JP2017128504A - 改質シリカ粒子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも3つのアルキレンオキシ単位を有する、少なくとも1つのポリアルキレンオキシ部分に共有結合された改質コロイダルシリカ粒子であって、前記ポリアルキレンオキシ部分はアルキル基が末端である、改質コロイダルシリカ粒子。該改質コロイダルシリカ粒子は紙サイズ剤、農業活性成分、及びアスファルトの乳化剤と共に、流出油の分散剤として使用される。
【選択図】なし
Description
子の製造方法、ならびにその使用に関する。
性剤は、両親媒性分子構造を有し、相界面で従来の乳化剤自身の位置を調整することによ
りエマルションを安定させ、これによって、液滴凝結を防止するように作用する。また、
ピッカリングまたはラムスデンエマルションとして公知である、粒子安定化エマルション
によって、エマルションを安定させることも可能である。粒子安定化エマルションは、連
続相と分散相との間の界面における粒子(通常、両親媒性ではない)の吸着により、非常
に安定しており、これによって、液滴凝結および相分離を防止する障壁が提供される。
カ粒子とを混合して、シラン化コロイダルシリカ粒子を形成する工程と、シラン化コロイ
ダルシリカ粒子と有機粘結剤とを混合して、安定した水性分散液を形成する工程とを含む
、水性分散液の製造方法を開示する。
おける使用において、表面活性を示す表面改質シリカ粒子を提供することが望ましい。ま
た、かかる改質シリカ粒子の産業上適用可能な製造方法を提供することも望ましい。本発
明は、表面活性を低減せず、または粒子および分散の乳化効果なしに、環境影響を最小限
にする、表面改質シリカ粒子とその分散液を提供することを目的とする。
くとも1つのポリアルキレンオキシ部分に共有結合された改質コロイダルシリカ粒子に関
する。
くとも1つの第1のポリアルキレンオキシ化合物と、コロイダルシリカ粒子とを反応させ
て、少なくとも第1のポリアルキレンオキシ化合物とシリカ粒子との間に共有結合を形成
する工程を含む、改質コロイダルシリカ粒子の製造方法に関する。
カ粒子に関する。
液および組成物に関する。
粒子を含む、改質コロイダルシリカ粒子および水性分散液の使用に関する。
ロイド性の範囲にあるシリカ粒子を含む。すなわち、本発明の改質コロイダルシリカ粒子
は、約2から約150nm、好ましくは約3から約50nm、および最も好ましくは約5
から約40nmの平均粒径を有し得る。シリカ化学における従来のものと同様に、粒子サ
イズとは、一次粒子の平均サイズをいう。シリカ粒子は、他の元素、たとえば、アルミニ
ウム、ホウ素、窒素、ジルコニウム、ガリウム、チタンなどを含んでいてもよい。
有する。本明細書に使用する「ポリアルキレンオキシ部分」という用語は、いずれかのポ
リアルキレンオキシ基を指す。ポリアルキレンオキシ部分は、少なくとも3つのアルキレ
ンオキシ単位、または少なくとも4つの、または少なくとも5つもしくは10のアルキレ
ンオキシ単位を有し、適切な範囲には、3から20、または3から10が含まれ、最大1
50の、適切には、最大100のアルキレンオキシ単位、または10から100の、また
は約12から約90の、または約15から約60のアルキレンオキシ単位を有していても
よく、また、適切なアルキレンオキシ単位の例には、エチレンオキシ単位およびプロピレ
ンオキシ単位(好ましくはエチレンオキシ単位)が含まれる。
ルキレン(ethoxy polyalkalene)もしくはこれらの共重合体、たとえば、ポリエチレング
リコール(PEG)、ポリプロピレングリコール(PPG)、またはエチレングリコール
単位とプロピレングリコール単位とを含む共重合体が含まれていてもよい。好ましくは、
ポリアルキレンオキシ部分は、炭化水素基が末端である。適切な炭化水素基の例には、ア
ルキル基、たとえば、メチル基、エチル基、プロピル基、およびブチル基(好ましくはメ
チル基)、または、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル
基、ペンタデシル基、もしくはヘキサデシル基が含まれる。
aturated group)によって改質されていないか、または、感光性リソグラフィック印刷板(
photosensitive lithographic printing plate)に付着されない。
有し、当該ポリアルキレンオキシ部分は、次の一般式によって示すことができる。
−(−O−CH(R1)−CH2−)n−O−R2
式中、nは、少なくとも3もしくは少なくとも4、または少なくとも5もしくは10の
整数を表し、適切な範囲には、3から20、または3から10が含まれ、最大150、適
