ifølge foreliggende oppfinnelse kan fremstilles ved å blande og løse 100 vektdeler av vinylmonomeren og 5-2 00 vektdeler av den flytende forbindelse, og deretter underkaste blandingen suspensjonspolymeri - seringsreaksjon.

I fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan en polymeriseringsinitiator anvendes i suspensjonspolymeriseringen. Som polymeriseringsinitiator kan et lipofilt peroksid eller en azotype initiator som vanligvis anvendes i suspensjonspolymeriseringen anvendes. Representativ forbindelse er peroksidtype polymeriseringsinitiator så som benzoylperoksid, lauroylperoksid, oktanoylperoksid, ortoklor-benzoylperoksid, ortometoksybenzoylperoksid, metyletyl-ketonperoksid, diisopropylperoksydikarbonte, kumenhydro-peroksid, cykloheksanonperoksid, tert-butylhydroperoksid, diisopropylbenzenhydroperoksid, etc, 2,2'-azobisiso-butyronitril, 2,2'-azobis(2,4-dimetyl-valeronitril), 2,2'-azobis(2,3-dimetylbutyronitril), 2,2'-azobis(2-metyl-butyronitril), 2,2'-azobis(2,3,3-trimetylbutyronitril), 2,2'-azobis(2 -isopropylbutyronitril), 1,1'-azobiz(cykloheksan-1-karbonitril), 2,2'-azobis(4-metoksy-2,4-dimetyl-valeronitril), 2-(karbamoylazo)isobutyronitril, 4,4'-azobis(4-cyanovaleriansyre), dimetyl-2,2'-azobisisobutyrat og lignende. Blant disse polymeriseringsinitiatorer er benzoylperoksid, lauroylperoksid, 2,2'-azobisisobutyro-nitril, 2,2'-azobis(2,4-dimetylvaleronitril) og lignende foretrukne, siden disse har halveringstider egnet for suspensjonspolymeriseringen ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Ca. 0,01-20 vektdeler, mer foretrukket 0,1-10 vektdeler av polymeriseringsinitiatoren tilsettes til 100 vektdeler av vinylmonomeren.

I suspensjonspolymeriseringen ifølge foreliggende oppfinnelse er det foretrukket for stabilisering av de suspenderte partikler å anvende 100-1000 vektdeler vann som et dispersjonsmedium til 100 vektdeler av en blanding av vinylmonomeren og den flytende forbindelse (heretter benevnt som «monomersammensetning»), og å tilsette en dispersjonsstabilisator til dispersjonsmediet.

Som dispersjonsstabilisatorer kan vannløselige organiske høymolekylære forbindelser og svakt vannløselige uorganiske forbindelser så som fosfat (f.eks. kalsium-fosfat, magnesiumfosfat, aluminiumfosfat, sinkfosfat, etc.), pyrofosfat (f.eks. kalsiumpyrofosfat, magnesiumpyrofosfat, aluminiumpyrofosfat, sinkpyrofosfat, etc.), kalsiumkarbonat, magnesiumkarbonat, kalsiumhydroksid, magnesiumhydroksid, aluminiumshydroksid, kalsium-metasilikat, kalsiumsulfat, bariumsulfat, kolloidal silika, og lignende eksemplifiseres. Blant de ovenfor anvendes kalsium-teriært fosfat, kolloidal silika og likeledes magnesiumpyrofosfat og kalsiumpyrofosfat oppnådd ved dobbel dekomponeringsmetode fortrinnsvis fra synspunktet at resinpartiklene ifølge oppfinnelsen kan fremstilles stabilt.

Disse dispersjonsstabilisatorene kan anvendes alene eller i kombinasjon av to eller flere typer derav. Mengden av dispersjonsstabilisatoren er normalt ca. 0,5-20 vektdeler pr. 100 vektdeler av monomersammensetningen. Imidlertid kan typen og mengden av stabilisatoren eventuelt velges ved å ta hensyn til partikkeldiameteren til de oppnådde resinpartikler og dispersjonsstabiliteten under polymeriseringen.

I foreliggende oppfinnelse kan en surfaktant så som en anionisk surfaktant, kationisk surfaktant, amfoionisk surfaktant eller ikke-ionisk surfaktant anvendes i tillegg til de ovennevnte dispersjonsstabilisatorer.

Som anionisk surfaktant kan fettsyreoljer så som natriumoleat, lakseroljekalium, etc, alkylsvovelsyre-estersalt så som natriumlaurylsulfat, ammoniumlauryl-sulfat, etc, alkylbenzensulfonat så som natriumdodekyl-benzensulfonat, etc, alkylnaftalensulfonat, alkansul-fonat, dialkylsulfosuccinat, alkylfosforsyreestersalt, naftalensulfonsyre-formalinkondensert produkt, polyoksyetylenalkylfenyletersvovelsyreestersalt, poly-oksyetylenalkylsvovelsyreestersalt, og lignende eksemplifiseres.

Som kationisk surfaktant kan alkylaminsalt så som laurylaminacetat, stearylaminacetat, etc., kvaternært ammoniumsalt så som lauryltrimetylammoniumklorid, etc, eksemplifiseres.

Som amfoionisk surfaktant kan lauryldimetylaminoksid og lignende eksemplifiseres.

Som den ikke-ioniske surfaktant kan polyoksyetylen-alkyleter, polyoksyetylenalkylfenyleter, polyoksyetylen-fettsyreester, sorbitanfettsyreester, polyoksysorbitan-fettsyreester, oksyetylen-oksypropylen-blokkpolymer og lignende eksemplifiseres.

