JPH08169907A

JPH08169907A - 大きさの揃った重合体粒子の製造方法

Info

Publication number: JPH08169907A
Application number: JP33405094A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Kusaka; 明芳日下
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1994-12-16
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 1996-07-02
Anticipated expiration: 2016-01-31
Also published as: JP3130437B2

Abstract

(57)【要約】【目的】シード重合法によって大きさの揃った重合体
粒子を作る場合に、有機溶剤を添加することが行われて
来たが、得られた重合体粒子から有機溶剤を除くことが
困難であり、また有機溶剤を添加しないで行う方法も知
られているが、実施が困難であったので、これを改良す
ることを目的とする。【構成】単量体を０．８〜３倍重量の水性媒体に加え
て乳化液を作り、これに大きさの揃った種粒子を加え、
臨界ミセル濃度の１〜６倍の界面活性剤を加えてシード
重合を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、大きさの揃った重合
体粒子の製造方法に関するものである。さらに詳しく云
えば、この発明は、シード重合法により大きさの揃った
重合体粒子を製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】粒径が１〜１００μｍの大きさの範囲内
にあってしかも粒子の大きさの揃った重合体粒子は、ス
ペーサー、滑り性付与剤、複写機のトナー、塗料のつや
消し剤、機能性担体などの分野で要求されている。この
ような要求に応じる重合体粒子の製造方法としては幾つ
かの方法が知られている。

【０００３】微細な重合体粒子を作る方法としては、乳
化重合法が知られている。しかし、乳化重合法によって
作った粒子は粒径が通常１μｍ以下であって、それ以上
の大きさのものを作ることは困難である。他方、それよ
りも大きな粒径の重合体粒子を作る方法として懸濁重合
法が知られている。懸濁重合法によれば５〜数百μｍの
範囲にわたる粒径の重合体粒子を製造することができ
る。しかし、懸濁重合法によって得られた粒子は大きさ
が不揃いで、粒径が広い範囲にわたって分布したものと
なる。そこで、粒径が１〜１００μｍの大きさの範囲内
にあって、しかも揃った大きさの重合体粒子を製造する
ことのできる別の方法の出現が望まれた。

【０００４】上記の要望に応じるものとしてシード重合
法が知られている。シード重合法とは、重合体粒子を種
として使用し、この種粒子に単量体を吸収させ、種粒子
内で単量体を重合させて種粒子を成長させ、こうして種
粒子よりも大きな重合体粒子を得るという方法である。
この方法で大きさの揃った粒子を得るには、初めに大き
さの揃った種粒子を使用し、各粒子に単量体を一様に吸
収させ、各粒子を一様に成長させることによって達成さ
れる。原料となる大きさの揃った微細な種粒子は、ソー
プフリー乳化重合法および分散重合法等によって作るこ
とができる。

【０００５】特公昭５７−２４３６９号公報に代表され
る２段階膨潤シード重合法は、第１段階で種粒子に疎水
性の有機化合物を加えて単量体を付着し易くしておき、
第２段階で種粒子に単量体を加え、単量体を種粒子内に
吸収させて重合させることとしている。すなわち、第１
段階で種粒子に疎水性の有機化合物の微細な水分散液を
加えて膨潤した種粒子の水性分散液を作り、第２段階で
これに単量体を加えて撹拌し、種粒子に単量体を付着吸
収させてのち、単量体を重合させて種粒子を成長させ、
こうして大きさの揃った重合体粒子を得ることとしてい
る。しかし、この方法では疎水性の有機化合物を用いる
ため、疎水性の有機化合物の種粒子への吸収に長時間を
要し、また得られた成長粒子中に有機化合物が含まれて
おり、しかもこの有機化合物は除くことが容易でないの
で、有機化合物の除去等に煩瑣な工程が必要となる、と
いう欠点があった。

