JP2021031571A - Composite particle, resin, method for producing composite particle and method for producing resin - Google Patents

Composite particle, resin, method for producing composite particle and method for producing resin Download PDF

Info

Publication number
JP2021031571A
JP2021031571A JP2019152563A JP2019152563A JP2021031571A JP 2021031571 A JP2021031571 A JP 2021031571A JP 2019152563 A JP2019152563 A JP 2019152563A JP 2019152563 A JP2019152563 A JP 2019152563A JP 2021031571 A JP2021031571 A JP 2021031571A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
suspension
resin
particles
composite particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019152563A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
華奈 石川
Kana Ishikawa
華奈 石川
焼本 数利
Kazutoshi Yakimoto
数利 焼本
荒木 克之
Katsuyuki Araki
克之 荒木
勉 水谷
Tsutomu Mizutani
勉 水谷
孝司 荒井
Koji Arai
孝司 荒井
木村 良晴
Yoshiharu Kimura
良晴 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MIZUTANI PAINT CO Ltd
Japan Steel Works Ltd
Original Assignee
MIZUTANI PAINT CO Ltd
Japan Steel Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MIZUTANI PAINT CO Ltd, Japan Steel Works Ltd filed Critical MIZUTANI PAINT CO Ltd
Priority to JP2019152563A priority Critical patent/JP2021031571A/en
Priority to PCT/JP2020/028568 priority patent/WO2021039224A1/en
Priority to TW109126685A priority patent/TW202112834A/en
Publication of JP2021031571A publication Critical patent/JP2021031571A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/44Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F292/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to inorganic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Abstract

To produce a resin that allows a composite particle to be mixed into the resin with good dispersibility and has good characteristics.SOLUTION: A resin PR is formed by (a) a step of preparing a first suspension 1S in which a composite particle PreEm composed of an inorganic fine particle 10 covered with a layer of a polymer P1 through a nonionic surfactant NS is dispersed, (b) a step of producing the composite particle PreEm by vaporizing a liquid component of the first suspension 1S, (c) a step of melt kneading the composite particle PreEm with a pellet MP1(P) of a matrix resin and (d) a step of cooling a mixture of the composite particle PreEm and the matrix resin. Thus, the dispersibility of the composite particle PreEm in the molten resin is enhanced and characteristics of the resin PR can be enhanced by mixing and melting with the pellet MP1(P) of the matrix resin after cooling the first suspension 1S containing the composite particle PreEm.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、複合粒子、樹脂、複合粒子の製造方法および樹脂の製造方法に関する。 The present invention relates to composite particles, resins, methods for producing composite particles, and methods for producing resins.

ナノサイズの粒子と有機ポリマーとを複合化し、被膜の特性を向上させることが提案されている。例えば、特許文献(特開2004−352848号公報)には、硬化剤や架橋剤を用いることなく、被膜のゲル分率又は耐有機溶剤性を向上させる技術が開示されている。具体的には、被膜を構成する水性コーティング組成物は、直接又はノニオン界面活性剤を介して、ナノサイズの粒子とビニル重合体とが結合した粒子を分散粒子として含有する。そして、前記ビニル重合体は、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキシル基及び加水分解性シリル基から選択された官能基を有する単量体と、(メタ)アクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体、ビニルエステル系単量体から選択された少なくとも一種の単量体との重合体で構成できる。このような組成物は、水性の一液コーティング組成物でありながら、硬化剤や架橋剤を用いることなく、被膜のゲル分率又は耐有機溶剤性を向上できる。 It has been proposed to combine nano-sized particles with organic polymers to improve the properties of the coating. For example, Patent Document (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-352848) discloses a technique for improving the gel fraction or organic solvent resistance of a coating film without using a curing agent or a cross-linking agent. Specifically, the aqueous coating composition constituting the film contains particles in which nano-sized particles and a vinyl polymer are bonded, either directly or via a nonionic surfactant, as dispersed particles. The vinyl polymer contains a monomer having a functional group selected from a carboxyl group, an epoxy group, a hydroxyl group and a hydrolyzable silyl group, a (meth) acrylic monomer, and an aromatic vinyl-based single amount. It can be composed of a polymer with at least one monomer selected from the body and vinyl ester-based monomers. Although such a composition is an aqueous one-component coating composition, the gel fraction or organic solvent resistance of the coating film can be improved without using a curing agent or a cross-linking agent.

特開2004−352848号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-352848

本発明者は、ナノ物質を用いた複合化材料(機能性材料)についての研究開発に従事しており、ナノ物質を用いた複合化材料の特性の向上や、それを製造する技術について鋭意検討している。その結果、製造工程の簡素化が図れ、その特性の向上が図れるナノ物質を用いた複合化材料の製造技術を見い出すに至った。 The present inventor is engaged in research and development of composite materials (functional materials) using nanomaterials, and diligently studies the improvement of the characteristics of composite materials using nanomaterials and the technology for manufacturing them. doing. As a result, we have found a technology for manufacturing composite materials using nanomaterials, which can simplify the manufacturing process and improve its properties.

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other challenges and novel features will become apparent from the description and accompanying drawings herein.

本願において開示される複合粒子は、樹脂に添加するための複合粒子であって、無機微粒子と、前記無機微粒子の外周に形成された第1ポリマーの層と、を有する。 The composite particles disclosed in the present application are composite particles for addition to a resin, and have inorganic fine particles and a layer of a first polymer formed on the outer periphery of the inorganic fine particles.

本願において開示される複合粒子は、樹脂に添加するための複合粒子であって、無機微粒子と、前記無機微粒子の外周に形成された第1ポリマーの層と、前記第1ポリマーの層の外周に形成された第2ポリマーの層と、を有し、第2ポリマーには、連鎖移動剤が組み込まれている。 The composite particles disclosed in the present application are composite particles for addition to a resin, and are formed on the outer periphery of the inorganic fine particles, the first polymer layer formed on the outer periphery of the inorganic fine particles, and the outer periphery of the first polymer layer. It has a layer of the formed second polymer, and the second polymer incorporates a chain transfer agent.

本願において開示される複合粒子は、樹脂に添加するための複合粒子であって、無機微粒子と、前記無機微粒子の外周に形成された第1ポリマーの層と、を有する第1粒子と、第3ポリマーからなる第2粒子と、を有する。 The composite particles disclosed in the present application are composite particles for addition to a resin, and are a first particle having an inorganic fine particle and a layer of a first polymer formed on the outer periphery of the inorganic fine particle, and a third particle. It has a second particle made of a polymer.

本願において開示される複合粒子の製造方法は、樹脂に添加するための複合粒子の製造方法であって、(a)無機微粒子、溶媒および第1界面活性剤を含む第1懸濁液を前記第1界面活性剤の曇点以上の温度とする工程、(b)前記(a)工程の後、前記第1懸濁液に第1モノマーを添加し、前記無機微粒子の外周に前記第1界面活性剤を介して前記第1モノマーの重合体である第1ポリマーの層を形成することにより、前記無機微粒子が前記第1界面活性剤を介して前記重合体で覆われた複合粒子が分散した第2懸濁液を形成する工程、(c)前記第2懸濁液の液体成分を気化することにより、前記複合粒子を得る工程、を有する。 The method for producing a composite particle disclosed in the present application is a method for producing a composite particle for addition to a resin, wherein the first suspension containing (a) inorganic fine particles, a solvent and a first surfactant is used. 1 After the step of setting the temperature of the surfactant to a temperature equal to or higher than the clouding point of the surfactant, (b) and the step (a), the first monomer is added to the first suspension, and the first surface activity is applied to the outer periphery of the inorganic fine particles. By forming a layer of a first polymer which is a polymer of the first monomer through an agent, composite particles in which the inorganic fine particles are covered with the polymer via the first surfactant are dispersed. 2 It has a step of forming a suspension, and (c) a step of obtaining the composite particles by vaporizing the liquid component of the second suspension.

本願において開示される樹脂の製造方法は、(a)無機微粒子が界面活性剤を介して第1ポリマーの層で覆われた複合粒子が分散した懸濁液を準備する工程、(b)前記懸濁液の液体成分を気化することにより、前記複合粒子を得る工程、(c)前記複合粒子とマトリクス樹脂とを溶融混練する工程、(d)前記(c)工程の後、前記複合粒子と前記マトリクス樹脂との混合物を冷却する工程、を有する。 The method for producing a resin disclosed in the present application includes (a) a step of preparing a suspension in which composite particles in which inorganic fine particles are covered with a layer of a first polymer via a surfactant are dispersed, and (b) the suspension. After the step of obtaining the composite particles by vaporizing the liquid component of the turbid liquid, (c) the step of melting and kneading the composite particles and the matrix resin, and (d) the step (c), the composite particles and the said It has a step of cooling the mixture with the matrix resin.

本願において開示される複合粒子の製造方法は、樹脂に添加するための複合粒子の製造方法であって、(a)無機微粒子、溶媒および第1界面活性剤を含む第1懸濁液を前記第1界面活性剤の曇点以上の温度とする工程、(b)前記(a)工程の後、前記第1懸濁液に第1モノマーを添加し、前記無機微粒子の外周に前記第1界面活性剤を介して前記第1モノマーの重合体である第1ポリマーの層を形成することにより、前記無機微粒子が前記第1界面活性剤を介して前記重合体で覆われた第1の複合粒子が分散した第2懸濁液を形成する工程、(c)前記(b)工程の後、前記第2懸濁液に第2界面活性剤を添加し、第3懸濁液を形成する工程、(d)前記(c)工程の後、前記第3懸濁液に第2モノマーを添加し、前記第1の複合粒子の外周に前記第2モノマーの重合体である第2ポリマーの層を形成することにより、前記無機微粒子が第1ポリマーの層および第2ポリマーの層で覆われた第2の複合粒子が分散した第4懸濁液を形成する工程、(e)前記第4懸濁液の液体成分を気化することにより、前記第2の複合粒子を得る工程、を有する。 The method for producing a composite particle disclosed in the present application is a method for producing a composite particle for addition to a resin, wherein the first suspension containing (a) inorganic fine particles, a solvent and a first surfactant is used. 1 After the step of setting the temperature of the surfactant to a temperature equal to or higher than the clouding point of the surfactant, (b) and (a), the first monomer is added to the first suspension, and the first surface activity is applied to the outer periphery of the inorganic fine particles. By forming a layer of the first polymer, which is a polymer of the first monomer, via an agent, the first composite particles in which the inorganic fine particles are covered with the polymer via the first surfactant can be formed. A step of forming a dispersed second suspension, (c) a step of adding a second surfactant to the second suspension after the step (b) to form a third suspension, ( d) After the step (c), a second monomer is added to the third suspension to form a layer of a second polymer, which is a polymer of the second monomer, on the outer periphery of the first composite particle. Thereby, the step of forming the fourth suspension in which the inorganic fine particles are covered with the layer of the first polymer and the layer of the second polymer and the second composite particles are dispersed, (e) of the fourth suspension. It comprises a step of obtaining the second composite particle by vaporizing a liquid component.

本願において開示される樹脂の製造方法は、(a)無機微粒子が界面活性剤を介して第1ポリマーの層で覆われ、さらに、第2ポリマーの層で覆われた複合粒子が分散した懸濁液を準備する工程、(b)前記懸濁液の液体成分を気化することにより、前記複合粒子を得る工程、(c)前記複合粒子とマトリクス樹脂とを溶融混練する工程、(d)前記(c)工程の後、前記複合粒子と前記マトリクス樹脂との混合物を冷却する工程、を有する。 The method for producing a resin disclosed in the present application is as follows: (a) A suspension in which inorganic fine particles are covered with a layer of a first polymer via a surfactant, and further, composite particles covered with a layer of a second polymer are dispersed. A step of preparing a liquid, (b) a step of obtaining the composite particles by vaporizing the liquid component of the suspension, (c) a step of melt-kneading the composite particles and a matrix resin, and (d) the above-mentioned (d). c) After the step, there is a step of cooling the mixture of the composite particles and the matrix resin.

本願において開示される複合粒子の製造方法は、樹脂に添加するための複合粒子の製造方法であって、(a)無機微粒子、溶媒および第1界面活性剤を含む第1懸濁液を前記第1界面活性剤の曇点以上の温度とする工程、(b)前記(a)工程の後、前記第1懸濁液に第1モノマーを添加し、前記無機微粒子の外周に前記第1界面活性剤を介して前記第1モノマーの重合体である第1ポリマーの層を形成することにより、前記無機微粒子が前記第1界面活性剤を介して前記重合体で覆われた第1複合粒子が分散した第2懸濁液を形成する工程、(c)第2モノマーを乳化重合することにより得られた第2ポリマーの粒子を有する第3懸濁液と、前記第2懸濁液とを混合することにより、第4懸濁液を形成する工程、(d)前記第4懸濁液の液体成分を気化することにより、前記複合粒子および前記第2ポリマーの粒子の混合物を得る工程、を有する。 The method for producing a composite particle disclosed in the present application is a method for producing a composite particle for addition to a resin, wherein the first suspension containing (a) inorganic fine particles, a solvent and a first surfactant is used. 1 After the step of setting the temperature of the surfactant to a temperature equal to or higher than the clouding point of the surfactant, (b) and (a), the first monomer is added to the first suspension, and the first surface activity is applied to the outer periphery of the inorganic fine particles. By forming a layer of the first polymer which is a polymer of the first monomer via an agent, the first composite particles in which the inorganic fine particles are covered with the polymer via the first surfactant are dispersed. In the step of forming the second suspension, (c) the third suspension having particles of the second polymer obtained by emulsifying and polymerizing the second monomer is mixed with the second suspension. This includes a step of forming the fourth suspension and (d) a step of obtaining a mixture of the composite particles and the particles of the second polymer by vaporizing the liquid component of the fourth suspension.

本願において開示される樹脂の製造方法は、(a)無機微粒子が前記界面活性剤を介して第1ポリマーの層で覆われ、さらに、第2ポリマーの層で覆われた複合粒子と第2ポリマーの粒子とが分散した懸濁液を準備する工程、(b)前記懸濁液の液体成分を気化することにより、前記複合粒子および前記第2ポリマーの粒子の混合物を得る工程、(c)前記複合粒子とマトリクス樹脂とを溶融混練する工程、(d)前記(c)工程の後、前記複合粒子と前記マトリクス樹脂との混合物を冷却する工程、を有する。 The method for producing a resin disclosed in the present application is as follows: (a) Composite particles and a second polymer in which inorganic fine particles are covered with a layer of a first polymer via the surfactant, and further covered with a layer of a second polymer. A step of preparing a suspension in which the particles of the above-mentioned particles are dispersed, (b) a step of obtaining a mixture of the composite particles and the particles of the second polymer by vaporizing the liquid component of the suspension, (c) the above-mentioned step. It has a step of melt-kneading the composite particles and the matrix resin, and (d) a step of cooling the mixture of the composite particles and the matrix resin after the step (c).

本願において開示される複合粒子によれば、樹脂への分散性が良好であり、樹脂の特性を向上させることができる。また、本願において開示される複合粒子の製造方法によれば、樹脂への分散性が良好な複合粒子を、簡易かつ安価に製造することができる。 According to the composite particles disclosed in the present application, the dispersibility in the resin is good, and the characteristics of the resin can be improved. Further, according to the method for producing composite particles disclosed in the present application, composite particles having good dispersibility in a resin can be easily and inexpensively produced.

本願において開示される複合粒子を含有する樹脂によれば、複合粒子の分散性が良好であるため、樹脂の特性を向上させることができる。また、本願において開示される複合粒子を含有する樹脂の製造方法によれば、分散性良く複合粒子を樹脂に混合することができ、特性の良好な樹脂を製造することができる。 According to the resin containing composite particles disclosed in the present application, since the dispersibility of the composite particles is good, the characteristics of the resin can be improved. Further, according to the method for producing a resin containing composite particles disclosed in the present application, the composite particles can be mixed with the resin with good dispersibility, and a resin having good characteristics can be produced.

複合粒子PreEmの製造工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacturing process of the composite particle PreEm. 複合粒子PreEmの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the composite particle PreEm. 複合粒子PreEmを含有する樹脂の製造工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacturing process of the resin containing the composite particle PreEm. 複合粒子NCEの製造工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacturing process of a composite particle NCE. 複合粒子NCEの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the composite particle NCE. 複合粒子NCEを含有する樹脂の製造工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacturing process of the resin containing a composite particle NCE. 複合粒子PreEm/P3の製造工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacturing process of the composite particle PreEm / P3. 複合粒子PreEm/P3の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the composite particle PreEm / P3. 複合粒子PreEm/P3を含有する樹脂の製造工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacturing process of the resin containing the composite particle PreEm / P3. 複合粒子NCEを含有する樹脂の走査型電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph of a resin containing a composite particle NCE. 複合粒子PreEm/AcEmを含有する樹脂の走査型電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph of a resin containing composite particles PreEm / AcEm.

(実施の形態1)
本実施の形態においては、ナノ粒子よりなるコア部と、有機ポリマーよりなるシェル部とを有する複合粒子およびこの複合粒子を含有する樹脂について以下に説明する。ここでは、第1例〜第3例の3つの例について説明する。
(Embodiment 1)
In the present embodiment, composite particles having a core portion made of nanoparticles and a shell portion made of an organic polymer and a resin containing the composite particles will be described below. Here, three examples of the first example to the third example will be described.

<第1例>
(複合粒子PreEmの製法)
図1は、複合粒子PreEmの製造工程を示す模式図である。
<First example>
(Manufacturing method of composite particles PreEm)
FIG. 1 is a schematic view showing a manufacturing process of composite particles PreEm.

まず、無機微粒子10、ノニオン界面活性剤NS、液(分散媒、溶媒)Sを有する第1懸濁液1Sを準備する(図1(a))。例えば、コロイダルシリカにノニオン界面活性剤を含む水溶液を添加し、第1懸濁液1Sを形成する。この第1懸濁液1Sの温度(T1℃)は、ノニオン界面活性剤NSの曇点以下の温度(例えば、室温)である。 First, the first suspension 1S having the inorganic fine particles 10, the nonionic surfactant NS, and the liquid (dispersion medium, solvent) S is prepared (FIG. 1A). For example, an aqueous solution containing a nonionic surfactant is added to colloidal silica to form the first suspension 1S. The temperature (T1 ° C.) of the first suspension 1S is a temperature below the cloud point of the nonionic surfactant NS (for example, room temperature).

次いで、第1懸濁液1Sをノニオン界面活性剤の曇点を超える温度(T2℃)まで昇温する。この工程により、無機微粒子10の外周がノニオン界面活性剤NSで覆われる(図1(b))。 Next, the temperature of the first suspension 1S is raised to a temperature (T2 ° C.) exceeding the cloud point of the nonionic surfactant. By this step, the outer circumference of the inorganic fine particles 10 is covered with the nonionic surfactant NS (FIG. 1 (b)).

次いで、第1懸濁液1SにモノマーM1を添加した後、重合開始剤を添加し、無機微粒子10がノニオン界面活性剤NSを介してポリマー(重合体)P1で覆われた複合粒子PreEmを形成する(図1(c))。この複合粒子PreEmは、上記液(分散媒、溶媒)S中に分散しており、この複合粒子PreEmを含有する液を第2懸濁液2Sとする。 Next, after adding the monomer M1 to the first suspension 1S, a polymerization initiator is added to form composite particles PreEm in which the inorganic fine particles 10 are covered with the polymer (polymer) P1 via the nonionic surfactant NS. (Fig. 1 (c)). The composite particles PreEm are dispersed in the above liquid (dispersion medium, solvent) S, and the liquid containing the composite particles PreEm is referred to as the second suspension 2S.

