JPH0737484B2 - スチレン系重合体粒子の製造方法 - Google Patents

スチレン系重合体粒子の製造方法

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JPH0737484B2
JPH0737484B2 JP1184482A JP18448289A JPH0737484B2 JP H0737484 B2 JPH0737484 B2 JP H0737484B2 JP 1184482 A JP1184482 A JP 1184482A JP 18448289 A JP18448289 A JP 18448289A JP H0737484 B2 JPH0737484 B2 JP H0737484B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は間隙保持剤、滑り性付与剤、機能性単体、表面
活性を有する単分散粒子、標準粒子、トナー、塗料の流
動性やつや特性を制御する機能性充填剤などに用いられ
るスチレン系重合体粒子の製造方法に関し、特にポリビ
ニルアルコール(以下PVAと記す)を懸濁安定剤とする
スチレン系重合体粒子の製造方法に関する。
〔従来の技術〕〔発明が解決しようとする課題〕 従来スチレン系重合体粒子を製造する場合に、スチレン
系単量体を重合開始剤と、懸濁安定剤の存在下で、懸濁
重合を行っており、ここに用いられる懸濁安定剤には種
々のものがあるが、代表的なものの1つとしてPVAがあ
る。このPVAは水溶性であり、得られるスチレン系重合
体粒子の表面に付着残留するため、洗浄などにより付着
している懸濁安定剤を除去しなければならない。
しかしこの懸濁安定剤であるPVAはスチレン系重合体粒
子の表面と強い親和性があり、その除去は大変困難であ
って、時としてその一部がスチレン系重合体粒子の表面
に埋没して物理的に該粒子表面に固定しているような場
合もあるために、洗浄による懸濁安定剤の完全な除去は
不可能に近いものである。
懸濁安定剤として第三りん酸カルシウムの如き難溶性の
固体微粉末を用いる場合は、得られるスチレン系重合体
粒子の表面に付着残留する懸濁安定剤を、鉱酸などで溶
解除去する工程が必要で、このため重合装置類を耐酸性
処理をしたり、特別の排水処理施設を設けたりする必要
があるためコスト的には不利な面がある。
本発明は上記した課題を解決することを目的とするもの
である。
〔課題を解決するための手段〕〔作用〕 本発明は、上記の如き状況に鑑みて鋭意研究の結果なさ
れたもので、PVAを懸濁安定剤として用いるスチレン系
重合体粒子の製造にあたり、懸濁重合系に下記一般式
(I)で示されるアニリンもしくはアニリン誘導体、又
は下記一般式(2)で示される脂肪族アミン誘導体から
なるアミン化合物を共存させることにより、スチレン系
重合体粒子の表面がPVAにより汚染され難いことを見出
した。
NR1R2R3 ……(1) (但し、R1はフェニル基又は置換フェニル基、R2及びR3
は水素原子又は炭素数1〜2個のアルキル基を示すもの
とする。) NR4R5R6 ……(2) (但し、44は炭素数1〜5個のアルキル基又は置換アル
キル基、R5及びR6は水素原子を示すものとする。) 本発明の概略は、スチレン系単量体を主体とする重合性
単量体を、重合開始剤の存在下で、ポリビニルアルコー
ルを懸濁安定剤として用いて、スチレン系重合体粒子を
製造す方法において、該懸濁重合系に、上記の特定のア
ミン化合物を共存させて重合することを特徴とするスチ
レン系重合体粒子の製造方法である。
次に本発明で用いる各材料及びそれによる作用等につい
て詳述する。
以下%とか部とあるいは重量基準による。
スチレン系重合性単量体 スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、
p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェ
ニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルス
チレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレ
ン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレ
ン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチ
レン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレ
ン、ジビニルベンゼン等のスチレンおよびその誘導体が
用いられる。
また、スチレン系重合性単量体以外の重合性単量体を、
モノマー相中の濃度が50%以下の範囲で、1種類或いは
2種類以上添加して共重合をしたものも含まれる。
上記の共重合する単量体としては、エチレン、プロピレ
ン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン系不飽和モノ
オレフィン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニ
ル、ふっ化ビニル等のハロゲン化ビニル類;酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等の有機酸
