JPH04211401A - 水中に分散されたモノマーの重合方法 - Google Patents
水中に分散されたモノマーの重合方法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、狭くかつ小さい粒径分
布を有する粒状ポリマーを提供する新規な懸濁重合の方
法に関するものである。この方法は無カーボン紙や米国
特許第4,399,209号および第4,772,54
1号に記載された画像形成用サイリトグラフシステムに
利用する微細なカラー現像剤粒子、さらに電子写真用の
トーナーおよび成形用パウダー等を製造するうえで有用
である。
布を有する粒状ポリマーを提供する新規な懸濁重合の方
法に関するものである。この方法は無カーボン紙や米国
特許第4,399,209号および第4,772,54
1号に記載された画像形成用サイリトグラフシステムに
利用する微細なカラー現像剤粒子、さらに電子写真用の
トーナーおよび成形用パウダー等を製造するうえで有用
である。
【0002】
【従来の技術】アクリル酸化合物や他の不飽和モノマー
を懸濁重合する方法は、その技術分野ではよく知られて
いる。このような懸濁重合に老いては、通常、水性連続
相に液状モノマーが添加され、撹拌されてモノマー粒子
の分散相が形成される。得られた懸濁液は分散剤により
安定化される。分散剤の例としては、ゼラチン、澱粉、
メチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリ
ル酸またはポリメタクリル酸の塩、特定の無機コロイド
物質(例えば、ケイ酸マグネシウム水和物、リン酸トリ
カルシウム水和物)、ノニオン界面活性剤、アニオン界
面活性剤等が挙げられる。
を懸濁重合する方法は、その技術分野ではよく知られて
いる。このような懸濁重合に老いては、通常、水性連続
相に液状モノマーが添加され、撹拌されてモノマー粒子
の分散相が形成される。得られた懸濁液は分散剤により
安定化される。分散剤の例としては、ゼラチン、澱粉、
メチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリ
ル酸またはポリメタクリル酸の塩、特定の無機コロイド
物質(例えば、ケイ酸マグネシウム水和物、リン酸トリ
カルシウム水和物)、ノニオン界面活性剤、アニオン界
面活性剤等が挙げられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】1〜20ミクロンの範
囲の粒径を有する粒子を製造することは、一般に、困難
でしかも費用のかかるものと考えられている。重合性物
質はその重合過程において粘着質を呈する相を経由する
が、この粘着質の相を経由する間に重合性物質の粒子が
互いに癒着して集合体を形成し、得られる重合体の粒径
および分子量における不均一を招く傾向がある。これら
粒子の癒着および凝集を防止するために、通常の重合方
法では、少量の懸濁安定剤または分散剤が使用される。 そして、小粒径かつ狭い粒径分布を得られない主な原因
は、適切な懸濁安定剤または分散剤の不足にあると考え
られている。
囲の粒径を有する粒子を製造することは、一般に、困難
でしかも費用のかかるものと考えられている。重合性物
質はその重合過程において粘着質を呈する相を経由する
が、この粘着質の相を経由する間に重合性物質の粒子が
互いに癒着して集合体を形成し、得られる重合体の粒径
および分子量における不均一を招く傾向がある。これら
粒子の癒着および凝集を防止するために、通常の重合方
法では、少量の懸濁安定剤または分散剤が使用される。 そして、小粒径かつ狭い粒径分布を得られない主な原因
は、適切な懸濁安定剤または分散剤の不足にあると考え
られている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、モノマ
ーに多価イソシアネートを添加し、このモノマーを水溶
性アニオン性ポリマーの水溶液に分散することにより、
粒径が小さく(例えば1ミクロン程度)かつ粒径分布が
狭いポリマー粒子を得ることができる。この方法により
、モノマー分散粒子の周囲にポリ尿素の薄膜が形成され
、この薄膜により分散粒子の合集が防止され粒径の小さ
い粒子がえられるものと考えられる。これと類似の技術
がマイクロカプセルの形成に利用されているが、この技
術に関する本願出願人の持つ最良の知識は懸濁重合の分
野(例えば、米国特許第4,353,809号参照)に
おいては知られていない。本発明の懸濁重合の方法によ
れば、一種類のモノマーまたは複数種のモノマーと、フ
リーラジカル重合開始材と、多価イソシアネートまたは
その付加化合物との混合物(混合液)を準備し、次いで
、この混合物を界面活性剤、例えばアニオン性ポリマー
の水溶液に分散して前記モノマーを重合させるものであ
る。本発明の方法は無カーボン紙用の微粒子状減少剤、
トーナー、成形用パウダー等を製造するのに有用である
。
ーに多価イソシアネートを添加し、このモノマーを水溶
性アニオン性ポリマーの水溶液に分散することにより、
粒径が小さく(例えば1ミクロン程度)かつ粒径分布が
狭いポリマー粒子を得ることができる。この方法により
、モノマー分散粒子の周囲にポリ尿素の薄膜が形成され
、この薄膜により分散粒子の合集が防止され粒径の小さ
い粒子がえられるものと考えられる。これと類似の技術
がマイクロカプセルの形成に利用されているが、この技
術に関する本願出願人の持つ最良の知識は懸濁重合の分
野(例えば、米国特許第4,353,809号参照)に
おいては知られていない。本発明の懸濁重合の方法によ
れば、一種類のモノマーまたは複数種のモノマーと、フ
リーラジカル重合開始材と、多価イソシアネートまたは
その付加化合物との混合物(混合液)を準備し、次いで
、この混合物を界面活性剤、例えばアニオン性ポリマー
の水溶液に分散して前記モノマーを重合させるものであ
る。本発明の方法は無カーボン紙用の微粒子状減少剤、
トーナー、成形用パウダー等を製造するのに有用である
。
【0005】
【作 用】前述したように、本発明によれば、モノマ
ー分散粒子の周囲にポリ尿素の薄膜が形成され、この薄
膜により分散粒子の凝集が防止される。
ー分散粒子の周囲にポリ尿素の薄膜が形成され、この薄
膜により分散粒子の凝集が防止される。
【0006】
【実施例】本発明はエチレン性不飽和結合を有するモノ
