JP5297846B2 - Suspension production method and polymer particle production method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a suspension including polymerizable monomer droplets having more homogeneous particle diameter. <P>SOLUTION: The method for producing the suspension of polymerizable monomer droplets includes passing a mixture comprising at least a polymerizable monomer and an aqueous medium through a mixer which includes a helical flow generating part having at least 2 fixed blades arranged to generate a helical flow and a suspension forming part connected thereto. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、懸濁液の製造方法及び重合体粒子の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、大きさの揃った重合体粒子を得るための重合性単量体の液滴の懸濁液の製造方法及び、得られた懸濁液中の液滴を構成する重合性単量体を重合させることからなる重合体粒子の製造方法に関する。本発明の方法により得られた重合体粒子は、スペーサー、光拡散剤、滑り性付与剤、トナー、塗料のつや消し剤、機能性担体等として好適である。   The present invention relates to a method for producing a suspension and a method for producing polymer particles. More specifically, the present invention relates to a method for producing a suspension of droplets of a polymerizable monomer for obtaining polymer particles having a uniform size, and the droplets in the obtained suspension are constituted. The present invention relates to a method for producing polymer particles comprising polymerizing a polymerizable monomer. The polymer particles obtained by the method of the present invention are suitable as spacers, light diffusing agents, slipperiness imparting agents, toners, paint matting agents, functional carriers and the like.

スペーサー、光拡散剤、滑り性付与剤、トナー、塗料のつや消し剤、機能性担体等には、重合体粒子が使用されている。このような重合体粒子は、それぞれの用途に対して均一な性質を与えるために、できるだけ大きさを揃えることが望まれている。
上記のような用途に使用される重合体粒子は、通常、重合性単量体の液滴を水性媒体に懸濁させた懸濁液を作製し、液滴中の重合性単量体を重合させることにより得られる。そのため、重合体粒子の大きさを揃えるには、液滴の大きさをできるだけ揃える必要がある。
Polymer particles are used for spacers, light diffusing agents, slipping agents, toners, paint matting agents, functional carriers, and the like. Such polymer particles are desired to have the same size as possible in order to provide uniform properties for each application.
The polymer particles used for the above-mentioned applications usually create a suspension in which droplets of polymerizable monomer are suspended in an aqueous medium, and polymerize the polymerizable monomer in the droplets. Is obtained. Therefore, in order to make the size of the polymer particles uniform, it is necessary to make the sizes of the droplets as uniform as possible.

液滴の大きさを揃える技術として、特開平10−152506号公報(特許文献1)に記載された技術が知られている。具体的には、懸濁重合可能な重合性単量体、この単量体に可溶な重合開始剤、界面活性剤(界面活性剤が、純水中での臨界ミセル濃度の0.5倍以下の量)及び分散安定剤を含む混合物を水性媒体中に加えて重量平均粒子径が5〜100μmの単量体からなる液滴が分散した1次懸濁液を得る。次いで、得られた1次懸濁液を15〜30MPaの圧力でノズルを通過させる。通過させることにより、大きさの揃った重合性単量体の液滴を含む懸濁液が作製できるとされている。
更に、静止型管内ミキサーを用いて形成された重合性単量体の液滴を含む懸濁液から、重合体粒子を得る方法が、特開平10−195205号公報(特許文献2)及び特開2008−63409号公報(特許文献3)に記載されている。
A technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-152506 (Patent Document 1) is known as a technique for aligning the sizes of droplets. Specifically, polymerizable monomer capable of suspension polymerization, polymerization initiator soluble in this monomer, surfactant (surfactant is 0.5 times the critical micelle concentration in pure water) The following suspension is added to an aqueous medium to obtain a primary suspension in which droplets composed of a monomer having a weight average particle size of 5 to 100 μm are dispersed. The resulting primary suspension is then passed through a nozzle at a pressure of 15-30 MPa. It is said that a suspension containing droplets of a polymerizable monomer having a uniform size can be produced by passing it through.
Furthermore, a method for obtaining polymer particles from a suspension containing droplets of a polymerizable monomer formed using a static in-tube mixer is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-195205 (Patent Document 2) and Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-195205. It is described in 2008-63409 (patent document 3).

特開平10−152506号公報JP-A-10-152506 特開平10−195205号公報JP-A-10-195205 特開2008−63409号公報JP 2008-63409 A

しかし、上記特許文献1に記載された技術では、1次懸濁液を5〜100μmの重量平均粒子径に予備分散させる必要があった。そのため、更なる工程の簡略化が求められていた。
また、高圧で1次懸濁液をノズルに通過させるための高圧ポンプが必要であるため、製造設備のコストが高くなるという課題があった。
更に、高圧ポンプを使用するため、製造装置にも高圧に耐えうる強度が必要であるため、製造装置が大型化してしまうという課題があった。
更にまた、特許文献2及び3に記載された技術でも、十分均一な平均粒子径の重合体粒子を得ることが困難であった。
However, in the technique described in Patent Document 1, it is necessary to pre-disperse the primary suspension to a weight average particle diameter of 5 to 100 μm. Therefore, further simplification of the process has been demanded.
Moreover, since the high-pressure pump for allowing the primary suspension to pass through the nozzle at high pressure is necessary, there is a problem that the cost of the production equipment increases.
Furthermore, since the high-pressure pump is used, the manufacturing apparatus needs to be strong enough to withstand high pressure, and thus there is a problem that the manufacturing apparatus becomes large.
Furthermore, even with the techniques described in Patent Documents 2 and 3, it has been difficult to obtain polymer particles having a sufficiently uniform average particle diameter.

かくして本発明によれば、重合性単量体及び水性媒体を少なくとも含む混合物を、ミキサーを通過させることで前記重合性単量体の液滴の懸濁液を得る方法であって、
前記水性媒体が、前記重合性単量体1重量部に対して、1〜5重量部使用され、
前記混合物が、0.1〜10MPaの入口圧力で前記ミキサーに導入され、
前記ミキサーが、前記混合物の通過方向を管長方向とする管を備え、
前記管が、前記管長方向に沿って、前記混合物の螺旋流を生じうるように配置した少なくとも2枚の固定羽根を有する螺旋流発生部と、それにつながる懸濁液形成部とを備え、
前記混合物が、前記螺旋流発生部から前記懸濁液形成部へ、前記固定羽根により形成される開口部を介して流れ、前記開口部が、前記螺旋流発生部の管の内側断面積に対して、0.01〜0.04倍の開口面積を有する
ことを特徴とする懸濁液の製造方法が提供される。
更に、本発明によれば、上記方法により得られた懸濁液中の液滴を構成する重合性単量体を重合させることにより重合体粒子を得ることを特徴とする重合体粒子の製造方法が提供される。
Thus, according to the present invention, a mixture containing at least a polymerizable monomer and an aqueous medium is passed through a mixer to obtain a suspension of droplets of the polymerizable monomer.
1 to 5 parts by weight of the aqueous medium is used with respect to 1 part by weight of the polymerizable monomer,
The mixture is introduced into the mixer with an inlet pressure of 0.1 to 10 MPa;
The mixer includes a tube having a tube length direction as a passage direction of the mixture,
The tube includes a spiral flow generation unit having at least two fixed blades arranged so as to generate a spiral flow of the mixture along the tube length direction, and a suspension forming unit connected thereto.
The mixture flows from the spiral flow generation part to the suspension formation part through an opening formed by the fixed blade, and the opening is relative to the inner cross-sectional area of the pipe of the spiral flow generation part Thus, there is provided a method for producing a suspension characterized by having an opening area of 0.01 to 0.04 times.
Further, according to the present invention, a method for producing polymer particles, characterized in that polymer particles are obtained by polymerizing polymerizable monomers constituting droplets in the suspension obtained by the above method. Is provided.

本発明の懸濁液の製造方法によれば、高圧のポンプを使用せずとも粒子径の揃った液滴を含む懸濁液を1次分散を経ずに得ることができる。具体的には、ミキサーの入口圧力が0.1〜1.0MPaでも、螺旋流と、それによる混合効果を得ることができるので、比較的低圧で容易に粒子径の揃った液滴を含む懸濁液を得ることができる。つまり、低圧のポンプで懸濁液が作製可能であるため製造装置を小型化及び低コスト化できる。
固定羽根が2枚であり、特定の角度で交差することで、より粒子径の揃った液滴を形成可能な螺旋流を形成することができる。
According to the suspension manufacturing method of the present invention, a suspension containing droplets having a uniform particle diameter can be obtained without primary dispersion without using a high-pressure pump. Specifically, even if the inlet pressure of the mixer is 0.1 to 1.0 MPa, the spiral flow and the mixing effect thereby can be obtained. A suspension can be obtained. That is, since the suspension can be produced with a low-pressure pump, the manufacturing apparatus can be reduced in size and cost.
The number of fixed blades is two, and by intersecting at a specific angle, a spiral flow capable of forming droplets with more uniform particle diameters can be formed.

