(57)【要約】  【課題】  流体可視化装置用トレーサー、フローサイトの精度管理用標準粒子、免疫診断薬用担体等の用途として使用した際にも、蛍光染料の逸脱による退色変化が生じ難く、しかも製造に際しては、蛍光染料の流出並びに有機溶剤の使用等による環境負荷の少ない、水溶性蛍光染料を均一に内包したビニル系重合体粒子を製造することを課題とする。  【解決手段】  ２０℃において水１００ｍｌに対する溶解度が５０ｇ以下であり且つカルボキシル基、ヒドロキシル基又はグリシジル基のうち少なくとも何れか１つを有するアクリル酸又はメタクリル酸誘導体からなるビニル系単量体と、水溶性蛍光染料とを混合し、さらに酸性有機変性リン酸化合物を添加して重合性単量体組成物とし、該重合性単量体組成物を水系分散媒に懸濁させ、重合することを特徴とする水溶性蛍光染料を内包したビニル系重合体粒子の製造方法による。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２０℃において水１００ｍｌに対する溶解度が５０ｇ以下であり且つカルボキシル基、ヒドロキシル基又はグリシジル基のうち少なくとも何れか１つを有するアクリル酸又はメタクリル酸誘導体からなるビニル系単量体と、水溶性蛍光染料と、酸性有機変性リン酸化合物とを含有した重合性単量体組成物を調製し、該重合性単量体組成物を水系分散媒に懸濁させ、重合することを特徴とする水溶性蛍光染料を内包したビニル系重合体粒子の製造方法。
【請求項２】
前記酸性有機変性リン酸化合物の含有量が、前記ビニル系単量体１００重量部に対して、０．０１〜５重量部であることを特徴とする請求項１に記載の水溶性蛍光染料を内包したビニル系重合体粒子の製造方法。
【請求項３】
前記水溶性蛍光染料がローダミン系染料であることを特徴とする請求項１又は２に記載の水溶性蛍光染料を内包したビニル系重合体粒子の製造方法。
【請求項４】
前記ビニル系単量体と、前記水溶性蛍光染料とを混合した後、さらに他のビニル系単量体を混合することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の水溶性蛍光染料を内包したビニル系重合体粒子の製造方法。
【請求項５】
２０℃において水１００ｍｌに対する溶解度が５０ｇ以下であり且つカルボキシル基、ヒドロキシル基又はグリシジル基のうち少なくとも何れか１つを有するアクリル酸又はメタクリル酸誘導体からなるビニル系単量体と、水溶性蛍光染料と、酸性有機変性リン酸化合物とを含有した重合性単量体組成物を調製し、該重合性単量体組成物を水系分散媒に懸濁させ、重合させてなることを特徴とする水溶性蛍光染料を内包したビニル系重合体粒子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水溶性蛍光染料を内包したビニル系重合体粒子とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蛍光を発する微粒子は、現在、各種分野において広く使用されているが、中でも、流体可視化装置用トレーサー、フローサイトの精度管理用標準粒子、免疫診断薬用担体として重要な役割を果たしている。
【０００３】
従来、このような蛍光を発する微粒子を製造する方法としては、
（１）ポリマー粒子を蛍光染料浴に浸漬することにより染色する方法、
（２）ポリマー粒子の表面に蛍光染料と反応する官能基を有する層を形成させさせた後、蛍光染料浴に浸漬することにより染色する方法（例えば、米国特許第4,774,189号（特許文献１）及び米国特許第5,194,300号（特許文献２）に記載）、
（３）ポリマー粒子を膨潤させるが溶解しない有機溶媒に疎水性蛍光染料を溶解した染料浴中にてポリマー粒子を膨潤させることによって蛍光染料を内部に浸透させる方法（例えば、特表2001-520323公報（特許文献３）に記載）、
（４）モノマーに蛍光体または蛍光染料を添加したモノマー組成物を媒体中に分散させ重合を行う懸濁重合により蛍光体（蛍光染料）含有樹脂粒子を形成する方法および用いられる蛍光体、蛍光顔料及び蛍光染料のモノマー組成への分散性の向上を目的とした表面処理方法（例えば、特開平9-176366公報（特許文献４）に記載）
などが知られている。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４７７４１８９号明細書
【特許文献２】米国特許第５１９４３００号明細書
【特許文献３】特表２００１−５２０３２３号公報
【特許文献４】特開平９−１７６３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような従来の方法では、それぞれ以下のような問題がある。
即ち、（１）の方法では、染色方法としては非常に簡便ではあるが、蛍光染料が単にポリマー粒子の表面層へ物理吸着しているに過ぎず、蛍光染料の定着が困難であり、粒子の使用に際して徐々に蛍光染料が逸脱し退色が起こるという問題がある。
