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【発明の名称】 特殊形状高分子粒子の製造方法、特殊形状高分子粒子及び光散乱媒体
【発明者】 【氏名】梁 敏洙

【氏名】趙 敏成

【氏名】崔 朱希

【要約】 【課題】高い光拡散性を有する高分子粒子及び粒子の形態を容易に制御できる製造方法を提供する。

【構成】ラジカル重合性単量体、多官能性架橋単量体、開始剤、分散安定剤を溶剤に溶解させた後分散重合して単分散性部分架橋シード粒子を製造する第1段階と、前記第1段階で製造された部分架橋シード粒子を水上に分散させ、これに開始剤、ラジカル重合性単量体及び多官能性架橋単量体を導入して活性化する第2段階と、前記段階で活性化したシード粒子を昇温速度の制御下で懸濁重合して特殊形状に得られた高分子粒子を熱処理する第3段階とを含む特殊形状高分子粒子の製造方法。また、部分架橋シード粒子にラジカル重合性単量体及び多官能性架橋単量体を吸収させて重合して得られる高分子粒子であって、表面積増加率が200%以上である特殊形状高分子粒子。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ラジカル重合性単量体、多官能性架橋単量体、開始剤、分散安定剤を溶剤に溶解させた後分散重合して単分散性部分架橋シード粒子を製造する第1段階と、
前記第1段階で製造された部分架橋シード粒子を水上に分散させ、これに開始剤、ラジカル重合性単量体及び多官能性架橋単量体を導入して活性化する第2段階と、
前記段階で活性化したシード粒子を、昇温速度の制御下で懸濁重合して、特殊形状に得られた高分子粒子を熱処理する第3段階とを含む特殊形状高分子粒子の製造方法。
【請求項2】
前記第3段階において、昇温速度を0.1℃/min以上に制御して粒子の表面積を200%以上増加させることを特徴とする請求項1に記載の特殊形状高分子粒子の製造方法。
【請求項3】
前記溶剤は有機溶剤であり、前記分散重合は、40℃〜65℃の範囲内で行うことを特徴とする請求項1に記載の特殊形状高分子粒子の製造方法。
【請求項4】
前記熱処理は100℃〜150℃で1時間ないし3時間施すことを特徴とする請求項1に記載の特殊形状高分子粒子の製造方法。
【請求項5】
部分架橋シード粒子にラジカル重合性単量体及び多官能性架橋単量体を吸収させて重合して得られる高分子粒子であって、下記の数1により計算した表面積増加率が200%以上である特殊形状高分子粒子。
【数1】


【請求項6】
数平均粒径に対する体積平均粒径の比が、1.1以内であることを特徴とする請求項5に記載の特殊形状高分子粒子。
【請求項7】
少なくとも一種の有機乳剤100重量部に対して40重量部ないし100重量部に分散させた時、100時間までの粘度増加が初期値の500%以下であることを特徴とする請求項5に記載の特殊形状高分子粒子。
【請求項8】
請求項5ないし請求項7のいずれかに記載の高分子粒子を光拡散剤として使う光散乱媒体。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は特殊形状高分子粒子及びその製造方法に係り、さらに詳しくは高分子重合段階において昇温速度の制御で、簡単に表面積が200%以上増加し、本発明の粒子を適用したフィルムの透過度及びヘイズが向上し、数平均粒径に対する体積平均粒径の比が1.1以内である単分散高分子粒子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
高分子粒子は一般的に高分子樹脂を合成する方法の一つである不均一重合法を用いて製造するが、修得された高分子粒子は樹脂ペレットなどの形態に加工して使用したり、加工していない高分子粒子それ自体をそのまま化粧品及びペンキ分野のマッティング剤(matting agent)、高級フィルムに使われるアンチブロッキング剤(antiblocking agent)、分離カラムなどに使われる充填剤、広告用やディスプレイなどで用いられる光拡散剤などとして使用できる。
【0003】
また、ペンキ用、広告ディスプレイ用、光拡散剤などの高分子粒子が応用される分野において、高分子粒子は製品の生産過程あるいは適用過程において有機溶剤に分散させてコーティングする方法が主に利用されている。このように有機溶剤に分散されて使われる場合、高分子粒子の耐溶剤性に劣ると、使用した溶剤により高分子粒子が膨潤され、分散溶剤の量が経時的に減り、結局コーティング液の粘度が増加するようになる。すなわち、コーティング液の粘度変化は、コーティング特性を変わらせて均一な品質の製品生産が不可能になる。
