JP7426283B2 - ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子及びこれを製造する方法、並びにポリエーテル/ポリシロキサン架橋複合粒子及びこれを製造する方法 - Google Patents
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Description
(A)脂肪族不飽和基を一分子中に少なくとも2個有するポリエーテル、
(B)下記一般式(1):
[R1は、単独に、水素原子、非置換のもしくはハロゲン原子で置換された炭素原子数1~12の一価炭化水素基、またはアルコキシ基である。R2は、単独に、炭素原子数1~20の一価炭化水素基である。]
で示され、ケイ素原子に結合した水素原子を一分子中に少なくとも2個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、及び
(C)ヒドロシリル化反応性触媒、
を含有する組成物の付加反応物を含み、
但し、前記(A)成分の前記脂肪族不飽和基が一分子中に2個存在し、且つ前記(B)成分の前記ケイ素原子に結合した水素原子が一分子中に2個存在する組み合わせの場合を除くものであることを特徴とするポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子を提供する。
このような(A)成分を含むことにより、水系組成物での配合及び使用時に優れた分散性を示すことができ、更には外部刺激による分解特性を示すことができる。
このような(A)成分を含むことにより、後述するゴム球状粒子の調製時おいて、安定な乳化物を形成することができる。
Δ = ρΣF/M (2)
(式(2)中、ρはオルガノハイドロジェンポリシロキサンの比重であり、Fは原子及び官能基の分子凝集エネルギー定数((cal・cm3)1/2/mol)であり、Mはオルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子量である)
で示される溶解度パラメータΔの数値が少なくとも7.5以上であるオルガノハイドロジェンポリシロキサンであることが好ましい。
このような(B)成分であれば、組成物中で(A)成分との優れた相溶性(溶解性)を示すことができる。その結果、(A)成分とこのような(B)成分とを含有した組成物は、均一な硬化性組成物となることができる。
(l/l+m+n+2)×100 > 10 (3)
を満たすフェニルオルガノハイドロジェンポリシロキサンであることがより好ましい。
このような(B)成分であれば、組成物中で(A)成分とのより優れた相溶性(溶解性)を示すことができる。その結果、(A)成分とこのような(B)成分とを含有した組成物は、より均一な硬化性組成物となることができる。
本発明のポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子と、
前記ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の表面に付着した、球状のポリオルガノシルセスキオキサンまたはシリカと
を含むものであることを特徴とするポリエーテル/ポリシロキサン架橋複合粒子を提供する。
(i)前記(A)成分及び前記(B)成分を含む油相成分と、水相成分とから成る、O/W型乳化物を得る工程、
(ii)前記(C)成分の存在下において、前記(i)工程で得られたO/W型乳化物中の油相成分に含まれる前記(A)成分と前記(B)成分とを付加硬化反応により硬化させ、ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液を得る工程、及び
(iii)前記工程(ii)で得られたポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の前記水分散液から、外相の水及びポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子中に存在する水を除去する工程、
を含むことを特徴とするポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子を製造する方法を提供する。
(i)前記(A)成分及び前記(B)成分を含む油相成分と、水相成分とから成る、O/W型乳化物を得る工程、
(ii)前記(C)成分の存在下において、前記(i)工程で得られたO/W型乳化物中の油相成分に含まれる前記(A)成分と前記(B)成分とを付加硬化反応により硬化させ、ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液を得る工程、及び
(iv)前記(ii)工程で得られたポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子と、水と、アルカリ性物質との存在下で、オルガノトリアルコキシシラン、あるいはテトラアルコキシシランを加水分解及び重縮合させ、前記ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の表面にポリオルガノシルセスキオキサン、あるいはシリカを付着させる工程
を含むことを特徴とするポリエーテル/ポリシロキサン架橋複合粒子を製造する方法を提供する。
(A)脂肪族不飽和基を一分子中に少なくとも2個有するポリエーテル、
(B)下記一般式(1):
