JPS6286001A - Production of polymer particle - Google Patents

Production of polymer particle

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JPS6286001A
JPS6286001A JP22699285A JP22699285A JPS6286001A JP S6286001 A JPS6286001 A JP S6286001A JP 22699285 A JP22699285 A JP 22699285A JP 22699285 A JP22699285 A JP 22699285A JP S6286001 A JPS6286001 A JP S6286001A
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polymer particles
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Abstract

PURPOSE:To obtain polymer particles prevented from association, agglomeration and dissociation in the course of their formation, by rotating a reaction vessel filled with a medium containing a monomer about an axis kept in such a position as to form a specified angle with the horizontal plane. CONSTITUTION:A sealed cylindrical reaction vessel 1 is charged with a medium 3 containing a monomer so that its inside space may be completely filled this with. The axis X of the reaction vessel 1 is kept in such a position as to form an angle in the range of 0-60 deg. with respect to the horizontal plane, and the reaction vessel 1 is rotated around this axis X at a constant rotation speed by a driving mechanism. By rotating the reaction vessel 1 around this axis, the mixture system of the medium 3 with the monomer can be allowed to rotate usually steadily around its axis X by the viscosity of the medium 3 while it is kept in a state in which the mixture moves together with the reaction vessel and so undergoes no mechanical flow. The rotation speed is increased if the precipitation of the formed polymer particles occurs when polymer particles are formed by performing the polymerization of the monomer in the medium in the above state.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリマー粒子の製造方法に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a method for producing polymer particles.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、ポリマー粒子の製造方法としては、乳化重合法、
懸濁重合法、溶液/、tR重合法、ポリマーの溶液から
ポリマー粒子を析出させる方法、ポリマーの再分散法な
どの方法が知られている。そして、これらの方法による
ポリマー粒子の製造においては、モノマーの分散ならび
に生成過程におけるポリマー粒子の合一、凝集または分
裂を防止するために、通常、回転翼によって系を攪拌す
ることが行なわれているが、この方式ではポリマー粒子
の生成過程における粒子の合一、凝集または分裂を十分
に抑制することは困難であった。その結果、得られるポ
リマー粒子の粒径は不均一となり、その粒径分布は広い
ものとなっていた。
Conventionally, methods for producing polymer particles include emulsion polymerization,
Methods such as a suspension polymerization method, a solution/tR polymerization method, a method of precipitating polymer particles from a polymer solution, and a polymer redispersion method are known. In the production of polymer particles by these methods, the system is usually stirred with a rotary blade in order to prevent coalescence, aggregation, or splitting of the polymer particles during the monomer dispersion and production process. However, with this method, it is difficult to sufficiently suppress coalescence, aggregation, or splitting of particles during the production process of polymer particles. As a result, the particle size of the resulting polymer particles was non-uniform, and the particle size distribution was wide.

そのため、粒径分布の狭い均一なポリマー粒子を製造す
るために種々の方法が提案され、そのひとつとして、例
えば、媒体がパイプ内を層流の状態で流動する系内で重
合を行う方法が知られている。しかし、この方法は、媒
体とパイプ内壁との摩擦などのために、ポリマー粒子同
士の衝突は避けられず、ポリマー粒子の合一、凝集ある
いは分裂を防止する点で必ずしも十分とはいえず、また
この点を十分に改善しようとすれば大掛りな装置を必要
とし、かつ高い生産性を得ることが困難となる問題を有
する。
Therefore, various methods have been proposed to produce uniform polymer particles with a narrow particle size distribution. One of these methods is, for example, a method in which polymerization is carried out in a system in which a medium flows in a laminar flow state in a pipe. It is being However, with this method, collisions between polymer particles are unavoidable due to friction between the medium and the inner wall of the pipe, and it is not always sufficient to prevent polymer particles from coalescing, agglomerating, or splitting. If this point is to be sufficiently improved, large-scale equipment will be required, and high productivity will be difficult to obtain.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明は、上述のような従来技術の存する問題点を解決
し、媒体中のモノマーの分散または溶解を促進し、生成
過程におけるポリマー粒子の合一。
The present invention solves the problems of the prior art as described above, and promotes the dispersion or dissolution of monomers in a medium and the coalescence of polymer particles during the production process.

凝集または分裂を防止することを目的とする。The purpose is to prevent agglomeration or fragmentation.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題点は、媒体中に七ツマ−を含む混合系を実質的
に充満するように充填した反応容器を水平面に対しO〜
60°の範囲の角度に保持した軸のまわりに回転させて
当該混合系を反応容器と共に回転させることにより、当
該混合系内において前記七ツマ−を重合させ、ポリマー
粒子を前記媒体中に分散させた状態で生成させる工程を
有することを特徴とするポリマー粒子の製造方法によっ
て解決される。
The above problem is caused by the fact that the reaction vessel filled with the mixed system containing the 7-mer in the medium is placed at an angle of 0.
Polymerizing the hexamer in the mixture system and dispersing the polymer particles in the medium by rotating the mixture system together with the reaction vessel by rotating it around an axis held at an angle in the range of 60°. The problem is solved by a method for producing polymer particles, which is characterized by comprising a step of producing polymer particles in a state in which they are produced.