切には最大100、10から100、または12から90、または15から60であって
もよく、R1は、HまたはCH3を表し、R2は、1から20個の炭素原子、適切には、
1から4個の炭素原子、もしくは2から3個の炭素原子を有するアルキル基、たとえば、
CH3、C2H5、C3H7およびC4H9(好ましくはCH3)、または10から16
個の炭素原子を有するアルキル基を表す。
2は、1から4個の炭素原子を有する。
の炭素原子を有する。
0.1から約1μmolの、シリカ表面に対するポリアルキレンオキシ部分の表面密度を
有していてもよい。
カ粒子に、または結合剤によってシリカ粒子に共有結合され、好ましくは、結合剤によっ
てシリカ粒子に共有結合される。したがって、本発明の改質コロイダルシリカ粒子は、結
合剤またはその部分を含んでいてもよい。適切な結合薬剤の例には、シランが含まれる。
適切なシランの例には、アルコキシシランおよびアルキルシランが含まれる。適切なアル
コキシシランの例には、イソシアナートシラン、エポキシ基を含むシラン(エポキシシラ
ン)、グリシドキシおよび/またはグリシドキシプロピル基、たとえば、γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、(
3−グリシドキシプロピル)トリメトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)ヘキシ
ルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)−エチルトリエトキシ
シランが含まれる。好ましいアルコキシシランの例には、適切にはグリシドキシまたはグ
リシドキシプロピル基を含む、エポキシドシランが含まれ、特に、γ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン、および/またはγ−グリシドキシプロピルメチル−ジエトキシ
シランが含まれる。
合剤、たとえば、上に定義するアルコキシシランのモル比は、約0.5から約1.5、よ
り好ましくは約0.75から約1.3、および最も好ましくは約0.9から約1.2であ
ってもよい。
ランの凝縮により形成されたシロキサン結合によって、少なくとも1つのポリアルキレン
オキシ部分に共有結合される。
SiO2−(X−)m−(−O−CH(R1)−CH2−)n−O−R2
式中、SiO2は、コロイダルシリカ粒子を表し、Xは、結合剤またはその部分を表し
、mは、0または1(好ましくは1)の整数を表し、nは、少なくとも3もしくは少なく
とも4、または少なくとも5もしくは10の整数を表し、適切な範囲には、3から20、
または3から10が含まれ、最大150、適切には最大100、適切には10から100
、または12から90、または15から60であってもよく、R1は、HまたはCH3を
表し、R2は、1から20個の炭素原子、適切には、1から4個の炭素原子を有するアル
キル基、たとえば、CH3、C2H5、C3H7およびC4H9、または10から16個
の炭素原子を有するアルキル基を表す。
を更に含んでいてもよい。本明細書に使用する「疎水性部分」という用語は、少なくとも
3つの炭素原子を有する炭化水素部分または炭化水素基を意味し、これは、たとえば、ア
ルキル基、好ましくは、3から8個の炭素原子を含むアルキル基、たとえば、プロピル、
n−ブチル、イソブチル、t−ブチル、n−ヘキシル、オクチル、フェニルである。
は結合剤によってシリカ粒子に共有結合され、好ましくは、結合剤によってシリカ粒子に
共有結合されていてもよい。適切な結合剤の例には、上に定義するものが含まれる。改質
コロイダルシリカ粒子は、シリカ表面1m2当たり約0.05から約4μmol、または
約0.1から約1μmolの、シリカ表面に対する疎水性部分の表面密度を有していても
よく、また、約0.1から約10、適切には約0.5から約5の、ポリアルキレンオキシ
部分に対する疎水性部分のモル比を有していてもよい。たとえば、改質コロイダルシリカ
粒子は、シリカ表面上のすべての利用可能なシラノール基に対して、約10%のCH3−
PEG基および12.5%のイソブチル基であってもよい。
る安定したシロキサン結合(Si−O−Si)を形成することができる。したがって、ア
ルコキシシランと、本発明による少なくとも3つのアルキレンオキシ単位を有する少なく
とも1つのポリアルキレンオキシ部分とを共有結合したコロイダルシリカ粒子を有するこ
とによって、コロイダルシリカ粒子は、表面改質され、両親媒性になる。
とにより、両親媒性表面改質シリカ粒子を得ることができることを見出した。かかる表面
改質シリカ粒子は、粒子安定性だけでなく、これらの固有の表面活性によっても、液滴を