[R1は、単独に、水素原子、非置換のもしくはハロゲン原子で置換された炭素原子数1~12の一価炭化水素基、またはアルコキシ基である。R2は、単独に、炭素原子数1~20の一価炭化水素基である。]
で示され、ケイ素原子に結合した水素原子を一分子中に少なくとも2個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、及び
(C)ヒドロシリル化反応性触媒、
を含有する組成物の付加反応物を含み、
但し、前記(A)成分の前記脂肪族不飽和基が一分子中に2個存在し、且つ前記(B)成分の前記ケイ素原子に結合した水素原子が一分子中に2個存在する組み合わせの場合を除くものであることを特徴とするポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子である。
本発明のポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子と、
前記ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の表面に付着した、球状のポリオルガノシルセスキオキサンまたはシリカと
を含むものであることを特徴とするポリエーテル/ポリシロキサン架橋複合粒子である。
(i)前記(A)成分及び前記(B)成分を含む油相成分と、水相成分とから成る、O/W型乳化物を得る工程、
(ii)前記(C)成分の存在下において、前記(i)工程で得られたO/W型乳化物中の油相成分に含まれる前記(A)成分と前記(B)成分とを付加硬化反応により硬化させ、ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液を得る工程、及び
(iii)前記工程(ii)で得られたポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の前記水分散液から、外相の水及びポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子中に存在する水を除去する工程、
を含むことを特徴とするポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子を製造する方法である。
(i)前記(A)成分及び前記(B)成分を含む油相成分と、水相成分とから成る、O/W型乳化物を得る工程、
(ii)前記(C)成分の存在下において、前記(i)工程で得られたO/W型乳化物中の油相成分に含まれる前記(A)成分と前記(B)成分とを付加硬化反応により硬化させ、ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液を得る工程、及び
(iv)前記(ii)工程で得られたポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子と、水と、アルカリ性物質との存在下で、オルガノトリアルコキシシラン、あるいはテトラアルコキシシランを加水分解及び重縮合させ、前記ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の表面にポリオルガノシルセスキオキサン、あるいはシリカを付着させる工程
を含むことを特徴とするポリエーテル/ポリシロキサン架橋複合粒子を製造する方法である。
本発明のポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子は、上記(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含有する組成物の付加反応物を含むものである。
先に述べたように、本発明のポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子は、上記(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含有する組成物の付加反応物を含むものである。以下、この組成物を、付加反応組成物と呼ぶ。
そして、付加反応組成物は、(A)~(C)成分以外の成分を含有することもできる。
以下に、付加反応組成物の各成分を説明する。
本発明において、付加反応組成物の(A)成分は、一分子中に少なくとも2個の脂肪族不飽和基を有するポリエーテルであることを特徴とする。
本発明における、付加反応組成物の(B)成分は、下記一般式(1)で示される、ケイ素原子に結合した水素原子を一分子中に少なくとも2個有する、オルガノハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする。
[R1は、単独に、水素原子、非置換のもしくはハロゲン原子で置換された炭素原子数1~12の一価炭化水素基、またはアルコキシ基である。R2は、単独に、炭素原子数1~20の一価炭化水素基である。]
このような付加反応組成物であれば、架橋による付加反応を起こすことができる。一方、(A)成分の脂肪族不飽和基が一分子中に2個存在し、且つ(B)成分のケイ素原子に結合した水素原子が一分子中に2個存在する組み合わせの場合、架橋による付加反応を起こすことができない。
Δ = ρΣF/M (2)
(式(2)中、ρはオルガノハイドロジェンポリシロキサンの比重であり、Fは原子及び官能基の分子凝集エネルギー定数((cal・cm3)1/2/mol)であり、Mはオルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子量である)