【0004】
高分子粒子の製造方法としては、一般的に乳化重合、懸濁重合、分散重合などが利用されている。また、分散重合を用いて架橋された粒子を多段階重合法によって製造する方法らがあり、多段階分散重合によってエチレン性不飽和単量体を重合する高分子粒子の製造方法がある。
【0005】
【特許文献1】特開2004−155984号公報
【0006】
しかし、このような既存の矩形架橋粒子の場合はディスプレイのような高拡散特性が求められている産業分野において光拡散性は良好であるが、高輝度化という点においては満足できなかった。すなわち、光は均一に拡散されたが、透過度が低下する短所が生じた。
【0007】
液晶表示装置のバックライトなどに用いられる光拡散シートも、光拡散性が高いことが求められており、透明な樹脂の表面に凹凸を形成することによって光拡散性を向上させる方法が提案されてきた。しかし、樹脂の表面に凹凸を形成させることだけでは光拡散性の向上に限界があって、近年の液晶表示装置などに求められるような高い光拡散性を発揮させることが難しいという問題点がある。
【0008】
この問題点等を解決するため、近年は高分子粒子の形態を変化させる方法が提案されてきた。すなわち、中空の球状の透明微粒子を用いて透過度をアップする方法が提示され、また、非球形であり内部に多数の空隙を有する多孔質の透明微粒子が紹介されたことがあり、粒子の形態が半球形または表面が膨らんでいるか、裏面が凹んだ形態の粒子が紹介されてきた。
【0009】
しかし、このような色々の形態の高分子粒子は、粒子製造過程において長時間かかるか、後処理過程などの複雑な工程によって実質的に適用するのに多大な問題点があり、光拡散シートなどに適用する際、高い透過度を維持しつつ高ヘイズを実現できなかった。
【0010】
従って、光拡散シートなどに適用する際、透過度とヘイズという光拡散性を同時に満たす高機能性拡散剤用途の高分子粒子を、さらに簡便な方法で製造できる方法が求められてきたが、今までこのような粒子及びその製造方法は知られていないのが現状である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は、前述した問題点を解決するために案出されたもので、その目的は部分架橋されたシード粒子の分散重合段階、及びシード粒子を用いた活性、懸濁重合段階を通じて、重合時の昇温速度を制御することにより粒子の形態を変わらせて、優れた光拡散性を有する表面に凹凸を有し、また耐溶剤性を有する特殊形状の高分子粒子及びその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
前述した目的を達成するため、本発明はラジカル重合性単量体、多官能性架橋単量体、開始剤、分散安定剤を溶剤に溶解させた後、分散重合して単分散性部分架橋シード粒子を製造する第1段階と、前記第1段階で製造された部分架橋シード粒子を水上に分散させ、これに開始剤、ラジカル重合性単量体及び多官能性架橋単量体を導入して活性化する第2段階と、前記段階で活性化したシード粒子を昇温速度制御下で懸濁重合して特殊形状に得られた高分子粒子を熱処理する第3段階とを含む特殊形状高分子粒子の製造方法を提供する。
【0013】
本発明に係る特殊形状高分子粒子の製造方法は、前記第3段階で、昇温速度を0.1℃/min以上に制御して、粒子の表面積を200%以上増加させることがより好ましい。
【0014】
本発明に係る特殊形状高分子粒子の製造方法は、前記溶剤は有機溶剤であり、前記分散重合は40℃〜65℃の範囲内で行うことが、より好ましい。
【0015】
本発明に係る特殊形状高分子粒子の製造方法は、前記熱処理は100℃〜150℃で1時間ないし3時間施すことが、より好ましい。
【0016】
また、本発明は部分架橋シード粒子に、ラジカル重合性単量体及び多官能性架橋単量体を吸収させて重合して得られる高分子粒子であって、下記の数2によって計算した表面積増加率が200%以上の特殊形状高分子粒子を提供する。
【数2】


【0017】
本発明に係る特殊形状高分子粒子は、数平均粒径に対する体積平均粒径の比が1.1以内であることが、より好ましい。
【0018】
本発明に係る特殊形状高分子粒子は、少なくも1種の有機乳剤100重量部に40重量部ないし100重量部で分散させた時100時間までの粘度増加が、初期値の500%以下であることが好ましい。
【0019】
また、本発明は、前述した高分子粒子を光拡散剤として使用する光散乱媒体を提供する。
