JP2007519801A - 液体微粒子をシードとする乳化重合方法 - Google Patents
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Abstract
本発明の方法によれば、既存の乳化重合でシード微粒子として用いられなかった多様な液状物質をシード微粒子として用いることができるようになり、本発明の方法により液体シード微粒子は重合途中に安定的状態を維持して前記微粒子内で重合される高分子らが安定的に成長するよう誘導することができた。また、重合が完了した後に得られたラテックス(latex)を構成する粒子はシードとして用いた液体物質を含んでいることを確認した。
Description
本発明による液体をシード微粒子とする乳化重合方法によれば既存の乳化重合でシード微粒子として用いることができなかった多様な物質をシード微粒子として用いることができる。液体シード微粒子は重合の際安定に存在するため、本発明においては、前記微粒子内で重合される高分子らが安定的に成長するよう誘導することができる。重合により得られるラテックス(latex)粒子は液体物質をシードとして含むことが確認された。
るのではない。
へキサン100重量部、ヘキサデカン10重量部、ラウリルパーオキサイド0.5重量部、ソジウムドデシルスルフォサキシネート(エアロゾルOT)0.4重量部および脱イオン水300重量部を混合した後、超音波均質化器を利用してシード微粒子ミニエマルジョンを作り、重合反応器を70℃に加熱した。窒素置換された重合反応器でこのミニエマルジョン100重量部対比メチルメタクリレート12重量部を一時に投入して反応させ、10時間が過ぎた後に反応を終了した。実験結果を表1および表2に示した。
シリコーン100重量部、ヘキサデカン10重量部、ラウリルパーオキサイド0.5重量部、ソジウムドデシルスルフォサキシネート(エアロゾルOT)0.4重量部および脱イオン水300重量部を混合した後、超音波均質化器を利用してシード微粒子ミニエマルジョンを作り、重合反応器を70℃に加熱した。窒素置換された重合反応器でこのミニエマルジョン100重量部対比メチルメタクリレート24重量部を5時間ポンプにより分けて投入して反応させ、12時間後に反応を終了した。実験結果を表1および表2に示した。
オクタン100重量部、ヘキサデカン10重量部、ラウリルパーオキシサイド0.5重量部、ソジウムドデシルスルフォサキシネート(エアロゾルOT)0.3重量部および脱イオン水300重量部を混合した後、超音波均質化器を利用してシード微粒子ミニエマルジョンを作り、このミニエマルジョン100重量部対比メチルメタクリレート20重量部を重合反応器に直接連結された一次投入槽に位置させ、一次投入槽に連結された二次投入槽にはスチレン20重量部を入れて二次投入槽のスチレンが一次投入槽へ移動できるようにした後、重合反応器を70℃に加熱した。5時間ポンプにより二つの単量体が同時に消耗されるよう窒素置換された重合反応器に投入し、70℃で加熱して反応させた。12時間後に反応を終了した。実験結果を表1および表2に示した。
ジオクチルフタレート100重量部、ヘキサデカン10重量部、ラウリルパーオキサイド0.5重量部、ソジウムドデシルスルフォサキシネート(エアロゾルOT)0.4重量部、および脱イオン水300重量部を混合した後、超音波均質化器を利用してシード微粒子ミニエマルジョンを作り、重合反応器を70℃に加熱した。窒素置換された重合反応器にこのミニエマルジョン100重量部対比メチルメタクリレート48重量部を一時に投入して反応させ、10時間後に反応を終了した。実験結果を表1および表2に示した。
メチルメタクリレート100重量部とラウリルパーオキサイド0.1重量部、ソジウムドデシルスルフォサキシネート(エアロゾルOT)0.1重量部および脱イオン水300重量部を共に反応器に入れ、窒素還流下に80℃で150rpmに攪拌しながら10時間加熱して高分子シードを作った。このように作られた高分子シード微粒子ラテックス100重量部にスチレン20重量部を一時に入れて70℃で10時間重合した。実験結果を表1および表2に示した。
メチルメタクリレート100重量部、ラウリルパーオキサイド0.1重量部、ソジウムドデシルスルフォサキシネート(エアロゾルOT)0.1重量部、および脱イオン水300重量部を共に反応器に入れ、窒素還流下に80℃で150rpmに攪拌しながら8時間加熱して高分子シードを作った。このように作られた高分子シード微粒子ラテックス100重量部にメチルメタクリレート20重量部を5時間に亘って分けて入れ、80℃で10時間重合した。実験結果を表1および表2に示した。