で示される溶解度パラメータΔの数値(SP値)が少なくとも7.5以上であるオルガノハイドロジェンポリシロキサンであることが好ましい。
このような(B)成分であれば、組成物中で(A)成分との優れた相溶性(溶解性)を示すことができる。その結果、(A)成分とこのような(B)成分とを含有した組成物は、均一な硬化性組成物となることができる。
(l/l+m+n+2)×100 > 10 (3)
を満たすフェニルオルガノハイドロジェンポリシロキサンであることがより好ましい。
このような(B)成分であれば、組成物中で(A)成分とのより優れた相溶性(溶解性)を示すことができる。その結果、(A)成分とこのような(B)成分とを含有した組成物は、より均一な硬化性組成物となることができる。
(C)成分であるヒドロシリル化反応性触媒は、ヒドロシリル化反応に用いられる公知又は周知の触媒であればよい。例えば、白金(白金黒を含む)、ロジウム、パラジウム等の白金族金属単体;H2PtC14・kH2O、H2PtCl6・kH2O、NaHPtCl6・kH2O、KHPtCl6・kH2O、Na2PtCl6・kH2O、K2PtCl4・kH2O、PtCl4・kH2O、Na2HPtCl4・kH2O(但し、式中のkは0~6の整数であり、好ましくは0または6)等の塩化白金、塩化白金酸及び塩化白金酸塩;アルコール変性塩化白金酸(米国特許第3220972号明細参照);塩化白金酸とオレフィンとの複合体(米国特許第3159601号明細、同第3159662号明細、同第3775452号明細参照);白金黒、パラジウム等の白金族金属をアルミナ、シリカ、カーボン等の担体に担持させたもの;ロジウム-オレフィン複合体;クロロトリス(トリフェニルフォスフィン)ロジウム(ウィルキンソン触媒);白金、塩化白金、塩化白金酸または塩化白金酸塩とビニル基含有シロキサン、特に、白金とビニル基含有ジシロキサンまたはビニル基含有環状シロキサンとの複合体等が挙げられる。
本発明は、付加反応組成物の(C)成分;ヒドロシリル化反応性触媒による硬化反応性を制御する目的として、(D)添加剤成分、つまりは反応制御剤をさらに含有することが出来る。反応制御剤は、上記(C)成分の白金族金属系触媒に対して硬化抑制効果を有する化合物であれば特に限定されず、従来より公知のものを用いることが出来る。例えば、各種有機窒素化合物、有機リン化合物、アセチレン系化合物、オキシム化合物、及び有機クロロ化合物、マレイン酸ジアリル、トリアリルイソシアヌレートなどが挙げられる。
付加反応により本発明のポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子を構成する硬化性液状組成物は、(A)~(C)成分及び任意の(D)成分に加え、他の成分を適量配合することは任意である。他の成分としては以下のものが挙げられ、1種単独でまたは2種以上を適宜組み合わせて用いることが出来る。
本発明の付加反応組成物中においては、(A)成分中の脂肪族不飽和基、すなわち付加反応性炭素―炭素二重結合が未反応のまま残存している場合があり、必要に応じて酸化防止剤を添加することにより、着色やポリエーテル自身の劣化等を未然に防止することが可能である。
本発明のポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子は、当該粒子中においてさらに、シリコーンオイル、無機系粉体、有機系粉体等を含有してもよい。
本発明のポリエーテル/ポリシロキサン架橋複合粒子は、本発明のポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子と、前記ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の表面に付着した、球状のポリオルガノシルセスキオキサンまたはシリカとを含むものである。本発明のポリエーテル/ポリシロキサン架橋複合粒子は、本発明のポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の表面に、球状のポリオルガノシルセスキオキサン、あるいはシリカが付着してなるものであるということもできる。球状のポリオルガノシルセスキオキサン又はシリカは、本発明のポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の表面に吸着していてもよい。球状のポリオルガノシルセスキオキサン、あるいはシリカが付着することで、光散乱能が向上する。
上記ポリエーテル/ポリシロキサン架橋複合粒子におけるポリオルガノシルセスキオキサンの形状は、球状であり、球状(真球状)または半球状であることが好ましい。球状のポリオルガノシルセスキオキサンの粒径は10~500nmが好ましく、20~200nmがより好ましい。ポリオルガノシルセスキオキサンの粒径が上記10nm以上の場合、十分な光散乱能を得ることができる。また、粒径が500nm以下である場合、得られる複合粒子の感触が優れ、また十分な光散乱能を得ることができる。但し、ポリオルガノシルセスキオキサンの粒径は、上記ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の粒径よりも小さいことが好ましい。
シリカは、例えばテトラアルコキシシランの加水分解・重縮合反応によって得られるものであり、SiO2単位からなる構造であるが、原料であるテトラアルコキシシランに由来するアルコキシ基や、縮合反応しなかったシラノール基を含有していてもよい。