Disse surfaktanter kan anvendes alene eller i kombinasjon av to eller flere typer derav. Mengden av surfaktanten er normalt ca. 0,001-0,2 vektdeler pr. 100 vektdeler vann. Imidlertid kan typen og mengden av surfaktant eventuelt velges ved å ta hensyn til partikkeldiameteren til de oppnådde resinpartikler og dispersjonsstabiliteten under polymeriseringen.

Suspensjonspolymeriseringen ifølge oppfinnelsen utfører etter dispergering av væskedråper av monomersammensetningen i et dispersjonsmedium ved å tilsette monomersammensetningen direkte inn i dispersjonsmediet og deretter omrøre blandingen ved hjelp av propeller, vanlig homomikser som er en dispergeringsmaskin som benytter høy skjærkraft generert med rotor og stator eller ultrasonisk dispergeringsmaskin.

For å oppnå jevne partikkeldiameter hos de oppnådde resinpartikler er det foretrukket å anvende en høytrykks dispergeringsmaskin så som mikrofluidizer, nanomizer, etc, hvor høy kollisjonskraft blant væskedråpene eller mot karveggen benyttes, eller å introdusere vinylmonomeren i dispersjonsmediet under trykk gjennom en porøs film av MPG (mikroporøst glass).

Deretter utføres suspensjonspolymeriseringen ved oppvarming av dispersjonsmediet hvor monomersammensetningen dispergeres som sfæriske væskedråper.

Under polymeriseringen er det foretrukket å omrøre mediet langsomt slik at flotering av monomerdråpene og presipitasjon av de produserte resinpartikler hindres.

Reaksjonstemperaturen i suspensjonspolymeriseringen er fortrinnsvis 30-100 °C, mer foretrukket 40-80 °C. Reaksjonstiden er vanligvis ca 0,1-10 timer.

Etter fullføring av polymeriseringsreaksjonen dekomponeres dispersjonsstabilisatoren av saltsyre eller lignende, hvis nødvendig, og deretter separeres resinpartiklene fra dispersjonsmediet ved hjelp av sugfiltrering, sentrifugering, sentrifugalfiltrering eller lignende. Den oppnådde kake av resinpartiklene som inneholder vann vaskes videre med vann, og tørkes deretter for å gi de oppfinneriske resinpartikler.

I det tilfellet hvor de oppnådde resinpartikler inneholder den flytende forbindelse er det foretrukket å fjerne den flytende forbindelse fra partiklene.

I praksis kan den flytende forbindelse fjernes ved å destillere den oppnådde blanding eller ved vasking av blandingen med et løsemiddel hvor den flytende forbindelse løses, men hvor resinpartiklene ikke løses.

Når den flytende forbindelse er flytende parafin som kan fjernes ved destillering, fjernes den flytende forbindelse fortrinnsvis ved å underkaste slurryen etter polymerisering destillering under oppvarming, destillering under redusert trykk eller dampdestillering, eller ved å dispergere resinpartiklene, som er separert fra dispersjonsmediet, i vann, og deretter underkaste den resulterende dispersjon destillasjon.

Når den flytende forbindelse er polysiloksan eller polybuten som ikke enkelt kan fjernes ved destillasjon, fjernes nevnte flytende forbindelse fortrinnsvis ved vasking med et egnet løsemiddel. Generelt anvendes lavere alkohol så som metanol, etanol, isopropanol, isobutanol, etc, lavere hydrokarbon så som pentan, heksan, heptan, oktan, cykloheksan, etc, eter så som dietyleter, dibutyleter, etc, eller lignende som et vaskeløsemiddel, selv om det avhenger av typen flytende forbindelse og typen resinpartikler.

Rensede resinpartikler kan oppnås ved å repetere den ovennevnte operasjon, dersom nødvendig.

Siden det ikke benyttes noe kryssbindingsmiddel i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er de resulterende resinpartikler ikke kryssbundet. Imidlertid kan kryssbundne partikler oppnås ved å anvende kryssbindingsoperasjon på resinpartiklene etter polymerisering eller etter tørking.

Når resinpartiklene oppnås ved ko-polymerisering av glysidylmetakrylat eller lignende, som er en monomer med en glysidylgruppe, som en vinylmonomer, kan f. eks. kryssbinding utføres ved å behandle de resulterende resinpartikler med et diamin så som etylendiamin, fenyldiamin eller lignende i et organisk løsemiddel. Generelt er diameteren til resinpartikkelen 0,1-500 \ ixa, fortrinnsvis 0,2-200 \ im, selv om diameteren til resinpartiklene eventuelt kan kontrolleres ved blandebetingelsene av vinylmonomeren og vann, mengden av dispersjonsstabilisator, etc, omrøringsbetingelser eller lignende.

Formen på de resulterende resinpartikler påvirkes av typen og forholdet av vinylmonomeren og den flytende forbindelse, hastigheten til polymeriseringsreaksjonen og diameteren på resinpartiklene. Spesielt påvirkes verdien av d/D bemerkelsesverdig av forholdet av den flytende forbindelse.

F.eks. er resinpartikler som tilfredsstiller forholdet:

tilbøyelig til å oppnås når suspensjonspolymeriseringen utføres ved blanding av 5-40 vektdeler, fortrinnsvis 10-35 vektdeler av den flytende forbindelse med 100 vektdeler av vinylmonomeren.

Resinpartikler som tilfredsstiller forholdet:

er tilbøyelig til å bli oppnådd når suspensjonspolymeriseringen utføres ved blanding av 50-2 00 vektdeler, fortrinnsvis 55-180 vektdeler av den flytende forbindelse med 100 vektdeler av vinylmonomeren.