安定させる。活性の組合せは、安定したエマルションを得るのに効果を発揮する。
少なくとも1つのポリアルキレンオキシ部分と、コロイダルシリカ粒子とを反応させて、
少なくとも第1のポリアルキレンオキシ化合物と前述のシリカ粒子との間に共有結合を形
成する工程を含む、改質コロイダルシリカ粒子の製造方法を提供する。
カ(シリカヒューム)、焼成シリカ(ヒュームドシリカ)、シリカゾル、またはシリカゲ
ル、およびこれらの混合物から誘導されてもよい。シリカ粒子は、コロイド性の範囲の粒
子サイズである。すなわち、本発明のシリカ粒子は、約2から約150nm、好ましくは
約3から約50nm、および最も好ましくは約5から約40nmの平均粒径を有し得る。
粒子径は、Ilerの文献(The Chemistry of Silica, Wiley, 1979)の第465頁の比
表面積および粒子径に関する式から算出することができる。シリカ化学における従来のも
のと同様に、粒子サイズとは、一次粒子の平均サイズをいう。シリカ粒子は、他の元素、
たとえば、アルミニウム、ホウ素、窒素、ジルコニウム、ガリウム、チタンなどを含んで
いてもよい。
00m2/g、および最も好ましくは約70から約800m2/gの比表面積を有するこ
とが適切である。比表面積は、Searsの文献、Analytical Chemistry 28(1956), 12,
1981-1983、および米国特許第5,176,891号に記載されているように、NaOH
による滴定によって測定することができる。このように、所定の面積は、粒子の平均比表
面積を表す。
は約60から約90のS値を有し得る。S値は、コロイダルシリカ粒子のケイ酸含量、粘
性および密度によって変動する。S値は、IlerおよびDaltonの文献、J. Phys.
Chem. 60(1956), 955-957に記載されているように、測定し算出することができる。高い
S値は、少ないマイクロゲル含量を示す。S値は、シリカゾルの分散相中に含まれる重量
パーセントによるSiO2の量を表す。
+、NH4 +、有機カチオン、第一、第二、第三および第四アミン、またはこれらの混合
物の存在下で、水性溶媒中に適切に分散して、水性シリカゾルを形成する。
分散液もまた、適切には、全溶媒容積の、約1から約20容量%、好ましくは約1から約
10容量%、および最も好ましくは約1から約5容量%の量で使用することができる。た
だし、いかなる更なる溶媒を使用しない水性シリカゾルを使用することが好ましい。また
、陽イオン交換コロイダルシリカゾルも使用することができる。コロイダルシリカ粒子は
、正または負に荷電し得るが、荷電していないシリカゾルも使用することができる。ゾル
中のケイ酸含量は、約5から約80、好ましくは約7から約70、および最も好ましくは
約10から約40重量%であることが適切である。シリカゾルのpHは、約1から約12
、好ましくは約1.5から約11、および最も好ましくは約2から約10であることが適
切である。
る。アルミニウム改質シリカゾルは、たとえば、Iler,K.Ralphによる文献、
「The Chemistry of Silica」, pages 407-409, John Wiley & Sons(1979)、および米国
特許第5368833号に記載されている。アルミニウム改質シリカ粒子のAl2O3含
量は、約0.05から約3重量%、好ましくは約0.1から約2重量%であることが適切
である。
のアルキレンオキシ単位、少なくとも4つの、または少なくとも5つもしくは10のアル
キレンオキシ単位を有し、適切な範囲には、3から20、または3から10が含まれた、
ポリアルキレンオキシ基を有する有機化合物を指し、当該有機化合物は、最大150の、
適切には、最大100のアルキレンオキシ単位、または10から100の、または約12
から約90の、または約15から約60のアルキレンオキシ単位を有していてもよく、ま
た、適切なアルキレンオキシ単位の例には、エチレンオキシ単位およびプロピレンオキシ
単位(好ましくはエチレンオキシ単位)が含まれる。
アルキレンもしくはこれらの共重合体、たとえば、ポリエチレングリコール(PEG)、
ポリプロピレングリコール(PPG)、またはエチレングリコール単位とプロピレングリ
コール単位とを含む共重合体が含まれていてもよい。好ましくは、ポリアルキレンオキシ
化合物は、炭化水素基が末端である。適切な炭化水素基の例には、アルキル基、たとえば
、メチル基、エチル基、プロピル基、およびブチル基(好ましくはメチル基)、または、
デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基
、もしくはヘキサデシル基が含まれる。