（２）の方法では、ポリマー粒子を製造するのに必要な製造工程に加え、そのポリマー粒子表面に染料と反応する官能基を有する層を形成させる工程と、更にその後、蛍光染料浴を用いて染色する工程とが必要となり、製造工程が煩雑であること、および表面層のみへの染色のため（１）の製造方法で得られた粒子ほどではないものの、粒子の使用に際して徐々に蛍光染料が逸脱し退色が起こるという問題点がある。
（３）の方法では、種類が少なく、蛍光も比較的弱い疎水性の蛍光染料を用いる必要があり、更に染色に際して有機溶剤を用いる必要があるために、その回収および処分を行わなければならないという問題がある。
さらに、（１）、（２）および（３）の製造方法は、何れも蛍光染料浴が必要であるため、これらに共通する問題として、蛍光染料の使用効率が非常に悪く、また不要な蛍光染料を洗い落とすのに際して洗浄を繰り返す必要があり、工程が煩雑で時間がかかるうえ、排水処理等での環境への付加が非常に大きいという欠点を有するものである。
【０００６】
一方、本発明者らが、（４）の方法により水溶性蛍光染料を均一に内包したビニル系重合体粒子を得ようと試み、具体的には、前記特許文献４（特開平９−１７６３６６号公報）の実施例２に記載された手順に基づき、蛍光白色染料（チバガイギー社、ユビテックスＯＢ、疎水性蛍光染料）を水溶性染料であるローダミンＢに替えて重合を試みたところ、該ローダミンＢは、重合性ビニル系モノマーとしてのスチレンと、架橋剤としてのジビニルベンゼンとからなる重合性組成物に対してほとんど溶解せず、良好な水溶性蛍光染料含有樹脂粒子を得ることができなかった。
【０００７】
さらに、（４）の方法として、前記特許文献４の本文中に記載されているように、蛍光染料の重合成組成物への分散性向上を図るべく表面処理を行った後、同様にして水溶性蛍光染料含有樹脂粒子の製造を試みたが、水溶性蛍光染料を均一に内包したビニル系重合体粒子を得ようとすると、水溶性蛍光染料の表面処理に必要な極性基または反応基を有する重合性単量体の使用量が増えることにより、それらを含む重合性単量体組成物の水への溶解度が高くなった。
具体的には、蛍光染料や未反応の重合性単量体が、水系分散媒中へ移行してしまい、また懸濁不良によって均一且つ微細な油滴を形成することができず、粒子が変形および粗大化し、更には重合を完結できない等の問題が生じた。その結果、水溶性蛍光染料を均一に内包したビニル系重合体粒子を得ることはできなかった。
【０００８】
本発明の目的は、例えば、流体可視化装置用トレーサー、フローサイトの精度管理用標準粒子、免疫診断薬用担体等としての使用に際しても蛍光染料の逸脱による退色変化が生じ難く、しかも製造に際しては、蛍光染料の流出並びに有機溶剤の使用等による環境負荷の少ない、水溶性蛍光染料を均一に内包したビニル系重合体粒子を製造することを一の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく、本発明者らが鋭意検討した結果、水に対してある一定の溶解度を有すると共に、水溶性蛍光染料と良好に結合する反応基を備えたビニル系単量体を用いることにより、該ビニル系単量体と水溶性蛍光染料とが十分に結合し、重合成単量体組成物中に水溶性蛍光染料を均一且つ安定的に存在させることが可能となることを見出した。さらに、該重合性単量体を水系溶媒分散媒中で懸濁重合させるに際に、該重合性単量体中に酸性有機変性リン酸化合物を含有させておくことにより、水溶性蛍光染料及び反応基を有する前記ビニル単量体が水系分散媒中へ移行せず、安定した重合性単量体組成物の微細油滴を生じさせ、しかも重合を阻害しないことを見出した。
【００１０】
即ち、本発明は、２０℃において水１００ｍｌに対する溶解度が５０ｇ以下であり且つカルボキシル基、ヒドロキシル基又はグリシジル基のうち少なくとも何れか１つを有するアクリル酸又はメタクリル酸誘導体からなるビニル系単量体と、水溶性蛍光染料とを混合し、さらに酸性有機変性リン酸化合物を添加して重合性単量体組成物とし、該重合性単量体組成物を水系分散媒に懸濁させ、重合することを特徴とする水溶性蛍光染料を内包したビニル系重合体粒子の製造方法を提供する。
【００１１】
本発明に係るビニル系重合体粒子の製造方法によれば、２０℃において水１００ｍｌに対する溶解度が５０ｇ以下であり且つカルボキシル基、ヒドロキシル基又はグリシジル基のうち少なくとも何れか１つを有するアクリル酸又はメタクリル酸誘導体からなるビニル系単量体を採用することにより、水溶性蛍光染料を該ビニル系単量体中に良好に溶解させることができ、水系分散媒中での懸濁重合によって水溶性蛍光染料を重合体中に強固に結合された蛍光性の重合体粒子を得ることが可能となる。また、重合性単量体組成物を水系分散媒中で懸濁重合するに際し、該重合性単量体組成物中に酸性有機変性リン酸化合物を存在させておくことにより、単量体の重合にも然程悪影響を及ぼすことなく水溶性蛍光染料や前記ビニル系単量体が水系分散媒中へ移行するのを防止でき、しかも、極めて球形に近い蛍光性の微細粒子を得ることができる。
【００１２】