【０００６】そこで、疎水性有機化合物を使用しないで
シード重合法を行うことが提案された。その提案はJ. P
olym. Sci. Polym. Lett. Ed. ２１９３４−９４３
（１９８３）（J. H. Jansson, M. C. Wellons, G. W.
Poehlein著）に記載されている。この提案は、油溶性単
量体と重合開始剤とを混合し、この混合物を微分散して
この分散物を種粒子の水性分散物に加えるだけで、単量
体を種粒子に均等に吸収させ、種粒子を大きく膨潤させ
て成長した粒子を得ることができる、と説明している。
しかし、このためには、単量体と重合開始剤との混合物
を種粒子よりも小さくサブミクロンの単位にまで微細に
分散させておくことが必要とされる。このような微分散
は、超音波処理又は高圧ホモジナイザーを使用しても容
易でない。従って、この提案によっては、ポリスチレン
からなる粒径０．４９μｍの種粒子を用いて、体積で１
０倍のスチレン単量体を吸収させ、これを重合して１．
０６μｍの単分散微粒子が得られるにとどまっている。

【０００７】また、特開昭６３−１９１８１８号公報
は、第１工程で乳化重合法により粒径が１〜１０μｍの
範囲内で揃った種粒子を得て、第２工程で分散安定剤と
してポリビニルアルコールと、界面活性剤としてジドデ
シルスルホコハク酸ナトリウムとの存在下に、単量体を
乳化して得た乳化液を上記種粒子に加え、単量体を種粒
子に吸収させて種粒子内で単量体を重合させることを提
案している。この提案ではポリビニルアルコールの存在
下で単量体を種粒子に吸収させるために単量体乳化液が
安定となり、従って単量体が種粒子に吸収されにくくな
り、吸収されなかった単量体は単独で重合して粗大粒子
を形成するという問題があった。また、単量体の吸収は
種粒子の２０倍以下であって成長率の大きい粒子を作る
ことができないという問題があり、さらに粒径が１μｍ
以下の小さい種粒子を用いることができないという問題
があった。

【０００８】また、特開昭６４−８１８１０号公報及び
特開平５−１７８９１３号公報は、単量体に水溶性有機
溶剤と重合開始剤とを溶解したのち、この溶液を水中に
加えて単量体を水中に微分散させて単量体の乳化液を作
り、これを種粒子に加え撹拌して単量体を種粒子に吸収
させ、単量体を重合させて成長した重合体粒子を得る方
法を開示している。しかし、この方法によると成長した
重合体粒子から水溶性有機溶剤を除く必要があり、さき
の２段階膨潤シード重合法と同様に有機溶剤の除去に困
難が伴うとともに、シード重合法が煩瑣となるという欠
点があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、これま
で提案されて来たシード重合法には、それぞれ欠点があ
った。そこで、この発明者は上述のような欠点のないシ
ード重合法を提供し、これによって簡単な操作で大きさ
の揃った成長した重合体粒子が得られるようにしようと
企てた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明者は、エチレン
系単量体を重量で０．８倍ないし３倍量の水性媒体中に
加え界面活性剤をミセル濃度の１〜６倍使用して、単量
体を水中に微細に分散させた液滴が非常に不安定であり
単量体の乳化液を作ってこれを種粒子に加え室温で数時
間撹拌すると、意外にも乳化液中の単量体を効率よく種
粒子に吸収させることができることを見出した。さらに
こうして得た種粒子を観察すると、各種粒子は単量体を
一様に吸収してほぼ等しい大きさに膨潤していることを
認めた。そこで、上記の単量体に初めから重合開始剤を
加えておき、上記の実験を繰り返して種粒子内に吸収さ
れた単量体を重合させたところ、水中では単量体だけが
懸濁重合を起こすこともなく、種粒子を一様に成長させ
て粒子の大きさの揃った重合体粒子の得られることを見
出した。

【００１１】この発明は、重合開始剤を溶解したエチレ
ン系単量体を重量で０．８倍ないし３倍量の水性媒体中
に加え、臨界ミセル濃度の１〜６倍の界面活性剤の存在
下に、上記単量体を水性媒体中で微細に分散させて乳化
液を作り、次いでこの乳化液と大きさの揃った重合体の
種粒子とを混合して撹拌し、重合体粒子に単量体を吸収
させて成長した粒子とし、単量体を重合体粒子内で重合
させて重合体粒子とすることを特徴とする、所望の大き
さに揃った重合体粒子の製造方法を要旨とするものであ
る。