リアルキレンオキシ化合物は、メチル基、エチル基、プロピル基、またはブチル基が末端
である。
合物は、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタ
デシル基、またはヘキサデシル基が末端である。
PEG 5000)の重量平均分子量を有する、または550から約2000g/mol
の分子量を有する、または約600g/molから約1000g/molの分子量を有す
る、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルを使用することができる。
するのに適切な温度で、好ましくは約20から約110℃、より好ましくは約50から約
100℃、および最も好ましくは約80から約95℃で、実行される。好ましくは、第1
のポリアルキレンオキシ化合物は、激しい撹拌下、約80℃の温度、および、1時間につ
きコロイダルシリカ表面積1m2当たり約0.01から約0.5μmolの制御速度で、
シリカ粒子に加えられる。添加は、反応を達成するのに適切な時間で、加えられるポリア
ルキレンオキシ化合物の添加速度および量に応じて、継続することができる。ただし、適
切な量のポリアルキレンオキシ化合物が加えられるまで、添加は、好ましくは約24時間
、より好ましくは約2時間継続される。
させる前に、好ましくは水で希釈して、プレミックスを形成することができる。
2から約10のpHで実行することができる。
物、または、結合剤に共有結合される上に定義するようなポリアルキレンオキシ化合物で
あってもよい。したがって、本発明の方法は、少なくとも1つのシラン、たとえば、アル
コキシシランまたはアミンシラン(好ましくはアルコキシシラン)と、少なくとも約3つ
のアルキレンオキシ単位を有する、少なくとも1つの第2のポリアルキレンオキシ化合物
とを反応させることによって、第1のポリアルキレンオキシ化合物を調製する工程を更に
含み得る。よって、第2のポリアルキレンオキシ化合物は、少なくとも約3つのアルキレ
ンオキシ単位、または少なくとも4つの、または少なくとも5つもしくは10のアルキレ
ンオキシ単位を有し、適切な範囲には、3から20、または3から10が含まれた、ポリ
アルキレンオキシ基を有する有機化合物であってもよく、当該有機化合物は、最大150
の、適切には、最大100のアルキレンオキシ単位、または10から100の、または約
12から約90の、または約15から約60のアルキレンオキシ単位を有していてもよく
、また、適切なアルキレンオキシ単位の例には、エチレンオキシ単位およびプロピレンオ
キシ単位(好ましくはエチレンオキシ単位)が含まれる。第2のポリアルキレンオキシ化
合物は、上に定義するようなポリアルキレンオキシ化合物であってもよい。
エポキシシラン)、グリシドキシおよび/またはグリシドキシプロピル基、たとえば、γ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキ
シシラン、(3−グリシドキシプロピル)トリメトキシシラン、(3−グリシドキシプロ
ピル)ヘキシルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)−エチル
トリエトキシシランが含まれる。好ましいアルコキシシランの例には、適切にはグリシド
キシまたはグリシドキシプロピル基を含む、エポキシドシランが含まれ、特に、γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン、および/またはγ−グリシドキシプロピルメチル
−ジエトキシシランが含まれる。
媒中で実行されることが好ましい。かかる溶媒は、非プロトン性溶媒であってもよい。か
かる非プロトン性溶媒の例は、たとえば、アセトニトリル、アセトン、またはトルエンで
あってもよい。酸または塩基の添加は、成分を反応的にさせることによって、反応を促進
する。いずれの理論に拘束されることなく、アルコキシエポキシドシランが使用される場
合、酸または塩基は、エポキシド環を広げることによって、アルコキシエポキシドシラン
を反応的にさせると考えられている。このようにして、酸または塩基は、有機溶媒中で、
アルコキシシランとポリアルキレンオキシ化合物の混合物に加えられる。酸は、たとえば
、酢酸、トルエンスルホン酸、ギ酸、トリフルオロ酢酸、またはトリフルオロメタンスル
ホン酸カルシウム(好ましくはトリフルオロ酢酸)であってもよい。反応物に加えられる
酸の量および濃度は、たとえば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン1モル当
たり10mol%であってもよいし、または2倍の化学量論割合で加えられてもよい。塩
