核壳型聚合物粒子及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种核壳型聚合物粒子的制造方法，包括以下步骤：提供包含分散剂、有机溶剂、起始剂及具有一个双键的单体的第一组份；加热该第一组份以进行第一阶段分散聚合反应，且第一阶段分散聚合反应的转化率为70％以上；接着，加入具有多个双键的交联剂并进行第二阶段分散聚合反应。以具有一个双键的单体与具有多个双键的交联剂合计100重量份计，具有多个双键的交联剂的含量为5重量份至25重量份。本发明专利技术制造方法在制造过程中不会产生凝胶化现象，所制得的此类核壳型聚合物粒子具有高表面硬度和良好耐溶剂性，并且此类核壳型聚合物粒子的粒径具有高度均一性。

Core-shell polymer particles and method for producing the same

The invention discloses a manufacturing method of core-shell polymer particles, which comprises the following steps: providing containing organic solvent, dispersant, initiator and monomer having one double bond of the first component; heating the first component in the first stage and the first stage of dispersion polymerization, dispersion polymerization conversion rate for more than 70%; then, cross-linking agent was added with multiple double bonds and second phase dispersion polymerization. A monomer having a double bond and a crosslinking agent having a plurality of double bonds are provided with a total weight of 100, and the content of the crosslinking agent having a plurality of double bonds is of a weight of 5 to a weight of 25. The manufacturing method of the invention is not produced in the manufacturing process of gelation phenomenon, making such core-shell polymer particles with high surface hardness and good solvent resistance, and this kind of core-shell polymer particle size with a high degree of homogeneity.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚合物粒子的制造方法，特别是指一种核壳型聚合物粒子及其制造方法。
技术介绍
聚合物粒子因具有较佳的韧性，而不易因受到外来压力而变形，继而被广为应用，例如，被应用至液晶显示器中作为间隙物(spacer)，或者，被广为应用至各向异性导电膜(anisotropic conductive film)的导电粒子中作为导电材料的载体，或者，被广为应用于高分子膜材层间的抗黏着剂，或者，被广为应用于涂料中，或者，被广为应用于化妆品中。现有技术通常通过两步骤方式来制备聚合物粒子，第一聚合步骤为分散聚合(Dispersion Polymerization)，第二聚合步骤为种子聚合(Seed Polymerization)，但上述方法制备的聚合物粒子常有粒子粒径大小不一致或表面硬度性不佳等缺点，易造成液晶显示器产生影像模糊、各向异性导电膜产生导电不均、高分子膜材层间仍易产生黏着、由涂料所形成的涂膜硬度不佳，以及化妆品涂抹时不易晕开等问题。为解决上述问题，中国专利CN101168582B揭示一种高交联单分散聚合物微球的制备方法，包括以下步骤：将聚乙烯砒硌烷酮分散剂溶解于低分子量脂肪(多)醇溶剂中，在氮气环境下升温到30℃至80℃，接着加入苯乙烯以及偶氮二异丁腈，反应2小时至6小时后，以滴加方式加入溶有二乙烯基苯的低分子量脂肪(多)醇溶液，且滴加速度为低于0.25ml/min及总反应时间为12小时至24小时，以获得一反应产物。将该反应产物以无水乙醇稀释，接着，进行离心分离处理，取得固体后，再用无水乙醇清洗，即可获得该高交联单分散聚合物微球。该高交联单分散聚合物微球的粒径为1.75μm至5.43μm，且粒径分布为1.005至1.017。然而，制备该高交联单分散聚合物微球的过程中的聚合反应时间不足，导致转化率不佳(小于70％)，另外，添加过多的交联剂，都易产生凝胶化现象，使得流动性变差，产生大量块状固体，导致反应不易于进行及操作，
且会造成该高交联单分散聚合物微球的表面硬度不佳，无法应用至需具抗刮耐磨的产品上。有鉴于此，本专利技术提供一种核壳型聚合物粒子的制造方法及由其所制造的核壳型聚合物粒子，所述方法采用全程皆为分散聚合反应的方式来制备核壳型聚合物粒子，制造过程更加简易，并改善了制造过程中的凝胶化现象；由该方法所制得的此类核壳型聚合物粒子的粒径具有高度均一性(Monodispose)，并且此类核壳型聚合物粒子具有高表面硬度和良好耐溶剂性。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种核壳型聚合物粒子的制造方法，包括以下步骤：提供第一组份，包括分散剂、有机溶剂、起始剂及具有一个双键的单体；加热该第一组份以进行第一阶段分散聚合反应，且所述第一阶段分散聚合反应的转化率为70％以上；然后，加入具有多个双键的交联剂并进行第二阶段分散聚合反应，其中，以所述具有一个双键的单体与所述具有多个双键的交联剂合计为100重量份计，所述具有多个双键的交联剂的含量为5重量份至25重量份。本专利技术的另一目的是提供一种由上述方法所制得的核壳型聚合物粒子。通过下述进一步说明本专利技术的具体实施方式将会更加明白本专利技术的上述目的、技术特征及优点。具体实施方式以下将具体描述本专利技术各部分的具体实施方式。然而，在不背离本专利技术构思的前提下，可以通过多种不同的实施方式来实施本专利技术。所有根据本专利技术申请专利范围及专利说明书内容所作出的简单的等效变化与改进，均应落在本专利技术涵盖的范围内。本专利技术提供一种核壳型聚合物粒子的制造方法，其包括以下步骤：提供第一组份，包括分散剂、有机溶剂、起始剂及具有一个双键的单体，从而形成一溶液；加热该溶液以进行第一阶段分散聚合反应，直至所述第一阶段分散聚合反应的转化率达到70％以上，以形成聚合物粒子的核层；然后，加入具有多个双键的交联剂并进行第二阶段分散聚合反应，直至形
成聚合物粒子的壳层，获得一产物溶液，去除该产物溶液的溶剂部分(例如，可通过减压抽气过滤步骤完成)，以获得一固体部分；重复洗涤该固体部分，然后干燥，从而获得核壳型聚合物粒子，此类核壳型聚合物粒子的粒径具有高度均一性；其中，以所述具有一个双键的单体与所述具有多个双键的交联剂合计为100重量份计，所述具有多个双键的交联剂的含量为5重量份至25重量份。上述核壳型聚合物粒子具有软核硬壳的特性，并具有单一的平均粒径，并且此类核壳型聚合物粒子的粒径分布是在该平均粒径的约±10％的范围内，较佳地为±5％的范围内。较佳地，所述第一阶段分散聚合反应的温度范围为40℃至80℃。较佳地，所述第一阶段分散聚合反应的转化率为70％-90％。较佳地，所述第一阶段分散聚合反应的反应时间范围为7小时以上。更佳地，该反应时间范围为7小时至12小时。当反应时间小于7小时，第一阶段分散聚合反应的转化率会小于70％，并使得二阶段分散聚合反应过程产生凝胶化(gelation)现象，继而导致核壳型聚合物粒子的产率降低。当反应时间大于12小时，第一阶段分散聚合反应的转化率会高于90％，容易影响第二阶段聚合反应的交联密度，因此，第一阶段分散聚合反应的反应时间较佳范围为7小时至12小时。本专利技术所用的分散剂可以是本专利技术所属
普通技术人员熟知的任何分散剂，且该分散剂可单用或多种混用。例如但不限于，聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone)、聚乙烯亚胺、聚丙烯酸、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇或聚氧化乙烯等。本专利技术所用的有机溶剂可为本专利技术所属
普通技术人员熟知的任何有机溶剂，且该有机溶剂可单用或多种混用。例如但不限于，烷烃类化合物、芳烃类化合物、酮类化合物、酯类化合物、醇类化合物，或醚醇类化合物等。较佳地，所述有机溶剂为醇类化合物。醇类化合物可单用或多种混用，且该醇类化合物为，例如但不限于甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇或正戊醇等。所述具有多个双键的交联剂的添加方式并无特殊限制，可分次添加或一次性添加，为避免形成核层的反应与形成壳层的反应互相干扰，较佳地，以一次
性添加的方式加入具有多个双键的交联剂，从而能够得到表面硬度更高的核壳型聚合物粒子。在本专利技术的具体实施方式中，所述具有一个双键的单体是可聚合的不饱和单烯烃单体，包括至少一种选自下组的单体：甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸异丁酯、乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、乙基苯乙烯、乙烯基苯甲酸、对甲基苯乙烯、对氯苯乙烯，和氯甲基苯乙烯。较佳地，所述具有一个双键的单体选自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯，或其组合。在本专利技术的具体实施方式中，较佳地，所述具有多个双键的交联剂包括至少一种选自下组的交联剂：乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯，和二乙烯基苯。本专利技术所用的起始剂可为本专利技术所属
普通技术人员熟知的任何起始剂，且该起始剂可单用或多种混用。例如但不限于，过氧化苯甲酰(benzoyl peroxide)、过氧化二异丙苯(dicumyl peroxide)、丁基过氧化氢(butyl hydroper本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核壳型聚合物粒子的制造方法，其特征在于，包含以下步骤：提供第一组份，包括分散剂、有机溶剂、起始剂及具有一个双键的单体；加热所述第一组份以进行第一阶段分散聚合反应，且所述第一阶段分散聚合反应的转化率为70％以上；接着，加入具有多个双键的交联剂并进行第二阶段分散聚合反应，其中，以所述具有一个双键的单体与所述具有多个双键的交联剂合计100重量份计，所述具有多个双键的交联剂的含量为5重量份至25重量份。

