JPH01218629A - 中空ポリマー微粒子の製造法 - Google Patents

中空ポリマー微粒子の製造法

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JPH01218629A
JPH01218629A JP4428288A JP4428288A JPH01218629A JP H01218629 A JPH01218629 A JP H01218629A JP 4428288 A JP4428288 A JP 4428288A JP 4428288 A JP4428288 A JP 4428288A JP H01218629 A JPH01218629 A JP H01218629A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業」二の利用分野〉 本発明は、中空ポリマー微粒子の製造法に関する。更に
詳しくは、紙、繊維、皮革等のコーティング剤、あるい
は各種の塗料なとに使用しうる光散乱剤あるいは光散乱
助剤又はマイクロカプセルとして有用である内孔を有す
る中空ポリマー微粒子の製造方法に関するものである。
〈従来の技術〉 粒子内部に孔を有するポリマー粒子はその内孔に各種の
物質を含有させることによりマイクロカプセル粒子とし
て、あるいはその内孔を中空にすることでたとえば光散
乱剤として利用される中空ポリマー粒子などの有機素材
として、利用されている。
従来、内孔を有するポリマー粒子の製造方法としては、
下記の方法が知られている。
(I)ポリマー粒子中に発泡剤を含有させ、のちにこの
発泡剤を発泡させる方法。
(II)ポリマーにブタン等の揮発性物質を封入し、の
ちにこの揮発性物質をガス化膨潤させる方法。
(I[[)ポリマーを溶融させ、これに空気等の気体ジ
ェットを吹付け、気泡を封入する方法。
(IV)ポリマー粒子の内部にアルカリ膨潤性の物質を
浸透させて、アルカリ膨潤性の物質を膨潤させる方法。
(■)w10/W型モノマーエマルジョンヲf14−4
= し、重合を行なう方法。
(Vl)不飽和ポリエステル溶液中に顔料を懸濁させた
懸濁溶液中でモノマーを重合する方法。
(■)架橋ポリマー粒子をシードとして、相溶性の異な
るポリマーをそのシード上に重合、架橋する二段階架橋
方法。
(■)ポリマーの重合収縮により製造する方法。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、これらの製造方法では、製造条件のコントロー
ルあるいは、所望の内孔を有するポリマー粒子を安定に
製造することか難かしかった。又、従来の中空微粒子は
、塗膜形成物質に光散乱剤として添加した場合に、要求
される物性である隠ぺい性を有したが、光沢、塗膜強度
、弾性、接着性、耐水性、耐アルカリ性、耐候性等の物
性バランスが劣っていた。特に従来の内孔を有するポリ
マー粒子の製造方法では、ポリマー粒子中に内孔を発現
さぜるために、シェルのポリマーとしてガラス転移温度
の高いものを使用することが必要となるか、それによっ
て接着性の良好な内孔を有するポリマー粒子が得られな
いという致命的な問題点を有していた。
本発明は、このような従来技術の問題点を解決した中空
微粒子とその製造方法を提供するものである。
〈問題を解決するための手段〉 本発明は (A)  平均粒径が0.05〜15μmの範囲にある
第1の中空ポリマー微粒子、および (B)  重合性不飽和カルボン酸0〜80重量%と他
の共重合可能なモノマー20〜100重量%からなるモ
ノマー又はモノマー混合物を (C)  上記第1の中空ポリマー微粒子(A)とモノ
マー又はモノマー混合物(B)の合計重量100重量部
当り5重量以下の乳化剤及び/又は分散剤 の存在下、水性媒体中で重合に付し、該第1の中空ポリ
マー微粒子(A)の表面に該モノマー又はモノマー混合
物(B)の重合体被膜を生成せしめて平均粒径が0.1
〜20μmの範囲にある第2の中空ポリマー微粒子を形
成することを特徴とする中空ポリマー微粒子の製造法を
提供するものである。
以下本発明について詳細に説明する。
(I)本発明の(A)成分である平均粒子径が0゜05
〜15μmの範囲にある第1の中空ポリマー微粒子につ
いて: (A)成分の中空微粒子は従来の技術の項で示した(I
)〜(■)の方法及びその他の方法により製造すること
ができる。
第1の中空微粒子(A)の平均粒子径は0.05〜15
μm1好ましくは0.15〜lOμmである。
平均粒子径が0.05μm未満であると製造しにくく、
又製造できたとしても、中空を有さないポリマー粒子が
少くとも一部生成され、それらが含有されるので好まし
くない。一方、外径が15μmを超えると粒子径分布が
ブロードになり、これを第1の中空微粒子(A)として
用いて得られる第2の中空微粒子は粒子径のそろったも
のとして得られず好ましくない。
第1の中空微粒子(A)の外径に対する内径の比は好ま
しくは0.15〜0.9倍である。0.15倍以上であ
ると1段と優れた本発明の目的とする物性の中空微粒子
が得られるので好ましく、一方0.9倍を超えると、第
1の中空微粒子(A)の製造が困難になり、工業的生産
としては、好ましくない。
第1の中空微粒子(A)の好ましい製造方法は、特開昭
61〜62510号及び特開昭61〜66710号等で
提案されている従来の技術項で示した(■)の方法及び
特開昭61〜87734号、特開昭61〜86941号
、特開昭62−127336号、特開昭62−1563
87号等で提案されている従来の技術項で示した(■)
の方法である。これらの方法の第1の中空微粒子(A)
を用いて得られた第2の、中空微粒子は隠ぺい性に優れ
る。特に好ましくは(■)の方法であり、この方法では
中空微粒子の外径、内径のコントロールが容易であり、
その結果、得られた中空微粒子を第1の中空微粒子(A
)として用いて得られた第2の中空微粒子は隠ぺい性、
耐溶剤性、耐熱性に優れている。
(■)の方法の中で最も優。れているのは特開昭62−
127336号の方法で得られる第1の中空微粒子(A
)であり、この方法は、第1の中空微粒子(A)の重合
に於ける重合安定性及び生産性に於いて優れており、又
、物性上は隠ぺい性が優れている。
第1の中空微粒子(A)の好ましい構成組成について以
下に示す。
第1の中空ポリマー微粒子(A)としては該ポリマーか (a)親水性の非架橋性モノマー20〜99重量%、架
橋性モノマー1〜80重量%及びこれらのモノマーと共
重合可能な他のモノマー0〜70重量%からなるモノマ
ー成分の共重合体、および (b)上記共重合体とは異なる重合体、から成り、そし
て (c)上記重合体(a)100重量部に対し、上記重合
体(b)1〜100重量部の組成、を有するものが好ま
しい。更に好ましくは(a)成分が非架橋性モノマー4
0〜98重量%、架橋性モノマー2〜60重量%、およ
びこれらと共重合可能な他のモノマー0〜70重量%で
ある。
(a)成分中の親水性の非架橋性モノマーの種類につい
