單體液滴的生產的制作方法
【專利說明】單體液滴的生產
【背景技術】
[0001] 有時需要提供單體液滴于水性介質中的分散液。此類分散液的一種用途為聚合每 一液滴內的單體以形成聚合物粒子的分散液。需要單體液滴具有均勻尺寸分布。也需要使 用一種允許控制粒度的單體液滴制造方法；確切地說，需要使用一種允許制造較小尺寸粒 子的方法。也需要當聚合物粒子由此類單體液滴制得時，那些聚合物粒子也具有小尺寸和 均勾尺寸分布。
[0002] US 2012/0175798描述一種制備球狀聚合物珠粒的方法，其中含有單體相的第一 體積通過金屬膜的孔隙分散到含有與單體相不可混溶的水性液體的第二體積中。
[0003] 需要提供一種比由US 2012/0175798描述的方法更大地控制粒度的方法，優選地 不依靠與金屬膜相關的機械裝置的操作中的變化。

【發明內容】

[0004] 以下為本發明的陳述。
[0005] 本發明的第一方面為一種生產分散于水性介質中的單體液滴的方法，其中所述方 法包含（a)提供包含具有多個通孔的金屬膜的裝置；其中單體相與所述膜的第一側面接 觸；其中水性介質與所述膜的第二側面接觸；其中所述單體相不溶于所述水性介質中；其 中所述水性介質包含一或多種表面活性劑；和（b)在足以形成多個單體液滴的條件下通過 所述通孔將所述單體相輸送到所述第二體積中；其中在第一體積的外出點將剪切力施加到 第二體積中；其中剪切方向實質上垂直于第一體積的外出方向。
[0006] 本發明的第二方面為一種制造聚合物粒子的方法，其包含通過進行根據權利要求 1所述的方法生產單體液滴并且隨后將單體中的一些或全部聚合于所述單體液滴中。
【附圖說明】
[0007] 以下為附圖簡要說明。
[0008] 圖1為用于本發明中的裝置的實施例的俯視圖。裝置容納在圓柱形外容器1中。 圓柱形單體相容器存在于圓柱形外容器1內部。單體相容器具有圓柱形外壁3和圓柱形內 壁4。水性介質2存在于圓柱形外容器1的壁與單體相容器的外壁3之間。水性介質2也 存在于單體相容器的內壁4內部。單體相6存在于單體相容器的外壁3與內壁4之間。單 體相容器的外壁3和內壁4均具有通孔5。
[0009] 圖2為相同裝置的側視圖。圖2也顯示存在單體液滴7。圖2中的單頭箭頭顯示 單體相從上方饋入到單體相容器中的外壁3與內壁4之間。圖2中的雙頭箭頭顯示單體相 容器上下機械振動。
【具體實施方式】
[0010] 以下是本發明的詳細描述。
[0011] 如本文所用，除非上下文另作明確指示，否則以下術語具有所指定的定義。
[0012] 如本文所用，單體為在25°C下為液體且能夠經歷聚合反應以形成具有大于 5, OOODa的分子量的聚合物的化合物。乙烯基單體為具有一或多個乙烯基的單體。乙烯基 含有能夠參與自由基聚合的碳-碳雙鍵。乙烯基芳香族單體含有一或多個芳環。丙烯酸單 體為（甲基）丙烯酸、其酯、其酰胺和（甲基）丙烯腈。"（甲基）丙烯基"意指丙烯基或甲 基丙烯基。單乙烯基單體每分子具有一個乙烯基。多乙烯基單體每分子具有一個以上的乙 條基。
[0013] 單體相在25°C下為液體，其含有一或多個單體，且單體相中的所有體單的總量按 單體相的重量計為20重量％或20重量％以上。
[0014] 如本文所用，引發劑為在暴露于適當應激時能夠形成一或多個可以引發自由基聚 合的自由基的分子。適當應激可以是施用25°C以上的溫度、暴露于輻射、暴露于某些試劑或 其它應激。
[0015] 如本文所用，水性介質在25°C下為液體且按水性介質的重量計含有60重量％或 60重量％以上的水。如果在25°C下將溶解于水性介質中的組合物的最大量按水性介質的 重量計為0.5重量％或0.5重量％以下，那么所述組合物在本文中稱為不溶于水性介質中。