マー等のような重合性モノマー懸濁重合に有用である。 エチレン性不飽和結合を有するモノマーとは、例えばア
クリル酸、アクリル酸化合物(例えばアクリル酸メチル
、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イ
ソミアル等)、メタクリル酸化合物(例えばメタクリル
酸メチル等)、ビニルベンゼン(例えばスチレンベンゼ
ン、ジビニルベンゼン等)、マレイン酸アクリロニトリ
ル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、無水マ
レイン酸、フマル酸ジメチル、上記モノマーの混合物、
塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビ
ニリデン、酢酸ビニル、ブタジエン、メタクリル酸亜鉛
、アクリル酸亜鉛、アクリル酸マグネシウム、メタクリ
ル酸マグネシウム等である。本発明の場合、通常使用さ
れるモノマー含有混合物としては、特定の最終用途に必
要な性質を持つポリマー粒子を提供するものが使用され
る。例えば、後述の実験例1に示されるモノマー含有混
合物は電子写真用のトーナーを製造するのに適している
。
マー等のような重合性モノマー懸濁重合に有用である。 エチレン性不飽和結合を有するモノマーとは、例えばア
クリル酸、アクリル酸化合物(例えばアクリル酸メチル
、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イ
ソミアル等)、メタクリル酸化合物(例えばメタクリル
酸メチル等)、ビニルベンゼン(例えばスチレンベンゼ
ン、ジビニルベンゼン等)、マレイン酸アクリロニトリ
ル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、無水マ
レイン酸、フマル酸ジメチル、上記モノマーの混合物、
塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビ
ニリデン、酢酸ビニル、ブタジエン、メタクリル酸亜鉛
、アクリル酸亜鉛、アクリル酸マグネシウム、メタクリ
ル酸マグネシウム等である。本発明の場合、通常使用さ
れるモノマー含有混合物としては、特定の最終用途に必
要な性質を持つポリマー粒子を提供するものが使用され
る。例えば、後述の実験例1に示されるモノマー含有混
合物は電子写真用のトーナーを製造するのに適している
。
【0007】ポリマー粒子に色素を添加する場合は、加
える色素を全処理する必要がある場合がある。例えば、
TiO2のような色素はモノマー中で分解してその不透
明性を失うことがある。また、カーボンブラックのよう
な色素は重合を妨害する。前処理を施した市販の色素は
本発明を実施するのに便利である。前処理を施すること
により、色素表面が疎水性を呈しポリマー水溶液に分散
可能となる。他の方法としては、多価イソシアネートを
用いて色素を前処理し(例えば、色素と多価イソシアネ
ートとを単に混ぜ合わせ)、次いでこれを前もってモノ
マー中に分散させてもよい。さらに、電荷制御剤、例え
ばシーアイアシッドレッド277(C.I. Acid
Red277)およびシーアイアシッドブラック63
(C.I. Acid Black 63);潤滑剤ま
たは流動性調節剤、例えばステアリン酸;および(場合
により)磁鉄鉱、例えばマピコブラック(Mapico
Black)、ファイザー色素社(Pfizer P
igment Co.)製のMO−4232等をモノマ
ー含有混合物に添加してもよい。重合後、得られた分散
系は噴霧加熱装置に導入されてその水分が除去され、し
かして、粒径5〜15ミクロン程度の乾燥したトーナー
粒子が得られる。これら粒子の粒径は反応条件および使
用された分散剤に左右される。
える色素を全処理する必要がある場合がある。例えば、
TiO2のような色素はモノマー中で分解してその不透
明性を失うことがある。また、カーボンブラックのよう
な色素は重合を妨害する。前処理を施した市販の色素は
本発明を実施するのに便利である。前処理を施すること
により、色素表面が疎水性を呈しポリマー水溶液に分散
可能となる。他の方法としては、多価イソシアネートを
用いて色素を前処理し(例えば、色素と多価イソシアネ
ートとを単に混ぜ合わせ)、次いでこれを前もってモノ
マー中に分散させてもよい。さらに、電荷制御剤、例え
ばシーアイアシッドレッド277(C.I. Acid
Red277)およびシーアイアシッドブラック63
(C.I. Acid Black 63);潤滑剤ま
たは流動性調節剤、例えばステアリン酸;および(場合
により)磁鉄鉱、例えばマピコブラック(Mapico
Black)、ファイザー色素社(Pfizer P
igment Co.)製のMO−4232等をモノマ
ー含有混合物に添加してもよい。重合後、得られた分散
系は噴霧加熱装置に導入されてその水分が除去され、し
かして、粒径5〜15ミクロン程度の乾燥したトーナー
粒子が得られる。これら粒子の粒径は反応条件および使
用された分散剤に左右される。
【0008】本発明の方法により得られるポリマー粒子
は、米国特許第4,772,541号に記載されたサイ
リトグラフ写真剤に使用する現像剤としても有用である
。このような現像剤を本発明の方法により製造する場合
は、約100℃〜130℃の融点および約60℃〜80
℃の最低フィルム形成温度を有する熱熔融性粒子を形成
するのが望ましい。このような粒子を形成できるモノマ
ー含有混合物の一例は、後述する実験例2に示されてい
る。本発明の方法によれば粒径1ミクロン程度の粒子を
製造することも、また、従来の方法で製造される粒子と
同程度の大きさの粒子を製造することもできる。現像剤
を製造する場合、粒子の直径は0.5〜10ミクロンの
範囲にあるのが好ましい。さらに好ましい粒径範囲は2
〜5ミクロンである。乾質トーナーを製造する場合は、
粒径が3〜15ミクロンの範囲、さらに狭く限定すれば
5〜12ミクロンの範囲にあるのが好ましい。粒径12
ミクロン以下の粒子を製造できる点が本発明の重要な効
果の一つである。
は、米国特許第4,772,541号に記載されたサイ
リトグラフ写真剤に使用する現像剤としても有用である
。このような現像剤を本発明の方法により製造する場合
は、約100℃〜130℃の融点および約60℃〜80
℃の最低フィルム形成温度を有する熱熔融性粒子を形成
するのが望ましい。このような粒子を形成できるモノマ