【発明の効果】
【0020】
本発明の製造方法によれば、重合反応中の昇温速度制御を通じて、簡単に表面積が200%以上増加し、粒度が均一であり、また、少なくとも1種の有機乳剤100重量部に対して40重量部ないし100重量部に分散させた時、粘度増加が100時間まで初期値のの500%以下に優れた耐溶剤性を有する単分散粒子が得られる。また、少なくとも1種の有機乳剤及びバインダを使用して光学基材に適用すれば、同一粒径の真球形の高分子粒子と違って、粒子の表面積値が増加するにつれてヘイズ値が増加し、透過度も共に増加または同等の値を有する優れた光拡散板を製造することができる。従って、本発明の製造方法による高分子粒子は光拡散剤やディスプレイのような高輝度化を求める産業分野の物性を満足することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、添付した図面に基づき本発明をさらに詳述する。本発明に係る特殊形状高分子粒子は、ラジカル重合性単量体及び多官能性架橋単量体を用いて、分散重合および懸濁重合方法を使って製造される。具体的には、本発明の単分散性高分子粒子の製造方法は、ラジカル重合性単量体、多官能性架橋単量体、開始剤、分散安定剤を溶剤に溶解させた後、分散重合して単分散性部分架橋シード粒子を製造する第1段階と、前記第1段階で製造された部分架橋シード粒子を水上に分散させ、これに開始剤、ラジカル重合性単量体及び多官能性架橋単量体を導入して活性化する第2段階と、前記段階で活性化したシード粒子を昇温速度制御下で懸濁重合して特殊形状に得られた高分子粒子を熱処理する第3段階とを含む。
【0022】
前記第2段階及び第3段階の懸濁重合はインサイチュ(In−Situ)で行うことができる。前記インサイチュは各段階別に分離、精製過程なしに次の段階を連続的に行うことを意味する。
【0023】
前記第1段階は、単分散性シード粒子を製造する段階であって、ラジカル重合性単量体、多官能性架橋単量体、開始剤、分散安定剤を溶剤に溶解させた後、分散重合して単分散性部分架橋シード粒子を製造する段階である。前記溶剤は、限定されないが、有機溶剤が望ましく、さらに効果的な単分散性シード粒子を製造するためには、アルコール類溶剤、特にメタノール、エタノールあるいはイソプロピルアルコールなどの1種またはこれらを混合して使用することが良い。溶剤使用量は、限定されないが、前記ラジカル重合性単量体及び多官能性架橋単量体の総量100重量部に対して400重量部〜2000重量部を使用することが良い。
【0024】
前記分散重合の温度は、試行錯誤を得た結果後述する比較例で実験された通り、分散重合温度が70℃を超えると単分散度が低下することを見出した。従って、格別な場合を除けば40℃〜65℃で分散重合することが良い。但し、本願発明はこれに限定されるものではない。
【0025】
重合反応時間によって高分子粒子のサイズは大きくなり、通常5時間〜15時間かかる。高分子粒子のサイズは反応条件によって異なるが、普通1μm〜10μmの粒子が得られる。製造された部分架橋シード粒子は粒度分析器(Particle size analyzer、 accusizer 780A)を用いて粒度分布を確認することができる。
【0026】
前記第2段階は、前記第1段階で製造された部分架橋シード粒子を水上に分散させ、これに開始剤、ラジカル重合性単量体及び多官能性架橋単量体を導入して活性化する段階である。前記開始剤は、前記多官能性架橋単量体またはラジカル重合性単量体に溶かして添加するのが良い。ここで、活性とは、シード粒子を膨潤させることを含む意味である。
【0027】
この場合、溶解度が極めて低い疎水性多官能性架橋単量体を、一次にシード粒子内に膨潤させることによって、シード粒子の表面及び界面性質自体を疎水性化してからラジカル重合性単量体を添加すれば、シード粒子の内部へのラジカル重合性単量体の膨潤がさらに効率よく発生し、さらに優れた高分子粒子を製造することができる。
【0028】
前記第3段階は、活性化したシード粒子を懸濁重合して得られた高分子粒子を熱処理する段階である。膨潤された高分子粒子を、先に分散安定剤を用いて安定化した後、懸濁重合することもできる。この際、昇温速度によって粒子表面が変わることを発見した。この昇温速度は限定されないが、特に0.1℃/min以上に制御して粒子の表面積が簡単に200%以上増加する傾向を確認することができた。前記昇温速度が増加するほど表面積がさらに増加したし、昇温速度がある程度以上増加すれば表面積増加率が飽和するので、制限されないが10℃/min以下にすることが良い。昇温は0℃から100℃まで、特に常温から75℃までにすることが望ましいが、これに制限されず、必要に応じて最小温度と最大温度を変えることができ、全て本発明に含まれる。