通常的なエマルジョンの特性を比較するために、ヘキサン100重量部、ラウリルパーオキサイド0.1重量部、ソジウムドデシルスルフォサキシネート(エアロゾルOT)0.4重量部、および脱イオン水300重量部を混合した後、超音波均質化器を利用して処理しその状態を観察した。このように作られた乳化液は超音波均質化器を止めると3分以内にヘキサン中心の有機層と水溶液層に相分離が起こった。
[遠心分離]
Claims (21)
- シード乳化重合方法において、液体微粒子をシードとして用いることを特徴とするシード乳化重合方法。
- 前記液体シード微粒子は1種以上の液状物質、乳化剤、疎水剤、脱イオン水、および任意成分として開始剤の混合物を均質化させて製造されるミニエマルジョンであることを特徴とする請求項1記載のシード乳化重合方法。
- 形成されたシード微粒子ミニエマルジョンに1種以上の単量体、および任意成分として乳化剤と脱イオン水を投入して重合することを特徴とする請求項2記載のシード乳化重合方法。
- 液状物質100重量部に対し乳化剤0.01〜15.0重量部、疎水剤0.5重量部以上、および開始剤0.1〜3重量部を用いることを特徴とする請求項2記載のシード乳化重合方法。
- 液状物質と水の体積比が60:40乃至1:99であることを特徴とする請求項2または3記載のシード乳化重合方法。
- 前記液体微粒子は10〜100℃の温度および1〜20気圧の圧力下で液体状態を維持する液状物質から製造されることを特徴とする請求項1記載のシード乳化重合方法。
- 前記液状物質は10〜100℃の温度および1〜20気圧の圧力下で液体状態を維持する物質であることを特徴とする請求項2または3記載のシード乳化重合方法。
- 前記液体微粒子は液状物質から製造され、この液状物質を構成する成分らの水に対する溶解度の合計が水100g当たり7.5g以下であることを特徴とする請求項1記載のシード乳化重合方法。
- 前記液状物質を構成する成分らの水に対する溶解度の合計が水100g当たり7.5以下であることを特徴とする請求項2または3記載のシード乳化重合方法。
- 液体微粒子は水に分散されており、その直径が50nmから1,500nmの範囲にあり、室温で1日保管したとき、その大きさが20%以上増大しないことを特徴とする請求項1乃至3のうち何れ1項記載のシード乳化重合方法。
- 前記疎水剤は25℃の水に5×10‐6g/kg以下において溶解するものであることを特徴とする請求項2または3記載のシード乳化重合方法。
- 前記疎水剤はC12‐C20の脂肪族および芳香族炭化水素誘導体、C12‐C20の脂肪族アルコール類、C12‐C20の炭素数を有するアルキル基で構成されたアクリレート、C12‐C20のアルキルメルカプタン誘導体、有機染料、フッ素化アルカン、シリコーンオイル化合物、天然オイルと合成オイル、および分子量1,000〜500,000までのオリゴマーおよび高分子からなる群から1種以上選択されることを特徴とする請求項2または3記載のシード乳化重合方法。
- 前記乳化剤は陰イオン系乳化剤、陽イオン系乳化剤および非イオン系乳化剤からなる群から一つ以上選択されることを特徴とする請求項2または3記載のシード乳化重合方法。
- 単量体としては自由ラジカル重合反応をし得る化合物で、メタクリレート誘導体、アクリレート誘導体、アクリル酸誘導体、メタクリロニトリル、エチレン、ブタジエン、イソプレン、スチレンおよびスチレン誘導体、アクリロニトリル誘導体、ビニールエステル誘導体およびハロゲン化ビニール誘導体からなる群から一つ以上選択されることを特徴とする請求項3記載のシード乳化重合方法。
- シード微粒子ミニエマルジョン中の液状物質と単量体の比率が0.01:0.99乃至0.9:0.1(重量比)であることを特徴とする請求項3記載のシード乳化重合方法。
- 重合反応段階で1種以上の単量体、および任意成分として乳化剤と脱イオン水の混合物を一時・分割または連続式で投入することを特徴とする請求項3記載のシード乳化重合方法。
- 連続投入式はパワー供給式(power feed)を含むことを特徴とする請求項16記載のシード乳化重合方法。
- 重合反応途中に開始剤が一時・分割または連続式で追加に投入されることを特徴とする請求項3記載のシード乳化重合方法。
- 前記開始剤は自由ラジカル生成開始剤であって、夫々独立的に過酸化物、アゾ化合物、およびこれらとこれらの酸化‐還元反応を誘発する化合物(ら)の混合物からなる群から一つ以上選択されることを特徴とする請求項2または18記載のシード乳化重合方法。
- 重合反応段階で媒質の水素イオン濃度を維持するために緩衝剤を用いることを特徴とする請求項3記載のシード乳化重合方法。
- 重合反応温度が25〜160℃であり、重合反応時間が3〜24時間であることを特徴とする請求項3記載のシード乳化重合方法。
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