【００１２】この発明では、エチレン系単量体を水性媒
体中に加えるが、そのエチレン系単量体は水中で油滴を
構成するものであることが必要である。従って、エチレ
ン系単量体は水に不溶又は難溶性のものであって、油溶
性のものである。この発明で用いることのできるエチレ
ン系単量体は数多くある。例を挙げると、アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル
酸２−エチルヘキシル、ジエチルアミノエチルアクリレ
ート等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、
メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、ジエチルア
ミノエチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル
類、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、α−メチルスチレン等のス
チレン類、エチレングリコールモノ（メタ）クリレー
ト、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート
等の（メタ）アクリル酸のグリコールエステル類、メチ
ルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のアルキル
ビニルエーテル類、酢酸ビニル、酪酸ビニル等のビニル
エステル類、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−エチルア
クリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ−エチ
ルメタクリルアミド等のＮ−アルキル置換（メタ）アク
リルアミド類、アクリロニトリル、メタアクリロニトリ
ル等のニトリル類を用いることができる。また、ジビニ
ルベンゼン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、トリメチロールプロパントリアクリレート等の多官
能性単量体をアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エ
ステル類と混合して用いることもできる。これらの単量
体はそれら１種または２種以上を混合して用いることも
できる。

【００１３】この発明では、エチレン系単量体に溶解す
る重合開始剤を用いる。重合開始剤としては、これまで
エチレン系単量体を懸濁重合させるのに用いられて来た
ものをそのまま使用することができる。その重合開始剤
は、例えば過酸化ベンゾイルのような有機過酸化物であ
り、また２、２−アゾビスイソブチロニトリルのような
アゾ系化合物である。その使用量も従来と異なることは
ない。

【００１４】重合開始剤は、単量体の乳化液を種粒子と
混合するときに、これを乳化液に加えてもよいが、それ
よりも初めに単量体に加えておくことが好ましい。すな
わち、重合開始剤は初めにこれを単量体に加えて、溶解
しておくことが好ましい。

【００１５】この発明では、上記のエチレン系単量体を
単独又は混合して、これを重量で０．８倍ないし３倍量
の水性媒体中に加える。水性媒体は、界面活性剤を含む
以外にはなるべく他の物を含まないことが好ましく、従
ってイオン交換水を用いるのが好ましい。水性媒体の量
をエチレン系単量体に対し重量で０．８倍以上とするの
は、０．８倍以上でないと、水性媒体中にエチレン系単
量体を油滴の形で分散させることが困難となるからであ
り、逆に３倍以下とするのは、３倍以上もの大量の水性
媒体を用いると、単量体の分散油滴の安定性が高くな
り、単量体の種粒子への吸収が著しく遅くなり、単量体
の油滴が長時間に渡って残留するからである。

【００１６】水性媒体には界面活性剤が加えられてい
る。界面活性剤としては、アニオン系のもの、カチオン
系のもの、及びノニオン系のものの何れをも用いること
ができる。アニオン系のものとしては、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、ポ
リオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ジ
オクチルスルホコハク酸ナトリウム、アルケニルコハク
酸ジカリウム等を用いることができ、ノニオン系界面活
性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポ
リオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシ
エチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレ
ン脂肪酸エステル等を用いることができ、カチオン系界
面活性剤としては、ラウリルトリメチルアンモニウムク
ロライド等を用いることができる。