【0029】
懸濁重合して製造された高分子粒子は、遠心分離器を用いて、未反応物と分散安定剤を反復して除去した後、蒸留水とメタノールを用いて、数回洗浄する洗浄過程を経た後、乾燥することが望ましい。乾燥された高分子粒子は、100℃〜150℃の温度で1時間〜3時間熱処理するのが良い。
【0030】
分散重合で合成された単分散性部分架橋シード粒子に、ラジカル重合性単量体及び多官能性架橋単量体を、限定するものではないが、1倍〜10倍の重量比で添加して、活性、膨潤させた後、懸濁重合方法を用いて、初期の1.5倍〜2倍の大きさの高分子粒子を合成する。
【0031】
以下、本発明で使われる構成成分を具体的に説明する。
【0032】
(1)ラジカル重合性単量体
本発明の特殊形状高分子粒子の製造に使用できるラジカル重合性単量体は別に制限されない。使用可能なラジカル重合性単量体としては、具体的にはスチレン、p−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−クロロスチレン、m−クロロスチレン、p−クロロメチルスチレン、m−クロロメチルスチレン、スチレンスルホン酸、p−t−ブトキシスチレン、m−t−ブトキシスチレン、フロロスチレン、αメチルスチレン、ビニールトルエン、クロロスチレンの芳香族ビニール系単量体;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、フルオロエチルアクリレート、トリフルオロエチルメタクリレート、ペンタフルオロプロピルメタクリレート、フロロエチルメタクリレート、ヘキサフルオロブチル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート、パーフルオロアルキルアクリレート、オクタフルオロフェニルメタクリレートなどの(メタ)アクリレート系単量体;及びビニールアセテート、ビニールプロピオネート、ビニールブチレート、ビニールエーテル、アリルブチルエーテル、アリルグリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸、マレイン酸のような不飽和カルボン酸、アルキル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリルのシアン化ビニール系単量体などが挙げられる。本発明では、前記ラジカル重合性単量体を、単独あるいは2種以上混合して使用することができる。本発明において(メタ)アクリレートはメタクリレートまたはアクリレートを意味する。
【0033】
特に、ラジカル重合性単量体は、(メタ)アクリレート系単量体、あるいはこれと共重合体を形成できる芳香族ビニール系単量体などが望ましい。
【0034】
ラジカル重合性単量体及び多官能性架橋単量体の使用量は、第1段階に入るラジカル重合性単量体、多官能性架橋単量体、開始剤、分散安定剤及び溶剤の合計100重量部に対して5重量部ないし30重量部、望ましくは5重量部ないし20重量部であり、第2段階に入る全物質の合計100重量部に対して5重量部ないし30重量部、望ましくは5重量部ないし20重量部である。
【0035】
(2)多官能性架橋単量体
多官能性架橋単量体としては、ジビニールベンゼン、1,4−ジビニールオキシブタン、ジビニールスルホン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、トリアリル(イソ)シアヌレート、トリアリルトリメリテートなどのアリール化合物、へキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチレンプロパントリメタクリレート、1,3-ブタンジオールメタクリレート、1,6−へキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール ジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン、トリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、アリール(メタ)アクリレートまたはこれらの混合物を挙げられる。
【0036】