ては、特に限定するものでないが、好ましくは不飽和カ
ルボン酸及び/又はそれ以外の親水性モノマーとからな
る。
(a)成分中の親水性の非架橋性モノマーの種類として
、更に好ましくは不飽和カルボン酸および/またはそれ
以外の親木性モノマーからなり、特に好ましくは、その
組成割合は不飽和カルボン酸1〜70重量%とそれ以外
の親水性モノマー30〜99からなるものである。
第1の中空微粒子(A)の(a)成分として上記の好ま
しい、更に好ましいと示したものを使用することて、1
段と優れた本発明の目的とする物性の中空微粒子を製造
することができる。
第1の中空微粒子(A)の上記(l〕)成分である重合
体(以下異種ポリマーという)は(a)成分で示された
モノマーから得られる共重合体とは異なるものであり、
かつ重合性モノマーに溶解もしくは膨潤しやすいもので
あることが必要である。
このような異種ポリマーとしては、具体的には、ポリス
チレン、カルボキシ変性ポリスチレン、カルボキシ変性
スチレンブタジェンコポリマー、スチレンブタジェンコ
ポリマー、スチレンアクリルエステルコポリマー、スチ
レンメタクリルエステルコポリマー、アクリルエステル
コポリマー、メタクリルエステルコポリマー、カルボキ
シ変性スチレンアクリルエステルコポリマー、カルボキ
シ変性スチレンアクリルエステルコポリマー、カルボキ
シ変性アクリルエステルコポリマー、カルボキシ変性メ
タクリルエステルコポリマーなとか例示される。
これらのうち特にポリスチレン又はスチレン成分を50
重量%以上含むスチレンコポリマーが好ましい。
第1の中空微粒子(A)の(b)成分である上記−11
〜 異種ポリマーの量は、(a)成分の共重合体100重量
部に対し、1〜lOO重量部、好ましくは2〜50重量
部、更に好ましくは5〜20重量部である。
第1の中空微粒子(A)は、上記のとおり、好ましくは
、 (a)親水性の非架橋性モノマー20〜99重量%、架
橋性モノマー1〜80重量%およびこれらのモノマーと
共重合可能な他の七ツマー0〜70重量%からなるモノ
マー成分を、 (b)上記モノマー成分から得られる共重合体と異なる
種となるポリマー微粒子、 の存在下、該モノマー成分100重量部当り該ポリマー
微粒子1〜100重量部の割合で存在せしめて、水性媒
体中で重合に付して平均粒径が0゜05〜15μmの範
囲にある第1の中空ポリマー微粒子を形成せしめること
によって製造される。
その際上記(b)成分の異種ポリマーの使用量は、(a
)成分のモノマー100重量部に対して、好ましくは2
〜50重量部、更に好ましくは5〜20重量部である。
上記いずれの方法においても、異種ポリマーの使用量が
1重量部未満であると内孔を形成する効果が小さく、異
種ポリマーが100重量部を超えるとかえって、内孔の
形成が抑制される傾向を示すので好ましくない。
また、上記(a)成分の親水性の非架橋性モノマーとし
ては例えはビニルピリジン、グリンジルアクリレート、
グリンジルメタクリレート、メチルアクリレート、メチ
ルメタクリレート、アクリロニトリル、アクリルアミド
、メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、
N−メチロールメタクリルアミド、アクリル酸、メタク
リル酸、イタコン酸、フマル酸、スチレンスルホン酸ナ
トリウム、酢酸ビニル、シメチルアミノエヂルメタクリ
レ−1・、ジエチルアミノエチルメタクリレ−[・、2
−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキンプ
ロビルメタクリレ−1・なとのビニル系モノマーを例示
することができる。
これらのうち、好ましく使用されるものはメタクリル酸
などの不飽和カルボン酸、メチルメタクリレート、ビニ
ルピリジン、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、な
どである。これらの親水性の非架橋性モノマーは水に対
する溶解度が0.5重量%以上特に1重量%以上である
ことが好ましい。
また、上記(a)成分の架橋性モノマーとしては、例え
ばジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレ
ート、1,3ブチレングリコールジメタクリレート、ト
リメチロールプロパントリメタクリレート、アリルメタ
クリレートなどのジビニル第七ツマ−あるいはトリビニ
ル系モノマーを例示することができ、特にジビニルベン
ゼン、エチレングリコールジメタクリレートおよびトリ
メチロールプロパントリメタクリレートが好ましい。
さらに、上記(a)成分の共重合可能な他のモノマーと
してはラジカル重合性を有するものであれば特に制限さ
れず、例えばスチレン、a−メチルスチレン、p−メチ
ルスチレン、ハロゲン化スチレンの如き芳香族ビニル単
量体、プロピオン酸ビニルの如きビニルエステル類、エ
チルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタ
クリレート、2−エチルへキシルアクリレート、2−エ
チルへキシルメタクリレート、ラウリルアクリレート、
ラウリルメタクリレートの如き、エチレン性不飽和カル
ボン酸アルキルエステル、ブタジェン、イソプレンの如
き共役ジオレフィンなどを例示することができ、特にス
チレン及びエチレン性不飽和カルボン酸アルキルエステ
ルが好ましい。
(a)成分に於ける各七ツマ−の更に好ましい組成割合
は親水性の非架橋性モノマー40〜98重量%、架橋性
モノマー2〜60重量%、および他の共重合可能なモノ
マー0〜70重量%である。
親木性モノマーの使用量が過小であると、異種ポリマー
の相分離が不十分であったり、あるいは異種ポリマーが
ポリマー粒子の表面に露出するなどして、内孔の形成が
不確実となる傾向を示すので好ましくない。架橋性モノ
マーの使用量が過小であると、重合中の粒子の強度が不
十分となって粒子全体が収縮してしまい、粒子内部の重
合収縮による歪が不足して内孔が形成されなくなったり
、あるいは内孔を有するポリマー粒子が形成されたとし
ても殻の強度が小さくなるなどの問題を生ずる。
一方、架橋性モノマーの使用量が過大であると、異種ポ
リマーが、重合中に生成するポリマー粒子の外側に排斥
される傾向が生じ、その結果得られるポリマー粒子が真
球状とならず、凹凸のある塊状粒子となる問題を生ずる
第1の中空微粒子(A)の製造方法は、特開昭62−1
27336号の重合技術を用いて、上記したとおり(b
)成分の異種ポリマーの存在下に(a)成分のモノマー
を重合することにより得られる。
上記製造方法は、(b)成分の異種ポリマーとして微粒
子を用い、この微粒子(種ポリマー粒子)に(a)成分
のモノマー成分と必要に応じて油性物質とを吸収させ、
その後上記モノマー成分を重合させる(イ)の方法ある
いは、(b)成分の異種ポリマーを(a)成分のモノマ
ー成分と必要に応じて油性物質とに溶解させて油性溶液
を形成し、この油性溶液を水に微分散して水中油滴型エ