ビニルエステル類;メタクリル酸、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタ
クリル酸n−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタ
クリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、
メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタ
クリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチル
アミノエチル等のメタクリル酸及びの誘導体;アクリル
酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピ
ル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、ア
クリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、
アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル等の
アクリル酸及びその誘導体;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等のビ
ニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシル
ケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン
類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−
ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニ
ル化合物;ビニルナフタリン類;アクリロニトリル、メ
タクリロニトリル、アクリルアミド等の重合性単量体を
あげることができる。
重合開始剤としては、2,2′−アゾビスイソブチロニト
リル、2,2′−アゾビス−(2,4ジメチルバレロニトリ
ル)、2,2′−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチル
バレロニトリル、その他のアゾ系又はジアゾ系重合開始
剤;ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパ
ーオキサイド、イソプロピルパーオキシカーボネートそ
の他の過酸化物系重合開始剤があげられる。
この重合開始剤は2種以上を組み合わせて用いることに
より重合体の分子量や分子量分布を制御したり、重合反
応時間を制御することができる。
また必要に応じ過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等
の水溶性重合開始剤を併用してもよい。
懸濁安定剤であるPVAは懸濁重合に有用な部分ケン化PVA
が重合体粒子の汚染、特にPVA被膜の形成等が顕著に認
められる。
従ってこの重合系にアミン化合物を添加することによ
り、PVAによる汚染を抑制し、防止することが出来る
が、このアミン化合物としては以下のものがあげられ
る。
アニリン、N−メチルアニリン、N−エチルアニリン、
N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、2−
メチルアニリン、2−エチルアニリン、3−メチルアニ
リン、3−エチルアニリン、4−メチルアニリン、4−
エチルアニリン、2−ニトロアニリン、3−ニトロアニ
リン、4−ニトロアニリン、2,4−ジニトロアニリン、
2,2−ジニトロアニリン、2−クロロアニリン、3−ク
ロロアニリン、4−クロロアニリン、2,4−ジクロロア
ニリン、2,2−ジクロロアニリン、o−フェニレンジア
ミン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミ
ン等のアニリン誘導体、メチルアミン、エチルアミン、
エタノールアミン、1−プロピルアミン、2−プロピル
アミン、1−ブチルアミン、2−ブチルアミン、3−ブ
チルアミン、1−ペンチルアミン、エチレンジアミン等
の脂肪族アミン誘導体が用いられる。これらのアミンは
単独でまたは複合して用いることが出来る。
これらのアミンの化学構造を一般式で示せば以下のとお
りである。
NR1R2R3 ……(1) (但し、R1はフェニル基又は置換フェニル基、R2及びR3
は水素原子又は炭素数1〜2個のアルキル基を示すもの
とする。) NR4R5R6 ……(2) (但し、44は炭素数1〜5個のアルキル基又は置換アル
キル基、R5及びR6は水素原子を示すものとする。) 本発明でアミン化合物を使用する場合、分散相(モノマ
ー相)に添加することにより、重合体粒子の表面へのPV
Aの汚染を防止することが出来た。
この場合アミン化合物は水に僅かに溶解するものが好ま
しく、分散相(モノマー相)或いは連続相(水相)の何
れか一方又は両方に添加することが出来るが、特に分散
相に添加することにより、大きな汚染抑制の効果を得る
ことが出来る。
本発明で用いられるアミン化合物の添加量は分散相に添
加する場合その相中の濃度が0.05%〜5%、好ましくは
0.1%〜3%で用いられる。アミン化合物の濃度が0.05