Videre er resinpartikler av Type C, som er utenfor omfanget av oppfinnelsen, tilbøyelig til å bli oppnådd når en vinylmonomer med en lav spesifikk gravitet så som styren, vinylpivalat eller lignende anvendes, hvor den spesifikke gravitet av polymeren blir 1,1 eller lavere, og dimetylpolysiloksan eller flytende parafin anvendes som en flytende forbindelse, og 5-20 vektdeler av den siste anvendes til 100 vektdeler av den første.

Videre er resinpartikler av Type A tilbøyelige til å bli oppnådd når den ovennevnte flytende forbindelse anvendes i en mengde på mer enn 20 vektdeler til 100 vektdeler av vinylmonomeren.

Videre kan resinpartikler av Type B oppnås når en metakrylatmonomer anvendes som en vinylmonomer, hvor den spesifikke gravitet til polymeren blir høyere enn 1,1, og 5-13 vektdeler av en flytende forbindelse anvendes til 100 vektdeler av vinylmonomeren.

Ytterligere er resinpartiklene av Type A tilbøyelige til å bli oppnådd når en flytende forbindelse anvendes i en mengde på 13 vektdeler eller mer til 100 vektdeler av vinylmonomeren som angitt over.

En annen fremgangsmåte ifølge foreliggende oppfinnelse kan utføres ved suspensjonspolymerisering i fravær av kryss-bindingsmidlet, hvor 41-2000 vektdeler av en hydrofob fluorert flytende forbindelse som har viskositet i området 0,1 til mindre enn 9 cSt, og som ikke ko-polymeriserer med en vinylmonomer (heretter angitt som «fluorert flytende forbindelse») blandes med 10 0 vektdeler av vinylmonomeren.

Vinylmonomeren kan være den som homogent løser den fluorerte flytende forbindelse som angitt nedenfor, men ikke har polymeriseringsreaktivitet eller kryssbindingsreaktivitet med nevnte flytende forbindelse. Eksempler på slike vinylmonomerer kan være de som er angitt ovenfor. Den fluorerte flytende forbindelse anvendt i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har ikke ko-polymeriseringsevne med vinylmonomeren og har viskositet i området fra 0,1 til mindre enn 9 cSt. Foretrukket fluorert flytende forbindelse er den som ikke reagerer med funksjonell(e) gruppe(r) som eksisterer i vinylmonomeren for å danne en kryssbinding under suspensjonspolymerisering, som ikke reagerer med vann som et medium for suspensjons-polymeringsreaksjonen, og som ikke løses i vann og som ikke forstyrres av vann.

Eksempler på slike fluorerte flytende forbindelser kan være organiske forbindelser så som flytende hydrokarboner, halogenerte hydrokarboner, nitrohydrokarboner, aminer, alkoholer, etere, ketoner, estere, syrer og lignende, hvor en del eller alle hydrogenatomene substituert med fluoratomer.

Blant disse organiske forbindelser er fluorerte forbindelser med et kokepunkt på 25-200 °C, spesielt 50-150 °C under 1 atmosfærisk trykk foretrukne, fordi resinpartiklene kan produseres uten anvendelse av et høytrykks polymeriseringsapparat eller lignende, og den fluorerte flytende forbindelse enkelt kan fjernes etter polymeriseringsreaksjonen, og følgelig kan resten av den fluorerte flytende forbindelse i de resulterende resinpartikler kontrolleres i et svært lavt nivå.

Videre er, blant de fluorerte flytende forbindelser mettede hydrokarboner og etere hvor en del eller alle hydrogenatomene er substituert med fluoratom(er) mest foretrukket, fordi resinpartiklene med en ønsket form enkelt kan oppnås ved hensyn til et bredt spekter av resintyper. Forholdet av fluor inneholdt i slike fluorerte flytende forbindelser er ca. 30-90 vekt%, og fortrinnsvis 40-80 vekt%.

Typen av slike fluorerte flytende forbindelser er ikke begrenset, og perfluorpentan, perfluorheksan, perfluor-heptan, perfluoroktan, heptafluorcyklopentan, metyl-perfluorbutyleter, etylperfluorbutyleter, propylperfluor-butyleter, butylperfluorbutyleter, og lignende kan eksemplifiseres .

Disse fluorerte flytende forbindelser er foretrukne fordi de har lav viskositet og likeledes utmerket operabilitet og løselighet i vinylmonomeren, og også vasking av apparatet etter polymeriseringsreaksjonen kan enkelt utføres.

Den fluorerte forbindelse kan anvendes med et normalt organisk løsemiddel som ikke løses i vann og som ikke er reaktivt med vinylmonomeren og den fluorerte flytende forbindelse, f.eks. hydrokarbonløsemidler så som pentan, heksan, heptan, etc, eller eterløsemidler så som dietyleter, metyletyleter, dibutyleter, etc.

Vandig suspensjonspolymerisering kan i en annen fremgangsmåte av oppfinnelsen utføres på samme måte som over og den samme dispersjonsstabilisatoren som over kan anvendes.

Reaksjonstiden er normalt 0,1-20 timer. I tilfellet hvor kokepunktet til den fluorerte flytende forbindelse eller vinylmonomeren er nær polymeriseringstemperaturen eller

lavere enn polymeriseringstemperaturen, er det foretrukket å utføre polymeriseringen i et lukket apparat eller under trykk ved anvendelse av et trykkresistent polymeriseringsapparat for å unngå avdamping eller vaporisering av den fluorerte flytende forbindelse og/eller vinylmonomeren.

Trinnet for å oppnå resinpartiklene etter polymeri-seringsreaks j onen utføres som angitt ovenfor.