このように、第1懸濁液1Sをノニオン界面活性剤の曇点以上とすることで、無機微粒子10の外周をノニオン界面活性剤NSで覆うことができる。このようにして、無機微粒子10のそれぞれの外周にポリマーP1を成長させることができ、図2に示すような、無機微粒子10がノニオン界面活性剤NSを介してポリマー(重合体)P1で覆われた複合粒子PreEmを形成することができる。図2は、複合粒子PreEmの構成を模式的に示す図である。なお、図2においては、ノニオン界面活性剤NSの層と、その外周のポリマーP1の層とが明確に分離されているが、これらの層の境界は明確に確認できるとは限らず、ノニオン界面活性剤NSと、ポリマーP1とが混合した状態で確認されてもよい。 By setting the first suspension 1S to be equal to or higher than the cloud point of the nonionic surfactant in this way, the outer periphery of the inorganic fine particles 10 can be covered with the nonionic surfactant NS. In this way, the polymer P1 can be grown on the outer periphery of each of the inorganic fine particles 10, and the inorganic fine particles 10 are covered with the polymer (polymer) P1 via the nonionic surfactant NS as shown in FIG. The composite particles PreEm can be formed. FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the composite particle PreEm. In FIG. 2, the layer of the nonionic surfactant NS and the layer of the polymer P1 on the outer periphery thereof are clearly separated, but the boundary between these layers cannot always be clearly confirmed, and the nonionic interface is not always clear. It may be confirmed in a state where the activator NS and the polymer P1 are mixed.

(複合粒子PreEmを含有する樹脂の製法)
図3は、複合粒子PreEmを含有する樹脂の製造工程を示す模式図である。
(Manufacturing method of resin containing composite particles PreEm)
FIG. 3 is a schematic view showing a manufacturing process of a resin containing composite particles PreEm.

まず、図3(a)に示す第2懸濁液2Sを乾燥し、複合粒子PreEmの集合体を形成する(図3(b))。乾燥工程は、ポリマーP1の軟化温度未満の温度で行うことが好ましい。ここで言う軟化温度は、ポリマー(樹脂)のガラス転移温度または溶融温度である。例えば、常温の減圧乾燥(真空乾燥)により第2懸濁液2Sの液体成分を気化させ、複合粒子PreEmの集合体を得ることができる。なお、乾燥後の複合粒子についても、エマルション(Em)由来の粒子として、“PreEm”で示す。 First, the second suspension 2S shown in FIG. 3A is dried to form an aggregate of composite particles PreEm (FIG. 3B). The drying step is preferably carried out at a temperature lower than the softening temperature of the polymer P1. The softening temperature referred to here is the glass transition temperature or melting temperature of the polymer (resin). For example, the liquid component of the second suspension 2S can be vaporized by vacuum drying (vacuum drying) at room temperature to obtain an aggregate of composite particles PreEm. The dried composite particles are also indicated by "PreEm" as particles derived from the emulsion (Em).

次いで、マトリクス樹脂(マトリクスポリマー)のペレットMP1(P)と、乾燥させた複合粒子PreEmとを混合した後(図3(c))、加熱しながら混練する(溶融混練する)。マトリクス樹脂(ペレットMP1(P))は熱可塑性樹脂であり、加熱温度は、マトリクス樹脂(ペレットMP1(P))の軟化温度以上の温度で行うことが好ましい。具体的には、流動停止温度Tnf以上、ガラス転移点を持つ樹脂ではガラス転移点以上、結晶性樹脂では結晶融解温度(融点)以上で行うことが好ましい。特に、樹脂の動的粘弾性データの貯蔵弾性率が流動域に達する温度以上、あるいは、剪断溶融粘度が概ね103Pa・s以下となる温度以上で行うことが好ましい。例えば、後述するポリメタクリル酸メチル(PMMA)の場合、軟化温度以上の温度は、210℃以上である。 Next, the pellet MP1 (P) of the matrix resin (matrix polymer) and the dried composite particles PreEm are mixed (FIG. 3 (c)), and then kneaded while heating (melt kneading). The matrix resin (pellet MP1 (P)) is a thermoplastic resin, and the heating temperature is preferably a temperature equal to or higher than the softening temperature of the matrix resin (pellet MP1 (P)). Specifically, it is preferable that the flow stop temperature is Tnf or higher, the resin having a glass transition point is equal to or higher than the glass transition point, and the crystalline resin is equal to or higher than the crystal melting temperature (melting point). In particular, higher temperature storage elastic modulus of dynamic viscoelasticity data of the resin reaches the flow field, or it is preferably carried out at a shear melt viscosity of approximately 10 3 Pa · s or less and made temperature or higher. For example, in the case of polymethyl methacrylate (PMMA) described later, the temperature above the softening temperature is 210 ° C. or higher.

これにより、溶融樹脂(溶融したマトリクス樹脂)中に複合粒子PreEmが分散性良く取り込まれる。次いで、溶融樹脂と複合粒子PreEmとの混合物を、冷却することで、マトリクス樹脂が複合粒子PreEmを分散性良く混合した状態で固化する。固化した状態のマトリクス樹脂を“MP1(S)”で示す(図3(d))。このようにして、複合粒子PreEmを含有する樹脂(樹脂材料、複合化樹脂、機能性樹脂)PRを形成することができる。 As a result, the composite particles PreEm are incorporated into the molten resin (molten matrix resin) with good dispersibility. Next, the mixture of the molten resin and the composite particles PreEm is cooled to solidify the matrix resin in a state in which the composite particles PreEm are mixed with good dispersibility. The solidified matrix resin is indicated by "MP1 (S)" (FIG. 3 (d)). In this way, a resin (resin material, composite resin, functional resin) PR containing composite particles PreEm can be formed.

上記のように、複合粒子PreEmを含有する第2懸濁液2Sを乾燥させた後、マトリクス樹脂と混合し、溶融混練することで、溶融樹脂中の複合粒子PreEmの分散性を向上させ、樹脂PRの特性を向上させることができる。 As described above, the second suspension 2S containing the composite particles PreEm is dried, mixed with the matrix resin, and melt-kneaded to improve the dispersibility of the composite particles PreEm in the molten resin, and the resin. The characteristics of PR can be improved.

例えば、ナノシリカのような無機微粒子をマトリクス樹脂のペレットMP1(P)と混合した後、加熱しながら混練し、ナノシリカを有する樹脂を形成することも可能である。しかしながら、微粒子は凝集性が高く、さらに、無機物である微粒子と有機物である樹脂とは親和性が低く、溶融樹脂中で無機微粒子が凝集してしまい、分散性よく、無機微粒子を混合することができない。 For example, it is also possible to mix inorganic fine particles such as nanosilica with pellet MP1 (P) of a matrix resin and then knead while heating to form a resin having nanosilica. However, the fine particles have high cohesiveness, and further, the inorganic fine particles have a low affinity with the organic resin, and the inorganic fine particles aggregate in the molten resin, so that the inorganic fine particles can be mixed with good dispersibility. Can not.

これに対し、本実施の形態においては、外周がポリマー(有機物)で覆われた複合粒子PreEmを用いることで、溶融樹脂中に分散性よく、無機微粒子(複合粒子PreEm)10を添加することができる。 On the other hand, in the present embodiment, by using the composite particles PreEm whose outer circumference is covered with a polymer (organic substance), the inorganic fine particles (composite particles PreEm) 10 can be added to the molten resin with good dispersibility. it can.

また、複合粒子PreEmを含有する第2懸濁液2Sをマトリクス樹脂のペレットMP1(P)と混合した後、加熱しながら混練し、複合粒子PreEmを有する樹脂を形成することも可能であるが、この場合も、複合粒子PreEmが部分的に凝集してしまい、溶融樹脂中に分散性よく、無機微粒子を混合することができない。 It is also possible to mix the second suspension 2S containing the composite particles PreEm with the pellet MP1 (P) of the matrix resin and then knead the mixture while heating to form a resin having the composite particles PreEm. Also in this case, the composite particles PreEm are partially aggregated, and the dispersibility is good in the molten resin, and the inorganic fine particles cannot be mixed.

これは、加熱の際に、懸濁液の溶媒が気化し、複合粒子PreEmが凝集するためである。また、懸濁液中において、シリカ表面にはシラノール基(Si−OH)が生じており、加熱下においてはこのシラノール基(Si−OH)が脱水、架橋することで、凝集する恐れがある。複合粒子PreEmにおいては、ポリマーP1で覆われているもののその厚さが薄く、シラノール基(Si−OH)の脱水架橋による凝集を防ぎ切れていないとも考えられる。 This is because the solvent of the suspension evaporates during heating and the composite particles PreEm aggregate. Further, in the suspension, silanol groups (Si-OH) are generated on the silica surface, and the silanol groups (Si-OH) may be dehydrated and crosslinked under heating to aggregate. Although the composite particles PreEm are covered with the polymer P1, their thickness is thin, and it is considered that the aggregation of silanol groups (Si—OH) due to dehydration cross-linking cannot be completely prevented.

これに対し、本実施の形態においては、第2懸濁液2Sの液体成分を気化させた後、マトリクス樹脂のペレットMP1(P)と混合し、加熱しながら混練したので、溶媒の気化やシラノール基(Si−OH)の脱水架橋の影響を受けず、溶融樹脂中に分散性よく、複合粒子PreEmを添加することができる。特に、本実施の形態においては、高価なシランカップリング剤などを用いることなく、樹脂との混合性の高い複合粒子を合成でき、簡易かつ安価に特性の良好な樹脂を製造することができる。 On the other hand, in the present embodiment, after vaporizing the liquid component of the second suspension 2S, it was mixed with the pellet MP1 (P) of the matrix resin and kneaded while heating, so that the solvent was vaporized and silanol was obtained. The composite particles PreEm can be added to the molten resin without being affected by the dehydration cross-linking of the group (Si—OH) and having good dispersibility. In particular, in the present embodiment, composite particles having a high mixing property with a resin can be synthesized without using an expensive silane coupling agent or the like, and a resin having good characteristics can be produced easily and inexpensively.

ここで、マトリクス樹脂(マトリクスポリマー)のペレットMP1(P)においても、脱気を行い、マトリクス樹脂中の水分を除去しておくことが好ましい。 Here, it is preferable that the pellet MP1 (P) of the matrix resin (matrix polymer) is also degassed to remove the water content in the matrix resin.

なお、樹脂中の複合粒子PreEmにおいては、複合粒子PreEmの外周のポリマーP1の部分は、樹脂(固化樹脂MP1(S))と一体化していてもよく、複合粒子PreEmを含有する樹脂PRは、複合粒子PreEmのコアである無機微粒子10が分散して取り込まれた樹脂と捉えることもできる(図3(d))。 In the composite particle PreEm in the resin, the portion of the polymer P1 on the outer periphery of the composite particle PreEm may be integrated with the resin (solidified resin MP1 (S)), and the resin PR containing the composite particle PreEm is a resin PR. It can also be regarded as a resin in which the inorganic fine particles 10 which are the cores of the composite particles PreEm are dispersed and incorporated (FIG. 3 (d)).

<第2例>
(複合粒子NCEの製法)
図4は、複合粒子NCE(ナノコンポジットエマルション)の製造工程を示す模式図である。
<Second example>
(Manufacturing method of composite particle NCE)
FIG. 4 is a schematic view showing a manufacturing process of composite particle NCE (nanocomposite emulsion).

まず、実施の形態1において説明したようにして、複合粒子PreEmを含有する第2懸濁液2Sを形成する(図4(a))。なお、無機微粒子10の外周にノニオン界面活性剤NSを介してポリマーP1を形成する工程を、1段階目の重合工程と言う。 First, as described in the first embodiment, the second suspension 2S containing the composite particles PreEm is formed (FIG. 4A). The step of forming the polymer P1 on the outer periphery of the inorganic fine particles 10 via the nonionic surfactant NS is referred to as a first-step polymerization step.

次いで、第2懸濁液2Sに、アニオン界面活性剤AS、重合開始剤を添加した後、モノマーM2を添加し、無機微粒子10がノニオン界面活性剤NSを介してポリマーP1で覆われ、さらに、ポリマーP1の外周がポリマーP2で覆われた複合粒子NCEを形成する。この工程を第2段階目の重合工程と言う。この複合粒子NCEは、上記液(分散媒、溶媒)中に分散しており、この複合粒子NCEを含有する液を第3懸濁液3Sとする。 Next, the anionic surfactant AS and the polymerization initiator were added to the second suspension 2S, and then the monomer M2 was added, and the inorganic fine particles 10 were covered with the polymer P1 via the nonionic surfactant NS, and further. The outer periphery of the polymer P1 is covered with the polymer P2 to form composite particle NCE. This step is called the second stage polymerization step. The composite particle NCE is dispersed in the above liquid (dispersion medium, solvent), and the liquid containing the composite particle NCE is referred to as a third suspension 3S.

このようにして、複合粒子PreEmのそれぞれの外周にポリマーP2を成長させることができ、図5に示すような、無機微粒子10がノニオン界面活性剤NSを介してポリマーP1で覆われ、さらに、ポリマーP2で覆われた複合粒子NCEを形成することができる。図5は、複合粒子NCEの構成を模式的に示す図である。 In this way, the polymer P2 can be grown on the outer periphery of each of the composite particles PreEm, and the inorganic fine particles 10 as shown in FIG. 5 are covered with the polymer P1 via the nonionic surfactant NS, and further, the polymer. Composite particles NCE covered with P2 can be formed. FIG. 5 is a diagram schematically showing the configuration of the composite particle NCE.

また、本第2例によれば、複合粒子PreEmの外周に、いわゆる乳化重合により、さらに、ポリマーP2を成長させることにより、無機微粒子10を覆うポリマー(P1、P2)の厚さを大きくすることができる。また、複合粒子PreEmの外周のポリマーP2を安定的に成長させることができ、その重合度(分子量)や膜厚を調整することができる。また、無機微粒子10を覆うポリマー(P1、P2)の厚さを大きくすることで、複合粒子NCEの安定性が向上し、第3懸濁液3S中においても沈殿し難く、長期間安定的に存在させることができる。 Further, according to the second example, the thickness of the polymer (P1, P2) covering the inorganic fine particles 10 is increased by growing the polymer P2 on the outer periphery of the composite particle PreEm by so-called emulsion polymerization. Can be done. Further, the polymer P2 on the outer periphery of the composite particle PreEm can be stably grown, and the degree of polymerization (molecular weight) and the film thickness thereof can be adjusted. Further, by increasing the thickness of the polymer (P1, P2) covering the inorganic fine particles 10, the stability of the composite particle NCE is improved, and it is difficult to precipitate even in the third suspension 3S, and it is stable for a long period of time. Can exist.

特に、ポリマーP2については、混合するマトリクス樹脂の重合度(分子量)と同程度またはそれ以下の重合度(分子量)とすることが好ましい。重合度が高いポリマーは、軟化温度が高くなる傾向にあるため、溶融樹脂と融合し難く、凝集する恐れがある。このため、重合度(分子量)を調整することで、溶融樹脂とポリマーP2(複合粒子NCE)の混合性を高めることができ、溶融樹脂中に分散性よく、複合粒子NCEを混合することができる。 In particular, the polymer P2 preferably has a degree of polymerization (molecular weight) equal to or less than the degree of polymerization (molecular weight) of the matrix resin to be mixed. A polymer having a high degree of polymerization tends to have a high softening temperature, so that it is difficult to fuse with the molten resin and may agglomerate. Therefore, by adjusting the degree of polymerization (molecular weight), the mixability of the molten resin and the polymer P2 (composite particle NCE) can be enhanced, and the composite particle NCE can be mixed in the molten resin with good dispersibility. ..

また、重合度のみならず、ポリマーP2の特性(硬度、柔軟性、表面状態など)を調整することで、溶融樹脂との混合性を高めることができる。また、ポリマーP2の特性(硬度、柔軟性、表面状態など)を調整することで、樹脂の物性や機能を向上することができる。 Further, by adjusting not only the degree of polymerization but also the characteristics (hardness, flexibility, surface condition, etc.) of the polymer P2, the mixability with the molten resin can be enhanced. Further, by adjusting the characteristics (hardness, flexibility, surface condition, etc.) of the polymer P2, the physical properties and functions of the resin can be improved.

(複合粒子NCEを含有する樹脂の製法)
図6は、複合粒子NCEを含有する樹脂の製造工程を示す模式図である。
(Manufacturing method of resin containing composite particle NCE)
FIG. 6 is a schematic view showing a manufacturing process of a resin containing composite particles NCE.

まず、図6(a)に示す第3懸濁液3Sを乾燥し、複合粒子NCEの集合体を形成する(図6(b))。乾燥工程は、ポリマーP1、P2の軟化温度以下の温度で行うことが好ましい。例えば、常温の減圧乾燥(真空乾燥)により第3懸濁液3Sの液体成分を気化させ、複合粒子NCEの集合体を得ることができる。なお、乾燥後の複合粒子についても、エマルション(E)由来の粒子として、“NCE”で示す。 First, the third suspension 3S shown in FIG. 6 (a) is dried to form an aggregate of composite particles NCE (FIG. 6 (b)). The drying step is preferably performed at a temperature equal to or lower than the softening temperature of the polymers P1 and P2. For example, the liquid component of the third suspension 3S can be vaporized by vacuum drying (vacuum drying) at room temperature to obtain an aggregate of composite particles NCE. The dried composite particles are also indicated by "NCE" as particles derived from the emulsion (E).

次いで、図6(c)に示すように、マトリクス樹脂(マトリクスポリマー)のペレットMP1(P)と、乾燥させた複合粒子NCEとを混合した後、加熱しながら混練する(溶融混練する)。加熱温度は、前述したとおり、マトリクス樹脂(ペレットMP1(P))の軟化温度以上の温度で行うことが好ましい。これにより、溶融樹脂(溶融したマトリクス樹脂中に複合粒子NCEが分散性良く取り込まれる。次いで、溶融樹脂と複合粒子NCEとの混合物を、冷却することで、マトリクス樹脂が複合粒子NCEを分散性良く混合した状態で固化する。固化した状態のマトリクス樹脂を“MP1(S)”で示す(図6(d))。このようにして、複合粒子NCEを含有する樹脂PRを形成することができる。 Next, as shown in FIG. 6 (c), the pellet MP1 (P) of the matrix resin (matrix polymer) and the dried composite particle NCE are mixed and then kneaded (melt-kneaded) while heating. As described above, the heating temperature is preferably a temperature equal to or higher than the softening temperature of the matrix resin (pellet MP1 (P)). As a result, the molten resin (composite particle NCE is incorporated into the molten matrix resin with good dispersibility. Then, by cooling the mixture of the molten resin and the composite particle NCE, the matrix resin has good dispersibility of the composite particle NCE. Solidified in a mixed state. The solidified matrix resin is indicated by “MP1 (S)” (FIG. 6 (d)). In this way, the resin PR containing the composite particle NCE can be formed.

上記のように、複合粒子NCEを含有する第3懸濁液3Sを乾燥させた後、マトリクス樹脂と混合し、溶融することで、溶融樹脂中の複合粒子NCEの分散性を向上させ、樹脂PRの特性を向上させることができる。 As described above, the third suspension 3S containing the composite particle NCE is dried, mixed with the matrix resin, and melted to improve the dispersibility of the composite particle NCE in the molten resin, and the resin PR. The characteristics of can be improved.

具体的には、例えばナノシリカのような無機微粒子10を取り込んだ複合粒子(NCE)をマトリクス樹脂(ペレットMP1(P))と混ぜ、マトリクス樹脂(ペレットMP1(P))中において、均一に分散させることにより、特に透明樹脂では透明性を維持しながら、各種特性(耐衝撃性と強度、弾性率と硬さなど)のバランスを調整することができる。さらには、ナノシリカのような無機微粒子10が有する表面の耐摩耗性や、親水性(防汚性等)、耐熱性、難燃性、低線膨張率、耐候性をマトリクス樹脂(ペレットMP1(P))に具備させることができる。また、高価なシランカップリング剤などを用いることなく、樹脂との混合性の高い複合粒子を合成でき、簡易かつ安価に特性の良好な樹脂を製造することができる。 Specifically, composite particles (NCE) incorporating inorganic fine particles 10 such as nanosilica are mixed with a matrix resin (pellet MP1 (P)) and uniformly dispersed in the matrix resin (pellet MP1 (P)). This makes it possible to adjust the balance of various properties (impact resistance and strength, elastic modulus and hardness, etc.) while maintaining transparency, especially in transparent resins. Furthermore, the surface abrasion resistance, hydrophilicity (antifouling property, etc.), heat resistance, flame retardancy, low linear expansion coefficient, and weather resistance of the inorganic fine particles 10 such as nanosilica are defined as a matrix resin (pellet MP1 (P). )) Can be provided. Further, composite particles having high mixing properties with the resin can be synthesized without using an expensive silane coupling agent or the like, and a resin having good characteristics can be produced easily and inexpensively.

