JP5879174B2 - Resin particle, method for producing the same, and method for producing a porous resin molded body using the resin particles - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂粒子及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、造孔材として好適な、単分散性(粒子径分布が単分散に近い性質)で非架橋の樹脂粒子およびその製造方法に関する。また、本発明は、上記樹脂粒子を造孔材として用いて多孔性樹脂成形体を製造する製造方法にも関する。 The present invention relates to a resin particle and a method for producing the same, and more particularly to a monodispersed resin particle (property having a particle size distribution close to monodisperse) suitable as a pore former and a method for producing the same. Moreover, this invention relates also to the manufacturing method which manufactures a porous resin molding using the said resin particle as a pore making material.
樹脂粒子は、例えば、塗料用の添加剤(艶消し剤、微細な凹凸を塗膜表面に付与するための意匠性付与剤等)、インク用の添加剤(艶消し剤等)、接着剤の主成分または添加剤、人工大理石用の添加剤(低収縮化剤等)、紙処理剤、化粧品用の充填材(滑り性向上のための充填材)、クロマトグラフィーに用いるカラム充填材、静電荷像現像に使用されるトナー用の添加剤、フィルム用のブロッキング防止剤、光拡散体(光拡散フィルム等)用の光拡散剤等の用途で使用されている。 Resin particles include, for example, paint additives (matting agents, design imparting agents for imparting fine irregularities to the coating surface, etc.), ink additives (matting agents, etc.), adhesives, etc. Main component or additive, additive for artificial marble (low shrinkage agent, etc.), paper treatment agent, packing material for cosmetics (packing material for improving slipperiness), column packing material for chromatography, electrostatic charge It is used in applications such as toner additives used for image development, anti-blocking agents for films, and light diffusing agents for light diffusers (such as light diffusing films).
また、樹脂粒子に単分散性を持たせることにより、樹脂粒子の各種物性(光学特性、均一性)を向上させることができる。単分散性の樹脂粒子の製造方法の一つとして、シード重合法が、一般的に知られている。シード重合法は、水性媒体中で、予め作製した樹脂粒子(「種粒子」と呼ばれる)に単量体(通常、エマルジョンの状態で使用される)で吸収させ、単量体を重合させる方法である。 Further, by imparting monodispersity to the resin particles, various physical properties (optical properties and uniformity) of the resin particles can be improved. As one method for producing monodisperse resin particles, a seed polymerization method is generally known. The seed polymerization method is a method in which a resin particle (referred to as “seed particle”) prepared in advance is absorbed with a monomer (usually used in the state of an emulsion) and polymerized in an aqueous medium. is there.
特許文献1には、シード重合法によって0.1〜500μm程度の樹脂粒子を製造する方法が記載されている。例えば、特許文献1の実施例9には、シード粒子(種粒子)として数平均粒子径0.12μmの単分散ポリメタクリル酸メチル粒子1.4質量部を用い、2−エチルヘキシルアクリレート100質量部を含む分散体を単分散ポリメタクリル酸メチル粒子の分散体に接触させた後、重合を行い、数平均粒子径0.51μm、標準偏差値3%の単分散な重合体粒子を得ることが記載されている。 Patent Document 1 describes a method for producing resin particles of about 0.1 to 500 μm by seed polymerization. For example, in Example 9 of Patent Document 1, 1.4 parts by mass of monodisperse polymethyl methacrylate particles having a number average particle size of 0.12 μm are used as seed particles (seed particles), and 100 parts by mass of 2-ethylhexyl acrylate is added. It is described that a dispersion containing monodisperse polymethyl methacrylate particles is brought into contact with a dispersion and then polymerized to obtain monodisperse polymer particles having a number average particle diameter of 0.51 μm and a standard deviation value of 3%. ing.
一方、従来より、種々の多孔性樹脂成形体の製造方法が知られている。例えば、特許文献2には、オレフィン系重合体からなる粉粒体100質量部の表面近傍にカルボキシル化ポリオキシエチレンアルキルエーテルナトリウムを高濃度にソーキングさせた粉粒体をプレス成形機により室温で加圧した後、焼結炉にて焼結する多孔質オレフィン系重合体焼結体の製造方法が記載されている。 On the other hand, conventionally, various methods for producing a porous resin molded body are known. For example, Patent Document 2 discloses that a granular material obtained by soaking carboxylated polyoxyethylene alkyl ether sodium at a high concentration in the vicinity of the surface of 100 parts by mass of an olefin polymer granular material is added at room temperature by a press molding machine. A method for producing a porous olefin-based polymer sintered body that is sintered in a sintering furnace after being pressed is described.
しかしながら、上記方法では、得られる多孔質オレフィン系重合体焼結体中の細孔(空隙部)の形状および径がプレス成形機の加圧条件および焼結炉の焼結条件に左右され、所望の細孔形状および細孔径を有する多孔質オレフィン系重合体焼結体を得ることができないという問題があった。 However, in the above method, the shape and diameter of the pores (voids) in the obtained porous olefin polymer sintered body depend on the pressing conditions of the press molding machine and the sintering conditions of the sintering furnace, and are desired. There was a problem that a porous olefin-based polymer sintered body having a pore shape and a pore diameter of 5 mm could not be obtained.
また、種々の多孔性セラミックス成形体の製造方法が知られている。例えば、特許文献3には、セラミックス粒子と造孔剤となる樹脂粒子とを含む成形体を焼成し、上記樹脂粒子を焼失させることにより、多孔質セラミックス構造体を製造する方法が記載されている。この方法において、セラミックスに代えて樹脂を基材として用いた場合、焼成したときに、造孔剤となる樹脂粒子だけでなく基材として用いた樹脂まで消失してしまう。したがって、このような多孔質セラミックス構造体の製造方法を、多孔性樹脂成形体の製造に転用することは不可能である。 Various methods for producing porous ceramic molded bodies are also known. For example, Patent Document 3 describes a method for producing a porous ceramic structure by firing a molded body containing ceramic particles and resin particles that serve as a pore-forming agent, and burning the resin particles. . In this method, when a resin is used as a base material instead of ceramics, not only the resin particles used as a pore-forming agent but also the resin used as the base material disappears when fired. Therefore, it is impossible to divert such a method for producing a porous ceramic structure to the production of a porous resin molded body.
また、他の多孔性樹脂成形体の製造方法として、造孔剤として樹脂粒子を複数個、成形型内に充填する工程と、上記成形型を加熱することによって上記樹脂粒子同士を融着させて上記樹脂粒子同士を連結させる工程と、ビニル系単量体と重合開始剤とを上記成形型内に添加し、上記ビニル系単量体を重合することによって上記ビニル系単量体の重合体からなる樹脂成形体(基材)を得る工程と、上記樹脂粒子を有機溶剤に溶解させることによって上記樹脂成形体から上記樹脂粒子を除去する工程とを含む方法(以下、「樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法」と称する)が提案されている。 In addition, as another method for producing a porous resin molded body, a step of filling a plurality of resin particles as a pore-forming agent into a mold, and heating the mold to fuse the resin particles together. From the polymer of the vinyl monomer by adding the vinyl monomer and the polymerization initiator into the mold, and polymerizing the vinyl monomer. And a method of removing the resin particles from the resin molded body by dissolving the resin particles in an organic solvent (hereinafter referred to as “resin dissolution removal method porosity”). Has been proposed "."
この方法は、所望の細孔形状および細孔径に相当する粒子形状および粒子径を有する樹脂粒子を造孔剤として用いることで、所望の細孔形状および細孔径を有する多孔質オレフィン系樹脂成形体を得ることができるという利点がある。また、この方法では、比較的熱に弱い素材(樹脂)で多孔質構造を形成させることが可能である。 In this method, a porous olefin-based resin molded article having a desired pore shape and pore diameter is obtained by using resin particles having a desired pore shape and particle diameter corresponding to the pore diameter as a pore-forming agent. There is an advantage that can be obtained. In this method, it is possible to form a porous structure with a material (resin) that is relatively weak against heat.
しかしながら、上記樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法では、樹脂粒子の一部がビニル系単量体の重合前にビニル系単量体に溶解してしまって粒子形状を保持できなくなり、造孔剤としての機能を失ってしまうことがあるという問題がある。その場合、樹脂粒子の一部が造孔剤としての機能を失ってしまうと、所望の細孔形状および細孔径を有する良好な多孔性樹脂成形体を得ることができない。また、上記樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法では、樹脂粒子が有機溶剤に十分に溶解しないために、樹脂粒子を十分に除去できないことがあるという問題がある。樹脂粒子を十分に除去できないと、所望の細孔形状および細孔径を有する良好な多孔性樹脂成形体を得ることができない。本願発明者の検討によれば、これらの問題は、質量平均分子量が所定の範囲(20万〜60万)から外れているためであることが判明した。 However, in the method for producing a porous resin molded article of the above resin dissolution removal method, part of the resin particles are dissolved in the vinyl monomer before the polymerization of the vinyl monomer, and the particle shape cannot be maintained. There is a problem that the function as a pore-forming agent may be lost. In that case, if a part of the resin particles loses the function as a pore-forming agent, a good porous resin molded product having a desired pore shape and pore diameter cannot be obtained. Moreover, in the manufacturing method of the porous resin molding of the said resin dissolution removal system, since resin particle | grains do not fully melt | dissolve in an organic solvent, there exists a problem that resin particle | grains cannot fully be removed. If the resin particles cannot be sufficiently removed, a good porous resin molded product having a desired pore shape and pore diameter cannot be obtained. According to the study by the present inventor, it has been found that these problems are because the mass average molecular weight is out of a predetermined range (200,000 to 600,000).
前述した特許文献1の樹脂粒子は、質量平均分子量が上記所定の範囲内に調整されていないため、上記樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法に用いた場合、前述した問題が避けられない。また、前述した特許文献1の樹脂粒子は、質量平均分子量が記載されていないが、樹脂粒子の製造に用いた全単量体中に占める2−エチルヘキシルアクリレートの割合が98.6質量部と極めて高いため、質量平均分子量が所定の範囲(20万〜60万)より小さいものと推測される。 Since the resin particles of Patent Document 1 described above have a mass average molecular weight that is not adjusted within the predetermined range, the above-described problems can be avoided when used in the method for producing a resin-removed porous resin molded body. I can't. Moreover, although the resin particle of patent document 1 mentioned above does not describe the mass average molecular weight, the proportion of 2-ethylhexyl acrylate in the total monomers used for the production of the resin particles is as high as 98.6 parts by mass. Since it is high, it is estimated that the mass average molecular weight is smaller than a predetermined range (200,000 to 600,000).
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法等に使用されるビニル系単量体に溶解しにくい一方、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法等に使用される有機溶剤に対して溶解しやすく、かつ、単分散性に優れた樹脂粒子およびその製造方法を提供することにある。本発明の他の目的は、所望の細孔形状および細孔径を有し、かつ細孔径が均一な多孔性樹脂成形体を得ることができる多孔性樹脂成形体の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its purpose is to be hardly soluble in a vinyl monomer used in a method for producing a resin-removable porous resin molded body, while a resin. An object of the present invention is to provide resin particles that are easily dissolved in an organic solvent used in a method for manufacturing a porous resin molded article of a dissolution removal method and the like and excellent in monodispersibility, and a method for manufacturing the resin particles. Another object of the present invention is to provide a method for producing a porous resin molded body that can obtain a porous resin molded body having a desired pore shape and pore diameter and having a uniform pore diameter. .
本発明の樹脂粒子は、上記の課題を解決するために、多孔性樹脂成形体の製造方法に造孔剤として用いられる樹脂粒子であって、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位80〜95質量%と、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位5〜20質量%とを含む非架橋重合体からなり、質量平均分子量が20万〜60万の範囲内であり、粒子径の変動係数が15%以下であることを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the resin particles of the present invention are resin particles used as a pore-forming agent in a method for producing a porous resin molded article, and the alkyl group has 3 or less carbon atoms (meth) Non-crosslinked polymer comprising 80 to 95% by mass of structural units derived from alkyl acrylate and 5 to 20% by mass of structural units derived from alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms The mass average molecular weight is in the range of 200,000 to 600,000, and the coefficient of variation of the particle diameter is 15% or less.
上記樹脂粒子は、非架橋重合体からなっている。また、上記樹脂粒子は、質量平均分子量が60万以下である。また、上記樹脂粒子は、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位に加えて、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位を5質量%以上含むので、質量平均分子量が適度に低く抑えられている。これらの相乗効果により、上記樹脂粒子は、樹脂粒子の溶解除去による多孔性樹脂成形体の製造方法等に使用される有機溶剤に対して溶解しやすく、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法等に造孔剤として使用される樹脂粒子(造孔剤用樹脂粒子)として好適である。 The resin particles are made of a non-crosslinked polymer. The resin particles have a mass average molecular weight of 600,000 or less. In addition to the structural unit derived from an alkyl (meth) acrylate having 3 or less carbon atoms in the alkyl group, the resin particle has an alkyl (meth) acrylate having 4 to 12 carbon atoms in the alkyl group. Since 5 mass% or more of the structural unit derived from is contained, the mass average molecular weight is suppressed to be moderately low. Due to these synergistic effects, the resin particles are easily dissolved in an organic solvent used in a method for producing a porous resin molded body by dissolving and removing resin particles. It is suitable as a resin particle (resin particle for pore-forming agent) used as a pore-forming agent in a production method or the like.
さらに、上記樹脂粒子は、質量平均分子量が20万以上である。また、上記樹脂粒子は、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位の含有率が20質量%以下であるので、質量平均分子量が低すぎることなく適度な範囲に調整されている。これらの相乗効果により、上記樹脂粒子は、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法等に使用されるビニル系単量体に溶解しにくく、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法等に造孔剤として使用される樹脂粒子(造孔剤用樹脂粒子)として好適である。 Furthermore, the resin particles have a mass average molecular weight of 200,000 or more. Moreover, since the content rate of the structural unit derived from the alkyl group (meth) acrylate whose carbon number of an alkyl group is 4 or more and 12 or less is 20 mass% or less, the said resin particle is not too low in a mass average molecular weight. It is adjusted to an appropriate range. Due to these synergistic effects, the resin particles are difficult to dissolve in the vinyl-based monomer used in the method for producing a resin-dissolved removal type porous resin molded article, and the resin-dissolved removal-type porous resin molded article. It is suitable as a resin particle (resin particle for pore-forming agent) used as a pore-forming agent in a production method or the like.
その上、上記樹脂粒子は、粒子径の変動係数が15%以下である。また、上記樹脂粒子は、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位に加えて、水溶性がより低いアルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位を5質量%以上含むので、シード重合法によって樹脂粒子を製造する場合に、種粒子への単量体の吸収速度を抑制することにより、種粒子への単量体の吸収と、単量体を吸収して膨潤した種粒子同士の合一とが同時に発生することを抑制でき、結果として粗大粒子の発生を抑制できる。また、上記樹脂粒子は、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位の含有量が20質量%以下であるので、シード重合法により樹脂粒子を製造する場合に、種粒子に単量体を十分に吸収させて、単量体が種粒子から離れた位置で独自に重合して微小粒子を生成することを抑制できる。これらの相乗効果により、上記樹脂粒子は、単分散性に優れており、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法等に造孔剤として使用される樹脂粒子(造孔剤用樹脂粒子)として好適である。 In addition, the resin particles have a coefficient of variation in particle diameter of 15% or less. In addition to the structural unit derived from an alkyl (meth) acrylate having 3 or less carbon atoms in the alkyl group, the resin particles have 4 to 12 carbon atoms in the alkyl group having lower water solubility ( Since the structural unit derived from alkyl (meth) acrylate contains 5% by mass or more, when producing resin particles by the seed polymerization method, by suppressing the absorption rate of the monomer to the seed particles, The simultaneous absorption of the monomer and the coalescence of the seed particles swollen by absorbing the monomer can be suppressed, and as a result, the generation of coarse particles can be suppressed. Further, since the resin particles have a content of structural units derived from alkyl (meth) acrylate having an alkyl group with 4 or more and 12 or less carbon atoms, the resin particles are produced by seed polymerization. In this case, the monomer can be sufficiently absorbed by the seed particles, and the monomer can be prevented from being independently polymerized at a position away from the seed particles to generate fine particles. Due to these synergistic effects, the resin particles are excellent in monodispersity, and are used as a pore-forming agent in a method for producing a resin-removable porous resin molding (resin particles for pore-forming agent). ).
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、アクリルまたはメタクリルを意味するものとする。また、本明細書において、「質量平均分子量」とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて測定されたポリスチレン換算の質量平均分子量、例えば、後段の[実施例]の項に記載の測定方法で測定された質量平均分子量を意味するものとする。また、本明細書において、「粒子径の変動係数」とは、コールター法により測定された体積基準の粒子径分布(粒度分布)における標準偏差をその体積基準の粒子径分布における算術平均径で除算した値、例えば、後段の[実施例]の項に記載の測定方法で測定された粒子径の変動係数を意味するものとする。 In the present specification, “(meth) acryl” means acryl or methacryl. In the present specification, the “mass average molecular weight” is a polystyrene-reduced mass average molecular weight measured using gel permeation chromatography, for example, measured by the measurement method described in the “Example” section below. It shall mean the weight average molecular weight determined. In this specification, “particle diameter coefficient of variation” means the standard deviation in the volume-based particle size distribution (particle size distribution) measured by the Coulter method divided by the arithmetic average diameter in the volume-based particle size distribution. For example, the coefficient of variation of the particle diameter measured by the measurement method described in the section of [Example] in the latter part.
本発明の樹脂粒子の製造方法は、上記の課題を解決するために、本発明の樹脂粒子を製造する製造方法であって、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルを、前記(メタ)アクリル酸アルキル100質量部に対して0.5〜3質量部の連鎖移動剤の存在下で乳化重合することによって、非架橋重合体からなる種粒子を製造する種粒子製造工程を含み、前記種粒子製造工程の後に、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルを前記種粒子に吸収させた後、吸収させた前記(メタ)アクリル酸アルキル100質量部に対して0.5〜3質量部の連鎖移動剤の存在下で前記(メタ)アクリル酸アルキルを重合することによって前記種粒子を肥大化させ、非架橋重合体からなる肥大化した種粒子を得る種粒子肥大化工程を少なくとも1回含み、かつ、前記種粒子肥大化工程の後に、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキル系単量体80〜95質量%と、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキル5〜20質量%とを含む非架橋性単量体混合物を前記の肥大化した種粒子に吸収させた後、水溶性の重合禁止剤の存在下で前記非架橋性単量体混合物を重合して非架橋の樹脂粒子を製造する樹脂粒子製造工程を含むことを特徴としている。 In order to solve the above problems, a method for producing resin particles of the present invention is a method for producing resin particles of the present invention, wherein an alkyl (meth) acrylate having an alkyl group with 3 or less carbon atoms is used. , A seed particle production process for producing seed particles comprising a non-crosslinked polymer by emulsion polymerization in the presence of 0.5 to 3 parts by mass of a chain transfer agent with respect to 100 parts by mass of the alkyl (meth) acrylate. And after the seed particle manufacturing step, the alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 3 or less carbon atoms is absorbed by the seed particles and then absorbed by 100 parts by mass of the alkyl (meth) acrylate. The seed particles are enlarged by polymerizing the alkyl (meth) acrylate in the presence of 0.5 to 3 parts by mass of a chain transfer agent, and the enlarged seed particles made of a non-crosslinked polymer are used. Seed 80 to 95% by mass of an alkyl (meth) acrylate monomer having an at least one child enlargement step and an alkyl group having 3 or less carbon atoms after the seed particle enlargement step, and an alkyl group After the non-crosslinkable monomer mixture containing 5 to 20% by mass of alkyl (meth) acrylate having 4 to 12 carbon atoms is absorbed by the enlarged seed particles, water-soluble polymerization is prohibited And a resin particle production step of producing non-crosslinked resin particles by polymerizing the non-crosslinkable monomer mixture in the presence of an agent.
上記方法によれば、非架橋の樹脂粒子が得られる。また、上記方法によれば、上記非架橋性単量体混合物が、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルに加えて、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルを5質量%以上含むので、樹脂粒子の質量平均分子量が低く抑えられている。また、上記方法によれば、種粒子製造工程および種粒子肥大化工程の両方において、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキル100質量部に対して0.5質量部以上の連鎖移動剤の存在下で重合を行うので、樹脂粒子の質量平均分子量が適度に低く抑えられている。これらの相乗効果により、上記方法により得られる樹脂粒子は、樹脂粒子の溶解除去による多孔性樹脂成形体の製造方法等に使用される有機溶剤に対して溶解しやすく、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法等に造孔剤として使用される樹脂粒子(造孔剤用樹脂粒子)として好適である。 According to the above method, non-crosslinked resin particles can be obtained. Moreover, according to the said method, in addition to the alkyl (meth) acrylate whose carbon number of an alkyl group is 3 or less, the said non-crosslinkable monomer mixture has 4 or more and 12 or less carbon atoms of an alkyl group. Since the alkyl (meth) acrylate is contained in an amount of 5% by mass or more, the mass average molecular weight of the resin particles is kept low. Moreover, according to the said method, 0.5 mass part or more with respect to 100 mass parts of alkyl (meth) acrylates whose carbon number of an alkyl group is 3 or less in both a seed particle manufacturing process and a seed particle enlargement process. Since the polymerization is carried out in the presence of the chain transfer agent, the mass average molecular weight of the resin particles is moderately low. Due to these synergistic effects, the resin particles obtained by the above method are easily dissolved in an organic solvent used in a method for producing a porous resin molded body by dissolving and removing resin particles, and the resin dissolution and removal method is porous. It is suitable as a resin particle (resin particle for pore-forming agent) used as a pore-forming agent in a method for producing a resin molded body.