マルジョンを生成し、その後上記モノマー成分を重合さ
せる(口)の方法によって、実施できる。上記に於いて
異種ポリマーとともに油性物質を存在させることにより
、ポリマー粒子の内孔の径をコントロールすることが容
易になる。
異種ポリマーを上記(イ)の方法によって粒子状態で用
いる場合には、これが種(シード)ポリマー粒子として
機能し、これに重合性モノマーおよび油性物質が吸収さ
れることから、当該異種ポリマーは重合性モノマーおよ
び油性物質の吸収性が良好であることが好ましい。その
ためには、異種ポリマーは分子量が小さいものであるこ
とが好ましく、たとえば、その数平均分子量が20,0
00以下、好ましくは10,000以下、さらに好まし
くは700〜7,000である。なお、ここにおける数
平均分子量は、異種ポリマーをその良溶媒に溶かし、得
られた溶液をゲルパーミエージョンクロマトグラフィー
(G P C)、浸透圧分子量測定装置、蒸気圧低下性
分子量測定装置などの通常の方法で測定して得られるも
のである。
異種ポリマーの数平均分子量か20,000より大きい
と、種ポリマー粒子に吸収されないモノマーが多くなり
、これか水性分散体中において種ポリマー粒子と別個に
重合し、その結果内孔を有するポリマー粒子とならない
微粒子が多量に生成するだけでなく、重合系が不安定と
なる問題が生ずる。
また、種ポリマー粒子として用いられる異種ポリマーの
粒子径は、目的とする内孔を有するポリマー粒子の外径
の0.3〜0.8倍であることが好ましい。
このような種ポリマー粒子として用いられる異種ポリマ
ーを製造する方法は特に制限されないが、たとえは連鎖
移動剤を比較的多量に使用した乳化重合あるいは懸濁重
合などの製造方法を用いることができる。
なお、異種ポリマーを種ポリマー粒子として用いる場合
には、この種ポリマー粒子にあらかしめ水に対する溶解
度が10−3重量%以下の高親油性物質を吸収させてお
くことにより、種ポリマー粒子に対する重合性モノマー
および油性物質の吸収能力を増大することかできる。
このように種ポリマー粒子に高親油性物質を吸収させる
手段を用いる場合には、異種ポリマーの数平均分子量は
20,000を超えてもよい。
上記高親油性物質としては、■−クロルドデカン、オク
タノイルペルオキシド、3,5,5−トリメチルヘキサ
ノイルペルオキシドなどを例示することができる。
これらの高親油性の物質を種ポリマー粒子に吸収させる
には、当該高親油性物質を微分散させた水性分散体を調
製し、この分散体と種ポリマー粒子の水性分散体とを混
合して前記高親油性物質と種ポリマー粒子とを接触させ
るとよい。
種ポリマー粒子を用いた場合に得られる内孔を有するポ
リマー粒子の粒子径は、種ポリマー粒子か重合性七ツマ
−および油性物質を吸収して肥大化した粒子の粒子径と
おおよそ一致する。このため、種ポリマー粒子の粒子径
、重合性モノマーおよび油性物質に対する種ポリマー粒
子の相対的使用量などを調整することにより、生成する
内孔を有するポリマー粒子の粒子径をコントロールする
ことができる。
具体的には、内孔を有するポリマー粒子の製造において
、白色度および隠ペイカの優れた0、1〜0.6μmの
粒子径の中空ポリマー粒子を得るためには、種ポリマー
粒子として0.06〜0.40μmの粒子径のものを用
いればよい。
また、種ポリマー粒子を用いることは、粒子径が1μm
以下の小粒径の内孔を有するポリマー粒子を製造する湯
釜に、小粒径のモノマー液滴を容易にそして安定に形成
できる点で特に好ましい。
異種ポリマーを前記(ロ)の方法で使用する場合には、
異種ポリマーの分子量は特に制限されず、数平均分子量
が20,000以上のものを好ましく使用することがで
きる。
この製造方法においては、必要に応して油性物質を用い
ることができる。かかる油性物質としては、水に対する
溶解度が0.2重量%以下の親油性のものであれば特に
制限されず、植物油、動物油、鉱物油、合成油いずれも
使用することができる。
この製造方法においては、油性物質を用いなくとも内孔
を有するポリマー粒子を得ることができるが、油性物質
を用いそしてその使用量などを調節することにより内孔
の径を確実にコントロールすることができる。
前記油性物質としては、例えばラード油、オリーブ油、
ヤシ油、ヒマシ油、綿実油、灯油、ベンゼン、トルエン
、キシレン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキ
サン、二硫化炭素、四塩化炭素なとを例示することかで
きる。
また、油性物質としては、さらにオイゲノール、ゲラニ
オール、シクラメンアルデヒド、シトロネラール、ジオ
クチルフタレ−1〜、ジブチルフタレートなとの高沸点
油も用いることができる。これら4の高沸点油を用いる
と、コア中に香料、可塑剤などが含まれたカプセル状ポ
リマー粒子が得られる。
油性物質の使用量は、通常、モノマー全成分100重量
部に対して0〜i 、o o o重量部、好ましくは0
〜300重量部である。なお、架橋性モノマー材料とし
て供給されるもののなかに通常含有される不活性溶剤類
も、ここにおける油性物質として算入することができる
。上記油性物質の使用量が過大であると相対的にモノマ
ー成分が不足してポリマーの外殻の膜厚が薄くなり、カ
プセルの強度が不十分となって圧潰されやすいという問
題を生ずる。
また、前記油性物質の概念には、既に述べた重合性モノ
マーを含むことができる。この場合には、重合工程にお
いて、生成するポリマー粒子の内部に重合性モノマーが
残った状態で重合を停止させることにより、この残余の
モノマーを油性物質として代用することができる。この
場合、重合収率は97%以下、好ましくは95%以下に
留′める必要がある。このためには、少量の重合抑制剤
を加えて重合する方法、重合途中で反応系の温度を下げ
る方法、あるいは重合途中で重合停止剤を加えて重合を
停止させる方法などを採用することができる。
また、この製造方法においては、油性物質を含むカプセ
ル状ポリマー粒子あるいは上述のように油性物質を水と
置換して得られる含水中空ポリマー粒子を水性分散体よ
り分離して乾燥処理することにより、内部に空間を有す
る中空ポリマー粒子が得られる。
上記した重合技術を用いて得られる(A)成分の中空微
粒子は次の長所を有している。
(i)!&造工程が簡単でありかつ生産性に優れる。
(■)製造コントロールが容易であり、目的とする外径
、内径の中空微粒子が得られる。
(iii)中空微粒子の水性分散体のpHは自由に選択
できるので該中空微粒子の表面に形成させる重合体の七
ツマ−に制限なく使用できる。
(1v)この中空微粒子を本発明の第1の中空微粒=2
3− 子(A)として用いて、得られた第2の中空微粒子は一
段と優れた隠ぺい性、光沢、接着性、塗膜、強度を示す
本発明の(B)成分について: (B)成分の重合性の不飽和カルボン酸としては、例え
ばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸
、7マール酸、イタコン酸等のモノまたはジカルボン酸
、ジカルボン酸の酸無水物、ジカルボン酸のモノアルキ
ルエステル、ジカルボン酸のモノアミド等を好ましいも
のとして挙げられる。この中でより好ましくはアクリル
酸、メタクリル酸およびイタコン酸である。上記以外の
不飽和カルボン酸としては、カルボキシル基1個あたり
の不飽和カルボン酸七ツマ−の分子量が100以上の不
飽和カルボン酸も使用することができる。
これらの例を一般式にて以下に示す、この不飽和カルボ
ン酸を使用すると第2の中空微粒子の強度接着性が一段
と改良される。
(上記2つの式において、R7、R8 これら、高級カルボン酸七ツマ−の中1] OH3 ] 】 が特に好ましい。
 C0OH はHまたは炭素数1〜20のアルキル基である)Cは、
下記式 %式%2 (B)成分の他の共重合可能な単量体としては、例えば
芳香族ビニル化合物、ビニルシアン化合物、アクリル酸
又はメタクリル酸のエステル脂肪族共役ジエン、有機酸
ビニル化合物、α−オレフィン類、ビニルエーテル類、
ハロゲン化ビニリデン類、ヒドロキシル基含有モノマー
、アミノ基含有モノマー、グリシジル基含有モノマ−、
アミド系モノマーおよび架橋性モノマー等が好ましく用
いられる。
芳香族ビニル化合物どしては例えばスチレン、α−メチ
ルスチレン、メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビ
ニルキシレン、モノクロルスチレン、ジクロルスチレン
、モノブロムスチレン、ジブロムスチレン、フルオロス
チレン、p−ターシャリ−ブチルスチレン、エチルスチ
レン、ビニルナフタレン等が好ましく、特に好ましくは
、スチレン、α−メチルスチレンである。
ビニルシアン化合物としては例えばアクリロニトリル、
メタクリレートリル等が好ましく、より好ましくは、ア
クリロニトリルである。
アクリル酸又はメタクリル酸のエステル化合物としては
、例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート、プ
ロピレンアクリレート、ブチルアクリレート、アミルア
クリレート、ヘキシルアクリレート、オクチルアクリレ
ート、2−エチルへキシルアクリレート、シクロへキシ
ルアクリレート、ドデシルアクリレート、オクタデシル
アクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリ
レート等のアクリル酸のアルキルエステル;メチルメタ
クリレート、エチルメタクリレート、プロピレンメタク
リレート、ブチルメタクリレート、アミルメタクリレー
ト、ヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート
、2−エチルへキシルメタクリレート、シクロへキシル
メタクリレート、ドデシルメタクリレート、オクタデシ
ルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ベンジル
メタクリレート等のメタクリル酸アルキルエステルを好
ましいものとして挙げられる。このうち、メチルメタク
リレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート
、ブチルアクリレート、ブチレンタフリレート、2−エ
チルへキシルアクリレートが好ましい。
脂肪族共役ジエンとしては、例えば1.3−ブタジェン
、2−メチル−1,3−ブタジェン、2゜3−ソノチル
−1,3−ブタジエン、2−不オペンチル−1,3−ブ
タジェン、2−クロロ−1,3=ブタジエン、2−シア
ノ−1,3−ブタジェン、置換直鎖共役ペンタジェン類
、直鎖および側鎖共役へキサジエンなどが好ましい。こ
れらのうち1.3−ブタジェンの使用が特に好ましい。
有機酸ビニル化合物としては例えば酢酸ビニル、プロピ
オン酸ヒニル、ステアリン酸ビニル、などが好ましい。
その他、例えばエチレン、プロピレン、ブチレン、4−
メチルペンテン−1などのα−オレフィン類:ビニルメ
チルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチ
ルエーテル、ビニルフェニルエーテルなどのビニルエー
テル類;塩化ビニリデン、フッ化ビニリデンなとの/\
ロゲン化ヒニリデン類;ヒニルメチルケトン、ビニルピ
リジン、インブチレン、■、l−塩化7ツ化エチレン、
塩化ビニル等も(B)成分の他の共重合可能な単量体と
して用いられる。
ヒドロキシル基含有モノマーとしては、例えばアクリル
酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシ
エチル、n−ヒドロキシエチルアクリルアミド、l−ヒ
ドロキシプロピル−アクリレート又はメタクリレート、
ヒドロキシエチル−アクリレート又はメタクリレート等
を好ましいものとして挙げることができる。
グリシジル基含有モノマーとしては、例えばアクリル酸
グリシジル、メタクリル酸グリシジル、ビニルグリシジ
ルエーテル等を好ましいものとして挙げることができる
アミノ基含有モノマーとしては、例えばアミノ基含有ア
クリレート又はメタクリレート、β−アミノエチルビニ
ルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル等を
好ましいものとして挙げることができる。
アミノ基含有アクリレート又はメタクリレートとしては
、 下記式(I) 式中、RはHまたはCH2であり、R1及びR2は炭素
数1〜8好ましくは炭素数1〜3の炭化水素基であり、
Xは炭素数2〜4のアルキレン基である、 で表わされるものが好ましい。
一般式(I)のアクリレートとしては、具体的にはジメ
チルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチル
メタクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、
ジエチルアミノエチルメタアクリレート、ジプロピルア
ミノエチルメタアクリレート、メチルエチルアミノエチ
ルメタアクリレート、ジブチルアミノエチルメタアクリ
レート、ジブチルアミノプロピルメタアクリレート、ジ
エチルアミノブチルメタアクリレート、ジエチルアミノ
エチルメタアクリレート、ジオクチルアミノエチルメタ
アクリレートなどが挙げられる。
これらのうち好ましいものとしてはジメチルアミノエチ
ルメタアクリレート、ジエチルアミノエチルメタアクリ
レート、ジプロピルアミノエチルメタアクリレ−1〜、
メチルエチルアミノエチルメタアクリレートなどがあげ
られる。
アミド第七ツマ−としては、例えばアクリルアミド、メ
タクリルアミド、n−メチロールメタクリルアミド、ジ
アセトンアクリルアミド、エタクリルアミド、クロトン
アミド、イタコンアミド、メチルイタコンアミド、マレ
イン酸モノアミド、メチレンジアクリルアミドなどが挙
げられる。アクリルアミド、メタアクリルアミドが特に
好ましい。