%未満ではPVAの汚染が認められ、5%を越えると重合
を阻害する傾向が強くなり、目的とする分子量の重合体
を得ることが出来ない。
またこのような汚染防止効果は、重合体粒子の洗浄、乾
燥の問題から、重合体粒子の粒子径が小さくなる程効果
があり、特に重合体の粒子径が1〜100μm程度の場合
が効果的である。
〔実施例〕
以下実施例について説明する。
実施例1 完全ケン化PVA(重合度1700、酢酸基1モル%)2.5g、
部分ケン化PVA(重合度1700、酢酸基10モル%)1gを水2
50mlに溶解し連続相を調整する。連続相に過酸化ベンゾ
イル1g、N−メチルアニリン1gをスチレン100gに溶解し
て調整した分散相を加え、TKホモミキサー(特殊機工業
社製)を用いて10000rpmで約20分間分散し、懸濁液を調
整する。この懸濁液を撹拌機、温度計、還流冷却機をと
り付けた内容量500mlの丸底三つ口フラスコに加え、80
℃に加熱し、約8時間液滴が沈澱しない程度に撹拌し、
重合する。重合した後、常法により処理し、重合体粒子
を得た。得られた重合体粒子の粒度をコールターカウン
ター(アパーチヤー100μm)を用いて測定したとこ
ろ、重合体粒子の体積平均の粒子径は10μmであった。
この重合体粒子を走査型電子顕微鏡で観察したところSE
M写真(第1図)に示すように粒子表面にPVAの汚染が認
められなかった。
実施例2 アミン化合物として4−ニトロアニリン0.6gを用い、重
合開始剤として2,2−アゾビスイソブチロニトリル1gを
用いた外は実施例1と同様にして重合体粒子を得た。得
られた重合体粒子の粒度をコールターカウンター(アパ
ーチヤー100μm)を用いて測定したところ、重合体粒
子の体積平均の粒子径は10μmであった。この重合体粒
子を走査型電子顕微鏡で観察したところSEM写真(第1
図)と同様に粒子表面にPVAの汚染が認められなかっ
た。
実施例3 スチレン90gとn−ブチルアクリレート10gと、カーボン
ブラック(三菱化成社製)20gとをペイントコンデイシ
ョナーを用いて室温で約1時間混合分散した後、セパラ
ブルフラスコにいれ、約30分窒素ガス置換した後、100
℃以上でカーボンブラックを前記重合性単量体で表面処
理し、表面処理カーボンブラックを得た。
分散相に前記表面処理カーボンブラック10g、重合開始
剤として2,2−アゾビスイソブチロニトリル3gを添加す
る以外は実施例1と同様にして重合体粒子を得た。
得られた重合体粒子の粒度をコールターカウンター(ア
パーチヤー100μm)を用いて測定したところ、重合体
粒子の体積平均の粒子径は12μmであった。この重合体
粒子を光学顕微鏡で観察したところ重合体粒子の各々の
粒子はほぼ完全に黒い球状を示し、重合体粒子内におけ
るカーボンブラックの偏在は認められなかった。
更にこの重合体粒子を走査型電子顕微鏡で観察したとこ
ろSEM写真(第1図)と同様に粒子表面にPVAの汚染が認
められなかった。
比較例 アミン化合物を添加しない以外は実施例1に記載の方法
と同様な操作により懸濁重合を行い重合体粒子を製造し
た。得られた重合体粒子の粒度をコールターカウンター
(アパーチヤー100μm)を用いて測定したところ、重
合体粒子の体積平均の粒子径は19μmであった。この重
合体粒子を走査型電子顕微鏡で観察したところSEM写真
(第2図)に示したように粒子表面にPVAの汚染が確認
された。
〔発明の効果〕 本発明は、懸濁重合系にアミン化合物を添加したことに
よって粒子表面が懸濁安定剤であるPVAで汚染されない
重合体粒子を容易に得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明により得られた重合体粒子の構造を示す
電車顕微鏡写真、第2図は従来の方法で得られた重合体
粒子の構造を示す電子顕微鏡写真である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スチレン系単量体を主体とする重合性単量
    体を、重合開始剤の存在下で、ポリビニルアルコールを
    懸濁安定剤として用いて、スチレン系重合体粒子を製造
    する方法において、該懸濁重合系に、下記一般式(1)
    で示されるアニリンもしくはアニリン誘導体、又は下記
    一般式(2)で示される脂肪族アミン誘導体からなるア
    ミン化合物を共存させて重合することを特徴とするスチ
    レン系重合体粒子の製造方法。 NR1R2R3 ……(1) (但し、R1はフェニル基又は置換フェニル基、R2及びR3
    は水素原子又は炭素数1〜2個のアルキル基を示すもの
    とする。) NR4R5R6 ……(2) (但し、44は炭素数1〜5個のアルキル基又は置換アル
    キル基、R5及びR6は水素原子を示すものとする。)
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JPS56110946A (en) * 1980-02-06 1981-09-02 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Toner for electrostatic charge image development and its production
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