さらに、上記方法によれば、上記非架橋性単量体混合物における、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルの含有率が20質量%以下であるので、質量平均分子量が低すぎることなく適度な範囲に調整されている。また、上記方法によれば、種粒子製造工程および種粒子肥大化工程の両方において、連鎖移動剤の使用量がアルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキル100質量部に対して3質量部以下であるので、質量平均分子量が低すぎることなく適度な範囲に調整されている。これらの相乗効果により、上記方法により得られる樹脂粒子は、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法等に使用されるビニル系単量体に溶解しにくく、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法等に造孔剤として使用される樹脂粒子(造孔剤用樹脂粒子)として好適である。 Furthermore, according to the above method, since the content of alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms in the non-crosslinkable monomer mixture is 20% by mass or less, the mass average The molecular weight is adjusted to an appropriate range without being too low. Moreover, according to the said method, in both a seed particle manufacturing process and a seed particle enlargement process, the amount of chain transfer agents used is 100 parts by mass of alkyl (meth) acrylate having 3 or less carbon atoms in the alkyl group. Therefore, the mass average molecular weight is adjusted to an appropriate range without being too low. Due to these synergistic effects, the resin particles obtained by the above method are difficult to dissolve in the vinyl monomer used in the method for producing a resin-removed / removable porous resin molded article, and the resin-dissolved / removable porous It is suitable as a resin particle (resin particle for pore-forming agent) used as a pore-forming agent in a method for producing a resin molded body.
その上、上記方法によれば、上記非架橋性単量体混合物が、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルに加えて、水溶性がより低いアルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルを5質量%以上含むので、樹脂粒子製造工程において、種粒子への単量体の吸収速度を抑制することにより、種粒子への単量体の吸収と、単量体を吸収して膨潤した種粒子同士の合一とが同時に発生することを抑制でき、結果として粗大粒子の発生を抑制できる。また、上記方法によれば、上記非架橋性単量体混合物における、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルの含有量が20質量%以下であるので、種粒子に非架橋性単量体混合物を十分に吸収させて、非架橋性単量体混合物が種粒子から離れた位置で独自に重合して微小粒子を生成することを抑制できる。また、上記方法によれば、上記非架橋性単量体混合物の重合を水溶性の重合禁止剤の存在下で行うので、非架橋性単量体混合物が水相中で独自に重合することを抑制できる。それゆえ、非架橋性単量体混合物の重合による微小粒子の生成を抑制でき、また、非架橋性単量体混合物の重合体が樹脂粒子(一次粒子)同士を連結して二次粒子を生成することも抑制できる。これらの相乗効果により、上記方法により得られる樹脂粒子は、単分散性に優れており、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法等に造孔剤として使用される樹脂粒子(造孔剤用樹脂粒子)として好適である。 In addition, according to the above method, the non-crosslinkable monomer mixture has an alkyl group having a carbon number of 3 or less and an alkyl group having a lower water solubility, in addition to the alkyl (meth) acrylate. Since it contains 5% by mass or more of alkyl (meth) acrylate that is 4 or more and 12 or less, in the resin particle production process, by suppressing the absorption rate of the monomer to the seed particles, It is possible to suppress the simultaneous generation of absorption and coalescence of the seed particles swollen by absorbing the monomer, and as a result, the generation of coarse particles can be suppressed. Further, according to the above method, since the content of alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms in the non-crosslinkable monomer mixture is 20% by mass or less, seed particles It is possible to sufficiently absorb the non-crosslinkable monomer mixture and to polymerize the non-crosslinkable monomer mixture independently at a position away from the seed particles to form fine particles. Further, according to the above method, since the polymerization of the non-crosslinkable monomer mixture is performed in the presence of a water-soluble polymerization inhibitor, the non-crosslinkable monomer mixture is uniquely polymerized in the aqueous phase. Can be suppressed. Therefore, the generation of fine particles due to polymerization of the non-crosslinkable monomer mixture can be suppressed, and the polymer of the non-crosslinkable monomer mixture connects the resin particles (primary particles) to form secondary particles. It can also be suppressed. Due to these synergistic effects, the resin particles obtained by the above method have excellent monodispersibility, and are used as a pore-forming agent in a method for producing a resin-removed porous resin molded body (pore-forming (Resin particles for agent).
本発明の多孔性樹脂成形体の製造方法は、造孔剤として本発明の樹脂粒子を複数個、成形型内に充填する工程と、前記成形型を加熱することによって、前記樹脂粒子同士を融着させて前記樹脂粒子同士を連結させる工程と、前記樹脂粒子を溶解しないビニル系単量体と重合開始剤とを前記成形型内に添加し、前記ビニル系単量体を重合することによって、前記ビニル系単量体の重合体からなる樹脂成形体を得る工程と、前記樹脂粒子を溶解するが、前記ビニル系単量体の重合体を溶解しない有機溶剤に前記樹脂粒子を溶解させることによって、前記樹脂成形体から前記樹脂粒子を除去する工程とを含むことを特徴としている。 The method for producing a porous resin molded body of the present invention comprises a step of filling a plurality of resin particles of the present invention as a pore-forming agent in a mold and heating the mold to fuse the resin particles together. Attaching the resin particles to each other and adding a vinyl monomer and a polymerization initiator that do not dissolve the resin particles in the mold, and polymerizing the vinyl monomer, A step of obtaining a resin molded body comprising the vinyl monomer polymer, and dissolving the resin particles in an organic solvent which dissolves the resin particles but does not dissolve the vinyl monomer polymer. And a step of removing the resin particles from the resin molded body.
上記方法によれば、有機溶剤に対して溶解しやすい本発明の樹脂粒子を造孔剤として用いるので、樹脂粒子を有機溶剤への溶解によって十分に除去でき、所望の細孔形状および細孔径を有する良好な多孔性樹脂成形体を得ることができる。また、上記方法によれば、ビニル系単量体に溶解しにくい本発明の樹脂粒子を造孔剤として用いるので、樹脂粒子の一部がビニル系単量体の重合前にビニル系単量体に溶解してしまって粒子形状を保持できなくなることを回避でき、所望の細孔形状および細孔径を有する良好な多孔性樹脂成形体を得ることができる。さらに、上記方法によれば、単分散性に優れた本発明の樹脂粒子を造孔剤として用いるので、細孔径が均一な多孔性樹脂成形体を得ることができる。 According to the above method, since the resin particles of the present invention that are easily dissolved in an organic solvent are used as a pore-forming agent, the resin particles can be sufficiently removed by dissolution in an organic solvent, and a desired pore shape and pore diameter can be obtained. It is possible to obtain a good porous resin molded body having the same. In addition, according to the above method, since the resin particles of the present invention that are difficult to dissolve in the vinyl monomer are used as a pore-forming agent, a part of the resin particles are vinyl monomer before polymerization of the vinyl monomer. Thus, it is possible to avoid the problem that the particle shape cannot be maintained due to dissolution in the resin, and a good porous resin molded article having a desired pore shape and pore diameter can be obtained. Furthermore, according to the above method, since the resin particles of the present invention excellent in monodispersibility are used as a pore-forming agent, a porous resin molded product having a uniform pore diameter can be obtained.
以上のように、本発明によれば、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法等に使用されるビニル系単量体に溶解しにくい一方、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法等に使用される有機溶剤に対して溶解しやすく、かつ、単分散性に優れた樹脂粒子およびその製造方法を提供できる。したがって、本発明の樹脂粒子およびその製造方法は、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法等に造孔剤として使用される樹脂粒子(造孔剤用樹脂粒子)およびその製造方法として好適である。 As described above, according to the present invention, it is difficult to dissolve in a vinyl-based monomer used in a method for producing a resin-dissolved removal type porous resin molded body, while a resin-dissolved removal type porous resin molded body. It is possible to provide resin particles that are easily soluble in an organic solvent used in the production method and the like and excellent in monodispersibility, and a method for producing the same. Therefore, the resin particles and the production method thereof according to the present invention are resin particles (resin particles for pore-forming agent) used as a pore-forming agent in a method for producing a resin-removable porous resin molded body and the production method thereof. Is preferred.
また、以上のように、本発明によれば、所望の細孔形状および細孔径を有し、かつ細孔径が均一な多孔性樹脂成形体を得ることができる多孔性樹脂成形体の製造方法を提供できる。 In addition, as described above, according to the present invention, there is provided a method for producing a porous resin molded body capable of obtaining a porous resin molded body having a desired pore shape and pore diameter and having a uniform pore diameter. Can be provided.
本発明について、以下に詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.
〔樹脂粒子〕
本発明の樹脂粒子は、多孔性樹脂成形体の製造方法に造孔剤として用いられる樹脂粒子であって、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位80〜95質量%と、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位5〜20質量%とを含む非架橋重合体からなり、質量平均分子量が20万〜60万の範囲内であり、粒子径の変動係数が15%以下である。本発明の樹脂粒子は、非架橋粒子であるため、上記の樹脂粒子の溶解除去による多孔性樹脂成形体の製造方法等に使用される有機溶剤に対して溶解しやすい。
[Resin particles]
The resin particle of the present invention is a resin particle used as a pore-forming agent in a method for producing a porous resin molded body, and is a structural unit 80 derived from an alkyl (meth) acrylate having an alkyl group with 3 or less carbon atoms. -95 mass% and a non-crosslinked polymer containing 5 to 20 mass% of a structural unit derived from an alkyl (meth) acrylate having 4 to 12 carbon atoms in the alkyl group, and a mass average molecular weight of 200,000 It is in the range of ~ 600,000, and the variation coefficient of the particle diameter is 15% or less. Since the resin particles of the present invention are non-crosslinked particles, they are easily dissolved in an organic solvent used in the method for producing a porous resin molded article by dissolving and removing the resin particles.
本発明の樹脂粒子は、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位に加えてアルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位を含んでいるために、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位のみからなる樹脂粒子と比較して、(特にシード重合法により樹脂粒子を製造する場合に)質量平均分子量が低く抑えられる。また、本発明の樹脂粒子は、水溶性が比較的高いアルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位に加えて、水溶性が比較的低いアルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位を含んでいるために、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位のみからなる樹脂粒子と比較して、シード重合法による製造時に、種粒子への単量体の吸収速度を抑制できる。なお、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位のみからなる樹脂粒子は、シード重合法により比較的大粒径の樹脂粒子を製造する場合に、種粒子への単量体の吸収速度が速すぎるために、種粒子への単量体の吸収と、単量体を吸収して膨潤した種粒子同士の合一とが同時に発生し、粗大粒子が増加するので、得られる樹脂粒子の単分散性が悪くなる。その結果、粒子径の変動係数が15%以下である本発明の樹脂粒子が、製造困難となる。 In addition to the structural unit derived from an alkyl (meth) acrylate having 3 or less carbon atoms in the alkyl group, the resin particles of the present invention have an alkyl (meth) acrylate having 4 to 12 carbon atoms in the alkyl group. Compared to resin particles consisting only of structural units derived from alkyl (meth) acrylate having 3 or less carbon atoms in the alkyl group because it contains derived structural units (particularly resin particles by seed polymerization method). The mass average molecular weight is kept low). In addition to the structural unit derived from alkyl (meth) acrylate having 3 or less carbon atoms in the alkyl group having relatively high water solubility, the resin particles of the present invention can also be obtained from carbon having an alkyl group having relatively low water solubility. Since it contains a structural unit derived from an alkyl (meth) acrylate having a number of 4 or more and 12 or less, the alkyl group consists only of a structural unit derived from an alkyl (meth) acrylate having a carbon number of 3 or less. Compared to resin particles, the rate of monomer absorption into seed particles can be suppressed during production by seed polymerization. In addition, the resin particle which consists only of the structural unit derived from the alkyl (meth) acrylate whose carbon number of an alkyl group is 3 or less is a seed particle, when manufacturing the resin particle of comparatively large particle diameter by a seed polymerization method. The absorption rate of the monomer to the particle is too high, so the absorption of the monomer into the seed particles and the coalescence of the seed particles swollen by absorbing the monomer occur simultaneously, increasing the coarse particles As a result, the monodispersity of the resulting resin particles becomes poor. As a result, it becomes difficult to produce the resin particles of the present invention having a coefficient of variation in particle diameter of 15% or less.
上記のアルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルとしては、例えば、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸n−ドデシル(アクリル酸ラウリル)等のような、アルキル基の炭素数が4以上12以下であるアクリル酸エステル;メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸tert−ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸n−ドデシル(メタクリル酸ラウリル)等のような、アルキル基の炭素数が4以上12以下であるメタクリル酸エステルが挙げられる。これら化合物は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the alkyl (meth) acrylate having 4 to 12 carbon atoms in the alkyl group include, for example, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, and n-acrylate. An acrylic acid ester having an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms, such as dodecyl (lauryl acrylate); n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, Examples thereof include methacrylic acid esters having 4 to 12 carbon atoms in the alkyl group, such as n-octyl methacrylate and n-dodecyl methacrylate (lauryl methacrylate). These compounds may be used alone or in combination of two or more.
上記のアルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルとしては、アルキル基の炭素数が4以上10以下である(メタ)アクリル酸アルキルがより好ましい。これにより、シード重合法等により樹脂粒子を製造する際に、反応液の粘度の上昇をさらに抑制することにより、樹脂粒子の凝集をさらに抑制することができる。したがって、さらに優れた単分散性を有する樹脂粒子を実現できる。なお、上記のアルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに代えてアルキル基の炭素数が13以上(例えば18)である(メタ)アクリル酸アルキルを用いた場合、シード重合法により樹脂粒子を製造する場合に、反応液の粘度が上昇して樹脂粒子が凝集するため、得られる樹脂粒子の単分散性が悪くなる。したがって、粒子径の変動係数が15%以下である本発明の樹脂粒子が、製造困難となる。 The alkyl (meth) acrylate having 4 to 12 carbon atoms in the alkyl group is more preferably an alkyl (meth) acrylate having 4 to 10 carbon atoms in the alkyl group. Thereby, when manufacturing resin particles by a seed polymerization method or the like, aggregation of resin particles can be further suppressed by further suppressing an increase in the viscosity of the reaction solution. Therefore, it is possible to realize resin particles having further excellent monodispersibility. In the case of using an alkyl (meth) acrylate having a carbon number of 13 or more (for example, 18) instead of an alkyl (meth) acrylate having 4 to 12 carbon atoms in the alkyl group, When the resin particles are produced by the seed polymerization method, the viscosity of the reaction liquid is increased and the resin particles are aggregated, so that the monodispersity of the obtained resin particles is deteriorated. Therefore, the resin particles of the present invention having a particle diameter variation coefficient of 15% or less are difficult to produce.
本発明の樹脂粒子を構成する非架橋重合体における、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位の含有量は、5〜20質量%の範囲内である。 In the non-crosslinked polymer constituting the resin particle of the present invention, the content of the structural unit derived from the alkyl (meth) acrylate having an alkyl group with 4 or more and 12 or less carbon atoms is in the range of 5 to 20% by mass. It is.
本発明の樹脂粒子を構成する非架橋重合体における、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位の含有量が5質量%より少ないと、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位による、樹脂粒子の質量平均分子量を低く抑える効果が不十分となるので、樹脂粒子の質量平均分子量が大きくなる。したがって、質量平均分子量が60万以下である本発明の樹脂粒子が、製造困難となる。また、本発明の樹脂粒子を構成する非架橋重合体における、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位の含有量が5質量%より少ないと、シード重合法により樹脂粒子を製造する場合に、種粒子への単量体の吸収速度が速すぎるために、種粒子への単量体の吸収と、単量体を吸収して膨潤した種粒子同士の合一とが同時に発生し、粗大粒子が頻発し、得られる樹脂粒子の単分散性が悪くなる。その結果、粒子径の変動係数が15%以下である本発明の樹脂粒子が製造困難となる。 When the content of the structural unit derived from the alkyl (meth) acrylate having 4 to 12 carbon atoms in the non-crosslinked polymer constituting the resin particle of the present invention is less than 5% by mass, the alkyl group Since the effect of suppressing the mass average molecular weight of the resin particles by the structural unit derived from the alkyl (meth) acrylate having 4 to 12 carbon atoms is insufficient, the mass average molecular weight of the resin particles is increased. Therefore, the resin particles of the present invention having a mass average molecular weight of 600,000 or less are difficult to produce. Further, in the non-crosslinked polymer constituting the resin particle of the present invention, when the content of the structural unit derived from alkyl (meth) acrylate having 4 to 12 carbon atoms in the alkyl group is less than 5% by mass, When producing resin particles by the seed polymerization method, the absorption rate of the monomer into the seed particles is too high, so the absorption of the monomer into the seed particles and the seed particles swollen by absorbing the monomer The coalescence between them occurs at the same time, coarse particles frequently occur, and the monodispersity of the resulting resin particles becomes worse. As a result, it becomes difficult to produce the resin particles of the present invention having a particle diameter variation coefficient of 15% or less.
一方、本発明の樹脂粒子を構成する非架橋重合体における、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位の含有量が20質量%より多いと、樹脂粒子の質量平均分子量が小さくなり過ぎる。したがって、質量平均分子量が20万以上である本発明の樹脂粒子が、製造困難となる。また、本発明の樹脂粒子を構成する非架橋重合体における、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位の含有量が20質量%より多いと、シード重合法により樹脂粒子を製造する場合に、種粒子に単量体がうまく吸収されず、単量体が種粒子から離れた位置で(水性媒体中で)独自に重合して微小粒子(所望の粒子径より顕著に小さい粒子径の樹脂粒子)を生成し、得られる樹脂粒子の単分散性が悪くなる。その結果、粒子径の変動係数が15%以下である本発明の樹脂粒子が製造困難となる。 On the other hand, in the non-crosslinked polymer constituting the resin particles of the present invention, when the content of structural units derived from alkyl (meth) acrylate having an alkyl group with 4 or more and 12 or less carbon atoms is greater than 20% by mass, The mass average molecular weight of the resin particles becomes too small. Therefore, the resin particles of the present invention having a mass average molecular weight of 200,000 or more are difficult to produce. Further, in the non-crosslinked polymer constituting the resin particle of the present invention, when the content of the structural unit derived from the alkyl (meth) acrylate having 4 to 12 carbon atoms in the alkyl group is more than 20% by mass, When resin particles are produced by the seed polymerization method, the monomers are not absorbed well into the seed particles, and the monomers are polymerized independently (in an aqueous medium) at a position away from the seed particles (as desired). Resin particle having a particle size significantly smaller than the particle size of the resin particle), and the monodispersibility of the resulting resin particle is deteriorated. As a result, it becomes difficult to produce the resin particles of the present invention having a particle diameter variation coefficient of 15% or less.
本発明の樹脂粒子を構成する非架橋重合体における、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位の含有量は、5〜10質量%の範囲内であることがより好ましい。これにより、シード重合法により樹脂粒子を製造する場合に、粗大粒子や微小粒子の発生をさらに抑制できるので、さらに優れた単分散性を有する樹脂粒子を実現できる。 In the non-crosslinked polymer constituting the resin particle of the present invention, the content of the structural unit derived from the alkyl (meth) acrylate having an alkyl group with 4 or more and 12 or less carbon atoms is in the range of 5 to 10% by mass. It is more preferable that Thus, when resin particles are produced by the seed polymerization method, the generation of coarse particles and fine particles can be further suppressed, so that resin particles having further excellent monodispersibility can be realized.
上記アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル等のような、アルキル基の炭素数が1以上3以下であるアクリル酸エステル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル等のような、アルキル基の炭素数が1以上3以下であるメタクリル酸エステルが挙げられる。これら化合物は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the alkyl (meth) acrylate having 3 or less carbon atoms in the alkyl group include alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, and the like. And methacrylic acid esters in which the alkyl group has 1 to 3 carbon atoms, such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
本発明の樹脂粒子を構成する非架橋重合体における、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位の含有量は、80〜95質量%の範囲内である。本発明の樹脂粒子を構成する非架橋重合体における、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位の含有量は、90〜95質量%の範囲内であることがより好ましい。これにより、シード重合法により樹脂粒子を製造する場合に、粗大粒子や微小粒子の発生をさらに抑制できるので、さらに優れた単分散性を有する樹脂粒子を実現できる。 In the non-crosslinked polymer constituting the resin particle of the present invention, the content of the structural unit derived from alkyl (meth) acrylate having 3 or less carbon atoms in the alkyl group is in the range of 80 to 95% by mass. . In the non-crosslinked polymer constituting the resin particle of the present invention, the content of the structural unit derived from the alkyl (meth) acrylate having 3 or less carbon atoms in the alkyl group is in the range of 90 to 95% by mass. It is more preferable. Thus, when resin particles are produced by the seed polymerization method, the generation of coarse particles and fine particles can be further suppressed, so that resin particles having further excellent monodispersibility can be realized.