螺旋流形成部の管が特定の内径を有することで、より粒子径の揃った液滴を含む懸濁液を得ることができる。
混合物が特定の流速でミキサーを通過することで、より粒子径の揃った液滴を含む懸濁液を得ることができる。
懸濁液形成部の管が、その管の内径の特定倍の管長を有することで、螺旋流をその管内に保持できるので、より粒子径の揃った液滴を含む懸濁液を得ることができる。
混合物が重合性単量体に可溶な重合開始剤を更に含むことで、粒子径の揃った重合体粒子を液滴から容易に形成できる。
界面活性剤の使用量を、純水中での臨界ミセル濃度の0.5倍以下の量とすることで、液滴同士の合着を抑制できるので、より粒子径の揃った液滴を含む懸濁液を得ることができる。
Since the tube of the spiral flow forming portion has a specific inner diameter, a suspension containing droplets with a more uniform particle diameter can be obtained.
By passing the mixture through the mixer at a specific flow rate, a suspension containing droplets with a more uniform particle diameter can be obtained.
Since the tube of the suspension forming part has a tube length that is a specific multiple of the inner diameter of the tube, the spiral flow can be held in the tube, so that a suspension containing droplets with a more uniform particle diameter can be obtained. it can.
When the mixture further contains a polymerization initiator soluble in the polymerizable monomer, polymer particles having a uniform particle diameter can be easily formed from droplets.
By making the amount of surfactant used 0.5 times or less of the critical micelle concentration in pure water, it is possible to suppress the coalescence of the droplets, so that droplets with more uniform particle diameters are included. A suspension can be obtained.

ミキサーの管長方向に沿う断面を示す概略図である。It is the schematic which shows the cross section which follows the pipe length direction of a mixer. 重合体粒子の製造装置の一例の概略図である。It is the schematic of an example of the manufacturing apparatus of a polymer particle. 実施例1の重合体粒子の平均粒子径の重量分布である。3 is a weight distribution of average particle diameter of polymer particles of Example 1. FIG. 実施例2の重合体粒子の平均粒子径の重量分布である。2 is a weight distribution of average particle diameter of polymer particles of Example 2. FIG. 実施例3の重合体粒子の平均粒子径の重量分布である。4 is a weight distribution of average particle diameter of polymer particles of Example 3. 実施例4の重合体粒子の平均粒子径の重量分布である。4 is a weight distribution of average particle diameter of polymer particles of Example 4. 実施例5の重合体粒子の平均粒子径の重量分布である。6 is a weight distribution of average particle diameter of polymer particles of Example 5. 実施例6の重合体粒子の平均粒子径の重量分布である。3 is a weight distribution of average particle diameter of polymer particles of Example 6. 比較例1の重合体粒子の平均粒子径の重量分布である。3 is a weight distribution of average particle diameter of polymer particles of Comparative Example 1. 比較例で使用したミキサーの概略図である。It is the schematic of the mixer used by the comparative example.

本発明において、重合性単量体の液滴の懸濁液は、重合性単量体及び水性媒体を少なくとも含む混合物を、ミキサーを通過させることで得ることができる。
重合性単量体の液滴は、1種の単量体又は複数種の単量体混合物を含んでいる。重合性単量体は、懸濁液を形成でき、重合させることにより重合体粒子となる単量体からなる限り、特に限定されず、種々の単量体を使用できる。
In the present invention, a suspension of polymerizable monomer droplets can be obtained by passing a mixture containing at least a polymerizable monomer and an aqueous medium through a mixer.
The droplets of the polymerizable monomer include one kind of monomer or a plurality of kinds of monomer mixtures. The polymerizable monomer is not particularly limited as long as it is composed of a monomer that can form a suspension and is polymerized by polymerization, and various monomers can be used.

(重合性単量体)
重合性単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロスチレン、クロロメチルスチレン等のスチレン誘導体;塩化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;アクリロニトリルのような不飽和ニトリル類;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル誘導体;ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン類等の単官能性単量体、ジビニルベンゼンのような多官能ベンゼン誘導体、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジメタクリレート等の多官能性の(メタ)アクリル酸エステル誘導体等の多官能性単量体が挙げられる。なお、(メタ)アクリとは、アクリ又はメタクリを意味する。
(Polymerizable monomer)
Examples of the polymerizable monomer include styrene derivatives such as styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, p-chlorostyrene, and chloromethylstyrene; vinyl esters such as vinyl chloride, vinyl acetate, and vinyl propionate; Unsaturated nitriles such as acrylonitrile; (meth) acrylic acid ester derivatives such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate; butadiene, Monofunctional monomers such as conjugated dienes such as isoprene, polyfunctional benzene derivatives such as divinylbenzene, trimethylolpropane diacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, tetramethylolpropane tetra (meth) acrylate Polyfunctional monomers such as polyfunctional (meth) acrylic acid ester derivatives such as ethylene glycol dimethacrylate. In addition, (meth) acryl means an acryl or a methacryl.

液滴には、種々の公知の成分が含まれていてもよい。種々の成分としては、重合開始剤、着色剤、帯電防止剤等が挙げられる。製造効率の観点から、重合性単量体に可溶な重合開始剤を含むことが好ましい。ここで可溶とは、重合性単量体100gに対して、0.1g以上溶解することを意味する。   The droplet may contain various known components. Examples of the various components include a polymerization initiator, a colorant, and an antistatic agent. From the viewpoint of production efficiency, it is preferable to include a polymerization initiator soluble in the polymerizable monomer. Here, the term “soluble” means that 0.1 g or more is dissolved in 100 g of the polymerizable monomer.

重合開始剤としては、特に制限はなく公知の熱分解型や光分解型の重合開始剤が使用できる。熱分解型の重合開始剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、オルソクロロ過酸化ベンゾイル、オルソメトキシ過酸化ベンゾイル、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ−t−ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサカルボニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系化合物等が挙げられる。光分解型の重合開始剤としては例えば、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(例えば、チバスペシャリティーケミカルズ社製イルガキュア651)、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(例えば、チバスペシャリティーケミカルズ社製イルガキュア184)、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(例えば、チバスペシャリティーケミカルズ社製イルガキュア907)、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(例えば、チバスペシャリティーケミカルズ社製イルガキュア819)、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1(例えば、チバスペシャリティーケミカルズ社製イルガキュア369)、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド(例えば、チバスペシャリティーケミカルズ社製ダロキュアTPO)等が挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a polymerization initiator, A well-known thermal decomposition type or photodecomposition type polymerization initiator can be used. Examples of the thermal decomposition type polymerization initiator include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, orthochlorobenzoyl peroxide, orthomethoxybenzoyl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, and t-butylperoxy-2. -Organic peroxides such as ethylhexanoate and di-t-butyl peroxide; azobisisobutyronitrile, azobiscyclohexacarbonitrile, 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), etc. And azo compounds. Examples of the photolytic polymerization initiator include 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (for example, Irgacure 651 manufactured by Ciba Specialty Chemicals), 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone ( For example, Irgacure 184 manufactured by Ciba Specialty Chemicals, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one (for example, Irgacure 907 manufactured by Ciba Specialty Chemicals), bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide (for example, Irgacure 819 manufactured by Ciba Specialty Chemicals), 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 (For example, Ciba Specialty Mikaruzu Co. Irgacure 369), 2,4,6-trimethylbenzoyl - diphenyl - phosphine oxide (for example, manufactured by Ciba Specialty Chemicals DAROCUR TPO) and the like.

重合開始剤の使用割合は、例えば、重合性単量体100重量部に対して、0.1〜5重量部であることが好ましい。使用割合が0.1重量部未満では、重合時間が長くなることがある。一方、使用割合が5重量部を越える場合、その使用割合に見合う効果が期待できないことがある。より好ましい使用割合は、0.2〜2.0重量部である   It is preferable that the usage-amount of a polymerization initiator is 0.1-5 weight part with respect to 100 weight part of polymerizable monomers, for example. When the use ratio is less than 0.1 parts by weight, the polymerization time may be long. On the other hand, when the usage rate exceeds 5 parts by weight, an effect commensurate with the usage rate may not be expected. A more preferable use ratio is 0.2 to 2.0 parts by weight.

(水性媒体)
水性媒体としては、重合性単量体の液滴を分散することができさえすれば特に限定されない。好ましい水性媒体は、水、水と水溶性溶媒(例えば、メチルアルコール、エチルアルコール等の低級アルコール)との混合物等が挙げられる。
水性媒体は、重合性単量体1重量部に対して、1〜5重量部使用される。水性媒体の使用量が1重量部未満の場合、重合後に凝集しやすくなることがある。一方、5重量部より多い場合、所望の液滴径を得難くなることがある。好ましい水性媒体の使用量は、2〜4重量部である。
(Aqueous medium)
The aqueous medium is not particularly limited as long as the polymerizable monomer droplets can be dispersed. Preferred aqueous media include water, a mixture of water and a water-soluble solvent (for example, lower alcohols such as methyl alcohol and ethyl alcohol), and the like.
The aqueous medium is used in an amount of 1 to 5 parts by weight with respect to 1 part by weight of the polymerizable monomer. When the amount of the aqueous medium used is less than 1 part by weight, it may easily aggregate after polymerization. On the other hand, when the amount is more than 5 parts by weight, it may be difficult to obtain a desired droplet diameter. The amount of the aqueous medium used is preferably 2 to 4 parts by weight.

水性媒体には、界面活性剤、懸濁安定剤等が含まれていてもよい。
界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性イオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤をいずれも使用できる。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、オレイン酸ナトリウムのような高級脂肪酸、ラウリル硫酸ナトリウム、α−オレフィンスルホン酸ナトリウム等のアルキル硫酸エステル塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムのようなアルキルベンゼンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、直鎖アルキルスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。
The aqueous medium may contain a surfactant, a suspension stabilizer and the like.
As the surfactant, any of an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, and a nonionic surfactant can be used.
Examples of the anionic surfactant include higher fatty acids such as sodium oleate, alkyl sulfate salts such as sodium lauryl sulfate and sodium α-olefin sulfonate, alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate, and dialkyl. Examples include sulfosuccinate, alkyl phosphate ester salt, and sodium linear alkyl sulfonate.

カチオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリルアミンアセテートのようなアルキルアミン塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライドのような第四級アンモニウム塩等が挙げられる。
両性イオン界面活性剤としては、ラウリルジメチルアミンオキサイドが挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、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フェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレン−オキシプロピレンブロックポリマー等が挙げられる。上記界面活性剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記界面活性剤の内、直鎖アルキルスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムは、界面活性能力が高いので少量でも分散効果が高く好適に使用できる。
Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts such as laurylamine acetate and quaternary ammonium salts such as lauryltrimethylammonium chloride.
Examples of zwitterionic surfactants include lauryl dimethylamine oxide.
Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxysorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, glycerin fatty acid ester, oxy Examples include ethylene-oxypropylene block polymers. You may use the said surfactant individually or in combination of 2 or more types.
Of the above surfactants, linear alkyl sodium sulfonate and sodium dodecylbenzene sulfonate have high surface activity, so that even a small amount has a high dispersion effect and can be suitably used.

界面活性剤は、純水中での臨界ミセル濃度(界面活性剤が、水溶液でミセルを形成する最低濃度)の0.5倍以下の量となるようによう水性媒体中に含まれていることが好ましい。0.5倍より多い量である場合、乳化物が多くなることがある。より好ましくは、臨界ミセル濃度の0.1〜0.3倍の量である。
ここで、臨界ミセル濃度とは、水に溶解している界面活性剤が水溶液中である濃度を超えた時に界面活性剤の分子が集合して、水溶液中でミセルと呼ばれるコロイド大の会合体を形成する時の濃度をいう。界面活性剤は、臨界ミセル濃度前後において水溶液の浸透圧、電気伝導度、表面張力等の物理化学的性質が急激に変化することが知られている。臨界ミセル濃度は各界面活性剤について固有な値である。例えば、ラウリル硫酸ナトリウムは0.23%が臨界ミセル濃度である。なお、本明細書において、臨界ミセル濃度は、水温が約25℃のときの値を意味する。
The surfactant should be contained in the aqueous medium so that the amount is less than 0.5 times the critical micelle concentration in pure water (the surfactant is the lowest concentration that forms micelles in an aqueous solution). Is preferred. When the amount is more than 0.5 times, the emulsion may increase. More preferably, the amount is 0.1 to 0.3 times the critical micelle concentration.
Here, the critical micelle concentration means that when the surfactant dissolved in the water exceeds a certain concentration in the aqueous solution, the surfactant molecules aggregate to form a colloidal aggregate called micelle in the aqueous solution. The concentration at the time of formation. Surfactants are known to change rapidly in physicochemical properties such as osmotic pressure, electrical conductivity, and surface tension of aqueous solutions before and after the critical micelle concentration. The critical micelle concentration is a unique value for each surfactant. For example, sodium lauryl sulfate has a critical micelle concentration of 0.23%. In the present specification, the critical micelle concentration means a value when the water temperature is about 25 ° C.

懸濁安定剤は、分散媒中に懸濁させた液滴を安定化する役割を有している。懸濁安定剤としては、ポリビニルピロリドン、ゼラチン、デンプン、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルエーテル、ポリビニルアルコール等の高分子、リン酸三カルシウム、ヒドロキシアパタイト等のリン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウムのようなリン酸塩、酸化チタン、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、コロイダルシリカ等の難水溶性無機化合物等が挙げられる。懸濁安定剤は、重合性単量体100重量部に対して、0.01〜5重量部使用することが好ましい。   The suspension stabilizer has a role of stabilizing droplets suspended in the dispersion medium. Suspension stabilizers include polymers such as polyvinyl pyrrolidone, gelatin, starch, hydroxyethyl cellulose, polyvinyl ether, polyvinyl alcohol, calcium phosphates such as tricalcium phosphate and hydroxyapatite, phosphates such as magnesium pyrophosphate, and titanium oxide. And water-insoluble inorganic compounds such as calcium hydroxide, calcium carbonate, calcium sulfate and colloidal silica. The suspension stabilizer is preferably used in an amount of 0.01 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer.

(混合物)
ミキサーに供給される混合物は、図2に示すように水性媒体と重合性単量体とを別々のポンプを用いてライン中で合流させてミキサーに供給することができる。この方法によれば、水性媒体と重合性単量体の割合を自由に調整できるので好ましい。
また、重合性単量体及び水性媒体を少なくとも含む混合物は、通常予め水性媒体と重合性単量体とを攪拌することにより得られてもよい。攪拌方法としては、例えば、高速回転攪拌装置のような公知の攪拌装置を用いる方法が挙げられる。攪拌条件は、特に限定されないが、後のミキサーによる液滴の均一性をより向上させる観点から、混合物中の重合性単量体から構成される液滴が、3〜10μmの平均粒子径となるような条件であることが好ましい。混合物中の液滴の平均粒子径を上記範囲内に予め調整することで、より均一性が向上した液滴を含む懸濁液を得ることができる。
(blend)
As shown in FIG. 2, the mixture supplied to the mixer can be supplied to the mixer by combining the aqueous medium and the polymerizable monomer in a line using separate pumps. This method is preferable because the ratio between the aqueous medium and the polymerizable monomer can be freely adjusted.
Moreover, the mixture containing at least a polymerizable monomer and an aqueous medium may be usually obtained by stirring the aqueous medium and the polymerizable monomer in advance. Examples of the stirring method include a method using a known stirring device such as a high-speed rotary stirring device. The stirring conditions are not particularly limited, but from the viewpoint of further improving the uniformity of the droplets by the subsequent mixer, the droplets composed of the polymerizable monomer in the mixture have an average particle diameter of 3 to 10 μm. Such conditions are preferable. By previously adjusting the average particle size of the droplets in the mixture within the above range, a suspension containing droplets with improved uniformity can be obtained.

(ミキサー)
混合物が通過するミキサーは、混合物が、管長方向を中心とする螺旋流を描いて通過しうる構成を有する。具体的には、ミキサーは、混合物の通過方向を管長方向とする管を備えている。混合物が管内を通過することにより、より均一な平均粒子径の液滴を含む懸濁液となる。
管は、管長方向に沿って、混合物の螺旋流を生じうるように配置した少なくとも2枚の固定羽根を有する螺旋流発生部と、懸濁液形成部とを備えている。そして、混合物は、螺旋流発生部から懸濁液形成部へ、固定羽根により形成される開口部を介して流れるが、開口部は、螺旋流発生部の管の内側断面積に対して、0.01〜0.04倍の開口面積を有している。ここで、開口面積は、開口部が複数存在する場合は、それぞれの開口部の面積の合算面積をいう。0.01倍未満では圧力損失が大きくなりすぎ高圧ポンプが必要になるなど設備費が高くなる、一方、0.04倍を越えると液滴の均一性が不十分となる。開口面積は、螺旋流発生部の管の内側断面積の0.01〜0.03倍であることがより好ましい。
(mixer)
The mixer through which the mixture passes has a configuration in which the mixture can pass in a spiral flow centered in the tube length direction. Specifically, the mixer includes a pipe whose tube length direction is the direction in which the mixture passes. By passing the mixture through the tube, a suspension containing droplets having a more uniform average particle size is obtained.
The pipe includes a spiral flow generating section having at least two fixed blades arranged so as to generate a spiral flow of the mixture along the pipe length direction, and a suspension forming section. Then, the mixture flows from the spiral flow generation part to the suspension formation part through the opening formed by the fixed blade, and the opening is 0 with respect to the inner cross-sectional area of the pipe of the spiral flow generation part. .01 to 0.04 times the opening area. Here, when there are a plurality of openings, the opening area means the total area of the areas of the openings. If it is less than 0.01 times, the pressure loss becomes too large and the equipment cost becomes high, such as requiring a high-pressure pump. On the other hand, if it exceeds 0.04 times, the uniformity of the droplets becomes insufficient. The opening area is more preferably 0.01 to 0.03 times the inner cross-sectional area of the pipe of the spiral flow generating portion.

本明細書における開口部とは、固定羽根の2つの端部と螺旋流発生部の管の内壁とから構成される領域を意味する。なお、以下で説明する邪魔棒を備えている場合は、開口部は、固定羽根の2つの端部と螺旋流発生部の管の内壁と邪魔棒の外壁から構成される領域を意味する。例えば、図1(a)に示すミキサーの場合、その図の固定羽根周辺部の拡大図を図1(b)において、領域aが開口部に相当する(図1(a)の説明は別途下記する)。図1(a)のミキサーでは、固定羽根が2枚であるため、開口部は2つ存在することになる(従って、開口面積は、2つの領域aの面積の合算値となる)。また、3枚以上の場合は、枚数に対応する開口部が存在することになる。また、開口部としての領域aは、管長方向に見て、固定羽根の2つの端部が略同じ位置に存在している場合、管長方向に水平な方向に位置している。しかし、固定羽根の2つの端部が重なっている場合及び重なっていない場合は、管長方向に対して、開口部としての領域aは、一定の角度で交わることになる。   In the present specification, the opening means a region composed of two ends of the fixed blade and the inner wall of the pipe of the spiral flow generating part. In the case where the baffle rod described below is provided, the opening means a region constituted by two ends of the fixed blade, the inner wall of the pipe of the spiral flow generating unit, and the outer wall of the baffle rod. For example, in the case of the mixer shown in FIG. 1A, an enlarged view of the peripheral portion of the fixed blade in FIG. 1B is shown in FIG. 1B, and a region a corresponds to an opening (the description of FIG. To do). In the mixer of FIG. 1A, since there are two fixed blades, there are two openings (therefore, the opening area is the sum of the areas of the two regions a). In the case of three or more sheets, there are openings corresponding to the number of sheets. Further, the region a as the opening is located in a horizontal direction in the tube length direction when the two ends of the fixed blade are present at substantially the same position as viewed in the tube length direction. However, when the two end portions of the fixed blade overlap and do not overlap, the region a as the opening portion intersects at a certain angle with respect to the tube length direction.