本発明に係る製造方法においては、好ましくは酸性有機変性リン酸化合物の添加量を、前記ビニル系単量体１００重量部に対して、０．０１〜５重量部とする。また、前記水溶性蛍光染料は、好ましくはローダミン系染料とする。
【００１３】
さらに、本発明に係る製造方法においては、好ましくは、前記ビニル系単量体と水溶性蛍光染料とを均一に混合した後、さらに他のビニル系単量体を混合するものとする。
【００１４】
また、本発明は、２０℃において水１００ｍｌに対する溶解度が５０ｇ以下であり且つカルボキシル基、ヒドロキシル基又はグリシジル基のうち少なくとも何れか１つを有するアクリル酸又はメタクリル酸誘導体からなるビニル系単量体と、水溶性蛍光染料と、酸性有機変性リン酸化合物とを含有した重合性単量体組成物を調製し、該重合性単量体組成物を水系分散媒に懸濁させ、重合させてなることを特徴とする水溶性蛍光染料を内包したビニル系重合体粒子を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、水溶性蛍光染料の逸脱による退色変化がなく、しかも製造に際して水溶蛍光染料の流出並びに有機溶剤の使用等による環境負荷の発生が少なく、水溶性蛍光染料を均一に内包したビニル系重合体粒子を得ることができる。
よって、流体可視化装置用トレーサー、フローサイトの精度管理用標準粒子、免疫診断薬用担体等の用途において、極めて好適なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、懸濁重合により水溶性蛍光染料を均一に内包したビニル系重合体粒子を製造する方法であって、２０℃において水１００ｍｌに対する溶解度が５０ｇ以下であり且つカルボキシル基、ヒドロキシル基又はグリシジル基のうち少なくとも何れか１つを有するアクリル酸又はメタクリル酸誘導体からなるビニル系単量体と、水溶性蛍光染料と、酸性有機変性リン酸化合物とを含有してなる重合性単量体組成物を水系分散媒に懸濁し、重合するものである。
【００１７】
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明において用いられるビニル系単量体は、２０℃において水１００ｍｌに対する溶解度（以下、単に溶解度という）が５０ｇ以下であり且つカルボキシル基、ヒドロキシル基又はグリシジル基のうち少なくとも何れか１つを有するアクリル酸又はメタクリル酸誘導体からなるビニル系単量体（以下、反応基含有ビニル系単量体という）である。
このような反応基含有ビニル系単量体を用いることにより、水溶性蛍光染料を十分に結合させることが可能となり、重合性単量体組成物中に水溶性蛍光染料を均一かつ安定に存在させることができる。
溶解度が５０ｇより大きければ、蛍光染料や未反応の重合性単量体が水系分散媒へ移行し、また、懸濁不良により均一粒径で微細な油滴を形成することが困難となる。
【００１８】
該反応基含有ビニル系単量体としては、溶解度が０．５〜２０ｇであるものが好ましく、例えば、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル[溶解度１５．５ｇ]、メタクリル酸２−ヒドロキシブチル[同５．８ｇ]、２−メタクリロイロキシエチルコハク酸[同１．９ｇ]、メタクリル酸グリシジル[同２．６ｇ]等のアクリル酸又はメタクリル酸誘導体を挙げることができ、これらを単独或いは混合して使用することができる。
【００１９】
尚、ここで言う２０℃において水１００ｍｌに対する溶解度とは、２０℃恒温下にて分液ロートに一定量の蒸留水及び過飽和量の反応基含有ビニル系単量体を加えて１時間振盪した後、水層を分取し希釈してその中に含まれている反応基含有ビニル系単量体の量をＨＰＬＣ測定した値より算出するものである。
【００２０】
本発明に用いる水溶性蛍光染料としては、前記反応基含有ビニル系単量体に対して略均一に溶解すると共に良好に結合されるものであれば特に限定されず、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇなどのローダミン系染料、スチルベン系染料、メチレンブルー、フルオレセイン、ウラニンまたはエリスロシンなどのフルオレセイン誘導体などを挙げることができ、中でも、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇなどのローダミン系染料を好適に使用することができる。
【００２１】
斯かる水溶性蛍光染料の使用量は、使用する水溶性蛍光染料の種類等によっても左右されるが、上記反応基含有ビニル系単量体１００重量部に対して、水溶性蛍光染料０．００５〜２０重量部が好ましく、０．０１〜１０重量部がより好ましい。水溶性蛍光染料の使用量が０．００５重量部未満では、得られる重合体粒子における着色度が充分なものとならない虞があり、一方、２０重量部を超えて使用しても、添加量を増加させた効果があまり見られず、かえって未溶解物の析出する虞や、反応基含有ビニル系単量体及び水溶性蛍光染料を含む重合性単量体組成物（以下、重合性単量体組成物と言う）の重合を阻害する等の虞があるため好ましくない。