本発明の樹脂粒子を構成する非架橋重合体は、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位と、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位とのみからなっていてもよく、これらの構造単位に加えて他の非架橋性(単官能性)ビニル系単量体に由来する構造単位を含んでいてもよい。 The non-crosslinked polymer constituting the resin particle of the present invention has a structural unit derived from an alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 3 or less carbon atoms, and an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms ( It may consist of only structural units derived from (meth) alkyl acrylate, and includes structural units derived from other non-crosslinkable (monofunctional) vinyl monomers in addition to these structural units. Also good.
上記他の非架橋性ビニル系単量体としては、(メタ)アクリル酸アルキル以外の、1個のエチレン性不飽和結合を有する化合物であれば、特に限定されるものではない。上記他の非架橋性ビニル系単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸等のようなエチレン性不飽和カルボン酸;アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、アクリル酸2−(ジメチルアミノ)エチル、アクリル酸2−(ジエチルアミノ)エチル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル等のような、アクリル酸アルキル以外のアクリル酸エステル;メタクリル酸フェニル、メタクリル酸2−(ジメチルアミノ)エチル、メタクリル酸2−(ジエチルアミノ)エチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル等のような、メタクリル酸アルキル以外のメタクリル酸エステル;α−クロロアクリル酸メチル等のα−ハロアクリル酸エステル;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−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、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン、ビニルナフタレン等の芳香族ビニル化合物;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等のカルボン酸ビニル;アクリロニトリル、アクリルアミド等のようなアクリル酸エステル以外のアクリル酸誘導体;メタクリロニトリル、メタクリルアミド等のようなメタクリル酸エステル以外のメタクリル酸誘導体;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、メチ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(N−ビニルアミン、N−ビニルアミド等)等が挙げられる。これら化合物は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The other non-crosslinkable vinyl monomer is not particularly limited as long as it is a compound having one ethylenically unsaturated bond other than alkyl (meth) acrylate. Examples of the other non-crosslinkable vinyl monomers include ethylenically unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and fumaric acid; 2-chloroethyl acrylate, phenyl acrylate, and acrylic acid. Acrylic esters other than alkyl acrylates such as 2- (dimethylamino) ethyl, 2- (diethylamino) ethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate; phenyl methacrylate, methacrylic acid Methacrylic acid esters other than alkyl methacrylates such as 2- (dimethylamino) ethyl, 2- (diethylamino) ethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate; methyl α-chloroacrylate Α-haloacrylic acid esthetics such as Styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-tert-butylstyrene, pn-hexyl Styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, p-methoxy styrene, p-phenyl styrene, p-chloro styrene, 3,4-dichloro Aromatic vinyl compounds such as styrene and vinyl naphthalene; vinyl carboxylates such as vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl butyrate; acrylic acid derivatives other than acrylic esters such as acrylonitrile and acrylamide; methacrylonitrile, methacrylamide and the like Methacrylic acid derivatives other than methacrylic acid esters Vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether and vinyl isobutyl ether; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and methyl isopropenyl ketone; N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, N -N-vinyl compounds such as vinylpyrrolidone (N-vinylamine, N-vinylamide, etc.) and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
上記他の非架橋性ビニル系単量体は、本発明の樹脂粒子を構成する非架橋重合体中に15質量%以下の範囲内で含まれうる。 The other non-crosslinkable vinyl monomer may be contained in the non-crosslinked polymer constituting the resin particle of the present invention within a range of 15% by mass or less.
なお、本発明の樹脂粒子中に含まれる各単量体に由来する構造単位の同定および定量は、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、赤外分光法(IR)、核磁気共鳴分光法(NMR)等のような公知の分析方法を用いることにより、確認することができる。なお、本発明の樹脂粒子中における各単量体に由来する構造単位の含有率(質量%)は、本発明の樹脂粒子の製造時に使用した全単量体中における各単量体(アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキル、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキル、および他の非架橋性ビニル系単量体)の含有率(質量%)と実質的に等しい。 The structural unit derived from each monomer contained in the resin particle of the present invention is identified and quantified by gas chromatography, liquid chromatography, infrared spectroscopy (IR), nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). This can be confirmed by using a known analysis method such as. In addition, the content (mass%) of the structural unit derived from each monomer in the resin particle of the present invention is the amount of each monomer (alkyl group) in all the monomers used in the production of the resin particle of the present invention. Content of alkyl (meth) acrylate having 3 or less carbon atoms, alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms, and other non-crosslinkable vinyl monomers) ( Mass%).
上記樹脂粒子の質量平均分子量は、20万〜60万の範囲内である。質量平均分子量が20万〜60万の範囲外である樹脂粒子は、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法に造孔剤として用いた場合、所望の細孔形状および細孔径の多孔質構造を有する良好な多孔性樹脂成形体を得ることができない。すなわち、質量平均分子量が20万未満である樹脂粒子は、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法に造孔剤として用いた場合、ビニル系単量体の重合によって樹脂成形体(基材)が形成される前に樹脂粒子の一部がビニル系単量体中に溶解してしまって粒子の形状を保持できなくなり、その結果として、所望の細孔形状および細孔径の多孔質構造を有する良好な多孔性樹脂成形体を得ることができない。一方、質量平均分子量が60万を超える樹脂粒子は、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法に造孔剤として用いた場合、有機溶剤に十分に溶解しないために、樹脂成形体(基材)の形成後に樹脂粒子を十分に除去できず、その結果として、所望の細孔形状および細孔径の多孔質構造を有する良好な多孔性樹脂成形体を得ることができない。樹脂粒子の質量平均分子量は、30万〜50万の範囲内であることがより好ましい。これにより、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法に造孔剤として樹脂粒子を用いた場合に、さらに良好な多孔質構造を有する多孔性樹脂成形体を得ることができる。 The mass average molecular weight of the resin particles is in the range of 200,000 to 600,000. Resin particles having a mass average molecular weight outside the range of 200,000 to 600,000 are porous having a desired pore shape and pore diameter when used as a pore-forming agent in a method for producing a resin-removed porous resin molding. A good porous resin molded product having a porous structure cannot be obtained. That is, resin particles having a mass average molecular weight of less than 200,000 are used as a pore-forming agent in a resin dissolution removal method for producing a porous resin molded body. Before the material is formed, some of the resin particles dissolve in the vinyl monomer and cannot retain the shape of the particles. As a result, a porous structure having a desired pore shape and pore diameter is obtained. It is not possible to obtain a good porous resin molded product having On the other hand, resin particles having a mass average molecular weight exceeding 600,000 are not sufficiently dissolved in an organic solvent when used as a pore-forming agent in a method for producing a resin-removable porous resin molded body. The resin particles cannot be sufficiently removed after the formation of the (base material), and as a result, a good porous resin molded article having a porous structure having a desired pore shape and pore diameter cannot be obtained. The mass average molecular weight of the resin particles is more preferably in the range of 300,000 to 500,000. Thereby, when resin particles are used as a pore-forming agent in a method for producing a resin-removed porous resin molded body, a porous resin molded body having an even better porous structure can be obtained.
上記樹脂粒子の体積平均粒子径は、15μm〜60μmの範囲内であることが好ましく、20μm〜50μmの範囲内であることがより好ましく、30μm〜40μmの範囲内であることがさらに好ましい。体積平均粒子径が15μm〜60μmの範囲内である樹脂粒子は、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法に使用される造孔剤用樹脂粒子として好適である。体積平均粒子径が15μm未満の樹脂粒子は、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法に造孔剤として用いた場合、得られる多孔性樹脂成形体の空隙部が少なくなり、良好な多孔質構造を持つ多孔性樹脂成形体が得られないため、好ましくない。一方、体積平均粒子径が60μmを超える樹脂粒子は、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法に造孔剤として用いた場合、得られる多孔性樹脂成形体の空隙部が多くなりすぎ、多孔性樹脂成形体の強度が低下するため、好ましくない。また、一般的な樹脂粒子は、体積平均粒子径が15μm以上になると、シード重合法によって製造された場合の粒子径の変動係数が15%を超える。これに対し、本発明の樹脂粒子は、体積平均粒子径が15μm以上であっても、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位5〜20質量%を含むために、シード重合法によって製造された場合の粒子径の変動係数が15%以下となる。したがって、本発明の樹脂粒子は、体積平均粒子径が15μm以上であっても、シード重合法を用いて容易に製造できる。なお、本明細書において、樹脂粒子の「体積平均粒子径」とは、コールター法により測定された体積基準の粒子径分布における算術平均径、例えば後段の[実施例]の項に記載の測定方法で測定された体積平均粒子径を意味するものとする。 The volume average particle diameter of the resin particles is preferably in the range of 15 μm to 60 μm, more preferably in the range of 20 μm to 50 μm, and still more preferably in the range of 30 μm to 40 μm. Resin particles having a volume average particle diameter in the range of 15 μm to 60 μm are suitable as resin particles for a pore-forming agent used in the method for producing a resin-removed porous resin molded body. When the resin particles having a volume average particle diameter of less than 15 μm are used as a pore-forming agent in the method for producing a resin-removable porous resin molded body, the resulting porous resin molded body has fewer voids and is good. Since a porous resin molded product having a porous structure cannot be obtained, it is not preferable. On the other hand, resin particles with a volume average particle diameter exceeding 60 μm have too many voids in the resulting porous resin molded article when used as a pore-forming agent in a method for producing a resin-removed porous resin molded article. This is not preferable because the strength of the porous resin molding is reduced. Further, when the volume average particle diameter of general resin particles is 15 μm or more, the coefficient of variation of the particle diameter when manufactured by the seed polymerization method exceeds 15%. On the other hand, the resin particles of the present invention have a structural unit of 5 to 20 mass derived from alkyl (meth) acrylate having an alkyl group with 4 or more and 12 or less carbon atoms, even if the volume average particle diameter is 15 μm or more. %, The coefficient of variation of the particle diameter when manufactured by the seed polymerization method is 15% or less. Therefore, the resin particles of the present invention can be easily produced using the seed polymerization method even if the volume average particle diameter is 15 μm or more. In the present specification, the “volume average particle diameter” of the resin particles refers to the arithmetic average diameter in the volume-based particle diameter distribution measured by the Coulter method, for example, the measurement method described in the “Example” section below. It means the volume average particle diameter measured in (1).
上記樹脂粒子の粒子径の変動係数は、15%以下である。樹脂粒子の粒子径の変動係数が15%を超える場合、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法に造孔剤として用いた場合、均一な細孔径を持つ多孔性樹脂成形体を得ることができない。また、上記樹脂粒子の粒子径の変動係数が15%を超える場合、樹脂粒子の光拡散性等の特性が不均一となる。樹脂粒子の粒子径の変動係数は、12%以下であることがより好ましい。これにより、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法において造孔剤として上記樹脂粒子を用いた場合、より均一な細孔径を有する多孔性樹脂成形体を得ることができ、また、上記樹脂粒子の光拡散性等の特性をより均一化できる。 The coefficient of variation of the particle diameter of the resin particles is 15% or less. When the coefficient of variation of the particle diameter of the resin particles exceeds 15%, a porous resin molded body having a uniform pore diameter is obtained when used as a pore-forming agent in a method for producing a resin-removed porous resin molded body. I can't. Moreover, when the variation coefficient of the particle diameter of the resin particles exceeds 15%, characteristics such as light diffusibility of the resin particles become non-uniform. The coefficient of variation of the particle diameter of the resin particles is more preferably 12% or less. Thereby, when the resin particles are used as a pore-forming agent in the method for producing a resin-removed porous resin molded body, a porous resin molded body having a more uniform pore diameter can be obtained. Characteristics such as light diffusibility of the resin particles can be made more uniform.
〔樹脂粒子の製造方法〕
本発明の樹脂粒子の製造方法は、本発明の樹脂粒子を製造する製造方法であって、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルを、上記(メタ)アクリル酸アルキル100質量部に対して0.5〜3質量部の連鎖移動剤の存在下で乳化重合することによって、非架橋重合体からなる種粒子を製造する種粒子製造工程を含み、上記種粒子製造工程の後に、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルを上記種粒子に吸収させた後、吸収させた上記(メタ)アクリル酸アルキル100質量部に対して0.5〜3質量部の連鎖移動剤の存在下で上記(メタ)アクリル酸アルキルを重合することによって上記種粒子を肥大化させ、非架橋重合体からなる肥大化した種粒子を得る種粒子肥大化工程を少なくとも1回含み、かつ、上記種粒子肥大化工程の後に、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキル系単量体80〜95質量%と、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキル5〜20質量%とを含む非架橋性(単官能性)単量体混合物を上記の肥大化した種粒子に吸収させた後、水溶性の重合禁止剤の存在下で上記非架橋性単量体混合物を重合して非架橋の樹脂粒子を製造する樹脂粒子製造工程を含む方法である。
[Production method of resin particles]
The method for producing resin particles of the present invention is a method for producing the resin particles of the present invention, wherein the alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 3 or less carbon atoms is replaced with the alkyl (meth) acrylate 100 described above. Including a seed particle production process for producing seed particles comprising a non-crosslinked polymer by emulsion polymerization in the presence of 0.5 to 3 parts by mass of a chain transfer agent with respect to mass parts, Later, after the alkyl group (meth) acrylate having an alkyl group having 3 or less carbon atoms is absorbed by the seed particles, 0.5-3 mass with respect to 100 mass parts of the absorbed alkyl (meth) acrylate. At least one seed particle enlargement step to enlarge the seed particles by polymerizing the alkyl (meth) acrylate in the presence of a part of the chain transfer agent to obtain enlarged seed particles made of a non-crosslinked polymer. In addition, after the seed particle enlargement step, the alkyl group has 80 to 95% by mass of an alkyl (meth) acrylate monomer having 3 or less carbon atoms, and the alkyl group has 4 to 12 carbon atoms. A non-crosslinkable (monofunctional) monomer mixture containing 5 to 20% by weight of an alkyl (meth) acrylate is absorbed into the enlarged seed particles, and then a water-soluble polymerization inhibitor is present. It is a method including the resin particle manufacturing process which superposes | polymerizes the said non-crosslinkable monomer mixture below and manufactures a non-crosslinked resin particle.
〔種粒子製造工程〕
上記種粒子製造工程では、上記のアルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルを乳化重合することによって、非架橋重合体からなる種粒子を製造する。本発明の製造方法の各工程で使用されるアルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキル(以下、「短鎖(メタ)アクリル酸アルキル」と称する)の化合物の例および好ましい化合物については、〔樹脂粒子〕の項で説明した通りである。
[Seed particle manufacturing process]
In the seed particle production step, seed particles made of a non-crosslinked polymer are produced by emulsion polymerization of an alkyl (meth) acrylate having 3 or less carbon atoms in the alkyl group. Examples of and preferred compounds of alkyl (meth) acrylate (hereinafter referred to as “short-chain (meth) acrylate”) having 3 or less carbon atoms in the alkyl group used in each step of the production method of the present invention The compound is as described in the section [Resin Particles].
上記種粒子製造工程では、短鎖(メタ)アクリル酸アルキルを連鎖移動剤(分子量調整剤)の存在下で乳化重合する。上記連鎖移動剤の存在下で乳化重合を行うことにより、種粒子の質量平均分子量を低く抑えることができる。これにより、種粒子肥大化工程において、種粒子に単量体(短鎖(メタ)アクリル酸アルキルまたは非架橋性単量体混合物)を速やかに吸収させることができるので、単量体が種粒子から離れた位置で(水性媒体中で)独自に重合して微小粒子を生成することを抑制できる。その結果、単分散性の向上した樹脂粒子を得ることができる。また、種粒子の質量平均分子量を低く抑えることで、最終的に得られる樹脂粒子の質量平均分子量を低く抑えることができる。 In the seed particle manufacturing step, short chain alkyl (meth) acrylate is emulsion-polymerized in the presence of a chain transfer agent (molecular weight modifier). By performing emulsion polymerization in the presence of the chain transfer agent, the mass average molecular weight of the seed particles can be kept low. Thereby, in the seed particle enlargement step, the monomer (short chain alkyl (meth) acrylate or non-crosslinkable monomer mixture) can be rapidly absorbed in the seed particle, so that the monomer is the seed particle. It can suppress producing | generating a microparticle by polymerizing uniquely in the position away from (in aqueous medium). As a result, resin particles with improved monodispersity can be obtained. Moreover, the mass average molecular weight of the resin particle finally obtained can be restrained low by restraining the mass average molecular weight of a seed particle low.
上記連鎖移動剤としては、例えば、n−オクチルメルカプタン(1−オクタンチオール)、n−ドデシルメルカプタン(ラウリルメルカプタン)、tert−ドデシルメルカプタン、2−ヒドロキシエチルメルカプタン、n−オクタデシルメルカプタン(ステアリルメルカプタン)、アルキレンジチオール、チオシアヌル酸等のメルカプタン類;α−メチルスチレンダイマー等のスチレンダイマー類;γ−テルピネン、ジペンテン等のテルペン類;クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素等が挙げられる。これら連鎖移動剤のうち、メルカプタン類およびスチレンダイマー類が好ましく、メルカプタン類がより好ましい。これら連鎖移動剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the chain transfer agent include n-octyl mercaptan (1-octanethiol), n-dodecyl mercaptan (lauryl mercaptan), tert-dodecyl mercaptan, 2-hydroxyethyl mercaptan, n-octadecyl mercaptan (stearyl mercaptan), and alkylene. Examples include mercaptans such as dithiol and thiocyanuric acid; styrene dimers such as α-methylstyrene dimer; terpenes such as γ-terpinene and dipentene; halogenated hydrocarbons such as chloroform and carbon tetrachloride. Of these chain transfer agents, mercaptans and styrene dimers are preferred, and mercaptans are more preferred. These chain transfer agents may be used alone or in combination of two or more.
上記連鎖移動剤の使用量は、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキル100質量部に対して0.5〜3質量部の範囲内である。上記連鎖移動剤の使用量が上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキル100質量部に対して0.5質量部未満であると、種粒子の質量平均分子量を十分に低く(例えば50,000以下に)抑えることができない。これにより、種粒子肥大化工程において、種粒子に単量体を十分に速やかに吸収させることができず、単量体が種粒子から離れた位置で(水性媒体中で)独自に重合して微小粒子を生成することを十分に抑制できない。その結果、単分散性に優れた(例えば変動係数が15%以下である)樹脂粒子を得ることができない。また、種粒子の質量平均分子量を十分に低く(例えば50,000以下に)抑えることができないことで、最終的に得られる樹脂粒子の質量平均分子量を十分に低く(例えば60万以下に)抑えることができない。その結果、最終的に得られる樹脂粒子を、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法に造孔剤として用いた場合、有機溶剤に十分に溶解しないために、樹脂成形体(基材)の形成後に樹脂粒子を十分に除去できない。 The amount of the chain transfer agent used is in the range of 0.5 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the short-chain alkyl (meth) acrylate. When the amount of the chain transfer agent used is less than 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the short-chain alkyl (meth) acrylate, the mass average molecular weight of the seed particles is sufficiently low (for example, 50,000 or less). ) Can not be suppressed. As a result, in the seed particle enlargement process, the seed particles cannot absorb the monomer sufficiently quickly, and the monomers are independently polymerized (in an aqueous medium) at a position away from the seed particles. The generation of microparticles cannot be sufficiently suppressed. As a result, resin particles excellent in monodispersity (for example, the coefficient of variation is 15% or less) cannot be obtained. Further, since the mass average molecular weight of the seed particles cannot be sufficiently reduced (for example, 50,000 or less), the mass average molecular weight of the finally obtained resin particles is sufficiently reduced (for example, 600,000 or less). I can't. As a result, when the resin particles finally obtained are used as a pore-forming agent in a method for producing a resin-removable porous resin molded body, the resin particles are not sufficiently dissolved in an organic solvent. The resin particles cannot be sufficiently removed after the formation of).
一方、上記連鎖移動剤の使用量が上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキル100質量部に対して3質量部を超えると、種粒子の質量平均分子量が低くなり過ぎる(例えば5,000未満になる)ため、最終的に得られる樹脂粒子の質量平均分子量が低くなり過ぎる(例えば20万未満になる)。その結果、最終的に得られる樹脂粒子は、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法に造孔剤として用いた場合、ビニル系単量体の重合によって樹脂成形体(基材)が形成される前に樹脂粒子の一部がビニル系単量体中に溶解してしまって粒子形状を保持できなくなり、造孔剤としての機能を失ってしまう。 On the other hand, when the amount of the chain transfer agent used exceeds 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the short chain alkyl (meth) acrylate, the mass average molecular weight of the seed particles becomes too low (for example, less than 5,000). Therefore, the mass average molecular weight of the finally obtained resin particles becomes too low (for example, less than 200,000). As a result, when the resin particles finally obtained are used as a pore-forming agent in the method of manufacturing a resin-removable porous resin molded body, the resin molded body (base material) is formed by polymerization of a vinyl monomer. Before being formed, some of the resin particles are dissolved in the vinyl monomer, so that the particle shape cannot be maintained, and the function as a pore-forming agent is lost.