架橋性モノマーとしては、例えばジビニルベンセン、エ
チレングリコールジメタクリレート、■。
3−ブチレングリコールジメタクリレート、トリメチロ
ールプロパントリメタクリレート、アリルメタクリレー
トなどのジビニル系モノマーあるいはトリビニル系七ツ
マ−を例示することができる。
特にジビニルベンセン、エチレングリコールジメタクリ
レートおよび!・リメチロールプロパントリメタクリレ
ートが好ましい。
(B)成分の重合性不飽和カルボン酸対上記の如き他の
共重合可能なモノマーの組成比は0〜80重量%重量%
−20〜100であり、好ましくは0.5〜50重量%
重量%−50〜99.5であり、更に好ましくは1〜3
5重量%重量%−65〜99である。
不飽和カルボン酸が80重量%を越えると、重合安定性
及び得られた水性分散体の流動性が悪く、取扱時の支障
となる。又、中空微粒子の隠ぺい性、接着性、耐水性、
耐アルカリ性の物性も劣る。
また、上記架橋性モノマーは(B)成分100重量部に
対して0.5〜20重量%、好ましくは1〜5重量%の
範囲で使用すると第2の中空微粒子の隠ぺい性、耐溶剤
性、耐水性強度のバランスが1段と改良される。
本発明の(C)工程について: 本発明の(C)工程は第1の中空微粒子(A)とモノマ
ー混合物(B)の合計重量100重量部当り5重量部以
下の乳化剤及び/又は分散剤の存在下、水媒体中で重合
することで、該第1の中空ポリマー微粒子(A)の表面
にモノマー又はモノマー混合物(B)の重合体被膜を生
成せしめて平均粒子径が0.1〜20μmの範囲にある
第2の中空ポリマー微粒子を形成する工程である。
上記製造方法に於いて、モノマー又はモノマー混合物(
B)として重合性不飽和カルボン酸を含有する単量体混
合物であるときは、重合時のpHは7以下であることが
特に好ましい。
重合工程に於いて、モノマー又はモノマーR合物(B)
の添加方法は、第1の中空ポリマー微粒子(A)とモノ
マー又はモノマー混合物(B)を撹拌混合し重合させる
方法、モノマー混合物(B)を第1の中空ポリマー微粒
子(A)の存在する重合系へ連続的あるいは分割的に供
給し重合を行なわせるインクレメント重合法などがある
。効率的に内孔を有するポリマー粒子表面に重合性モノ
マーを共重合させるには、インクレメント重合法が、安
定に重合するためにも好ましい。
中空微粒子の重合に際しては、アニオン型、ノニオン型
、カチオン型、両性型などの乳化剤、および/または分
散剤(懸濁保護剤)を使用する。
これらは1種もしくは2種以上併用することができる。
乳化剤としては、例えばロジン酸カリウム、ロジン酸ナ
トリウム等のロジン酸塩;オレイン酸カリウム、ラウリ
ン酸カリウム、ラウリン酸ナトリウム、ステアリン酸ナ
トリウム、ステアリン酸カリウム等の脂肪酸のナトリウ
ム、カリウム塩及びラウリル硫酸ナトリウム等の脂肪族
アルコールの硫酸エステル塩ニドデシルベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム等のアルキルアリルスルホン酸塩、ジア
ルキルスルホコハク酸ナトリウム、ナフタレンスルホン
酸のホルマリン縮金物塩などのアニオン型乳化剤;ポリ
エチレングリコールのアルキルエステル型、アルキルエ
ーテル型、アルキルフェニルエーテル型などの非イオン
型乳化剤が好ましい。
中でも、ラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンス
ルホン酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリ
ウム、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮金物塩、ポ
リエチレングリコールのアルキルフェニルエーテル型が
、好ましい。
カチオン型乳化剤としては、第4級アンモニウム塩型な
どがあるが、水性分散体をカチオン型とする場合に、単
独又は、ノニオンと併用して使用される。
また分散剤としては、例えばポリアクリル酸、ポリメタ
クリル酸、ポリビニルスルホン酸、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコールな
どの親水性合成高分子物質;ゼラチン、水溶性澱粉など
の天然親水性高分子物質;カルボキシメチルセルロース
などの親水性半合成高分子物質などを挙げることができ
る。
乳化剤及び/又は分散剤の使用量は5重量部以下、好ま
しくは2重量部以下、更に好ましくは1重量部以下であ
る。5重量部を超えると重合中の新粒子発生により、本
発明の第2の中空微粒子の生産効率が低下し、更に隠ぺ
い性、光沢が低下するので好ましくない。
重合開始剤としては、例えばクメンハイドロパーオキサ
イド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド
、パラメンタンハイドロパーオキサイド等で代表される
有機ハイドロパーオキサイド類と含糖ピロリン酸処方、
スルホキシレート処方、含糖ピロリン酸処方/スルホキ
シレート処方の混合系処方等で代表される還元剤との組
合わせによるレドックス系の開始剤;更に過硫酸カリウ
ム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;アゾビスイソブ
チロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイル
パーオキサイド等を使用することができる。
好ましくは、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の
過硫酸塩、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパ
ーオキサイドに、必要に応じて還元剤を組合わせたもの
である。特に好ましくは過硫酸カリウム、過硫酸アンモ
ニウム等の過硫酸塩である。これらの重合開始剤は第1
の中空微粒子表面にラジカルが集中しやすいため(B)
成分による被膜の生成が効率良く行なわれる。重合開始
剤量は第1の中空微粒子(A)とモノマー又はモノマー
混合物(B)の合計量に対して、好ましくは0,05〜
2重量部、更に好ましくは0.05〜0.8重量部であ
る。この範囲で使用すると耐水性、耐アルカリ性に優れ
た第2の中空ポリマー微粒子が得られる。
重合温度としては、通常5〜95℃が良好であり、特に
50〜90°Cが好ましい。
その他必要に応じて連鎖移動剤を併用することができる
連鎖移動剤としては、例えばt−ドデシルメルカプタン
、オクチルメルカプタン、n−テトラデシルメルカプタ
ン、オクチルメルカプタン、1〜ヘキシルメルカプタン
などのメルカプタン類、四塩化炭素、臭化エチレンなど
のハロゲン系化合物を挙げることができる。
本発明の乳化重合においては、重合系のpuにより、重
合安定性および第2の中空微粒子の粒子径分布、内径/
外径比が少なからず左右される。
pH7以下の場合は、上記項目について良好であり、目