【００２２】
また本発明の効果を妨げない範囲であれば、前記反応基含有ビニル系単量体以外のビニル系単量体を、１種もしくは２種以上組合せて併用することもできる。
本発明で用いることのできる前記反応基含有ビニル系単量体以外のビニル系単量体としては、特に限定されず、一般的に用いられている各種のビニル系単量体を使用することができる。例えば、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、ｎ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロルスチレン等のスチレンおよびその誘導体、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、弗化ビニル等のハロゲン化ビニル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、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ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミドのアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体等を使用することができる。
【００２３】
また、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、ビニルナフタリン塩等を本発明の効果を妨げない範囲で１種もしくは２種以上組合せて使用することもできる。
【００２４】
前記重合性単量体組成物には、架橋剤として重合性の二重結合を２個以上有する化合物を加えてもよい。該架橋剤としては、例えばジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンおよびそれらの誘導体の如き芳香族ジビニル化合物、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ジメタクリレート、トリエチレングリコールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート等のジエチレン性カルボン酸エステル、Ｎ，Ｎ−ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルファイト等のジビニル化合物および３以上のビニル基を含有する化合物等を挙げることができ、これらを１種もしくは２種以上組合せて使用することもできる。
【００２５】
また、前記重合性単量体組成物は、無機顔料等を共存させて重合し、顔料含有の樹脂粒子とすることも可能である。無機顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、ケイ酸バリウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、リン酸カルシウム、ヒドロキシアパタイト、ゼオライト、アルミナ、タルク、マイカ、ベントナイト、カオリン、セリサイト等を挙げることができる。
【００２６】
ビニル系単量体の重合を促進するために、重合開始剤を使用してもよい。重合開始剤としては、ビニル系単量体の懸濁重合を行うために使用されるビニル系単量体に可溶性な公知の重合開始剤を用いることができる。該重合開始剤の一例としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化オクタノイル、オルソクロロ過酸化ベンゾイル、オルソメトキシ過酸化ベンゾイル、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、キュメンハイドロパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド等の過酸化物系開始剤、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（２，３−ジメチルブチロニトリル）、２，２´−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、２，２´−アゾビス（２，３，３−トリメチルブチロニトリル）、２，２´−アゾビス（２−イソプロピルブチロニトリル）、１，１´−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２´−アゾビス（４−メチキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、２−（カルバモイルアゾ）イソブチロニトリル、４，４´−アゾビス（４−シアノバレリン酸）、ジメチル−２，２´−アゾビスイソブチレート等を挙げることができる。これらの中でも、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、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）が好ましい。重合開始剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いてもよい。使用割合は、前記反応基含有ビニル系単量体および併用する他のビニル系単量体の全量１００重量部に対して、０．０１〜２重量部程度とするのが好ましい。