上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルを乳化重合させる方法は、ソープフリー重合法(界面活性剤を使用しない乳化重合法)であってもよく、乳化重合法(界面活性剤を使用する乳化重合法)であってもよいが、良好な単分散性を有する種粒子が得られ易く、また、体積平均粒子径が0.25μm〜1.0μmの種粒子が得られ易いことから、ソープフリー重合法であることが好ましい。 The method for emulsion polymerization of the short-chain alkyl (meth) acrylate may be a soap-free polymerization method (emulsion polymerization method not using a surfactant), or an emulsion polymerization method (emulsion polymerization method using a surfactant). However, it is easy to obtain seed particles having good monodispersity, and it is easy to obtain seed particles having a volume average particle diameter of 0.25 μm to 1.0 μm. It is preferable that
上記種粒子製造工程においては、通常、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルを水性媒体中に分散させて重合する。上記水性媒体としては、特に限定されず、例えば、水、水と水溶性有機媒体(メタノール、エタノール等の低級アルコール(炭素数5以下のアルコール))との混合媒体が挙げられる。上記水性媒体の使用量は、種粒子の安定化を図るために、通常、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキル100質量部に対して、100〜1000質量部の範囲内である。 In the seed particle production step, the short chain alkyl (meth) acrylate is usually polymerized by dispersing it in an aqueous medium. The aqueous medium is not particularly limited, and examples thereof include water and a mixed medium of water and a water-soluble organic medium (lower alcohol (alcohol having 5 or less carbon atoms) such as methanol and ethanol). The amount of the aqueous medium used is usually in the range of 100 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the short-chain alkyl (meth) acrylate in order to stabilize the seed particles.
上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルの重合温度は、30〜100℃の範囲内であることが好ましい。この重合温度を保持する時間は、0.1〜20時間の範囲内が好ましい。上記水性媒体中での重合により、種粒子が水性媒体中に分散した分散液が得られる。必要に応じて、この分散液を遠心分離して水性媒体を除去し、水および有機溶剤で洗浄した後、乾燥することにより、種粒子を単離してもよい。 The polymerization temperature of the short-chain alkyl (meth) acrylate is preferably in the range of 30 to 100 ° C. The time for maintaining this polymerization temperature is preferably within the range of 0.1 to 20 hours. By the polymerization in the aqueous medium, a dispersion liquid in which the seed particles are dispersed in the aqueous medium is obtained. If necessary, the dispersion may be centrifuged to remove the aqueous medium, washed with water and an organic solvent, and then dried to isolate seed particles.
上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルの重合においては、通常、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルに、重合開始剤を添加する。上記重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、tert−ブチルパーオキシイソブチレート等の過酸化物類;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−(2−メチルプロピオネート)等のアゾ類;過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過酸化塩類等が挙げられる。これら重合開始剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 In the polymerization of the short-chain alkyl (meth) acrylate, a polymerization initiator is usually added to the short-chain alkyl (meth) acrylate. Examples of the polymerization initiator include peroxides such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, tert-butyl peroxyisobutyrate; 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2 , 4-dimethylvaleronitrile), 2,2-azobis- (2-methylpropionate) and the like; and peroxides such as potassium persulfate and ammonium persulfate. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
上記重合開始剤の使用量は、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキル100質量部に対して、0.01〜10質量部の範囲内であることが好ましく、0.01〜5質量部の範囲内であることがより好ましい。上記重合開始剤の使用量が、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキル100質量部に対して0.01質量部未満である場合、重合開始剤が重合開始の機能を果たし難い。また、上記重合開始剤の使用量が、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキル100質量部に対して10質量部を超える場合には、コスト的に不経済であるため、好ましくない。 The amount of the polymerization initiator used is preferably in the range of 0.01 to 10 parts by mass, and in the range of 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the short chain alkyl (meth) acrylate. More preferably, it is within. When the usage-amount of the said polymerization initiator is less than 0.01 mass part with respect to 100 mass parts of said short chain (meth) acrylates, a polymerization initiator does not fulfill | perform a polymerization start function easily. Moreover, when the usage-amount of the said polymerization initiator exceeds 10 mass parts with respect to 100 mass parts of said short chain (meth) acrylates, since it is uneconomical in cost, it is not preferable.
種粒子製造工程で得られる種粒子は、体積平均粒子径が0.25μm〜1.0μmの範囲内であることが好ましい。種粒子の体積平均粒子径が0.25μmより小さい場合、樹脂粒子製造工程に用いる所望の大きさの(肥大化された)種粒子にまで種粒子を肥大させるために、より多くの工程が必要となるため、好ましくない。種粒子の体積平均粒子径が1.0μmより大きい場合、乳化重合で作製するのが困難となるため、好ましくない。なお、本明細書において、「種粒子の体積平均粒子径」とは、レーザー回折散乱法により測定された体積基準の粒子径分布における算術平均径、例えば実施例の項に記載の測定方法で測定された体積平均粒子径を意味するものとする。 The seed particles obtained in the seed particle manufacturing step preferably have a volume average particle diameter in the range of 0.25 μm to 1.0 μm. If the volume average particle diameter of the seed particles is smaller than 0.25 μm, more steps are required to enlarge the seed particles to the desired size (enlarged) seed particles used in the resin particle manufacturing process. Therefore, it is not preferable. When the volume average particle diameter of the seed particles is larger than 1.0 μm, it is difficult to produce the seed particles by emulsion polymerization. In the present specification, “volume average particle diameter of seed particles” means the arithmetic average diameter in the volume-based particle diameter distribution measured by the laser diffraction scattering method, for example, measured by the measurement method described in the section of Examples. It shall mean the volume average particle diameter made.
種粒子製造工程で得られる種粒子は、質量平均分子量が5,000〜50,000の範囲内であることが好ましい。種粒子の質量平均分子量が5,000より小さい場合、種粒子肥大化工程における、短鎖(メタ)アクリル酸アルキルを種粒子に吸収させる工程(膨潤工程)または短鎖(メタ)アクリル酸アルキルを重合させる工程(重合工程)において粒子の合一が発生し、最終的に得られる樹脂粒子の単分散性が低下するので、好ましくない。種粒子の質量平均分子量が50,000より大きい場合、種粒子肥大化工程において、種粒子が短鎖(メタ)アクリル酸アルキル(単量体)を速やかに吸収することができないので、好ましくない。 The seed particles obtained in the seed particle manufacturing step preferably have a mass average molecular weight in the range of 5,000 to 50,000. When the mass average molecular weight of the seed particles is less than 5,000, the step of causing the seed particles to absorb the short chain alkyl (meth) acrylate (swelling step) or the short chain alkyl (meth) acrylate in the seed particle enlargement step In the step of polymerization (polymerization step), particle coalescence occurs, and the monodispersibility of the finally obtained resin particles is lowered, which is not preferable. When the mass average molecular weight of the seed particles is larger than 50,000, it is not preferable because the seed particles cannot rapidly absorb the short-chain alkyl (meth) acrylate (monomer) in the seed particle enlargement step.
〔種粒子肥大化工程〕
上記種粒子肥大化工程は、上記種粒子製造工程の後に少なくとも1回行われる。上記種粒子肥大化工程を少なくとも1回行うことにより、粒子径が比較的大きい(例えば体積平均粒子径が15μm以上の)樹脂粒子を得ることが可能となる。上記種粒子製造工程の実行回数を増やすことで、得られる樹脂粒子の粒子径をより大きくすることができる。
[Seed particle enlargement process]
The seed particle enlargement step is performed at least once after the seed particle production step. By performing the seed particle enlargement step at least once, it is possible to obtain resin particles having a relatively large particle size (for example, a volume average particle size of 15 μm or more). By increasing the number of executions of the seed particle manufacturing process, the particle diameter of the obtained resin particles can be further increased.
上記種粒子肥大化工程では、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルを上記種粒子に吸収させた後、吸収させた(メタ)アクリル酸アルキルを重合することによって上記種粒子を肥大化させ、非架橋重合体からなる肥大化した種粒子を得る。 In the seed particle enlargement step, after the short-chain alkyl (meth) acrylate is absorbed by the seed particles, the seed particles are enlarged by polymerizing the absorbed alkyl (meth) acrylate, Enlarged seed particles made of a crosslinked polymer are obtained.
上記種粒子肥大化工程において、上記種粒子に吸収させる上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルの量は、上記種粒子100質量部に対して1,000〜25,000質量部の範囲内であることが好ましい。上記種粒子に吸収させる上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルの量が上記種粒子100質量部に対して1,000質量部未満であると、肥大化による粒子径の増大量が小さくなるので、所望の粒子径を持つ樹脂粒子を得るために必要な種粒子肥大化工程の実施回数が増え、生産効率が悪くなることがある。一方、上記種粒子に吸収させる上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルの量が上記種粒子100質量部に対して25,000質量部を超えると、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルが種粒子に完全に吸収されず、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルが種粒子から離れた位置で(水性媒体中で)独自に重合して微小粒子を生成することがあるので、肥大化された種粒子の単分散性が悪くなることがある。肥大化された種粒子の単分散性が悪くなると、最終的に得られる樹脂粒子の単分散性も悪くなる。 In the seed particle enlargement step, the amount of the short-chain alkyl (meth) acrylate absorbed by the seed particles is in the range of 1,000 to 25,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the seed particles. It is preferable. When the amount of the short chain alkyl (meth) acrylate absorbed in the seed particles is less than 1,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the seed particles, the increase in the particle diameter due to enlargement becomes small. The number of executions of the seed particle enlargement process necessary for obtaining resin particles having a desired particle diameter increases, and production efficiency may deteriorate. On the other hand, when the amount of the short chain alkyl (meth) acrylate absorbed by the seed particles exceeds 25,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the seed particles, the short chain (meth) acrylate is converted into seed particles. The short chain alkyl (meth) acrylate may be polymerized independently (in an aqueous medium) to form microparticles at a position away from the seed particles. The monodispersity of the particles may deteriorate. If the monodispersity of the enlarged seed particles deteriorates, the monodispersity of the finally obtained resin particles also deteriorates.
上記種粒子肥大化工程では、通常、水性媒体中で、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルを種粒子に吸収させ、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルを重合させる。上記種粒子肥大化工程では、通常、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルが種粒子に吸収された油滴を水性媒体中に乳化状態で分散させた水性エマルジョンを作製し、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルを重合させる。上記水性エマルジョンは、例えば、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルと水性媒体との混合液を、ホモジナイザー、超音波処理機、ナノマイザー等の微細乳化機により処理することで作製することができる。水性媒体に種粒子を添加した後で上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルを添加してもよく、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルと水性媒体との混合液に種粒子を添加してもよい。また、種粒子製造工程で種粒子が水性媒体中に分散した分散液が得られた場合には、その分散液をそのまま種粒子肥大化工程に用いることができる。なお、使用可能な水性媒体の例および水性媒体の通常の使用量については、〔種粒子製造工程〕の項で述べたのと同様である。 In the seed particle enlargement step, the short chain alkyl (meth) acrylate is usually absorbed in the aqueous medium and the short chain alkyl (meth) acrylate is polymerized. In the seed particle enlargement step, an aqueous emulsion in which oil droplets in which the short chain alkyl (meth) acrylate is absorbed in seed particles is dispersed in an aqueous medium is usually prepared, and the short chain (meta) ) Polymerize alkyl acrylate. The aqueous emulsion can be produced, for example, by treating a mixed solution of the short-chain alkyl (meth) acrylate and an aqueous medium with a fine emulsifier such as a homogenizer, an ultrasonic processor, or a nanomizer. The short-chain alkyl (meth) acrylate may be added after the seed particles are added to the aqueous medium, or the seed particles may be added to a mixed solution of the short-chain alkyl (meth) acrylate and the aqueous medium. Good. In addition, when a dispersion liquid in which seed particles are dispersed in an aqueous medium is obtained in the seed particle manufacturing process, the dispersion liquid can be used as it is in the seed particle enlargement process. Examples of the aqueous medium that can be used and the normal amount of the aqueous medium used are the same as those described in the section of [Seed particle production process].
上記種粒子への上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルの吸収は、通常、種粒子添加後の水性エマルジョンを、室温(約20℃)で1〜12時間攪拌することで行うことができる。また、水性エマルジョンを30〜50℃程度に加温することにより、上記種粒子への上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルの吸収を促進してもよい。 Absorption of the short-chain alkyl (meth) acrylate into the seed particles can usually be performed by stirring the aqueous emulsion after addition of the seed particles at room temperature (about 20 ° C.) for 1 to 12 hours. Moreover, you may accelerate | stimulate absorption of the said short chain (meth) acrylate to the said seed particle by heating an aqueous emulsion to about 30-50 degreeC.
上記重合反応は、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルが種粒子に完全に吸収された後に、昇温して行うのが好ましい。水性媒体中における上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルの重合は、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルが球状滴として分散された水性エマルジョンを攪拌しながら行うことが好ましい。その攪拌は、例えば、球状滴の浮上や重合後の粒子の沈降を防止できる程度に緩く行えばよい。 The polymerization reaction is preferably carried out by raising the temperature after the short-chain alkyl (meth) acrylate is completely absorbed by the seed particles. The polymerization of the short chain alkyl (meth) acrylate in the aqueous medium is preferably performed while stirring the aqueous emulsion in which the short chain alkyl (meth) acrylate is dispersed as spherical droplets. The stirring may be performed loosely enough to prevent, for example, floating of spherical droplets and sedimentation of particles after polymerization.
種粒子肥大化工程では、種粒子に吸収させた短鎖(メタ)アクリル酸アルキルを、この短鎖(メタ)アクリル酸アルキル100質量部に対して0.5〜3質量部の連鎖移動剤の存在下で重合する。これにより、最終的に得られる樹脂粒子の質量平均分子量を所定の範囲内(例えば20万〜60万の範囲内)に調整できると共に、肥大化後の種粒子の質量平均分子量を低く抑えることで樹脂粒子製造工程において種粒子の膨潤倍率を大きくすることができる。使用可能な連鎖移動剤の例および連鎖移動剤の使用量については、〔種粒子製造工程〕の項で述べたのと同様である。 In the seed particle enlargement step, 0.5 to 3 parts by mass of a chain transfer agent of 0.5 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the short chain (meth) acrylate is absorbed by the short chain alkyl (meth) acrylate absorbed by the seed particles. Polymerizes in the presence. Thereby, while being able to adjust the mass average molecular weight of the resin particle finally obtained within a predetermined range (for example, within a range of 200,000 to 600,000), it is possible to keep the mass average molecular weight of the seed particles after enlargement low. The swelling ratio of the seed particles can be increased in the resin particle production process. Examples of the chain transfer agent that can be used and the amount of the chain transfer agent used are the same as those described in the section of [Seed particle production process].
上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルの重合法は、ソープフリー重合法(界面活性剤を使用しない乳化重合法)であってもよく、界面活性剤を使用する乳化重合法(界面活性剤を含有する水性媒体で重合を行う方法)であってもよいが、ソープフリー重合法であることが好ましい。すなわち、ことが好ましい。 The short chain alkyl (meth) acrylate polymerization method may be a soap-free polymerization method (emulsion polymerization method not using a surfactant), or an emulsion polymerization method using a surfactant (containing a surfactant). A method of polymerizing with an aqueous medium), a soap-free polymerization method is preferred. That is, it is preferable.
上記界面活性剤としては、特に限定されるものではなく、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤カチオン性界面活性剤、および両性イオン界面活性剤の何れも使用することができる。 The surfactant is not particularly limited, and any of an anionic surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, and a zwitterionic surfactant can be used.
上記アニオン性界面活性剤としては、例えば、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油カリ等の脂肪酸油;ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム等のアルキル硫酸エステル塩;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩;アルキルナフタレンスルホン酸塩;アルカンスルホン酸塩;ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム等のジアルキルスルホコハク酸塩;ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸ナトリウム、ポリオキシアルキレンアリールエーテルリン酸ナトリウム等のリン酸エステル塩;ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物;ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩;ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩;等が挙げられる。 Examples of the anionic surfactant include fatty acid oils such as sodium oleate and castor oil potassium; alkyl sulfate salts such as sodium lauryl sulfate and ammonium lauryl sulfate; alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate; alkylnaphthalene Sulfonates; alkane sulfonates; dialkyl sulfosuccinates such as sodium dioctyl sulfosuccinate; phosphate esters such as sodium polyoxyethylene alkylphenyl ether sodium phosphate and sodium polyoxyalkylene aryl ether; formalin condensation of naphthalene sulfonate Polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate salt; polyoxyethylene alkylsulfuric acid ester salt; and the like.
上記ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレントリデシルエーテル等の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フェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、アルキレン基の炭素数が3以上であるポリオキシアルキレントリデシルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、モノラウリン酸ポリオキシエチレンソルビタン等の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アルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレン−オキシプロピレンブロックポリマー等が挙げられる。 Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene tridecyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene styrenated phenyl ethers, and alkylene groups having 3 or more carbon atoms. Polyoxyalkylene alkyl ethers such as polyoxyalkylene tridecyl ether, polyoxyethylene fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene alkylamines, glycerin fatty acid esters, oxy Examples include ethylene-oxypropylene block polymers.
上記カチオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩;ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等の第四級アンモニウム塩等が挙げられる。 Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts such as laurylamine acetate and stearylamine acetate; quaternary ammonium salts such as lauryltrimethylammonium chloride.
上記両性イオン界面活性剤としては、ラウリルジメチルアミンオキサイドや、リン酸エステル系又は亜リン酸エステル系界面活性剤等が挙げられる。 Examples of the zwitterionic surfactant include lauryl dimethylamine oxide and phosphate ester or phosphite ester surfactants.
これら界面活性剤のうち、アニオン性界面活性剤およびノニオン性界面活性剤の少なくとも一方を用いることが好ましい。これら界面活性剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Of these surfactants, it is preferable to use at least one of an anionic surfactant and a nonionic surfactant. These surfactants may be used alone or in combination of two or more.
上記重合反応における界面活性剤の使用量は、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキル100質量に対して0.01〜5質量部の範囲内であることが好ましい。上記界面活性剤の使用量が上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキル100質量部に対して0.01質量部未満である場合には、重合安定性を保つことが難しいため、好ましくない。また、上記界面活性剤の使用量が上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキル100質量部に対して5質量部を超える場合、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルが種粒子から離れた位置で(水性媒体中で)独自に重合して微小粒子を生成し、得られる樹脂粒子の単分散性が悪くなるので、好ましくない。 It is preferable that the usage-amount of surfactant in the said polymerization reaction exists in the range of 0.01-5 mass parts with respect to 100 mass of said short chain (meth) acrylates. When the amount of the surfactant used is less than 0.01 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the short chain alkyl (meth) acrylate, it is difficult to maintain the polymerization stability, which is not preferable. Moreover, when the usage-amount of the said surfactant exceeds 5 mass parts with respect to 100 mass parts of said short chain alkyl (meth) acrylates, the said short chain (meth) acrylate alkyl is in the position away from the seed particle ( It is not preferable because the polymer particles are uniquely polymerized (in an aqueous medium) to produce fine particles, and the resulting resin particles have poor monodispersibility.
上記重合反応においては、必要に応じて、分散安定剤を用いることができる。上記分散安定剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子;第3リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム等の難水溶性無機塩などが挙げられる。これら分散安定剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 In the polymerization reaction, a dispersion stabilizer can be used as necessary. The dispersion stabilizer is not particularly limited, and examples thereof include water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone; poorly water-soluble inorganic salts such as tertiary calcium phosphate, calcium carbonate, and magnesium pyrophosphate. It is done. These dispersion stabilizers may be used alone or in combination of two or more.
上記重合反応においても、通常、上記短鎖(メタ)アクリル酸アルキルに重合開始剤を添加する。上記重合反応に使用可能な重合開始剤の例および重合開始剤の好ましい使用量は、〔種粒子製造工程〕の項で述べたのと同様である。ただし、反応液(乳化液)の界面活性剤濃度が臨界ミセル濃度以上である場合、上記重合開始剤として、過酸化ベンゾイル、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル等の油溶性重合開始剤を使用するのが好ましい。反応液(乳化液)の界面活性剤濃度が臨界ミセル濃度以上である場合、上記重合開始剤として過硫酸カリウム等の水溶性重合開始剤を使用すると、単量体が種粒子から離れた位置で(水性媒体中で)独自に重合して微小粒子を生成し、得られる樹脂粒子の単分散性が悪くなる恐れがあるので、好ましくない。 Also in the polymerization reaction, a polymerization initiator is usually added to the short-chain alkyl (meth) acrylate. Examples of the polymerization initiator that can be used in the polymerization reaction and the preferred amount of the polymerization initiator used are the same as those described in the section of [Seed Particle Production Step]. However, when the surfactant concentration in the reaction liquid (emulsion liquid) is higher than the critical micelle concentration, the polymerization initiator is an oil-soluble polymerization initiator such as benzoyl peroxide or 2,2′-azobisisobutyronitrile. Is preferably used. When the surfactant concentration of the reaction liquid (emulsion liquid) is equal to or higher than the critical micelle concentration, when a water-soluble polymerization initiator such as potassium persulfate is used as the polymerization initiator, the monomer is positioned away from the seed particles. This is not preferable because it may polymerize uniquely (in an aqueous medium) to produce fine particles, and the resulting resin particles may be poorly monodispersed.