螺旋流発生部を通過することにより、混合物の流れには、羽根の配置及び開口部の形状に応じた螺旋流が生じる。螺旋流は、螺旋流発生部から出て、懸濁液形成部中でも維持される。この維持された螺旋流中で、混合物中の液滴が、集散を繰り返すことにより、より均一な液滴となる。
更に、螺旋流発生部の管は、懸濁液形成部の管の内径の1〜12倍の内径を有していることが好ましい。螺旋流発生部の管の内径が、懸濁液形成部の管の内径の1倍未満の場合、液滴の均一化が不十分となることがある。一方、12倍より大きい場合、圧力損失が大きくなり、高圧のポンプが必要となることがある。より好ましい螺旋流発生部の管の内径は、懸濁液形成部の管の内径の2〜5倍である。なお、管の断面形状が円以外の場合、内径は最大径を意味する。
By passing through the spiral flow generating portion, a spiral flow corresponding to the arrangement of the blades and the shape of the opening is generated in the flow of the mixture. The spiral flow exits from the spiral flow generation part and is maintained even in the suspension forming part. In this maintained spiral flow, the droplets in the mixture repeat to collect and become more uniform droplets.
Furthermore, it is preferable that the pipe | tube of a spiral flow generation part has an internal diameter 1-12 times the internal diameter of the pipe | tube of a suspension formation part. When the inner diameter of the tube of the spiral flow generation unit is less than one times the inner diameter of the tube of the suspension forming unit, the uniformization of the droplets may be insufficient. On the other hand, when it is larger than 12 times, the pressure loss becomes large and a high-pressure pump may be required. The inner diameter of the pipe of the spiral flow generating part is more preferably 2 to 5 times the inner diameter of the pipe of the suspension forming part. When the cross-sectional shape of the tube is other than a circle, the inner diameter means the maximum diameter.

ここで、螺旋流発生部の管は、6〜150mmの内径を有していることが好ましい。この範囲内の内径を有することで、より均一な液滴を含む懸濁液を得ることができる。より好ましい内径は、10〜100mmである。
同様の理由で、懸濁液形成部の管の内径は、6〜75mmの内径を有していることが好ましい。より好ましい内径は、7〜30mmである。
ここで、螺旋流発生部の管の管長については特に制限はないが、30〜800mmであることが好ましい。この範囲内の管長を有することで、設備が大型化せず、より均一な液滴を含む懸濁液を得ることができる。より好ましい管長は、50〜200mmである。
Here, it is preferable that the pipe | tube of a spiral flow generation part has an internal diameter of 6-150 mm. By having an inner diameter within this range, a suspension containing more uniform droplets can be obtained. A more preferable inner diameter is 10 to 100 mm.
For the same reason, it is preferable that the inner diameter of the suspension forming portion has an inner diameter of 6 to 75 mm. A more preferable inner diameter is 7 to 30 mm.
Here, although there is no restriction | limiting in particular about the pipe length of the pipe | tube of a spiral flow generation | occurrence | production part, It is preferable that it is 30-800 mm. By having a tube length within this range, the equipment does not increase in size, and a suspension containing more uniform droplets can be obtained. A more preferable tube length is 50 to 200 mm.

また、懸濁液形成部の管は、形成される螺旋流を包含しうる管長を有していることが好ましく、その管の内径の3〜15倍の管長を有することが好ましい。この範囲内の管長を有することで、より均一な液滴を含む懸濁液を得ることができる。懸濁液形成部の管の管長が、その管の内径の3倍未満の場合、液滴の均一化が不十分となることがある。一方、15倍より大きい場合、液滴均一効果は変わらず、圧力損失が大きくなって高圧ポンプが必要になることがある。4〜12倍の管長を有することがより好ましい。   Moreover, it is preferable that the pipe | tube of a suspension formation part has a pipe | tube length which can include the spiral flow formed, and it is preferable to have a pipe | tube length 3 to 15 times the internal diameter of the pipe | tube. By having a tube length within this range, a suspension containing more uniform droplets can be obtained. When the tube length of the suspension forming portion is less than three times the inner diameter of the tube, the uniformization of the droplets may be insufficient. On the other hand, when the ratio is larger than 15 times, the droplet uniformity effect does not change, and the pressure loss increases and a high pressure pump may be required. More preferably, the tube length is 4 to 12 times.

螺旋流発生部の固定羽根は、均一な液滴を含む懸濁液を得ることができさえすれば、その枚数及び形状等に特に制限はない。例えば、螺旋状の形状を有する1枚の固定羽根も含まれる。ここで、ミキサーの製造コストを考慮すると、固定羽根の枚数は2枚であることが好ましい。固定羽根が2枚である場合、それら固定羽根を互いに交差させることで、螺旋流を生じうる。特に、固定羽根は、交差部を含む前記管の管長方向に沿う断面における前記混合物の導入口側の角度が120〜170°となるように、互いに交差していることが好ましい。   The number and shape of the fixed blades of the spiral flow generator are not particularly limited as long as a suspension containing uniform droplets can be obtained. For example, a single fixed blade having a spiral shape is also included. Here, considering the manufacturing cost of the mixer, the number of fixed blades is preferably two. When there are two fixed blades, a spiral flow can be generated by crossing these fixed blades. In particular, it is preferable that the fixed blades intersect each other so that the angle on the inlet side of the mixture in the cross section along the tube length direction of the tube including the intersecting portion is 120 to 170 °.

また、懸濁液形成部の管の内壁には、内壁近傍での混合物の滞留を防ぐために、滞留防止部材を設置してもよい。滞留防止部材としては、滞留を防止することができさえすれば、その形状や設置数は特に限定されない。形状としては、板状、突起状(例えば、きのこ状)等が挙げられる。
更に、螺旋流発生部の固定羽根の中心部には、流量調整用の円柱形の邪魔棒(調整棒)が取り付けられていてもよい。これによって、固定羽根に向かう混合液の流れが安定し、より安定した螺旋流が形成でき、その結果、より均一な径の液滴を得ることができる。大きさは螺旋流発生部の内径の1/4〜3/4倍の直径であることが好ましく、1/3〜2/3の直径であることがより好ましい。邪魔棒の長さは、螺旋流発生部の長さの1/5〜1/2であることが好ましい。
Moreover, in order to prevent the mixture from staying in the vicinity of the inner wall, a retention preventing member may be installed on the inner wall of the suspension forming portion. As long as the retention preventing member can prevent the retention, the shape and the number of installation are not particularly limited. Examples of the shape include a plate shape and a protrusion shape (for example, mushroom shape).
Furthermore, a cylindrical baffle rod (adjustment rod) for flow rate adjustment may be attached to the central portion of the fixed blade of the spiral flow generation portion. As a result, the flow of the mixed liquid toward the fixed blade is stabilized, and a more stable spiral flow can be formed. As a result, droplets having a more uniform diameter can be obtained. The size is preferably 1/4 to 3/4 times the inner diameter of the spiral flow generating portion, more preferably 1/3 to 2/3. The length of the baffle rod is preferably 1/5 to 1/2 of the length of the spiral flow generating portion.

ミキサーの一例を図1を用いて説明する。図1(a)は、ミキサーの管長方向に沿う断面を示す概略図である。図1(a)中、1はミキサー、2は螺旋流発生部の管、3は懸濁液形成部の管、4は混合物の通過方向(管長方向)、5は固定羽根、6は滞留防止部材、7は混合物の導入口、8は懸濁液の排出口、9は固定羽根の交差角度、10は調整棒を意味する。
図1(a)に示すように、導入口7からミキサー1の螺旋流発生部の管2に入った混合物には、固定羽根5により螺旋流が付与される。螺旋流が付与された混合物は、螺旋流を維持したまま懸濁液形成部の管3に入る。懸濁液形成部の管3に入った混合物は、螺旋流が維持されており、螺旋流下で、液滴の集散(主として、合着)が繰り返され、均一な径の液滴となる。
An example of the mixer will be described with reference to FIG. Fig.1 (a) is the schematic which shows the cross section along the pipe length direction of a mixer. In FIG. 1A, 1 is a mixer, 2 is a pipe of a spiral flow generating section, 3 is a pipe of a suspension forming section, 4 is a passage direction of the mixture (pipe length direction), 5 is a fixed blade, and 6 is a stay prevention. Member, 7 is the inlet for the mixture, 8 is the outlet for the suspension, 9 is the crossing angle of the fixed blades, and 10 is the adjusting rod.
As shown in FIG. 1 (a), a spiral flow is imparted to the mixture that has entered the pipe 2 of the spiral flow generation section of the mixer 1 through the inlet 7 by the fixed blade 5. The mixture provided with the spiral flow enters the tube 3 of the suspension forming portion while maintaining the spiral flow. The mixture that has entered the tube 3 of the suspension forming portion is maintained in a spiral flow, and under the spiral flow, droplet collection (mainly coalescence) is repeated to form droplets having a uniform diameter.