ここで、マトリクス樹脂(マトリクスポリマー)のペレットMP1(P)においても、脱気を行い、マトリクス樹脂中の水分を除去しておくことが好ましい。 Here, it is preferable that the pellet MP1 (P) of the matrix resin (matrix polymer) is also degassed to remove the water content in the matrix resin.

また、本第2例においては、ポリマーの分子量を調整するため連鎖移動剤を添加することが好ましい。この連鎖移動剤は、ポリマーP2中に組み込まれる。即ち、ポリマーP2を構成する連結した複数のモノマーM2の端部には連鎖移動剤が結合している。このように、連鎖移動剤を用いることで、ポリマーP2の重合度(分子量)を調整することができる。例えば、ポリマーP2の重合度(分子量)をマトリクス樹脂の重合度(分子量)と同程度またはそれ以下の重合度(分子量)とすることができる。 Further, in the second example, it is preferable to add a chain transfer agent in order to adjust the molecular weight of the polymer. This chain transfer agent is incorporated into the polymer P2. That is, a chain transfer agent is bonded to the ends of the plurality of linked monomers M2 constituting the polymer P2. In this way, the degree of polymerization (molecular weight) of the polymer P2 can be adjusted by using the chain transfer agent. For example, the degree of polymerization (molecular weight) of the polymer P2 can be set to a degree of polymerization (molecular weight) equal to or less than the degree of polymerization (molecular weight) of the matrix resin.

なお、連鎖移動剤は、ポリマーP1中にも組み込まれていてもよい。また、図6(d)等に示す樹脂中の複合粒子NCEにおいて、複合粒子NCEの外周のポリマーP1、P2の部分は、樹脂(固化樹脂MP1(S))と一体化していてもよく、複合粒子NCEを含有する樹脂PRは、複合粒子NCEのコアである無機微粒子10が分散して取り込まれた樹脂と捉えることもできる。 The chain transfer agent may also be incorporated in the polymer P1. Further, in the composite particle NCE in the resin shown in FIG. 6D or the like, the portions of the polymers P1 and P2 on the outer periphery of the composite particle NCE may be integrated with the resin (solidified resin MP1 (S)) and are composite. The resin PR containing the particles NCE can also be regarded as a resin in which the inorganic fine particles 10 which are the cores of the composite particles NCE are dispersed and incorporated.

<第3例>
(複合粒子PreEm/P3の製法)
図7は、複合粒子PreEm/P3の製造工程を示す模式図である。
<Third example>
(Production method of composite particles PreEm / P3)
FIG. 7 is a schematic view showing a manufacturing process of composite particles PreEm / P3.

まず、実施の形態1において説明したようにして、複合粒子PreEmを含有する第2懸濁液2Sを形成する(図7(a))。 First, as described in the first embodiment, the second suspension 2S containing the composite particles PreEm is formed (FIG. 7 (a)).

また、別途、乳化重合により、第3ポリマー粒子P3を含有する第4懸濁液4Sを形成する(図7(b))。具体的には、アニオン界面活性剤の溶液中に、モノマーM3を添加し重合させることで、第3ポリマー粒子P3を含有する第4懸濁液4Sを形成する。 Separately, a fourth suspension 4S containing the third polymer particles P3 is formed by emulsion polymerization (FIG. 7 (b)). Specifically, the monomer M3 is added to the solution of the anionic surfactant and polymerized to form the fourth suspension 4S containing the third polymer particles P3.

次いで、第2懸濁液2Sと第4懸濁液4Sとを混合することにより、複合粒子PreEmと、第3ポリマー粒子P3とが混合した第5懸濁液5Sを得ることができる(図7(c))。 Then, by mixing the second suspension 2S and the fourth suspension 4S, the fifth suspension 5S in which the composite particles PreEm and the third polymer particles P3 are mixed can be obtained (FIG. 7). (C)).

第5懸濁液5Sには、複合粒子PreEmと、第3ポリマー粒子P3とが含まれているため、第5懸濁液5S中の固形成分(粒子)を“混合複合粒子”と言う場合がある。 Since the fifth suspension 5S contains the composite particles PreEm and the third polymer particles P3, the solid component (particles) in the fifth suspension 5S may be referred to as "mixed composite particles". is there.

第5懸濁液5S中の複合粒子(混合複合粒子)PreEm/P3は、液(第2懸濁液2Sおよび第4懸濁液4Sの分散媒や溶媒)中に分散しており、例えば、図8に示すように、第3ポリマー粒子P3の外周に複数の複合粒子PreEmが位置した(吸着した)粒子と考えられる(ピッカリング粒子)。図8は、複合粒子PreEm/P3の構成を模式的に示す図である。 The composite particles (mixed composite particles) PreEm / P3 in the fifth suspension 5S are dispersed in the liquid (dispersion medium or solvent of the second suspension 2S and the fourth suspension 4S), for example. As shown in FIG. 8, it is considered that the plurality of composite particles PreEm are located (adsorbed) on the outer periphery of the third polymer particle P3 (pickling particles). FIG. 8 is a diagram schematically showing the configuration of composite particles PreEm / P3.

ここで、本第3例によれば、第3ポリマー粒子P3の外周に複数の複合粒子PreEmを配置させたので、第3ポリマー粒子P3の材質や大きさを適宜調整することができる。また、第3ポリマー粒子P3の外周に複合粒子PreEmを配位させることで、粒子の安定性が向上し、第5懸濁液5S中においても沈殿し難く、長期間安定的に存在させることができる。 Here, according to the third example, since the plurality of composite particles PreEm are arranged on the outer periphery of the third polymer particles P3, the material and size of the third polymer particles P3 can be appropriately adjusted. Further, by coordinating the composite particles PreEm on the outer periphery of the third polymer particles P3, the stability of the particles is improved, and it is difficult to precipitate even in the fifth suspension 5S, so that the particles can be stably present for a long period of time. it can.

特に、ポリマーP3については、その特性(硬度、柔軟性、表面状態など)を調整することで、樹脂の機能を向上することができる。 In particular, with respect to the polymer P3, the function of the resin can be improved by adjusting its characteristics (hardness, flexibility, surface condition, etc.).

(複合粒子PreEm/P3を含有する樹脂の製法)
図9は、複合粒子PreEm/P3を含有する樹脂の製造工程を示す模式図である。
(Production method of resin containing composite particles PreEm / P3)
FIG. 9 is a schematic view showing a manufacturing process of a resin containing composite particles PreEm / P3.

まず、図9(a)に示す第5懸濁液5Sを乾燥し、複合粒子PreEm/P3の集合体を形成する(図9(b))。乾燥工程は、ポリマーP1、P3の軟化温度以下の温度で行うことが好ましい。例えば、常温の減圧乾燥(真空乾燥)により第5懸濁液5Sの液体成分を気化させ、複合粒子PreEm/P3の集合体(複合粒子PreEmと第3ポリマー粒子P3との混合物)を得ることができる。 First, the fifth suspension 5S shown in FIG. 9 (a) is dried to form an aggregate of composite particles PreEm / P3 (FIG. 9 (b)). The drying step is preferably performed at a temperature equal to or lower than the softening temperature of the polymers P1 and P3. For example, the liquid component of the fifth suspension 5S can be vaporized by vacuum drying (vacuum drying) at room temperature to obtain an aggregate of composite particles PreEm / P3 (a mixture of composite particles PreEm and third polymer particles P3). it can.

次いで、図9(c)に示すように、マトリクス樹脂(マトリクスポリマー)のペレットMP1(P)と、乾燥させた複合粒子PreEm/P3とを混合した後、加熱しながら混練する(溶融混練する)。加熱温度は、前述したとおり、マトリクス樹脂(ペレットMP1(P))の軟化温度以上の温度で行うことが好ましい。これにより、溶融樹脂(溶融したマトリクス樹脂)中に複合粒子PreEm/P3が分散性良く取り込まれる。次いで、溶融樹脂と複合粒子PreEm/P3との混合物を、冷却することで、マトリクス樹脂が複合粒子PreEm/P3を分散性良く混合した状態で固化する。固化した状態のマトリクス樹脂を“MP1(S)”で示す(図9(d))。このようにして、複合粒子PreEm/P3を含有する樹脂PRを形成することができる。 Next, as shown in FIG. 9C, the pellet MP1 (P) of the matrix resin (matrix polymer) and the dried composite particles PreEm / P3 are mixed and then kneaded while heating (melt kneading). .. As described above, the heating temperature is preferably a temperature equal to or higher than the softening temperature of the matrix resin (pellet MP1 (P)). As a result, the composite particles PreEm / P3 are incorporated into the molten resin (molten matrix resin) with good dispersibility. Next, the mixture of the molten resin and the composite particles PreEm / P3 is cooled to solidify the matrix resin in a state in which the composite particles PreEm / P3 are mixed with good dispersibility. The solidified matrix resin is indicated by "MP1 (S)" (FIG. 9 (d)). In this way, the resin PR containing the composite particles PreEm / P3 can be formed.

上記のように、複合粒子PreEm/P3を含有する第5懸濁液5Sを乾燥させた後、マトリクス樹脂と混合し、溶融することで、溶融樹脂中の複合粒子PreEm/P3の分散性を向上させ、樹脂PRの特性を向上させることができる。 As described above, the fifth suspension 5S containing the composite particles PreEm / P3 is dried, then mixed with the matrix resin and melted to improve the dispersibility of the composite particles PreEm / P3 in the molten resin. It is possible to improve the characteristics of the resin PR.

ここで、マトリクス樹脂(マトリクスポリマー)のペレットMP1(P)においても、脱気を行い、マトリクス樹脂中の水分を除去しておくことが好ましい。 Here, it is preferable that the pellet MP1 (P) of the matrix resin (matrix polymer) is also degassed to remove the water content in the matrix resin.

なお、樹脂中の複合粒子PreEm/P3においては、複合粒子PreEm/P3を構成するポリマーP1、P3の部分は、樹脂(固化樹脂MP1(S))と一体化していてもよく、複合粒子PreEm/P3を含有する樹脂PRは、複合粒子PreEm/P3中の無機微粒子10が分散して取り込まれた樹脂と捉えることもできる。 In the composite particles PreEm / P3 in the resin, the portions of the polymers P1 and P3 constituting the composite particles PreEm / P3 may be integrated with the resin (solidified resin MP1 (S)), and the composite particles PreEm / The resin PR containing P3 can also be regarded as a resin in which the inorganic fine particles 10 in the composite particles PreEm / P3 are dispersed and incorporated.

(実施の形態2)
本実施の形態においては、実施の形態1の第1例〜第3例において用いられる材料について説明する。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, the materials used in the first to third examples of the first embodiment will be described.

(無機微粒子)
コア部を構成する無機微粒子(ナノ粒子とも言う)は、無機物よりなる。無機微粒子の特性を選択することで、樹脂に機能性を付与することができる。
(Inorganic fine particles)
Inorganic fine particles (also called nanoparticles) constituting the core portion are made of an inorganic substance. By selecting the characteristics of the inorganic fine particles, it is possible to impart functionality to the resin.

無機微粒子としては、シリカ(コロイド状シリカ、メソポーラスシリカなど);金属酸化物(例えば、アルミナ、酸化チタン(ルチル型、アナターゼ型など)、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化銅、酸化鉄、酸化コバルト、二酸化セリウムなど);金属(例えば、金、銀、銅、パラジウム、白金、ニッケル、コバルト、アルミニウム又はこれらの合金など);磁性体(例えば、Fe34などのフェライトなど);ゼオライト;ヒドロキシアパタイト;炭素材料(例えば、フラーレン、カーボンナノチューブ、グラフェン(単層グラフェン、多層グラフェン、酸化グラフェンなど)、ダイヤモンド(ナノダイヤモンドなど)、活性炭(粒状活性炭、粉末状活性炭など)、カーボンブラックなど);無機顔料(例えば、リトポンなどの白色顔料;硫化セリウムなどの赤色顔料;モリブデートオレンジなどの橙色顔料;複合酸化物イエローなどの黄色顔料;複合酸化物グリーンなどの緑色顔料;紺青などの青色顔料;マンガンバイオレットなどの紫色顔料;複合酸化物ブラックなどの黒色顔料;炭酸カルシウムなどの体質顔料など)、蛍光、発光材料などが挙げられる。これらの無機粒子は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。 Inorganic fine particles include silica (colloidal silica, mesoporous silica, etc.); metal oxides (eg, alumina, titanium oxide (rutyl type, anatase type, etc.), zinc oxide, zirconium oxide, copper oxide, iron oxide, cobalt oxide, etc.) Cerium dioxide, etc.); Metals (eg, gold, silver, copper, palladium, platinum, nickel, cobalt, aluminum or alloys thereof); Magnetic materials (eg, ferrite such as Fe 3 O 4 ); Zeolite; Hydroxyapatite Carbon materials (eg, fullerene, carbon nanotubes, graphene (single layer graphene, multilayer graphene, graphene oxide, etc.), diamond (nano diamond, etc.), activated charcoal (granular activated charcoal, powdered activated charcoal, etc.), carbon black, etc.); Inorganic pigment (For example, white pigments such as lithopon; red pigments such as cerium sulfide; orange pigments such as molybdate orange; yellow pigments such as composite oxide yellow; green pigments such as composite oxide green; blue pigments such as navy blue; manganese violet Purple pigments such as; black pigments such as composite oxide black; extender pigments such as calcium carbonate), fluorescent materials, luminescent materials and the like. These inorganic particles can be used alone or in combination of two or more.

上記無機微粒子のうち、シリカの有用性が高く、特に、コロイド状シリカ(コロイダルシリカ)を用いることが好ましい。 Among the above-mentioned inorganic fine particles, silica is highly useful, and it is particularly preferable to use colloidal silica (colloidal silica).

コロイド状シリカ(コロイダルシリカ)は、二酸化ケイ素(SiO2)またはその水和物のコロイド(液体などの中に分散したもの)である。市販品として、例えば、ADEKA(株)製「アデライトAT−40」「アデライトAT−50」、日産化学(株)製「スノーテックス40」「スノーテックス50」などを利用することができる。 Colloidal silica (colloidal silica) is a colloid of silicon dioxide (SiO 2 ) or its hydrate (dispersed in a liquid or the like). As commercially available products, for example, "Adelite AT-40" and "Adelite AT-50" manufactured by ADEKA Corporation, "Snowtex 40" and "Snowtex 50" manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. can be used.

なお、コロイド状シリカは、前述したように、主成分が二酸化ケイ素であり、少量成分として、アルミナ、アルミン酸ナトリウムなどを含んでいてもよい。また、コロイド状シリカは、安定剤として無機塩基(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、アンモニアなど)や有機塩基(トリメチルアミン、トリエチルアミンなどのアミン類など)を含んでいてもよい。コロイド状シリカは、通常、液体(例えば、水中)中で負に帯電している。 As described above, the main component of the colloidal silica is silicon dioxide, and alumina, sodium aluminate, or the like may be contained as a small amount of the component. Further, the colloidal silica may contain an inorganic base (sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, ammonia, etc.) or an organic base (amines such as trimethylamine, triethylamine, etc.) as a stabilizer. Colloidal silica is usually negatively charged in a liquid (eg, in water).

無機微粒子の形状は、特に制限されず、球状、楕円球状、多面体状[例えば、立方体状、直方体状、4面体状(ピラミッド状)など]、扁平状(板状、鱗片状又は薄片状)、層状、ロット状、針状などであってもよい。また、粒子は多孔質形状であってもよい。これらのうち、球状が好ましい。 The shape of the inorganic fine particles is not particularly limited, and is spherical, elliptical, polyhedral (for example, cubic, rectangular parallelepiped, tetrahedral (pyramid), etc.], flat (plate, scaly, or flaky), It may be layered, lot-shaped, needle-shaped, or the like. Further, the particles may have a porous shape. Of these, a spherical shape is preferable.

無機微粒子(特に、コロイド状シリカ)の平均粒径は、例えば3〜500nm、好ましくは5〜200nm、さらに好ましくは10〜150nm、最も好ましくは30〜100nm程度である。 The average particle size of the inorganic fine particles (particularly colloidal silica) is, for example, 3 to 500 nm, preferably 5 to 200 nm, more preferably 10 to 150 nm, and most preferably about 30 to 100 nm.

無機微粒子の粒径が小さすぎると、無機微粒子による機能性が発現しなくなったり、有機ポリマーよりなるシェル部の被覆性が低下したりするおそれがあり、逆に大きすぎると、被覆後の分散安定性が低下するおそれがある。また、上記範囲であれば、ナノの特性(特に透明性)を有し、無機微粒子として用いて好適である。なお、無機微粒子の平均粒径は、動的光散乱光度計を用いたキュムラント法に基づいて測定することができる。 If the particle size of the inorganic fine particles is too small, the functionality of the inorganic fine particles may not be exhibited, or the coating property of the shell portion made of the organic polymer may be deteriorated. On the contrary, if the particle size is too large, the dispersion is stable after coating. There is a risk of reduced sex. Further, within the above range, it has nano-characteristics (particularly transparency) and is suitable for use as inorganic fine particles. The average particle size of the inorganic fine particles can be measured based on the cumulant method using a dynamic light scattering photometer.

(ノニオン界面活性剤)
ノニオン界面活性剤(分散剤または分散安定剤)としては、蛋白質(ゼラチン、レシチンなど)、糖誘導体(寒天、デンプン誘導体など)、セルロース誘導体(ヒドロキシエチルセルロースなど)、多価アルコールの脂肪酸エステル類[エチレングリコールモノ脂肪酸エステル(例えば、オレイン酸モノエステル、ステアリン酸モノエステルなど)、ポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステル、プロピレングリコールモノ脂肪酸エステル、グリセリンモノ脂肪酸エステル(ステアリン酸モノグリセリドなど)、グリセリンジ脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル(商品名スパン)など]、ビニルアルコール系重合体(ポリビニルアルコール、末端長鎖アルキル基変性ポリビニルアルコールなど)、ポリオキシアルキレン(ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン)またはその誘導体[ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、前記脂肪酸エステルのアルキレンオキサイド付加体(例えば、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪族エステル(商品名トウィーン)、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルなど)]などが挙げられる。
(Nonion surfactant)
Nonionic surfactants (dispersants or dispersion stabilizers) include proteins (gelatin, lecithin, etc.), sugar derivatives (agar, starch derivatives, etc.), cellulose derivatives (hydroxyethyl cellulose, etc.), and fatty acid esters of polyhydric alcohols [ethylene]. Glycol monofatty acid esters (eg, oleic acid monoesters, stearic acid monoesters, etc.), polyethylene glycol monofatty acid esters, propylene glycol monofatty acid esters, glycerin monofatty acid esters (such as stearic acid monoglycerides), glycerin difatty acid esters, sucrose fatty acids. Esters, sorbitan fatty acid esters (trade name span), etc.], vinyl alcohol-based polymers (polyvinyl alcohol, terminal long-chain alkyl group-modified polyvinyl alcohol, etc.), polyoxyalkylene (polyoxyethylene, polyoxypropylene) or derivatives thereof [poly] Oxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether, alkylene oxide adducts of the above fatty acid esters (for example, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene sucrose fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan aliphatic ester (trade name: Tween)). , Polyoxyethylene alkyl phenyl ether, etc.)] and the like.

