[发明专利]亲水化微粒的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在基材粒子表面进行赋予亲水性的处理，以制备亲水化微粒的方法。

背景技术

乙烯系（共）聚合物微粒通常以作为聚合原料的(甲基)丙烯酸系单体或苯乙烯等乙烯系单体组合物为原料，通过自由基聚合来制备。该粒子通过选择所使用的乙烯系单体的种类、组合等，或者通过在所述乙烯系单体组合物中添加无机系成分或非聚合性成分等，能够控制微粒的机械强度、耐热性、光学特性、表面形状、多孔性等各种物性。另外，作为聚合方法，可以适当选择悬浮聚合、乳化聚合、种子聚合、分散聚合等，可以在较宽的范围内制备控制了粒径、粒度分布的乙烯系聚合物微粒。

从容易控制上述各种特性、经济上的显著性方面考虑，乙烯系聚合物微粒在高分子微粒中被用于涂料添加剂、薄膜添加剂等广泛工业领域。另外，以活用乙烯系聚合物微粒的优良特性向新用途领域展开为目标，试着使乙烯系聚合物微粒表面亲水化。

作为这样的微粒的亲水化处理，已知有以下方法。例如，提出了一种进行使含有氟气和氧气的、氟气浓度为0.01～1.0体积％的混合气体与基材粒子接触的处理，使基材粒子表面亲水化的方法（参照专利文献1）。在该专利文献1中，为了抑制基材粒子着色，建议有必要使混合气体中的氟气浓度为1.0体积％以下（参照专利文献1（段落0033段））。另外，提出了一种使具有氟气20Torr、氧气560Torr、氮气180Torr的组成的气体与聚合物粒子接触的方法（参照专利文献2的实施例1）。此外，在专利文献2中，完全没有研究聚合物粒子的着色。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2010/032851号

专利文献2：特开平8-224451号公报

发明内容

以往，在使用氟气使聚合物粒子亲水化的技术中，没有能够一边抑制聚合物粒子着色一边亲水化而不依赖氟气浓度的技术。

本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种不论亲水化处理中使用的混合气体中的氟气浓度高低，都能够抑制乙烯系聚合物微粒着色的亲水化微粒的制备方法。

能够解决上述问题的本发明的亲水化微粒的制备方法通过进行使含有氟气、含氧原子的化合物的气体、以及惰性气体的混合气体与基材粒子接触的处理，使基材粒子表面亲水化，以制备亲水化微粒，其特征在于，将个数平均粒径为1000μm以下的乙烯系聚合物微粒作为基材粒子；使所述混合气体中的氟气与含氧原子的化合物的气体的体积比（含氧原子的化合物的气体/氟气）小于6；使所述混合气体中的氟气浓度为0.9体积％以上。所述混合气体中的氟气浓度优选超过1.0体积％。所述含氧原子的化合物的气体优选为氧气。优选在所述使所述混合气体与基材粒子接触的处理后，进一步进行与水分接触的处理。作为所述水分，优选使用碱性水溶液。另外，作为所述水分，优选使用水和/或水蒸汽。

在本发明的制备方法中，由于将亲水化处理中使用的混合气体中的氟气与氧气的体积比控制在规定范围内，因此，不论氟气浓度高低，都能够抑制乙烯系聚合物微粒变色，并且能够均匀、且高度地使乙烯系聚合物微粒表面亲水化。

具体实施方式

本发明的制备方法通过使含有氟气、含氧原子的化合物的气体、以及惰性气体的混合气体与基材粒子接触，使基材粒子表面亲水化。认为通过该处理，与碳结合的氢被取代为氧和氟，成为-C（F）＝O，之后，其中一部分或全部转变成羧基。因此，亲水化微粒表面附近生成多个-C（F）＝O和/或羧基，亲水性得以显著提高。另外，生成所述-C（F）＝O或羧基的同时，还进行一部分粒子骨架中的C-H键被转变成C-F键的反应。此外，这些官能团或键的存在可以通过X射线光电子分析装置（ESCA）等进行确认。

1、混合气体

在本发明的制备方法中，其特征在于，使所述混合气体中的氟气与含氧原子的化合物的气体的体积比（含氧原子的化合物的气体/氟气）小于6。通过控制混合气体中的氟气与氧气的体积比，不论混合气体中的氟气浓度高低，都能够抑制所得到的亲水化微粒着色。所述体积比优选为5.0以下，更优选为4.5以下。另外，为了进一步提高亲水化处理的均匀性，所述体积比优选为1.0以上，更优选为1.5以上。