(ミキサーの通過条件)
まず、ミキサーに導入される混合物の入口圧力は、0.1〜10MPaの範囲である。従来のように高圧力を必要とせず、低圧力で均一な液滴を含む懸濁液を得られることにより、高圧力を発生させるための複雑で高価な装置を必要としないという利点がある。入口圧力が0.1MPa未満の場合、液滴の均一化が不充分となることがある。一方、10MPaより大きい場合、圧力損失が大きくなり、耐圧設備が必要となる等の製造設備が大型化及び高価となることがある。好ましい入口圧力は、0.2〜1.0MPaの範囲である。
(Mixer passing conditions)
First, the inlet pressure of the mixture introduced into the mixer is in the range of 0.1 to 10 MPa. By obtaining a suspension containing uniform droplets at a low pressure without requiring a high pressure as in the prior art, there is an advantage that a complicated and expensive device for generating a high pressure is not required. When the inlet pressure is less than 0.1 MPa, the uniformization of the droplets may be insufficient. On the other hand, when the pressure is larger than 10 MPa, the pressure loss increases, and the production equipment such as a pressure-resistant equipment may be increased in size and cost. A preferred inlet pressure is in the range of 0.2 to 1.0 MPa.

また、混合物がミキサーを通過する流速を10〜100m/sの範囲とすることが好ましい。流速が10m/s未満の場合、液滴の均一化が不充分となることがある。一方、100m/sより大きい場合、設備が大型化及び高コストとなることがある。より好ましい流速は、25〜60m/sの範囲である。
ミキサーに導入される混合物の温度は、混合物中の重合性単量体の重合が開始しない温度であり、通常は常温(約25℃)である。
Moreover, it is preferable to make the flow rate through which a mixture passes a mixer into the range of 10-100 m / s. When the flow rate is less than 10 m / s, the uniformization of the droplets may be insufficient. On the other hand, when it is larger than 100 m / s, the equipment may be increased in size and cost. A more preferred flow rate is in the range of 25-60 m / s.
The temperature of the mixture introduced into the mixer is a temperature at which the polymerization of the polymerizable monomer in the mixture does not start, and is usually room temperature (about 25 ° C.).

(懸濁液)
ミキサーから排出された懸濁液は、均一な平均粒子径の液滴を含んでいる。
ここで、平均粒子径は4〜100μmの間に存在することが好ましい。より好ましい平均粒子径は、5〜40μmである。平均粒子径の大小は、混合物の導入条件により調整でき、特に混合物の入口圧力を高くすれば平均粒子径を小さくでき、低くすれば大きくできる。
更に、粒子径のばらつきを示す変動係数を10〜40%の範囲とすることができる。
(Suspension)
The suspension discharged from the mixer contains droplets having a uniform average particle size.
Here, it is preferable that an average particle diameter exists between 4-100 micrometers. A more preferable average particle diameter is 5 to 40 μm. The size of the average particle size can be adjusted according to the conditions for introducing the mixture. In particular, the average particle size can be reduced by increasing the inlet pressure of the mixture and can be increased by decreasing the inlet pressure.
Furthermore, the coefficient of variation indicating the variation in particle diameter can be in the range of 10 to 40%.

(重合体粒子)
懸濁液中の液滴を構成する重合性単量体を重合させることにより重合体粒子を得ることができる。重合方法は、重合性単量体の種類に応じて、また重合開始剤を使用する場合は、その種類に応じて、熱重合又は光重合から選択できる。
重合は、間欠的に行っても、連続的に行ってもよい。間欠的な重合とは、いわゆるバッチ処理による重合である。バッチ処理による重合では、具体的には、ミキサーから排出された懸濁液を、所望量重合容器内に貯めた後、重合が行われる。一方、連続的な重合では、具体的には、管状の重合管(重合容器)内を懸濁液が移動する間に、熱又は光を照射することにより重合が行われる。
(Polymer particles)
Polymer particles can be obtained by polymerizing polymerizable monomers constituting droplets in the suspension. The polymerization method can be selected from thermal polymerization or photopolymerization depending on the type of polymerizable monomer and, when a polymerization initiator is used, depending on the type.
The polymerization may be performed intermittently or continuously. Intermittent polymerization is polymerization by so-called batch processing. Specifically, in the polymerization by batch processing, the suspension discharged from the mixer is stored in a desired amount in a polymerization vessel, and then polymerization is performed. On the other hand, in continuous polymerization, specifically, polymerization is performed by irradiating heat or light while the suspension moves in a tubular polymerization tube (polymerization vessel).

図2に、ミキサー、重合容器等を含む重合体粒子の製造装置の一例の概略図を示す。図2中、11は水性媒体貯留タンク、12は重合性単量体貯留タンク、13はポンプ、14はミキサー、15は重合容器、16は重合体粒子を意味する。図2では、水性媒体貯留タンク11及び重合性単量体貯留タンク12から、ポンプ13により、所定量の水性媒体と重合性単量体とがミキサー14に導入される。ここで、水性媒体及び重合性単量体に含まれていてもよい他の添加剤は、水性媒体貯留タンク11及び重合性単量体貯留タンク12に予め添加されていてもよく、タンクからミキサーへ至る経路のどこかで添加されてもよい。予め添加しておくことが簡便である。ミキサー14から排出された懸濁液は、重合容器15へ導入される。重合容器15内で重合処理されて得られた重合体粒子16は、重合容器15から排出される。これらのポンプは、比較的低圧の吐出圧のポンプを使用できる。   In FIG. 2, the schematic of an example of the manufacturing apparatus of the polymer particle containing a mixer, a polymerization container, etc. is shown. In FIG. 2, 11 is an aqueous medium storage tank, 12 is a polymerizable monomer storage tank, 13 is a pump, 14 is a mixer, 15 is a polymerization vessel, and 16 is polymer particles. In FIG. 2, a predetermined amount of the aqueous medium and the polymerizable monomer are introduced into the mixer 14 by the pump 13 from the aqueous medium storage tank 11 and the polymerizable monomer storage tank 12. Here, the other additive which may be contained in the aqueous medium and the polymerizable monomer may be added in advance to the aqueous medium storage tank 11 and the polymerizable monomer storage tank 12, and the tank to the mixer. It may be added somewhere in the route to. It is convenient to add in advance. The suspension discharged from the mixer 14 is introduced into the polymerization vessel 15. The polymer particles 16 obtained by polymerization in the polymerization vessel 15 are discharged from the polymerization vessel 15. These pumps can use a pump having a relatively low discharge pressure.

ポンプを水性媒体と重合性単量体用に2台を使用することで、重合性単量体と水性媒体とをミキサーに定量通過させることができる。その結果、より大きさの揃った液滴を含む懸濁液及び重合体粒子が得られる。
得られた重合体粒子は、粒子径の均一性が高いため、その性質が特に要求される、スペーサー、光拡散剤、滑り性付与剤、トナー、塗料のつや消し剤、機能性担体等として好適である。
By using two pumps for the aqueous medium and the polymerizable monomer, the polymerizable monomer and the aqueous medium can be quantitatively passed through the mixer. As a result, a suspension and polymer particles containing droplets of even size are obtained.
The obtained polymer particles are suitable as a spacer, a light diffusing agent, a slipperiness imparting agent, a toner, a paint matting agent, a functional carrier, etc., because the polymer particles have high uniformity in particle diameter, and their properties are particularly required. is there.

以下、実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明する。また、実施例及び比較例に使用したミキサーの構造の説明、混合物中の重合性単量体の液滴の平均粒子径、懸濁液中の重合性単量体の液滴の平均粒子径、重合体粒子の平均粒子径、変動係数及び体積分布の測定法の説明を下記する。
(ミキサーの構造)
(1)実施例で使用したミキサー
静止型ミキサー(商品名:「OHRミキサー」(OHR流体工学研究所社製))
羽根数:2枚
羽根の交差角度(導入口側):140°
螺旋流発生部の円管の内径:22mm
螺旋流発生部の円管に直交する断面の面積:380.1mm2
懸濁液形成部の円管の内径:8mm
固定羽根により形成される2箇所の開口部の合算開口面積:7.1mm2
螺旋流発生部の円管の管長:67.5mm
懸濁液形成部の円管の管長:67.5mm
懸濁液形成部の滞留防止部材の形状:きのこ状(4個を円管内に均一に配置)
(軸径1.5mm、軸長1.0mm、傘径3.0mm、傘厚2.5mm)
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. Also, description of the structure of the mixer used in the examples and comparative examples, the average particle size of the polymerizable monomer droplets in the mixture, the average particle size of the polymerizable monomer droplets in the suspension, A description will be given below of a method for measuring the average particle size, coefficient of variation, and volume distribution of polymer particles.
(Mixer structure)
(1) Mixer used in the examples Static mixer (trade name: “OHR mixer” (manufactured by OHR Fluid Engineering Laboratory))
Number of blades: 2 Crossing angle of blades (inlet side): 140 °
Inner diameter of the circular pipe of the spiral flow generating part: 22 mm
Area of the cross section perpendicular to the circular pipe of the spiral flow generating part: 380.1 mm 2
Inner diameter of circular tube of suspension forming part: 8mm
Total opening area of two openings formed by fixed blades: 7.1 mm 2
Pipe length of the spiral tube generating part: 67.5mm
Tube length of the circular tube of the suspension forming part: 67.5 mm
Suspension formation part retention prevention member shape: Mushroom shape (4 pieces arranged uniformly in a circular tube)
(Shaft diameter 1.5mm, shaft length 1.0mm, umbrella diameter 3.0mm, umbrella thickness 2.5mm)

(2)比較例で使用したミキサー
NRKマルチミキサー(ニチラク機械社製)
このミキサーは、図10の管長方向に沿う概略断面図に示すように、円筒型の通路内部で分散液が拡大縮小を繰り返すことで、重合性単量体が分散した懸濁液を得るミキサーである。図10中、αは収縮部内径(4.1mm)、βは拡大部内径(14.0mm)を意味し、ミキサー全長は330mmである。
(2) Mixer used in the comparative example NRK multimixer (manufactured by Nichiraku Kikai Co., Ltd.)
This mixer is a mixer that obtains a suspension in which a polymerizable monomer is dispersed by repeating expansion and contraction of the dispersion inside a cylindrical passage, as shown in the schematic cross-sectional view along the tube length direction of FIG. is there. In FIG. 10, α means the inner diameter of the contraction part (4.1 mm), β means the inner diameter of the enlarged part (14.0 mm), and the total length of the mixer is 330 mm.