上記種粒子肥大化工程における重合温度およびその重合温度を保持する時間の好ましい範囲は、〔種粒子製造工程〕の項で述べたのと同様である。 The preferred range of the polymerization temperature and the time for maintaining the polymerization temperature in the seed particle enlargement step is the same as described in the section of [Seed particle production step].
少なくとも1回の種粒子肥大化工程で得られる肥大化された種粒子は、質量平均分子量が5000〜50000の範囲内であることが好ましい。種粒子の質量平均分子量が5000より小さい場合、樹脂粒子製造工程における、非架橋性単量体混合物を肥大化した種粒子に吸収させる工程(膨潤工程)または非架橋性単量体混合物を重合させる工程(重合工程)において粒子の合一が発生し、最終的に得られる樹脂粒子の単分散性が低下するので、好ましくない。種粒子の質量平均分子量が50000より大きい場合、樹脂粒子製造工程において、肥大化した種粒子が非架橋性単量体混合物を速やかに吸収することができないので、好ましくない。 The enlarged seed particles obtained in at least one seed particle enlargement step preferably have a mass average molecular weight in the range of 5000 to 50000. When the mass average molecular weight of the seed particles is smaller than 5000, the step of absorbing the non-crosslinkable monomer mixture into the enlarged seed particles (swelling step) or polymerizing the non-crosslinkable monomer mixture in the resin particle production process Since coalescence of particles occurs in the process (polymerization process) and the monodispersity of the finally obtained resin particles is lowered, it is not preferable. When the mass average molecular weight of the seed particles is larger than 50000, it is not preferable because the enlarged seed particles cannot quickly absorb the non-crosslinkable monomer mixture in the resin particle manufacturing process.
〔樹脂粒子製造工程〕
上記樹脂粒子製造工程では、上記種粒子肥大化工程の後に、非架橋性単量体混合物を上記の肥大化した種粒子に吸収させた後、上記非架橋性単量体混合物を重合して非架橋の樹脂粒子を製造する。
[Resin particle manufacturing process]
In the resin particle manufacturing step, after the seed particle enlargement step, the non-crosslinkable monomer mixture is absorbed into the enlarged seed particles, and then the non-crosslinkable monomer mixture is polymerized to be non-polymerized. Crosslinked resin particles are produced.
上記非架橋性単量体混合物は、1個のエチレン性不飽和結合を有する化合物(非架橋性単量体)の複数種類からなる混合物であって、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキル5〜20質量%と、短鎖(メタ)アクリル酸アルキル系単量体80〜95質量%とを含んでいる。上記非架橋性単量体混合物は、短鎖(メタ)アクリル酸アルキルに加えてアルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルを含んでいるために、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルのみからなる場合と比較して、得られる樹脂粒子の質量平均分子量が低く抑えられる。また、上記非架橋性単量体混合物は、水溶性が比較的高い短鎖(メタ)アクリル酸アルキルに加えて、水溶性が比較的低いアルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルを含んでいるために、短鎖(メタ)アクリル酸アルキルのみからなる場合と比較して、種粒子への非架橋性単量体混合物の吸収速度を抑制できる。 The non-crosslinkable monomer mixture is a mixture of a plurality of types of compounds having one ethylenically unsaturated bond (non-crosslinkable monomer), and the alkyl group has 4 to 12 carbon atoms. It contains 5 to 20% by mass of a certain alkyl (meth) acrylate and 80 to 95% by mass of a short-chain (meth) acrylate monomer. Since the non-crosslinkable monomer mixture contains an alkyl (meth) acrylate having 4 to 12 carbon atoms in addition to the short-chain alkyl (meth) acrylate, the carbon of the alkyl group The mass average molecular weight of the resulting resin particles can be kept low compared to the case where the number is only 3 (alkyl) (meth) acrylates. In addition to the short-chain alkyl (meth) acrylate having a relatively high water solubility, the non-crosslinkable monomer mixture has an alkyl group having a relatively low water solubility of 4 to 12 carbon atoms (meta ) Since alkyl acrylate is contained, the absorption rate of the non-crosslinkable monomer mixture into the seed particles can be suppressed as compared with the case of consisting of only a short-chain (meth) acrylate.
上記のアルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルとして使用可能な化合物の例および好ましい化合物は、〔樹脂粒子〕の項で説明した通りである。 Examples of compounds that can be used as alkyl (meth) acrylates in which the alkyl group has 4 or more and 12 or less carbon atoms and preferred compounds are as described in the section of [Resin Particles].
上記非架橋性単量体混合物における、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルの含有量は、5〜20質量%の範囲内である。 The content of alkyl (meth) acrylate having 4 to 12 carbon atoms in the alkyl group in the non-crosslinkable monomer mixture is in the range of 5 to 20% by mass.
上記非架橋性単量体混合物における、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルの含有量が5質量%より少ないと、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルによる、樹脂粒子の質量平均分子量を低く抑える効果が不十分となるので、得られる樹脂粒子の質量平均分子量が大きくなり過ぎる(例えば60万を超える)。その結果、得られる樹脂粒子を造孔剤として樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法に用いた場合、有機溶剤に十分に溶解しないために、樹脂成形体(基材)の形成後に樹脂粒子を十分に除去できず、その結果として、所望の細孔形状および細孔径の多孔質構造を有する良好な多孔性樹脂成形体を得ることができない。また、上記非架橋性単量体混合物における、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルの含有量が5質量%より少ないと、種粒子への非架橋性単量体混合物の吸収速度が速すぎるために、種粒子への非架橋性単量体混合物の吸収と、非架橋性単量体混合物を吸収して膨潤した種粒子同士の合一とが同時に発生し、粗大粒子が頻発し、得られる樹脂粒子の単分散性が悪くなる(例えば粒子径の変動係数が15%を超える)。 In the non-crosslinkable monomer mixture, when the content of alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms is less than 5% by mass, the alkyl group has 4 to 12 carbon atoms. Since the effect of suppressing the mass average molecular weight of the resin particles by a certain alkyl (meth) acrylate becomes insufficient, the mass average molecular weight of the obtained resin particles becomes too large (for example, more than 600,000). As a result, when the obtained resin particles are used as a pore-forming agent in a method for producing a resin-removable porous resin molding, the resin particles are not sufficiently dissolved in an organic solvent. The resin particles cannot be sufficiently removed, and as a result, a good porous resin molded product having a porous structure with a desired pore shape and pore diameter cannot be obtained. In addition, when the content of alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms in the non-crosslinkable monomer mixture is less than 5% by mass, the non-crosslinkable single amount to the seed particles Since the absorption rate of the body mixture is too high, absorption of the non-crosslinkable monomer mixture into the seed particles and coalescence of the swollen seed particles absorbed by the non-crosslinkable monomer mixture occur simultaneously. Coarse particles frequently occur and the resulting resin particles have poor monodispersity (for example, the coefficient of variation of the particle diameter exceeds 15%).
一方、上記非架橋性単量体混合物における、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルの含有量が20質量%より多いと、得られる樹脂粒子の質量平均分子量が小さくなり過ぎる(例えば20万未満となる)。その結果、得られる樹脂粒子を造孔剤として樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法に用いた場合、ビニル系単量体の重合によって樹脂成形体(基材)が形成される前に樹脂粒子の一部がビニル系単量体中に溶解してしまって粒子の形状を保持できなくなり、その結果として、所望の細孔形状および細孔径の多孔質構造を有する良好な多孔性樹脂成形体を得ることができない。また、上記非架橋性単量体混合物における、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルの含有量が20質量%より多いと、種粒子に単量体がうまく吸収されず、単量体が種粒子から離れた位置で(水性媒体中で)独自に重合して微小粒子を生成し、得られる樹脂粒子の単分散性が悪くなる(例えば粒子径の変動係数が15%を超える)。 On the other hand, when the content of alkyl (meth) acrylate having 4 to 12 carbon atoms in the non-crosslinkable monomer mixture is more than 20% by mass, the resin particles obtained have a mass average molecular weight. It becomes too small (for example, less than 200,000). As a result, when the resin particles obtained are used as a pore-forming agent in a method for producing a resin-removable porous resin molded body, before the resin molded body (base material) is formed by polymerization of a vinyl monomer. As a result, a part of the resin particles are dissolved in the vinyl-based monomer and the shape of the particles cannot be maintained, and as a result, a good porous resin having a porous structure having a desired pore shape and pore diameter. A molded body cannot be obtained. In addition, when the content of alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms in the non-crosslinkable monomer mixture is more than 20% by mass, the monomer is absorbed well into the seed particles. However, the monomer is independently polymerized at a position away from the seed particles (in an aqueous medium) to produce microparticles, and the monodispersity of the resulting resin particles is deteriorated (for example, the coefficient of variation in particle diameter is Over 15%).
上記非架橋性単量体混合物における、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルの含有量は、5〜10質量%の範囲内であることがより好ましい。これにより、粗大粒子や微小粒子の発生をさらに抑制できるので、さらに優れた単分散性を有する樹脂粒子を実現できる。 In the non-crosslinkable monomer mixture, the content of alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms is more preferably within a range of 5 to 10% by mass. Thereby, since generation | occurrence | production of a coarse particle and a microparticle can further be suppressed, the resin particle which has the further outstanding monodispersibility is realizable.
上記非架橋性単量体混合物における短鎖(メタ)アクリル酸アルキルの含有量は、80〜95質量%の範囲内である。本発明の樹脂粒子を構成する非架橋重合体における、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルの含有量は、90〜95質量%の範囲内であることがより好ましい。これにより、粗大粒子や微小粒子の発生をさらに抑制できるので、さらに優れた単分散性を有する樹脂粒子を実現できる。 上記非架橋性単量体混合物は、短鎖(メタ)アクリル酸アルキルと、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルとのみからなっていてもよく、これらに加えて他の非架橋性(単官能性)ビニル系単量体を15質量%以下の範囲内で含んでいてもよい。上記他の非架橋性ビニル系単量体として使用可能な化合物の例については、〔樹脂粒子〕の項で説明した通りである。 Content of the short chain alkyl (meth) acrylate in the said non-crosslinkable monomer mixture exists in the range of 80-95 mass%. In the non-crosslinked polymer constituting the resin particles of the present invention, the content of alkyl (meth) acrylate having 3 or less carbon atoms in the alkyl group is more preferably in the range of 90 to 95% by mass. Thereby, since generation | occurrence | production of a coarse particle and a microparticle can further be suppressed, the resin particle which has the further outstanding monodispersibility is realizable. The non-crosslinkable monomer mixture may consist of only a short-chain alkyl (meth) acrylate and an alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms. And other non-crosslinkable (monofunctional) vinyl monomers may be contained within a range of 15% by mass or less. Examples of the compound that can be used as the other non-crosslinkable vinyl monomer are as described in the section of [Resin particles].
上記樹脂粒子製造工程において、上記種粒子に吸収させる上記非架橋性単量体混合物の量は、上記肥大化した種粒子100質量部に対して4,000〜22,000質量部の範囲内であることが好ましい。上記種粒子に吸収させる上記非架橋性単量体混合物の量が上記肥大化した種粒子100質量部に対して4,000質量部未満であると、肥大化による粒子径の増大量が小さくなるので、得られる樹脂粒子の粒子径が小さくなる。このため、所望の粒子径を持つ樹脂粒子を得るために必要な種粒子肥大化工程の実施回数が増え、生産効率が悪くなることがある。一方、上記種粒子に吸収させる上記非架橋性単量体混合物の量が上記肥大化した種粒子100質量部に対して22,000質量部を超えると、上記非架橋性単量体混合物が上記肥大化した種粒子に完全に吸収されず、上記非架橋性単量体混合物が種粒子から離れた位置で(水性媒体中で)独自に重合して微小粒子を生成することがあるので、樹脂粒子の単分散性が悪くなることがある。 In the resin particle production process, the amount of the non-crosslinkable monomer mixture absorbed in the seed particles is within a range of 4,000 to 22,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the enlarged seed particles. Preferably there is. When the amount of the non-crosslinkable monomer mixture to be absorbed by the seed particles is less than 4,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the enlarged seed particles, the increase in the particle diameter due to enlargement becomes small. Therefore, the particle diameter of the resin particles obtained becomes small. For this reason, the number of implementations of the seed particle enlargement process necessary for obtaining resin particles having a desired particle diameter increases, and production efficiency may deteriorate. On the other hand, when the amount of the non-crosslinkable monomer mixture absorbed by the seed particles exceeds 22,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the enlarged seed particles, the non-crosslinkable monomer mixture is The resin is not completely absorbed by the enlarged seed particles, and the non-crosslinkable monomer mixture may be polymerized uniquely (in an aqueous medium) at a position away from the seed particles to form microparticles. The monodispersity of the particles may deteriorate.
上記樹脂粒子製造工程では、上記非架橋性単量体混合物を上記水溶性の重合禁止剤の存在下で重合する。これにより、水相中に微量存在する非架橋性単量体混合物が独自に重合することを抑制できる。それゆえ、非架橋性単量体混合物の重合による微小粒子の生成を抑制でき、また、非架橋性単量体混合物の重合体が樹脂粒子(一次粒子)同士を連結して二次粒子を生成することも抑制できる。その結果、得られる樹脂粒子の単分散性を向上できる(例えば粒子径の変動係数を15%以下にできる)。 In the resin particle production process, the non-crosslinkable monomer mixture is polymerized in the presence of the water-soluble polymerization inhibitor. Thereby, it can suppress that the non-crosslinkable monomer mixture which exists in a trace amount in a water phase superpose | polymerizes uniquely. Therefore, the generation of fine particles due to polymerization of the non-crosslinkable monomer mixture can be suppressed, and the polymer of the non-crosslinkable monomer mixture connects the resin particles (primary particles) to form secondary particles. It can also be suppressed. As a result, the monodispersity of the resin particles obtained can be improved (for example, the coefficient of variation of the particle diameter can be reduced to 15% or less).
上記水溶性の重合禁止剤としては、例えば、亜硝酸塩類、亜硫酸塩類、ハイドロキノン類、アスコルビン酸類、水溶性ビタミンB類、クエン酸、ポリフェノール類等が挙げられる。上記亜硝酸塩類としては、例えば、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム等の亜硝酸アルカリ金属塩;亜硝酸マグネシウム等の亜硝酸アルカリ土類金属塩;亜硝酸アンモニウム等が挙げられる。これらの中でも、水相中での非架橋性単量体混合物の重合を抑制する効果が顕著であることから、亜硝酸塩類が好ましい。亜硝酸塩類の中でも、溶解性、水中での解離性などの点で、亜硝酸ナトリウムが最も好ましい。これら水溶性の重合禁止剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the water-soluble polymerization inhibitor include nitrites, sulfites, hydroquinones, ascorbic acids, water-soluble vitamin Bs, citric acid, and polyphenols. Examples of the nitrites include alkali nitrites such as sodium nitrite and potassium nitrite; alkaline earth nitrites such as magnesium nitrite; ammonium nitrite and the like. Among these, nitrites are preferable because the effect of suppressing the polymerization of the non-crosslinkable monomer mixture in the aqueous phase is remarkable. Among the nitrites, sodium nitrite is most preferable in terms of solubility, dissociation property in water, and the like. These water-soluble polymerization inhibitors may be used alone or in combination of two or more.
上記水溶性の重合禁止剤の使用量は、上記非架橋性単量体混合物100質量部に対して0.03〜0.3質量部の範囲内であることが好ましい。上記重合禁止剤の使用量が上記非架橋性単量体混合物100質量に対して0.03質量部未満である場合には、上記水溶性の重合禁止剤による水相中での微小粒子の発生を抑制する効果が不十分となり、得られる樹脂粒子の単分散性を十分に向上できない恐れがある。また、上記重合禁止剤の使用量が上記非架橋性単量体混合物100質量に対して0.3質量部を超える場合には、上記非架橋性単量体混合物の重合の進行が阻害される可能性があるので、好ましくない。 The amount of the water-soluble polymerization inhibitor used is preferably in the range of 0.03 to 0.3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the non-crosslinkable monomer mixture. When the amount of the polymerization inhibitor used is less than 0.03 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the non-crosslinkable monomer mixture, generation of fine particles in the aqueous phase by the water-soluble polymerization inhibitor Insufficient effect may be insufficient, and the monodispersity of the resulting resin particles may not be sufficiently improved. Further, when the amount of the polymerization inhibitor used exceeds 0.3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the non-crosslinkable monomer mixture, the progress of the polymerization of the non-crosslinkable monomer mixture is inhibited. This is not preferable because there is a possibility.
上記樹脂粒子製造工程における、非架橋性単量体混合物を種粒子に吸収させる方法、重合時の昇温、重合時の攪拌、重合温度、重合温度を保持する時間、重合法等については、〔種粒子肥大化工程〕の項で述べたのと同様である。また、上記樹脂粒子製造工程においても、上記種粒子肥大化工程と同様に、通常は水性媒体および重合開始剤を使用し、界面活性剤を使用することが好ましく、必要に応じて分散安定剤を使用する。使用可能な水性媒体の例および水性媒体の通常の使用量、使用可能な重合開始剤の例および重合開始剤の使用量、使用可能な界面活性剤の例および界面活性剤の使用量、分散安定剤の使用量等についても、〔種粒子肥大化工程〕の項で述べたのと同様である。
〔多孔性樹脂成形体の製造方法〕
本発明の多孔性樹脂成形体の製造方法は、本発明の樹脂粒子を造孔材として複数個、成形型内に充填する工程と、上記成形型を加熱することによって、上記樹脂粒子同士を融着させて上記樹脂粒子同士を連結させる工程と、上記樹脂粒子を溶解しないビニル系単量体と重合開始剤とを上記成形型内に添加し、上記ビニル系単量体を重合することによって、上記ビニル系単量体の重合体からなる樹脂成形体を得る工程と、上記樹脂粒子を溶解するが、上記ビニル系単量体の重合体を溶解しない有機溶剤に上記樹脂粒子を溶解させることによって、上記樹脂成形体から上記樹脂粒子を除去する工程とを含んでいる。
In the resin particle production process, the method of absorbing the non-crosslinkable monomer mixture into the seed particles, the temperature rise during the polymerization, the stirring during the polymerization, the polymerization temperature, the time for maintaining the polymerization temperature, the polymerization method, etc. This is the same as described in the section of the seed particle enlargement step. Also in the resin particle production step, it is usually preferable to use an aqueous medium and a polymerization initiator and use a surfactant, as in the seed particle enlargement step, and if necessary, use a dispersion stabilizer. use. Examples of usable aqueous media and normal amounts of aqueous media used, examples of usable polymerization initiators and used polymerization initiators, examples of usable surfactants and used amounts of surfactants, dispersion stability The amount of the agent used is the same as that described in the section of [Seed particle enlargement step].
[Method for producing porous resin molding]
The method for producing a porous resin molded body of the present invention comprises a step of filling a plurality of resin particles of the present invention as pore formers into a mold and heating the mold to fuse the resin particles together. A step of attaching the resin particles to each other and adding a vinyl monomer and a polymerization initiator that do not dissolve the resin particles in the mold, and polymerizing the vinyl monomer, A step of obtaining a resin molded body comprising a polymer of the vinyl monomer, and dissolving the resin particles in an organic solvent which dissolves the resin particles but does not dissolve the vinyl monomer polymer. And a step of removing the resin particles from the resin molded body.
上記成形型の材質としては、例えば、鋼等の金属;セラミック;ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等の樹脂等が挙げられる。 Examples of the material of the mold include metals such as steel; ceramics; resins such as polyetheretherketone (PEEK) and the like.
上記樹脂粒子同士を連結させる工程における成形型の加熱温度は、上記樹脂粒子を部分的に融着させて上記樹脂粒子同士を連結させることができるものであれば特に限定されるものではないが、150〜200℃の範囲内であることが好ましい。成形型の加熱温度が150℃未満である場合、樹脂粒子同士が融着せず、樹脂粒子同士が連結しなくなる可能性がある。一方、成形型の加熱温度が200℃を超える場合、樹脂粒子の全体が溶融して粒子の形状を維持できなくなり、その結果として多孔質構造を形成できなくなる可能性がある。 The heating temperature of the mold in the step of connecting the resin particles is not particularly limited as long as the resin particles can be partially fused to connect the resin particles. It is preferable to be within the range of 150 to 200 ° C. When the heating temperature of the mold is less than 150 ° C., the resin particles are not fused with each other, and the resin particles may not be connected. On the other hand, when the heating temperature of the mold exceeds 200 ° C., the entire resin particles are melted and the shape of the particles cannot be maintained, and as a result, a porous structure may not be formed.