的とする第2の中空微粒子が得られる。pHか7を越え
る場合では、モノマー又はモノマー混合物(B)に重合
性不飽和カルボン酸を含まない時は上記項目について、
同様に問題なく良好であるか、重合性不飽和カルボン酸
を含む場合は、重合安定性か低下する傾向か見られ好ま
しくない。
第1の中空微粒子(A)として前述の特開昭62−12
7336て得られた中空微粒子の水分散体を使用すると
、そのpHか7以下である為、該中空微粒子の表面に形
成させる重合体のモノマーを制限なく使用でき、極めて
好ましい。
一方、アルカリ中和膨潤により、内孔を生しさせて中空
微粒子を製造する方法で得られた水分散体のpHは当然
ながら7を越えるから、特にモノマー又はモノマー混合
物(B)に重合性不飽和カルボン酸か含まれる場合には
該水分散体の使用は好ましくない。又、このもののpH
を下けるべく、炭酸水素すI〜ツリウムようなバッファ
ーあるいは酸を添加すると、重合安定性の不良を招く為
、やはり、第1の中空微粒子としてアルカリ中和膨潤で
製造した粒子を用いるのは好ましくない。
以上のようにして得られた本発明の水分散体(C)は、
外径か0.1〜20μm1内径が外径の0.1〜0.8
5倍であることが好ましい。外径が0.1μm未満のも
のは、光散乱助剤として用いた時の隠ぺい性が劣り、2
0μmを越えるものは、重合安定性が悪く、又、重合生
新粒子が発生し、目的とする隠ぺい性、と光沢をはじめ
とする各種の物性のバランスがとれない。
又、内径が外径の0.1倍未満である場合は、隠ぺい性
がかなり劣り好ましくなく、0.85倍を越えるものは
隠ぺい性と接着性、光沢、強度のバランスが劣り、好ま
しくない。
本発明の水性分散体(C)の固形分としては制限はない
が各用途の配合物の固形分から見て、通常lO〜65%
であることが好ましい。
尚、本発明の水性分散体のポリマー粒子が、孔を有して
いるかどうかは、簡単に確認できる。透過型電子顕微鏡
で、一般的には、確認できるし、比重を測定することに
よっても確認できる。
4ト発明で得られた水性分散体を乾燥することによって
粉末化することかできる。粉末化は、一般に行なわれて
いる水性分散体の粉末化法で粉末化でき、例えは130
〜160°Cにおける噴霧乾燥、熱風雰囲気中で例えは
、50〜70°Cでのトレイ乾燥なとである。乾燥前の
水性分散体の固形分は、20%以上か好ましい。得られ
た本発明水性分散体の粉末の粒子径は、使用した水性分
散体の粒子径とほぼ同等である。
このようにして得られた粉末は、このものか有機溶媒に
不溶である場合は、有機溶媒系塗料にも使用することが
てきる。
上記、本発明の水性分散体及びその粒子は、隠ぺい性と
、光沢、接着性、耐水性、耐溶媒性、耐熱性、等の諸物
性とのバランスに優れたプラスデックピグメンI・(有
機性樹脂顔料)に有用であり、塗料、紙用被覆剤、イン
キ、接着剤、粘着剤、プライマー剤、皮革処理剤なとに
応用できる。又、内包性を利用し、ポリマー粒子の内孔
に香料、医薬、農薬、染料、洗剤、油脂、食品、酵素、
液晶、防錆剤、触媒、難燃剤、老化防止剤、接着剤など
を用途に応してその有効成分を浸漬処理、減圧、加圧浸
漬処理等の手段により封入でき、内部に含まれた有用成
分に応じて各種用途に利用することかできる。
[実施例] 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、こ
れにより本発明が制限されるものではない。なお、以下
の記載において「%」及び「部」は、重量%及び重量部
を表わす。
第1の中空微粒子(A)の製造: (1,)A−1の製造 ■ 異種ポリマー(1〕)の製造 (b−1)スヂレン
80部、メタクリル酸メチル17部、メタクリル酸3部
及びt−ドデシルメルカプタン7部を、水200部にラ
ウリル硫酸ナトリウム0゜5部及び過硫酸カリウムLO
部を溶かした水溶液に入れ、撹拌しなから70℃で4時
間重合してポリマー粒子を得た。このポリマー粒子は平
均粒子径0.2μm、GPCによるポリスチレン換算の
数平均分子量6,000であった。これをb−■とする
■ 第1の中空微粒子(A)の製造(A、−1)次にこ
のポリマー粒子分散体(b−1)を種ポリマー粒子とし
て用い、このポリマー粒子を固形分で10部、ポリオキ
シエチレンノニルフェニルエーテル0.1部、ラウリル
硫酸ナトリウム0.3部及び過硫酸カリウム0.5部と
水390部を反応容器に仕込んだ。これにメタクリル酸
メチル75部、ジビニルベンゼン(純品換算)20部及
びアクリル酸5部の混合物を加えて30°Cで1時間撹
拌したところ、上記物質は種ポリマー粒子にほぼ完全に
吸収された。これを70°Cで5時間撹拌しなから重合
したところ、重合収率99%で水を粒子内部に含むカプ
セル粒子の分散液が得られた。
この分散液を乾燥し、透過型電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、このポリマー粒子は、中央部が透けている完全な球
形の中空ポリマー粒子であった。この中空粒子は外径が
0.4μm、内径が0.3μmであった。これをA−1
とした。
このようにして得た第1の中空微粒子(A)を以後に述
べる本発明の中空微粒子製造におけるシードとして用い
た。
(2)A−2〜6.8.9.1113及びb−2〜7の
製造: 異種ポリマー粒子b−1及び中空微粒子A−1製造方法
中のモノマー、異種ポリマー使用量などを第−表に示し
たものにかえたほかは、b−1及びA−1と同様な方法
で重合を行ない、A−2〜6.8.9、l’L13およ
び異種ポリマーb−2〜7を得た。
ただし、A−5,6、は、それぞれの異種ポリマーb−
2(10部)に前者はトルエン10部、後者はジブチル
フタレート15部吸収させたのちに重合したものである
。重合条件と結果は第−表に示した。
(3)A−7の製造 =43− モノマー成分: 4−ビニルピリジン    ; 50部ジビニルベンゼ
ン     ;  2部スチレン         ;
 28部ブチルアクリレート     : 20部芯材
の油性物質: トルエン         ; 10部重合開始剤: 3.5.5−トリメチルへキサ ノイルパーオキサイド      2部[パーロイル3
55、日本油脂(株)社製]以上の物質を混合して油性
溶液を調製した。ついでこの油性溶液を、ポリビニルア
ルコール(ゴーセノールGH20、日本合成化学(株)
製)10部を溶解した水350部に加え、この系を直径
5cmのプロペラ型撹拌翼を用いて回転数5,000 
r、p、m、で15分間撹拌することによって、前記油
性溶液をその油滴の径が5〜15μmとなるよう水中に
分散させた。このようにして得られた懸濁液を容量2a
の反応容器に入れ、窒素雰囲気下において回転数12O
r、p劃、で懸濁液を撹拌しながら、温度70℃で15
時間にわたり重合を行ない、ポリマー粒子を製造した。
この反応における重合収率は98%であった。
得られたポリマー粒子を光学顕微鏡によって観察したと
ころ、中空ポリマー粒子であった。この中空粒子は、外
径13μm1内径は9μmであった。