次に本発明の要点を概念的に説明する。Next, the main points of the present invention will be conceptually explained.

本発明においては、第1図および第2図に示すように、
例えば円筒状の密閉された反応容器1内に、モノマーを
含む媒体3を反応容器1の内部空間に実質的に充満され
るよう充填し、反応容器1の軸Xを水平面に対し0〜6
0°、好ましくは0〜45″、特に好ましくは0〜5°
の範囲の角度に保ってこの軸Xのまわりに反応容器1を
駆動機構(図示せず)によって一定の回転速度で自転さ
せる。反応容器1を自転させることによって、内部の媒
体3とモノマーとの混合系が媒体3の粘性により反応容
器1と共にいわば一体的に機械的な流れのない状態で軸
Xのまわりに、通常、定常的に回転するようにする。こ
の状態で媒体3におけるモノマーの重合を行い、ポリマ
ー粒子を生成させ、生成したポリマー粒子の沈降が見ら
れる場合には、回転速度を上げる。
In the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2,
For example, a cylindrical sealed reaction vessel 1 is filled with a medium 3 containing a monomer so that the internal space of the reaction vessel 1 is substantially filled, and the axis X of the reaction vessel 1 is set at 0 to 6
0°, preferably 0-45″, particularly preferably 0-5°
The reaction vessel 1 is rotated around this axis X at a constant rotational speed by a drive mechanism (not shown) while maintaining the angle within the range of . By rotating the reaction container 1, the mixed system of the medium 3 and the monomer inside the reaction container 1 is rotated around the axis X, normally in a steady state, in a so-called integral manner with the reaction container 1, without mechanical flow, due to the viscosity of the medium 3. Rotate the target. In this state, the monomer in the medium 3 is polymerized to produce polymer particles, and if sedimentation of the produced polymer particles is observed, the rotation speed is increased.

また、本発明では、必要によって反応容器内部を一定の
圧力に調整するだめの緩衝装置(図示せず)を取りつけ
ることができる。
Furthermore, in the present invention, a buffer device (not shown) can be installed to adjust the pressure inside the reaction container to a constant level, if necessary.

このように反応容器と共に回転する混合系内において生
じたポリマー粒子は、媒体の粘性により媒体中の相対的
位置をほとんど変えずに反応容器外に対する存在位置を
変えることとなり、従ってポリマー粒子は実質上順次具
なる方向から重力が作用する状態とすることが可能であ
り、このような状態はポリマー粒子の比重および大きさ
、媒体の比重および粘性、反応容器の回転速度などを適
宜に選定することによって実現することができる。
In this way, the polymer particles generated in the mixing system that rotates with the reaction vessel change their position relative to the outside of the reaction vessel without changing their relative position in the medium due to the viscosity of the medium. It is possible to create a state in which gravity acts from different directions, and such a state can be achieved by appropriately selecting the specific gravity and size of the polymer particles, the specific gravity and viscosity of the medium, the rotation speed of the reaction vessel, etc. It can be realized.

このような状態において、混合系内のポリマー粒子(第
3図において符号2で示す)についてみると、1個のポ
リマー粒子2は、第3図に模式的に示すように、媒体3
内において、媒体3の機械的な流れのない状態下で相対
的に矢印Aに示すようにゆるやかな円運動をする。そし
て、このような局部的な円運動は各ポリマー粒子におい
てほぼ近似した状態で一様に生じるものであり、そのた
めポリマー粒子同士の衝突はほとんど回避されるか、あ
るいはポリマー粒子の生成過程においてポリマー粒子同
士の衝突が生したとしてもその衝撃力によって粒子が相
互に合着したりまたは凝集する事態までには至らず、そ
のため、ポリマー粒子が媒体内において単一粒子の状態
で均一に分散するようになるものと考えられる。
In such a state, when looking at the polymer particles (indicated by reference numeral 2 in FIG. 3) in the mixed system, one polymer particle 2 is absorbed into the medium 3 as schematically shown in FIG.
Within the medium 3, the medium 3 moves relatively slowly in a circular motion as shown by arrow A in a state where there is no mechanical flow. In addition, such local circular motion occurs uniformly in each polymer particle in a nearly approximate state, so collisions between polymer particles are almost avoided, or polymer particles are Even if collisions occur, the impact force does not cause the particles to coalesce or aggregate, and the polymer particles are uniformly dispersed as single particles in the medium. This is considered to be the case.

本発明の製造方法は、媒体中においてポリマーが粒子状
態で生成するタイプの重合に適用することができ、例え
ば乳化重合、懸濁重合、溶液沈澱重合などにおいて採用
することができる。
The production method of the present invention can be applied to a type of polymerization in which a polymer is produced in a particle state in a medium, and can be employed, for example, in emulsion polymerization, suspension polymerization, solution precipitation polymerization, and the like.