(重合性単量体の液滴の平均粒子径及び変動係数の測定法)
キーエンス社製デジタルマイクロスコープ(VHX)にて、懸濁液を撮影する。撮影画面上の任意の液滴100個の直径を測定する。測定結果から平均粒子径及び標準偏差を算出し、それらの値から変動係数を算出する。
(Measurement method of average particle size and coefficient of variation of droplets of polymerizable monomer)
The suspension is photographed with a digital microscope (VHX) manufactured by Keyence Corporation. The diameter of 100 arbitrary droplets on the imaging screen is measured. The average particle diameter and standard deviation are calculated from the measurement results, and the coefficient of variation is calculated from these values.

(重合体粒子の平均粒子径及び変動係数、重合体粒子の平均粒子径の体積分布の測定法)
孔径50〜400μmの細孔に電解質溶液を満たし、電解質溶液を測定対象の液滴及び重合体粒子が通過する際の電界質溶液の導電率変化から体積を求め、体積分布と平均粒子径を計算する。具体的には、測定した平均粒子径は、ベックマンコールター社製のコールターマルチザイザーIIによって測定した体積平均粒子径である。なお、測定に際してはCoulter Electronics Limited発行のREFERENCE MANUAL FOR THE COULTERMULTISIZER(1987)に従って、測定する液滴及び重合体粒子の粒子径に適合したアパチャーを用いてキャリブレーションを行い測定する。
(Measurement method of average particle size and variation coefficient of polymer particles, volume distribution of average particle size of polymer particles)
Fill the electrolyte solution into pores with a pore diameter of 50 to 400 μm, calculate the volume from the change in conductivity of the electrolyte solution when the droplets and polymer particles to be measured pass through the electrolyte solution, and calculate the volume distribution and average particle size To do. Specifically, the measured average particle diameter is a volume average particle diameter measured by a Coulter Multisizer II manufactured by Beckman Coulter. In the measurement, calibration is performed by using an aperture suitable for the particle size of the droplet to be measured and the polymer particle according to REFERENCE MANUAL FOR THE COULTER MULTISIZER (1987) issued by Coulter Electronics Limited.

具体的には、市販のガラス製の試験管に粒子0.1gと0.1%ノニオン系界面活性剤溶液10mlを投入し、ヤマト科学社製タッチミキサーTOUCHMIXERMT−31で2秒間混合した後、これを本体備え付けの、ISOTON2(ベックマンコールター社製:測定用電解液)を満たしたビーカー中に、緩く攪拌しながらスポイドで滴下して、本体画面の濃度計の示度を10%前後に合わせる。次にマルチサイザー2本体にアパチャーサイズ、Current,Gain,PolarityをCoulter Electronics Limited発行のREFERENCE MANUAL FOR THE
COULTER MULTISIZER(1987)に従って入力し、manualで測定する。測定中はビーカー内を気泡が入らない程度に緩く攪拌しておき、液滴及び重合体粒子を10万個測定した点で測定を終了する。
Specifically, 0.1 g of particles and 10 ml of a 0.1% nonionic surfactant solution are put into a commercially available glass test tube, mixed for 2 seconds with a touch mixer TOUCHMIXERMT-31 manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd. In a beaker filled with ISOTON2 (manufactured by Beckman Coulter, Inc .: electrolyte for measurement) equipped with a main body, drop with a dropper while gently stirring to adjust the concentration meter reading on the main body screen to about 10%. Next, aperture size, Current, Gain, Polarity are added to Multisizer 2 body. REFERENCE MANUAL FOR THE issued by Coulter Electronics Limited.
Input according to COULTER MULTISIZER (1987) and measured manually. During the measurement, the beaker is gently stirred to the extent that bubbles do not enter, and the measurement is completed when 100,000 droplets and polymer particles are measured.

[実施例1]
アゾビス−N,N−ジメチルバレロニトリル5gをメタクリル酸メチル950gとエチレングリコールジメタクリレート50gに溶解した単量体混合物と、ラウリル硫酸ナトリウム0.6g(臨界ミセル濃度の0.13倍)、複分解ピロリン酸マグネシウム50gを含むイオン交換水2000gとを、ポンプにて個別に図2に示すライン上のミキサーに定量投入した。
ミキサーとして静止型ミキサーを使用し、そのミキサー出口に内径22mm、長さ200mmのSUS配管を接続し、ミキサー入口圧力を0.4MPa(流速42.3mm/s)に調整し懸濁液を作った。
懸濁液は、平均粒子径が9.5μm、変動係数が25.8%の重合開始剤を含む単量体混合物の液滴を含んでいた。
この懸濁液を内容積が5リットルの重合反応槽に仕込み、300rpmの緩やかな撹拌下で50℃で8時間懸濁重合させて重合体粒子を得た。得られた重合体粒子の体積分布(図3)を調べたところ、この粒子は体積平均粒子径が9.3μmで、変動係数が24.4%であり、粒度分布が狭い領域内に局限されていて、粒子の大きさがよく揃ったものであった。
[Example 1]
A monomer mixture prepared by dissolving 5 g of azobis-N, N-dimethylvaleronitrile in 950 g of methyl methacrylate and 50 g of ethylene glycol dimethacrylate, 0.6 g of sodium lauryl sulfate (0.13 times the critical micelle concentration), metathesis pyrophosphate A quantity of 2000 g of ion-exchanged water containing 50 g of magnesium was individually metered into a mixer on the line shown in FIG.
A static mixer was used as the mixer, and a SUS pipe having an inner diameter of 22 mm and a length of 200 mm was connected to the mixer outlet, and the mixer inlet pressure was adjusted to 0.4 MPa (flow rate 42.3 mm / s) to prepare a suspension. .
The suspension contained droplets of a monomer mixture containing a polymerization initiator having an average particle size of 9.5 μm and a coefficient of variation of 25.8%.
This suspension was charged into a polymerization reaction tank having an internal volume of 5 liters and subjected to suspension polymerization at 50 ° C. for 8 hours under gentle stirring at 300 rpm to obtain polymer particles. When the volume distribution (FIG. 3) of the obtained polymer particles was examined, the particles had a volume average particle size of 9.3 μm, a coefficient of variation of 24.4%, and were localized in a region where the particle size distribution was narrow. In addition, the sizes of the particles were well aligned.

[実施例2]
アゾビス−N,N−ジメチルバレロニトリル5gをメタクリル酸メチル950gとエチレングリコールジメタクリレート50gに溶解した単量体混合物と、ラウリル硫酸ナトリウム0.5g(臨界ミセル濃度の0.11倍)、複分解ピロリン酸マグネシウム30gを含むイオン交換水2000gとを、ポンプにて個別に図2に示すライン上のミキサーに定量投入した。
ミキサーとして静止型ミキサーを使用し、そのミキサー出口に内径22mm長さ200mmのSUS配管を接続し、ミキサー入口圧力を0.4MPa(39.4m/s)に調整し懸濁液を作った。
懸濁液は、平均粒子径が9.8μm、変動係数が24.7%の重合開始剤を含む単量体混合物の液滴を含んでいた。
この懸濁液を内容積が5リットルの重合反応槽に仕込み、300rpmの緩やかな撹拌下で50℃で8時間懸濁重合させて重合体粒子を得た。得られた重合体粒子の体積分布(図4)を調べたところ、この粒子は体積平均粒子径が19.7μmで、変動係数が22.9%であり、粒度分布が狭い領域内に局限されていて、粒子の大きさがよく揃ったものであった。
[Example 2]
A monomer mixture prepared by dissolving 5 g of azobis-N, N-dimethylvaleronitrile in 950 g of methyl methacrylate and 50 g of ethylene glycol dimethacrylate, 0.5 g of sodium lauryl sulfate (0.11 times the critical micelle concentration), metathesis pyrophosphate A quantity of 2000 g of ion-exchanged water containing 30 g of magnesium was individually metered into a mixer on the line shown in FIG.
A static mixer was used as a mixer, and a SUS pipe having an inner diameter of 22 mm and a length of 200 mm was connected to the outlet of the mixer, and the mixer inlet pressure was adjusted to 0.4 MPa (39.4 m / s) to prepare a suspension.
The suspension contained droplets of a monomer mixture containing a polymerization initiator having an average particle size of 9.8 μm and a coefficient of variation of 24.7%.
This suspension was charged into a polymerization reaction tank having an internal volume of 5 liters and subjected to suspension polymerization at 50 ° C. for 8 hours under gentle stirring at 300 rpm to obtain polymer particles. When the volume distribution (FIG. 4) of the obtained polymer particles was examined, the particles had a volume average particle diameter of 19.7 μm, a coefficient of variation of 22.9%, and the particle size distribution was limited to a narrow region. In addition, the sizes of the particles were well aligned.