上記ビニル系単量体としては、樹脂粒子を溶解せず、重合されたときに有機溶剤に溶解せず、エチレン性不飽和結合を有する化合物であれば特に限定されるものではない。上記ビニル系単量体としては、例えば、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸メチル等の非架橋性(メタ)アクリル酸エステル;テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリ(ε−カプロラクトン)ジメタクリレート等の架橋性(多官能性)(メタ)アクリル酸エステル;水溶性のフッ素樹脂(例えば「テフロン(登録商標)AF」)を構成する含フッ素非架橋性ビニル系単量体;ビニルアルコール等が挙げられる。これらビニル系単量体は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The vinyl monomer is not particularly limited as long as it is a compound that does not dissolve resin particles, does not dissolve in an organic solvent when polymerized, and has an ethylenically unsaturated bond. Examples of the vinyl monomers include non-crosslinkable (meth) acrylic acid esters such as 2-hydroxyethyl methacrylate and methyl methacrylate; and cross-links such as tetraethylene glycol dimethacrylate and poly (ε-caprolactone) dimethacrylate. (Functional) (meth) acrylic acid ester; fluorine-containing non-crosslinkable vinyl monomer constituting water-soluble fluororesin (for example, “Teflon (registered trademark) AF”); vinyl alcohol and the like. These vinyl monomers may be used alone or in combination of two or more.
細胞や微生物を培養するための生物担体等の生体適合材料として本発明の多孔性樹脂成形体を使用する場合には、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリ(ε−カプロラクトン)ジメタクリレート、水溶性のフッ素樹脂(例えば「テフロン(登録商標)AF」)を構成する含フッ素ビニル系単量体、ビニルアルコール等の親水性ビニル系単量体を上記ビニル系単量体として用いることが好ましい。また、上記ビニル系単量体は、1個のエチレン性不飽和結合を有する非架橋性ビニル系単量体(非架橋性(メタ)アクリル酸エステル、含フッ素非架橋性ビニル系単量体、ビニルアルコール等)と、2個以上のエチレン性不飽和結合を有する架橋性ビニル系単量体(架橋性(メタ)アクリル酸エステル等)との混合物であることが好ましい。これにより、ビニル系単量体の重合体が架橋重合体となり、ビニル系単量体の重合体が有機溶剤に溶解することを回避できる。 When the porous resin molding of the present invention is used as a biocompatible material such as a biological carrier for culturing cells and microorganisms, 2-hydroxyethyl methacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, poly (ε-caprolactone) Hydrophilic vinyl monomers such as dimethacrylate, water-soluble fluororesin (for example, “Teflon (registered trademark) AF”) and other hydrophilic vinyl monomers such as vinyl alcohol are used as the vinyl monomers. It is preferable. The vinyl monomer is a non-crosslinkable vinyl monomer having one ethylenically unsaturated bond (non-crosslinkable (meth) acrylic acid ester, fluorine-containing non-crosslinkable vinyl monomer, Vinyl alcohol and the like) and a crosslinkable vinyl monomer having two or more ethylenically unsaturated bonds (crosslinkable (meth) acrylic acid ester and the like). Thereby, the polymer of the vinyl monomer becomes a cross-linked polymer, and it can be avoided that the polymer of the vinyl monomer is dissolved in the organic solvent.
上記重合開始剤としては、樹脂粒子の製造方法に使用するものとして説明した種々の重合開始剤を用いることができ、重合開始剤の使用量の好ましい範囲も、樹脂粒子の製造方法に使用する重合開始剤と同様である。 As the polymerization initiator, various polymerization initiators described as being used in the method for producing resin particles can be used, and the preferred range of the amount of the polymerization initiator used is also the polymerization used in the method for producing resin particles. Similar to the initiator.
上記ビニル系単量体に、水と、エチレングリコール等の多価アルコールとを添加してもよい。これにより、上記ビニル系単量体の重合によって、ハイドロゲルの状態の樹脂成形体を得ることができ、最終的にハイドロゲルの状態の多孔性樹脂成形体を得ることができる。 Water and a polyhydric alcohol such as ethylene glycol may be added to the vinyl monomer. Thereby, the resin molding in the state of hydrogel can be obtained by polymerization of the vinyl monomer, and the porous resin molding in the state of hydrogel can be finally obtained.
上記ビニル系単量体の重合法としては、特に限定されるものではなく、乳化重合法、懸濁重合法、溶液重合法、塊状重合法等が挙げられる。 The method for polymerizing the vinyl monomer is not particularly limited, and examples thereof include an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, a solution polymerization method, and a bulk polymerization method.
上記ビニル系単量体の重合は、二亜硫酸二ナトリウム等の酸化防止剤の存在下で行ってもよい。 The polymerization of the vinyl monomer may be performed in the presence of an antioxidant such as disodium disulfite.
上記有機溶剤としては、沸点が80℃以下のケトン系有機溶剤および沸点が80℃以下の酢酸エステル系有機溶剤の少なくとも一方が、樹脂粒子の溶解性が高く(樹脂粒子を溶解させ易い)点、および樹脂成形体への残留度が低い点から好ましく、中でも、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル等の少なくとも1種が好ましい。 As the organic solvent, at least one of a ketone organic solvent having a boiling point of 80 ° C. or lower and an acetate ester organic solvent having a boiling point of 80 ° C. or lower has high resin particle solubility (easy to dissolve resin particles), In addition, it is preferable from the viewpoint that the residual degree to the resin molded body is low, and among them, at least one of acetone, methyl ethyl ketone, ethyl acetate and the like is preferable.
有機溶剤に樹脂粒子を溶解させることによって樹脂成形体から樹脂粒子を除去する方法としては、例えば、樹脂成形体を有機溶剤中でソックスレー抽出する方法が挙げられる。 Examples of the method for removing the resin particles from the resin molding by dissolving the resin particles in the organic solvent include a method of Soxhlet extraction of the resin molding in the organic solvent.
樹脂粒子の除去に用いた有機溶剤は、必要に応じて、樹脂粒子の除去に用いた有機溶剤とは異なる有機溶剤を用いた洗浄処理によって除去してもよい。洗浄処理に用いる有機溶剤としては、例えばアセトンが挙げられる。また、樹脂粒子の除去に用いた有機溶剤や、洗浄処理に用いた有機溶剤は、必要に応じて、水中でのソックスレー抽出によって除去してもよい。 The organic solvent used for removing the resin particles may be removed by a cleaning treatment using an organic solvent different from the organic solvent used for removing the resin particles, if necessary. An example of the organic solvent used for the cleaning treatment is acetone. Moreover, you may remove the organic solvent used for the removal of the resin particle, and the organic solvent used for the washing process by Soxhlet extraction in water as needed.
以上のようにして、多孔性樹脂成形体を製造することができる。上記方法により製造される多孔性樹脂成形体は、ほぼ均一な径を有する複数の細孔を有し、細孔同士がほぼ全て繋がった良好な多孔質構造となる。なお、上記製造方法から上記樹脂粒子同士を連結させる工程を省略した場合、上記樹脂粒子の充填の状態によっては、ビニル系単量体を重合をしたときに、上記樹脂粒子同士が接している部分と上記樹脂粒子同士が接してない部分とが生じる。その結果、得られる多孔性樹脂成形体は、細孔が繋がっている部分と細孔が繋がっていない部分とが入り交じった、不均一な多孔質構造となる。 As described above, a porous resin molded product can be produced. The porous resin molded body produced by the above method has a plurality of pores having a substantially uniform diameter, and has a good porous structure in which almost all pores are connected. In addition, when the step of connecting the resin particles is omitted from the manufacturing method, the resin particles are in contact with each other when the vinyl monomer is polymerized depending on the filling state of the resin particles. And a portion where the resin particles are not in contact with each other. As a result, the obtained porous resin molding has a non-uniform porous structure in which a portion where pores are connected and a portion where pores are not connected are mixed.
以下、実施例および比較例により本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention, the present invention is not limited to this.
〔樹脂粒子の質量平均分子量の測定方法〕
以下の実施例および比較例における樹脂粒子の質量平均分子量の測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて次のようにして行った。測定した質量平均分子量は、ポリスチレン(PS)換算質量平均分子量である。その測定方法は、次の通りである。まず、樹脂粒子50mgをテトラヒドロフラン(THF)10mlに溶解させた。得られた溶液を0.45μmの非水系クロマトディスクを用いて濾過した。得られた濾液をGPCにより分析し、PS換算質量平均分子量を測定した。GPCの測定条件は、下記の通りとした。
[Method for measuring mass average molecular weight of resin particles]
The measurement of the mass average molecular weight of the resin particles in the following Examples and Comparative Examples was performed as follows using gel permeation chromatography (GPC). The measured mass average molecular weight is a polystyrene (PS) conversion mass average molecular weight. The measuring method is as follows. First, 50 mg of resin particles were dissolved in 10 ml of tetrahydrofuran (THF). The resulting solution was filtered using a 0.45 μm non-aqueous chromatographic disk. The obtained filtrate was analyzed by GPC, and PS-converted mass average molecular weight was measured. GPC measurement conditions were as follows.
GPC装置:東ソー株式会社製の商品名「ゲルパーミエーションクロマトグラフ HLC−8020」
カラム:東ソー株式会社製の商品名「TSKgel GMH XL−L」(直径7.8mm×長さ30cm)2本
カラム温度:40℃
流出液:テトラヒドロフラン(THF)
流出速度:1ml/分
流出温度:40℃
検出:RI(示差屈折率検出器)
注入量:100μl
PS換算質量平均分子量を算出するための検量線用標準ポリスチレン:昭和電工株式会社製の商品名「shodex」(質量平均分子量:1030000)および東ソー株式会社製の検量線用標準ポリスチレン(質量平均分子量:5480000、3840000、355000、102000、37900、9100、2630、870)
〔種粒子の体積平均粒子径の測定方法〕
以下の実施例および比較例における種粒子(ポリメタクリル酸メチル粒子)の体積平均粒子径の測定は、以下のようにして行った。
GPC apparatus: trade name “Gel Permeation Chromatograph HLC-8020” manufactured by Tosoh Corporation
Column: Two trade names “TSKgel GMH XL-L” (diameter 7.8 mm × length 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation Column temperature: 40 ° C.
Effluent: Tetrahydrofuran (THF)
Outflow rate: 1 ml / min Outflow temperature: 40 ° C
Detection: RI (differential refractive index detector)
Injection volume: 100 μl
Standard polystyrene for calibration curve for calculating PS-converted mass average molecular weight: trade name “shodex” (mass average molecular weight: 1030000) manufactured by Showa Denko KK and standard polystyrene for calibration curve (mass average molecular weight: manufactured by Tosoh Corporation) 5480000, 3840000, 355000, 102000, 37900, 9100, 2630, 870)
[Method for measuring volume average particle diameter of seed particles]
The volume average particle diameter of seed particles (polymethyl methacrylate particles) in the following examples and comparative examples was measured as follows.
まず、種粒子0.1gと0.1質量%ノニオン性界面活性剤水溶液10mlとを試験管に投入し、タッチミキサ(商品名「TOUCHMIXER MT−31」、ヤマト科学株式会社製)で2秒間混合した。この後、試験管内の種粒子を市販の超音波洗浄器(商品名「ULTRA SONIC CLEANER VS−150」、ヴェルボクリーア社製)を用いて10分間かけて上記水溶液中に予備分散させ、分散液を得た。得られた分散液に超音波を照射しながら、得られた分散液中に含まれる種粒子の体積平均粒子径(体積基準の粒子径分布における算術平均径)をレーザー回折散乱方式粒度分布測定装置(型番「LS230」、ベックマン・コールター株式会社製)にて測定した。レーザー回折散乱方式粒度分布測定装置における体積平均粒子径の算出に使用する光学モデルは、作製した種粒子の屈折率にあわせた。 First, 0.1 g of seed particles and 10 ml of a 0.1% by mass nonionic surfactant aqueous solution are put into a test tube and mixed for 2 seconds with a touch mixer (trade name “TOUCMIXER MT-31”, manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.). did. Thereafter, the seed particles in the test tube are preliminarily dispersed in the above aqueous solution over 10 minutes using a commercially available ultrasonic cleaner (trade name “ULTRA SONIC CLEANER VS-150”, manufactured by Vervocrea). Got. While irradiating the obtained dispersion with ultrasonic waves, the volume average particle diameter (arithmetic average diameter in the volume-based particle diameter distribution) of the seed particles contained in the obtained dispersion is measured by a laser diffraction scattering system particle size distribution measuring apparatus. (Model number “LS230”, manufactured by Beckman Coulter, Inc.). The optical model used for calculation of the volume average particle diameter in the laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer was adjusted to the refractive index of the seed particles produced.
〔樹脂粒子の体積平均粒子径および粒子径の変動係数の測定方法〕
以下の実施例および比較例における樹脂粒子の体積平均粒子径および粒子径の変動係数の測定は、以下のようにして行った。
[Method for measuring volume average particle diameter of resin particles and coefficient of variation of particle diameter]
The volume average particle diameter and the coefficient of variation of the particle diameter of the resin particles in the following examples and comparative examples were measured as follows.
樹脂粒子の体積平均粒子径および粒子径の変動係数は、Coulter Electronics Limited発行のReference MANUAL FOR THE COULTERMULTISIZER(1987)に従って、測定する粒子の粒子径に適合したXμmのサイズ(径)を有するアパチャーを用いてコールター方式精密粒度分布測定装置(商品名「コールターマルチサイザーIII」、ベックマン・コールター社製)のキャリブレーションを行い、上記コールター方式精密粒度分布測定装置によって測定を行った。 For the volume average particle diameter of the resin particles and the coefficient of variation of the particle diameter, an aperture having a size (diameter) of X μm adapted to the particle diameter of the particles to be measured is used according to Reference MANUARY FOR THE COULTER MULTISIZER published by Coulter Electronics Limited. The Coulter type precision particle size distribution measuring device (trade name “Coulter Multisizer III”, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) was calibrated and measured with the above Coulter type precision particle size distribution measuring device.
アパチャーサイズXμmは、平均粒子径が1μm未満の樹脂粒子に対しては20μmであり、1μm以上10μm未満の樹脂粒子に対しては50μmであり、平均粒子径が10μm以上30μm未満の樹脂粒子に対しては100μmであり、平均粒子径が30μm以上90μm未満を超える樹脂粒子に対しては280μmであり、平均粒子径が90μmを超える樹脂粒子に対しては400μmである。 The aperture size X μm is 20 μm for resin particles having an average particle diameter of less than 1 μm, 50 μm for resin particles having an average particle diameter of 1 μm or more and less than 10 μm, and for resin particles having an average particle diameter of 10 μm or more and less than 30 μm. The average particle size is 280 μm for resin particles having an average particle size of 30 μm or more and less than 90 μm, and 400 μm for resin particles having an average particle size of more than 90 μm.
具体的には、樹脂粒子0.1gを0.1質量%ノニオン系界面活性剤水溶液10ml中にタッチミキサ(商品名「TOUCHMIXER MT−31」、ヤマト科学株式会社製)および超音波を用いて予備分散させ、分散液を得た。次に、この分散液を、上記測定装置本体に備え付けの測定用電解液(「ISOTON(登録商標)II」、ベックマン・コールター株式会社製)を満たしたビーカー中に、緩く撹拌しながらスポイドで滴下して、上記測定装置本体画面の濃度計の示度を10%前後に合わせた。次に、上記測定装置本体にアパチャーサイズXμmをセットし、Current(アパチャー電流)、Gain(ゲイン)、Polarity(内側電極の極性)をアパチャーサイズに合わせた所定の条件に設定して、体積平均粒子径および体積基準の粒子径分布の標準偏差を測定した。測定中はビーカー内を気泡が入らない程度に緩く撹拌しておき、樹脂粒子10万個の測定を行った時点で測定を終了した。体積基準の粒子径分布における算術平均径(体積%モードの算術平均径)を樹脂粒子の体積平均粒子径として算出した。 Specifically, 0.1 g of resin particles are preliminarily placed in 10 ml of a 0.1% by mass nonionic surfactant aqueous solution using a touch mixer (trade name “TOUCMIXER MT-31”, manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) and ultrasonic waves. Dispersion was performed to obtain a dispersion. Next, this dispersion is dropped with a dropper while gently stirring in a beaker filled with a measurement electrolyte (“ISOTON (registered trademark) II”, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) provided in the measurement apparatus main body. Then, the reading of the densitometer on the measuring apparatus main body screen was adjusted to around 10%. Next, the aperture size X μm is set in the measuring apparatus main body, and the current (aperture current), gain (gain), and polarity (polarity of the inner electrode) are set to predetermined conditions according to the aperture size, and the volume average particle The standard deviation of the particle size distribution on the size and volume basis was measured. During the measurement, the beaker was gently agitated to the extent that no bubbles were introduced, and the measurement was completed when 100,000 resin particles were measured. The arithmetic average diameter (arithmetic average diameter in volume% mode) in the volume-based particle diameter distribution was calculated as the volume average particle diameter of the resin particles.
樹脂粒子の粒子径の変動係数(CV)は、上記標準偏差(σ)および上記体積平均粒子径(D)から以下の式により算出した。 The coefficient of variation (CV) of the particle diameter of the resin particles was calculated from the standard deviation (σ) and the volume average particle diameter (D) by the following formula.
CV(%)=(σ/D)×100
〔実施例1〕
[種粒子製造工程]
初めに、反応容器内に、水性媒体としてのイオン交換水3000gを加えた。次いで、短鎖(メタ)アクリル酸アルキルとしてのメタクリル酸メチル(MMA)500gに、連鎖移動剤としての1−オクタンチオール10g(メタクリル酸メチル100質量部に対して2質量部)を溶解させて、1−オクタンチオールのメタクリル酸メチル溶液を得た。次いで、上記反応容器内のイオン交換水に、上記1−オクタンチオールのメタクリル酸メチル溶液を加えた。また、重合開始剤としての過硫酸カリウム2.6gを水性媒体としてのイオン交換水100gに溶解させて、過硫酸カリウム水溶液を得た。上記反応容器内のイオン交換水と1−オクタンチオールのメタクリル酸メチル溶液とを攪拌しながら窒素気流中で55℃に昇温し、上記過硫酸カリウム水溶液を反応容器内に投入し、55℃で12時間攪拌することで、メタクリル酸メチルの重合を行い、種粒子としてのポリメタクリル酸メチル粒子の分散液(固形分14.3質量%)を得た。得られた分散液中に含まれるポリメタクリル酸メチル粒子は、体積平均粒子径が0.7μm、質量平均分子量が1.3万であった。
CV (%) = (σ / D) × 100
[Example 1]
[Seed particle manufacturing process]
First, 3000 g of ion-exchanged water as an aqueous medium was added to the reaction vessel. Next, 10 g of 1-octanethiol as a chain transfer agent (2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of methyl methacrylate) is dissolved in 500 g of methyl methacrylate (MMA) as the short chain alkyl (meth) acrylate, A methyl methacrylate solution of 1-octanethiol was obtained. Next, the methyl methacrylate solution of 1-octanethiol was added to the ion exchange water in the reaction vessel. Further, 2.6 g of potassium persulfate as a polymerization initiator was dissolved in 100 g of ion-exchanged water as an aqueous medium to obtain a potassium persulfate aqueous solution. While stirring the ion-exchanged water in the reaction vessel and the methyl methacrylate solution of 1-octanethiol in a nitrogen stream, the temperature is raised to 55 ° C., and the aqueous potassium persulfate solution is charged into the reaction vessel at 55 ° C. By stirring for 12 hours, polymerization of methyl methacrylate was performed to obtain a dispersion of polymethyl methacrylate particles (solid content: 14.3% by mass) as seed particles. The polymethyl methacrylate particles contained in the obtained dispersion had a volume average particle diameter of 0.7 μm and a mass average molecular weight of 13,000.
[第1の種粒子肥大化工程]
次に、短鎖(メタ)アクリル酸アルキルとしてのメタクリル酸メチル(MMA)550gに、重合開始剤としての2,2’−アゾビスイソブチロニトリル5.5g、および連鎖移動剤としての1−オクタンチオール5.5g(メタクリル酸メチル100質量部に対して1質量部)を溶解させて、単量体混合物を得た。また、界面活性剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム5.5gを水性媒体としてのイオン交換水2194.5gに溶解させて、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液2200gを得た。上記単量体混合物を上記ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液2200gと混合し、高速乳化・分散機(商品名「T.KホモミクサーMARK II 2.5型」、プライミクス株式会社製)に入れて、上記高速乳化・分散機により8000rpmの回転数で10分間処理して、乳化液を得た。
[First seed particle enlargement process]
Next, 550 g of methyl methacrylate (MMA) as a short chain alkyl (meth) acrylate, 5.5 g of 2,2′-azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator, and 1- Octanethiol 5.5 g (1 part by mass with respect to 100 parts by mass of methyl methacrylate) was dissolved to obtain a monomer mixture. Moreover, 5.5 g of sodium dodecylbenzenesulfonate as a surfactant was dissolved in 2194.5 g of ion-exchanged water as an aqueous medium to obtain 2200 g of a sodium dodecylbenzenesulfonate aqueous solution. The monomer mixture is mixed with 2200 g of the aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate solution, and the mixture is put into a high-speed emulsifier / disperser (trade name “TK homomixer MARK II 2.5 type”, manufactured by Primix Co., Ltd.). The emulsion was processed by an emulsifier / disperser at a rotational speed of 8000 rpm for 10 minutes to obtain an emulsion.