【００１７】これらの界面活性剤は、臨界ミセル濃度の
１〜６倍量を用いる。臨界ミセル濃度とは、界面活性剤
が水中でミセルと呼ばれるコロイド大の会合体を生成し
始める濃度である。臨界ミセル濃度以下では界面活性剤
は水中で分子状に分散して存在するが、臨界ミセル濃度
以上になると、界面活性剤は一部が水中でミセルという
会合体を存在することとなり、このために界面活性剤の
水溶液は臨界ミセル濃度以上と以下とは、浸透圧、電気
伝導度、表面張力などが大きく変化する。従って、臨界
ミセル濃度は、界面活性剤ごとに定まる一定の値であっ
て、界面活性剤を扱う分野では大きな意味を持つものと
される。

【００１８】この発明では、界面活性剤を臨界ミセル濃
度の１〜６倍の量だけ用いる。１倍以上としたのは、臨
界ミセル濃度以上とすることで単量体がミセル内に可溶
化されることを必要としたからであり、逆に６倍以下と
したのは、６倍以上では吸収後の重合に際して乳化重合
を併発し、目的とする粒子以外の新たな粒子を生成する
からである。界面活性剤が臨界ミセル濃度の１〜６倍で
あることを必要とするのは、単量体の乳化液を種粒子に
加えた時である。従って、種粒子が界面活性剤を僅かし
か含まない水性媒体中に分散されていて、これに単量体
乳化液を加えた結果、水性媒体中の界面活性剤の濃度が
臨界ミセル濃度以下となるようなときには界面活性剤を
追加して界面活性剤の濃度を臨界ミセル濃度以上にする
ことが必要である。

【００１９】この発明では、界面活性剤を含んだ水性媒
体中に単量体を分散させて乳化液を作るとき、単量体を
格別に微粒にしなければならない理由がない。従って、
乳化液は上記の分散液を通常のホモジナイザーに通すだ
けでよい。粒径は数μｍのオーダーのものであればよ
い。数μｍの粒径であれば、これを種粒子に付着させ吸
収させることができる。そのため、高圧ホモジナイザー
あるいは超音波ホモジナイザー等に通して、高い剪断力
を加えることは必要でない。また高い剪断力を加えると
系の温度が上昇し、単量体が重合するのを避けるため冷
却操作が必要である。本発明ではそれらの操作は必要な
くそれだけ、この発明方法は実施が容易である。

【００２０】この発明で用いる種粒子は、大きさの揃っ
たものであることが必要である。また、この種粒子は、
得ようとする大きさの揃った重合体粒子よりも小さい粒
径でなければならない。このような種粒子は、公知のソ
ープフリー乳化重合法あるいは分散重合法により得られ
た重合体を用いることができる。更に本発明の方法によ
り得られた大きさの揃った重合体粒子を種粒子として用
い、さらに大粒径の重合体粒子を得ることもできる。

【００２１】種粒子として分子量を低下させておくこと
が好ましい場合には乳化重合の際に連鎖移動剤を用いて
もよい。連鎖移動剤としては、例えばノルマルオクチル
メルカプタンを用いる。

【００２２】単量体の乳化液と種粒子とを混合するとき
には、種粒子は固体のままこれを乳化液に加えることも
できるが、両者の馴染みをよくするためには、種粒子を
予め水性媒体中に分散させておき、これに単量体の乳化
液を加えることが好ましい。この場合には、水性媒体は
種粒子からも運び込まれることになるが、種粒子に由来
する水性媒体が界面活性剤を含まないか又は少量しか含
んでいなかった場合には、混合の結果、水性媒体全体中
で界面活性剤の濃度が臨界ミセル濃度以下になることが
起こる。このような場合には前述のように界面活性剤を
追加して、水性媒体全体中で界面活性剤の濃度が臨界ミ
セル濃度以上にしなければならない。

【００２３】上述の種粒子を単量体の乳化液に加えたの
ちは、得られた混合物を室温下で暫く攪拌する。する
と、単量体は一様に種粒子に吸収される。この吸収は、
例えば光学顕微鏡で混合物を観察することによって容易
に確認できる。こうして、種粒子が単量体を吸収して成
長したのち、成長粒子の分散を安定化するために分散安
定剤、例えばポリビニルアルコールの水溶液を加える。
その後なお攪拌を続けながら混合物を加熱して種粒子中
に吸収された単量体を重合させる。こうして数時間加熱
下に維持することにより重合を完結させて成長した重合
体粒子を得る。