また、本発明は、先に説明した本発明のポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子を製造する方法を提供する。この方法は、
(i)前記(A)成分及び前記(B)成分を含む油相成分と、水相成分とから成る、O/W型乳化物を得る工程、
(ii)前記(C)成分の存在下において、前記(i)工程で得られたO/W型乳化物中の油相成分に含まれる前記(A)成分と前記(B)成分とを付加硬化反応により硬化させ、ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液を得る工程、及び
(iii)前記工程(ii)で得られたポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の前記水分散液から、外相の水及びポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子中に存在する水を除去する工程、
を含むことを特徴とする。
(i)工程は、上記(A)成分及び上記(B)成分を含む油相成分と、水相成分とから成る、O/W型乳化物(水中油滴型エマルション)を得る工程である。
(ii)工程は、(C)成分の存在下において、(i)工程で得られたO/W型乳化物中の油相成分に含まれる(A)成分と(B)成分とを付加硬化反応により硬化させ、ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液を得る工程である。
(iii)工程は、前記工程(ii)で得られたポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の前記水分散液から、外相の水及びポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子中に存在する水を除去する工程である。
まず、(A)成分及び(B)成分を含有する組成物に、場合により(C)成分を加えてから、界面活性剤と水を添加し、乳化処理を施してエマルション(乳化物)とする。次いで、(C)成分の存在下で(A)成分と(B)成分とを付加硬化反応させる。このような架橋・ゴム化する方法により、目的とする構造体(ゴム球状粒子)の水分散液が得られる。この水分散液から、外相の水及びゴム球状粒子中に存在する水を除去することにより、ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子を取り出すことができる。各工程の詳細については、先に説明した通りである。
まず、(A)成分、(B)成分、及び(D)添加剤成分を含有する組成物を準備する。この組成物を低温保管(~20℃)したものに、(C)成分を添加後、直ちに界面活性剤と水を添加し乳化処理を施してエマルション(乳化物)とする。この乳化物を加熱熟成(30℃~)することで付加硬化反応させる。このような架橋・ゴム化する方法により、目的とする構造体(ゴム球状粒子)の水分散液が得られる。この水分散液から、外相の水及びゴム球状粒子中に存在する水を除去することにより、ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子を取り出すことができる。各工程の詳細については、先に説明した通りである。
また、本発明は、先に説明した本発明のポリエーテル/ポリシロキサン架橋複合粒子を製造する方法を提供する。この方法は、
(i)前記(A)成分及び前記(B)成分を含む油相成分と、水相成分とから成る、O/W型乳化物を得る工程、
(ii)前記(C)成分の存在下において、前記(i)工程で得られたO/W型乳化物中の油相成分に含まれる前記(A)成分と前記(B)成分とを付加硬化反応により硬化させ、ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液を得る工程、及び
(iv)前記(ii)工程で得られたポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子と、水と、アルカリ性物質との存在下で、オルガノトリアルコキシシラン、あるいはテトラアルコキシシランを加水分解及び重縮合させ、前記ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の表面にポリオルガノシルセスキオキサン、あるいはシリカを付着させる工程
を含むことを特徴とする。
本発明のポリエーテル/ポリシロキサン架橋複合粒子を製造する方法の(i)工程は、先に説明したポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子を製造する方法の(i)工程と同様である。
本発明のポリエーテル/ポリシロキサン架橋複合粒子を製造する方法の(ii)工程は、先に説明したポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子を製造する方法の(ii)工程と同様である。
尚、工業的には、全R4基中の50モル%以上がメチル基であることが好ましい。
(iv)工程は、(ii)工程で得られたポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子と、水と、アルカリ性物質との存在下で、オルガノトリアルコキシシラン、あるいはテトラアルコキシシランを加水分解及び重縮合させ、上記ゴム球状粒子の表面にポリオルガノシルセスキオキサン、あるいはシリカを付着させる工程である。