ー含有混合物の一例は、後述する実験例2に示されてい
る。本発明の方法によれば粒径1ミクロン程度の粒子を
製造することも、また、従来の方法で製造される粒子と
同程度の大きさの粒子を製造することもできる。現像剤
を製造する場合、粒子の直径は0.5〜10ミクロンの
範囲にあるのが好ましい。さらに好ましい粒径範囲は2
〜5ミクロンである。乾質トーナーを製造する場合は、
粒径が3〜15ミクロンの範囲、さらに狭く限定すれば
5〜12ミクロンの範囲にあるのが好ましい。粒径12
ミクロン以下の粒子を製造できる点が本発明の重要な効
果の一つである。
【0009】本発明によれば、懸濁重合に先立って多価
イソシアネートがモノマーに添加、好ましくは溶解され
る。多価イソシアネートは、通常、100重量部のモノ
マーに対して約0.005〜10重量部、さらに好まし
くは1〜7重量部の割合で使用される。本発明に有用な
多価イソシアネートは脂肪族および芳香族ジイソシアネ
ート、トリイソシアネートおよびテトライソシアネート
である。これらの多価イソシアネートの代表的な例は、
m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイ
ソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2
,4−トリレンジイソシアネート(TDI)、ナフタレ
ン−1,4ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,
4’−ジイソシアネート、3,3’− ジメトキシ−4
,4’−ビフェニルジイソシアネートシアネート、3,
3’−ジメチルフェニルメタン−4,4’−ジイソシア
ネート、キシリレン−1,4−ジイソシアネート、キシ
リレン−1,3−ジイソシアネート、4,4’−ジフェ
ニルプロパンジイソシアネート、トリメチレンジイソシ
アネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)
、HDIのビウレット反応生成物、プロピレン−1,2
−ジイソシアネート、エチリジンジイソシアネート、シ
クロヘキシレン−1,2−ジイソシアネート、シクロヘ
キシレン−1,4−ジイソシアネート、p−フェニレン
ジイソチオネート、キシリレン1,4−ジイソチオシア
ネート、エチリジンイソチオシアネート、その他;トリ
イソシアネート、例えば4,4’4’’,トリフェニル
メタントリイソシアネート、トルエン−2,4,6−ト
リイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルトリイソ
シアネート、その他;テトライソシアネート、例えば4
,4’−ジメチルジフェニルメタン−2,2’,5,5
’−テトライソシアネート等である。
イソシアネートがモノマーに添加、好ましくは溶解され
る。多価イソシアネートは、通常、100重量部のモノ
マーに対して約0.005〜10重量部、さらに好まし
くは1〜7重量部の割合で使用される。本発明に有用な
多価イソシアネートは脂肪族および芳香族ジイソシアネ
ート、トリイソシアネートおよびテトライソシアネート
である。これらの多価イソシアネートの代表的な例は、
m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイ
ソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2
,4−トリレンジイソシアネート(TDI)、ナフタレ
ン−1,4ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,
4’−ジイソシアネート、3,3’− ジメトキシ−4
,4’−ビフェニルジイソシアネートシアネート、3,
3’−ジメチルフェニルメタン−4,4’−ジイソシア
ネート、キシリレン−1,4−ジイソシアネート、キシ
リレン−1,3−ジイソシアネート、4,4’−ジフェ
ニルプロパンジイソシアネート、トリメチレンジイソシ
アネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)
、HDIのビウレット反応生成物、プロピレン−1,2
−ジイソシアネート、エチリジンジイソシアネート、シ
クロヘキシレン−1,2−ジイソシアネート、シクロヘ
キシレン−1,4−ジイソシアネート、p−フェニレン
ジイソチオネート、キシリレン1,4−ジイソチオシア
ネート、エチリジンイソチオシアネート、その他;トリ
イソシアネート、例えば4,4’4’’,トリフェニル
メタントリイソシアネート、トルエン−2,4,6−ト
リイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルトリイソ
シアネート、その他;テトライソシアネート、例えば4
,4’−ジメチルジフェニルメタン−2,2’,5,5
’−テトライソシアネート等である。
【0010】上記多価イソシアネートは、好ましくは、
アニオン性または酸性原子団を有する付加化合物である
。アニオン性原子団の例としてはOSO3− OPO3
−2 、COO− 、SO2O− 、S2O3−、PO
O− 、PO3−2 等が挙げられる。このような原子
団を有する多価イソシアネートは、通常、ヒドロキシル
基、アミノ基、カルボキシル基等の側鎖酸基およびアニ
オン性原子団を有する化合物を多価イソシアネートまた
は多価イソチオシアネートと反応させることにより生成
される。側鎖酸基およびアニオン性原子団を有する化合
物の一例は4−スルホフタル酸ナトリウム塩である。こ
の化合物は多価イソシアネート、例えばヘキサメレンジ
イソシアネートあるいは他の多価イソシアネートと反応
して複数の反応性イソシアネート基と一個のスルホナト
基とを有する化合物を生成する。側鎖酸基およびアニオ
ン性原子団を有する他の有用な化合物は、不安定な水素
原子を有するスルホン化多価化合物、例えば、スルホン
化ジカルボン酸、スルホン化多価アルコール等である。 スルホン化多価イソシアネートの一種は、モベイ社(M
obay Corp)から商標名デスモデュア(Des
modur)DAで販売されている。
アニオン性または酸性原子団を有する付加化合物である
。アニオン性原子団の例としてはOSO3− OPO3
−2 、COO− 、SO2O− 、S2O3−、PO
O− 、PO3−2 等が挙げられる。このような原子