【００２４】本発明においては、目的とする重合体微粒
子以外の新たな微粒子の発生を抑制する目的で重合時に
水溶性の重合禁止剤を使用することが好ましい。例えば
亜硝酸ナトリウム、塩化第二鉄、ハイドロキノン等を例
示できる。

【００２５】この重合体粒子を水性媒体から分離し、洗
浄し乾燥して目的とする粒子とする。この粒子は大きさ
のよく揃った重合体粒子である。

【００２６】

【発明の効果】この発明方法によれば、重合開始剤を溶
解したエチレン系単量体を重量で０．８倍ないし３倍量
の水性媒体中に加え、臨界ミセル濃度の１〜６倍の界面
活性剤の存在下に、上記単量体を水性媒体中で微細に分
散させて乳化液を作るので、これを種粒子に加えると、
乳化液中の単量体は室温下に数時間のうち種粒子すなわ
ち重合体粒子に容易に一様に吸収される。この場合、乳
化液中の単量体は微細な液滴となって分散していること
が好ましいが、数μｍの大きさの液滴であれば足りるの
で、乳化液の調製が容易である。しかも単量体と水性媒
体との重量比が１対０．８〜３の割合であって単量体の
含有割合が大きく、逆に水の含有割合が小さいから、僅
かな界面活性剤の量で臨界ミセル濃度以上にすることが
できて経済的であり、また単量体である液滴が容易に種
粒子に付着する程度に不安定となって、種粒子に迅速に
拡散すると考えられる。したがって、本発明は特開昭６
４−８１８１０号公報及び、特開平５−１７８９１３号
公報のような水溶性有機溶剤の添加により単量体の種粒
子への分子拡散を促進する方法と異なり、単量体乳化液
調製時の単量体と水系分散媒の比を調整することで、単
量体乳化液滴を不安定化し、分子拡散を促進させるもの
である。こうして種粒子に対して大量の単量体を付着さ
せ、種粒子を大きな割合で、例えば１０〜１００倍にも
膨張させることができる。その結果、種粒子を希望する
ように成長させて、大きさの揃った重合体粒子を得るこ
とができる。しかも、疎水性膨潤助剤あるいは水溶性有
機溶剤を使用しないから、あとでこれを除く必要がな
く、従って大きさのよく揃った重合体粒子を容易に得る
ことができる。これらの点で、この発明方法は大きな利
益を与えるものである。

【００２７】

【実施例】以下に実施例と比較例とを挙げて、この発明
方法のすぐれている所以を具体的に説明する。以下で単
に部と云うのは、重量部の意味である。

【００２８】

【実施例１】（ソープフリー乳化重合による種粒子の製造）この実施
例では、比較的大粒で、粒径の揃った種粒子を使用する
ために、乳化重合を続けて２回行って得た重合体粒子を
種粒子として用いることにした。その詳細は次のとおり
である。

【００２９】まず、イオン交換水３４００ｇに連鎖移動
剤としてノルマルオクチルメルカプタン５．６ｇを溶解
し、エチレン系単量体としてアクリル酸メチル５６０ｇ
を加え、これを攪拌しながら窒素気流中で７０℃に昇温
し、重合開始剤として過硫酸カリウム２．８ｇを投入
し、７０℃で４時間ソープフリーの重合反応を行い、平
均粒径が０．５μｍ、重量平均分子量が２．５万の単分
散ポリメタクリル酸メチルの分散液（固形分１４．３
％）を得た。

【００３０】次いで、得られた単分散ポリメタクリル酸
メチルの分散液１３０ｇとイオン交換水３５００ｇを混
合し、攪拌しながら７０℃に昇温したのち、過硫酸カリ
ウム１．９ｇを投入した。その後、メタクリル酸メチル
３８０ｇを１時間にわたって滴下し、７０℃で５時間ソ
ープフリーの重合反応を行い、平均粒径が１．３μｍ、
重量平均分子量が４万の単分散ポリメタクリル酸メチル
の分散液（固形分１０％）を得た。このポリメタクリル
酸メチル粒子が以下で使用される種粒子である。