Den fluorerte flytende forbindelse som er igjen i resinpartiklene kan enkelt separeres og fjernes fra resinpartiklene ved en enkel operasjon så som f.eks. destillering under normale trykk, destillering under redusert trykk, dampdestillering eller behandling med gassbobling, behandling under redusert trykk eller behandling under oppvarming. Spesielt kan den fluorerte flytende forbindelse enkelt fjernes ved en fremgangsmåte hvor forbindelsen destilleres direkte under normale trykk eller redusert trykk fra slurryen etter polymerisering, eller ved en fremgangsmåte hvor forbindelsen destilleres med damp, eller ved en fremgangsmåte hvor resinpartiklene separeres fra dispersjonsmediet og tørkes under normale trykk eller redusert trykk.

Formen til resinpartiklene oppnådd ved en annen fremgangsmåte av oppfinnelsen varierer avhengig av typen og forholdet av vinylmonomeren og den fluorerte flytende forbindelse, av hastigheten til polymeriseringsreaksjonen og av diameteren av resinpartiklene. Spesielt påvirkes verdien d/D av forholdet av den fluorerte forbindelse, og jo høyere forhold av fluorinert flytende forbindelse som anvendes, desto mindre verdi av d/D er resultatet.

F.eks. er resinpartikler som tilfredsstiller forholdet:

tilbøyelige til å oppnås når 41-220 vektdeler, fortrinnsvis 5-200 vektdeler av en fluorinert flytende forbindelse anvendes til 100 vektdeler av en vinylmonomer.

Resinpartikler som tilfredsstiller forholdet:

er tilbøyelige til å oppnås når 250-2000 vektdeler, fortrinnsvis 300-1800 vektdeler av en fluorinert flytende forbindelse anvendes til 100 vektdeler av en vinylmonomer.

Diameteren D til resinpartiklene kan eventuelt reguleres ved å kontrollere blandebetingelsene av monomersammensetningen og det vandige medium, forholdet av dis-pers jonsstabilisator, f.eks., omrøringsbetingelser, dispersjonsbetingelser og lignende.

Diameteren D til resinpartiklene velges eventuelt i overensstemmelse med deres anvendelse, og nevnte diameter kan reguleres i et områd fra 0,1-500 |jm i samsvar med en annen fremgangsmåte ifølge foreliggende oppfinnelse.

Siden hver av resinpartiklene ifølge foreliggende oppfinnelse har sfærisk overflate ved minst én side av grenselinjen, har resinpartiklene karakteristika til sfæriske partikler, f.eks. optiske karakteristika så som utmerkede lysspredningsegenskaper, lyskondenserende egenskaper, etc, friksjonskarakteristika så som slippegenskaper, mens de normale dise-formede partikler, flate partikler, plateformede partikler, trebolleformede partikler uten grenselinje og partikler som har en hesteskoform i én seksjon ikke oppviser slike karakteristika.

Videre, siden hver av resinpartiklene ifølge foreliggende oppfinnelse dannes med to overflater, har de stort spesifikt overflateareal, og følgelig økes partiklenes overflatereaktivitet og evne til å bære funksjonell substans, etc. Og, siden hver partikkel ikke er sfærisk, har ikke resinpartiklene ifølge oppfinnelsen kun spesifikke optiske karakteristika som ikke kan forventes for de kjente sfæriske partikler, men også kjemiske karakteristika som skyldes overflatemodifisering og fysikalske karakteristika så som flytegenskaper, etc. forbedres for resinpartiklene ifølge forbindelsen.

Videre, siden hver av resinpartiklene ifølge oppfinnelsen har en grenselinje, er antallet partikler pr. vektenhet høyt sammenlignet med ikke-sfæriske resinpartikler som ikke har noen grenselinje, f.eks. hemisfæriske, rugbybal1formede, trebolleformede og " go stone"-formede partikler som har blitt rapportert.

Derfor foreviser resinpartiklene ifølge foreliggende oppfinnelse tilstrekkelig effekt med en liten mengde av kombinasjon når partiklene anvendes i et produkt for ekstern bruk.

Spesielt foreviser resinpartiklene av Type A mer utmerkede optiske egenskaper enn " go stone"-formede partikler, som hver ligner partiklene av Type A, men som ikke har grenselinj e.

Resinpartiklene av Type B foreviser mer utmerket adherabilitet enn hemisfæriske partikler, som hver ligner partikler av Type B, men som ikke har grenselinje.

Videre har resinpartiklene av Type C, som er utenfor omfanget av oppfinnelsen, større spesifikt overflateareal og foreviser mer utmerket evne til å bære funksjonell substans og mer utmerkede optiske karakteristika enn trebolleformede partikler, som hver ligner partikler av Type C, men som ikke har grenselinje.

Som angitt ovenfor kan resinpartiklene ifølge foreliggende oppfinnelse hensiktsmessig anvendes innen feltet for elektronisk industri, adhesiv, medisinsk behandling, kosmetikk og andre generelle industrier.

Beste utførelsesform av oppfinnelsen

Eksempel

Den foreliggende oppfinnelse forklares med eksempler i det følgende, men omfanget av oppfinnelsen er definert ved de vedlagte krav og er ikke begrenset av disse eksempler.

Eksempel 1

Et dispersjonsmedium som består av magnesiumpyrofosfat (20 g) produsert ved dobbel dekomponering og vann (200 g) ble introdusert i separerbar kolbe (500 ml), og natriumlaurylsulfat (0,25 g) ble løst i mediet. På den andre side ble en monomersammensetning oppnådd ved å homogent blande metylmetakrylat (MMA) (90 g), dimetylpolysiloksan (viskositet 1000 cSt ved 25 °C) (10 g) og 2,2'-azobis(2,4-dimetylvaleronitril) (0,3 g) og satt til dispersjonsmediet over. Blandingen ble finfordelt ved å blande med homomikser (ULTRA TURRAX T-25, tilgjengelig fra IKA) ved 10.000 rpm i ca. 10 sek.