したがって、反応容器内に充填される媒体およびモノマ
ーなどの反応系物質は、採用される重合形態に応じてそ
の系の態様が選択される。例えば、本発明が乳化重合あ
るいは懸濁重合に適用される場合においては、モノマー
は媒体(分散媒)に分散されてエマルジョンあるいはサ
スペンションの状態とされ、分散されたモノマーは、前
述したポリマー粒子の場合と同様な状態で分散媒中に均
一に分散され、重合の進行に伴ってポリマー粒子が生成
する。また、乳化重合において、乳化剤を用いないかあ
るいは乳化剤を用いても微量である場合には、モノマー
はそのまま油層であり得る。さらに、溶液沈澱重合の場
合においては、七ツマ−は媒体(溶媒)中に溶解されて
溶液状態にあり、重合の進行に伴って溶解度のより小さ
いポリマーが粒子状態で析出する。
Therefore, the mode of the reaction system filled in the reaction vessel, such as the medium and monomer, is selected depending on the polymerization form to be employed. For example, when the present invention is applied to emulsion polymerization or suspension polymerization, the monomers are dispersed in a medium (dispersion medium) to form an emulsion or suspension, and the dispersed monomers are in the form of the aforementioned polymer particles. It is uniformly dispersed in a dispersion medium in the same state as above, and polymer particles are generated as the polymerization progresses. Further, in emulsion polymerization, if no emulsifier is used or if an emulsifier is used but only in a trace amount, the monomer may remain as an oil layer. Furthermore, in the case of solution precipitation polymerization, the hexamer is dissolved in the medium (solvent) and is in a solution state, and as the polymerization progresses, the polymer with lower solubility is precipitated in the form of particles.

本発明において、反応容器の回転速度は、重合形態、モ
ノマー油滴の大きさおよび比重、製造すべきポリマー粒
子の大きさおよび比重、媒体の粘度、反応容器の形状お
よび大きさなどによって一概に規定することができない
が、通常は1〜30r、p、m、、好ましくは2〜20
 r、p、m、程度となるように調整する。
In the present invention, the rotation speed of the reaction vessel is generally determined by the polymerization form, the size and specific gravity of the monomer oil droplets, the size and specific gravity of the polymer particles to be produced, the viscosity of the medium, the shape and size of the reaction vessel, etc. Usually 1 to 30r, p, m, preferably 2 to 20
Adjust to the extent of r, p, m.

本発明において、反応容器内には媒体とモノマーとの混
合系が、空間が存在しないように充満状態に充填されて
いることが望ましく、これによって当該混合系を確実に
反応容器と共に回転させることが容易となる。ただし、
反応容器内に空間が存在するときにもそれが僅かであれ
ばその空間が存在することによる媒体における撹乱は反
応容器内の混合系の上部部分の僅かな領域に限定される
ので、事実上本発明による効果を無効とするものではな
い。しかし、反応容器内の空間の割合が多くなると混合
系を撹乱することなく反応容器と共に回転させることが
できず、本発明の目的を達成することができない。この
ために本発明においては、反応容器内における混合系の
充填割合が80容量%以上の場合を実質的な充満状態と
し、充填割合は、好ましくは90容量%以上であり、特
に好ましくは98容量%以上である。
In the present invention, it is preferable that the mixed system of the medium and the monomer be completely filled in the reaction vessel so that there is no space, thereby ensuring that the mixed system is rotated together with the reaction vessel. It becomes easier. however,
Even if there is a space in the reaction vessel, if it is small, the disturbance in the medium due to the presence of the space will be limited to a small area in the upper part of the mixing system in the reaction vessel, so in effect this This does not invalidate the effect of the invention. However, if the proportion of space within the reaction vessel increases, the mixing system cannot be rotated together with the reaction vessel without disturbing it, making it impossible to achieve the object of the present invention. For this reason, in the present invention, the case where the filling ratio of the mixed system in the reaction vessel is 80% by volume or more is defined as a substantially full state, and the filling ratio is preferably 90% by volume or more, particularly preferably 98% by volume. % or more.

さらに反応容器の形状は、円筒状であることが好ましい
が角筒状、あるいは球状であっても何ら支障がなく、回
転方式も、要するに容器の上下が入れ替わるように実質
的に鉛直面内で回転されればよく、例えば第4図に示す
ように水平な回転軸10のまわりに回転するアーム11
の先端に容器12を保持させて鉛直面内で公転運動する
ようにしてもよく、さらに第5図に示すように円筒状反
応容器20をその半径方向に伸びる水平な軸Yのまわり
に自転するよう回転させてもよい。
Furthermore, the shape of the reaction container is preferably cylindrical, but there is no problem if it is prismatic or spherical, and the rotation method is essentially rotated in a vertical plane so that the top and bottom of the container are reversed. For example, an arm 11 rotating around a horizontal rotation axis 10 as shown in FIG.
The container 12 may be held at the tip of the container 12 and rotated in a vertical plane, and the cylindrical reaction container 20 may be rotated around a horizontal axis Y extending in the radial direction, as shown in FIG. You can also rotate it.

次に、本発明を重合形態に応してさらに詳しく説明する
Next, the present invention will be explained in more detail according to the polymerization form.