アルカリ性物質はそのまま添加しても、アルカリ性水溶液として添加してもよい。
(I)(A)成分及び(B)成分を含有する組成物に、界面活性剤と水を添加し、乳化処理を施してエマルションとした後、(C)成分の存在下で(A)成分と(B)成分との付加硬化反応により、ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液を得る工程;
(II)(I)で得られたポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液、水、及びアルカリ物質の存在下にて、オルガノトリアルコキシシラン、あるいはテトラアルコキシシランを加水分解及び縮合反応させ、上記ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の表面にポリオルガノシルセスキオキサン、あるいはシリカを付着させる工程。
(I’)(A)、(B)、及び(D)成分を含有する組成物を低温保管(~20℃)しておき、これに(C)成分を添加後、直ちに界面活性剤と水を添加し乳化処理を施してエマルションとした後、加熱熟成(30℃~)することで、(A)成分と(B)成分との付加硬化反応により、ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液を得る工程;
(II’)(I’)で得られたポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液、水、及びアルカリ物質の存在下にて、オルガノトリアルコキシシラン、あるいはテトラアルコキシシランを加水分解及び縮合反応させ、上記ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の表面にポリオルガノシルセスキオキサン、あるいはシリカを付着させる工程。
ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子水分散液の調製
平均重量分子量が2,000のポリプロピレングリコールジアリルエーテル((A)成分)(三洋化成工業(株)製)88.2g、
下記式(1)で示される、フェニルメチルハイドロジェンポリシロキサン((B)成分)11.8g((A)成分の脂肪族不飽和基1個に対し、(B)成分のヒドロシリル基が1.13個となる配合量)、
酸化防止剤:dl-α-トコフェロール(ビタミンE・EFC;国貞化学工業(株)製)0.02g
を、容量300mlのデスカップに仕込み、ホモミキサーを用いて2,000rpmで撹拌溶解・分散させた。
実施例1にて示したポリプロピレングリコールジアリルエーテル((A)成分)88.2g、フェニルメチルハイドロジェンポリシロキサン((B)成分)11.8g、酸化防止剤:dl-α-トコフェロール0.02gを、容量300mlのデスカップに仕込み、ホモミキサーを用いて2,000rpmで撹拌溶解・分散させた。次いで、これを5~10℃下において一定時間(2時間~)低温保管した後、白金―ビニル基含有ジシロキサン錯体((C)成分)のイソドデカン溶液(白金含有量0.5%)0.6gを素早く添加してから1,500rpmで撹拌し、溶解させた。続いてこの分散液に、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(エチレンオキサイド付加モル数=23モル)0.4gと水16gを加え、ホモミキサーを用いて5,000rpmで撹拌したところ、水中油滴型の乳化物となり、増粘が認められ、更に3分間撹拌を継続した。後に、1,500~2,000rpmで撹拌しながら水83.6gを加えたところ、均一な白色エマルションを得た。このエマルションを錨型撹拌翼による撹拌装置の付いた容量500mlのガラスフラスコに移し、20~25℃に温調し2時間撹拌した後、40℃に再温調して12時間撹拌することで、均一なポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液を得た。
実施例1にて示したポリプロピレングリコールジアリルエーテル((A)成分)86.5g、フェニルメチルハイドロジェンポリシロキサン((B)成分)13.5g((A)成分の脂肪族不飽和基1個に対し、(B)成分のヒドロシリル基が1.4個となる配合量)、酸化防止剤:dl-α-トコフェロール0.02gを、容量300mlのデスカップに仕込み、ホモミキサーを用いて2,000rpmで撹拌溶解・分散させた。後工程については、上記実施例2と同様の調製工程を経た結果、均一なポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液を得た。
実施例2に示す配合組成、処方と同様にして均一な白色エマルションを得た後、このエマルションを錨型撹拌翼による撹拌装置の付いた容量500mlのガラスフラスコに移し、窒素バブリングを行いながら、20~25℃に温調し2時間撹拌した後、40℃に再温調して12時間撹拌することで、均一なポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液を得た。
平均重量分子量が2,000のポリプロピレングリコールジアリルエーテル((A)成分)(三洋化成工業(株)製)87.7g、