【００２７】
本発明においては、重合性単量体組成物に、酸性有機変性リン酸化合物を含有させた状態で、該重合性単量体組成物の懸濁重合を行う。酸性有機変性リン酸化合物を重合性単量体組成物へ含有させることにより、水系分散媒に懸濁させた際に水溶性蛍光染料及び未反応の重合性単量体の水系分散媒への移行防止を図ると共に、安定した重合性単量体組成物の微細油滴を生じさせることができる。
【００２８】
斯かる酸性有機変性リン酸化合物としては、例えば、亜燐酸モノエステルあるいは亜燐酸ジエステル、燐酸モノエステル、燐酸ジエステルが挙げられる。これらの亜燐酸モノエステルあるいは亜燐酸ジエステル、燐酸モノエステル、燐酸ジエステルは特には限定されないが、ラウリルリン酸、ポリオキシエチレン（１）ラウリルエーテルリン酸、ジポリオキシエチレン（２）アルキルエーテルリン酸、ジポリオキシエチレン（４）アルキルエーテルリン酸、ジポリオキシエチレン（６）アルキルエーテルリン酸、ジポリオキシエチレン（８）アルキルエーテルリン酸、ジポリオキシエーテル（４）ノニルフェニルエーテルリン酸、カプロラクトンＥＯ変性燐酸ジメタクリレート、２−メタクリロイロキシエチルアシッドフォスフェート等が挙げられる。これら化合物の内でも、ラウリルリン酸又はカプロラクトンＥＯ変性燐酸ジメタクリレートが好ましい。
【００２９】
また、該酸性有機変性リン酸化合物の添加量は、前記反応基含有ビニル系単量体１００重量部に対して、０．０１〜５重量部とするのが好ましく、０．０１〜３重量部とするのがより好ましい。
【００３０】
また、懸濁重合においては、懸濁粒子の安定化を図るために懸濁安定剤を水系分散媒に添加することができる。
懸濁安定剤は、目的とする樹脂粒子が得られるものであれば何ら制限されるものではないが、例えば、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛等のリン酸塩、ピロリン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム、ピロリン酸アルミニウム、ピロリン酸亜鉛等のピロリン酸塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、コロイダルシリカ等難水溶性無機化合物の分散安定剤が挙げられる。中でも、重合終了後に系のｐＨを調整することにより容易に溶解し、除去可能な無機化合物を用いるのがよい。例えば、第三リン酸カルシウムや複分解生成法によるピロリン酸マグネシウム、ピロリン酸カルシウム、コロイダルシリカを使用すると、目的とする樹脂粒子をより安定して得ることが可能であるため好ましい。
【００３１】
また、水系分散媒には、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性イオン性界面活性剤、又はノニオン性界面活性剤等の界面活性剤が添加されていてもよい。
アニオン性界面活性剤としては、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、ジアルキルスルホコハク酸塩、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。
【００３２】
前記懸濁安定剤は、得られるビニル系重合体粒子の粒子径が所定の大きさとなるように、その組成や使用量を適宜調節して使用することができる。該懸濁安定剤の使用量は、通常、重合性単量体組成物１００重量部に対して、０．１〜３０重量部が好ましく、０．５〜２０重量部がより好ましい。また、前記界面活性剤は、重合性単量体組成物１００重量部に対して、０．０１〜５重量部が好ましく、０．０５〜３重量部がより好ましい。
【００３３】
本発明の水溶性蛍光染料を内包したビニル系重合体粒子は、流体可視化装置用トレーサー、フローサイトの精度管理用標準粒子、又は免疫診断薬用担体として好適に使用できるが、その場合、平均粒子径は１〜１００μｍが好ましく、３〜２０μｍがより好ましい。
【００３４】
次に、本発明に係るビニル系重合体粒子の好ましい製造手順について説明する。
まず、水溶性蛍光染料を、予め反応基含有ビニル系単量体に溶解させ、十分に結合を行わせた後に、必要に応じて他のビニル単量体や重合開始剤を添加混合し、さらに、酸性有機変性リン酸化合物を混合して疎水性の重合性単量体組成物（以下油相ともいう）を調製する。即ち、他のビニル単量体や重合開始剤、あるいは酸性有機変性リン酸化合物などを混合する前に、予め水溶性蛍光染料と反応基含有ビニル系単量体とを十分に攪拌混合しておくことが好ましい。これにより、水溶性蛍光染料を反応基含有ビニル系単量体中に十分に溶解させ、しかも該水溶性蛍光染料と該ビニル系単量体の反応基とを結合させることができる。