【技术特征摘要】
2015.02.10 TW 1041044161.一种核壳型聚合物粒子的制造方法，其特征在于，包含以下步骤：提供第一组份，包括分散剂、有机溶剂、起始剂及具有一个双键的单体；加热所述第一组份以进行第一阶段分散聚合反应，且所述第一阶段分散聚合反应的转化率为70％以上；接着，加入具有多个双键的交联剂并进行第二阶段分散聚合反应，其中，以所述具有一个双键的单体与所述具有多个双键的交联剂合计100重量份计，所述具有多个双键的交联剂的含量为5重量份至25重量份。2.如权利要求1所述的核壳型聚合物粒子的制造方法，其特征在于，所述第一阶段分散聚合反应的温度范围为40℃至80℃。3.如权利要求1所述的核壳型聚合物粒子的制造方法，其特征在于，所述第一阶段分散聚合反应的反应时间范围为7小时以上。4.如权利要求1所述的核壳型聚合物粒子的制造方法，其特征在于，所述具有一个双键的单体包括至少一种选自下组的单体：甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸异丁酯、乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、乙基苯乙烯、乙烯基苯甲酸、对甲基苯乙烯、对氯苯乙烯，和氯甲基苯乙烯。5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伊佑，
申请(专利权)人：长兴材料工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71