(1)溶液沈澱重合法 溶液沈澱重合法が通用される七ツマ−および重合開始剤
は、媒体に可溶で生成したポリマーが媒体に不溶であれ
ばその組合わせは限定されるものではないが、例えばモ
ノマーとしては、スチレン、クロルスチレンなどのスチ
レン系モノマー、(メタ)アクリル酸メチル、 (メタ
)アクリル酸−〇−フ゛チル、 (メタンアクリル酸ヒ
ドロキンエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メ
タ)アクリル酸ポリオキシエチレンなどの(メタ)アク
リル酸エステル系モノマー; (メタ)アクリロニトリ
ル; (メタ)アクリルアミド; (メタ)アクロレイ
ン;酢酸ビニル;塩化ビニル、塩化ビニリデンなどのハ
ロゲン化ビニル系モノマー; (メタ)アクリル酸、イ
タコン酸、(無水)マレイン酸などの不飽和酸(無水物
)系モノマー;ブタジェン、イソプレンなどのジエン系
モノマーなどが挙げられる。また、ノボランク樹脂、レ
ゾール樹脂、トリメチロールメラミン樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂プレポ
リマーもモノマーとして使用することができる。生成す
るポリマーの溶媒に対する溶解度が比較的高い場合には
、多官能性モノマーを併用することによって溶解性を低
下させることが好ましい。そのような多官能性七ツマ−
としては、ジビニルベンゼン、トリアリールイソシアヌ
レート、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 (メタ)アクリレート、
メチレンビスアクリルアミド、ポリオキジエチレンジ(
メタ)アクリレートなどが挙げられる。
(1) Solution precipitation polymerization method The combination of the polymer and polymerization initiator used in the solution precipitation polymerization method is not limited as long as it is soluble in the medium and the resulting polymer is insoluble in the medium. For example, the monomers include styrene monomers such as styrene and chlorostyrene, methyl (meth)acrylate, 〇-phytyl (meth)acrylate, hydroquinethyl (methaneacrylate), glycidyl (meth)acrylate, and (meth)acrylate. ) (meth)acrylic acid ester monomers such as polyoxyethylene acrylate; (meth)acrylonitrile; (meth)acrylamide; (meth)acrolein; vinyl acetate; vinyl halide monomers such as vinyl chloride and vinylidene chloride; ) Unsaturated acid (anhydride) monomers such as acrylic acid, itaconic acid, and maleic acid (anhydride); diene monomers such as butadiene and isoprene; Thermosetting resin prepolymers such as unsaturated polyester resins and epoxy resins can also be used as monomers.If the resulting polymer has relatively high solubility in the solvent, the solubility can be increased by using a polyfunctional monomer in combination. It is preferable to reduce the
Examples include divinylbenzene, triaryl isocyanurate, ethylene glycol di(meth)acrylate,
trimethylolpropane tri(meth)acrylate,
Methylene bisacrylamide, polyoxyethylene di(
Examples include meth)acrylate.

重合開始剤としては、ラジカル開始剤、遷移金属系錯体
触媒、アニオン開始剤、カチオン開始剤が用いられるが
、ラジカル開始剤を用いるのが一般的である。ラジカル
開始剤としては過酸化ヘンジイル、過酸化オクタノイル
、過酸化メチルエチルケトン、過酸化ジクミル、過酸化
ノーt−ブチル、t−ブチルハイドロパーオキサイド、
過酸化水素、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、ア
ゾビスイソブチロニトリルおよびこれらを用いたレドッ
クス系触媒、例えば過酸化ベンゾイルとジメチルアニリ
ン、過酸化水素と塩化第一鉄、過硫酸カリウムと重亜E
Afaナトリウムなどの組合わせが用いられる。ラジカ
ル重合開始剤の使用層は、通常、モノマー100重量部
に対し0.1〜5重7部であり、他の重合装置を用いる
場合と同等である。
As the polymerization initiator, radical initiators, transition metal complex catalysts, anionic initiators, and cationic initiators are used, but radical initiators are generally used. As a radical initiator, hendyl peroxide, octanoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, dicumyl peroxide, not-t-butyl peroxide, t-butyl hydroperoxide,
Hydrogen peroxide, potassium persulfate, ammonium persulfate, azobisisobutyronitrile, and redox catalysts using these, such as benzoyl peroxide and dimethylaniline, hydrogen peroxide and ferrous chloride, potassium persulfate and bicarbonate
Combinations such as Afa sodium are used. The layer of radical polymerization initiator used is usually 0.1 to 5 parts by weight to 100 parts by weight of monomer, which is the same as when using other polymerization equipment.