下記式(1)で示される、フェニルメチルハイドロジェンポリシロキサン((B)成分)12.3g((A)成分の脂肪族不飽和基1個に対し、(B)成分のヒドロシリル基が1.13個となる配合量)、
酸化防止剤:dl-α-トコフェロール(ビタミンE・EFC;国貞化学工業(株)製)0.02g
を、容量300mlのデスカップに仕込み、ホモミキサーを用いて2,000rpmで撹拌溶解・分散させた。
その後の調製工程については、実施例1に示す処方と同様にして行った結果、ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液を得た。
平均重量分子量が2,000のポリプロピレングリコールジアリルエーテル((A)成分)(三洋化成工業(株)製)87.7g、
下記式(1)で示される、フェニルメチルハイドロジェンポリシロキサン((B)成分)12.3g((A)成分の脂肪族不飽和基1個に対し、(B)成分のヒドロシリル基が1.13個となる配合量)、
酸化防止剤:dl-α-トコフェロール(ビタミンE・EFC;国貞化学工業(株)製)0.02g
を、容量300mlのデスカップに仕込み、ホモミキサーを用いて2,000rpmで撹拌溶解・分散させた。
その後の調製工程については、実施例2に示す処方と同様にして行った結果、ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液を得た。
実施例1~6で得られた各ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子水分散液を、加圧ろ過器を用いて水分約30%に脱水した。脱水物を錨型撹拌翼による撹拌装置の付いた容量2Lのガラスフラスコに移し、水1,000mlを添加し、30分間撹拌を行った後、加圧ろ過器を用いて脱水した。
ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子水分散液の調製
平均重量分子量が2,000のポリプロピレングリコールジアリルエーテル((A)成分)(三洋化成工業(株)製)150.0g、下記式(1)で示される、フェニルメチルハイドロジェンポリシロキサン((B)成分)16.23g((A)成分の脂肪族不飽和基1個に対し、(B)成分のヒドロシリル基が1.13個となる配合量)、
酸化防止剤:dl-α-トコフェロール(ビタミンE・EFC;国貞化学工業(株)製)0.02g
を、容量500mlのデスカップに仕込み、ホモミキサーを用いて2,000rpmで撹拌溶解・分散させた。
上記得られた、ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液176gを、錨型撹拌翼による撹拌装置の付いた容量2Lのガラスフラスコに移し、水689g、28%アンモニア水18.3g、及び40%ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合体水溶液(MEポリマーH40W;東邦化学工業(株)製)0.4gを添加した。5~10℃に温調した後、メチルトリメトキシシラン(KBM-13;信越化学工業(株)製)17.2gを、20分間かけて滴下し、この間の液温を5~10℃に保持しながら、更に1時間撹拌を行った。続けて、55~60℃まで加熱し、その温度を保持したまま1時間撹拌を行い、メチルトリメトキシシランの加水分解、及び縮合反応を十分に進行・完結させた。
平均重量分子量2,000のポリプロピレングリコールジアリルエーテル((A)成分)(三洋化成工業(株)製)79.0g、
下記式(1)で示される、メチルハイドロジェンポリシロキサン21.0g((X)成分)((A)成分の脂肪族不飽和基1個に対し、(X)成分のヒドロシリル基が1.13個となる配合量)、
酸化防止剤:dl-α-トコフェロール(ビタミンE・EFC;国貞化学工業(株)製)0.02g
を、容量300mlのデスカップに仕込み、ホモミキサーを用いて2,000rpmで撹拌溶解・分散させた。
実施例1~6の各々のポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子を、界面活性剤を用いて水に分散させた。その結果、実施例1~6の各々のポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子から均一な水分散液が得られた。すなわち、実施例1~6のそれぞれで得られたポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子が、水中で優れた分散性を示すことが確認された。
実施例2~7で用いた(A)~(C)成分を用いたこと以外は実施例1のゴムサンプルの調製方法と同様にして、実施例2~7のゴムサンプルを調製した。
本発明におけるポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子、及び複合粒子は、その特徴的な構造組成、および構造により、樹脂、塗料等の水系組成物での配合・使用時における分散性の付与により、特に化粧料等に有用であることが期待され、さらには粉体の外部刺激による分解特性の発現もまた期待される。
Claims (8)
- ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子であって、
(A)脂肪族不飽和基を一分子中に少なくとも2個有するポリエーテル、
(B)下記一般式(1):