Et agiteringselement, et termometer og en kjøler ble installert i en kolbe, og kolben ble plassert i et vannbad ved 60 °C. Luften i kolben ble tilstrekkelig erstattet med nitrogengass, og polymeriseringsreaksjonen ble utført under oppvarming med omrøring ved 2 00 rpm i 10 timer.

Etter bekreftelse av fullførelse av polymeriseringsreaksjonen, ble reaksjonsblandingen avkjølt, og disper-sjonsmidlet ble dekomponert ved tilsetning av saltsyre til løsningen inntil pH ble ca. 2. De fremstilte partiklene ble samlet ved sugfiltrering ved anvendelse av en Buchner-trakt utstyrt med et papirfilter, og partiklene ble vasket med deionisert vann (1,2 1) for å fjerne dispersjons-midlet.

Kaken etter sugfiltrering ble tørket og dispergert i cykloheksan. Sugfiltrering ble repetert flere ganger for å gi de oppnådde resinpartikler. Formen til de oppnådde partikler ble observert med et elektronmikroskop og foto-grafert .

Som vist i elektronmikrograf (Fig. 4) har hver resinpartikkel en form klassifisert som Type B hvor én overflate er flat. 50 partikler ble valgfritt valgt fra dem på fotografiet, og hver partikkels diameteren ble målt, og gjennomsnittet av partikkeldiameterne ble beregnet. Videre ble 20 partikler tilhørende et område på hver 3 0 % over og under partikkeldiameteren valgt, og diameteren D til hver partikkel, maksimumshøyden d til hver partikkel, maksimumsavstanden fra grenselinjen til hver overflate a og b ble målt. Gjennomsnittsverdiene d/D og a/b ble beregnet, og de følgende resultater ble oppnådd.

D = 6,2 |im

d/D =0,54

a/b = 0

Eksempel 2

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 1 med unntak av at dimetylpolysiloksan ble erstattet med dimetylpolysiloksan med en viskositet på 10 cSt ved 25 °C. Som vist i elektronmikrografen (Fig. 5) ble hver av resinpartiklene dannet med to konvekst kurvede overflater, og har en form klassifisert som Type A. Verdiene av deres D, d/D og a/b var som følger.

D = 5,5 [im

d/D =0,77

a/b = 0,19

Eksempel 3

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 1 med unntak av at dimetylpolysiloksan ble erstattet med flytende parafin som har en viskositet på 130 cSt ved 2 5 °C. Hver av resinpartiklene ble dannet med to konvekst kurvede overflater, og hadde en form klassifisert som Type A. Verdiene for deres D, d/D og a/b var som følger.

D= 5,9 Jim

d/D= 0,60

a/b= 0,28

Eksempel 4

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 1 med unntak av at dimetylpolysiloksan ble erstattet med hydrogenert polybuten med viskositet på 1000 cSt ved 25 °C. Hver av resinpartiklene ble dannet med to konvekst kurvede overflater og hadde en form klassifisert som Type A. Verdiene av deres D, d/D og a/b var som følger.

D= 7,4 (im

d/D= 0,67

a/b= 0,13

Eksempel 5 (Eksempel utenfor rammen av kravene) Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 1 med unntak av at MMA ble erstattet med styren (80 g), mengden av 2,2'-azobis(2,4-dimetylvaleronitril) ble forandret til 2,0 g, og mengden dimetylpolysiloksan ble forandret til 20 g.

Som vist i elektronmikrograf (Fig. 6), ble hver av resinpartiklene dannet med en konvekst kurvet overflate og en konkavt kurvet overflate, og hadde en form klassifisert som Type C. Verdiene av deres D, d/D og a/b var som følger.

D= 11,8 jim

d/D =0,66

a/b =0,13

Eksempel 6 (Eksempel utenfor rammen av kravene) Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som eksempel 5 med unntak av at styren ble erstattet med vinylpivalat, at mengden av 2,2'-azobis(2,4-dimetylvaleronitril) ble forandret til 0,3 g.

Hver av resinpartiklene ble dannet med en konvekst kurvet overflate og en konkavt kurvet overflate, og har en form klassifisert som Type C. Verdiene av deres D, d/D og a/b var som følger.

D= 8,5 Jim

d/D = 0,46

a/b =0,15

Eksempel 7

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 1 med unntak av at dispersjonsmediet (200 g), hvor magnesiumpyrofosfat var dispergert, ble erstattet med en dispersjonsvæske bestående av 10 % dispersjonsvæske (100

g) og trikalsiumfosfat og deionisert vann (100 g), mengden MMA ble forandret til 80 g og mengden dimetylpolysiloksan

ble forandret til 20 g.

Hver av resinpartiklene ble dannet med to konvekst kurvede overflater og hadde en form klassifisert som Type A. Verdiene av deres D, d/D og a/b var som følger.

D = 7,1 (im

d/D =0,55

a/b =0,15

Eksempel 8

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 1 med unntak av at mengden MMA ble forandret til 80 g og mengden dimetylpolysiloksan ble forandret til 20 g.

Som vist elektronmikrografen (Fig. 7) ble hver av resinpartiklene dannet med to konvekst kurvede overflater og hadde en form klassifisert som Type A. Verdiene av D, d/D og a/b var som følger.

D = 4,5 (im

d/D =0,52

a/b =0,72

Eksempel 9

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 8 med unntak av at viskositeten til dimetylpolysiloksan ble forandret til 100 cSt ved 25 °C.

Hver av resinpartiklene hadde en form klassifisert som Type A, og deres verdier av D, d/D og a/b var som følger.