なお、これらの重合開始剤を用いずに、単に加熱のみに
よって重合する場合もありうる。前記媒体としては水;
メタノール、エタノール、エチレングリコール、セロソ
ルブ、カルピトール(商品名)などのアルコール;酢酸
エチル、酢酸n−ジブチルフタル酸ジエチル、リン酸ト
リクレジル、γ−ブチロラクトン、ケイ酸エチルなどの
エステル:アセトン、メチルエチルケトン、アセトフヱ
ノンなどのケトン;ジブチルエーテル、ジフェニルエー
テル、テトラヒドロフラン、アニソールなどのエーテル
;n−ヘキサン、n−オクタン、シクロヘキサン、テト
ラリン、デカリン、ベンゼン、トルエン、キシレン、流
動パラフィンなどの炭化水素;クロルベンゼン、ジクロ
ルベンゼン、ドデシルクロライド、ハロゲン化パラフィ
ンなどのハロゲン化炭化水素;ホルムアミド、ジメチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロ
リドンなどのアミド;および、ピリジン、モルホリン、
ジメチルスルホキシドなどが挙げられ、適宜組合わせて
モノマーおよび重合開始剤の溶解度を調節して使用する
ことができる。
Note that polymerization may be carried out simply by heating without using these polymerization initiators. The medium is water;
Alcohols such as methanol, ethanol, ethylene glycol, cellosolve, calpitol (trade name); Esters such as ethyl acetate, diethyl acetate n-dibutylphthalate, tricresyl phosphate, γ-butyrolactone, ethyl silicate; acetone, methyl ethyl ketone, acetophenone, etc. ketones; ethers such as dibutyl ether, diphenyl ether, tetrahydrofuran, anisole; hydrocarbons such as n-hexane, n-octane, cyclohexane, tetralin, decalin, benzene, toluene, xylene, liquid paraffin; chlorobenzene, dichlorobenzene, dodecyl halogenated hydrocarbons such as chloride and halogenated paraffin; amides such as formamide, dimethylformamide, dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone; and pyridine, morpholine,
Examples include dimethyl sulfoxide, which can be used in appropriate combination to adjust the solubility of the monomer and polymerization initiator.

前記七ツマ−と媒体の混合比は、モノマー/媒体比で従
来法の2〜10倍の10/100〜50/100まであ
げても粒度分布の狭いポリマー粒子が得られる。また、
好ましいモノマー/媒体比は10/100〜30/10
0であり、モノマー/媒体比が大きいほど生成するポリ
マーの粒径は大きくなる傾向にある。
Polymer particles with a narrow particle size distribution can be obtained even if the mixing ratio of the seven polymers and the medium is increased to 10/100 to 50/100, which is 2 to 10 times the monomer/medium ratio of the conventional method. Also,
Preferred monomer/medium ratio is 10/100 to 30/10
0, and the larger the monomer/medium ratio, the larger the particle size of the produced polymer tends to be.

なお、本製造方法を適用する溶液沈澱重合法における生
成するポリマー粒子の粒径は、モノマーの重合速度およ
びポリマーの溶媒への溶解度が小さい程小さくなる傾向
があるが、モノマーの組合わせ、多官能性モノマーの使
用量、溶媒の組合わせ、モノマー/媒体比、重合開始剤
の種類と量、重合温度などによって調整することができ
る。
In addition, the particle size of the polymer particles produced in the solution precipitation polymerization method to which this production method is applied tends to decrease as the polymerization rate of the monomer and the solubility of the polymer in the solvent decrease, but depending on the combination of monomers, polyfunctional It can be adjusted by adjusting the amount of the reactive monomer used, the combination of solvents, the monomer/vehicle ratio, the type and amount of the polymerization initiator, the polymerization temperature, etc.

(2)乳化重合法 乳化重合法が適用されるモノマーとしては、上記(1)
溶液沈澱重合法に例示したモノマーのうちの熱硬化性樹
脂プレポリマーを除いたもとを例示することができるが
、例示したモノマーのうちの水溶性モノマーの使用量は
全七ツマ−の20重量%程度以下に限定される。乳化重
合法における媒体は水であるので、重合開始剤は、前述
した重合開始剤のうちの水に可溶の重合開始剤であり、
例えば過硫酸カリウムなどが用いられる。
(2) Emulsion polymerization method Monomers to which the emulsion polymerization method is applied include (1) above.
Among the monomers exemplified in the solution precipitation polymerization method, the monomers excluding the thermosetting resin prepolymer can be exemplified, but the amount of water-soluble monomers used among the exemplified monomers is about 20% by weight of the total seven polymers. Limited to: Since the medium in the emulsion polymerization method is water, the polymerization initiator is a water-soluble polymerization initiator among the aforementioned polymerization initiators,
For example, potassium persulfate is used.

乳化重合に使用する乳化剤としては、ドデシルヘンゼン
スルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、脂t
lffie!カリウム、ポリオキシエチレンノニルフェ
ニルエーテルなどがモノマー100ffi1部に対し、
0.1〜3重量部程度使用されるが、モノマーがある程
度水溶性がある場合、例えばモノマーとしてメタクリル
酸メチル、アクリロニトリル、スチレンとメタクリル酸
などを用いる場合には乳化剤の使用は必ずしも必要とし
ない。
Emulsifiers used in emulsion polymerization include sodium dodecylhenzenesulfonate, sodium lauryl sulfate, and
lffie! Potassium, polyoxyethylene nonylphenyl ether, etc. per 1 part of 100ffi of monomer,
About 0.1 to 3 parts by weight are used, but when the monomer is water-soluble to some extent, for example, when methyl methacrylate, acrylonitrile, styrene and methacrylic acid are used as monomers, the use of an emulsifier is not necessarily necessary.