[0016] 如本文所用，表面活性劑為具有親水性部分和疏水性部分并且具有5, OOODa或 5, OOODa以下的分子量的分子。
[0017] 單體液滴為含有單體相的球狀粒子。如果單體液滴分布在整個水性介質中，水性 介質為連續的，并且當組合物在25°C下存儲24小時時未發生大量相分離，那么單體液滴稱 為分散于水性介質中。
[0018] 粒子（如單體液滴或聚合物粒子）分布中的粒度可以通過以下參數表征。60體 積％的粒子具有等于或小于D60的直徑。50體積％的粒子具有等于或小于D50的直徑。10 體積％的粒子具有等于或小于DlO的直徑。均勻系數（UC)為D60除以DlO獲得的商。
[0019] 如本文所用，術語"致孔劑"定義為能夠形成孔隙的材料。
[0020] 如本文所用，膜為在一個維度上相對薄的物品；膜具有IOmm或IOmm以下的厚度。 通孔為完全穿透較薄維度的膜的孔。
[0021] 用于本發明中的膜部分或完全由金屬制成，更優選地完全由金屬制成。優選地，膜 由鋼或鎳制成。優選地，膜在使用之前用一或多種化學試劑處理以去除表面氧化物層。
[0022] 膜含有多個通孔。通孔可以為圓柱形或圓錐形或其組合。可以通過任何方法制造 膜孔。舉例來說，膜孔可以通過對膜鉆孔、激光處理、電成形或噴射水制造。膜孔優選地通 過在合適的心軸上的鎳電鍍或無電極電鍍來電成形。
[0023] 膜的形狀可以變化。優選地，膜可以呈圓筒、螺旋卷繞或平坦形式。圓筒可以是單 壁或雙壁的。更優選地，膜呈雙壁圓筒形式。當膜呈圓筒形狀時，圓筒的外徑優選地為5cm 或5cm以上。當膜呈圓筒形狀時，圓筒的外徑優選地為30cm或30cm以下。
[0024] 膜的厚度優選地為0.1 mm或0.1 mm以上；更優選地0. 2mm或0. 2mm以上；更優選地 0· 4mm或0· 4mm以上；更優選地0· 8mm或0· 8mm以上。膜的厚度優選地為20mm或20mm以 下；更優選地IOmm或IOmm以下；更優選地5mm或5mm以下；更優選地2mm或2mm以下。當 使用的膜為雙壁圓筒時，"膜的厚度"是指一個壁的厚度。
[0025] 通孔的直徑優選地為1微米或1微米以上；更優選地2微米或2微米以上；更優選 地4微米或4微米以上。通孔的直徑優選地為100微米或100微米以下；更優選地50微米 或50微米以下；更優選地30微米或30微米以下。
[0026] 膜優選地每平方厘米具有500至5000個孔隙。
[0027] 優選地，水性介質的組成含有按水性介質的重量計70重量％或70重量％以上；更 優選地80重量％或80重量％以上；更優選地90重量％或90重量％以上的量的水。
[0028] 單體相含有一或多個單體。優選地，每一單體不溶于水性介質中。優選地，在25°C 下可以溶解于水性介質中的每一單體的最大量按水性介質的重量計為〇. 2重量％或0. 2重 量％以下；更優選地0.1重量％或0.1重量％以下。優選的為乙烯基單體。優選的為芳香 族乙烯基單體和丙烯酸單體。優選的芳香族乙烯基單體包括苯乙烯、烷基取代的苯乙烯、其 它的取代苯乙烯和多乙烯基芳香族單體。優選的烷基取代的苯乙烯為α-甲基苯乙烯。優 選的多乙烯基芳香族單體為二乙烯基苯和二乙烯基萘；更優選的為二乙烯基苯。優選的丙 烯酸單體為（甲基）丙烯酸的酯；更優選的為甲基丙烯酸的酯。（甲基）丙烯酸的優選的 酯包括經取代烷基酯，其中官能團附接到烷基，和多元醇多酯。多元醇多酯具有在多元醇 (具有兩個或兩個以上羥基的化合物）與（甲基）丙烯酸的兩個或兩個以上分子形成酯鍵 時將形成的結構。優選的單體相含有一或多個單乙烯基單體與一或多個多乙烯基單體的混 合物。優選的單體相含有一或多個單乙烯基芳香族單體與一或多個多乙烯基芳香族單體的