前記多官能性架橋単量体の使用量は、第1段階において、ラジカル重合性単量体及び多官能性架橋単量体の合計100重量部に対して0.5重量部ないし10重量部、第2段階においてシード、ラジカル重合性単量体及び多官能性架橋単量体の合計100重量部に対して10重量部ないし35重量部である。
【0037】
(3)開始剤
第1段階において、開始剤としては、ベンゾイルパーオキシド、ラウリルパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド、t−ブチルヒドロパーオキシド、t−ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t−へキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートなどのパーオキシド系;2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、2,2'−アゾビス2,4−ジメチルバレロ二トリル、2,2'−アゾビス2−メチルイソブチロニトリルなどのアゾ系反応開始剤などとこれらの混合物などが使用できる。
【0038】
第2段階において開始剤としては、第1段階で使用されたものと同様なものを使用することができ、前記重合開始剤のうち特にアルキルパーオキシド系開始剤が望ましい。
【0039】
第1段階で使用される開始剤の量は、第1段階で入れるラジカル重合性単量体及び多官能性架橋単量体の合計100重量部に対して2重量部ないし8重量部、望ましくは、4重量部ないし7重量部であり、第2段階で使用される開始剤の量は、第2段階で入るラジカル重合性単量体及び多官能性架橋単量体の合計100重量部に対して2重量部ないし8重量部、望ましくは4重量部ないし7重量部である。
【0040】
(4)分散安定剤
第1段階の分散安定剤としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリビニールアルコール、ポリビニールメチルエーテル、ポリアクリル酸、ポリビニールアセテート、ポリビニールピロリドン、ビニールピロリドンとビニールアセテートの共重合体などが挙げられ、望ましくはポリビニールピロリドンとポリビニールアルコールなどがある。第1段階に入るラジカル重合性単量体、多官能性架橋単量体、開始剤、分散安定剤及び有機溶剤の合計100重量部に対して1重量部ないし10重量部、望ましくは2重量部ないし5重量部である。
【0041】
第2段階における分散安定剤としては、第1段階で使用されたものと同様なものを使用することができ、使用される分散安定剤の量は、第2段階で入る全物質の合計100重量部に対して1重量部ないし10重量部、望ましくは2重量部ないし5重量部である。
【0042】
本発明は、他の態様として、部分架橋シード粒子にラジカル重合性単量体及び多官能性架橋単量体を吸収させて重合して得られる高分子粒子であって、下記の数3により計算した表面積増加率が200%以上である特殊形状高分子粒子を提供する。
【0043】
【数3】


【0044】
数3において、真球形粒子の比表面積は、得られた高分子粒子の平均直径を通じて計算した。
【0045】
また、前記特殊形状高分子粒子は少なくとも1種の有機乳剤及びバインダを使用して光学基材に適用した時、フィルムの透過度及びヘイズが増加し、数平均粒径に対する体積平均粒径の比が1.1以内であることを特徴とする。
【0046】
本発明に係る高分子粒子を用いた光拡散フィルムなどの光散乱媒体の製造は、有機溶剤100重量部ないし500重量部に、得られた高分子粒子を100重量部ないし500重量部入れて分散させた後、再びバインダ樹脂100重量部ないし500重量部を入れて、基材フィルム上に均一に分散させて、公知の方法で乾燥製造した。
【0047】
前記1種の有機溶剤はベンゼン系溶剤、ケトン系溶剤あるいはこれらの混合溶剤であって、望ましくはトルエン、ジクロロエタン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルアセテート、シクロヘキサン、n−へプタンなどが挙げられる。
【0048】
前記バインダとしては、光拡散フィルムを製造するために通常に使用されるものなら別に限定されず、例えば、ポリビニールアルコール、エチレンビニールコポリマー、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アルキド系樹脂、アミノ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系などがある。
【0049】