分散剤としては、グラフトポリマー、ブロックポリマー(ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体など)やマクロモノマーを用いてもよい。これらのノニオン界面活性剤は、ビニル重合体を形成するためのビニル系単量体を重合できる点から、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、(メタ)アクリロイル基などのエチレン性不飽和結合(重合性不飽和結合)を少なくとも1つ導入した化合物であってもよい。これらのノニオン界面活性剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。 As the dispersant, a graft polymer, a block polymer (polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer, etc.) or a macromonomer may be used. These nonionic surfactants have ethylenically unsaturated bonds such as a vinyl group, an allyl group, an isopropenyl group, and a (meth) acryloyl group because they can polymerize a vinyl-based monomer for forming a vinyl polymer. It may be a compound in which at least one polymerizable unsaturated bond) is introduced. These nonionic surfactants can be used alone or in combination of two or more.

好ましいノニオン界面活性剤には、ポリ(エチレングリコール)モノ−[1−(アリルオキシ)−3−(4−ノニルフェノキシ)−2−プロピル]エーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル[例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(花王(株)製「エマルゲン108(曇点40℃)」、ポリオキシエチレンステアリルエーテル(花王(株)製「エマルゲン409P(曇点55℃)」などのポリオキシエチレンC6-20アルキルエーテル]、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル[例えば、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル(花王(株)製「エマルゲン909(曇点40℃)」などのポリオキシエチレンC6-20アルキルフェニルエーテルなど]、ポリオキシエチレンショ糖C12-20脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンC12-20脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンブロック共重合体[例えば、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体((株)ADEKA製「プルロニックL6(曇点24℃)」「プルロニックL−64(曇点58℃)」)など]、アリル基などのエチレン性不飽和基を少なくとも1つ有するポリオキシエチレンC6-20アルキルフェニルエーテル[例えば、1−アリルオキシメチル−2−ノニルフェニルオキシエタノールエチレンオキサイド付加体((株)ADEKA製「ADEKA REASOAP(登録商標)NE−10(曇点40℃)」)など]などが含まれる。 Preferred nonionic surfactants include poly (ethylene glycol) mono- [1- (allyloxy) -3- (4-nonylphenoxy) -2-propyl] ether, polyoxyethylene alkyl ether [eg, polyoxyethylene lauryl ether]. (Polyoxyethylene C 6-20 alkyl ethers such as "Emargen 108 (cloud point 40 ° C)" manufactured by Kao Co., Ltd. and polyoxyethylene stearyl ether ("Emargen 409P (cloud point 55 ° C)" manufactured by Kao Co., Ltd.] , Polyoxyethylene alkylphenyl ether [For example, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene laurylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether (polyoxy such as "Emargen 909 (cloud point 40 ° C.)" manufactured by Kao Co., Ltd.) Ethethylene C 6-20 alkylphenyl ether, etc.], polyoxyethylene sucrose C 12-20 fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan C 12-20 fatty acid ester, polyoxyalkylene block copolymer [for example, polyoxyethylene-polyoxy] Polyethylene block copolymer ("Pluronic L6 (cloud point 24 ° C)", "Pluronic L-64 (cloud point 58 ° C)", etc. manufactured by ADEKA Co., Ltd.)], at least one ethylenically unsaturated group such as an allyl group Polyoxyethylene C 6-20 alkylphenyl ether [For example, 1-allyloxymethyl-2-nonylphenyloxyethanol ethylene oxide adduct (manufactured by ADEKA Co., Ltd. "ADEKA REASOAP (registered trademark) NE-10 (cloud point 40)" ℃) ”) etc.] etc. are included.

特に好ましいノニオン界面活性剤には、ポリ(エチレングリコール)を含むものにおいて、エチレングリコールの重合度が12未満、さらに好ましくは、重合度が6〜10のものを用いることが好ましい。重合度が大きすぎる場合(例えば、重合度が20程度のもの)では、親水性が高くなり過ぎ、重合度が7または8のものを用いることで親水・疎水バランスを良くし、効率良く乳化重合を行うことができる。 As a particularly preferable nonionic surfactant, those containing poly (ethylene glycol) having a degree of polymerization of ethylene glycol of less than 12, more preferably 6 to 10 are preferably used. When the degree of polymerization is too large (for example, the degree of polymerization is about 20), the degree of hydrophilicity becomes too high, and by using a degree of polymerization of 7 or 8, the hydrophilicity / hydrophobic balance is improved and emulsion polymerization is efficiently performed. It can be performed.

ノニオン界面活性剤の親水性−親油性バランス(HLB)は、広い範囲で選択でき、例えば1〜30、好ましくは3〜25、さらに好ましくは5〜20、最も好ましくは7〜16である。 The hydrophilic-lipophilic balance (HLB) of the nonionic surfactant can be selected in a wide range, for example 1-30, preferably 3-25, more preferably 5-20, most preferably 7-16.

ノニオン界面活性剤は、シェル部に含まれるが、コア部との界面において、コア部を構成する無機微粒子とポリマーP1との連結基として存在している(図2等参照)。コロイド状シリカは、液体中で負に帯電している。そのため、曇点未満の温度でノニオン界面活性剤と無機微粒子とを混合した後、曇点以上の温度にすることにより、ノニオン界面活性剤を無機微粒子に吸沈着させて、ビニル単量体の重合の場を提供する。なお、ノニオン界面活性剤の吸着により、無機微粒子の表面を疎水化できる。 Although the nonionic surfactant is contained in the shell portion, it exists as a linking group between the inorganic fine particles constituting the core portion and the polymer P1 at the interface with the core portion (see FIG. 2 and the like). Colloidal silica is negatively charged in the liquid. Therefore, after mixing the nonionic surfactant and the inorganic fine particles at a temperature below the cloud point, the nonionic surfactant is absorbed and deposited on the inorganic fine particles by raising the temperature above the cloud point to polymerize the vinyl monomer. Provide a place for The surface of the inorganic fine particles can be made hydrophobic by adsorbing the nonionic surfactant.

ノニオン界面活性剤の曇点とは、ノニオン界面活性剤が水性媒体中に分散した系において、昇温過程で系に白濁が生じる温度である。曇点は、ノニオン界面活性剤の濃度、電解質の影響などを受けることから各反応条件において測定できる。ノニオン界面活性剤の曇点は、例えば10〜80℃、好ましくは25〜70℃、さらに好ましくは30〜60℃である。 The cloud point of the nonionic surfactant is a temperature at which the nonionic surfactant is dispersed in an aqueous medium and the system becomes cloudy in the process of raising the temperature. The cloud point can be measured under each reaction condition because it is affected by the concentration of the nonionic surfactant, the electrolyte, and the like. The cloud point of the nonionic surfactant is, for example, 10 to 80 ° C, preferably 25 to 70 ° C, and more preferably 30 to 60 ° C.

ノニオン界面活性剤の割合は、無機微粒子100質量部に対して0.01〜30質量部程度の範囲から選択でき、例えば0.1〜20質量部、好ましくは0.5〜15質量部、さらに好ましくは1〜10質量部である。無機微粒子がコロイド状シリカである場合、ノニオン界面活性剤の割合は、シリカ成分(SiO2単独)100質量部に対して、例えば0.5〜30質量部、好ましくは1〜15質量部、さらに好ましくは3〜10質量部である。ノニオン界面活性剤の割合が少なすぎると、シェル部を十分に形成できないおそれがあり、逆に多すぎると、複合粒子の生産性が低下するおそれがある。 The ratio of the nonionic surfactant can be selected from the range of about 0.01 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic fine particles, for example, 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0.5 to 15 parts by mass, and further. It is preferably 1 to 10 parts by mass. When the inorganic fine particles are colloidal silica, the ratio of the nonionic surfactant is, for example, 0.5 to 30 parts by mass, preferably 1 to 15 parts by mass, and further, with respect to 100 parts by mass of the silica component (SiO 2 alone). It is preferably 3 to 10 parts by mass. If the proportion of the nonionic surfactant is too small, the shell portion may not be sufficiently formed, and conversely, if it is too large, the productivity of the composite particles may decrease.

ノニオン界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度(CMC)以上であり、かつナノ粒子に対するノニオン界面活性剤の沈着または付着が、飽和吸着量以上であることが好ましい。 It is preferable that the concentration of the nonionic surfactant is equal to or higher than the critical micelle concentration (CMC), and the deposition or adhesion of the nonionic surfactant to the nanoparticles is equal to or higher than the saturated adsorption amount.

なお、臨界ミセル濃度(CMC)とは、無機微粒子の存在下、界面活性剤を添加したとき、水相にミセルが生成する最小の濃度を意味する。この臨界ミセル濃度は無機微粒子の含有量や電解質濃度などにより変化するが、界面活性剤の濃度と表面張力との関係から、表面張力が極小値となる濃度を見掛けの臨界ミセル濃度の指標とすることができる。例えば、無機微粒子や電解質が存在しない場合に比べて、これらの成分が存在すると、ノニオン界面活性剤の臨界ミセル濃度は大きくなる。また、飽和吸着量は、慣用の方法で予め測定することができる。平均粒径が50nm以下の無機微粒子の場合、無機微粒子100質量部に対して0.5〜5質量部(例えば1〜2質量部)程度である場合が多い。 The critical micelle concentration (CMC) means the minimum concentration of micelles formed in the aqueous phase when a surfactant is added in the presence of inorganic fine particles. This critical micelle concentration changes depending on the content of inorganic fine particles, the electrolyte concentration, etc., but from the relationship between the surfactant concentration and the surface tension, the concentration at which the surface tension becomes the minimum value is used as an index of the apparent critical micelle concentration. be able to. For example, the presence of these components increases the critical micelle concentration of the nonionic surfactant as compared to the absence of inorganic microparticles or electrolytes. In addition, the saturated adsorption amount can be measured in advance by a conventional method. In the case of inorganic fine particles having an average particle size of 50 nm or less, it is often about 0.5 to 5 parts by mass (for example, 1 to 2 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the inorganic fine particles.

(ポリマーP1)
ポリマーP1は、ノニオン界面活性剤とともに、シェル部を構成する。コア部の外周にノニオン界面活性剤を介してコア部を被覆するように配置されるポリマーP1としては、ビニル重合体を用いることができる。
(Polymer P1)
The polymer P1 constitutes a shell portion together with the nonionic surfactant. A vinyl polymer can be used as the polymer P1 arranged so as to cover the core portion via a nonionic surfactant on the outer periphery of the core portion.

ビニル重合体は、エチレン性不飽和結合を有するビニル単量体(ビニルモノマー)の単独または共重合体である。 The vinyl polymer is a single or copolymer of a vinyl monomer (vinyl monomer) having an ethylenically unsaturated bond.

ビニル単量体は、分子内に少なくとも1つのエチレン性不飽和結合を含んでいればよく、分子内に1つのエチレン性不飽和結合を有するビニル単量体(単官能ビニル単量体という場合がある)と、分子内に2つ以上のエチレン性不飽和結合を有するビニル単量体(多官能ビニル単量体という場合がある)とに大別できる。 The vinyl monomer may contain at least one ethylenically unsaturated bond in the molecule, and may be a vinyl monomer having one ethylenically unsaturated bond in the molecule (sometimes referred to as a monofunctional vinyl monomer). There is) and vinyl monomers having two or more ethylenically unsaturated bonds in the molecule (sometimes referred to as polyfunctional vinyl monomers).

単官能ビニル単量体として、代表的には、(メタ)アクリル系単量体;芳香族ビニル系単量体;カルボキシル基含有ビニル系単量体;酢酸ビニルなどのビニルエステル系単量体;ビニルスルホン酸などのスルホン酸基含有ビニル系単量体;マレイン酸ジメチル、N−フェニルマレイミドなどの不飽和多価カルボン酸誘導体系単量体;N−ビニルスクシンイミドなどのN−ビニル多価カルボン酸イミド系単量体;N−ビニルピロリドンなどの複素環式ビニル系単量体;N−ビニルホルムアミドなどのN−ビニルアミド系単量体;ビニルクロライトなどのハロゲン含有ビニル系単量体;メチルビニルエーテルなどのビニルアルキルエーテル系単量体;エチレンなどのオレフィン系単量体などが挙げられる。 Typical monofunctional vinyl monomers include (meth) acrylic monomers; aromatic vinyl monomers; carboxyl group-containing vinyl monomers; vinyl ester monomers such as vinyl acetate; Sulphonic acid group-containing vinyl-based monomer such as vinyl sulfonic acid; unsaturated polyvalent carboxylic acid derivative-based monomer such as dimethyl maleate and N-phenylmaleimide; N-vinyl polyvalent carboxylic acid such as N-vinylsuccinimide Imid-based monomer; heterocyclic vinyl-based monomer such as N-vinylpyrrolidone; N-vinylamide-based monomer such as N-vinylformamide; halogen-containing vinyl-based monomer such as vinyl chloride; methylvinyl ether Vinyl alkyl ether-based monomers such as; olefin-based monomers such as ethylene and the like can be mentioned.

これらの単官能ビニル単量体のうち、(メタ)アクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体、カルボキシル基含有ビニル系単量体を含むものが好ましい。 Among these monofunctional vinyl monomers, those containing a (meth) acrylic monomer, an aromatic vinyl-based monomer, and a carboxyl group-containing vinyl-based monomer are preferable.

(メタ)アクリル系単量体(アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルの重合体)としては、アルキル(メタ)アクリレート[例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、n−オクタデシル(メタ)アクリレートなどの直鎖状又は分岐鎖状C1-20アルキル(メタ)アクリレートなど];シクロアルキル(メタ)アクリレート[例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレートなどのC5-10シクロアルキル(メタ)アクリレートなど];アリル(メタ)アクリレート[例えば、フェニル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレートなどのC6-14アリル(メタ)アクリレートなど];アラルキル(メタ)アクリレート[例えば、ベンジル(メタ)アクリレート、フェネチル(メタ)アクリレートなどのC6-14アリル−C1-6アルキル(メタ)アクリレートなど]:多環式(メタ)アクリレート[例えば、2−イソボルニル(メタ)アクリレート、2−ノルボルニルメチル(メタ)アクリレートなどのC7-15(二ないし三)環式(メタ)アクリレートなど];ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート[例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシC1-4アルキル(メタ)アクリレートなど];アルコキシ基またはフェノキシ基含有(メタ)アクリレート[例えば、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレートなどの(ポリ)C1-6アルコキシC2-6アルキル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレートなどのフェノキシC2-6アルキル(メタ)アクリレートなど];エポキシ基含有(メタ)アクリレート[例えば、グリシジル(メタ)アクリレートなど];ハロゲン含有(メタ)アクリレート[例えば、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル(メタ)アクリレートなどのハロアルキルC1-12(メタ)アクリレートなど];(メタ)アクリルアミド類[例えば、(メタ)アクリルアミド;N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミドなどのN−C1-4アルキル(メタ)アクリルアミド;N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミドなどのN,N−ジC14アルキル(メタ)アクリルアミド;2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ジアセドン(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、N−メチロール(メタ)アクリルアミドなどのN置換(メタ)アクリルアミドなど];アルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート[例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの(モノ又はジ)C14アルキルアミノC14アルキル(メタ)アクリレー卜など];シアン化ビニル類(例えば、(メタ)アクリロニトリルなど)などが挙げられる。 Examples of the (meth) acrylic monomer (polymer of acrylic acid ester or methacrylic acid ester) include alkyl (meth) acrylates [for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and n-butyl (meth) acrylate. , T-butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, n-octadecyl (meth) acrylate, etc. C 1-20 alkyl (meth) acrylate or the like]; cycloalkyl (meth) acrylate [eg, C 5-10 cycloalkyl (meth) acrylate such as cyclohexyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, etc.] ]; Allyl (meth) acrylate [eg, C 6-14 allyl (meth) acrylate such as phenyl (meth) acrylate, naphthyl (meth) acrylate]; aralkyl (meth) acrylate [eg, benzyl (meth) acrylate, phenethyl C 6-14 allyl-C 1-6 alkyl (meth) acrylate such as (meth) acrylate]: Polycyclic (meth) acrylate [for example, 2-isobornyl (meth) acrylate, 2-norbornylmethyl (meth) ) C 7-15 (two or three) cyclic (meth) acrylates such as acrylates]; hydroxyl group-containing (meth) acrylates [eg, hydroxy such as hydroxyethyl (meth) acrylates, 2-hydroxypropyl (meth) acrylates C 1-4 alkyl (meth) acrylates, etc.]; (poly) C 1-6, such as alkoxy or phenoxy group-containing (meth) acrylates [eg, 2-methoxyethyl (meth) acrylates, ethylcarbitol (meth) acrylates, etc.] Phenoxy C 2-6 alkyl (meth) acrylates such as alkoxy C 2-6 alkyl (meth) acrylates and phenoxyethyl (meth) acrylates]; epoxy group-containing (meth) acrylates [eg, glycidyl (meth) acrylates]; Halogen-containing (meth) acrylates [eg, haloalkyl C 1-12 (meth) acrylates such as 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylates, tetrafluoropropyl (meth) acrylates, heptadecafluorodecyl (meth) acrylates. Etc.]; (Meta ) Acrylamides [eg, (meth) acrylamide; NC 1-4 alkyl (meth) acrylamide such as N-methyl (meth) acrylamide, N-t-butyl (meth) acrylamide; N, N-dimethyl (meth) N, such as acrylamide, N- di C 1 - 4 alkyl (meth) acrylamide; 2- (meth) acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, Jiasedon (meth) acrylamide, (meth) acryloyl morpholine, N- methylol (meth) N-substituted acrylamide (meth) acrylamide]; alkylaminoalkyl (meth) acrylates [e.g., dimethylaminoethyl (meth) acrylate such as (mono- or di) C 1 - 4 alkylamino C 1 - 4 alkyl (meth) Acrylamide, etc.]; Vinyl cyanide (for example, (meth) acrylonitrile, etc.) and the like can be mentioned.

芳香族ビニル系単量体としては、スチレン、p−クロロスチレン、t−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどが挙げられる。 Examples of the aromatic vinyl-based monomer include styrene, p-chlorostyrene, t-butylstyrene, α-methylstyrene, vinyltoluene and the like.

カルボキシル基含有ビニル系単量体としては、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などが含まれる。 Examples of the carboxyl group-containing vinyl-based monomer include (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid and the like.

また、分子内に2つ以上のエチレン性不飽和結合を有するビニル単量体(多官能ビニル単量体)としては、多官能(メタ)アクリル系単量体;多官能芳香族ビニル系単量体;ブタジエンなどのジエン系単量体;多官能ビニルエステル系単量体;多官能ビニルエーテル系単量体などが挙げられる。 Further, as the vinyl monomer (polyfunctional vinyl monomer) having two or more ethylenically unsaturated bonds in the molecule, a polyfunctional (meth) acrylic monomer; a polyfunctional aromatic vinyl-based single amount. Dimers such as butadiene; polyfunctional vinyl ester-based monomers; polyfunctional vinyl ether-based monomers and the like.

これらの多官能ビニル単量体のうち、多官能(メタ)アクリル系単量体、多官能芳香族ビニル系単量体を用いることが好ましい。 Of these polyfunctional vinyl monomers, it is preferable to use a polyfunctional (meth) acrylic monomer or a polyfunctional aromatic vinyl monomer.