乳化重合法におけるモノマーの混合系全体に対するυ1
合は、通常、2〜40重M%である。乳化重合法におい
て、生成するポリマー粒子の粒径は、重合温度および乳
化剤の盪、七ツマ−の組合わせ、多官能性モノマーの使
用量、モノマーと水の比率、重合開始剤の種類と量など
によって調整することができる。
υ1 for the entire monomer mixed system in emulsion polymerization method
The amount is usually 2 to 40% by weight. In the emulsion polymerization method, the particle size of the polymer particles produced depends on the polymerization temperature, the concentration of the emulsifier, the combination of seven polymers, the amount of polyfunctional monomer used, the ratio of monomer to water, the type and amount of the polymerization initiator, etc. It can be adjusted by

(3)懸濁重合法 懸濁重合法が適用されるモノマー、重合開始剤および媒
体は、前記(1)溶液沈澱重合法に例示したものと同様
のものを例示することができるが、その組合わせは重合
開始剤を含むモノマーが媒体中で液滴となって分散する
組合わせに限定される。
(3) Suspension polymerization method The monomers, polymerization initiators, and media to which the suspension polymerization method is applied can be the same as those exemplified in the solution precipitation polymerization method (1) above. The combination is limited to combinations in which monomers containing a polymerization initiator are dispersed in the form of droplets in a medium.

また、モノマーがある媒体に溶解していて、他の媒体中
に液滴として分散していても良(、例えばメタクリル酸
とメチレンビスアクリルアミドと過硫酸カリウムと水か
らなる溶液が、媒体である流動パラフィンに分散してい
る組合わせなどが挙げられる。
Furthermore, the monomer may be dissolved in one medium and dispersed as droplets in another medium (for example, a solution consisting of methacrylic acid, methylene bisacrylamide, potassium persulfate, and water may be dissolved in the medium). Examples include combinations dispersed in paraffin.

懸濁重合法におけるモノマーの混合系全体に対する割合
は、通常、2〜40重量%である。懸濁重合法において
、生成するポリマー粒子の粒径は始めに分散させた時の
モノマーを含む液滴の粒径により定まる。なお、前記(
1)溶液沈澱重合法(2)乳化重合法および(3)懸濁
重合法における前記以外の重合条件は、通常の重合条件
と特に異なるものではなく、一般に用いられる重合条件
を適用することができる。
In suspension polymerization, the proportion of monomers in the entire mixed system is usually 2 to 40% by weight. In the suspension polymerization method, the particle size of the polymer particles produced is determined by the particle size of the droplets containing the monomer when initially dispersed. In addition, the above (
The polymerization conditions other than those mentioned above in 1) solution precipitation polymerization method (2) emulsion polymerization method and (3) suspension polymerization method are not particularly different from normal polymerization conditions, and commonly used polymerization conditions can be applied. .

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する
が、本発明は、これらに限定されるものではない。なお
、以下の記載において「部」および「%」は、重量部お
よび重量%を表わす。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, in the following description, "part" and "%" represent parts by weight and weight %.

実施例1 (溶液沈澱重合) (モノマー) メタクリル酸            10部メチルメ
タクリレート         9部エチレングリコー
ルジメタクリレート 1部(媒体) 酢酸エチル             50部クりルヘ
ンゼン           50部(重合開始剤) 過酸化ベンゾイル         0.6部以上の物
質を混合し、容量100mj!の円筒型容器に空気層の
ない状態で充填し、回転速度6r、p、m。
Example 1 (Solution precipitation polymerization) (Monomers) Methacrylic acid 10 parts Methyl methacrylate 9 parts Ethylene glycol dimethacrylate 1 part (vehicle) Ethyl acetate 50 parts Kurirchenzen 50 parts (polymerization initiator) Benzoyl peroxide 0.6 parts or more of substances, the capacity is 100mj! A cylindrical container was filled with no air layer, and the rotation speed was 6r, p, m.

で容器を水平な軸のまわりに自転させながら、70℃で
7時間重合を行った。その結果、平均粒径3.5μm、
粒径の標準偏差0.12μmのf!F状のポリマー粒子
を得た。この重合における重合転化率は92%であり、
凝集物の生成はみられなかった。
Polymerization was carried out at 70° C. for 7 hours while rotating the container around a horizontal axis. As a result, the average particle size was 3.5 μm,
Standard deviation of particle size f! of 0.12 μm! F-shaped polymer particles were obtained. The polymerization conversion rate in this polymerization was 92%,
No aggregate formation was observed.