団を有する多価イソシアネートは、通常、ヒドロキシル
基、アミノ基、カルボキシル基等の側鎖酸基およびアニ
オン性原子団を有する化合物を多価イソシアネートまた
は多価イソチオシアネートと反応させることにより生成
される。側鎖酸基およびアニオン性原子団を有する化合
物の一例は4−スルホフタル酸ナトリウム塩である。こ
の化合物は多価イソシアネート、例えばヘキサメレンジ
イソシアネートあるいは他の多価イソシアネートと反応
して複数の反応性イソシアネート基と一個のスルホナト
基とを有する化合物を生成する。側鎖酸基およびアニオ
ン性原子団を有する他の有用な化合物は、不安定な水素
原子を有するスルホン化多価化合物、例えば、スルホン
化ジカルボン酸、スルホン化多価アルコール等である。 スルホン化多価イソシアネートの一種は、モベイ社(M
obay Corp)から商標名デスモデュア(Des
modur)DAで販売されている。
【0011】本発明に利用できるフリーラジカル重合開
始剤は油溶性であり、かつ、実質的に水に不溶性である
必要がある。重合開始剤が実質的に水溶性の場合はラテ
ックス生成される。重合開始剤の例としては、過酸化ベ
ンゾイル、過酸化ラウロイル、アゾ化合物、例えばアゾ
ジイソブチロニトリルが挙げられる。重合開始剤の濃度
は、100重量部のモノマーに対し、約0.05〜1重
量部、好ましくは約0.1〜0.3重量部程度である。 水性連続相中での重合または乳化重合メカニズムに起因
する極微細の粒子の生成を防止するために、重合防止剤
、例えばチオ尿素、亜硝酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリ
ウム、チオシアン酸ナトリウム、ヒドロキノン、水溶性
ニトロキシド、例えばテトラメチル− 1−ピペリジニ
ルオキシ(TEMPO)ラジカルおよび3−カルボキシ
−2,2,5,5−テトラメチル−1−1−ピペリジニ
オキシ(PROXY)ラジカルまたはそれらの誘導体の
使用が必要となることもある。これらの防止剤は、通常
、100重量部の水に対して0.05重量部以下の量で
使用される。分子量を調整するためにモノマーに連鎖移
動剤が添加される場合もある。連鎖移動剤自体および分
子量調整のために連鎖移動剤を使用することはこの技術
分野では公知である。本願の実験例で使用される好まし
い連鎖移動剤は、n−ドデシルメルカプタンである。
始剤は油溶性であり、かつ、実質的に水に不溶性である
必要がある。重合開始剤が実質的に水溶性の場合はラテ
ックス生成される。重合開始剤の例としては、過酸化ベ
ンゾイル、過酸化ラウロイル、アゾ化合物、例えばアゾ
ジイソブチロニトリルが挙げられる。重合開始剤の濃度
は、100重量部のモノマーに対し、約0.05〜1重
量部、好ましくは約0.1〜0.3重量部程度である。 水性連続相中での重合または乳化重合メカニズムに起因
する極微細の粒子の生成を防止するために、重合防止剤
、例えばチオ尿素、亜硝酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリ
ウム、チオシアン酸ナトリウム、ヒドロキノン、水溶性
ニトロキシド、例えばテトラメチル− 1−ピペリジニ
ルオキシ(TEMPO)ラジカルおよび3−カルボキシ
−2,2,5,5−テトラメチル−1−1−ピペリジニ
オキシ(PROXY)ラジカルまたはそれらの誘導体の
使用が必要となることもある。これらの防止剤は、通常
、100重量部の水に対して0.05重量部以下の量で
使用される。分子量を調整するためにモノマーに連鎖移
動剤が添加される場合もある。連鎖移動剤自体および分
子量調整のために連鎖移動剤を使用することはこの技術
分野では公知である。本願の実験例で使用される好まし
い連鎖移動剤は、n−ドデシルメルカプタンである。
【0012】従来の懸濁重合で使用されていた界面活性
剤を本発明に使用することができる。好ましい界面活性
剤は、−COO−基、−SO3−基等を含むアニオン性
ポリマーである。天然のアニオン性ポリマーの例として
は、アラビアゴム、ペクチン、およびアルギン酸が挙げ
られる。半合成アニオン性ポリマーの例としては、カル
ボキシメチルセルロース、フタル酸ゼラチン、硫酸スタ
ーチ、硫酸セルロース、リグニンスルホン酸が挙げられ
る。本発明に使用される合成アニオン性ポリマーの例と
しては、無水マレイン酸共重合体、例えば無水マレイン
酸イソブチレン共重合体(加水分解された共重合体も含
む)、アクリル酸単独重合体および共重合体(メタクリ
ル酸単独重合体および共重合体も含む)、ビニルベンゼ
ンスルホン酸単独重合体および共重合体、カルボキシ変
性ポリビニルアルコール等が挙げられる。ノニオン性水
性ポリマー、例えばポリビニルピロリドンおよびその共
重合体、ポリビニルアルコールおよびその共重合体、ポ
リアクリルアミドおよびその共重合体、ヒドロキシエチ
ルセルロースおよびその誘導体(例えば疎水性ヒドロキ
シエチルセルロース)、酸化エチレンおよび酸化プロピ
レンのブロック共重合体等も本発明に有用である。
剤を本発明に使用することができる。好ましい界面活性
剤は、−COO−基、−SO3−基等を含むアニオン性
ポリマーである。天然のアニオン性ポリマーの例として
は、アラビアゴム、ペクチン、およびアルギン酸が挙げ
られる。半合成アニオン性ポリマーの例としては、カル
ボキシメチルセルロース、フタル酸ゼラチン、硫酸スタ
ーチ、硫酸セルロース、リグニンスルホン酸が挙げられ
る。本発明に使用される合成アニオン性ポリマーの例と
しては、無水マレイン酸共重合体、例えば無水マレイン
酸イソブチレン共重合体(加水分解された共重合体も含
む)、アクリル酸単独重合体および共重合体(メタクリ
ル酸単独重合体および共重合体も含む)、ビニルベンゼ
ンスルホン酸単独重合体および共重合体、カルボキシ変
性ポリビニルアルコール等が挙げられる。ノニオン性水
性ポリマー、例えばポリビニルピロリドンおよびその共
重合体、ポリビニルアルコールおよびその共重合体、ポ
リアクリルアミドおよびその共重合体、ヒドロキシエチ
ルセルロースおよびその誘導体(例えば疎水性ヒドロキ
シエチルセルロース)、酸化エチレンおよび酸化プロピ
レンのブロック共重合体等も本発明に有用である。
【0013】本発明の好ましい実施例では、モノマー含
有混合物はペクチンとポリスチレンスルホン酸の溶液に
分散される。本発明に有用なポリスチレンスルホン酸の