D = 4,8 (im

d/D =0,58

a/b =0,75

Eksempel 10

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 8 med unntak av at dimetylpolysiloksan ble erstattet med metylfenylpolysiloksan som har viskositet på 100 cSt ved 25 °C.

D = 6,5 (im

d/D =0,53

a/b =0,88

Eksempel 11

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 8 med unntak av at dimetylpolysiloksan ble erstattet med metylhydrogenpolysiloksan med viskositet på 2 0 cSt ved 2 5

D = 4 , 5 (im

d/D =0,53

a/b =0,55

Eksempel 12

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 8 med unntak av at viskositeten til dimetylpolysiloksan ble forandret til 1.000.000 cSt ved 25 °C.

D = 5,0 (im

d/D = 0,40

a/b = 0,44

Eksempel 13

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 8 med unntak av at dimetylpolysiloksan ble erstattet med flytende parafin med en viskositet på 100 cSt ved 2 5 °C.

D = 7,3 (im

d/D =0,65

a/b = 0,67

Eksempel 14

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 8 med unntak av at dimetylpolysiloksan ble erstattet med hydrogenert polybutylen med en viskositet på 1000 est ved 25 °C.

D = 11,3 (im

d/D =0,75

a/b =0,98

Eksempel 15

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 8 med unntak av at MMA ble erstattet med trifluoretylmetakrylat.

D = 10,1 (im

d/D =0,60

a/b =0,93

Eksempel 16

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 8 med unntak av at MMA ble erstattet med styren og mengden 2,2'-azobis(2,4-dimetylvaleronitril) ble endret til 2,0 g.

D = 5,5 (im

d/D =0,50

a/b =0,93

Eksempel 17

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 1 med unntak av at homomikser «ULTRA TARRAX T-2 5» tilgjengelig fra IKA ble erstattet med «TK homomikser» fremstilt av Tokoshu Kika Kogyo og at antall rotasjoner ble forandret til 500 rpm.

D = 105 (im

d/D = 0,46

a/b =0,80

Eksempel 18

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 8 med unntak av at antall rotasjoner ble forandret til 20.000 rpm.

D = 0,8 jim

d/D =0,63

a/b =0,72

Sammenlignende eksempel 1

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 1 med unntak av at dimetylpolysiloksan ble erstattet med dimetylpolysiloksan med viskositet på 0,65 cSt ved 25 °C. Resinpartiklene ble sfæriske partikler med gjennom-snittelig partikkeldiameter på 14,3 |im.

Sammenlignende eksempel 2

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 1 med unntak av at mengden MMA ble forandret til 99,5 g og mengden dimetylpolysiloksan ble forandret til 0,5 g. Resinpartiklene ble sfæriske partikler med gjennomsnittlig partikkeldiameter på 8,1 (im.

Sammenlignende eksempel 3

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 8 med unntak av at dimetylpolysiloksan ble erstattet med dimetylpolysiloksan med viskositet på 0,65 cSt ved 25 °C. Resinpartiklene ble sfæriske partikler med gjennomsnittlig partikkeldiameter av 5,5 Jim.

Sammenlignende eksempel 4

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 8 med unntak av at mengden MMA ble forandret til 30 g og dimetylpolysiloksan ble erstattet med flytende parafin (70

g) med viskositet på 130 cSt ved 25 °C. Resinpartiklene ble trebolleformede partikler med uklar grenselinje mellom de

to kurvede overflater og med gjennomsnittlig partikkeldiameter på 18,3 (im.

Sammenlignende eksempel 5

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 13 med unntak av at mengden MMA ble forandret til 72 og etylenglykoldimetakrylat (8 g) ble anvendt som et kryssbindingsmiddel. Resinpartiklene ble noe forvrengte sfæriske partikler med gjennomsnittlig partikkeldiameter på 6,8 (im.

Sammenlignende eksempel 6

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 1 med unntak av at mengden MMA ble forandret til 2 0 g og mengden dimetylpolysiloksan ble forandret til 80 g. Resinpartiklene ble forvrengte sfæriske partikler med gjennomsnittlig partikkeldiameter på 35 (im.

Eksempel 19

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 1 med unntak av at mengden magnesiumpyrofosfat ble forandret til 5 g, og mengden natriumlaurylsulfat ble forandret til 0,04 g.

Hver av resinpartiklene hadde en form klassifisert som Type B, og deres verdier av D, d/D og a/b var som følger.

D = 14,4 (im

d/D =0,62

a/b = 0

Eksempel 2 0

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 1 med unntak av at mengden MMA ble forandret til 50 g og mengden dimetylpolysiloksan ble forandret til 50 g.

Hver av resinpartiklene hadde en form klassifisert som Type A og deres verdier av D, d/D og a/b var som følger.

D = 1,2 jam

d/D =0,15

a/b = 0,65

Eksempel 21

Et dispersjonsmedium bestående av magnesiumpyrofosfat (5

g) produsert ved dobbelt dekomponering som en dispersjonsstabilisator og vann (200 g) ble introdusert i en

separerbar kolbe (500 ml), og natriumlaurylsulfat (0,04 g) som et overflateaktivt middel ble tilsatt og løst i mediet ved omrøring.

På den andre side ble en monomersammensetning fremstilt

ved å homogent blande styren (50 g), etylperfluorbutyleter (C4F9OC2H5, viskositet: 0,4 cST ved 25 °C, overflatespenning: 13,6 dyn/cm ved 25 °C, tetthet: 1,43 g/ml ved 25 °C, kokepunkt: 78 °C, fluorinnhold: 64,8 vekt%) (50 g) som en flytende forbindelse og 2,2'-azobis(2,4-dimetylvalero-nitril) som en polymeriseringsinitiator (4,0 g), og den resulterende monomersammensetning ble satt til dispersjonsmediet over. Blandingen ble finfordelt ved blanding med en homomikser (ULTRA TURRAX T-25, tilgjengelig fra IKA) ved 8000 rpm i ca. 10 sek. Et agiteringselement, et termometer og en reflukskjøler ble installert i en kolbe, og kolben ble plassert i et vannbad ved 60 °C.