【００３５】
さらに、懸濁安定剤や界面活性剤等を水性媒体（例えば、水、水と水溶性アルコールとの混合物）の中に予め分散させて水相とし、その後、前記油相と水相とを混合及び撹拌して、ビニル系単量体を含む組成物を水系媒体中に分散させるのが好ましい。ビニル系重合体粒子の平均粒子径は、油相と水相との混合条件及び攪拌条件を調節することにより適宜調整することができる。
【００３６】
油相を水相中に微細な液滴で分散させるには、例えばプロペラ翼等の攪拌力による方法、ローターとステーターから構成した高せん断力を利用する分散機である一般的なホモジナイザーを用いる方法、超音波分散機を用いる方法、マイクロフルイダイザー、ナノマイザー等の機壁への衝突力や液滴同士の衝突力を利用した高圧型分散機を用いる方法等が挙げられる。重合体粒子の平均粒子径を１〜１００μｍにするためには、上記分散方法により、油滴の中位径を１〜１００μｍ程度にするのが好ましい。
【００３７】
次いで、重合反応は、油相と水相とを混合した後、攪拌しながら昇温して開始させることができる。このときの攪拌速度は、油滴の浮上や重合後の粒子の沈降を防止できる程度とすればよい。水相は、油相１００重量部に対して１００〜１０００重量部用いられる。重合開始温度は４０〜９０℃とするのが好ましい。そして、この温度で保持しながら、一般的に１〜１０時間程度重合させるのが好ましい。その後、重合温度を９５〜１２０℃程度にして、約０．１〜５時間程度で重合反応を完結させることがより好ましい。重合反応の終了後、反応混合物を冷却し、必要に応じて濾過、乾燥することにより、ビニル系重合体粒子を得ることができる。
【００３８】
ビニル系重合体粒子の平均粒子径は、油相と水相との混合比率、懸濁安定剤等の添加量及び攪拌条件、分散条件等を調節することにより調整可能である。ビニル系重合体粒子の平均粒子径は用途に応じて適宜選択されるが、本発明の製造方法によれば、平均粒子径１〜１００μｍ程度の重合体粒子を容易に得ることができる。重合体粒子の平均粒子径が１〜１００μｍであれば、例えば、流体可視化装置用トレーサーとして使用した際に、粒子の可視化を行い易く、しかも流体に対する粒子の追従性が良好となるため、正確な流体の可視化を行うことが可能となる。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
なお、以下の実施例と比較例において平均粒子径の大きさはマルチサイザーＩＩ（ベックマンコールター社製）で測定した値である。測定方法はＣｏｕｌｔｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｌｉｍｉｔｅｄ発行のＲｅｆｅｒｅｎｃｅ  ＭＡＮＵＡＬ  ＦＯＲ  ＴＨＥ  ＣＯＵＬＴＥＲ  ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲ（１９８７）に従って測定した。
【００４０】
（実施例１）
水溶性蛍光染料であるローダミンＢ  ３．０ｇを、反応基含有ビニル系単量体である２−メタクリロイロキシエチルコハク酸（共栄社、ライトエステルＨＯＭＳ  溶解度１．９ｇ）９７ｇに添加後、メカニカルスターラーを用いて５時間攪拌を行った。得られた溶液はローダミンＢを均一に溶解しており溶解残査は見られなかった。
この溶液に重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル１．０ｇ、酸性有機変性リン酸化合物としてカプロラクトンＥＯ変性燐酸ジメタクリレート（日本化薬社、ＫＡＹＡＭＥＲ  ＰＭ−２１）１．５ｇを加えて重合性組成物を調製した。
次に、予め調製された０．０２重量％のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムと２．５重量％のピロリン酸マグネシウムを分散した水３００ｇにこの重合性組成物を投入し、ホモジナイザー（キネマチカ社製、ポリトロン）にて１０，０００ｒｐｍで５分間攪拌して微分散した。この微分散した懸濁液を５００ｍＬオートクレーブに加え、充分に窒素パージした後、撹拌速度を３００ｒｐｍに保持し、６０℃で３時間懸濁重合を行った。次いで、温度を１００℃まで上昇させ、１００℃で１時間加熱し、重合を完了した。
続いて、重合を完了した懸濁液を室温まで冷却後、２０％塩酸溶液１０ｍｌを加え懸濁安定剤としてのピロリン酸マグネシウムを溶解した後、固液分離、水洗浄を繰り返し行った。
この際、分離した塩酸酸性溶液及びその後の水溶液にはローダミンＢの溶出による着色は実質的に観察されなかった。
固液分離を行った後、６０℃で２４時間乾燥して本発明の重合体粒子約９２ｇを得た。得られた重合体粒子の平均粒子径は４．７μｍであり、透過型顕微鏡で観測したところ均一な赤色に着色された粒子であることが認められ、非着色の粒子は観測されなかった。