多官能(メタ)アクリル系単量体としては、(ポリ)アルキレングリコールジ(メタ)アクリレート[例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレートなどの(ポリ)C2-6アルキレングリコールジ(メタ)アクリレートなど];脂環族ジオールのジ(メタ)アクリレート[例えば、1,4−シクロヘサンジメタノール(又はその(ポリ)C2-4アルキレンオキサイド付加物)のジ(メタ)アクリレートなど];芳香族ジオールのジ(メタ)アクリレート(例えば、ビスフェノールA(又はその(ポリ)C2-4アルキレンオキサイド付加物)のジ(メタ)アクリレートなど);多官能(メタ)アクリルアミド類[例えば、N,N’−ヘキサメチレンビス(メタ)アクリルアミド、N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミドなどのN,N’−(モノ乃至ヘキサ)メチレンビス(メタ)アクリルアミドなど];エチレン性不飽和結合含有基を有する(メタ)アクリレート[例えば、アリル(メタ)アクリレート、5−ノルボルネン−2−イル−メチル(メタ)アクリレートなど];ポリオールのジ(メタ)アクリレート[例えば、グリセリンジ(メタ)アクリレートなど];3つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能単量体[例えば、グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、1,3,5−トリ(メタ)アクリロイルヘキサヒドロ−s−トリアジン、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなど]などが挙げられる。 Examples of the polyfunctional (meth) acrylic monomer include (poly) alkylene glycol di (meth) acrylate [for example, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate. ) Acrylate, (poly) C 2-6 alkylene glycol di (meth) acrylate such as 1,4-butanediol di (meth) acrylate]; Di (meth) acrylate of alicyclic diol [eg 1,4- Di (meth) acrylate of cyclohesandimethanol (or its (poly) C 2-4 alkylene oxide adduct)]; di (meth) acrylate of aromatic diol (eg, bisphenol A (or its (poly) C 2) -4 alkylene oxide adducts) di (meth) acrylates, etc.); Polyfunctional (meth) acrylamides [eg, N, N'-hexamethylenebis (meth) acrylamide, N, N'-methylenebis (meth) acrylamide, etc. N, N'-(mono to hexa) methylenebis (meth) acrylamide, etc.]; (meth) acrylate having an ethylenically unsaturated bond-containing group [for example, allyl (meth) acrylate, 5-norbornen-2-yl-methyl (Meta) acrylate, etc.]; Polyacrylate di (meth) acrylate [eg, glycerin di (meth) acrylate, etc.]; Polyfunctional monomer having three or more (meth) acryloyl groups [eg, glycerin tri (meth)) Acrylate, Trimethylol Propanetri (meth) Acrylate, Pentaerythritol Tri (Meta) Acrylate, 1,3,5-Tri (Meta) Acryloyl Hexahydro-s-Triazine, Pentaerythritol Tetra (Meta) Acrylate, Dipentaerythritol Penta ( Meta) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, etc.] and the like.

多官能芳香族ビニル系単量体としては、ジビニルベンゼンなどが挙げられる。 Examples of the polyfunctional aromatic vinyl-based monomer include divinylbenzene.

これらの多官能ビニル単量体を使用して、ビニル重合体を架橋してもよい。なお、多官能ビニル単量体のエチレン性不飽和結合に限らず、エポキシ基やカルボキシル基などの反応性官能基を有するビニル単量体を含んでいる場合、これらの官能基を利用してビニル重合体を架橋してもよい。 These polyfunctional vinyl monomers may be used to crosslink the vinyl polymer. Not limited to the ethylenically unsaturated bond of the polyfunctional vinyl monomer, when a vinyl monomer having a reactive functional group such as an epoxy group or a carboxyl group is contained, vinyl is utilized by utilizing these functional groups. The polymer may be crosslinked.

これらの単官能および多官能ビニル単量体は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。好ましい単官能ビニル単量体としては、(メタ)アクリル系単量体、芳香族ビニル系単量体、ビニルエステル系単量体およびカルボキシル基含有ビニル系単量体などが挙げられ、特に、少なくとも(メタ)アクリル系単量体を含むのが好ましい。また、好ましい多官能ビニル単量体としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレートなどの多官能(メタ)アクリル系単量体、ジビニルベンゼンなどの多官能芳香族ビニル系単量体が含まれる。 These monofunctional and polyfunctional vinyl monomers can also be used alone or in combination of two or more. Preferred monofunctional vinyl monomers include (meth) acrylic monomers, aromatic vinyl monomers, vinyl ester monomers, carboxyl group-containing vinyl monomers and the like, and in particular, at least It is preferable to contain a (meth) acrylic monomer. In addition, preferred polyfunctional vinyl monomers include polyfunctional (meth) acrylic monomers such as ethylene glycol di (meth) acrylate and polyfunctional aromatic vinyl monomers such as divinylbenzene.

また、ビニル重合体は、単独重合体または共重合体であってもよく、共重合体である場合、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体またはグラフト共重合体であってもよい。さらに、シェル部は、2以上の異なる単独または共重合体を含んでいてもよい。 Further, the vinyl polymer may be a homopolymer or a copolymer, and when it is a copolymer, it may be a random copolymer, a block copolymer, an alternating copolymer or a graft copolymer. Good. In addition, the shell portion may contain two or more different singles or copolymers.

共重合体におけるビニル単量体の組み合わせ(組成)は、用途に応じて選択でき、特に制限されないが、代表的には、(a)C1-3アルキルメタクリレートおよび/または芳香族ビニル系単量体と、(b)C1-12アルキルアクリレートとを含んでいてもよい。 The combination (composition) of the vinyl monomer in the copolymer can be selected depending on the intended use and is not particularly limited, but typically (a) C 1-3 alkyl methacrylate and / or aromatic vinyl-based single amount. It may contain the body and (b) C 1-12 alkyl acrylate.

(a)C1-3アルキルメタクリレートおよび/または芳香族ビニル系単量体(硬質成分(a)ということがある)は、比較的硬質な成分であり、複合粒子の硬度や耐熱性に影響を与える。硬質成分(a)のビニル単量体ホモポリマーのガラス転移温度(Tg)は、例えば50℃以上(例えば50〜150℃)、好ましくは70℃以上(例えば、70〜130℃)、さらに好ましくは90℃以上(例えば90〜110℃)程度であってもよい。なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量計(DSC)などにより測定できる。代表的な硬質成分(a)としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、i−プロピルメタクリレート、スチレン、ビニルトルエンなどが挙げられる。これらの硬質成分(a)は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。これらの硬質成分(a)のうち、メチルメタクリレート、スチレンが好ましく、メチルメタクリレートが特に好ましい。 (A) C 1-3 alkyl methacrylate and / or aromatic vinyl-based monomer (sometimes referred to as hard component (a)) is a relatively hard component and affects the hardness and heat resistance of composite particles. give. The glass transition temperature (Tg) of the vinyl monomer homopolymer of the hard component (a) is, for example, 50 ° C. or higher (for example, 50 to 150 ° C.), preferably 70 ° C. or higher (for example, 70 to 130 ° C.), and more preferably. It may be about 90 ° C. or higher (for example, 90 to 110 ° C.). The glass transition temperature can be measured by a differential scanning calorimeter (DSC) or the like. Typical hard components (a) include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, i-propyl methacrylate, styrene, vinyltoluene and the like. These hard components (a) can also be used alone or in combination of two or more. Of these hard components (a), methyl methacrylate and styrene are preferable, and methyl methacrylate is particularly preferable.

(b)C1-12アルキルアクリレート(軟質成分(b)ということがある)は、比較的軟質な成分である。軟質成分(b)のビニル単量体ホモポリマーのガラス転移温度(Tg)は、例えば50℃以下(例えば−100〜50℃)、好ましくは30℃以下(例えば−70〜30℃)、さらに好ましくは0℃以下(例えば−55〜0℃)程度であってもよい。代表的な軟質成分(b)としては、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、n−オクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートなどが挙げられる。これらの軟質成分(b)は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。これらの軟質成分(b)のうち、ブチルアクリレート、n−オクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートなどのC2-10アルキルアクリレートが好ましく、ブチルアクリレートなどのC4-8アルキルアクリレートが特に好ましい。 (B) C 1-12 alkyl acrylate (sometimes referred to as soft component (b)) is a relatively soft component. The glass transition temperature (Tg) of the vinyl monomer homopolymer of the soft component (b) is, for example, 50 ° C. or lower (for example, -100 to 50 ° C.), preferably 30 ° C. or lower (for example, −70 to 30 ° C.), more preferably. May be about 0 ° C. or lower (for example, −55 to 0 ° C.). Typical soft components (b) include ethyl acrylate, butyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate and the like. These soft components (b) can also be used alone or in combination of two or more. Among these soft components (b), C 2-10 alkyl acrylates such as butyl acrylate, n-octyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate are preferable, and C 4-8 alkyl acrylates such as butyl acrylate are particularly preferable.

硬質成分(a)と軟質成分(b)との割合は、混合する樹脂に対応して調整することができる。また、本実施の形態においては、複合粒子の懸濁液を塗料などとして被着体に塗布する場合と異なり、比較的硬質成分の割合が大きい(軟質成分の割合が小さい)ことが好ましい。例えば、軟質成分(b)は、硬質成分(a)100質量部に対して、例えば0〜150質量部、より好ましくは0〜90質量部である。軟質成分(b)が多すぎると、マトリクス樹脂との混合性が低下し易い。 The ratio of the hard component (a) and the soft component (b) can be adjusted according to the resin to be mixed. Further, in the present embodiment, unlike the case where the suspension of the composite particles is applied to the adherend as a paint or the like, it is preferable that the proportion of the hard component is relatively large (the proportion of the soft component is small). For example, the soft component (b) is, for example, 0 to 150 parts by mass, more preferably 0 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hard component (a). If the amount of the soft component (b) is too large, the mixability with the matrix resin tends to decrease.

また、(a)C1-3アルキルメタクリレートおよび/または芳香族ビニル系単量体と、(b)C1-12アルキルアクリレートとの他に(c)カルボキシル基含有ビニル系単量体(カルボキシル基含有成分(c)ということがある)をさらに含んでいてもよい。(c)カルボキシル基含有ビニル系単量体は、複合粒子の分散性を向上する。代表的なカルボキシル基含有成分(c)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸などが含まれる。これらのカルボキシル基含有成分(c)は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。これらのカルボキシル基含有成分(c)のうち、例えば、(メタ)アクリル酸が好ましく、メタクリル酸が特に好ましい。 In addition to (a) C 1-3 alkyl methacrylate and / or aromatic vinyl-based monomer and (b) C 1-12 alkyl acrylate, (c) carboxyl group-containing vinyl-based monomer (carboxyl group). It may further contain the contained component (c)). (C) The carboxyl group-containing vinyl-based monomer improves the dispersibility of the composite particles. Typical carboxyl group-containing component (c) includes, for example, (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid and the like. These carboxyl group-containing components (c) can also be used alone or in combination of two or more. Of these carboxyl group-containing components (c), for example, (meth) acrylic acid is preferable, and methacrylic acid is particularly preferable.

カルボキシル基含有成分(c)の割合は、硬質成分(a)および軟質成分(b)の合計100質量部に対して、例えば0.01〜5質量部、好ましくは0.05〜3質量部、さらに好ましくは0.1〜2質量部、最も好ましくは0.3〜1質量部程度である。カルボキシル基含有成分(c)が多すぎると、複合粒子のマトリクス樹脂への分散性が低下し易い。 The ratio of the carboxyl group-containing component (c) is, for example, 0.01 to 5 parts by mass, preferably 0.05 to 3 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total of the hard component (a) and the soft component (b). It is more preferably 0.1 to 2 parts by mass, and most preferably about 0.3 to 1 part by mass. If the amount of the carboxyl group-containing component (c) is too large, the dispersibility of the composite particles in the matrix resin tends to decrease.

ビニル重合体のガラス転移温度(Tg)は、比較的高く、マトリクス樹脂のガラス転移温度(例えば、80〜100℃)と同程度とすることが好ましい。具体的には、ビニル重合体のガラス転移温度(Tg)は、40〜100℃程度、より好ましくは60〜80℃程度である。ガラス転移温度が低すぎると、機械的特性が低下するおそれがある。 The glass transition temperature (Tg) of the vinyl polymer is relatively high, and is preferably about the same as the glass transition temperature (for example, 80 to 100 ° C.) of the matrix resin. Specifically, the glass transition temperature (Tg) of the vinyl polymer is about 40 to 100 ° C., more preferably about 60 to 80 ° C. If the glass transition temperature is too low, the mechanical properties may deteriorate.

ビニル重合体の割合は、無機微粒子(例えば、シリカ成分(SiO2単独))100質量部に対して、例えば1〜30質量部、好ましくは2〜20質量部、さらに好ましくは2〜8質量部程度である。ビニル重合体の割合が少なすぎると、マトリクス樹脂との混合時に複合粒子が凝集し易くなり、逆に多すぎると、複合粒子の粒径を均一化するのが困難となるとともに、複合粒子が凝集し易くなり、無機微粒子の機能性を発現するのも困難となるおそれがある。 The ratio of the vinyl polymer is, for example, 1 to 30 parts by mass, preferably 2 to 20 parts by mass, and more preferably 2 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic fine particles (for example, the silica component (SiO 2 alone)). Degree. If the proportion of the vinyl polymer is too small, the composite particles tend to aggregate when mixed with the matrix resin, and conversely, if the proportion of the vinyl polymer is too large, it becomes difficult to make the particle size of the composite particles uniform and the composite particles aggregate. It becomes easy to do so, and it may be difficult to express the functionality of the inorganic fine particles.

なお、無機微粒子およびシリカ成分に対するビニル重合体の割合は、原料であるビニル単量体の合計使用量に基づいて算出できる。 The ratio of the vinyl polymer to the inorganic fine particles and the silica component can be calculated based on the total amount of the vinyl monomer used as the raw material.

シェル部中のビニル重合体およびノニオン界面活性剤の合計割合は、50重量%以上であってもよく、例えば80重量%以上、好ましくは90重量%以上、さらに好ましくは95重量%以上であり、最も好ましくは100重量%(ビニル重合体およびノニオン界面活性剤のみ)である。 The total ratio of the vinyl polymer and the nonionic surfactant in the shell portion may be 50% by weight or more, for example, 80% by weight or more, preferably 90% by weight or more, and more preferably 95% by weight or more. Most preferably 100% by weight (vinyl polymer and nonionic surfactant only).

シェル部のポリマーP1の平均厚みは15nm以下(例えば1〜15nm)であってもよく、例えば2〜12nm、好ましくは3〜10nm、さらに好ましくは5〜8nmである。 The average thickness of the polymer P1 in the shell portion may be 15 nm or less (for example, 1 to 15 nm), for example, 2 to 12 nm, preferably 3 to 10 nm, and more preferably 5 to 8 nm.

複合粒子の多分散度(動的光散乱によるキュムラント法で求めた多分散指数により評価される流体力学的直径の多分散度)は0.2以下(特に0.14以下)であってもよく、例えば0.01〜0.15、好ましくは0.02〜0.14、さらに好ましくは0.03〜0.13、最も好ましくは0.05〜0.125である。 The degree of polydispersity of composite particles (the degree of polydispersity of hydrodynamic diameter evaluated by the polydispersity index obtained by the cumulant method by dynamic light scattering) may be 0.2 or less (particularly 0.14 or less). For example, 0.01 to 0.15, preferably 0.02 to 0.14, more preferably 0.03 to 0.13, and most preferably 0.05 to 0.125.

複合粒子の形状は、無機微粒子の形状と同様に、球状が好ましい。 The shape of the composite particles is preferably spherical, similar to the shape of the inorganic fine particles.

(他の界面活性剤)
ノニオン界面活性剤が無機微粒子へ均一に付着または沈着した後、ビニル単量体が重合し複合粒子が生成した後、懸濁液(1S〜5S)の安定化のために界面活性剤(例えば、アニオン界面活性剤またはカチオン界面活性剤)を添加してもよい。
(ポリマーP2)
ポリマー(ポリマー粒子)P2を構成するビニル重合体としては、シェル部を構成するビニル重合体(ポリマーP1)として例示されたビニル重合体を利用することがきる。
(Other surfactants)
After the nonionic surfactant is uniformly adhered or deposited on the inorganic fine particles, the vinyl monomer is polymerized to form composite particles, and then the surfactant (for example, 1S to 5S) is stabilized for stabilization of the suspension (1S to 5S). Anionic surfactants or cationic surfactants) may be added.
(Polymer P2)
As the vinyl polymer constituting the polymer (polymer particles) P2, the vinyl polymer exemplified as the vinyl polymer constituting the shell portion (polymer P1) can be used.

ビニル重合体(ポリマーP2)の分子量の調整のため、連鎖移動剤、例えば、ビニル単量体に可溶な有機過酸化物、有機アゾ化合物、ハロゲン化炭化水素(四塩化炭素など)、メルカプタン類、ジスルフィドなどを用いる。連鎖移動剤の使用量は、例えば、ビニル単量体に対して5重量%以下であってもよい。 For adjusting the molecular weight of the vinyl polymer (polymer P2), chain transfer agents such as organic peroxides soluble in vinyl monomers, organic azo compounds, halogenated hydrocarbons (carbon tetrachloride, etc.), mercaptans, etc. , Disulfide, etc. are used. The amount of the chain transfer agent used may be, for example, 5% by weight or less based on the vinyl monomer.

シェル部のポリマーP1およびポリマーP2のトータルの平均厚みは例えば10〜50nmである。 The total average thickness of the polymer P1 and the polymer P2 in the shell portion is, for example, 10 to 50 nm.

(ポリマーP3)
ポリマー(ポリマー粒子)P3を構成するビニル重合体としては、シェル部を構成するビニル重合体(ポリマーP1)として例示されたビニル重合体を利用することがきる。ポリマー(ポリマー粒子)P3として用いられるビニル重合体は、シェル部を構成するビニル重合体(ポリマーP1)と同様に、硬質成分(a)、軟質成分(b)、カルボキシル基含有成分(c)の割合を調整し、分散性や樹脂と混合した場合の特性を制御してもよい。
(Polymer P3)
As the vinyl polymer constituting the polymer (polymer particles) P3, the vinyl polymer exemplified as the vinyl polymer constituting the shell portion (polymer P1) can be used. The vinyl polymer used as the polymer (polymer particles) P3 is composed of a hard component (a), a soft component (b), and a carboxyl group-containing component (c), similarly to the vinyl polymer (polymer P1) constituting the shell portion. The ratio may be adjusted to control dispersibility and properties when mixed with a resin.

ビニル重合体粒子を構成するビニル重合体のガラス転移温度(Tg)は−50〜100℃程度の範囲から選択でき、複合粒子との接着性の点から、複合粒子のシェル部を構成するビニル重合体(ポリマーP1)と同一の温度であってもよい。また、複合粒子のシェル部を構成するビニル重合体(ポリマーP1)よりも高いTg(例えば20〜100℃、特に30〜80℃)を有するものであってもよい。 The glass transition temperature (Tg) of the vinyl polymer constituting the vinyl polymer particles can be selected from the range of about -50 to 100 ° C., and from the viewpoint of adhesion to the composite particles, the vinyl weight constituting the shell portion of the composite particles It may be the same temperature as the coalescence (polymer P1). Further, it may have a Tg (for example, 20 to 100 ° C., particularly 30 to 80 ° C.) higher than that of the vinyl polymer (polymer P1) constituting the shell portion of the composite particles.

ポリマー(ポリマー粒子)P3を構成するビニル重合体の平均粒径(動的光散乱によるキュムラント法で求めた流体力学的直径:単位はnm)は30nm以上であってもよく、例えば30〜500nm、好ましくは50〜300nm、さらに好ましくは80〜200nm、最も好ましくは90〜150nmである。粒径が小さすぎると、凝集による樹脂の不透明化が生じやすく、沈殿が発生しやすくなる。 The average particle size of the vinyl polymer constituting the polymer (polymer particles) P3 (hydrodynamic diameter obtained by the cumulant method by dynamic light scattering: unit is nm) may be 30 nm or more, for example, 30 to 500 nm. It is preferably 50 to 300 nm, more preferably 80 to 200 nm, and most preferably 90 to 150 nm. If the particle size is too small, the resin tends to become opaque due to agglutination, and precipitation tends to occur.