典型例は、ナショナルスターチ社(National
Starch Co.)のバーサ(Versa)TL5
00、およびバーサTL502Bである。有用なポリス
チレンスルホン酸は通常、85%、好ましくは95%を
越えるスルホン化度を有する点に特徴がある。このよう
なポリスチレンスルホン酸の分子量は好ましくは100
,000以上、さらに好ましくは約500,000であ
る。しかしながら、100,000以下の分子量のもの
であっても使用可能ある。上記のようなアニオン性ポリ
マーは通常、約0.1〜20重量%、好ましくは1〜6
重量%の割合で水性連続相に添加される。本発明の好ま
しい実施例ではペクチンが約0〜5重量%の割合で、ま
た、ポリスチレンスルホン酸が約1〜6重量%の割合で
水性連続相に添加される。モノマー含有混合物は所望の
粒径が得られるような条件の下に水性連続相に分散され
る。本発明の方法によれば500ミクロン以下の直径の
粒子も得られるが、特に1〜20ミクロン、さらには2
〜10ミクロンという狭い粒径分布を提供する点が本発
明の格別に有利な点である。モノマー含有混合物は、通
常、100重量部の水性連続相中に約0〜60重量%の
割合で分散される。重合反応は高発熱反応であるので、
揮発性のモノマーが使用される場合は、重合反応は加圧
条件下、例えば3気圧の圧力の下に行われる。また、重
合反応は、懸濁役を0〜100℃に加熱することにより
開始される。
有混合物はペクチンとポリスチレンスルホン酸の溶液に
分散される。本発明に有用なポリスチレンスルホン酸の
典型例は、ナショナルスターチ社(National
Starch Co.)のバーサ(Versa)TL5
00、およびバーサTL502Bである。有用なポリス
チレンスルホン酸は通常、85%、好ましくは95%を
越えるスルホン化度を有する点に特徴がある。このよう
なポリスチレンスルホン酸の分子量は好ましくは100
,000以上、さらに好ましくは約500,000であ
る。しかしながら、100,000以下の分子量のもの
であっても使用可能ある。上記のようなアニオン性ポリ
マーは通常、約0.1〜20重量%、好ましくは1〜6
重量%の割合で水性連続相に添加される。本発明の好ま
しい実施例ではペクチンが約0〜5重量%の割合で、ま
た、ポリスチレンスルホン酸が約1〜6重量%の割合で
水性連続相に添加される。モノマー含有混合物は所望の
粒径が得られるような条件の下に水性連続相に分散され
る。本発明の方法によれば500ミクロン以下の直径の
粒子も得られるが、特に1〜20ミクロン、さらには2
〜10ミクロンという狭い粒径分布を提供する点が本発
明の格別に有利な点である。モノマー含有混合物は、通
常、100重量部の水性連続相中に約0〜60重量%の
割合で分散される。重合反応は高発熱反応であるので、
揮発性のモノマーが使用される場合は、重合反応は加圧
条件下、例えば3気圧の圧力の下に行われる。また、重
合反応は、懸濁役を0〜100℃に加熱することにより
開始される。
【0014】本発明の方法は、無カーボン紙用のカラー
現像剤および米国特許第4,399,209号に開示さ
れるようなサイリトグラフ画像形成システム用のカラー
現像剤の製造に特に有用である。カラー現像剤を製造す
る場合、モノマーには現像物質、例えばサリチル酸の金
属塩およびその誘導体が添加される。好ましい現像物質
は、油溶性であり水に対する低い溶解度を示すものであ
る。このような現像物質はこの技術分野では公知である
が、その例としては、3,5−ジ−t−ブチルサリチル
酸亜鉛、3,5− ジ−t− メチルベンジルサリチル
酸亜鉛、2−ヒドロキシナフトエ酸亜鉛、そのほか、例
えばチバガイギー(Ciba Geigy)製の現像用
共反応物(Develoer Coreactant)
C−540が挙げられる。このような現像物質は、所望
の画像濃度が得られるように、100重量部のモノマー
に対し約30〜100重量部の割合でモノマーに添加さ
れる(実験例3および実験例5参照)。
現像剤および米国特許第4,399,209号に開示さ
れるようなサイリトグラフ画像形成システム用のカラー
現像剤の製造に特に有用である。カラー現像剤を製造す
る場合、モノマーには現像物質、例えばサリチル酸の金
属塩およびその誘導体が添加される。好ましい現像物質
は、油溶性であり水に対する低い溶解度を示すものであ
る。このような現像物質はこの技術分野では公知である
が、その例としては、3,5−ジ−t−ブチルサリチル
酸亜鉛、3,5− ジ−t− メチルベンジルサリチル
酸亜鉛、2−ヒドロキシナフトエ酸亜鉛、そのほか、例
えばチバガイギー(Ciba Geigy)製の現像用
共反応物(Develoer Coreactant)
C−540が挙げられる。このような現像物質は、所望
の画像濃度が得られるように、100重量部のモノマー
に対し約30〜100重量部の割合でモノマーに添加さ
れる(実験例3および実験例5参照)。
【0015】本発明の他の実施例においては、発泡剤ま
たは他の揮発性物質をモノマーに添加することにより細
孔質粒子が形成される。利用される揮発性物質は、例え
ば揮発性でかつ非反応性の溶媒である。このような溶媒
は形成された粒子を加熱することにより粒子から除去す
ることができる。つまり、溶媒を除去する際に粒子に細
孔が形成される。このような細孔質の粒子は現像剤とし
て有利である。なぜなら、細孔粒子の表面積が増大し、
これにより画像濃度が高められるからである。細孔質の
粒子は、紙類の表面コーティング用の可塑性合成色素を
製造する場合にも好ましい。
たは他の揮発性物質をモノマーに添加することにより細
孔質粒子が形成される。利用される揮発性物質は、例え
ば揮発性でかつ非反応性の溶媒である。このような溶媒
は形成された粒子を加熱することにより粒子から除去す
ることができる。つまり、溶媒を除去する際に粒子に細
孔が形成される。このような細孔質の粒子は現像剤とし
て有利である。なぜなら、細孔粒子の表面積が増大し、
これにより画像濃度が高められるからである。細孔質の
粒子は、紙類の表面コーティング用の可塑性合成色素を
製造する場合にも好ましい。
【0016】実験例1次の成分を有するモノマー含有混
合物を用意し、75gの水、1.3gのバーサ502A
、0.7gのペクチン、および0.2gのアエロソルオ
ーティー(Aerosol OT)を含む水性連続相に
分散した。ただし、水性連続相の水素イオン指数は5.