また、得られた重合体粒子２ｇを１００ｍｌビーカーに取り、再度、水５０ｇに分散した溶液にブラックライトを照射したところ溶液は蛍光濃オレンジ色の発色を示した。
【００４１】
（実施例２）
水溶性蛍光染料であるローダミンＢ  ２．０ｇを、反応基含有ビニル系単量体である２−メタクリロイロキシエチルコハク酸（共栄社、ライトエステルＨＯＭＳ、溶解度１．９ｇ）４８ｇに添加後、メカニカルスターラーを用いて５時間攪拌を行った。得られた溶液はローダミンＢを均一に溶解しており溶解残査は見られなかった。
この溶液に他のビニル系単量体としてスチレン３０ｇおよびジビニルベンゼン２０ｇ、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル１．０ｇ、酸性有機変性リン酸化合物としてカプロラクトンＥＯ変性燐酸ジメタクリレート（日本化薬社、ＫＡＹＡＭＥＲ  ＰＭ−２１）１．０ｇを加えて重合性組成物を調製した。
次に、予め調製された０．０２重量％のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムと２重量％のピロリン酸マグネシウムを分散した水３００ｇに前記重合性組成物を投入し、ホモジナイザー（キネマチカ社製、ポリトロン）にて８，５００ｒｐｍで５分間攪拌して微分散した。この微分散した懸濁液を５００ｍＬオートクレーブに加え、充分に窒素パージした後、撹拌速度を３００ｒｐｍに保持し、６０℃で３時間懸濁重合を行った。次いで、温度を１００℃まで上昇させ、１００℃で１時間加熱し、重合を完了した。
続いて、重合を完了した懸濁液を室温まで冷却後、２０％塩酸溶液１０ｍｌを加え懸濁安定剤としてのピロリン酸マグネシウムを溶解した後、固液分離、水洗浄を繰り返し行った。
この際、分離した塩酸酸性溶液及びその後の水溶液にはローダミンＢの溶出による着色は実質的に観察されなかった。
固液分離を行った後、６０℃で２４時間乾燥して本発明の重合体粒子約９０ｇを得た。得られた重合体粒子の平均粒子径は６．９μｍであり、透過型顕微鏡で観測したところ均一な赤色に着色された粒子であり、非着色の粒子は観測されなかった。また得られた重合体粒子２ｇを１００ｍｌビーカーに取り、再度、水５０ｇに分散した溶液にブラックライトを照射したところ溶液は蛍光濃オレンジ色の発色を示した。
【００４２】
（実施例３）
水溶性蛍光染料であるローダミンＢ  ０．３ｇを反応基含有ビニル系単量体であるメタクリル酸２−ヒドロキシブチル（共栄社、ライトエステルＨＯＢ、溶解度５．８ｇ）１９．７ｇに添加後、メカニカルスターラーを用いて５時間攪拌を行った。得られた溶液はローダミンＢを均一に溶解しており溶解残査は見られなかった。この溶液５ｇを採取し、更に他のビニル系単量体としてスチレン５１．８ｇおよびジビニルベンゼン３．０ｇ、無機顔料として硫酸バリウム４０ｇ、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル１．２ｇ、酸性有機変性リン酸化合物としてカプロラクトンＥＯ変性燐酸ジメタクリレート（日本化薬社、ＫＡＹＡＭＥＲ  ＰＭ−２１）１．５ｇを加えて重合性組成物を調製した。
次に、予め調製された０．０２％のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムと２％のピロリン酸マグネシウムを分散した水３００ｇにこの重合性組成物を投入し、ホモジナイザーにて３，５００ｒｐｍで５分間攪拌して微分散した。この微分散した懸濁液を５００ｍＬオートクレーブに加え、充分に窒素パージした後、撹拌速度を３００ｒｐｍに保持し、６０℃で３時間懸濁重合を行った。次いで、温度を１００℃まで上昇させ、１００℃で１時間加熱し、重合を完了した。
続いて、重合を完了した懸濁液を室温まで冷却後、２０％塩酸溶液１０ｍｌを加え懸濁安定剤としてのピロリン酸マグネシウムを溶解した後、固液分離、水洗浄を繰り返し行った。
この際、分離した塩酸酸性溶液及びその後の水溶液にはローダミンＢの溶出による着色は実質的に観察されなかった。
固液分離を行った後、６０℃で２４時間乾燥して本発明の重合体粒子約９２ｇを得た。得られた重合体粒子の平均粒子径は２７．６μｍであり、透過型顕微鏡で観測したところ均一な桃色に着色された粒子であり、非着色の粒子は観測されなかった。また得られた重合体粒子２ｇを１００ｍｌビーカーに取り、再度、水５０ｇに分散した溶液にブラックライトを照射したところ溶液は蛍光オレンジ色の発色を示した。
【００４３】
（実施例４）
水溶性蛍光染料であるローダミン６Ｇ  ０．５ｇを反応基含有ビニル系単量体である２−メタクリロイロキシエチルコハク酸（共栄社、ライトエステルＨＯＭＳ、溶解度１．９ｇ）４９．５ｇに添加後、メカニカルスターラーを用いて５時間攪拌を行った。得られた溶液はローダミン６Ｇを均一に溶解しており溶解残査は見られなかった。
この溶液に他のビニル系単量体としてスチレン３０ｇおよびジビニルベンゼン２０ｇ、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル１．０ｇ、酸性有機変性リン酸化合物としてラウリルリン酸（日光ケミカル社、ホステンＨＬＰ）１．２ｇを加えて重合性組成物を調製した。