Luften i kolben ble tilstrekkelig erstattet med nitrogengass, og polymeriseringsreaksjonen ble utført under oppvarming med omrøring ved 2 00 rpm i 2 0 timer.

Etter bekreftelse av fullføring av polymeriseringsreaksjonen ble reaksjonsblandingen avkjølt, og disper-sjonsmidlet ble dekomponert ved tilsetning av saltsyre til slurryen inntil pH var ca. 2. De fremstilte partikler ble samlet ved sugfiltrering ved anvendelse av en Buchner-trakt utstyrt med et papirfilter, og partiklene ble vasket med deionisert vann (1,2 1) for å fjerne dispersjons-midlet. Kaken etter vasking ble tørket i en ovn under normalt trykk ved 50 °C i 10 timer for å gi resinpartiklene ifølge oppfinnelsen. Den flytende forbindelse kunne enkelt fjernes ved tørkeoperasjonen over.

Verdiene av D, d/D og a/b til resinpartiklene ble beregnet, og de følgende resultater ble oppnådd.

D = 15,3 \ im

d/D =0,52

a/b = 0

De oppnådde resinpartikler ble klassifisert som Type B. Elektronmikrografen av resinpartiklene er vist i Fig. 8.

Eksempel 22

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 21 med unntak av at antall rotasjoner av homomikseren ble forandret til 25.000 rpm. Verdiene av D, d/D og a/b til disse resinpartikler ble beregnet, og følgende resultater ble oppnådd.

D = 3,3 \ m

d/D =0,55

a/b = 0

Resinpartiklene som ble oppnådd ovenfor ble klassifisert som Type B.

Eksempel 23

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksmpel 21 med unntak av at homomikseren ikke ble anvendt, og monomersammensetningen ble satt til dispersjonsmediet, og antall agiteringselementer i kolben ble forandret til 50 rpm. Verdiene av D, d/D og a/b til disse resinpartikler ble beregnet, og de følgende resultater ble oppnådd.

D = 420 Jim

d/D =0,51

a/b = 0

Resinpartiklene som ble oppnådd ovenfor ble klassifisert som Type B.

Eksempel 24

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 21 med unntak av at dispersjonsmediet ble erstattet med en blanding av vann (100 g) og 10 % dispersjonsvæske (100 g) av trikalsiumfosfat. Verdiene av D, d/D og a/b til disse resinpartikler ble beregnet, og de følgende resultater ble oppnådd.

D = 9,2 jim

d/D =0,57

a/b = 0

Resinpartiklene som ble oppnådd ovenfor ble klassifisert som Type B.

Eksempel 2 5

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 21 med unntak av at mengden styren ble forandret til 3 0 g og mengden etylperfluorbutyleter ble forandret til 70 g. Verdiene av D, d/D og a/b til disse resinpartikler ble beregnet, og de følgende resultater ble oppnådd.

D = 10,3 |im

d/D = 0,41

a/b =0,86

Resinpartiklene som ble oppnådd ovenfor ble klassifisert som Type A. Elektronmikrografen av disse resinpartikler er vist i Fig. 9.

Eksempel 2 6 (Eksempel utenfor rammen av kravene) Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 21 med unntak av at styren ble erstattet med trifluoretylmetakrylat, etylperfluorbutyleter ble erstattet med perfluoroktan (C8Fi8, viskositet: 0,7 cST ved 25 °C, overflatespenning: 15 dyn/cm ved 25 °C, tetthet: 1,76 g/ml ved 25 °C, kokepunkt: 102 °C, fluorinnhold 78 vekt%) og mengden av 2,2'-azobis(2,4-dimetylvaleronitril) ble forandret til 0,3 g. Verdiene av D, d/D og a/b til resinpartiklene ble beregnet, og de følgende resultater ble oppnådd.

D = 8,3 \ m

d/D =0,55

a/b =0,80

Resinpartiklene oppnådd i eksemplet over ble klassifisert som Type C. Elektronmikrografen av disse resinpartikler er vist i Fig. 10.

Eksempel 2 7

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 26 med unntak av at mengden trifluoretylmetakrylat ble forandret til 30 g, og mengden perfluoroktan ble forandret til 70 g. Verdiene av D, d/D og a/b til disse resinpartikler ble beregnet, og følgende resultater ble oppnådd.

D = 10,3 \ im

d/D =0,28

a/b =0,83

Resinpartiklene oppnådd over ble klassifisert som Type A. Elektronmikrografen av disse resinpartikler er vist i Fig. 11.

Eksempel 2 8

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 26, med unntak av at mengden trifluoretylmetakrylat ble forandret til 10 g, og mengder perfluoroktan ble forandret til 90 g. Verdiene av D, d/D og a/b til disse resinpartikler ble beregnet, og de følgende resultater ble oppnådd.

D = 2,5 \ m

d/D =0,18

a/b =0,75

Resinpartiklene oppnådd over ble klassifisert som Type A.

Sammenlignende eksempel 7

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 20 med unntak av at mengden styren ble forandret til 80 g, og mengden etylperfluorbutyleter ble forandret til 20 g. Resinpartiklene hadde gjennomsnittlig partikkeldiameter på 22,5 (J,m, og hadde flere kaviteter.

Sammenlignende eksempel 8

Resinpartikler ble oppnådd på samme måte som i eksempel 19 med unntak av at etylperfluorbutyleter ble erstattet med n-heksan med viskositet på 0,65 cSt ved 25 °C. Resinpartiklene var porøse partikler med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på 2 8,1 (im.