【００３１】（シード重合法の実施）エチレン系単量体
としてメタクリル酸メチル１９０ｇと、エチレングリコ
ールジメタクリレート１０ｇとを用い、これに重合開始
剤として２、２−アゾビス−（２、４−ジメチルバレロ
ニトリル）０．６ｇを溶解し、得られた単量体混合物を
界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム（臨界ミセル濃度は０．０８重量％）１．６ｇ（臨界
ミセル濃度の５倍量）が含まれたイオン交換水４００ｇ
と混合し、Ｔ．ＫホモミキサーＭａｒｋ２．５型（特殊
機化工業社製）に入れて８０００ｒｐｍで１０分間処理
して乳化液を得た。

【００３２】この乳化液を上で得た平均粒径が１．３μ
ｍの種粒子の分散液（固形分１０％）４０ｇに加え、室
温で２時間攪拌した。その時の分散液を光学顕微鏡で観
察したところ、乳化液中の単量体は完全に種粒子に吸収
されていることを認めた。この分散液に分散安定剤とし
てポリビニルアルコール（日本合成化学社製、ゴーセノ
ールＧＨ−２３）の５％水溶液３００ｇを加え、その後
５５℃で８時間重合を行った。

【００３３】得られた重合体粒子の粒度分布をコールタ
ー社製のコールターカウンターで測定したところ、平均
粒径が４．８μｍで、粒径５．３μｍ以上が６．５％、
４．３〜５．３μｍが９１．８％、４．３μｍ以下が
１．７％であって、粒径が非常によく揃っていることを
認めた。

【００３４】

【実施例２】この実施例は実施例１と同様に実施した
が、ただエチレン系単量体の混合割合だけを変えて実施
した。その詳細は次のとおりである。

【００３５】メタクリル酸メチル１４０ｇ、エチレング
リコールジメタクリレート６０ｇに、２、２−アゾビス
イソブチロニトリル０．６ｇを溶解した単量体混合物
を、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．８ｇ
（臨界ミセル濃度の５倍量）を溶解したイオン交換水２
００ｇに混合し、Ｔ．ＫホモミキサーＭａｒｋ２．５型
を用いて８０００ｒｐｍで１０分間処理して乳化液を得
た。

【００３６】得られた乳化液を実施例１で用いた平均粒
径１．３μｍの種粒子の分散液（固形分１０％）４０ｇ
に加え、室温で２時間攪拌すると、乳化液中の単量体は
完全に種粒子に吸収された。この分散液に分散安定剤と
してポリビニルアルコール（ゴーセノールＧＨ−２３）
の３％水溶液５００ｇを加え、その後６５℃で８時間重
合を行った。

【００３７】得られた重合体粒子の粒度分布をコールタ
ーカウンターで測定したところ、平均粒径が４．８μｍ
で、粒径５．３μｍ以上が７．４％、４．３〜５．３μ
ｍが８７％、４．３μｍ以下が５．６％であって、粒径
が非常によく揃っていることを認めた。

【００３８】

【実施例３】この実施例は、実施例１と同様に実施した
が、ただ界面活性剤の量を減らして実施した。その詳細
は次のとおりである。

【００３９】ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
０．６４ｇ（臨界ミセル濃度の２倍量）を用いた以外は
実施例１と同様に実施した。得られた重合体粒子の粒度
分布をコールターカウンターで測定したところ、平均粒
径は４．８μｍで、粒径５．３μｍ以上が７．９％、
４．３〜５．３μｍが９０％、４．３μｍ以下が２．１
％であって、粒径が非常によく揃っていることを認め
た。