5〜6.5に調整されたものであった。 ・スチレン
:21.70g・メタクリル酸ブチル
:13.30g・メタクリル酸
: 0.35g・n− ドデシルメル
カプタン : 0.10g・デスモデュアDA
: 1.05g・過酸化ベ
ンゾイル : 0.10g・
染料または色素 : 3
.50gただし、上記染料または色素とは、例えばシー
アイソルベントレッド127(C.I. Soluve
nt Red 127)、マラカイトグリーン、シーア
イアシッドレッド94(C.I. Acid Red
94)、シーアイアシッドブルー1(C.I. Aci
d Blue 1)、シーアイアシッドイエロー19(
C.I. Acid Yellow 19)、シーアイ
アシッドバイオレット49(C.I. Acid Vi
ot 49)、カーボンブラック、シリカおよびTiO
2 、その他等である。
合物を用意し、75gの水、1.3gのバーサ502A
、0.7gのペクチン、および0.2gのアエロソルオ
ーティー(Aerosol OT)を含む水性連続相に
分散した。ただし、水性連続相の水素イオン指数は5.
5〜6.5に調整されたものであった。 ・スチレン
:21.70g・メタクリル酸ブチル
:13.30g・メタクリル酸
: 0.35g・n− ドデシルメル
カプタン : 0.10g・デスモデュアDA
: 1.05g・過酸化ベ
ンゾイル : 0.10g・
染料または色素 : 3
.50gただし、上記染料または色素とは、例えばシー
アイソルベントレッド127(C.I. Soluve
nt Red 127)、マラカイトグリーン、シーア
イアシッドレッド94(C.I. Acid Red
94)、シーアイアシッドブルー1(C.I. Aci
d Blue 1)、シーアイアシッドイエロー19(
C.I. Acid Yellow 19)、シーアイ
アシッドバイオレット49(C.I. Acid Vi
ot 49)、カーボンブラック、シリカおよびTiO
2 、その他等である。
【0017】上記モノマー含有混合物は高撹拌速度で前
記水性連続相に乳化された。酸素は除去され、反応器は
窒素で満たされた。重合反応は大気圧、70℃〜90℃
において3〜4時間の間、還流無しで行われた。重合反
応により発生する熱は外部冷却装置により制御された。 粒子のサイズおよび粒径分布は撹拌条件および、使用さ
れた安定剤の種類および濃度に左右される。このように
して得られた分散系は35%の固定分、および2〜15
ミクロンの粒径を有していた。次いで、分散系を噴霧加
熱装置に導入してその水分を除去し、電子写真材料また
は他のグラフィックアート、例えばカラー校正刷等に使
用できる乾質のトーナー粒子を得た。
記水性連続相に乳化された。酸素は除去され、反応器は
窒素で満たされた。重合反応は大気圧、70℃〜90℃
において3〜4時間の間、還流無しで行われた。重合反
応により発生する熱は外部冷却装置により制御された。 粒子のサイズおよび粒径分布は撹拌条件および、使用さ
れた安定剤の種類および濃度に左右される。このように
して得られた分散系は35%の固定分、および2〜15
ミクロンの粒径を有していた。次いで、分散系を噴霧加
熱装置に導入してその水分を除去し、電子写真材料また
は他のグラフィックアート、例えばカラー校正刷等に使
用できる乾質のトーナー粒子を得た。
【0018】 実験例2
下記のモノマー含有混合物が用意され実験例1と同様の
処理がなされた。 ・スチレン
:14.12g・アクリロニトリル
: 6.91g・メタクリル酸メチル
: 7.96g・アクリル酸ブチル
: 4.37g・ジビニルベン
ゼン : 0.084g・メ
タクリル酸 : 0
.35g・n− ドデシルメルカプタン :
0.10g・デスモデュアN−100 :
1.05g・過酸化ベンゾイル
: 0.10g重合後、得られた分散系をサリ
チル酸亜鉛の分散系および適当な結合剤と下記に示すよ
うな割合で混合して現像剤を得た。 現像剤を得るには、実験例2で得た分散系を、ノボ
ラック乳濁液、例えばシェネクタディ化学社(Shen
ectady Chemical Co.)のHRJ−
4542と混合してもよい。 上記現像剤を紙製のシート上に塗布して現像シートを得
た。
処理がなされた。 ・スチレン
:14.12g・アクリロニトリル
: 6.91g・メタクリル酸メチル
: 7.96g・アクリル酸ブチル
: 4.37g・ジビニルベン
ゼン : 0.084g・メ
タクリル酸 : 0
.35g・n− ドデシルメルカプタン :
0.10g・デスモデュアN−100 :
1.05g・過酸化ベンゾイル
: 0.10g重合後、得られた分散系をサリ
チル酸亜鉛の分散系および適当な結合剤と下記に示すよ
うな割合で混合して現像剤を得た。 現像剤を得るには、実験例2で得た分散系を、ノボ
ラック乳濁液、例えばシェネクタディ化学社(Shen
ectady Chemical Co.)のHRJ−
4542と混合してもよい。 上記現像剤を紙製のシート上に塗布して現像シートを得
た。
【0019】実験例3
実験例1のモノマー含有混合物を75gの水、1.1g
の共重合体(すなわち、スチレンスルホン酸ナトリウム
とメタクリル酸メトキシ(ポリエチレンオキシド)の共
重合体)、および0.65gのバーサ502Aを含む水
溶液に分散した。ただし、水溶液の水素イオン指数は5
.5〜6.5に調整されていた。
の共重合体(すなわち、スチレンスルホン酸ナトリウム
とメタクリル酸メトキシ(ポリエチレンオキシド)の共
重合体)、および0.65gのバーサ502Aを含む水
溶液に分散した。ただし、水溶液の水素イオン指数は5
.5〜6.5に調整されていた。
【0020】実験例4
実験例2のモノマー含有混合物が使用されたこと以外は
実験例3を繰り返した。
実験例3を繰り返した。
【0021】実験例5
下記のモノマー含有混合物を使用して実験例1を繰り返
した。 実験例5で得られた分散系を適当な結合剤、例えば
ポリビニルアルコールと混合し、紙製シートまたは透明
基体(例えPET)上に塗布して現像したシートを得た
。
した。 実験例5で得られた分散系を適当な結合剤、例えば
ポリビニルアルコールと混合し、紙製シートまたは透明
基体(例えPET)上に塗布して現像したシートを得た
。
【0022】実験例6
下記のモノマー含有混合物を使用して実験例1を繰り返
した。 得られた粒子のコーディングを高温(170℃〜2
50℃)に加熱して、粒子中のオクタンを気化させ粒子