ポリマー(ポリマー粒子)P3を構成するビニル重合体と、シェル部を構成するビニル重合体(ポリマーP1)との総量100質量部に対して、無機微粒子が、10〜1000質量部、好ましくは20〜750質量部、さらに好ましくは30〜500質量部、最も好ましくは50〜350質量部となるように調整することが好ましい。また、無機微粒子がコロイダルシリカである場合、ポリマー(ポリマー粒子)P3を構成するビニル重合体と、シェル部を構成するビニル重合体(ポリマーP1)との総量100質量部に対して、シリカ成分(SiO2単独)が、5〜500質量部、好ましくは10〜400質量部、さらに好ましくは30〜300質量部、より好ましくは50〜250質量部、最も好ましくは100〜180質量部となるように調整することが好ましい。ビニル重合体の割合が少なすぎると、樹脂の透明性や柔軟性などの機械的特性が低下するおそれがあり、逆に多すぎると、樹脂の硬度などの無機微粒子による機能性が発現しないおそれがある。 The amount of the inorganic fine particles is 10 to 1000 parts by mass, preferably 20 to 1000 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of the vinyl polymer constituting the polymer (polymer particles) P3 and the vinyl polymer (polymer P1) constituting the shell portion. It is preferable to adjust the amount to 750 parts by mass, more preferably 30 to 500 parts by mass, and most preferably 50 to 350 parts by mass. When the inorganic fine particles are colloidal silica, the silica component (the silica component (polymer P1) is 100 parts by mass based on the total amount of the vinyl polymer constituting the polymer (polymer particles) P3 and the vinyl polymer (polymer P1) constituting the shell portion. SiO 2 alone) is 5 to 500 parts by mass, preferably 10 to 400 parts by mass, more preferably 30 to 300 parts by mass, more preferably 50 to 250 parts by mass, and most preferably 100 to 180 parts by mass. It is preferable to adjust. If the proportion of the vinyl polymer is too small, the mechanical properties such as transparency and flexibility of the resin may deteriorate, and if it is too large, the functionality due to the inorganic fine particles such as the hardness of the resin may not be exhibited. is there.

第1〜第5懸濁液1S〜5Sの液体成分は、水性溶媒であることが好ましい。水性溶媒としては、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどの低級アルコール類、アセトンなどのケトン類などが挙げられる。これらの水性溶媒は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、水が汎用される。 The liquid components of the first to fifth suspensions 1S to 5S are preferably aqueous solvents. Examples of the aqueous solvent include water, lower alcohols such as methanol, ethanol, propanol and isopropanol, and ketones such as acetone. These aqueous solvents can be used alone or in combination of two or more. Of these, water is commonly used.

第1〜第5懸濁液1S〜5Sの固形分濃度は、用途などに応じて選択でき、例えば10〜70重量%、好ましくは30〜60重量%、さらに好ましくは35〜55重量%、最も好ましくは40〜50重量%である。固形分濃度は、複合粒子の合計量の濃度であってもよい。 The solid content concentration of the first to fifth suspensions 1S to 5S can be selected depending on the intended use, for example, 10 to 70% by weight, preferably 30 to 60% by weight, more preferably 35 to 55% by weight, most. It is preferably 40 to 50% by weight. The solid content concentration may be the concentration of the total amount of the composite particles.

第1〜第5懸濁液1S〜5Sは、慣用の添加剤、例えば、分散剤、湿潤剤、増粘剤、可塑剤、表面調整剤、消泡剤、粘度調整剤、難燃剤、帯電防止剤、水溶性有機溶媒などが使用できる。また、必要により顔料、水溶性または水分散性バインダー樹脂、架橋剤、硬化剤、架橋または硬化助剤などを含んでいてもよい。 The first to fifth suspensions 1S to 5S are conventional additives such as dispersants, wetting agents, thickeners, plasticizers, surface conditioners, defoamers, viscosity modifiers, flame retardants, and antistatic agents. Agents, water-soluble organic solvents, etc. can be used. Further, if necessary, a pigment, a water-soluble or water-dispersible binder resin, a cross-linking agent, a curing agent, a cross-linking or a curing aid, and the like may be contained.

顔料としては、ナノ粒子として例示された顔料(例えば、二酸化チタン、フタロシアニンブルーなどの着色顔料、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどの体質顔料)を使用してもよく、アルミ粉、マイカフレークなどの光輝剤などを使用してもよい。第1〜第5懸濁液1S〜5S中の顔料の重量濃度(PWC)は、固形分換算で、通常1〜70重量%、好ましくは10〜65重量%、さらに好ましくは20〜60重量%程度である。 As the pigment, a pigment exemplified as nanoparticles (for example, a coloring pigment such as titanium dioxide or phthalocyanine blue, an extender pigment such as calcium carbonate or barium sulfate) may be used, and a brightening agent such as aluminum powder or mica flakes may be used. Etc. may be used. The weight concentration (PWC) of the pigment in the first to fifth suspensions 1S to 5S is usually 1 to 70% by weight, preferably 10 to 65% by weight, more preferably 20 to 60% by weight in terms of solid content. Degree.

(重合)
重合温度は、例えば20〜110℃、好ましくは30〜100℃、さらに好ましくは60〜100℃、特に好ましくは70〜90℃程度であってもよい。
(polymerization)
The polymerization temperature may be, for example, 20 to 110 ° C., preferably 30 to 100 ° C., more preferably 60 to 100 ° C., and particularly preferably about 70 to 90 ° C.

乳化重合において、ビニル単量体は一度に反応系(ノニオン界面活性剤が付着したコア部の水性分散液)に添加してもよく、段階的または連続的に添加してもよい。 In the emulsion polymerization, the vinyl monomer may be added to the reaction system (an aqueous dispersion of the core portion to which the nonionic surfactant is attached) all at once, or may be added stepwise or continuously.

重合開始剤としては、例えば、過酸化物(例えば、過酸化水素など)、過硫酸塩(例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム)、水性アゾ化合物やレドックス重合開始剤などが使用できる。重合開始剤の使用量は、ビニル単量体100質量部に対して、例えば0.01〜10質量部、好ましくは0.1〜8質量部、さらに好ましくは0.3〜7質量部程度であってもよい。 As the polymerization initiator, for example, peroxides (for example, hydrogen peroxide), persulfates (for example, potassium persulfate, ammonium persulfate), aqueous azo compounds, redox polymerization initiators and the like can be used. The amount of the polymerization initiator used is, for example, 0.01 to 10 parts by mass, preferably 0.1 to 8 parts by mass, and more preferably about 0.3 to 7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the vinyl monomer. There may be.

ビニル重合体の分子量の調整のため、連鎖移動剤、例えば、ビニル単量体に可溶な有機過酸化物、有機アゾ化合物、ハロゲン化炭化水素(四塩化炭素など)、メルカプタン類、ジスルフィドなどを用いてもよい。連鎖移動剤としては、例えば、1−ブタンチオール、シクロヘキサンチオール、3−メルカプトプロピオン酸シクロヘキシル、1−デカンチオール、1−ドデカンチオール、3−メルカプトプロピオン酸ドデシル、メルカプト酢酸2−エチルヘキシル、3−メルカプトプロピオン酸2−エチルヘキシル、メルカプト酢酸エチル、1−ヘキサデカンチオール、3−メルカプトプロピオン酸ヘキシル、2−メルカプトエタノール、3−メルカプト−1,2−プロパンジオール、メルカプト酢酸、2−メルカプトエタンスルホン酸ナトリウム、3−メルカプトプロピオン酸、メルカプト酢酸メチル、メルカプトこはく酸、3−メルカプトプロピオン酸メチル、3−メルカプトプロピオン酸オクタデシル、3−メルカプトプロピオン酸オクチル、1−オクタンチオール、1−オクタデカンチオール、3−メルカプトプロピオン酸トリデシル、チオフェノール、ジフェニルジスルフィドなどが挙げられる。連鎖移動剤の使用量は、例えば、ビニル単量体に対して5重量%以下であってもよい。 Chain transfer agents, such as organic peroxides soluble in vinyl monomers, organic azo compounds, halogenated hydrocarbons (carbon tetrachloride, etc.), mercaptans, disulfides, etc., are used to adjust the molecular weight of the vinyl polymer. You may use it. Examples of the chain transfer agent include 1-butanethiol, cyclohexanethiol, cyclohexyl 3-mercaptopropionate, 1-decanethiol, 1-dodecanethiol, dodecyl 3-mercaptopropionate, 2-ethylhexyl mercaptoacetate, and 3-mercaptopropion. 2-Ethylhexyl acid, ethyl mercaptoacetate, 1-hexadecanethiol, hexyl 3-mercaptopropionate, 2-mercaptoethanol, 3-mercapto-1,2-propanediol, mercaptoacetic acid, sodium 2-mercaptoethanesulfonate, 3- Mercaptopropionic acid, methyl mercaptoacetate, mercaptosuccinic acid, methyl 3-mercaptopropionate, octadecyl 3-mercaptopropionate, octyl 3-mercaptopropionate, 1-octanethiol, 1-octadecanthiol, tridecyl 3-mercaptopropionate, Examples thereof include thiophenol and diphenyl disulfide. The amount of the chain transfer agent used may be, for example, 5% by weight or less based on the vinyl monomer.

なお、必要であれば、無機微粒子の分散安定性を高めるため、pH調整剤[例えば、酸(硫酸、塩酸など)、アンモニア、アミンなど]を重合過程または反応終了後の懸濁液(エマルジョン)に添加してもよい。反応系または懸濁液のpHは、例えば、pH7〜10程度に調整してもよい。 If necessary, in order to improve the dispersion stability of the inorganic fine particles, a suspension (emulsion) of a pH adjuster [for example, acid (sulfuric acid, hydrochloric acid, etc.), ammonia, amine, etc.] during the polymerization process or after the reaction is completed. May be added to. The pH of the reaction system or suspension may be adjusted to, for example, about pH 7 to 10.

(樹脂)
樹脂(マトリクス樹脂)としては、例えば、ビニル重合体をベース樹脂として用いることができる。ベース樹脂の含有量は、例えば、樹脂(マトリクス樹脂)の50重量%以上である。このビニル重合体としては、シェル部を構成するビニル重合体(ポリマーP1)として例示されたビニル重合体を利用することがきる。
(resin)
As the resin (matrix resin), for example, a vinyl polymer can be used as the base resin. The content of the base resin is, for example, 50% by weight or more of the resin (matrix resin). As this vinyl polymer, the vinyl polymer exemplified as the vinyl polymer (polymer P1) constituting the shell portion can be used.

このように、シェル部を構成するビニル重合体(ポリマーP1またはP2)を樹脂(マトリクス樹脂)のベース樹脂とすることで、溶融樹脂と複合粒子との親和性が高まり、複合粒子同士がマトリクス樹脂中で互いに凝集することなく均一に分散する。 In this way, by using the vinyl polymer (polymer P1 or P2) constituting the shell portion as the base resin of the resin (matrix resin), the affinity between the molten resin and the composite particles is enhanced, and the composite particles are made of the matrix resin. It is uniformly dispersed inside without agglomerating with each other.

また、ポリマーP3を樹脂(マトリクス樹脂)のベース樹脂とすることで、溶融樹脂と混合複合粒子との親和性が高まり、混合複合粒子の分散性が高まる。 Further, by using the polymer P3 as the base resin of the resin (matrix resin), the affinity between the molten resin and the mixed composite particles is enhanced, and the dispersibility of the mixed composite particles is enhanced.

なお、樹脂(マトリクス樹脂)としては、上記PMMAのようなビニル重合体の他、PC(ポリカーボネート)樹脂、環状ポリオレフィン樹脂COP、PS樹脂、PET樹脂等を用いてもよい。これらの樹脂は透明性が高く、樹脂(マトリクス樹脂)として用いて有用である。 As the resin (matrix resin), in addition to the vinyl polymer such as PMMA, PC (polycarbonate) resin, cyclic polyolefin resin COP, PS resin, PET resin and the like may be used. These resins have high transparency and are useful as resins (matrix resins).

(実施の形態3)
本実施の形態においては、実施の形態1の第1例〜第3例を実施例に基づいてより詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, the first to third examples of the first embodiment will be described in more detail based on the examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

[使用原料]
コロイダルシリカ(CS−50):(株)ADEKA製「アデライト(登録商標)AT−50」、シリカ含量50重量%
ノニオン界面活性剤(NIS):(株)ADEKA製「ADEKA REASOAP(登録商標)NE−10」、ポリ(エチレングリコール)モノ−[1−(アリルオキシ)−3−(4−ノニルフェノキシ)−2−プロピル]エーテル、エチレンオキシド付加モル数10、曇点40℃、HLB 15.3
非反応性アニオン界面活性剤:花王(株)製「ベレックス(登録商標)SS−H」
過硫酸カリウム(KPS):ベルオキソニ硫酸カリウム、工業用
n−ブチルアクリレート(n−BA):工業用
メチルメタクリレート(MMA):工業用
メタクリル酸(MAA):工業用
アクリル樹脂(ポリメタクリル酸メチル:PMMA):パラペットG1000((株)クラレ製)
<実施例1>
(複合粒子PreEmの調整)
60℃のコロイダルシリカ(コロイド溶液、シリカと溶媒との混合液)400g中にノニオン界面活性剤10gを含む水溶液50mLを滴下(添加)し、攪拌することにより懸濁液1Sを得た。ノニオン界面活性剤の曇点は40℃であり、当初室温(曇点以下)であったノニオン界面活性剤は、滴下とともにコロイダルシリカにより昇温され、曇点以上となる。なお、懸濁液1Sの温度はノニオン界面活性剤を含む水溶液の添加終了時点で曇点(40℃)以上である。このように、予めコロイダルシリカをノニオン界面活性剤の曇点以上に昇温しておき、ここにノニオン界面活性剤を添加することで、効率よくノニオン界面活性剤を昇温することができる。
[Ingredients used]
Colloidal silica (CS-50): "ADEKA CORPORATION AT-50" manufactured by ADEKA Corporation, silica content 50% by weight
Nonionic Surfactant (NIS): "ADEKA REASOAP (registered trademark) NE-10" manufactured by ADEKA Corporation, poly (ethylene glycol) mono- [1- (allyloxy) -3- (4-nonylphenoxy) -2- Propyl] ether, number of moles of ethylene oxide added, cloud point 40 ° C, HLB 15.3
Non-reactive anionic surfactant: "Belex (registered trademark) SS-H" manufactured by Kao Corporation
Potassium persulfate (KPS): Potassium persulfate, industrial n-butyl acrylate (n-BA): Industrial methyl methacrylate (MMA): Industrial methacrylic acid (MAA): Industrial acrylic resin (polymethyl methacrylate: PMMA) ): Parapet G1000 (manufactured by Kuraray Co., Ltd.)
<Example 1>
(Adjustment of composite particle PreEm)
Suspension 1S was obtained by dropping (adding) 50 mL of an aqueous solution containing 10 g of a nonionic surfactant into 400 g of colloidal silica (colloidal solution, a mixed solution of silica and a solvent) at 60 ° C. and stirring. The cloud point of the nonionic surfactant is 40 ° C., and the temperature of the nonionic surfactant, which was initially at room temperature (below the cloud point), is raised by colloidal silica with dropping, and becomes above the cloud point. The temperature of the suspension 1S is above the cloud point (40 ° C.) at the end of the addition of the aqueous solution containing the nonionic surfactant. In this way, the temperature of the colloidal silica is raised above the cloud point of the nonionic surfactant in advance, and the nonionic surfactant is added thereto, so that the temperature of the nonionic surfactant can be raised efficiently.

次いで、上記懸濁液1Sを撹拌しながら70℃まで昇温し、窒素気流下、1時間連続的に攪拌した。得られた懸濁液1Sに、MMA、n−BAおよびMAAのモノマー混合物10g(質量比でMMA/n−BA/MAA=53.3/46.2/0.5)を添加した後、重合開始剤として過硫酸カリウム0.55gを含む水溶液20mLをさらに加えて重合を開始した。全混合物を70℃で2時間攪拌して重合を完了させた後、室温まで冷却し、アクリル系重合体で被覆されたコロイダルシリカ粒子からなる複合粒子PreEmの懸濁液2Sを得た。 Next, the temperature of the suspension 1S was raised to 70 ° C. with stirring, and the suspension was continuously stirred for 1 hour under a nitrogen stream. To the obtained suspension 1S, 10 g of a monomer mixture of MMA, n-BA and MAA (MMA / n-BA / MAA = 53.3 / 46.2 / 0.5 by mass ratio) was added, and then polymerization was carried out. Polymerization was initiated by further adding 20 mL of an aqueous solution containing 0.55 g of potassium persulfate as an initiator. The whole mixture was stirred at 70 ° C. for 2 hours to complete the polymerization, and then cooled to room temperature to obtain a suspension 2S of composite particles PreEm composed of colloidal silica particles coated with an acrylic polymer.

次いで、複合粒子PreEmの懸濁液2Sを常温で風乾した後、12時間程度真空乾燥し、複合粒子PreEmの集合体(粒状の集合体)を得た。 Next, the suspension 2S of the composite particles PreEm was air-dried at room temperature and then vacuum-dried for about 12 hours to obtain an aggregate (granular aggregate) of the composite particles PreEm.

アクリル系重合体のガラス転移温度(Tg)は10℃であった。懸濁液2Sの固形分(複合粒子PreEm)は44.5重量%であり、固形分中、シリカとアクリル系重合体との質量比率は、シリカ/アクリル系重合体(SiO2/Ac)=100/5であった。 The glass transition temperature (Tg) of the acrylic polymer was 10 ° C. The solid content (composite particle PreEm) of the suspension 2S is 44.5% by weight, and the mass ratio of silica to the acrylic polymer in the solid content is silica / acrylic polymer (SiO 2 / Ac) =. It was 100/5.

得られた複合粒子PreEmのDLS分析の結果、コロイダルシリカの平均粒径は46.3nmであり、複合粒子PreEmの平均粒径は57.9nmであった。 As a result of DLS analysis of the obtained composite particle PreEm, the average particle size of the colloidal silica was 46.3 nm, and the average particle size of the composite particle PreEm was 57.9 nm.

また、得られた複合粒子PreEmのAFM写真から、30〜70nm程度の粒径を有する複合粒子PreEmの存在が確認できた。 Further, from the AFM photograph of the obtained composite particle PreEm, the existence of the composite particle PreEm having a particle size of about 30 to 70 nm was confirmed.

得られた複合粒子PreEmと、ノニオン界面活性剤のみが付着したコロイダルシリカとの顕微鏡写真から、シリカ粒子の表面にアクリル系重合体のコート層が存在することが確認でき、コート層の厚みは約1〜3nmであることが確認できた。 From the micrographs of the obtained composite particles PreEm and colloidal silica to which only the nonionic surfactant was attached, it was confirmed that a coat layer of the acrylic polymer was present on the surface of the silica particles, and the thickness of the coat layer was about. It was confirmed that the particle size was 1 to 3 nm.

得られた複合粒子PreEmのIRスペクトルでは、波数1736cm-1において、アクリル系重合体のカルボニル伸縮振動による弱い吸収ピークを確認できたのに対し、NISの非存在下でアクリル系モノマーを重合させたコロイダルシリカのチャートでは、このような吸収ピークは示さなかった。この結果から、NISが存在し、コロイダルシリカ表面に付着した場合のみ、コロイダルシリカ表面での重合が進行することが確認できた。 In the IR spectrum of the obtained composite particle PreEm, a weak absorption peak due to the carbonyl expansion and contraction vibration of the acrylic polymer was confirmed at a wave number of 1736 cm-1, whereas the acrylic monomer was polymerized in the absence of NIS. The colloidal silica chart did not show such an absorption peak. From this result, it was confirmed that the polymerization on the colloidal silica surface proceeds only when NIS is present and adheres to the colloidal silica surface.

(複合粒子PreEmを含有する樹脂の調整)
複合粒子PreEmの集合体(塊状)を粉砕し、複合粒子PreEm(粉末状)を得た。次いで、マトリクス樹脂であるアクリル樹脂としてPMMAのペレットと複合粒子PreEm(粉末状)とを混合し、210℃まで昇温しつつ混練することで、樹脂を溶融するとともに、複合粒子PreEm(粉末状)と混ぜ合わせた。
(Adjustment of resin containing composite particles PreEm)
The aggregate (lump) of the composite particles PreEm was pulverized to obtain the composite particles PreEm (powder). Next, PMMA pellets and composite particles PreEm (powder) are mixed as an acrylic resin as a matrix resin and kneaded while raising the temperature to 210 ° C. to melt the resin and the composite particles PreEm (powder). Mixed with.