[実施例3]
アゾビス−N,N−ジメチルバレロニトリル10gをスチレン940gとジビニルベンゼン(純度82%)60gを溶解した単量体混合物と、ラウリル硫酸ナトリウム0.1g(臨界ミセル濃度の0.02倍)、複分解ピロリン酸マグネシウム50gを含むイオン交換水2000gとを、ポンプにて個別に図2に示すライン上のミキサーに定量投入した。
ミキサーとして静止型ミキサーを使用し、そのミキサー出口に内径22mm長さ200mmのSUS配管を接続し、ミキサー入口圧力を0.4MPa(流速41.8m/s)に調整し懸濁液を作った。
懸濁液は、平均粒子径が41.8μm、変動係数が27.5%の重合開始剤を含む前記単量体の液滴を含んでいた。
この懸濁液を内容積が5リットルの重合反応槽に仕込み、300rpmの緩やかな撹拌下で60℃で10時間懸濁重合させて重合体粒子を得た。得られた重合体粒子の体積分布(図5)を調べたところ、この粒子は体積平均粒子径が40.2μmで、変動係数が25.5%であり、粒度分布が狭い領域内に局限されていて、粒子の大きさがよく揃ったものであった。
[Example 3]
A monomer mixture in which 940 g of azobis-N, N-dimethylvaleronitrile is dissolved in 940 g of styrene and 60 g of divinylbenzene (82% purity), 0.1 g of sodium lauryl sulfate (0.02 times the critical micelle concentration), metathesis pyrolyrin A quantity of 2000 g of ion-exchanged water containing 50 g of magnesium acid was individually charged by a pump into a mixer on the line shown in FIG.
A static mixer was used as the mixer, and a SUS pipe having an inner diameter of 22 mm and a length of 200 mm was connected to the mixer outlet, and the mixer inlet pressure was adjusted to 0.4 MPa (flow rate 41.8 m / s) to prepare a suspension.
The suspension contained droplets of the monomer containing a polymerization initiator having an average particle size of 41.8 μm and a coefficient of variation of 27.5%.
This suspension was charged into a polymerization reaction tank having an internal volume of 5 liters and subjected to suspension polymerization at 60 ° C. for 10 hours under gentle stirring at 300 rpm to obtain polymer particles. When the volume distribution (FIG. 5) of the obtained polymer particles was examined, the particles had a volume average particle diameter of 40.2 μm, a coefficient of variation of 25.5%, and the particle size distribution was limited to a narrow region. In addition, the sizes of the particles were well aligned.

[実施例4]
アゾビス−N,N−ジメチルバレロニトリル5gをメタクリル酸メチル950gとエチレングリコールジメタクリレート50gに溶解した単量体混合物と、ラウリル硫酸ナトリウム0.5g(臨界ミセル濃度の0.11倍)、複分解ピロリン酸マグネシウム30gを含むイオン交換水2000gとを、ポンプにて個別に図2に示すライン上のミキサーに定量投入した。
ミキサーとして静止型ミキサーを使用し、そのミキサー出口に内径22mm長さ200mmのSUS配管を接続し、ミキサー入口圧力を0.7MPa(50.9m/s)に調整し懸濁液を作った。
懸濁液は、平均粒子径が9.6μm、変動係数が24.6%の重合開始剤を含む単量体混合物の液滴を含んでいた。
この懸濁液を内容積が5リットルの重合反応槽に仕込み、300rpmの緩やかな撹拌下で50℃で8時間懸濁重合させて重合体粒子を得た。得られた重合体粒子の体積分布(図6)を調べたところ、この粒子は体積平均粒子径が19.2μmで、変動係数が23.8%であり、粒度分布が狭い領域内に局限されていて、粒子の大きさがよく揃ったものであった。
[Example 4]
A monomer mixture prepared by dissolving 5 g of azobis-N, N-dimethylvaleronitrile in 950 g of methyl methacrylate and 50 g of ethylene glycol dimethacrylate, 0.5 g of sodium lauryl sulfate (0.11 times the critical micelle concentration), metathesis pyrophosphate A quantity of 2000 g of ion-exchanged water containing 30 g of magnesium was individually metered into a mixer on the line shown in FIG.
A static mixer was used as a mixer, and a SUS pipe having an inner diameter of 22 mm and a length of 200 mm was connected to the outlet of the mixer, and the mixer inlet pressure was adjusted to 0.7 MPa (50.9 m / s) to prepare a suspension.
The suspension contained droplets of a monomer mixture containing a polymerization initiator having an average particle size of 9.6 μm and a coefficient of variation of 24.6%.
This suspension was charged into a polymerization reaction tank having an internal volume of 5 liters and subjected to suspension polymerization at 50 ° C. for 8 hours under gentle stirring at 300 rpm to obtain polymer particles. When the volume distribution (FIG. 6) of the obtained polymer particles was examined, the particles had a volume average particle diameter of 19.2 μm, a coefficient of variation of 23.8%, and were localized in a region where the particle size distribution was narrow. In addition, the sizes of the particles were well aligned.

[実施例5]
アゾビス−N,N−ジメチルバレロニトリル5gをメタクリル酸メチル950gとエチレングリコールジメタクリレート50gに溶解した単量体混合物と、ラウリル硫酸ナトリウム0.5g(臨界ミセル濃度の0.11倍)、複分解ピロリン酸マグネシウム30gを含むイオン交換水2000gとを、ポンプにて個別に図2に示すライン上のミキサーに定量投入した。
ミキサーとして静止型ミキサーを使用し、そのミキサー出口に内径22mm長さ200mmのSUS配管を接続し、ミキサー入口圧力を0.1MPa(19.8m/s)に調整し懸濁液を作った。
懸濁液は、平均粒子径が21.3μm、変動係数が36.7%の重合開始剤を含む単量体混合物の液滴を含んでいた。
この懸濁液を内容積が5リットルの重合反応槽に仕込み、300rpmの緩やかな撹拌下で50℃で8時間懸濁重合させて重合体粒子を得た。得られた重合体粒子の体積分布(図7)を調べたところ、この粒子は体積平均粒子径が20.5μmで、変動係数が34.9%であり、粒度分布が広いものであった。
[Example 5]
A monomer mixture prepared by dissolving 5 g of azobis-N, N-dimethylvaleronitrile in 950 g of methyl methacrylate and 50 g of ethylene glycol dimethacrylate, 0.5 g of sodium lauryl sulfate (0.11 times the critical micelle concentration), metathesis pyrophosphate A quantity of 2000 g of ion-exchanged water containing 30 g of magnesium was individually metered into a mixer on the line shown in FIG.
A static mixer was used as the mixer, and a SUS pipe having an inner diameter of 22 mm and a length of 200 mm was connected to the outlet of the mixer, and the mixer inlet pressure was adjusted to 0.1 MPa (19.8 m / s) to prepare a suspension.
The suspension contained droplets of a monomer mixture containing a polymerization initiator having an average particle size of 21.3 μm and a coefficient of variation of 36.7%.
This suspension was charged into a polymerization reaction tank having an internal volume of 5 liters and subjected to suspension polymerization at 50 ° C. for 8 hours under gentle stirring at 300 rpm to obtain polymer particles. When the volume distribution (FIG. 7) of the obtained polymer particles was examined, the particles had a volume average particle diameter of 20.5 μm, a coefficient of variation of 34.9%, and a wide particle size distribution.

[実施例6]
アゾビス−N,N−ジメチルバレロニトリル3.8gをメタクリル酸メチル713gとエチレングリコールジメタクリレート38gに溶解した単量体混合物と、ラウリル硫酸ナトリウム0.67g(臨界ミセル濃度の0.11倍)、複分解ピロリン酸マグネシウム40gを含むイオン交換水2664gとを、ポンプにて個別に図2に示すライン上のミキサーに定量投入した。
ミキサーとして静止型ミキサーを使用し、そのミキサー出口に内径22mm長さ200mmのSUS配管を接続し、ミキサー入口圧力を0.7MPa(50.9m/s)に調整し懸濁液を作った。
懸濁液は、平均粒子径が17.8μm、変動係数が24.3%の重合開始剤を含む単量体混合物の液滴を含んでいた。
この懸濁液を内容積が5リットルの重合反応槽に仕込み、300rpmの緩やかな撹拌下で50℃で8時間懸濁重合させて重合体粒子を得た。得られた重合体粒子の体積分布(図8)を調べたところ、この粒子は体積平均粒子径が16.9μmで、変動係数が23.7%であり、粒度分布が狭い領域内に局限されていて、粒子の大きさがよく揃ったものであった。
[Example 6]
A monomer mixture prepared by dissolving 3.8 g of azobis-N, N-dimethylvaleronitrile in 713 g of methyl methacrylate and 38 g of ethylene glycol dimethacrylate, 0.67 g of sodium lauryl sulfate (0.11 times the critical micelle concentration), metathesis A quantity of 2664 g of ion-exchanged water containing 40 g of magnesium pyrophosphate was individually metered into a mixer on the line shown in FIG.
A static mixer was used as a mixer, and a SUS pipe having an inner diameter of 22 mm and a length of 200 mm was connected to the outlet of the mixer, and the mixer inlet pressure was adjusted to 0.7 MPa (50.9 m / s) to prepare a suspension.
The suspension contained droplets of a monomer mixture containing a polymerization initiator having an average particle size of 17.8 μm and a coefficient of variation of 24.3%.
This suspension was charged into a polymerization reaction tank having an internal volume of 5 liters and subjected to suspension polymerization at 50 ° C. for 8 hours under gentle stirring at 300 rpm to obtain polymer particles. When the volume distribution (FIG. 8) of the obtained polymer particles was examined, the particles had a volume average particle diameter of 16.9 μm, a coefficient of variation of 23.7%, and were localized in a region where the particle size distribution was narrow. In addition, the sizes of the particles were well aligned.