【００４０】

【実施例４】この実施例は、実施例１と同様に実施した
が、ただ種粒子の量を減らして実施した。

【００４１】すなわち、実施例１において用いた平均粒
径１．３μｍの単分散ポリメタクリル酸メチルの分散液
（固形分１０％）の使用量を４０ｇから３０ｇに減らし
た以外は、実施例１と同様に実施して重合体粒子を得
た。

【００４２】この重合体粒子の粒度分布をコールターカ
ウンターで測定したところ、平均粒径が５．４μｍで、
粒径７．５μｍ以上が８．３％、４．８〜７．５μｍが
８９．３％、４．８μｍ以下が２．４％で粒径が非常に
よく揃っていることを認めた。

【００４３】

【実施例５】この実施例では、粒径の小さい種粒子を使
用して、粒径の比較的小さい成長重合体粒子を得てい
る。その詳細は次のとおりである。

【００４４】メタクリル酸メチル１９０ｇ、スチレン１
０ｇにｔ−ブチルペルオキシオクトエート２ｇを溶解し
た単量体混合物をドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム１．６ｇ（臨界ミセル濃度の５倍量）を溶解したイオ
ン交換水４００ｇに混合し、Ｔ．ＫホモミキサーＭａｒ
ｋ２．５型を用いて８０００ｒｐｍで１０分間処理して
単量体の乳化液を得た。

【００４５】実施例１で得た平均粒径０．５μｍの単分
散ポリメタクリル酸メチルの分散液（固形分１０％）１
００ｇに上記単量体の乳化液を加え、室温で２時間攪拌
すると単量体は完全に種粒子に吸収された。この分散液
にゴーセノールＧＨ−２３の５％水溶液３００ｇを加
え、その後７０℃で８時間重合を行った。

【００４６】得られた重合体粒子の粒度分布をレーザ回
折式粒度分布測定装置（島津製作所製、ＳＡＬＤ−２０
００）で測定したところ、平均粒径が１．３μｍであっ
て、粒径１．７μｍ以上が２．２％、１．１〜１．７μ
ｍが９６．２％、１．１μｍ以下が１．６％で、粒径が
非常によく揃っていることを認めた。

【００４７】

【実施例６】（分散重合による種粒子の製造）ポリビニルピロリドン
（分子量４万）２０ｇ、スチレン３００ｇ、ｔ−ブチル
ペルオキシオクトエート１５ｇをイソプロピルアルコー
ル１０００ｇに溶解し、これを撹拌しながら窒素気流中
で７０℃に昇温し、７０℃で２４時間重合反応して平均
粒径３．５μｍ、重量平均分子量４．６万の重合体粒子
を得た。

【００４８】（シード重合法の実施）スチレン１７６
ｇ、ジビニルベンゼン２４ｇ（純分８０％）に２、２−
アゾビス−（２、４−ジメチルバレロニトリル）０．５
ｇを溶解した単量体混合物を、ドデシルベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム１．６ｇ（臨界ミセル濃度の５倍）を溶
解したイオン交換水４００ｇを混合し、Ｔ．Ｋホモミキ
サーＭＡＲＫ２．５型（特殊機化工業製）を用いて８０
００ｒｐｍにて１０分間処理した。得られた乳化液を、
分散重合法により得られたポリスチレンの種粒子の水分
散液（固形分１０％）２００ｇに加え、室温で２時間撹
拌すると乳化液中の単量体は完全に種粒子に吸収され
た。この分散液にポリビニルアルコールＧＨ−２３（日
本合成化学工業製）の５％水溶液４００ｇを加えた後、
７０℃にて８時間重合を行った。得られた重合体微粒子
の粒度分布をコールターカウンターで測定したところ、
平均粒子径が６．５μｍで、粒径７．５μｍ以上が６．
６％、６．０〜７．５μｍが９２．３％、６．０μｍ以
下が１．１％であって、粒径が非常によく揃っているこ
とを認めた。

【００４９】

【比較例１】この比較例は、界面活性剤の濃度を臨界ミ
セル濃度以下として実施した例である。

【００５０】実施例１において、ドデシルベンゼンスル
ホン酸ナトリウムを０．２６ｇ（臨界ミセル濃度の０．
８倍量）を用いることとした以外は、実施例１と同様に
実施した。