Sammenlignende eksempel 9

Fremgangsmåten i eksempel 2 6 ble repetert med unntak av at mengden trifluoretylmetakrylat ble forandret til 3 g, og mengden perfluoroktan ble forandret til 97 g, men det ble ikke oppnådd noen resinpartikler.

Effekt av oppfinnelsen

I samsvar med foreliggende oppfinnelse kan resinpartikler som har spesifikke former hensiktsmessig anvendes innen et bredt spekter av felter så som elektronisk industri, adhesiv, medisinsk behandling, kosmetikk og andre generelle industrier.

Videre tilveiebringes en enkel og hensiktsmessig fremgangsmåte for å fremstille de ovennevnte resinpartikler. Spesielt forbedres, ved anvendelse av en hydrofob fluorert flytende organisk forbindelse, operasjonen for å behandles den flytende forbindelse under fremstillingen av resinpartiklene, løseligheten til den flytende forbindelse i den polymeriserbare vinylmonomer og operasjonen for å vaske polymeriseringsapparatet; den flytende forbindelse kan fjernes ved en enkel metode så som destillasjon eller tørking uten anvendelse av problemfylte måter så som vasking med et løsemiddel; også kvaliteten av resinpartiklene kan forbedres.

Claims

1. Resinpartikler, karakterisert ved at hver av disse har to overflater sammensatt av to konvekst kurvede overflater eller av én konvekst kurvet overflate og én plan overflate, som har en grenselinje mellom de to overflater og tilfredsstiller forholdene: hvor D er partikkeldiameteren i horisontal retning, og d er maksimumshøyden i langsgående retning i et sideriss hvor grenselinjen er plassert i horisontal retning.

2. Resinpartikler ifølge krav 1, karakterisert ved at hver partikkel har to overflater sammensatt av to konvekst kurvede overflater .

3. Resinpartikler ifølge krav 1, karakterisert ved at hver partikkel har to overflater sammensatt av én konvekst kurvet overflate og én plan overflate.

4. Resinpartikler ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at hver resinpartikkel tilfredsstiller forholdene: hvor a og b hver er maksimumsavstand fra grenselinjen til hver overflate i et sideriss hvor grenselinjen er plassert i horisontal retning, gitt at 0 < a < b.

5. Resinpartikler ifølge med krav 1 eller 3, karakterisert ved at hver resinpartikkel tilfredsstiller forholdene: hvor a og b hver er maksimumsavstanden fra grenselinjen til hver overflate i et sideriss hvor grenselinjen er plassert i horisontal retning, gitt at a = 0 og a < b.

6. Resinpartikler ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at hver partikkel tilfredsstiller forholdene: hvor a og b er hver maksimumsavstand fra grenselinjen til hver overflate i et sideriss hvor grenselinjen er plassert i horisontal retning, gitt at 0 < a <5 b.

7. Fremgangsmåte for fremstilling av resinpartikler ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 6, karakterisert ved at 5-200 vektdeler av en hydrofob flytende forbindelse som ikke ko-polymeriserer med en polymeriserbar vinylmonomer og har en viskositet på 10-1.000.000 cSt ved 25 °C blandes med og løses i 100 vektdeler av vinylmonomeren, og at blandingen underkastes suspensjonspolymerisering i fravær av ethvert kryssbindingsmiddel, forutsatt at de følgende betingelser (1) til (3) ikke tilfredsstilles på samme tid: (1) vinylmonomeren er styren eller vinylpivalat, (2) den spesifikke graviteten til den resulterende polymer blir 1,1 eller mindre; og (3) 5 til 20 vektdeler av den flytende forbindelse som er dimetylpolysiloksan eller flytende parafin anvendes.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at den hydrofobe flytende forbindelse er en polysiloksan eller et hydrokarbon.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at polysiloksanen er én eller flere valgt fra dimetylpolysiloksan, metylhydrogenpolysiloksan og metylfenylpolysiloksan.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at hydrokarbonet er ett eller flere valgt fra flytende parafin, polybuten og isobutylen.

11. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 7-10, karakterisert ved at den hydrofobe flytende forbindelse fjernes etter suspensjonspolymeri-ser ingen.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at den hydrofobe flytende forbindelse fjernes ved destillasjon eller vasking med et løsemiddel hvor den hydrofobe flytende forbindelse løses, men hvor resinpartiklene ikke løses.

13. Fremgangsmåte ifølge med krav 7, karakterisert ved at 41-2000 vektdeler hydrofob fluorert flytende forbindelse som ikke ko-polymeriserer med en polymeriserbar vinylmonomer og som har en viskositet på 0,1-9 cSt ved 2 5 °C blandes med og løses i 100 vektdeler av den polymeriserbare vinylmonomer, og blandingen underkastes suspensjonspolymerisering i fravær av ethvert kryssbindingsmiddel.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at den hydrofobe fluorerte flytende forbindelse har et kokepunkt på 2 5-2 00 °C under 1 atmosfærisk trykk.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 13 eller 14, karakterisert ved at den hydrofobe fluorerte flytende forbindelse er et mettet hydrokarbon eller eter hvor hydrogenatome(t/ne) er delvis eller fullstendig substituert med fluoratom(er) og fluorinnholdet er 30-90 vekt%.

16. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 13-15, karakterisert ved at den hydrofobe florerte flytende forbindelse fjernes ved destillasjon eller tørking etter suspensjonspolymeriseringen.

17. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 7-16, karakterisert ved at en svakt vannløslig uorganisk forbindelse anvendes som en dispersjonsstabiliserer i suspensjonspolymeriseringen.