を発泡させた。これら発泡させた粒子の微小空洞により
色素前駆体の移動および色素前駆体と現像剤との反応が
効率良くなされ、結果的に画像濃度が向上した。
した。 得られた粒子のコーディングを高温(170℃〜2
50℃)に加熱して、粒子中のオクタンを気化させ粒子
を発泡させた。これら発泡させた粒子の微小空洞により
色素前駆体の移動および色素前駆体と現像剤との反応が
効率良くなされ、結果的に画像濃度が向上した。
【0023】実験例7
下記のモノマー含有混合物を使用して実験例6を繰り返
した。 ・メタクリル酸メチル :16.4
5g・アクリル酸ブチル :
6.30g・アクリロニトリル
:12.25g・メタクリル酸
: 0.35g・ジビニルベンゼン
: 0.035g・オクタン
: 1.
75g・デスモデュアDA :
1.05g・トリエタノールアミン
: 0.30g・過酸化ラウロイル
: 0.10g実験例7の発泡性粒子は可
塑性合成色素として、コーティング、特に紙用のコーテ
ィングに利用するのに適している。その他、噴霧装置を
使用して上記発泡性粒子を乾質のパウダー状態としても
よく、この場合、絶縁用および包装用の発泡性成形パウ
ダーとして有用である。
した。 ・メタクリル酸メチル :16.4
5g・アクリル酸ブチル :
6.30g・アクリロニトリル
:12.25g・メタクリル酸
: 0.35g・ジビニルベンゼン
: 0.035g・オクタン
: 1.
75g・デスモデュアDA :
1.05g・トリエタノールアミン
: 0.30g・過酸化ラウロイル
: 0.10g実験例7の発泡性粒子は可
塑性合成色素として、コーティング、特に紙用のコーテ
ィングに利用するのに適している。その他、噴霧装置を
使用して上記発泡性粒子を乾質のパウダー状態としても
よく、この場合、絶縁用および包装用の発泡性成形パウ
ダーとして有用である。
【0024】以上、本発明を特定の実施例に基づいて詳
細に説明したが、本願の特許請求の範囲に記載された発
明の範囲を逸脱しない限り、本発明の実施例に対する多
くの変更が可能であることは自明である。
細に説明したが、本願の特許請求の範囲に記載された発
明の範囲を逸脱しない限り、本発明の実施例に対する多
くの変更が可能であることは自明である。
【0025】
【発明の効果】本発明の方法によれば、モノマー分散粒
子の周囲にポリ尿素の薄膜が形成され、この薄膜により
分散粒子の凝集が防止される。従って、粒径が小さく、
かつ、狭い粒径分布を有するポリマー粒子を得ることが
できる。特に本発明の方法によれば、12ミクロン以下
の粒径のポリマー粒子の製造が可能である。従って、本
発明の方法は、無カーボン紙用カラー現像剤、サイリト
グラフ材料用カラー現像剤、電子写真用トーナーおよび
成形用パウダー等を製造するのに好適である。
子の周囲にポリ尿素の薄膜が形成され、この薄膜により
分散粒子の凝集が防止される。従って、粒径が小さく、
かつ、狭い粒径分布を有するポリマー粒子を得ることが
できる。特に本発明の方法によれば、12ミクロン以下
の粒径のポリマー粒子の製造が可能である。従って、本
発明の方法は、無カーボン紙用カラー現像剤、サイリト
グラフ材料用カラー現像剤、電子写真用トーナーおよび
成形用パウダー等を製造するのに好適である。
Claims (15)
- 【請求項1】 水中に分散されたモノマーの重合方法
であって、エチレン性不飽和結合を有する疎水性液状モ
ノマーと、多価イソシアネートと、油溶性フリーラジカ
ル重合開始剤とを含むモノマー含有混合物を準備し、こ
の混合物を界面活性剤の水溶液に分散させ、次いで前記
モノマーを重合させることを特徴とするモノマーの重合
方法。 - 【請求項2】 前記界面活性剤がアニオン性ポリマー
である請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 前記モノマーがアクリル酸化合物また
はメタクリル酸化合物である請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 前記多価イソシアネートが、脂肪族多
価イソシアネートおよび芳香族多価イソシアネートのう
ちのいずれかである請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 前記アニオン性ポリマーが、ビニルベ
ンゼンスルホン酸の単独重合体または共重合体である請
求項4記載の方法。 - 【請求項6】 前記アニオン性ポリマーが、ペクチン
とスチレンスルホン酸の混合物である請求項2記載の方
法。 - 【請求項7】 前記多価イソシアネートがヘキサメチ
レンジイソシアネートのビウレット反応生成物である請
求項2記載の方法。 - 【請求項8】 前記多価イソシアネートがスルホン価
多価イソシアネートである請求項1記載の方法。 - 【請求項9】 前記モノマー含有混合物の分散工程お
よびモノマーの重合工程は、平均粒径が1〜20ミクロ
ンのポリマー粒子が得られるような撹拌条件の下になさ
れる請求項1記載の方法。 - 【請求項10】 前記モノマー含有混合物がさらに油
溶性現像物質を含む請求項1記載の方法。 - 【請求項11】 前記モノマーは、得られるポリマー
粒子が100℃〜130℃の融点を有するように調整さ
れた複数のモノマーの混合物である請求項10記載の方
法。 - 【請求項12】 製造されるポリマー粒子の粒径が1
5ミクロン未満である請求項1記載の方法。 - 【請求項13】 前記モノマー含有混合物がさらに発
泡剤を含有するとともに、この発泡剤を活性化して細孔
質のポリマー粒子を形成する工程を有する請求項1記載
の方法。 - 【請求項14】 前記発泡剤が揮発性の溶媒である請
求項13記載の方法。 - 【請求項15】 前記モノマー含有混合物が連鎖移動
剤を含む請求項1記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/465,299 US5010114A (en) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | Microsuspension polymerization |
| US465299 | 1990-01-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04211401A true JPH04211401A (ja) | 1992-08-03 |