これをA−7とした。
(4)  A−10,12の製造 A−7の製造方法のモノマー組成及び油性物質トルエン
の使用量を第−表に示したものにかえたほかはA−7と
同様な方法で重合を行ないA−10,12を得た。
第2の中空微粒子(本発明の中空微粒子)の製造:実施
例1 前記の方法で準備された中空粒子水性分散体A−1をシ
ード粒子に使用し、固形分で20部、水127部、過硫
酸カリウム0.7部を2Qの反応容器に入れ、窒素雰囲
気下で温度を85°Cに上昇させ、次のモノマーエマル
ジョンを3時間にわたり連続滴下した。
モノマーエマルジョン: 水                       4
0部、アクリル酸ブチル            5部
、メタクリル酸メヂル          89部、メ
タクリル酸              5部・N−メ
チロールメタクリルアミド     1部およびドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム  0,3部滴下終了
後2時間その温度を保ち、その後冷却した。得られた分
散体には凝固物はなかった。分散体の粒子径をナノザイ
ザー(コールタ−社、N−4モデル)で測定した所、0
.63μmであった。
得られた分散体を乾燥し、透過型電子顕微鏡で観察した
所、第1の中空微粒子表面にポリマー層がコートされて
いた。この中空粒子は外径が0.63μm1  内径か
0.3μmであった。又新核子の発生はなく、すべての
粒子か中空を有していた。製造用件と結果を第二衣に示
す。
実施例2.3.6.9、比較例1〜5 実施例1において、一部の条件を第二衣の実施例2.3
.6.9及び比較例1〜5の欄に記載の条件に変えたほ
かは、実施例1と全く同様に重合しIこ。
実施例4 100aのステンレス製耐圧容器に水150部、過硫酸
カリウム1.0部、亜硫酸水素ナトリウム0.4部、ド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5N、ポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテル(EO=30モル
)0.1部、及びシード粒子として前記A−3を固形分
換算で40部を仕込み、撹拌しながら窒素雰囲気下、7
0°Cに昇温し、以下のモノマー混合物を12時間わた
り連続的に滴下した。
モノマー混合物: スチレン       50部、 ■、3−ブタジェン   40部、 メタクリル酸      5都及び アクリエステルHH5部 ざらにモノマー添加終了後5時間80°Cにおいて熟成
を行ない、その後冷却した。得られた分散体6こは凝固
物はなかった。分散体の粒子径は0.55μm、乾燥後
のポリマー粒子の外径は0.54μm1内径0.3μm
の中空粒子てあり、新核子の発生はなかった。
実施例5.7および8 実施例4において、一部の条件を第二衣の実施例5.7
.8の欄に記載の条件に変えたほがは、実施例4と全く
同様に重合した。
実施例10 中空粒子水性分散体A−1をシード粒子に使用し、固形
分で500部、水1400部、ドデシルベンゼンスルホ
ン酸すl・リウム0.7部、ポリオキンエチレンノニル
フェニルエーテル(EO=30モル)0.1部を20.
の反応容器に入れた。
これにアクリル酸−n−ブチル5部、メタクリル酸メチ
ル89部、メタクリル酸6部の混合物を加えて、40℃
で1時間撹拌し、上記モノマー混合物をシード中空ポリ
マー粒子にほぼ完全に吸収させた。これにペンソイルパ
ーオキサイド1.0部、亜硫酸水素すトリウム0.5部
、を添加し、70°Cに昇温し、5時間重合し、その後
冷却した。得られた分散体には凝固物はなく、乾燥後の
ポリマー粒子の外径は0.41μm1内径は0.3μm
の中空粒子であり、新核子の発生はなかった。
比較例6および7 実施例1の第1の中空微粒子分散体のかわりに下記に示
す通常のポリマー粒子分散体を使用したものであり、得
られたポリマー粒子の粒子径は、0.64μmで内孔は
なかった。これを比較例6とする。
シードのポリマー粒子分散体C−1: 通常の乳化重合で製造された水性分散 体。
粒子径0.4 μm、 pt(7,2、固形分40%。
組成は、アクリル酸ブチル/メタクリ ル酸メチル/スチレン/アクリル酸− 45/I O/42/3で、内孔は存在しない。
上記方法のシードのポリマー粒子の種類及び使用量を第
二表と下記のものにかえたものを比較例7とした。
シードのポリマー粒子分散体C−2; 通常の懸濁重合で製造された水性分散 体。
粒子径4μm5pH7,8固形分45%。
組成はアクリル酸エチル/スチレン/ アクリル酸−20/79/lで、内孔 は存在しない。
比較例8.9およびIO 前記A−1の中空微粒子および市販のポリマー微粒子(
Rohm、 & Haas社製0P−84(D−1)お
よび旭化成社プラスチックピグメントAK8801(D
−2)をそれぞれ単味で使用した例をそれぞれ比較例8
.9及びlOとした。
[応用例1 実施例1〜10、比較例1〜10の各水性分散体を固形
分で60部、ルチル型二酸化チタンの71%水分散体を
固形分で40部、バインダーとしてアクリル系共重合エ
マルジョン(日本合成ゴム(株)製、JSRAE315
)を固形分で150部、2.2.4−トリメチル−1,
3−ベンタンジオールモノイソブチレート(デキサノー
ルC5−12チツソ(株)製)7部、エチレングリコー
ル3部、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮金物の
ナトリウム塩2部、ヒドロキシエチルセルロース1.5
部、水150部からなる配合物を配合し、粘度が一定に
なるまで撹拌した。このようにして各塗料配合物を作製
した。
上記各種塗料をモレスト隠幣カチャート上およびガラス
板上に塗布し、同一の厚さの塗膜となし3日間風乾した
。第二表にこれらの塗膜の物理学的な性質を示した。尚
、試験条件は以下の通り。
(試験条件) 5l− (1)隠ぺい率; 隠ぺい本試験紙(日本テストパネル工 業(株)製)に6ミルアプリケーター にて塗布し、20°0160%RH中にて5日乾燥後村
上式光沢計にて45゜ 10°の光沢を試験紙の黒白部につい て測定しそれらの比率より下式を用い て算出した。(JIS  K−5400)45°10°
拡散反射率 (2)光沢(ガラス板): 作成した塗料を1日放置後、ガラス板 に3ミルアプリケーターにて塗布し2 0°0160%RH中にて5日乾燥後、村上式光沢針に
て測定した。
(3)耐水性; (2)にて作成したガラス板塗膜を1 日乾燥後、室温で水に14日間浸漬し、目視て判定した
(4)付着性:(密着性) 作成した塗料をフレキシブル板へ刷毛 にて2回塗り(200y /m2)を行ない、5日間乾
燥後、カミソリで2 mn+角のゴバン目を作り、セロ
ハンテープで 剥離テストを行なった。(JISA− (5)フィルム強度; 5日間乾燥した0、5mmの塗膜をダンベル2号で打ち