前記光学基材は、透明性のあるプラスチックフィルムならいずれのフィルムであっても使用可能であり、例えば、セルロース誘導体、すなわち、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース、アセチルセルロースブチレート、イソブチルエステルセルロース、エチレン−アセト酸ビニール共重合体、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロースまたはポリエステル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリアクリル、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニール、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニールアルコール、ポリビーニルアセタル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリウレタン、エポキシなどの熱可塑性ポリマーの中から少なくとも一つ以上選択されてなるものを使用することができ、未延伸、1軸または2軸延伸フィルムを使用することができる。このうち望ましくは、透明性及び耐熱性に優れたポリエステルフィルムが挙げられ、透明基材フィルムの厚さは、8μm〜1000μm程度が望ましいが、これに限定されない。
【0050】
前記部分架橋シード粒子は、前述した特殊形状高分子粒子の製造方法の第1段階を通じて製造できるが、これに限定されない。前記部分架橋シード粒子に、ラジカル重合性単量体及び多官能性架橋単量体を吸収させて重合する方法は、特に制限されないが、先に部分架橋シード粒子を前記単量体に活性化した後、懸濁重合することが望ましく、特に前述した特殊形状高分子粒子の製造方法を適用して製造するのが良い。
【0051】
本発明は、下記の実験例及び実施例によりさらに具体化できるが、下記の実施例は、本発明の具体的な例示に過ぎず、本発明の保護範囲を限定したり制限しようとすることではない。
【0052】
(1)粒子の屈曲性測定
得られた粒子の比表面積値を測定して評価した。測定に使われる機器はBET instrumentであって、モデル名はSorptomatic 1990(CE instrument)で測定した。
【0053】
(2)光学特性測定
製造した光拡散フィルムの透過度及びヘイズ値を測定して、粒子の光拡散性能を確認した。測定に使用される機器はヘイズメータであって、モデル名はHZ−1(Suga Test Instrument Co.,Ltd)で測定した。
【0054】
(3)粘度測定
粘度測定時、少なくとも1種の有機乳剤100重量部に対して、得られた高分子粒子を40重量部ないし100重量部で分散させて、経時的な粘度変化を測定する。前記有機乳剤としてベンゼン系溶剤、ケトン系溶剤が望ましく、ベンゼン系溶剤はトルエン、ケトン系溶剤はメチルエチルケトンなどが挙げられる。粘度測定は、粘度計(Brookfield LVDV−II+B型粘度計(spindle no.2、30rpm))を使用した。
【実施例1】
【0055】
(a)部分架橋シード粒子の製造
攪拌器、温度計、還流コンデンサ及び窒素投入管が取り付けられた1L 4口分離型反応器に全体反応物100重量部に対して単量体の総量は15重量部を使用した。
【0056】
具体的には、ラジカル重合性単量体メチルメタクリレート14.85gに、多官能性架橋単量体であるエチレングリコールジメタクリレート0.15gを混ぜた後、脂溶性開始剤2,2'−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.2g、分散安定剤であるポリビニールピロリドンK−90(ISP Technologies、inc.)4gを、メタノール80.8gに溶解させた後、窒素雰囲気下57℃の温度で分散重合した。得られた単分散性部分架橋シード粒子は、GPC(Agilent、1100)を用いて分子量を測定した。
【0057】
(b)活性
ポリビニールアルコール26.44gを蒸留水572.77gに溶かした溶液に、前記で製造された部分架橋シード粒子溶液100g(シード粒子12.75g)を投入して、分散させた後、これに開始剤ラウリルパーオキシド3.67gを、多官能性架橋単量体であるエチレングリコールジメタクリレート11.75g及びラジカル重合性単量体メチルメタクリレート92.98gの混合物に溶かした後、これを滴下して250rpmで分散しつつ活性化した。
【0058】
(c)重合及び熱処理