基は、たとえば、水酸化ナトリウム、または水酸化カリウムであってもよい。反応物に加
えられる塩基の量および濃度は、たとえば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ンに化学論的に加えられる。
発させ、反応物に再循環させることができる。また、トリフルオロ酢酸のような揮発性酸
も、蒸発によって回収することができる。更に、上述の反応工程は、約40から約150
℃、より好ましくは約50から約130℃、および最も好ましくは約60から約110℃
の温度で実行することができる。反応は、約30から約300分間、好ましくは約60か
ら約140分間、加熱することができる。この反応工程の後、温度は、約20から約50
℃の温度に低下し得る。
コロイダルシリカ粒子、アルコキシシラン、およびポリアルキレンオキシ化合物、なら
びにこれらの割合は、上に定義するとおりであることが好ましい。
水性シラン(イソアルキルシラン、アルキルシラン、およびアルキルアミンシランなど)
は、上に定義するような割合で、前述のコロイダルシリカ粒子と反応することができる。
適切な疎水性シランの例には、少なくとも3個の炭素原子を有する炭化水素部分または炭
化水素基、たとえば、アルキル基、好ましくは、3から8個の炭素原子を有するアルキル
基、たとえば、プロピル、n−ブチル、イソブチル、t−ブチル、n−ヘキシル、オクチ
ル、およびフェニルを有するシランが含まれる。適切な疎水性シランの例には、イソブチ
ル(トリメトキシ)シラン、およびトリメトキシプロピルシランが含まれる。かかる反応
は、第1もしくは第2のポリアルキレンオキシ化合物と、コロイダルシリカ粒子とを反応
させる前に、後にまたは同時に実行することができる。
は1%は、シラン化合物のシラン基に結合(binding or linking)することができ、より好
ましくは、少なくとも約5%シラン基に結合することが可能である。
過によって精製することができる。
よって得られる、水性分散液にも関する。
安定したエマルションを形成することができる。
キレンオキシ単位を有する、少なくとも1つの第1のポリアルキレンオキシ化合物との混
合物を含む、組成物にも関する。前述の第1のポリアルキレンオキシ化合物は、少なくと
も約3つのアルキレンオキシ単位を有するポリアルキレンオキシ部分であってもよく、更
に、アルコキシシランに共有結合されていてもよい。
レンオキシ化合物の比率は、0.1から10、好ましくは0.5から5であってもよい。
散液に関する試験は、安定した水中油型エマルションを得るのに、油相重量の約0.5重
量%のシリカ粒子のみしか使用しないことを示した。これは、市販分散剤および乳化剤、
たとえば、脂肪アルコールエトキシラートと比較して、顕著に少ない量である。かかる分
散剤/乳化剤を使用する場合に必要とされる一般的な量は、油相重量の2から3重量%で
ある。表面改質と粒子安定効果の組合せによって、改質コロイダルシリカ粒子は、油/水
界面で容易に吸着することができる。したがって、本発明は、非常に効果的な乳化剤、お
よび貯蔵安定性のエマルションを提供する。
量%、好ましくは約2から約40重量%である。
質コロイダルシリカ粒子は、水素結合によって互いに会合し、沈降し得る。ただし、改質
コロイダルシリカ粒子は、力学的エネルギーの付加によって容易に再分散する。
性によって、そのいずれかの使用における取扱いおよび適用が容易になる。また、分散液
は、危険な量の有毒成分を含まないという意味でも有益である。「水性分散液」とは、溶
媒が実質的に水からなる分散液を意味する。分散液は、有機溶媒を含まないことが好まし
い。ただし、一実施形態によれば、水と混和する適切な有機溶媒は、全容積の、約1から
20容量%、好ましくは約1から約10容量%、および最も好ましくは約1から約5容量
%の量で、実質的に水性の分散液で含まれてもよい。これは、一部の用途において、特定
の量の有機溶媒が、有害な環境影響を与えることなく、含まれていてもよいという事実に
よるものである。
性分散液の使用にも関する。かかる有効量は、エマルション中の改質粒子の、0.5重量
%、または1重量%からであってもよい。適切な使用の例には、農業活性成分(agricultu
rally active ingredient)、アスファルト、または紙サイズ剤、たとえば、セルロース反
応性サイズ剤(アルケニル無水コハク酸(ASA)、およびアルキルケテン二量体(AK
D)ベースのものなど)を乳化することが含まれる。
活性成分、たとえば、農薬および植物成長調整剤のような水中油型エマルション(O/W
エマルション)を調製するのに使用することができる。エマルション濃縮物は、通常、農