【００５１】得られた重合体粒子は、粗大粒子が大量に
発生し、粒径は広い範囲にわたって分散していた。

【００５２】

【比較例２】この比較例は、界面活性剤の濃度をこの発
明で規定するよりも多くして実施した例である。

【００５３】実施例１において、ドデシルベンゼンスル
ホン酸ナトリウムを２．５６ｇ（臨界ミセル濃度の８倍
量）を用いることとした以外は、実施例１と同様に実施
した。

【００５４】得られた重合体粒子は、１μｍ以下の微細
な粒子が多量に発生していた。

【００５５】

【比較例３】実施例２において、単量体混合物をドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム３．２ｇ（臨界ミセル
濃度の５倍量）を溶解したイオン交換水８００ｇに混合
することとした以外は、実施例２と同様に実施した。

【００５６】単量体の種粒子への吸収状態を光学顕微鏡
で観察したところ、１２時間経過後も単量体油滴が観察
され、単量体が種粒子によく吸収されなかった。そのま
ま重合すると、１μｍ程度の重合体粒子が多量に生成し
て、粒径の分布は広いものとなった。

【００５７】

【比較例４】実施例３において、種粒子の分散液を加え
たのち、さらにイオン交換水４００ｇを添加して、単量
体吸収時の界面活性剤の濃度を臨界ミセル濃度以下とし
た以外は、実施例３と同様に実施した。

【００５８】得られた重合体粒子は粗大粒子が多量に発
生し、粒度分布曲線は二山を持つものとなった。

【００５９】

【比較例５】実施例２において、単量体混合物をドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．４ｇ（臨界ミセル
濃度の５倍量）を溶解したイオン交換水１００ｇに混合
することとした以外は、実施例２と同様に実施した。

【００６０】この比較例では、単量体／水の重量比が小
さくて単量体が多いために乳化液の粘度が高く、結果と
して、１０μｍを越える粗大な単量体の油滴が多量に見
られた。そのまま種粒子に吸収させて重合を行ったとこ
ろ、数１０μｍの粗大粒子が多量に発生し、粒度分布は
広い範囲にわたるものとなった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重合開始剤を溶解したエチレン系単量体
を重量で０．８倍ないし３倍量の水性媒体中に加え、臨
界ミセル濃度の１〜６倍の界面活性剤の存在下に、上記
単量体を水性媒体中で微細に分散させて乳化液を作り、
次いでこの乳化液と大きさの揃った重合体種粒子とを混
合して撹拌し、重合体粒子に単量体を吸収させて成長し
た粒子とし、単量体を重合体粒子内で重合させて重合体
粒子とすることを特徴とする、所望の大きさに揃った重
合体粒子の製造方法。
【請求項２】重合開始剤を溶解したエチレン系単量体
を重量で０．８倍ないし３倍量の水性媒体中に加え、界
面活性剤の存在下に、上記単量体を水性媒体中で微細に
分散させて乳化液を作り、別に大きさの揃った重合体種
粒子の水性分散物を作り、この分散物を上記乳化液に加
え、水性媒体全体中の界面活性剤の濃度を臨界ミセル濃
度の１〜６倍に調整し、水性媒体を撹拌して重合体粒子
に単量体を吸収させ、上記単量体に溶解する重合開始剤
の存在下に、単量体を重合体粒子内で重合させて重合体
粒子を成長させることを特徴とする、所望の大きさに揃
った重合体粒子の製造方法。
【請求項３】大きさの揃った重合体種粒子として、ソ
ープフリーの乳化重合法又は分散重合法によって得られ
たものを用いることを特徴とする、請求項１又は２に記
載する方法。
【請求項４】大きさの揃った重合体種粒子が、粒径
０．１〜２０μｍの範囲内で狭い領域に局限された分布
を示すものであることを特徴とする、請求項１ないし３
の何れか１つの項に記載する方法。