抜き、オートグラフで 評価した。(20°C160%RH) 実施例1〜10までは、優れた隠ぺい性、光沢、密着性
、耐水性、強度を示す。例えば中空でないポリマー粒子
を使用し重合した比較例、6.7に比較し、比較になら
ない程の優れた隠ぺい性、光沢を示し、又、プラスチッ
クピグメント、市販の中空微粒子(D−1) 、試作の
中空微粒子(第1の中空微粒子(A−1))単味のもの
を比較しても、比較例8〜IOによって明らかなように
、かなり優れた隠ぺい性、光沢、密着性、耐水性を示し
Iこ。
特に実施例1〜5、および7〜IOの中空微粒子は隠ぺ
い性、光沢、耐水性等が一段と優れ、特に好ましいもの
であり、特筆すべきものである。
比較例1は、単量体混合物(B)中のカルボン酸モノマ
ー量が80重量部を越える量を使用しており、特に重合
安定性が悪く、新粒子の発生があり隠ぺい性、光沢、耐
水性、密着性、フィルム強度が著しく劣る。
比較例2.3は、得られた水性分散体の粒子径が0.1
〜20μmをはずれる例であり、隠ぺい性、光沢、付着
性が著しく劣り、重合安定性も悪く、新粒子も発生し、
好ましくない。
比較例4は、重合時の乳化剤及び/又は分散剤を、第1
の中空微粒子(A)と単量体混合物(B)の合計重量1
00重量部あたり5重量部を越える量を使用した例であ
り、内孔を有さない新粒子が多くでき、従って隠ぺい性
、光沢、が極めて劣り好ましくない。比較例5は、得ら
れた中空微粒子の粒子径か大きい例であり、重合安定性
、重合中の新粒子が発生し、目的とする隠ぺい性、光沢
をはじめとする各種の物性が劣る。
本発明方法で得られた中空微粒子は水性分散体の形とな
っており、このままでも使用できるし、又、乾燥し、粉
体としても使用できる。特に溶剤系塗料等の場合は、粉
体の方が好ましく、以下の方法で得られる。
ST; スチレン MMA、  メタクリル酸メチル BA、  アクリル酸ブチル MAA、  メタクリル酸 AA、  アクリル酸 VP: 11〜ビニルピリジン DVD 、  ジヒニルベンゼン EDMA :  エチレングリコールジメタクリレート
ZEHA、  アクリル酸2−エチルへキシルアクリエ
ステルHH。
OOH (乾燥方法) 前記実施例1の水性分散体(固形分42%)5kgを噴
霧乾燥装置(小型研究開発用モービル・マイナー型、ア
シザワニロアトマイザー(株)社製)を用いて、入口温
度130〜180°01滴下速度1 、5 kg/ h
rで粒末2 、1 kgを約3.5時間で得た。
実施例3及び5についても同様の方法で粉末化を実施し
た結果を第三表に示す。
第三表 〈発明の効果〉 本発明によれば、中空微粒子を水性媒体中において重合
を行なう簡易なプロセスによって、重合して安定性良く
、かつ工業的に製造でき、今まで不可能であった隠ぺい
性、光沢、密着性、塗膜強度を飛躍的に向上させる中空
微粒子のi遣方法が提供される。
本発明の中空微粒子は、前記した特異な光学性能を持ち
、隠ぺい性、光沢、密着性、塗膜強度が優れていること
により、主に、高隠ぺい性、軽量、等を利用して、ピグ
メント等として用いられる。
例えば塗料、紙塗工用、インキ、カーペット用、紙用内
添剤などに広く利用でき、通常の中空粒子では発現しえ
なかった前記の特徴によって、有用なものである。
又、カプセル機能の特徴を生かし、内部に溶剤、可塑剤
、香料、インク、農薬、医薬等の物質を含有することが
できるだけでなく、中空ポリマー粒子表面を自由に変性
できるメリットを有する。そのため、現在は、市販の中
空ポリマー粒子の接着性、などの改質技術がなく、はと
んど応用されていない本発明により、より具体的に上記
の用途および/又は、種々の用途分野に検討されて応用
できる。
ほか1名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(A)平均粒径が0.05〜15μmの範囲にある
    第1の中空ポリマー微粒子、 および (B)重合性不飽和カルボン酸0〜80重量%と他の共
    重合可能なモノマー20〜100重量%からなるモノマ
    ー又はモノマー混合物を (C)上記第1の中空ポリマー微粒子(A)とモノマー
    又はモノマー混合物(B)の合計重量100重量部当り
    5重量以下の乳化剤 及び/又は分散剤 の存在下、水性媒体中で重合に付し、該第1の中空ポリ
    マー微粒子(A)の表面に該モノマー又はモノマー混合
    物(B)の重合体被膜を生成せしめて平均粒径が0.1
    〜20μmの範囲にある第2の中空ポリマー微粒子を形
    成することを特徴とする中空ポリマー微粒子の製造法。 2、第1の中空ポリマー微粒子(A)の該ポリマーが (a)親水性の非架橋性モノマー20〜99重量%、架
    橋性モノマー1〜80重量%および これらのモノマーと共重合可能な他のモノマー0〜70
    重量%からなるモノマー成分の共重合体、および (b)上記共重合体とは異なる重合体から成り、そして (c)上記共重合体(a)100重量部に対し、上記重
    合体(b)1〜100重量部の組成、を有する、 特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3、上記親水性の非架橋性モノマーが不飽和カルボン酸
    および/またはそれ以外の親水性モノマーである特許請
    求の範囲第2項に記載の方法。 4、上記親水性の非架橋性モノマーが不飽和カルボン酸
    1〜70重量%とそれ以外の親水性モノマー30〜99
    重量%からなる特許請求の範囲第2項に記載の方法。 5、(1)(a)親水性の非架橋性モノマー20〜99
    重量%、架橋性モノマー1〜80重量%およびこれらの
    モノマーと共重合可能な他のモノマー0〜70重量%か
    らなるモノマー成分を、 (b)上記モノマー成分から得られる共重合体と異なる
    種となるポリマー微粒子 の存在下、該モノマー成分100重量部当り該ポリマー
    微粒子1〜100重量部の割合で存在せしめて、水性媒
    体中で重合に付して平均粒径が0.05〜15μmの範
    囲にある第1の中空ポリマー微粒子を形成せしめ、 次いで (2)(A)上記第1の中空ポリマー微粒子、および (B)重合性不飽和カルボン酸が0.5〜50重量%及
    び他の共重合可能なモノマー50〜99.5重量%から
    なるモノマー又はモノマー混合物を、 (C)上記第1の中空ポリマー微粒子(A)とモノマー
    又はモノマー混合物(B)の合計重量100重量部当り
    5重量以下の乳化剤及び/または分散剤 の存在下、水性媒体中、pH値が7より小さい条件下で
    乳化重合に付し、該第1の中空ポリマー微粒子(A)の
    表面に該モノマー又はモノマー混合物(B)の重合体被
    膜を生成せしめて平均粒径が0.1〜20μmの範囲に
    ある第2の中空ポリマー微粒子を形成することを特徴と
    する中空ポリマー微粒子の製造法。
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