[比較例1]
ミキサーとしてNRKマルチミキサー(ニチラク機械社製)を使用し、ミキサー入口圧力を0.4MPa(流速18.5m/s)に調整したこと以外は実施例1と同様にして懸濁液を作った。
懸濁液は、平均粒子径が9.9μm、変動係数が78.5%の重合開始剤を含む前記単量体の液滴を含んでいた。
この懸濁液を内容積が5リットルの重合反応槽に仕込み、300rpmの緩やかな撹拌下で50℃で8時間懸濁重合させて重合体粒子を得た。得られた重合体粒子の体積分布(図9)を調べたところ、この粒子は体積平均粒子径が9.1μmで、変動係数が75.4%であり、通常の懸濁重合で得られる幅広い粒度分布を示した、従って粒子の大きさが不揃いであった。
なお、実施例に使用した材料の種類及び使用量、ミキサーの種類及び混合条件、重合体粒子の平均粒子径及び変動係数をまとめて表1に示す。
[Comparative Example 1]
A suspension was prepared in the same manner as in Example 1 except that an NRK multimixer (manufactured by Nichiraku Kikai Co., Ltd.) was used as the mixer and the mixer inlet pressure was adjusted to 0.4 MPa (flow rate 18.5 m / s).
The suspension contained droplets of the monomer containing a polymerization initiator having an average particle size of 9.9 μm and a coefficient of variation of 78.5%.
This suspension was charged into a polymerization reaction tank having an internal volume of 5 liters and subjected to suspension polymerization at 50 ° C. for 8 hours under gentle stirring at 300 rpm to obtain polymer particles. When the volume distribution (FIG. 9) of the obtained polymer particles was examined, the particles had a volume average particle size of 9.1 μm and a coefficient of variation of 75.4%, which is a wide range obtained by ordinary suspension polymerization. The particle size distribution was shown, so the particle sizes were uneven.
Table 1 summarizes the types and amounts used of the materials used in the examples, the types and mixing conditions of the mixers, the average particle size of the polymer particles, and the coefficient of variation.

Figure 0005297846
Figure 0005297846

表1中、単量体混合物及び水性媒体の使用量は重量部を
MMAは、メタクリル酸メチルを
STは、スチレンを
EGDMAは、エチレングリコールジメタクリレートを
DVBは、ジビニルベンゼンを
界面活性剤は、ラウリル硫酸ナトリウムを
ミキサーAは、静止型ミキサー(商品名:「OHRミキサー」(OHR流体工学研究所社製))を
ミキサーBは、NRKマルチミキサー(ニチラク機械社製)を
それぞれ意味する。
実施例及び比較例から、特定のミキサーを使用して得られた重合体粒子は、変動係数が10〜40%の極めて均一な粒子径の粒子であることが分かる。
In Table 1, the amounts of the monomer mixture and aqueous medium used are parts by weight, MMA, methyl methacrylate, ST, styrene, EGDMA, ethylene glycol dimethacrylate, DVB, divinylbenzene, surfactant, lauryl. The sodium sulfate mixer A means a static mixer (trade name: “OHR mixer” (manufactured by OHR Fluid Engineering Laboratory)), and the mixer B means an NRK multimixer (manufactured by Nichiraku Kikai Co., Ltd.).
From the examples and comparative examples, it can be seen that the polymer particles obtained using a specific mixer are particles having a very uniform particle diameter with a coefficient of variation of 10 to 40%.

1:ミキサー、2:螺旋流発生部の管、3:懸濁液形成部の管、4:管長方向、5:固定羽根、6:滞留防止部材、7:混合物の導入口、8:懸濁液の排出口、9:固定羽根の交差角度、10:調整棒、11:水性媒体貯留タンク、12:重合性単量体貯留タンク、13:ポンプ、14:ミキサー、15:重合容器、16:重合体粒子、α:収縮部内径、β:拡大部内径、a:開口部 1: Mixer, 2: Pipe of spiral flow generation part, 3: Pipe of suspension formation part, 4: Pipe length direction, 5: Fixed blade, 6: Retention prevention member, 7: Mixture inlet, 8: Suspension Liquid outlet, 9: crossing angle of fixed blades, 10: adjusting rod, 11: aqueous medium storage tank, 12: polymerizable monomer storage tank, 13: pump, 14: mixer, 15: polymerization vessel, 16: Polymer particles, α: inner diameter of contraction part, β: inner diameter of enlarged part, a: opening

Claims (8)

重合性単量体及び水性媒体を少なくとも含む混合物を、ミキサーを通過させることで前記重合性単量体の液滴の懸濁液を得る方法であって、
前記水性媒体が、前記重合性単量体1重量部に対して、1〜5重量部使用され、
前記混合物が、0.1〜10MPaの入口圧力で前記ミキサーに導入され、
前記ミキサーが、前記混合物の通過方向を管長方向とする管を備え、
前記管が、前記管長方向に沿って、前記混合物の螺旋流を生じうるように配置した少なくとも2枚の固定羽根を有する螺旋流発生部と、それにつながる懸濁液形成部とを備え、
前記混合物が、前記螺旋流発生部から前記懸濁液形成部へ、前記固定羽根により形成される開口部を介して流れ、前記開口部が、前記螺旋流発生部の管の内側断面積に対して、0.01〜0.04倍の開口面積を有することを特徴とする懸濁液の製造方法。
A mixture comprising at least a polymerizable monomer and an aqueous medium is passed through a mixer to obtain a suspension of droplets of the polymerizable monomer,
1 to 5 parts by weight of the aqueous medium is used with respect to 1 part by weight of the polymerizable monomer,
The mixture is introduced into the mixer with an inlet pressure of 0.1 to 10 MPa;
The mixer includes a tube having a tube length direction as a passage direction of the mixture,
The tube includes a spiral flow generation unit having at least two fixed blades arranged so as to generate a spiral flow of the mixture along the tube length direction, and a suspension forming unit connected thereto.
The mixture flows from the spiral flow generation part to the suspension formation part through an opening formed by the fixed blade, and the opening is relative to the inner cross-sectional area of the pipe of the spiral flow generation part And a method for producing a suspension, characterized by having an opening area of 0.01 to 0.04 times.
前記螺旋流発生部が、互いに交差する2枚の固定羽根を有し、
前記2枚の固定羽根は、交差点を含む前記管の管長方向に沿う断面における前記混合物の導入口側の角度が120〜170°となるように、互いに交差している請求項1に記載の懸濁液の製造方法。
The spiral flow generating section has two stationary blades intersecting each other;
2. The suspension according to claim 1, wherein the two fixed blades cross each other so that an angle on the inlet side of the mixture is 120 to 170 ° in a cross section along the pipe length direction of the pipe including the intersection. A method for producing a suspension.
前記螺旋流発生部の管が、6〜150mmの内径を有する請求項1又は2に記載の懸濁液の製造方法。   The method for producing a suspension according to claim 1 or 2, wherein the pipe of the spiral flow generating section has an inner diameter of 6 to 150 mm. 前記混合物が、通過方向を中心とする螺旋流を描いて前記ミキサーを10〜100m/sの流速で通過する請求項1〜3のいずれか1つに記載の懸濁液の製造方法。   The method for producing a suspension according to any one of claims 1 to 3, wherein the mixture passes through the mixer at a flow rate of 10 to 100 m / s while drawing a spiral flow centered on a passing direction. 前記懸濁液形成部の管が、前記管の内径の3〜15倍の管長を有する請求項1〜4のいずれか1つに記載の懸濁液の製造方法。   The method for producing a suspension according to any one of claims 1 to 4, wherein the tube of the suspension forming part has a tube length that is 3 to 15 times the inner diameter of the tube. 前記混合物が、重合性単量体に可溶な重合開始剤を更に含む請求項1〜5のいずれか1つに記載の懸濁液の製造方法。   The method for producing a suspension according to any one of claims 1 to 5, wherein the mixture further contains a polymerization initiator soluble in the polymerizable monomer. 前記混合物が、純水中での臨界ミセル濃度の0.5倍以下の量の界面活性剤を更に含む請求項1〜6のいずれか1つに記載の懸濁液の製造方法。   The method for producing a suspension according to any one of claims 1 to 6, wherein the mixture further comprises a surfactant in an amount of 0.5 times or less the critical micelle concentration in pure water. 請求項1〜7のいずれか1つに記載の方法により得られた懸濁液中の液滴を構成する重合性単量体を重合させることにより重合体粒子を得ることを特徴とする重合体粒子の製造方法。   A polymer characterized in that polymer particles are obtained by polymerizing polymerizable monomers constituting droplets in a suspension obtained by the method according to any one of claims 1 to 7. Particle production method.
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