Family
ID=23847230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3014833A Withdrawn JPH04211401A (ja) | 1990-01-16 | 1991-01-14 | 水中に分散されたモノマーの重合方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5010114A (ja) |
| EP (1) | EP0442598A3 (ja) |
| JP (1) | JPH04211401A (ja) |
| KR (1) | KR910014401A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0673106A (ja) * | 1992-06-16 | 1994-03-15 | Nippon Shokubai Co Ltd | 樹脂粒子、その製造方法および用途 |
| JP2004509989A (ja) * | 2000-09-25 | 2004-04-02 | チバ スペシャルティ ケミカルズ ホールディング インコーポレーテッド | 制御された遊離ラジカル重合を高める組成物および方法 |
| US7368212B2 (en) | 2003-06-25 | 2008-05-06 | Ricoh Company, Ltd. | Toner for developing electrostatic image, developer, image forming apparatus, process for forming image, process cartridge and process for measuring porosity of toner |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19534384B4 (de) * | 1994-09-16 | 2015-08-20 | Ricoh Co., Ltd. | Farb-Trockentoner für die Elektrophotographie und Herstellung desselben |
| KR102014742B1 (ko) * | 2012-06-10 | 2019-08-27 | 롬 앤드 하아스 컴패니 | 혼합염 현탁 중합방법 및 그로부터 제조된 수지 및 촉매 |
| JP6082848B2 (ja) | 2014-05-23 | 2017-02-15 | 松本油脂製薬株式会社 | 熱膨張性微小球、その製造方法および用途 |
| CN112126007B (zh) * | 2020-08-25 | 2022-04-22 | 浙江衢州巨塑化工有限公司 | 一种热膨胀性聚偏氯乙烯微球的制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3008658A1 (de) * | 1979-03-09 | 1980-09-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | Verfahren zur herstellung von mikrokapseln |
| JPS56130762A (en) * | 1980-03-17 | 1981-10-13 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Manufacture of toner for electrostatic charge development |
| US4877767A (en) * | 1987-08-14 | 1989-10-31 | The Mead Corporation | Vinyl developer resins |
-
1990
- 1990-01-16 US US07/465,299 patent/US5010114A/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-01-02 EP EP19910300011 patent/EP0442598A3/en not_active Ceased
- 1991-01-14 JP JP3014833A patent/JPH04211401A/ja not_active Withdrawn
- 1991-01-14 KR KR1019910000414A patent/KR910014401A/ko not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0673106A (ja) * | 1992-06-16 | 1994-03-15 | Nippon Shokubai Co Ltd | 樹脂粒子、その製造方法および用途 |
| JP2004509989A (ja) * | 2000-09-25 | 2004-04-02 | チバ スペシャルティ ケミカルズ ホールディング インコーポレーテッド | 制御された遊離ラジカル重合を高める組成物および方法 |
| US7368212B2 (en) | 2003-06-25 | 2008-05-06 | Ricoh Company, Ltd. | Toner for developing electrostatic image, developer, image forming apparatus, process for forming image, process cartridge and process for measuring porosity of toner |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0442598A3 (en) | 1992-04-08 |
| EP0442598A2 (en) | 1991-08-21 |
| US5010114A (en) | 1991-04-23 |
| KR910014401A (ko) | 1991-08-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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