業活性成分、水不溶性溶媒、および乳化剤を含み、また、水が加えられると、自発的に、
または自発的な混合後に、たとえば撹拌後に、水中油型エマルションを形成し、農業活性
は、主に、エマルション液滴中に存在する。
、アルキレンビス(ジチオカーバメート)化合物、ベンゾイミダゾール、フェノキシカル
ボン酸、安息香酸、スルホニル尿素、トリアジン、ピリジンカルボン酸、ネオニコチノイ
ド(neonicotinid)、アミジン、有機リン化合物、およびピレスロイドの分類の農薬および
植物成長調整剤が含まれる。
よい。
ン、たとえば、トリメチルベンゼン、メチルエチルベンゼン、n−プロピルベンゼン、イ
ソプロピルベンゼン、メチルイソプロピルベンゼン、メチルn−プロピルベンゼン、ジエ
チルベンゼン、テトラメチルベンゼン、ならびに、これらのうちの2以上の混合物(場合
により、付加成分が含まれる)が含まれる。また、工業用芳香族炭化水素、たとえば、E
xxonMobil社から市販されている、Solvesso 100、Solvess
o 150、Solvesso 150 ND、Solvesso 200、およびSo
lvesso 200 ND、Shell Chemicals社から市販されている、
Shellsol X7B、Shellsol A100、Shellsol A150
、およびShellsol A150ND、Orlen Oil社から市販されているF
arbasolも、本発明に使用される芳香族炭化水素として考慮される。
よび芳香族炭化水素を含む、水性エマルション、水中油型エマルションにも関する。
よって、農業活性成分の小液滴を、作物に噴霧し、作物の広い部分に被覆することができ
、これによって、農業における農業活性成分の過剰量を回避することができる。また、本
目的のために、当然、乳化剤はそれ自体、環境にやさしいことも重要である。
ション、マイクロエマルション、およびサスポエマルション(suspo-emulsion)(すなわち
、微粒子固形物が懸濁されるエマルション)を含めるものと解釈される。
アスファルトのエマルションを調製するのに使用することができる。
らなる。かかる使用のための混合物は、砂、石および歴青セメントを別々に加熱し、これ
らの加熱物を未加熱岩石粉と合わせ、次いで、これらを熱いままで敷いて、舗装の疲労面
としての基礎の適切な形態に圧縮することによって、主に製造される。
に使用され、道路舗装、防水築堤、屋根ふき材などに用いる結合剤またはコーティング剤
として使用される。基材(たとえば、凝集物、砂、土、セメントコンクリートまたは金属
)の表面とビチューメンとの間の十分な結合を得ることが必要である。
分解されない。当該乳化剤は、脂肪族アミンからなっていてもよく、その疎水性部分が比
較的長く(およそC14−C22)、かつ、親水性アミンが、第一(および/または第二
)アミンであり、四級化されるか、またはエチレンオキシドと反応する。これらのアミン
は、エマルションの破壊工程に影響を与え、これによって、種々のエマルションの特性を
制御することができる。また、凝集物がケイ酸塩からなる場合、当該アミンは、ビチュー
メンと凝集物との間の接着性も提供する。
から70℃である。エマルション温度は、乳化直後、約90℃である。したがって、乳化
剤がこれらの温度に抵抗できることが重要である。
するために、アスファルト用途で環境にやさしい乳化剤としてビチューメンに使用するこ
とができる。
紙の製造のサイジングに使用するエマルションを調製するのに使用することができる。
ン二量体(AKD)ベースのものなど)は、紙および紙板に、水性液体による濡れおよび
浸透に対するある程度の抵抗を与えるために、中性またはわずかにアルカリの貯蔵pHで
、製紙に広く使用される。セルロース反応性サイズ剤に基づく紙サイズは、一般に、水相
、およびそこに分散したサイズ剤の細粒または液滴を含む、分散液の形態で提供される。
分散液は、通常、高分子量両性重合体またはカチオン重合体と組み合わせて、アニオン化
合物からなる分散系の補助によって調製される。
が達成されたという事実にもかかわらず、かかる分散液の使用に関連する一部の技術的問
題が依然として存在する。通常、セルロース反応性サイズ剤、たとえば、アルケニル無水
コハク酸の分散液は、不十分な安定性を示し、これによって、たとえば、貯蔵および使用
において、分散液を扱う際の困難性が明らかに生じる。本発明の改質コロイダルシリカ粒
子の使用によって、紙サイズ剤の、効果的で、環境にやさしい乳化剤が提供される。
コロイダルシリカ粒子とその分散液の使用にも関する。広い領域およびその既存の生物を
消失させるかまたはこれに損害を与える、流出油の厚い層と比較して、油の小液滴の形成
された分散液は、生物環境によって分解することができる。また、本発明の成分が環境に