比較例1 いかり型攪拌翼を有する容量300mβの反応容器を用
い、回転速度100r、p、n、で系を機械的に攪拌し
たほかは、実施例1と同様の組成のモノマー、媒体およ
び重合開始剤を用い、同様の条件下で重合を行った。そ
の結果、全体が固体状となり撹拌することが不可能とな
ったため媒体槽を2倍として重合を行い、平均粒径1μ
m、標準偏差0,20μmの球状でないポリマー粒子を
得た。この重合における重合転化率は70%、凝集物の
生成率は8%であった。
Comparative Example 1 Monomers, medium, and polymerization initiation having the same composition as in Example 1 except that a reaction vessel with a capacity of 300 mβ having an anchor-type stirring blade was used and the system was mechanically stirred at a rotation speed of 100 r, p, n. Polymerization was carried out under similar conditions using the following agents. As a result, the entire product became solid and it was impossible to stir it, so polymerization was carried out by doubling the size of the medium tank, and the average particle size was 1 μm.
Non-spherical polymer particles with a standard deviation of 0.20 μm were obtained. The polymerization conversion rate in this polymerization was 70%, and the production rate of aggregates was 8%.

実施例2 (乳化重合) (七ツマ−) スチレン             10部(媒体) 水                      30
部(重合開始剤) 過硫酸カリウム         0.05部(乳化剤
) ドデシルヘンゼンスルホン酸ナトリウム0.03部 以上の物質を混合し、容jt100rni+の円筒型容
器に空気層のない状態で充填し、回転速度13r、p、
m、で容器を水平な軸のまわりに自転させながら、70
℃で12時間重合を行った。その結果、平均粒径O08
μm、粒径の標準偏差0.01μmのポリスチレン粒子
を含むラテックスを得た。この重合における重合転化率
は95%、凝集物の生成率は1.6%であった。
Example 2 (Emulsion polymerization) (Nanatsumer) Styrene 10 parts (medium) Water 30
(Polymerization initiator) Potassium persulfate 0.05 parts (Emulsifier) Sodium dodecylhenzenesulfonate 0.03 parts or more of the substances are mixed, filled into a cylindrical container with a capacity of 100rni+ without an air layer, and rotated. Speed 13r,p,
m, while rotating the container around a horizontal axis, 70
Polymerization was carried out at ℃ for 12 hours. As a result, the average particle size O08
A latex containing polystyrene particles with a standard deviation of particle size of 0.01 μm was obtained. The polymerization conversion rate in this polymerization was 95%, and the production rate of aggregates was 1.6%.

比較例2 いかり型撹拌翼を有する容量300mρの反応容器を用
い、回転速度150r、p、m、で系を機械的に撹拌し
たほかは、実施例2と同様の組成のモノマー、媒体、重
合開始剤および乳化剤を用い、同様の条件下で重合を行
った。その結果、平均粒径0.34μm、標準偏差0.
02μmのポリマー粒子を含むラテックスを得た。この
重合における重合転化率は92%、凝集物の生成率は5
.4%であった。
Comparative Example 2 The same composition of monomers, medium, and polymerization initiation as in Example 2 was used, except that a reaction vessel with a capacity of 300 mρ having an anchor-type stirring blade was used, and the system was mechanically stirred at a rotation speed of 150 r, p, m. Polymerization was carried out under similar conditions using agents and emulsifiers. As a result, the average particle size was 0.34 μm, and the standard deviation was 0.
A latex containing polymer particles of 0.02 μm was obtained. The polymerization conversion rate in this polymerization was 92%, and the production rate of aggregates was 5.
.. It was 4%.

実施例3 (懸濁重合) (モノマー) スチレン             20部ジビニルベ
ンゼン         20部トルエン(モノマー希
釈用溶媒)20部(媒体) ポリビニルアルコール「ゴーセノールGl+20」(日
本合成化学■製)2%の水溶液300部 (重合開始剤) 過酸化ベンゾイル        1.5部以上の物質
をフラスコに入れ、平板タービン翼からなる攪拌器を用
い回転速度300r、p、m、で30分攪拌してモノマ
ー溶液を粒径約2001Jmの液、・1カに分散させた
。次いで、この分散液を容1100mgの円筒型容器に
空気層のない状態で充填し、回転速度10r、p、m、
で容器を水平の軸のまわりに自転させながら、60℃で
12時間重合を行った。生成したポリマー粒子を水洗後
、粒径156〜254 μmの範囲の粒子を篩分して収
得した。全生成ポリマー粒子に対する粒径156〜25
4 μmの範囲のポリマー粒子の収得率は56容量%で
あった。
Example 3 (Suspension polymerization) (Monomers) Styrene 20 parts Divinylbenzene 20 parts Toluene (monomer dilution solvent) 20 parts (medium) Polyvinyl alcohol "Gohsenol Gl+20" (manufactured by Nippon Gosei Kagaku ■) 2% aqueous solution 300 parts ( Polymerization initiator) Benzoyl peroxide 1.5 parts or more of the substance was placed in a flask and stirred for 30 minutes at a rotational speed of 300 r, p, m using a stirrer consisting of a flat turbine blade to form a monomer solution with a particle size of approximately 2001 Jm. Liquid, ・Dispersed in 1. Next, this dispersion liquid was filled into a cylindrical container with a volume of 1100 mg without an air layer, and the rotation speed was 10 r, p, m,
Polymerization was carried out at 60° C. for 12 hours while rotating the container around its horizontal axis. After washing the produced polymer particles with water, particles having a particle size in the range of 156 to 254 μm were obtained by sieving. Particle size 156-25 for all produced polymer particles
The yield of polymer particles in the 4 μm range was 56% by volume.