PMMAのペレットは90wt%、複合粒子PreEmは10wt%(このうちナノシリカ単体は4.7wt%)の割合で混練した。混練装置としては、レオ・ラボ社製(Xplore instruments製)小型混練試験機MC−15を用いた。 The pellets of PMMA were kneaded at a ratio of 90 wt%, and the composite particles PreEm were kneaded at a ratio of 10 wt% (of which 4.7 wt% of nanosilica alone). As the kneading device, a small kneading tester MC-15 manufactured by Leo Lab (manufactured by Xplore instruments) was used.

次いで、PMMAと複合粒子PreEmの混合物を室温まで冷却した。形成された複合粒子PreEmを含有する樹脂において、複合粒子PreEmの凝集塊のサイズは200nm以下であり、複合粒子PreEmの分散性が良好な樹脂が得られたことが判明した。 The mixture of PMMA and composite particles PreEm was then cooled to room temperature. In the resin containing the formed composite particles PreEm, the size of the agglomerates of the composite particles PreEm was 200 nm or less, and it was found that a resin having good dispersibility of the composite particles PreEm was obtained.

PMMAのペレット(95wt%)とナノシリカ(5wt%)とを混合し、210℃まで昇温しつつ混練した比較例1の場合には、凝集塊のサイズは200nmをはるかに超えており、ナノシリカの分散性が低かった。 In the case of Comparative Example 1 in which PMMA pellets (95 wt%) and nano-silica (5 wt%) were mixed and kneaded while raising the temperature to 210 ° C., the size of the agglomerates far exceeded 200 nm, and that of nano-silica. The dispersibility was low.

また、PMMAのペレット(95wt%)と複合粒子PreEmの懸濁液2S(5wt%、このうちPreEm固形物は3wt%)とを混合し、210℃まで昇温しつつ混練した比較例2の場合には、凝集塊のサイズは1μm以上であり、複合粒子PreEmの分散性が低かった。また、本実施例の樹脂は、比較例1、2のものより透明性が高かった。 Further, in the case of Comparative Example 2 in which the pellets of PMMA (95 wt%) and the suspension 2S (5 wt% of the composite particles PreEm, of which 3 wt% of the PreEm solids) were mixed and kneaded while raising the temperature to 210 ° C. The size of the agglomerates was 1 μm or more, and the dispersibility of the composite particles PreEm was low. In addition, the resin of this example was more transparent than that of Comparative Examples 1 and 2.

<実施例2>
(複合粒子NCEの調整)
60℃のコロイダルシリカ(コロイド溶液、シリカと溶媒との混合液)400g中にノニオン界面活性剤10gを含む水溶液50mLを滴下(添加)し、攪拌することにより懸濁液1Sを得た。
<Example 2>
(Adjustment of composite particle NCE)
Suspension 1S was obtained by dropping (adding) 50 mL of an aqueous solution containing 10 g of a nonionic surfactant into 400 g of colloidal silica (colloidal solution, a mixed solution of silica and a solvent) at 60 ° C. and stirring.

次いで、上記懸濁液1Sを撹拌しながら70℃まで昇温し、窒素気流下、1時間連続的に攪拌した。得られた懸濁液1Sに、MMA、n−BAおよびMAAのモノマー混合物10g(質量比でMMA/n−BA/MAA=34.5/65/0.5:軟質組成物)を添加した後、過硫酸カリウム0.55gを含む水溶液20mLをさらに加えて重合を開始した。70℃で1時間攪拌して上記モノマー混合物を重合し、第1段階目の重合を完了し、懸濁液2Sを得た。 Next, the temperature of the suspension 1S was raised to 70 ° C. with stirring, and the suspension was continuously stirred for 1 hour under a nitrogen stream. After adding 10 g of a monomer mixture of MMA, n-BA and MAA (MMA / n-BA / MAA = 34.5 / 65 / 0.5: soft composition by mass ratio) to the obtained suspension 1S. , 20 mL of an aqueous solution containing 0.55 g of potassium persulfate was further added to initiate polymerization. The monomer mixture was polymerized with stirring at 70 ° C. for 1 hour to complete the first-stage polymerization to obtain suspension 2S.

次いで、懸濁液2Sに、過硫酸カリウム0.65g、非反応性アニオン界面活性剤14gおよび水56gからなる水性混合物を添加した後、MMA、n−BAおよびMAAモノマー混合物190g(質量比でMMA/n−BA/MAA=53.3/46.2/0.5)を4時間かけて連続滴下した。温度は70℃に保持した。滴下終了後、さらに70℃で1時間攪拌し、第2段階の重合も完了し、懸濁液3Sを得た。 Then, to suspension 2S, an aqueous mixture consisting of 0.65 g of potassium persulfate, 14 g of a non-reactive anionic surfactant and 56 g of water was added, and then 190 g of an MMA, n-BA and MAA monomer mixture (MMA by mass ratio). / N-BA / MAA = 53.3 / 46.2 / 0.5) was continuously added dropwise over 4 hours. The temperature was maintained at 70 ° C. After completion of the dropping, the mixture was further stirred at 70 ° C. for 1 hour, and the polymerization of the second step was completed to obtain a suspension 3S.

得られた懸濁液3Sを室温まで冷却し、25重量%アンモニア水3.6gで懸濁液3SのpHをpH9〜10に調整した。このようにして、アクリル系重合体で被覆されたコロイダルシリカ粒子からなる複合粒子NCEの懸濁液3Sを得た。 The obtained suspension 3S was cooled to room temperature, and the pH of the suspension 3S was adjusted to pH 9 to 10 with 3.6 g of 25 wt% aqueous ammonia. In this way, a suspension 3S of composite particles NCE composed of colloidal silica particles coated with an acrylic polymer was obtained.

次いで、複合粒子NCEの懸濁液3Sを常温で風乾した後、12時間程度真空乾燥し、複合粒子NCEの集合体(塊状)を得た。 Next, the suspension 3S of the composite particle NCE was air-dried at room temperature and then vacuum-dried for about 12 hours to obtain an aggregate (lump) of the composite particle NCE.

アクリル系重合体のTgは10℃であった。懸濁液3Sの固形分(複合粒子NCE)は約50重量%であり、固形分中、シリカとアクリル系重合体との質量比率は、シリカ/アクリル系重合体(SiO2/Ac)=100/100であった。 The Tg of the acrylic polymer was 10 ° C. The solid content (composite particle NCE) of the suspension 3S is about 50% by weight, and the mass ratio of silica to the acrylic polymer in the solid content is silica / acrylic polymer (SiO 2 / Ac) = 100. It was / 100.

(複合粒子NCEを含有する樹脂の調整)
複合粒子NCEの集合体(塊状)を粉砕し、複合粒子NCE(粉末状)を得た。次いで、マトリクス樹脂であるアクリル樹脂としてPMMAのペレットと複合粒子NCE(粉末状)とを混合し、210℃まで昇温しつつ混練することで、樹脂を溶融するとともに、複合粒子NCE(粉末状)と混ぜ合わせた。PMMAのペレットは90wt%、複合粒子NCEは10wt%(このうちナノシリカ単体は4.7wt%)の割合で混練した。混練装置としては、レオ・ラボ社製(Xplore instruments製)小型混練試験機MC−15を用いた。
(Adjustment of resin containing composite particle NCE)
The aggregate (lump) of the composite particle NCE was pulverized to obtain the composite particle NCE (powder). Next, PMMA pellets and composite particle NCE (powder) are mixed as an acrylic resin as a matrix resin and kneaded while raising the temperature to 210 ° C. to melt the resin and the composite particle NCE (powder). Mixed with. PMMA pellets were kneaded at a ratio of 90 wt%, and composite particle NCE was kneaded at a ratio of 10 wt% (of which 4.7 wt% was nanosilica alone). As the kneading device, a small kneading tester MC-15 manufactured by Leo Lab (manufactured by Xplore instruments) was used.

次いで、PMMAと複合粒子NCEの混合物を室温まで冷却した。形成された複合粒子NCEを含有する樹脂において、複合粒子NCEの凝集塊のサイズ100nm以下であり、複合粒子NCEの分散性が良好な樹脂が得られたことが判明した。図10は、複合粒子NCEを含有する樹脂の走査型電子顕微鏡写真である。 The mixture of PMMA and composite particle NCE was then cooled to room temperature. Among the formed resins containing the composite particles NCE, it was found that the size of the agglomerates of the composite particles NCE was 100 nm or less, and the resin having good dispersibility of the composite particles NCE was obtained. FIG. 10 is a scanning electron micrograph of a resin containing composite particles NCE.

また、本実施例の樹脂は、前述の比較例1、2のものより透明性が高かった。 In addition, the resin of this example was more transparent than those of Comparative Examples 1 and 2 described above.

<実施例3>
(複合粒子PreEm/AcEmの調整)
[アクリル粒子(AcEm)の調製]
慣用の乳化重合法によって、MMA、n−BAおよびMAAのモノマー混合物446g(質量比でMMA/n−BA/MAA=76/23.5/0.5)を反応性アニオン界面活性剤の2.5重量%水溶液中で乳化重合し、アクリル粒子(AcEm)の懸濁液4Sを得た。アクリル系重合体のガラス転移温度(Tg)は50℃であった。懸濁液4Sの固形分(AcEm)は47.3重量%であった。
<Example 3>
(Adjustment of composite particles PreEm / AcEm)
[Preparation of acrylic particles (AcEm)]
2. By a conventional emulsion polymerization method, 446 g of a monomer mixture of MMA, n-BA and MAA (MMA / n-BA / MAA = 76 / 23.5 / 0.5 by mass ratio) was added to the reactive anionic surfactant. Emulsion polymerization was carried out in a 5 wt% aqueous solution to obtain a suspension 4S of acrylic particles (AcEm). The glass transition temperature (Tg) of the acrylic polymer was 50 ° C. The solid content (AcEm) of suspension 4S was 47.3% by weight.

[混合エマルジョンの調製]
実施例1で説明した複合粒子PreEmの懸濁液2Sとアクリル粒子(AcEm)の懸濁液4Sとを、SiO2/Ac比がSiO2/Ac=100/100(質量比)となるように混合した後、固形分を45重量%に調整し、混合エマルジョン(懸濁液5S)を得た。
[Preparation of mixed emulsion]
The suspension 2S of the composite particles PreEm and the suspension 4S of the acrylic particles (AcEm) described in Example 1 are prepared so that the SiO 2 / Ac ratio is SiO 2 / Ac = 100/100 (mass ratio). After mixing, the solid content was adjusted to 45% by weight to obtain a mixed emulsion (suspension 5S).

次いで、混合エマルジョン(懸濁液5S)を常温で風乾した後、12時間程度真空乾燥し、複合粒子PreEm/AcEmの集合体(塊状)を得た。 Next, the mixed emulsion (suspension 5S) was air-dried at room temperature and then vacuum-dried for about 12 hours to obtain an aggregate (lump) of composite particles PreEm / AcEm.

(複合粒子PreEm/AcEmを含有する樹脂の調整)
複合粒子PreEm/AcEmの集合体(塊状)を粉砕し、複合粒子PreEm/AcEm(粉末状)を得た。
(Adjustment of resin containing composite particles PreEm / AcEm)
The aggregate (lump) of the composite particles PreEm / AcEm was pulverized to obtain the composite particles PreEm / AcEm (powder).

次いで、マトリクス樹脂であるアクリル樹脂としてPMMAのペレットと複合粒子PreEm/AcEm(粉末状)とを混合し、210℃まで昇温しつつ混練することで、樹脂を溶融するとともに、複合粒子PreEm/AcEm(粉末状)と混ぜ合わせた。PMMAのペレットは90wt%、複合粒子NCEは10wt%(このうちナノシリカ単体は4.7wt%)の割合で混練した。混練装置としては、レオ・ラボ社製(Xplore instruments製)小型混練試験機MC−15を用いた。 Next, PMMA pellets and composite particles PreEm / AcEm (powder) are mixed as an acrylic resin as a matrix resin and kneaded while raising the temperature to 210 ° C. to melt the resin and the composite particles PreEm / AcEm. Mixed with (powdered). PMMA pellets were kneaded at a ratio of 90 wt%, and composite particle NCE was kneaded at a ratio of 10 wt% (of which 4.7 wt% was nanosilica alone). As the kneading device, a small kneading tester MC-15 manufactured by Leo Lab (manufactured by Xplore instruments) was used.

次いで、PMMAと複合粒子PreEm/AcEmの混合物を室温まで冷却した。形成された複合粒子PreEm/AcEmを含有する樹脂において、複合粒子PreEm/AcEmの凝集塊のサイズは100nm以下であり、複合粒子PreEm/AcEmの分散性が良好な樹脂が得られたことが判明した。図11は、複合粒子PreEm/AcEmを含有する樹脂の走査型電子顕微鏡写真である。 The mixture of PMMA and composite particles PreEm / AcEm was then cooled to room temperature. In the resin containing the formed composite particles PreEm / AcEm, the size of the agglomerates of the composite particles PreEm / AcEm was 100 nm or less, and it was found that a resin having good dispersibility of the composite particles PreEm / AcEm was obtained. .. FIG. 11 is a scanning electron micrograph of a resin containing composite particles PreEm / AcEm.

また、本実施例の樹脂は、前述の比較例1、2のものより透明性が高かった。 In addition, the resin of this example was more transparent than those of Comparative Examples 1 and 2 described above.

<実施例4>
実施例2の(複合粒子NCEの調整)において、懸濁液2Sに、過硫酸カリウム0.65g、非反応性アニオン界面活性剤14gおよび水56gからなる水性混合物を添加した後、MMA、n−BAおよびMAAモノマー混合物190g(質量比でMMA/n−BA/MAA=53.3/46.2/0.5)および連鎖移動剤1−ドデカンチオールを4時間かけて連続滴下した。温度は70℃に保持した。滴下終了後、さらに70℃で1時間攪拌し、第2段階の重合も完了し、懸濁液3Sを得た。このように、連鎖移動剤1−ドデカンチオールの添加以外は、実施例2と同様にして、複合粒子NCEを調整し、さらに、複合粒子NCEを含有する樹脂を形成した。
<Example 4>
In Example 2 (preparation of composite particle NCE), after adding an aqueous mixture consisting of 0.65 g of potassium persulfate, 14 g of a non-reactive anionic surfactant and 56 g of water to suspension 2S, MMA, n- 190 g of a mixture of BA and MAA monomers (MMA / n-BA / MAA = 53.3 / 46.2 / 0.5 by mass ratio) and chain transfer agent 1-dodecanethiol were continuously added dropwise over 4 hours. The temperature was maintained at 70 ° C. After completion of the dropping, the mixture was further stirred at 70 ° C. for 1 hour, and the polymerization of the second step was completed to obtain a suspension 3S. As described above, the composite particle NCE was prepared in the same manner as in Example 2 except for the addition of the chain transfer agent 1-dodecanethiol, and a resin containing the composite particle NCE was further formed.

形成された樹脂において、複合粒子NCEの凝集塊のサイズは50nm以下であり、複合粒子NCEの分散性が良好な樹脂が得られたことが判明した。 In the formed resin, the size of the agglomerates of the composite particle NCE was 50 nm or less, and it was found that a resin having good dispersibility of the composite particle NCE was obtained.

また、本実施例の樹脂は、前述の比較例1、2のものより透明性が高かった。 In addition, the resin of this example was more transparent than those of Comparative Examples 1 and 2 described above.

また、本実施例の樹脂は、実施例2のものより凝集塊のサイズが小さく、複合粒子NCEの分散性が良好であった。 In addition, the resin of this example had a smaller agglomerate size than that of Example 2, and had good dispersibility of composite particles NCE.

これは、連鎖移動剤の添加により、ポリマーP2の分子量(重合度)が実施例2の場合より低く、より、PMMAとの溶融混合性が高まったためと考えられる。 It is considered that this is because the molecular weight (degree of polymerization) of the polymer P2 was lower than that in Example 2 due to the addition of the chain transfer agent, and the melt-mixability with PMMA was further enhanced.

ポリマーP2の分子量としては、例えば、マトリクス樹脂を構成するベースポリマーの分子量の±20%となるように、連鎖移動剤で調整することが好ましい。ここで、ベースポリマーとは、マトリクス樹脂を構成するポリマーのうち、50重量%以上のポリマーである。 The molecular weight of the polymer P2 is preferably adjusted with a chain transfer agent so as to be, for example, ± 20% of the molecular weight of the base polymer constituting the matrix resin. Here, the base polymer is a polymer of 50% by weight or more among the polymers constituting the matrix resin.

本発明の複合粒子、複合粒子を含有する樹脂、複合粒子の製造方法および複合粒子を含有する樹脂の製造方法は、機能性樹脂の製造に用いて有用である。 The composite particles of the present invention, the resin containing the composite particles, the method for producing the composite particles, and the method for producing the resin containing the composite particles are useful for producing a functional resin.

1S 第1懸濁液
2S 第2懸濁液
3S 第3懸濁液
4S 第4懸濁液
5S 第5懸濁液
10 無機微粒子
AcEm アクリル粒子
AS アニオン界面活性剤
M1 モノマー
M2 モノマー
M3 モノマー
MP1(P) マトリクス樹脂のペレット
MP1(S) 固化樹脂
NCE 複合粒子
NS ノニオン界面活性剤
P1 ポリマー
P2 ポリマー
P3 ポリマー(ポリマー粒子)
PreEm 複合粒子
PR 樹脂
S 液(分散媒、溶媒)
1S 1st suspension 2S 2nd suspension 3S 3rd suspension 4S 4th suspension 5S 5th suspension 10 Inorganic fine particles AcEm Acrylic particles AS Anionic surfactant M1 monomer M2 monomer M3 monomer MP1 (P) ) Matrix resin pellet MP1 (S) Solidified resin NCE Composite particles NS Nonionic surfactant P1 Polymer P2 Polymer P3 Polymer (polymer particles)
PreEm composite particle PR resin S liquid (dispersion medium, solvent)

Claims (30)