この乳化液に、種粒子製造工程で得られた体積平均粒子径が0.7μmの種粒子としてのポリメタクリル酸メチル粒子の分散液(固形分14.3質量%)390g(ポリメタクリル酸メチル粒子の含有量55.8g)を加え、室温で3時間攪拌し、乳化液中にポリメタクリル酸メチル粒子が分散した分散液を得た。その時の分散液を光学顕微鏡で観察したところ、乳化液中のメタクリル酸メチルは完全にポリメタクリル酸メチル粒子に吸収されていることが確認された。本実施例では、ポリメタクリル酸メチル粒子に吸収されたメタクリル酸メチルの量は、ポリメタクリル酸メチル粒子100質量部に対して986質量部である。 In this emulsion, 390 g of polymethyl methacrylate dispersion (solid content: 14.3% by mass) as seed particles having a volume average particle diameter of 0.7 μm obtained in the seed particle production step (polymethyl methacrylate particles) Content of 55.8 g) was added and stirred at room temperature for 3 hours to obtain a dispersion in which polymethyl methacrylate particles were dispersed in the emulsion. When the dispersion at that time was observed with an optical microscope, it was confirmed that the methyl methacrylate in the emulsion was completely absorbed by the polymethyl methacrylate particles. In this example, the amount of methyl methacrylate absorbed by the polymethyl methacrylate particles is 986 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymethyl methacrylate particles.
この分散液に、分散安定剤としてのポリビニルアルコール(日本合成化学工業株式会社製、商品名「ゴーセノール(登録商標)GH−17」)の3.6質量%水溶液1100gを加え、反応液を得た。その後、反応液を55℃で6時間加熱することでメタクリル酸メチルの重合を行い、次いで、80℃で1.5時間加熱することでメタクリル酸メチルの重合を行い、肥大化した種粒子としてのポリメタクリル酸メチル粒子の分散液(固形分14.3質量%)を得た。得られた分散液中に含まれるポリメタクリル酸メチル粒子は、体積平均粒子径が1.50μm、質量平均分子量が2.3万であった。 To this dispersion, 1100 g of a 3.6 mass% aqueous solution of polyvinyl alcohol (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., trade name “GOHSENOL (registered trademark) GH-17”) as a dispersion stabilizer was added to obtain a reaction solution. . Thereafter, the reaction liquid was heated at 55 ° C. for 6 hours to polymerize methyl methacrylate, and then heated at 80 ° C. for 1.5 hours to polymerize methyl methacrylate, and the seed particles were enlarged. A dispersion of polymethyl methacrylate particles (solid content: 14.3% by mass) was obtained. The polymethyl methacrylate particles contained in the obtained dispersion had a volume average particle diameter of 1.50 μm and a mass average molecular weight of 23,000.
[第2の種粒子肥大化工程]
さらに、短鎖(メタ)アクリル酸アルキルとしてのメタクリル酸メチル(MMA)500gに、重合開始剤としての2,2’−アゾビスイソブチロニトリル5g、および連鎖移動剤としての1−オクタンチオール5g(メタクリル酸メチル100質量部に対して1質量部)を溶解させて、単量体混合物を得た。また、界面活性剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム5gを水性媒体としてのイオン交換水995gに溶解させて、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液1000gを得た。上記単量体混合物を上記ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液1000gと混合し、高速乳化・分散機(商品名「T.KホモミクサーMARK II 2.5型」、プライミクス株式会社製)に入れて、上記高速乳化・分散機により8000rpmの回転数で10分間処理して、乳化液を得た。
[Second seed particle enlargement process]
Furthermore, 500 g of methyl methacrylate (MMA) as a short-chain alkyl (meth) acrylate, 5 g of 2,2′-azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator, and 5 g of 1-octanethiol as a chain transfer agent (1 part by mass with respect to 100 parts by mass of methyl methacrylate) was dissolved to obtain a monomer mixture. Further, 5 g of sodium dodecylbenzenesulfonate as a surfactant was dissolved in 995 g of ion-exchanged water as an aqueous medium to obtain 1000 g of a sodium dodecylbenzenesulfonate aqueous solution. The above monomer mixture is mixed with 1000 g of the above sodium dodecylbenzenesulfonate aqueous solution, and put into a high-speed emulsifier / disperser (trade name “TK homomixer MARK II 2.5 type”, manufactured by Primix Co., Ltd.). The emulsion was processed by an emulsifier / disperser at a rotational speed of 8000 rpm for 10 minutes to obtain an emulsion.
この乳化液に、第1の種粒子肥大化工程で得られた体積平均粒子径が1.50μmの種粒子としてのポリメタクリル酸メチル粒子の分散液(固形分14.3質量%)36g(ポリメタクリル酸メチル粒子の含有量5.1g)を加え、室温で3時間攪拌し、乳化液中にポリメタクリル酸メチル粒子が分散した分散液を得た。その時の分散液を光学顕微鏡で観察したところ、乳化液中のメタクリル酸メチルは完全にポリメタクリル酸メチル粒子に吸収されていることが確認された。本実施例では、ポリメタクリル酸メチル粒子に吸収されたメタクリル酸メチルの量は、ポリメタクリル酸メチル粒子100質量部に対して9713質量部である。 In this emulsion, 36 g of polymethyl methacrylate particle dispersion (solid content: 14.3% by mass) as seed particles having a volume average particle diameter of 1.50 μm obtained in the first seed particle enlargement step (polyester) The content of methyl methacrylate particles (5.1 g) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours to obtain a dispersion in which polymethyl methacrylate particles were dispersed in the emulsion. When the dispersion at that time was observed with an optical microscope, it was confirmed that the methyl methacrylate in the emulsion was completely absorbed by the polymethyl methacrylate particles. In this example, the amount of methyl methacrylate absorbed by the polymethyl methacrylate particles is 9713 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymethyl methacrylate particles.
この分散液に、分散安定剤としてのポリビニルアルコール(株式会社クラレ製、商品名「クラレ(登録商標)ポバールPVA−217E」)の1.5質量%水溶液2000gを加え、反応液を得た。その後、反応液を65℃で4時間加熱し、次いで反応液を80℃で2時間加熱することにより、メタクリル酸メチルの重合を行い、肥大化した種粒子としてのポリメタクリル酸メチル粒子の分散液(固形分14.3質量%)を得た。得られた分散液中に含まれるポリメタクリル酸メチル粒子は、体積平均粒子径が7.64μm、質量平均分子量が2.8万であった。 To this dispersion was added 2000 g of a 1.5 mass% aqueous solution of polyvinyl alcohol (manufactured by Kuraray Co., Ltd., trade name “Kuraray (registered trademark) Poval PVA-217E”) as a dispersion stabilizer to obtain a reaction solution. Thereafter, the reaction solution is heated at 65 ° C. for 4 hours, and then the reaction solution is heated at 80 ° C. for 2 hours to polymerize methyl methacrylate, and a dispersion of polymethyl methacrylate particles as seed particles enlarged. (Solid content 14.3 mass%) was obtained. The polymethyl methacrylate particles contained in the obtained dispersion had a volume average particle diameter of 7.64 μm and a mass average molecular weight of 28,000.
[樹脂粒子製造工程]
初めに、短鎖(メタ)アクリル酸アルキルとしてのメタクリル酸メチル(MMA)620g(非架橋性単量体混合物であるメタクリル酸メチルおよびメタクリル酸イソブチルとの混合物に対して89.9質量%)と、アルキル基の炭素数が4以上12以下の(メタ)アクリル酸アルキルとしてのメタクリル酸イソブチル(IBMA)70g(非架橋性単量体混合物であるメタクリル酸メチルおよびメタクリル酸イソブチルとの混合物に対して89.9質量%)と、重合開始剤としての2,2’−アゾイソブチロニトリル3.4gおよびtert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート2.7gとを互いに溶解させて、単量体混合物を得た。また、界面活性剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム6gをイオン交換水1144gに溶解させて、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液1150gを得た。
[Resin particle manufacturing process]
First, 620 g of methyl methacrylate (MMA) as short-chain alkyl (meth) acrylate (89.9% by mass with respect to a mixture of non-crosslinkable monomer mixture methyl methacrylate and isobutyl methacrylate) , 70 g of isobutyl methacrylate (IBMA) as alkyl (meth) acrylate having an alkyl group with 4 or more and 12 or less carbon atoms (for a mixture of non-crosslinkable monomer mixture methyl methacrylate and isobutyl methacrylate) 89.9% by mass), 3.4 g of 2,2′-azoisobutyronitrile and 2.7 g of tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate as polymerization initiators were dissolved in each other, and A monomer mixture was obtained. Further, 6 g of sodium dodecylbenzenesulfonate as a surfactant was dissolved in 1144 g of ion-exchanged water to obtain 1150 g of a sodium dodecylbenzenesulfonate aqueous solution.
次いで、上記単量体混合物を、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液1150gと混合し、高速乳化・分散機(商品名「T.KホモミクサーMARK II 2.5型」、プライミクス株式会社製)に入れて、上記高速乳化・分散機により8000rpmの回転数で10分間処理して、乳化液を得た。 Next, the above monomer mixture was mixed with 1150 g of a sodium dodecylbenzenesulfonate aqueous solution, and put into a high-speed emulsification / dispersing machine (trade name “TK homomixer MARK II 2.5 type”, manufactured by Primix Co., Ltd.) The emulsion was processed by the high-speed emulsification / dispersing machine at a rotation speed of 8000 rpm for 10 minutes.
この乳化液に、第2の種粒子肥大化工程で得られた体積平均粒子径が7.64μmの種粒子としてのポリメタクリル酸メチル粒子の分散液(固形分14.3質量%)40g(ポリメタクリル酸メチル粒子の含有量5.7g)を加え、30℃で8時間攪拌し、上記単量体混合物をポリメタクリル酸メチル粒子に吸収させた。これにより、単量体混合物を吸収したポリメタクリル酸メチル粒子が乳化液中に分散した状態の分散液が得られた。本実施例では、ポリメタクリル酸メチル粒子に吸収されたメタクリル酸メチルおよびメタクリル酸イソブチルの合計量は、ポリメタクリル酸メチル粒子100質量部に対して12063質量部である。 In this emulsion, 40 g of a dispersion of polymethyl methacrylate particles (solid content: 14.3% by mass) as seed particles having a volume average particle diameter of 7.64 μm obtained in the second seed particle enlargement step is obtained. The content of methyl methacrylate particles (5.7 g) was added, and the mixture was stirred at 30 ° C. for 8 hours to allow the polymethyl methacrylate particles to absorb the monomer mixture. Thereby, the dispersion liquid of the state which the polymethyl methacrylate particle | grains which absorbed the monomer mixture disperse | distributed in the emulsion was obtained. In this example, the total amount of methyl methacrylate and isobutyl methacrylate absorbed by the polymethyl methacrylate particles is 12063 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymethyl methacrylate particles.
この分散液に、分散安定剤としてのポリビニルアルコール(株式会社クラレ製、商品名「クラレ(登録商標)ポバールPVA−217E」)の3質量%水溶液2000gと、亜硝酸ナトリウム0.7g(メタクリル酸メチルおよびメタクリル酸イソブチルの合計量100質量部に対して0.1質量部)とを加え、反応液を得た。その後、反応液を攪拌しながら60℃で4時間加熱し、次いで反応液を攪拌しながら100℃で1.5時間加熱することにより、メタクリル酸メチルおよびメタクリル酸イソブチルの重合を行い、樹脂粒子を得た。 To this dispersion, 2000 g of 3% by weight aqueous solution of polyvinyl alcohol (trade name “Kuraray (registered trademark) Poval PVA-217E” manufactured by Kuraray Co., Ltd.) as a dispersion stabilizer and 0.7 g of sodium nitrite (methyl methacrylate) And 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of isobutyl methacrylate) to obtain a reaction solution. Thereafter, the reaction liquid is heated at 60 ° C. for 4 hours with stirring, and then the reaction liquid is heated at 100 ° C. for 1.5 hours with stirring, thereby polymerizing methyl methacrylate and isobutyl methacrylate, Obtained.
得られた樹脂粒子の体積基準の粒子径分布を前述の方法で測定したところ、得られた樹脂粒子は、体積平均粒子径が36.9μmであり、体積基準の粒子径の変動係数が7.0%であった。また、得られた樹脂粒子の質量平均分子量は、約39万であった。なお、本実施例において、樹脂粒子の製造に使用した全単量体中に占めるメタクリル酸メチルの割合(樹脂粒子におけるメタクリル酸メチルに由来する構造単位の含有量に等しい)は90.7質量%であり、樹脂粒子の製造に使用した全単量体中に占めるメタクリル酸イソブチルの割合(樹脂粒子におけるメタクリル酸イソブチルに由来する構造単位の含有量に等しい)は9.3質量%である。 When the volume-based particle size distribution of the obtained resin particles was measured by the method described above, the obtained resin particles had a volume average particle size of 36.9 μm and a variation coefficient of the volume-based particle size of 7. 0%. The obtained resin particles had a mass average molecular weight of about 390,000. In this example, the proportion of methyl methacrylate in all monomers used for the production of the resin particles (equal to the content of structural units derived from methyl methacrylate in the resin particles) is 90.7% by mass. The ratio of isobutyl methacrylate in all monomers used for the production of resin particles (equal to the content of structural units derived from isobutyl methacrylate in the resin particles) is 9.3% by mass.
〔実施例2〕
[種粒子製造工程]
実施例1と同様にして、種粒子としての、体積平均粒子径が0.7μm、質量平均分子量が1.3万のポリメタクリル酸メチル粒子の分散液(固形分14.3質量%)を得た。
[Example 2]
[Seed particle manufacturing process]
In the same manner as in Example 1, a dispersion of polymethyl methacrylate particles having a volume average particle diameter of 0.7 μm and a mass average molecular weight of 13,000 (solid content: 14.3 mass%) as seed particles is obtained. It was.
[第1の種粒子肥大化工程]
実施例1と同様にして、肥大化した種粒子としての、体積平均粒子径が1.50μm、質量平均分子量が2.3万のポリメタクリル酸メチル粒子の分散液(固形分14.3質量%)を得た。
[First seed particle enlargement process]
In the same manner as in Example 1, a dispersion of polymethyl methacrylate particles having a volume average particle diameter of 1.50 μm and a mass average molecular weight of 23,000 as solid seed particles (a solid content of 14.3% by mass) )
[第2の種粒子肥大化工程]
さらに、体積平均粒子径が1.50μmのポリメタクリル酸メチル粒子の分散液(固形分14.3質量%)の添加量を36gから55g(ポリメタクリル酸メチル粒子の含有量7.9g)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、肥大化した種粒子としてのポリメタクリル酸メチル粒子の分散液(固形分14.3質量%)を得た。本実施例では、ポリメタクリル酸メチル粒子に吸収されたメタクリル酸メチルの量は、ポリメタクリル酸メチル粒子100質量部に対して6357質量部である。
[Second seed particle enlargement process]
Furthermore, the amount of polymethyl methacrylate particle dispersion (solid content 14.3 mass%) having a volume average particle size of 1.50 μm was changed from 36 g to 55 g (content of polymethyl methacrylate particles 7.9 g). Except that, in the same manner as in Example 1, a dispersion of polymethyl methacrylate particles (solid content: 14.3% by mass) was obtained as enlarged seed particles. In this example, the amount of methyl methacrylate absorbed by the polymethyl methacrylate particles is 6357 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymethyl methacrylate particles.
得られた分散液中に含まれるポリメタクリル酸メチル粒子は、体積平均粒子径が6.17μm、質量平均分子量が2.3万であった。 The polymethyl methacrylate particles contained in the obtained dispersion had a volume average particle size of 6.17 μm and a mass average molecular weight of 23,000.
[樹脂粒子製造工程]
実施例1の第2の種粒子肥大化工程で得られた体積平均粒子径が7.64μmのポリメタクリル酸メチル粒子の分散液40gに代えて本実施例の第2の種粒子肥大化工程で得られた体積平均粒子径が6.17μmのポリメタクリル酸メチル粒子の分散液77g(ポリメタクリル酸メチル粒子の含有量11.0g)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂粒子を得た。本実施例では、ポリメタクリル酸メチル粒子に吸収されたメタクリル酸メチルおよびメタクリル酸イソブチルの量は、ポリメタクリル酸メチル粒子100質量部に対して6266質量部である。
[Resin particle manufacturing process]
In the second seed particle enlargement step of this example, instead of 40 g of the dispersion of polymethyl methacrylate particles having a volume average particle diameter of 7.64 μm obtained in the second seed particle enlargement step of Example 1. Resin particles in the same manner as in Example 1 except that 77 g of a dispersion of polymethyl methacrylate particles having a volume average particle diameter of 6.17 μm (content of polymethyl methacrylate particles 11.0 g) was used. Got. In this example, the amount of methyl methacrylate and isobutyl methacrylate absorbed by the polymethyl methacrylate particles is 6266 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymethyl methacrylate particles.
得られた樹脂粒子の体積基準の粒子径分布を前述の方法で測定したところ、得られた樹脂粒子は、体積平均粒子径が27.3μmであり、体積基準の粒子径の変動係数が8.0%であった。また、得られた樹脂粒子の質量平均分子量は約44万であった。なお、本実施例において、樹脂粒子の製造に使用した全単量体中に占めるメタクリル酸メチルの割合(樹脂粒子におけるメタクリル酸メチルに由来する構造単位の含有量に相当)は91.5質量%であり、樹脂粒子の製造に使用した全単量体中に占めるメタクリル酸イソブチルの割合(樹脂粒子におけるメタクリル酸イソブチルに由来する構造単位の含有量に相当)は8.5質量%である。 When the volume-based particle size distribution of the obtained resin particles was measured by the method described above, the obtained resin particles had a volume average particle size of 27.3 μm and a variation coefficient of the volume-based particle size of 8. 0%. The obtained resin particles had a mass average molecular weight of about 440,000. In this example, the proportion of methyl methacrylate in all monomers used for the production of resin particles (corresponding to the content of structural units derived from methyl methacrylate in the resin particles) is 91.5% by mass. The ratio of isobutyl methacrylate in the total monomers used for the production of the resin particles (corresponding to the content of structural units derived from isobutyl methacrylate in the resin particles) is 8.5% by mass.
〔実施例3〕
[種粒子製造工程]
実施例1と同様にして、種粒子としての、体積平均粒子径が0.7μm、質量平均分子量が1.3万のポリメタクリル酸メチル粒子の分散液(固形分14.3質量%)を得た。
Example 3
[Seed particle manufacturing process]
In the same manner as in Example 1, a dispersion of polymethyl methacrylate particles having a volume average particle diameter of 0.7 μm and a mass average molecular weight of 13,000 (solid content: 14.3 mass%) as seed particles is obtained. It was.
[第1の種粒子肥大化工程]
次に、体積平均粒子径が0.7μmのポリメタクリル酸メチル粒子の分散液(固形分14.3質量%)の添加量を390gから33.8g(ポリメタクリル酸メチル粒子の含有量4.8g)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、肥大化した種粒子としてのポリメタクリル酸メチル粒子の分散液(固形分14.3質量%)を得た。本実施例では、ポリメタクリル酸メチル粒子に吸収されたメタクリル酸メチルの量は、ポリメタクリル酸メチル粒子100質量部に対して11379質量部である。
[First seed particle enlargement process]
Next, the amount of polymethyl methacrylate particle dispersion having a volume average particle diameter of 0.7 μm (solid content: 14.3% by mass) was added from 390 g to 33.8 g (content of polymethyl methacrylate particles: 4.8 g). In the same manner as in Example 1 except that it was changed to), a dispersion of polymethyl methacrylate particles (solid content: 14.3% by mass) was obtained as enlarged seed particles. In this example, the amount of methyl methacrylate absorbed by the polymethyl methacrylate particles is 11379 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymethyl methacrylate particles.
得られた分散液中に含まれるポリメタクリル酸メチル粒子は、体積平均粒子径が3.30μm、質量平均分子量が2.3万であった。 The polymethyl methacrylate particles contained in the obtained dispersion had a volume average particle size of 3.30 μm and a mass average molecular weight of 23,000.
[第2の種粒子肥大化工程]
さらに、実施例1の第1の種粒子肥大化工程で得られた体積平均粒子径が1.50μmのポリメタクリル酸メチル粒子の分散液36gに代えて本実施例の第1の種粒子肥大化工程で得られた体積平均粒子径が3.30μmのポリメタクリル酸メチル粒子の分散液74g(ポリメタクリル酸メチル粒子の含有量10.6g)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、肥大化した種粒子としてのポリメタクリル酸メチル粒子の分散液(固形分14.3質量%)を得た。本実施例では、ポリメタクリル酸メチル粒子に吸収されたメタクリル酸メチルの量は、ポリメタクリル酸メチル粒子100質量部に対して4725質量部である。
[Second seed particle enlargement process]
Further, the first seed particle enlargement of the present example was replaced with 36 g of a dispersion of polymethyl methacrylate particles having a volume average particle diameter of 1.50 μm obtained in the first seed particle enlargement step of Example 1. In the same manner as in Example 1, except that 74 g of polymethyl methacrylate particle dispersion (volume content of 10.6 g of polymethyl methacrylate particles) having a volume average particle size of 3.30 μm obtained in the step was used. A dispersion of polymethyl methacrylate particles (solid content: 14.3% by mass) was obtained as enlarged seed particles. In this example, the amount of methyl methacrylate absorbed by the polymethyl methacrylate particles is 4725 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymethyl methacrylate particles.