やさしく、分解において水生環境および生物環境に対して有害でないことも非常に重要で
ある。今日使用される多くの流出油処理剤は、環境にやさしいものではない。
い限り、部および%はそれぞれ、重量部および重量%に関する。
コロイダルシリカ
30%のSiO2含量を有する水性ゾルの形態であり、かつ、130m2/gの比表面
積を有するコロイダルシリカ粒子(Bindzil(登録商標)30/130という名称
で市販されている)、
40%のSiO2含量を有する水性ゾルの形態であり、かつ、130m2/gの比表面
積を有するコロイダルシリカ粒子(Bindzil(登録商標)40/130という名称
で市販されている)、
15%のSiO2含量を有する水性ゾルの形態であり、かつ、500m2/gの比表面
積を有するコロイダルシリカ粒子(Bindzil(登録商標)15/500という名称
で市販されている)、および、
15%のSiO2含量を有する水性ゾルの形態であり、かつ、700m2/gの比表面
積を有するコロイダルシリカ粒子(Eka NP442という名称で市販されている)。
これらはすべて、Eka Chemicals AB社(スウェーデン)から入手可能
である。
500g/mol(MPEG 500)、550g/mol(MPEG 550)、2
000g/mol(MPEG 2000)、および5000g/mol(MPEG 50
00)の分子量を有する、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル。
これらはすべてSigma Aldrich社から市販されている。
3−グリシドキシ−プロピルトリメトキシ−シラン(3−GTOとも称する)(Cro
mpton S.A.社(スイス)から、Silquest Wetlink 78とい
う名称で市販されている)。
9から12のエトキシラート単位および591から719g/molの分子量を有する
、2−(メトキシ(ポリエチレンオキシ)プロピル)トリメトキシシラン(2−MPPT
)(Gelest社製)。
メタノール中で50重量%の濃度で溶解した、N−(トリメトキシシリル)プロピル−
N,N,N−トリメチルアンモニウムクロリド(N−TNTC)(Gelest社製)。
オクタン−1−オール、ブタン−1−オール、およびイソブチルトリメトキシシラン(
Silquest社製)。
3−GTOと、親水性化合物または疎水性化合物との反応を、次に示す基本手順に従っ
て実行した。
3−GTOとMPEG 2000の反応:25gのMPEG 2000を、丸底フラス
コ中の150mlのアセトニトリルに加えた。3.25gの3−GTO(10%molの
超過)を、撹拌下、室温で加えた。そして、酢酸(触媒10%mol)を加え、混合物を
2時間加熱した。超過3−GTOを、MPEGとの反応にのみに使用した。
EGとの反応を次に示す。
反応を、次に示す基本手順によって実行した。
、および3−GTO−ブタノール(0.4μmol/m2をグラフト化させるために)と
、コロイダルシリカ粒子8μmol SiOHとの反応:丸底フラスコ中の50gのシリ
カゾルに、撹拌下、室温で、1.6gの3−GTO−MPEG 2000、および446
mgの3−GTO−ブタノールを加えた。そして、混合物を80℃で2時間加熱した。
脱イオン化シリカゾル(27.8重量% SiO2;130m2/g)800gを、1
dm3の二首丸底フラスコに注いだ。次いで、丸底フラスコを、温度調節を備えるオイル
バスに入れた。その後、エチルトリメトキシシラン(CAS番号5314−55−6、G
elest社製、米国)8.6gを、室温で中程度撹拌しながら、滴下により加えた。次
いで、オイルバスの温度を、70℃(丸底フラスコの温度は60℃)まで上昇させ、ゾル
を1時間この温度に維持した。その後、オイルバスの温度を、80℃(丸底フラスコの温
度は70℃)まで上昇させ、ゾルを、この温度で撹拌しながら、1時間維持した。そして
、エチル改質シリカゾルを、室温まで冷却し、ポリプロピレン瓶に移した。シリカゾルに
加えたエチルトリメトキシシランの量は、2μmol/m2に相当する。
反応からの生成物との反応を次に示す。
本実施例は、改質コロイダルシリカ粒子のゾルの種々の一般的な精製方法を示す。
超遠心分離による精製:1gの改質コロイダルシリカ粒子のゾルの精製の実施例:2m
lの水の添加/膜(10kDa分画)を備えたチューブ中で、5300rpmで、約45
分間遠心分離。これを5回繰り返した。
の水が入ったチューブに入れた。次いで、試料を撹拌して、これを均質化し、5300r
pmで、約5分間遠心分離した。上清を除去した。これを3回繰り返した。
本実施例は、本発明の改質コロイダルシリカ粒子の調製を示す。