樹脂に添加するための複合粒子であって、
無機微粒子と、前記無機微粒子の外周に形成された第1ポリマーの層と、を有する、複合粒子。
Composite particles for addition to resin
A composite particle having an inorganic fine particle and a layer of a first polymer formed on the outer periphery of the inorganic fine particle.
請求項1記載の複合粒子において、
前記無機微粒子は、シリカであり、
前記第1ポリマーは、ビニル重合体である、複合粒子。
In the composite particle according to claim 1,
The inorganic fine particles are silica and
The first polymer is a composite particle which is a vinyl polymer.
請求項2記載の複合粒子において、
前記第1ポリマーは、ノニオン界面活性剤を介して無機微粒子と結合している、複合粒子。
In the composite particle according to claim 2,
The first polymer is a composite particle that is bonded to inorganic fine particles via a nonionic surfactant.
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の複合粒子と、マテリアル樹脂と、を有する樹脂。 A resin comprising the composite particles according to any one of claims 1 to 3 and a material resin. 請求項4記載の樹脂において、
前記マテリアル樹脂は、前記第1ポリマーを50重量%以上含有する、樹脂。
In the resin according to claim 4,
The material resin is a resin containing 50% by weight or more of the first polymer.
樹脂に添加するための複合粒子であって、
無機微粒子と、前記無機微粒子の外周に形成された第1ポリマーの層と、前記第1ポリマーの層の外周に形成された第2ポリマーの層と、を有し、
第2ポリマーには、連鎖移動剤が組み込まれている、複合粒子。
Composite particles for addition to resin
It has inorganic fine particles, a layer of a first polymer formed on the outer periphery of the inorganic fine particles, and a layer of a second polymer formed on the outer periphery of the layer of the first polymer.
Composite particles in which a chain transfer agent is incorporated in the second polymer.
請求項6記載の複合粒子において、
前記無機微粒子は、シリカであり、
前記第1ポリマーは、ビニル重合体である、複合粒子。
In the composite particle according to claim 6,
The inorganic fine particles are silica and
The first polymer is a composite particle which is a vinyl polymer.
請求項7記載の複合粒子において、
前記第1ポリマーは、ノニオン界面活性剤を介して無機微粒子と結合している、複合粒子。
In the composite particle according to claim 7,
The first polymer is a composite particle that is bonded to inorganic fine particles via a nonionic surfactant.
請求項6乃至8のいずれか一項に記載の複合粒子と、マテリアル樹脂と、を有する樹脂。 A resin comprising the composite particles according to any one of claims 6 to 8 and a material resin. 請求項9記載の樹脂において、
前記マテリアル樹脂は、前記第2ポリマーを50重量%以上含有する、樹脂。
In the resin according to claim 9.
The material resin is a resin containing 50% by weight or more of the second polymer.
樹脂に添加するための複合粒子であって、
無機微粒子と、前記無機微粒子の外周に形成された第1ポリマーの層と、を有する第1粒子と、
第3ポリマーからなる第2粒子と、を有する、複合粒子。
Composite particles for addition to resin
A first particle having an inorganic fine particle and a layer of a first polymer formed on the outer periphery of the inorganic fine particle,
A composite particle having a second particle made of a third polymer.
請求項11記載の複合粒子において、
前記第1粒子は、第2粒子に配位している、複合粒子。
In the composite particle according to claim 11,
The first particle is a composite particle coordinated to the second particle.
請求項12記載の複合粒子において、
前記無機微粒子は、シリカであり、
前記第1ポリマーは、ビニル重合体である、複合粒子。
In the composite particle according to claim 12,
The inorganic fine particles are silica and
The first polymer is a composite particle which is a vinyl polymer.
請求項13記載の複合粒子において、
前記第1ポリマーは、ノニオン界面活性剤を介して無機微粒子と結合している、複合粒子。
In the composite particle according to claim 13,
The first polymer is a composite particle that is bonded to inorganic fine particles via a nonionic surfactant.
樹脂に添加するための複合粒子の製造方法であって、
(a)無機微粒子、溶媒および第1界面活性剤を含む第1懸濁液を前記第1界面活性剤の曇点以上の温度とする工程、
(b)前記(a)工程の後、前記第1懸濁液に第1モノマーを添加し、前記無機微粒子の外周に前記第1界面活性剤を介して前記第1モノマーの重合体である第1ポリマーの層を形成することにより、前記無機微粒子が前記第1界面活性剤を介して前記重合体で覆われた複合粒子が分散した第2懸濁液を形成する工程、
(c)前記第2懸濁液の液体成分を気化することにより、前記複合粒子を得る工程、
を有する、複合粒子の製造方法。
A method for producing composite particles to be added to a resin.
(A) A step of setting the temperature of the first suspension containing the inorganic fine particles, the solvent and the first surfactant to be equal to or higher than the cloud point of the first surfactant.
(B) After the step (a), a first monomer is added to the first suspension, and a polymer of the first monomer is added to the outer periphery of the inorganic fine particles via the first surfactant. A step of forming a second suspension in which the inorganic fine particles are dispersed with the composite particles covered with the polymer via the first surfactant by forming a layer of one polymer.
(C) A step of obtaining the composite particles by vaporizing the liquid component of the second suspension.
A method for producing composite particles.
請求項15記載の複合粒子の製造方法において、
前記(a)工程は、
(a1)無機微粒子、溶媒および第1界面活性剤を含む第1懸濁液を準備する工程、
(a2)前記第1懸濁液を前記第1界面活性剤の曇点以上の温度まで昇温する工程、
を有する、複合粒子の製造方法。
In the method for producing composite particles according to claim 15,
The step (a) is
(A1) A step of preparing a first suspension containing inorganic fine particles, a solvent and a first surfactant,
(A2) A step of raising the temperature of the first suspension to a temperature equal to or higher than the cloud point of the first surfactant.
A method for producing composite particles.
請求項15記載の複合粒子の製造方法において、
前記(a)工程は、無機微粒子および溶媒を含む液に第1界面活性剤を添加することにより第1懸濁液を形成する工程であって、
(a1)無機微粒子および溶媒を含む液を前記第1界面活性剤の曇点以上の温度まで昇温する工程、
(a2)前記第1界面活性剤を前記液に添加することにより前記第1懸濁液を形成する工程、
を有する、複合粒子の製造方法。
In the method for producing composite particles according to claim 15,
The step (a) is a step of forming a first suspension by adding a first surfactant to a liquid containing inorganic fine particles and a solvent.
(A1) A step of raising the temperature of a liquid containing inorganic fine particles and a solvent to a temperature equal to or higher than the cloud point of the first surfactant.
(A2) A step of forming the first suspension by adding the first surfactant to the liquid.
A method for producing composite particles.
(a)無機微粒子が界面活性剤を介して第1ポリマーの層で覆われた複合粒子が分散した懸濁液を形成する工程、
(b)前記懸濁液の液体成分を気化することにより、前記複合粒子を得る工程、
(c)前記複合粒子とマテリアル樹脂とを溶融混練する工程、
(d)前記(c)工程の後、前記複合粒子と前記マテリアル樹脂との混合物を冷却する工程、
を有する、樹脂の製造方法。
(A) A step of forming a suspension in which composite particles in which inorganic fine particles are covered with a layer of a first polymer via a surfactant are dispersed.
(B) A step of obtaining the composite particles by vaporizing the liquid component of the suspension.
(C) A step of melt-kneading the composite particles and the material resin,
(D) A step of cooling the mixture of the composite particles and the material resin after the step (c).
A method for producing a resin.
請求項18記載の樹脂の製造方法において、
前記(b)工程は、減圧乾燥により、前記懸濁液の液体成分を気化する工程である、樹脂の製造方法。
In the method for producing a resin according to claim 18,
The method (b) is a method for producing a resin, which is a step of vaporizing the liquid component of the suspension by drying under reduced pressure.
樹脂に添加するための複合粒子の製造方法であって、
(a)無機微粒子、溶媒および第1界面活性剤を含む第1懸濁液を前記第1界面活性剤の曇点以上の温度とする工程、
(b)前記(a)工程の後、前記第1懸濁液に第1モノマーを添加し、前記無機微粒子の外周に前記第1界面活性剤を介して前記第1モノマーの重合体である第1ポリマーの層を形成することにより、前記無機微粒子が前記第1界面活性剤を介して前記重合体で覆われた第1の複合粒子が分散した第2懸濁液を形成する工程、
(c)前記(b)工程の後、前記第2懸濁液に第2界面活性剤を添加し、第3懸濁液を形成する工程、
(d)前記(c)工程の後、前記第3懸濁液に第2モノマーを添加し、前記第1の複合粒子の外周に前記第2モノマーの重合体である第2ポリマーの層を形成することにより、前記無機微粒子が第1ポリマーの層および第2ポリマーの層で覆われた第2の複合粒子が分散した第4懸濁液を形成する工程、
(e)前記第4懸濁液の液体成分を気化することにより、前記第2の複合粒子を得る工程、
を有する、複合粒子の製造方法。
A method for producing composite particles to be added to a resin.
(A) A step of setting the temperature of the first suspension containing the inorganic fine particles, the solvent and the first surfactant to be equal to or higher than the cloud point of the first surfactant.
(B) After the step (a), a first monomer is added to the first suspension, and a polymer of the first monomer is added to the outer periphery of the inorganic fine particles via the first surfactant. A step of forming a second suspension in which the inorganic fine particles are dispersed with the first composite particles covered with the polymer via the first surfactant by forming a layer of one polymer.
(C) A step of adding a second surfactant to the second suspension to form a third suspension after the step (b).
(D) After the step (c), a second monomer is added to the third suspension to form a layer of a second polymer, which is a polymer of the second monomer, on the outer periphery of the first composite particles. A step of forming a fourth suspension in which the inorganic fine particles are dispersed with the first polymer layer and the second composite particles covered with the second polymer layer.
(E) A step of obtaining the second composite particle by vaporizing the liquid component of the fourth suspension.
A method for producing composite particles.
請求項20記載の複合粒子の製造方法において、
前記(a)工程は、
(a1)無機微粒子、溶媒および第1界面活性剤を含む第1懸濁液を準備する工程、
(a2)前記第1懸濁液を前記第1界面活性剤の曇点以上の温度まで昇温する工程、
を有する、複合粒子の製造方法。
In the method for producing composite particles according to claim 20,
The step (a) is
(A1) A step of preparing a first suspension containing inorganic fine particles, a solvent and a first surfactant,
(A2) A step of raising the temperature of the first suspension to a temperature equal to or higher than the cloud point of the first surfactant.
A method for producing composite particles.
請求項20記載の複合粒子の製造方法において、
前記(a)工程は、無機微粒子および溶媒を含む液に第1界面活性剤を添加することにより第1懸濁液を形成する工程であって、
(a1)無機微粒子および溶媒を含む液を前記第1界面活性剤の曇点以上の温度まで昇温する工程、
(a2)前記第1界面活性剤を前記液に添加することにより前記第1懸濁液を形成する工程、
を有する、複合粒子の製造方法。
In the method for producing composite particles according to claim 20,
The step (a) is a step of forming a first suspension by adding a first surfactant to a liquid containing inorganic fine particles and a solvent.
(A1) A step of raising the temperature of a liquid containing inorganic fine particles and a solvent to a temperature equal to or higher than the cloud point of the first surfactant.
(A2) A step of forming the first suspension by adding the first surfactant to the liquid.
A method for producing composite particles.
(a)無機微粒子が界面活性剤を介して第1ポリマーの層で覆われ、さらに、第2ポリマーの層で覆われた複合粒子が分散した懸濁液を形成する工程、
(b)前記懸濁液の液体成分を気化することにより、前記複合粒子を得る工程、
(c)前記複合粒子とマテリアル樹脂とを溶融混練する工程、
(d)前記(c)工程の後、前記複合粒子と前記マテリアル樹脂との混合物を冷却する工程、
を有する、樹脂の製造方法。
(A) A step of forming a suspension in which inorganic fine particles are covered with a layer of a first polymer via a surfactant and further, composite particles covered with a layer of a second polymer are dispersed.
(B) A step of obtaining the composite particles by vaporizing the liquid component of the suspension.
(C) A step of melt-kneading the composite particles and the material resin,
(D) A step of cooling the mixture of the composite particles and the material resin after the step (c).
A method for producing a resin.
請求項23記載の樹脂の製造方法において、
前記(b)工程は、減圧乾燥により、前記懸濁液の液体成分を気化する工程である、樹脂の製造方法。
In the method for producing a resin according to claim 23,
The method (b) is a method for producing a resin, which is a step of vaporizing the liquid component of the suspension by drying under reduced pressure.
請求項24記載の樹脂の製造方法において、
前記第2ポリマーには、連鎖移動剤が組み込まれている、樹脂の製造方法。
In the method for producing a resin according to claim 24,
A method for producing a resin, wherein a chain transfer agent is incorporated in the second polymer.
樹脂に添加するための複合粒子の製造方法であって、
(a)無機微粒子、溶媒および第1界面活性剤を含む第1懸濁液を前記第1界面活性剤の曇点以上の温度とする工程、
(b)前記(a)工程の後、前記第1懸濁液に第1モノマーを添加し、前記無機微粒子の外周に前記第1界面活性剤を介して前記第1モノマーの重合体である第1ポリマーの層を形成することにより、前記無機微粒子が前記第1界面活性剤を介して前記重合体で覆われた第1複合粒子が分散した第2懸濁液を形成する工程、
(c)第2モノマーを乳化重合することにより得られた第2ポリマーの粒子を有する第3懸濁液と、前記第2懸濁液とを混合することにより、第4懸濁液を形成する工程、
(d)前記第4懸濁液の液体成分を気化することにより、前記複合粒子および前記第2ポリマーの粒子の混合物を得る工程、
を有する、複合粒子の製造方法。
A method for producing composite particles to be added to a resin.
(A) A step of setting the temperature of the first suspension containing the inorganic fine particles, the solvent and the first surfactant to be equal to or higher than the cloud point of the first surfactant.
(B) After the step (a), a first monomer is added to the first suspension, and a polymer of the first monomer is added to the outer periphery of the inorganic fine particles via the first surfactant. A step of forming a second suspension in which the inorganic fine particles are dispersed with the first composite particles covered with the polymer via the first surfactant by forming a layer of one polymer.
(C) A fourth suspension is formed by mixing a third suspension having particles of the second polymer obtained by emulsion polymerization of the second monomer with the second suspension. Process,
(D) A step of obtaining a mixture of the composite particles and the particles of the second polymer by vaporizing the liquid component of the fourth suspension.
A method for producing composite particles.
請求項26記載の複合粒子の製造方法において、
前記(a)工程は、
(a1)無機微粒子、溶媒および第1界面活性剤を含む第1懸濁液を準備する工程、
(a2)前記第1懸濁液を前記第1界面活性剤の曇点以上の温度まで昇温する工程、
を有する、複合粒子の製造方法。
In the method for producing composite particles according to claim 26,
The step (a) is
(A1) A step of preparing a first suspension containing inorganic fine particles, a solvent and a first surfactant,
(A2) A step of raising the temperature of the first suspension to a temperature equal to or higher than the cloud point of the first surfactant.
A method for producing composite particles.
請求項26記載の複合粒子の製造方法において、
前記(a)工程は、無機微粒子および溶媒を含む液に第1界面活性剤を添加することにより第1懸濁液を形成する工程であって、
(a1)無機微粒子および溶媒を含む液を前記第1界面活性剤の曇点以上の温度まで昇温する工程、
(a2)前記第1界面活性剤を前記液に添加することにより前記第1懸濁液を形成する工程、
を有する、複合粒子の製造方法。
In the method for producing composite particles according to claim 26,
The step (a) is a step of forming a first suspension by adding a first surfactant to a liquid containing inorganic fine particles and a solvent.
(A1) A step of raising the temperature of a liquid containing inorganic fine particles and a solvent to a temperature equal to or higher than the cloud point of the first surfactant.
(A2) A step of forming the first suspension by adding the first surfactant to the liquid.
A method for producing composite particles.
(a)無機微粒子が界面活性剤を介して第1ポリマーの層で覆われ、さらに、第2ポリマーの層で覆われた複合粒子と第2ポリマーの粒子とが分散した懸濁液を形成する工程、
(b)前記懸濁液の液体成分を気化することにより、前記複合粒子および前記第2ポリマーの粒子の混合物を得る工程、
(c)前記複合粒子とマテリアル樹脂とを溶融混練する工程、
(d)前記(c)工程の後、前記複合粒子と前記マテリアル樹脂との混合物を冷却する工程、
を有する、樹脂の製造方法。
(A) Inorganic fine particles are covered with a layer of the first polymer via a surfactant, and further, a suspension in which composite particles covered with the layer of the second polymer and particles of the second polymer are dispersed is formed. Process,
(B) A step of obtaining a mixture of the composite particles and the particles of the second polymer by vaporizing the liquid component of the suspension.
(C) A step of melt-kneading the composite particles and the material resin,
(D) A step of cooling the mixture of the composite particles and the material resin after the step (c).
A method for producing a resin.
請求項29記載の樹脂の製造方法において、
前記(b)工程は、減圧乾燥により、前記懸濁液の液体成分を気化する工程である、樹脂の製造方法。
In the method for producing a resin according to claim 29,
The method (b) is a method for producing a resin, which is a step of vaporizing the liquid component of the suspension by drying under reduced pressure.
JP2019152563A 2019-08-23 2019-08-23 Composite particle, resin, method for producing composite particle and method for producing resin Pending JP2021031571A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019152563A JP2021031571A (en) 2019-08-23 2019-08-23 Composite particle, resin, method for producing composite particle and method for producing resin
PCT/JP2020/028568 WO2021039224A1 (en) 2019-08-23 2020-07-22 Composite particle, resin, composite particle production method, and resin production method
TW109126685A TW202112834A (en) 2019-08-23 2020-08-06 Composite particle, resin, composite particle production method, and resin production method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019152563A JP2021031571A (en) 2019-08-23 2019-08-23 Composite particle, resin, method for producing composite particle and method for producing resin

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021031571A true JP2021031571A (en) 2021-03-01

Family

ID=74675459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019152563A Pending JP2021031571A (en) 2019-08-23 2019-08-23 Composite particle, resin, method for producing composite particle and method for producing resin

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2021031571A (en)
TW (1) TW202112834A (en)
WO (1) WO2021039224A1 (en)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5971316A (en) * 1982-10-16 1984-04-23 Dainippon Ink & Chem Inc Water-dispersible coating composition
JPS6337168A (en) * 1986-07-31 1988-02-17 Dainippon Ink & Chem Inc Water-based coating composition
JP3818689B2 (en) * 1996-01-16 2006-09-06 富士写真フイルム株式会社 Aqueous dispersion of core / shell composite particles having colloidal silica as the core and organic polymer as the shell, and method for producing the same
JP4046451B2 (en) * 1999-02-04 2008-02-13 水谷ペイント株式会社 Aqueous dispersion, method for producing the same, and coating composition
JP2001335721A (en) * 2000-05-25 2001-12-04 Mizutani Paint Co Ltd Colloidal fine particle, method for manufacturing the same and coating composition
JP3806417B2 (en) * 2003-05-29 2006-08-09 国立大学法人京都工芸繊維大学 Aqueous coating composition and method for improving solvent resistance of coating film
JP5193139B2 (en) * 2009-07-14 2013-05-08 ビジョン開発株式会社 Light-scattering plate containing diamond, diamond-containing particles and method for producing the same
EP2311909A1 (en) * 2009-10-16 2011-04-20 Nanoresins AG Hybrid particles made of polymers and nano-particles
JP2020084117A (en) * 2018-11-29 2020-06-04 水谷ペイント株式会社 Composite particles, aqueous coating composition and method for producing the same and coating film

Also Published As

Publication number Publication date
TW202112834A (en) 2021-04-01
WO2021039224A1 (en) 2021-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5167582B2 (en) Zirconia transparent dispersion, transparent composite, and method for producing transparent composite
JP2020084117A (en) Composite particles, aqueous coating composition and method for producing the same and coating film
JP4046451B2 (en) Aqueous dispersion, method for producing the same, and coating composition
WO2009081700A1 (en) Polymer-coated fine inorganic particle and process for producing the same
JP2005503460A (en) Molded body comprising core-shell particles
US20090318618A1 (en) Polymer composition for aqueous binder
JP6215403B2 (en) Organic-inorganic composite particles, dispersion containing the same, and resin composition
JP5188045B2 (en) Nano-oxide particles and method for producing the same
JP2006257139A (en) Core-shell type polymer particulate and method for producing the same
JP5286879B2 (en) Oval or acicular polymer particles containing fine particles and method for producing the same
JP5169623B2 (en) Method for producing nano-particle composite
JP4527495B2 (en) Polymer fine particles and method for producing the same, conductive fine particles
JP2011137082A (en) Organic and inorganic composite composition and method for producing the same
WO2021039224A1 (en) Composite particle, resin, composite particle production method, and resin production method
JP2011201740A (en) Inorganic particle, inorganic particle-poly(meth)acrylate composite, inorganic particle dispersion, and optical member
JP2007246913A (en) Aqueous dispersion and its production method, and paint composition
JP5046239B2 (en) Organic inorganic composite
JP2010053261A (en) Surface modifier, object modified by the surface modifier, dispersion of nanoparticle modified by the surface modifier, and method of manufacturing nanoparticle
Kim et al. Enhancing performance of quantum dot-based light emitting diodes by using poly (methyl methacrylate)@ quantum dot hybrid particles
JP2005041934A (en) Organic nanoparticle dispersion, coating and nanocomposite using the same, and method for producing organic nanoparticle dispersion
JP2003112925A (en) Magnetite crystal nanoparticle
WO2014119595A1 (en) Aggregated composite resin particles, and composition containing said particles
JP4614064B2 (en) Method for producing magnetic particles and biochemical carrier
JP4851727B2 (en) Encapsulated fine particles, particle dispersion, and method for producing the particle dispersion
JP4513463B2 (en) Magnetic particles and method for producing the same