比較例3 実施例3と同様の組成の七ツマー1媒体および重合開始
剤からなる粒径約200μmの液滴の分散液を実施例3
と同様に作成した。次いで得られた分散液をいかり型攪
拌翼を有する容量300mffの反応容器に入れ、回転
速度20Or、p、m、で攪拌したほかは実施例3と同
様の条件で重合を行った。
Comparative Example 3 A dispersion of droplets with a particle size of about 200 μm consisting of a seven-mer medium and a polymerization initiator having the same composition as in Example 3 was prepared in Example 3.
Created in the same way. Next, the obtained dispersion was placed in a reaction vessel having a capacity of 300 mff and equipped with an anchor type stirring blade, and polymerization was carried out under the same conditions as in Example 3, except that the dispersion was stirred at a rotational speed of 20 Or, p, m.

生成したポリマー粒子を水洗後、156〜254μmの
範囲の粒子を篩分して収得した。全生成ポリマー粒子に
対する粒径156〜254 μmの範囲のポリマー粒子
の収得率は40容量%であった。
After washing the produced polymer particles with water, particles in the range of 156 to 254 μm were sieved and obtained. The yield of polymer particles having a particle size in the range of 156 to 254 μm based on all produced polymer particles was 40% by volume.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の製造方法においては、反応容器を水平面に対し
て20〜60″の範囲の角度にした軸のまわりに回転さ
せることにより、媒体とモノマーとの混合系を機械的に
攪拌することなく重合を行うことができるので、媒体中
の七ツマ−の分散を良好にし、かつ生成過程および生成
後のポリマー粒子の分散も良好に行なうことができる。
In the production method of the present invention, polymerization can be carried out without mechanically stirring the mixed system of the medium and monomer by rotating the reaction vessel around an axis that is at an angle of 20 to 60'' with respect to the horizontal plane. Therefore, it is possible to improve the dispersion of the seven polymer particles in the medium, and also to improve the dispersion of the polymer particles during the production process and after the production.

さらに、本発明の製造方法においては、上述のように混
合系を機械的に攪拌することがないため、生成過程にお
けるポリマー粒子に剪断力や大きな衝撃を伴うような力
が作用することがなく、したがってポリマー粒子同士が
衝突して合一、凝集または分裂するようなことが回避さ
れる。
Furthermore, in the production method of the present invention, as mentioned above, the mixing system is not mechanically stirred, so no shearing force or large impact force is applied to the polymer particles during the production process. Therefore, polymer particles are prevented from colliding with each other and coalescing, aggregating, or splitting.

以上のように、本発明によれば、ポリマー粒子を製造す
るための溶液沈澱重合法、乳化重合法あるいは懸濁重合
法などにおいて、木質的に剪断力を与えることなく生成
過程におけるポリマー粒子を媒体中に常に均一に分散さ
せることができ、粒径が太き(、粒径分布の狭い均一な
ポリマー粒子を高い生産効率で容易に得ることができる
製造方法を提供することができる。
As described above, according to the present invention, in the solution precipitation polymerization method, emulsion polymerization method, suspension polymerization method, etc. for producing polymer particles, the polymer particles are transferred to the medium during the production process without applying shearing force to the wood. It is possible to provide a production method that can easily obtain uniform polymer particles with a large particle size (and a narrow particle size distribution) with high production efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図および第2図は本発明の一例についての説明用断
面図および斜視図、第3図は媒体中における粒子の運動
についての説明図、第4図および第5図はそれぞれ本発
明の他の例を示す説明用断面図および斜視図である。 1 、12.20・・・反応容器 2・・・ポリマー粒子   3・・・媒体中lZ 都2層 手30
1 and 2 are an explanatory sectional view and a perspective view of an example of the present invention, FIG. 3 is an explanatory diagram of the movement of particles in a medium, and FIGS. 4 and 5 are an explanatory diagram of an example of the present invention, respectively. It is an explanatory sectional view and a perspective view showing an example. 1, 12.20...Reaction container 2...Polymer particles 3...LZ in medium 2 layer 30

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1)媒体中にモノマーを含む混合系を実質的に充満する
ように充填した反応容器を水平面に対して0〜60°の
範囲の角度に保持した軸のまわりに回転させて当該混合
系を反応容器と共に回転させることにより、当該混合系
内において前記モノマーを重合させ、ポリマー粒子を前
記媒体中に分散された状態で生成させる工程を有するこ
とを特徴とするポリマー粒子の製造方法。
1) A reaction vessel filled with a mixed system containing monomers in a medium so as to be substantially full is rotated around an axis held at an angle in the range of 0 to 60 degrees with respect to a horizontal plane to cause the mixed system to react. A method for producing polymer particles, comprising the step of polymerizing the monomer in the mixing system by rotating it together with a container to produce polymer particles dispersed in the medium.
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