前記高分子粒子のサイズが、10μmに活性されたことを確認した後、反応器の昇温速度を1℃/minに保ち、25℃から75℃まで50分間昇温させて懸濁重合を施した。製造された高分子粒子は、遠心分離器を用いて未反応物と分散安定剤を繰り返して除去した後、蒸留水とメタノールを用いて数回洗浄して乾燥した。乾燥済み粒子を120℃の温度で2時間熱処理を行った後、粒度分析器(Particle size analyzer、accusizer 780A)を用いて粒度分布を確認した。
【0059】
反応終了後、製造された高分子粒子は、数平均粒径に対する体積平均粒径の比が1.1以内である10μmサイズの単分散性粒子が製造された。
【0060】
その後、トルエン100重量部に、得られた高分子粒子200重量部を入れて分散させた後、再びバインダ樹脂(Aekyung Chemical Co.,Ltd、AA−960−50)200重量部を入れて、PETフィルム上に均一に分散させて、光拡散フィルムを製造した。
【実施例2】
【0061】
第3段階において、反応器の昇温速度を0.4℃/minにして125分間昇温して、前記実施例1と同様に行って、高分子粒子を製造し、実施例1のように光拡散フィルムを製造した。
【実施例3】
【0062】
第3段階で、反応器の昇温速度を0.1℃/minにして500分間昇温して、前記実施例1と同様に行って、高分子粒子を製造し、実施例1のように光拡散フィルムを製造した。
【比較例】
【0063】
[比較例1]
第3段階において、反応器の昇温速度を0.07℃/minにして714分間昇温して、前記実施例1と同様に行って、高分子粒子を製造し、実施例1のように光拡散フィルムを製造した。
【0064】
[比較例2]
第1段階において、重合温度を70℃に設定したことを除けば、前記実施例1と同様に行って高分子粒子を製造し、実施例1のように光拡散フィルムを製造した。
【0065】
[比較例3]
第3段階で乾燥した後、熱処理を施さないことを除けば、前記実施例3と同様に行って高分子粒子を製造し、実施例1のように光拡散フィルムを製造した。
【0066】
前記実施例1〜実施例3と、比較例1〜比較例3により製造された粒子の表面写真及び物性を、図面と表1に示した。
【0067】
耐溶剤性は、トルエン100重量部に対して修得された高分子粒子50重量部を分散させた後、常温から100時間までの粘度変化を粘度計(Brookfield LVDV−II+B型粘度計)を用いて測定して、その結果を表1に示した。
【0068】
実験の結果、図面に示したように、昇温速度が増加するほど粒子の表面凹凸が増加した。光学特性については透過度、ヘイズはヘイズメータ(HZ−1、Suga)で測定して、その結果を下記の表1に示した。
【0069】
【表1】


【産業上の利用可能性】
【0070】
本発明に係る特殊形状高分子粒子の製造方法は、高分子重合段階における昇温速度を制御することにより、簡単に表面積が200%以上増加させた特殊形状高分子粒子を製造することができる。また、本発明に係る特殊形状高分子粒子をフィルムに適用すると、フィルムの透過度及びヘイズを向上させることができ、高級フィルムに使われるアンチブロッキング剤や分離カラムなどに使われる充填剤、広告用やディスプレイなどで用いられる光拡散剤などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0071】
【図1】本発明の実施例1により製造された高分子粒子のSEM写真を示した図である。
【図2】本発明の実施例2により製造された高分子粒子のSEM写真を示した図である。
【図3】本発明の実施例3により製造された高分子粒子のSEM写真を示した図である。
【図4】比較例1により製造された高分子粒子のSEM写真を示した図である。
【出願人】 【識別番号】501341451
【氏名又は名称】東友ファインケム株式会社
【氏名又は名称原語表記】Dongwoo Fine−Chem Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】740−30 Sinheung−dong,Iksan−si,Jeollabuk−do,Korea
【出願日】 平成19年6月21日(2007.6.21)
【代理人】 【識別番号】100124327
【弁理士】
【氏名又は名称】吉村 勝博


【公開番号】 特開2008−1902(P2008−1902A)
【公開日】 平成20年1月10日(2008.1.10)
【出願番号】 特願2007−163367(P2007−163367)