[R1は、それぞれ独立して、水素原子、非置換のもしくはハロゲン原子で置換された炭素原子数1~12の一価炭化水素基、またはアルコキシ基である。R2は、それぞれ独立して、炭素原子数1~20の一価炭化水素基(ただし、フェニル基は除く)である。]
で示され、ケイ素原子に結合した水素原子を一分子中に少なくとも2個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、及び
(C)ヒドロシリル化反応性触媒、
を含有する組成物の付加反応物を含み、
但し、前記(A)成分の前記脂肪族不飽和基が一分子中に2個存在し、且つ前記(B)成分の前記ケイ素原子に結合した水素原子が一分子中に2個存在する組み合わせの場合を除くものであることを特徴とするポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子。 - 前記(A)成分が、前記脂肪族不飽和基が一分子中の両末端部位に存在するポリエーテルであることを特徴とする請求項1に記載のポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子。
- 前記(A)成分が、前記脂肪族不飽和基が一分子中の両末端部位に存在するポリプロピレングリコールであることを特徴とする請求項2に記載のポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子。
- 前記(B)成分が、下記式(2):
Δ = ρΣF/M (2)
(式(2)中、ρはオルガノハイドロジェンポリシロキサンの比重であり、Fは原子及び官能基の分子凝集エネルギー定数((cal・cm3)1/2/mol)であり、Mはオルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子量である)
で示される溶解度パラメータΔの数値が少なくとも7.5以上であるオルガノハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載のポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子。 - 前記(B)成分が、下記式(3):
(l/[l+m+n+2])×100 > 10 (3)
を満たすフェニルオルガノハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする請求項4に記載のポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子。 - 請求項1~5の何れか1項に記載のポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子と、
前記ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の表面に付着した、球状のポリオルガノシルセスキオキサンまたはシリカと
を含むものであることを特徴とするポリエーテル/ポリシロキサン架橋複合粒子。 - 請求項1~5の何れか1項に記載のポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子を製造する方法であって、
(i)前記(A)成分及び前記(B)成分を含む油相成分と、水相成分とから成る、O/W型乳化物を得る工程、
(ii)前記(C)成分の存在下において、前記(i)工程で得られたO/W型乳化物中の油相成分に含まれる前記(A)成分と前記(B)成分とを付加硬化反応により硬化させ、ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液を得る工程、及び
(iii)前記工程(ii)で得られたポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の前記水分散液から、外相の水及びポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子中に存在する水を除去する工程、
を含むことを特徴とするポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子を製造する方法。 - 請求項6に記載のポリエーテル/ポリシロキサン架橋複合粒子を製造する方法であって、
(i)前記(A)成分及び前記(B)成分を含む油相成分と、水相成分とから成る、O/W型乳化物を得る工程、
(ii)前記(C)成分の存在下において、前記(i)工程で得られたO/W型乳化物中の油相成分に含まれる前記(A)成分と前記(B)成分とを付加硬化反応により硬化させ、ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の水分散液を得る工程、及び
(iv)前記(ii)工程で得られたポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子と、水と、アルカリ性物質との存在下で、オルガノトリアルコキシシラン、あるいはテトラアルコキシシランを加水分解及び重縮合させ、前記ポリエーテル/ポリシロキサン架橋ゴム球状粒子の表面にポリオルガノシルセスキオキサン、あるいはシリカを付着させる工程
を含むことを特徴とするポリエーテル/ポリシロキサン架橋複合粒子を製造する方法。
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