得られた分散液中に含まれるポリメタクリル酸メチル粒子は、体積平均粒子径が11.3μm、質量平均分子量が2.4万であった。 The polymethyl methacrylate particles contained in the obtained dispersion had a volume average particle diameter of 11.3 μm and a mass average molecular weight of 24,000.
[樹脂粒子製造工程]
実施例1の第2の種粒子肥大化工程で得られた体積平均粒子径が7.64μmのポリメタクリル酸メチル粒子の分散液40gに代えて本実施例の第2の種粒子肥大化工程で得られた体積平均粒子径が11.3μmのポリメタクリル酸メチル粒子の分散液57g(ポリメタクリル酸メチル粒子の含有量8.2g)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、樹脂粒子を得た。本実施例では、ポリメタクリル酸メチル粒子に吸収されたメタクリル酸メチルおよびメタクリル酸イソブチルの量は、ポリメタクリル酸メチル粒子100質量部に対して8465質量部である。
[Resin particle manufacturing process]
In the second seed particle enlargement step of this example, instead of 40 g of the dispersion of polymethyl methacrylate particles having a volume average particle diameter of 7.64 μm obtained in the second seed particle enlargement step of Example 1. Resin particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that 57 g of a dispersion of polymethyl methacrylate particles having a volume average particle diameter of 11.3 μm (content of polymethyl methacrylate particles 8.2 g) was used. Got. In this example, the amount of methyl methacrylate and isobutyl methacrylate absorbed by the polymethyl methacrylate particles is 8465 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymethyl methacrylate particles.
得られた樹脂粒子の体積基準の粒子径分布を前述の方法で測定したところ、得られた樹脂粒子は、体積平均粒子径が53.3μmであり、体積基準の粒子径の変動係数が10.6%であった。また、得られた樹脂粒子の質量平均分子量は約40万であった。なお、本実施例において、樹脂粒子の製造に使用した全単量体中に占めるメタクリル酸メチルの割合(樹脂粒子におけるメタクリル酸メチルに由来する構造単位の含有量に相当)は91.0質量%であり、樹脂粒子の製造に使用した全単量体中に占めるメタクリル酸イソブチルの割合(樹脂粒子におけるメタクリル酸イソブチルに由来する構造単位の含有量に相当)は9.0質量%である。 When the volume-based particle size distribution of the obtained resin particles was measured by the method described above, the obtained resin particles had a volume average particle size of 53.3 μm and a variation coefficient of the volume-based particle size of 10. It was 6%. The obtained resin particles had a mass average molecular weight of about 400,000. In this example, the proportion of methyl methacrylate in all monomers used for the production of resin particles (corresponding to the content of structural units derived from methyl methacrylate in the resin particles) was 91.0% by mass. The ratio of isobutyl methacrylate in the total amount of monomers used for the production of the resin particles (corresponding to the content of structural units derived from isobutyl methacrylate in the resin particles) is 9.0% by mass.
〔実施例4〕
[種粒子製造工程、第1の種粒子肥大化工程、第2の種粒子肥大化工程]
実施例1と同様にして種粒子の製造および肥大化を行った。
Example 4
[Seed particle manufacturing process, first seed particle enlargement process, second seed particle enlargement process]
In the same manner as in Example 1, seed particles were produced and enlarged.
[樹脂粒子製造工程]
非架橋性単量体混合物としてメタクリル酸メチル620gおよびメタクリル酸イソブチル70gに代えてメタクリル酸メチル610gおよびアクリル酸2−エチルヘキシル70gを用いたこと以外は実施例1と同様の条件で重合を行い、樹脂粒子を得た。
[Resin particle manufacturing process]
Polymerization was carried out under the same conditions as in Example 1 except that 610 g of methyl methacrylate and 70 g of 2-ethylhexyl acrylate were used in place of 620 g of methyl methacrylate and 70 g of isobutyl methacrylate as the non-crosslinkable monomer mixture. Particles were obtained.
得られた樹脂粒子の体積基準の粒子径分布を前述の方法で測定したところ、得られた樹脂粒子は、体積平均粒子径が33.4μmであり、体積基準の粒子径の変動係数が11.8%であった。また、得られた樹脂粒子の質量平均分子量は約29万であった。 When the volume-based particle size distribution of the obtained resin particles was measured by the method described above, the obtained resin particles had a volume average particle size of 33.4 μm and a variation coefficient of the volume-based particle size of 11. It was 8%. The obtained resin particles had a mass average molecular weight of about 290,000.
〔比較例1〕
実施例1の樹脂粒子製造工程において、非架橋性単量体としてメタクリル酸メチル620gおよびメタクリル酸イソブチル70gに代えてメタクリル酸メチル680gのみを用いたこと以外は実施例1と同様にして、ポリメタクリル酸メチル100質量%の樹脂粒子を得た。
[Comparative Example 1]
In the resin particle production process of Example 1, polymethacrylic acid was obtained in the same manner as in Example 1 except that only 680 g of methyl methacrylate was used instead of 620 g of methyl methacrylate and 70 g of isobutyl methacrylate as the non-crosslinkable monomer. 100 mass% resin particles of methyl acid were obtained.
得られた樹脂粒子の体積基準の粒子径分布を前述の方法で測定したところ、得られた樹脂粒子は、体積平均粒子径が32.8μmであり、体積基準の粒子径の変動係数が20.9%であった。したがって、本比較例で得られた樹脂粒子は、実施例1で得られた樹脂粒子と比較して単分散性に劣る結果となった。また、得られた樹脂粒子の質量平均分子量は約84万であった。 When the volume-based particle size distribution of the obtained resin particles was measured by the method described above, the obtained resin particles had a volume average particle size of 32.8 μm and a variation coefficient of the volume-based particle size of 20. It was 9%. Therefore, the resin particles obtained in this comparative example were inferior in monodispersibility compared with the resin particles obtained in Example 1. Moreover, the mass average molecular weight of the obtained resin particles was about 840,000.
〔比較例2〕
実施例1の樹脂粒子製造工程において、非架橋性単量体としてメタクリル酸メチル620gおよびメタクリル酸イソブチル70gに代えてメタクリル酸メチル646gのみを用い、架橋性単量体としてエチレングリコールジメタクリレート34gを用いたこと以外は実施例1と同様にして、メタクリル酸メチル−エチレングリコールジメタクリレート共重合体(架橋重合体)からなる樹脂粒子を得た。
[Comparative Example 2]
In the resin particle production process of Example 1, only 646 g of methyl methacrylate was used instead of 620 g of methyl methacrylate and 70 g of isobutyl methacrylate as the non-crosslinkable monomer, and 34 g of ethylene glycol dimethacrylate was used as the crosslinkable monomer. Except that, resin particles made of methyl methacrylate-ethylene glycol dimethacrylate copolymer (crosslinked polymer) were obtained in the same manner as Example 1.
得られた樹脂粒子の体積基準の粒子径分布を前述の方法で測定したところ、得られた樹脂粒子は、体積平均粒子径が35.0μmであり、体積基準の粒子径の変動係数が10.2%であった。 When the volume-based particle size distribution of the obtained resin particles was measured by the method described above, the obtained resin particles had a volume average particle size of 35.0 μm and a volume-based particle size variation coefficient of 10. 2%.
〔比較例3〕
[種粒子製造工程、第1の種粒子肥大化工程、第2の種粒子肥大化工程]
実施例1と同様にして種粒子の製造および肥大化を行った。
[Comparative Example 3]
[Seed particle manufacturing process, first seed particle enlargement process, second seed particle enlargement process]
In the same manner as in Example 1, seed particles were produced and enlarged.
[樹脂粒子製造工程]
メタクリル酸メチル620gに代えてアクリル酸イソステアリル620g(非架橋性単量体混合物であるメタクリル酸メチルおよびメタクリル酸イソブチルとの混合物に対して89.9質量%)を用いたこと以外は実施例1と同様にして樹脂粒子の作製を試みたが、凝集がひどく、単分散性の樹脂粒子が得られなかった。
[Resin particle manufacturing process]
Example 1 except that 620 g of isostearyl acrylate (89.9% by mass with respect to the mixture of methyl methacrylate and isobutyl methacrylate as a non-crosslinkable monomer mixture) was used instead of 620 g of methyl methacrylate Attempts were made to prepare resin particles in the same manner as in Example 1, but aggregation was severe and monodisperse resin particles could not be obtained.
〔実施例5(多孔性樹脂成形体の製造例)〕
実施例1で得られた(複数個の)樹脂粒子を、成形型としての長さ5cm、幅3cm、深さ1cmのポリエーテルエーテルケトン(PEEK)製の型枠内に充填し、型枠の温度が190℃となるように20時間加熱処理を施した。これにより、樹脂粒子の表面部分同士が融着して樹脂粒子同士が連結された。
[Example 5 (manufacturing example of porous resin molding)]
The resin particles (plural) obtained in Example 1 were filled into a polyether ether ketone (PEEK) mold having a length of 5 cm, a width of 3 cm, and a depth of 1 cm as a mold. Heat treatment was performed for 20 hours so that the temperature was 190 ° C. Thereby, the surface parts of the resin particles were fused and the resin particles were connected.
次いで、この融着により得られた多孔性のテンプレートに、樹脂粒子を溶解しないビニル系単量体としての2−ヒドロキシエチルメタクリレート7.0ml、多価アルコールとしてのエチレングリコール2.0ml、樹脂粒子を溶解しないビニル系単量体としてのテトラメチレングリコールジメタクリレート0.3ml、重合開始剤としての過硫酸アンモニウム(0.4g/ml)0.7ml、酸化防止剤としての二亜硫酸二ナトリウム(0.15g/ml)0.7ml、および脱イオン水1.4mlからなる単量体混合液を上記型枠内に浸透させ、70℃で12時間かけて、2−ヒドロキシエチルメタクリレートおよびテトラメチレングリコールジメタクリレートを重合させた。これにより、実施例1で得られた樹脂粒子を含有する、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEMA)とテトラエチレングリコールジメタクリレートとの共重合体からなる樹脂成形体が得られた。 Next, 7.0 ml of 2-hydroxyethyl methacrylate as a vinyl monomer that does not dissolve the resin particles, 2.0 ml of ethylene glycol as a polyhydric alcohol, and resin particles are added to the porous template obtained by this fusion. 0.3 ml of tetramethylene glycol dimethacrylate as a vinyl monomer that does not dissolve, 0.7 ml of ammonium persulfate (0.4 g / ml) as a polymerization initiator, disodium disulfite (0.15 g / ml) as an antioxidant ml) A monomer mixture consisting of 0.7 ml and deionized water 1.4 ml is infiltrated into the above mold and polymerized 2-hydroxyethyl methacrylate and tetramethylene glycol dimethacrylate at 70 ° C. for 12 hours. I let you. Thereby, the resin molding which consists of a copolymer of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and tetraethylene glycol dimethacrylate containing the resin particle obtained in Example 1 was obtained.
次いで、得られた樹脂成形体を、前記樹脂粒子を溶解するが、前記ビニル系単量体の重合体を溶解しない有機溶剤としてのアセトン中において常温で4時間浸漬処理を行うことにより、実施例1で得られた樹脂粒子を溶解除去することにより、目的の多孔性樹脂成形体を得た。 Next, the obtained resin molding was subjected to an immersion treatment at room temperature for 4 hours in acetone as an organic solvent that dissolves the resin particles but does not dissolve the vinyl monomer polymer. The target porous resin molded product was obtained by dissolving and removing the resin particles obtained in 1.
〔比較例4(多孔性樹脂成形体の製造例(比較例1の樹脂粒子を用いた樹脂成形体))〕
実施例1で得られた樹脂粒子に代えて、比較例1で得られた樹脂粒子を使用した点を除き、実施例5と同様の条件で樹脂成形体の作製を試みた。しかしながら、樹脂成形体内に樹脂粒子が残存し、目的とする多孔性樹脂成形体は得られなかった。
Comparative Example 4 (Production Example of Porous Resin Molded Body (Resin Molded Body Using Resin Particles of Comparative Example 1))
Instead of the resin particles obtained in Example 1, an attempt was made to produce a resin molded article under the same conditions as in Example 5 except that the resin particles obtained in Comparative Example 1 were used. However, resin particles remained in the resin molded body, and the intended porous resin molded body was not obtained.
〔比較例5(多孔性樹脂成形体の製造例(比較例2の樹脂粒子を用いた樹脂成形体))〕
実施例1で得られた樹脂粒子に代えて、比較例2で得られた樹脂粒子を使用した点を除き、実施例5と同様の条件で樹脂成形体の作製を試みた。しかしながら、樹脂成形体内に樹脂粒子が一部残存し、目的とする多孔性樹脂成形体は得られなかった。
[Comparative Example 5 (Production Example of Porous Resin Molded Body (Resin Molded Body Using Resin Particles of Comparative Example 2)])
Instead of the resin particles obtained in Example 1, an attempt was made to produce a resin molded article under the same conditions as in Example 5 except that the resin particles obtained in Comparative Example 2 were used. However, some resin particles remain in the resin molded body, and the intended porous resin molded body was not obtained.
本発明の樹脂粒子は、樹脂溶解除去方式の多孔性樹脂成形体の製造方法に造孔剤として用いる樹脂粒子(造孔剤用樹脂粒子)として好適に利用できる。また、本発明の樹脂粒子は、セラミックス等の耐熱性の材料に造孔剤となる樹脂粒子を混合した成形体を作製した後、成形体を高温で加熱して上記樹脂粒子を焼失させることにより、多孔質成形体を製造する方法に用いる樹脂粒子(造孔剤)としても利用できる。さらに、本発明の樹脂粒子は、光拡散剤、アンチブロッキング剤、化粧料添加材等としても利用できる。 The resin particles of the present invention can be suitably used as resin particles (resin particles for pore-forming agent) used as a pore-forming agent in a method for producing a resin-removable porous resin molding. In addition, the resin particles of the present invention can be obtained by preparing a molded body obtained by mixing a heat-resistant material such as ceramics with resin particles serving as a pore-forming agent, and then heating the molded body at a high temperature to burn out the resin particles. It can also be used as resin particles (pore-forming agent) used in a method for producing a porous molded body. Furthermore, the resin particles of the present invention can be used as a light diffusing agent, an antiblocking agent, a cosmetic additive, and the like.
また、本発明の多孔性樹脂成形体は、例えば、細胞や微生物を培養するための生物担体等の生体適合材料、一定の大きさの粒子や微生物等の捕捉に用いられるようなフィルター(例えばディーゼルエンジンの排気ガス中の粒子状物質を漉し取り軽減させるディーゼル微粒子捕集フィルター(DPF))、一定速度で気体や液体を捕捉または放散させるような多孔質成形体(例えば、薬剤を徐々に放出するカプセル)等として利用できる。 In addition, the porous resin molded body of the present invention includes, for example, a biocompatible material such as a biological carrier for culturing cells and microorganisms, a filter used for capturing particles of a certain size, microorganisms, and the like (for example, diesel Diesel particulate filter (DPF) that traps and reduces particulate matter in engine exhaust gas, porous molded body that traps or dissipates gas and liquid at a constant rate (eg, gradually releases drug) Capsules).
Claims (5)
アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位80〜95質量%と、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位5〜20質量%とを含む非架橋重合体からなり、
質量平均分子量が20万〜60万の範囲内であり、
粒子径の変動係数が15%以下であることを特徴とする樹脂粒子。 Resin particles used as a pore-forming agent in a method for producing a porous resin molded body,
80 to 95 mass% of structural units derived from alkyl (meth) acrylate having 3 or less carbon atoms in the alkyl group and structures derived from alkyl (meth) acrylate having 4 to 12 carbon atoms in the alkyl group It consists of a non-crosslinked polymer containing 5 to 20% by mass of units,
The weight average molecular weight is in the range of 200,000 to 600,000,
Resin particles having a coefficient of variation of particle diameter of 15% or less.
体積平均粒子径が15〜60μmの範囲内であることを特徴とする樹脂粒子。 The resin particle according to claim 1,
Resin particles having a volume average particle diameter in the range of 15 to 60 μm.
アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルを、前記(メタ)アクリル酸アルキル100質量部に対して0.5〜3質量部の連鎖移動剤の存在下で乳化重合することによって、非架橋重合体からなる種粒子を製造する種粒子製造工程を含み、
前記種粒子製造工程の後に、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキルを前記種粒子に吸収させた後、吸収させた前記(メタ)アクリル酸アルキル100質量部に対して0.5〜3質量部の連鎖移動剤の存在下で前記(メタ)アクリル酸アルキルを重合することによって前記種粒子を肥大化させ、非架橋重合体からなる肥大化した種粒子を得る種粒子肥大化工程を少なくとも1回含み、かつ、
前記種粒子肥大化工程の後に、アルキル基の炭素数が3以下である(メタ)アクリル酸アルキル系単量体80〜95質量%と、アルキル基の炭素数が4以上12以下である(メタ)アクリル酸アルキル5〜20質量%とを含む非架橋性単量体混合物を前記の肥大化した種粒子に吸収させた後、水溶性の重合禁止剤の存在下で前記非架橋性単量体混合物を重合して非架橋の樹脂粒子を製造する樹脂粒子製造工程を含むことを特徴とする樹脂粒子の製造方法。 It is a manufacturing method which manufactures the resin particle of Claim 1, Comprising:
Emulsion polymerization of alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 3 or less carbon atoms in the presence of 0.5 to 3 parts by mass of a chain transfer agent with respect to 100 parts by mass of the alkyl (meth) acrylate. Including a seed particle production step of producing seed particles made of a non-crosslinked polymer,
After the seed particle production step, after the alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 3 or less carbon atoms is absorbed by the seed particle, the absorbed alkyl (meth) acrylate is 100 parts by mass. Seed particles that enlarge the seed particles by polymerizing the alkyl (meth) acrylate in the presence of 0.5 to 3 parts by mass of a chain transfer agent to obtain enlarged seed particles made of a non-crosslinked polymer. Including at least one enlargement process, and
After the seed particle enlargement step, the alkyl group has 80 to 95% by mass of an alkyl (meth) acrylate monomer having 3 or less carbon atoms, and the alkyl group has 4 to 12 carbon atoms (meta ) After absorbing a non-crosslinkable monomer mixture containing 5 to 20% by mass of an alkyl acrylate into the enlarged seed particles, the non-crosslinkable monomer is present in the presence of a water-soluble polymerization inhibitor. A method for producing resin particles, comprising a resin particle production step of producing a non-crosslinked resin particle by polymerizing a mixture.
前記種粒子製造工程では、質量平均分子量が5,000〜50,000の範囲内であり、体積平均粒子径が0.25μm〜1.0μmの範囲内である種粒子を製造し、
前記種粒子肥大化工程では、前記種粒子100質量部に対して前記(メタ)アクリル酸アルキル1,000〜25,000質量部を吸収させ、
前記樹脂粒子製造工程では、前記の肥大化した種粒子100質量部に対して前記非架橋性単量体混合物4,000〜22,000質量部を吸収させることを特徴とする樹脂粒子の製造方法。 It is a manufacturing method of the resin particle according to claim 3,
In the seed particle manufacturing step, a seed particle having a mass average molecular weight in the range of 5,000 to 50,000 and a volume average particle diameter in the range of 0.25 μm to 1.0 μm is manufactured.
In the seed particle enlargement step, 1,000 to 25,000 parts by mass of the alkyl (meth) acrylate is absorbed with respect to 100 parts by mass of the seed particles,
In the resin particle production step, 4,000 to 22,000 parts by mass of the non-crosslinkable monomer mixture is absorbed with respect to 100 parts by mass of the enlarged seed particles. .
前記成形型を加熱することによって、前記樹脂粒子同士を融着させて前記樹脂粒子同士を連結させる工程と、
前記樹脂粒子を溶解しないビニル系単量体と重合開始剤とを前記成形型内に添加し、前記ビニル系単量体を重合することによって、前記ビニル系単量体の重合体からなる樹脂成形体を得る工程と、
前記樹脂粒子を溶解するが、前記ビニル系単量体の重合体を溶解しない有機溶剤に前記樹脂粒子を溶解させることによって、前記樹脂成形体から前記樹脂粒子を除去する工程とを含むことを特徴とする多孔性樹脂成形体の製造方法。 Filling a plurality of resin particles according to claim 1 or 2 in a mold;
Heating the mold and fusing the resin particles together to connect the resin particles;
A resin molding comprising a polymer of the vinyl monomer by adding a vinyl monomer that does not dissolve the resin particles and a polymerization initiator into the mold and polymerizing the vinyl monomer. Obtaining a body;
A step of removing the resin particles from the resin molding by dissolving the resin particles in an organic solvent that dissolves the resin particles but does not dissolve the polymer of the vinyl monomer. A method for producing a porous resin molded article.
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