次に、予め調製された０．０２重量％のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムと２重量％のピロリン酸マグネシウムを分散した水３００ｇに前記重合性組成物を投入し、ホモジナイザー（キネマチカ社製、ポリトロン）にて６，５００ｒｐｍで５分間攪拌して微分散した。この微分散した懸濁液を５００ｍＬオートクレーブに加え、充分に窒素パージした後、撹拌速度を３００ｒｐｍに保持し、６０℃で３時間懸濁重合を行った。次いで、温度を１００℃まで上昇させ、１００℃で１時間加熱し、重合を完了した。
続いて、重合を完了した懸濁液を室温まで冷却後、２０％塩酸溶液１０ｍｌを加え懸濁安定剤としてのピロリン酸マグネシウムを溶解した後、固液分離、水洗浄を繰り返し行った。
この際、分離した塩酸酸性溶液及びその後の水溶液にはローダミン６Ｇの溶出による着色は実質的に観察されなかった。
固液分離を行った後、６０℃で２４時間乾燥して本発明の重合体粒子約８８ｇを得た。得られた重合体粒子の平均粒子径は１３．２μｍであり、透過型顕微鏡で観測したところ均一な赤色に着色された粒子であり、非着色の粒子は観測されなかった。また得られた重合体粒子２ｇを１００ｍｌビーカーに取り、再度、水５０ｇに分散した溶液にブラックライトを照射したところ溶液は蛍光オレンジ色の発色を示した。
【００４４】
（比較例１）
水溶性蛍光染料であるローダミンＢ  ２．０ｇをメタクリル酸メチル４８ｇに添加後、メカニカルスターラーを用いて５時間攪拌を行った。得られた溶液はローダミンＢを溶解しているものの溶解残査が見られた。
次に、この溶解残差を濾過して取り除いた溶液にスチレン３０ｇ、ジビニルベンゼン２０ｇ、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル１．０ｇ、酸性有機変性リン酸化合物としてカプロラクトンＥＯ変性燐酸ジメタクリレート（日本化薬社製、ＫＡＹＡＭＥＲ  ＰＭ−２１）１．０ｇを加えて重合性組成物を調製した。
次に、予め調製された０．０２重量％のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムと２重量％のピロリン酸マグネシウムを分散した水３００ｇにこの重合性組成物を投入し、ホモジナイザーにて８，５００ｒｐｍで５分間攪拌して微分散した。この微分散した懸濁液を５００ｍＬオートクレーブに加え、充分に窒素パージした後、撹拌速度を３００ｒｐｍに保持し、６０℃で３時間懸濁重合を行った。次いで、温度を１００℃まで上昇させ、１００℃で１時間加熱し、重合を完了した。
続いて、重合を完了した懸濁液を室温まで冷却後、２０％塩酸溶液１０ｍｌを加え懸濁安定剤としてのピロリン酸マグネシウムを溶解した後、固液分離、水洗浄を繰り返し行った。
この際、分離した塩酸酸性溶液及びその後の水溶液は、ローダミンＢによる着色によって赤色を呈していた。
固液分離を行った後、６０℃で２４時間乾燥して重合体粒子約８５ｇを得た。得られた重合体粒子の平均粒子径は５．７μｍであった。また得られた重合体粒子の着色は薄桃色と非常に薄いものであり、また得られた重合体粒子２ｇを１００ｍｌビーカーに取り、再度、水５０ｇに分散した溶液にブラックライトを照射してもほとんど蛍光発色を示さないものであった。
【００４５】
（比較例２）
酸性有機変性リン酸化合物としてカプロラクトンＥＯ変性燐酸ジメタクリレートを添加しなかったことを除いては実施例１と同様に重合性組成物を調製した。
次に、予め調製された０．０２重量％のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムと２．５重量％のピロリン酸マグネシウムを分散した水３００ｇにこの重合性組成物を投入し、ホモジナイザーにて１０，０００ｒｐｍで５分間攪拌して微分散を試みたが、安定した重合性単量体組成物の微細油滴を生じることができず、従って重合体粒子は得られなかった。
【００４６】
（比較例３）
２−メタクリロイロキシエチルコハク酸の代わりに溶解度が１００ｇ以上であるメタクリル酸を用いたことを除いては実施例２と同様に重合性組成物を調製した。
次に、予め調製された０．０２重量％のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムと２重量％のピロリン酸マグネシウムを分散した水３００重量部にこの重合性組成物を投入し、ホモジナイザーにて８，５００ｒｐｍで５分間攪拌して微分散を試みたが、安定した重合性単量体組成物の微細油滴を生成させることができず、従って重合体粒子は得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の水溶性蛍光染料を内包したビニル系重合体粒子は、流体可視化装置用トレーサー、フローサイトの精度管理用標準粒子、免疫診断薬用担体等の分野における使用に特に好適である。