3−GTO(13.92mmol)、およびMPEG 2000(12.49mmol
)を、150cm3のアセトニトリル(MeCN)中に溶解し、1.375mmolのト
リフルオロ酢酸(TFA)を加えた。溶液を2時間加熱した(82℃)。次いで、MeC
NおよびTFAを蒸発によって除去した。得られたポリアルキレンオキシ化合物(3−G
TO−MPEG 2000−1)は、約40℃の融点を有する固体の帯黄色の物質であっ
た。
の陽イオン交換シリカゾルを、250cm3の丸底フラスコに加えた。3−GTO−MP
EG 2000−1(8.72g)を80℃まで加熱し、次いで、陽イオン交換シリカゾ
ルに加えた。加えた3−GTO−MPEG 2000−1の量は、2μmol/m2に相
当した。3−GTO−MPEG 2000−1の添加後、混合物を90℃で2時間加熱し
た。
本実施例は、本発明の他の改質コロイダルシリカ粒子の調製を示す。
3−GTO(13.96mmol)、およびMPEG 2000(12.48mmol
)を、MeCN(150cm3)中に溶解し、トリフルオロメタンスルホン酸カルシウム
(calcium trifluormethane sulphonate)(Ca(OTf)2)(1.301mmol)を加
えた。溶液を2時間加熱した。得られたポリアルキレンオキシ化合物(3−GTO−MP
EG 2000−2)は、室温で部分的に透明な無色の液体であった。
の陽イオン交換シリカゾルを、250cm3の丸底フラスコに加えた。3−GTO−MP
EG 2000−2(8.72g)を90℃まで加熱し、次いで、陽イオン交換シリカゾ
ルに加えた。加えた3−GTO−MPEG 2000−2の量は、2μmol/m2に相
当した。3−GTO−MPEG 2000−2の添加後、混合物を90℃で2時間加熱し
た。得られた改質コロイダルシリカ粒子の水性分散液またはゾルは、安定していた。また
、限外濾過による精製後、改質シリカゾルも安定した分散液であった。
本実施例は、本発明の他の改質コロイダルシリカ粒子の調製を示す。
3−GTO(8.63mmol)、およびMPEG 550(8.56mmol)を、
トルエン(50cm3)中に溶解した。次いで、大量のTFA(16.92mmol)を
溶液に加えた後、溶液を60℃で2時間加熱した。反応後、TFA、次いでトルエンを蒸
発によって除去した。得られたポリアルキレンオキシ化合物(3−GTO−MPEG 5
50−1)は、無色の液体であった。
の陽イオン交換シリカゾルを、250cm3の丸底フラスコに加えた。丸底フラスコを6
0℃のオイルバスに入れた。イソブチルトリメトキシシラン0.35gを90℃に加熱し
、次いで、シリカゾルに加えた。イソブチルトリメトキシシランの添加後、混合物を90
℃で2時間加熱した。加えたイソブチルトリメトキシシランの量は、1μmol/m2に
相当した。混合物を限外濾過によって精製し、得られたコロイダルシリカ粒子の中間ゾル
は、安定していた。
熱したコロイダルシリカ粒子の中間ゾルの一部に加えた。その後、得られた混合物を、9
0℃で2時間加熱した。3−GTO−MPEG 550−1の量は、約1μmol/m2
に相当した。得られた改質コロイダルシリカ粒子の水性分散液またはゾルを、限外濾過に
よって精製し、安定していることが分かった。
本実施例は、本発明の他の改質コロイダルシリカ粒子の調製を示す。
合成工程1
300gのBindzil 40/130コロイダルシリカを、水酸化ナトリウムによ
りpH9.5に調整した水で、5重量%シリカの濃度に希釈した。次いで、この希釈した
シリカゾルを、撹拌および還流冷却し、オイルバス中で90℃まで加熱した。温度が90
℃に達したら、57.5gの水性2−MPPTを、15分間、滴下により加え、2−MP
PTを25重量%の濃度で水中に溶解し、添加20時間前に、一定の撹拌下で維持した。
その後、反応混合物を90℃で24時間維持した後、室温まで冷却した。
ス装置、Kromasil C18カラム、100Å、5μm、250×4.6mm;検
知器RI(屈折率);溶離液(MeOH/H2O 30/70vol/vol;流速、0
.5ml/分;インジェクタループ:20μlを備えた高速液体クロマトグラフィー(H
PLC)システムによって、分析した。HPLCの結果によれば、加えた2−MPPTの
43%は、シリカ表面に共有結合によってグラフト化するようになった。
合成工程1の200gの生成物を、撹拌および還流冷却し、次いで、オイルバス中で9
0℃まで加熱した。温度が90℃に達したら、メタノール中0.721mlの50% 3
−TNTCを、5分間、滴下により加えた。その後、反応混合物を90℃で24時間維持
した後、室温まで冷却した。3−TNTCの添加量は、1μmol/m2の表面被覆範囲
に相当する。
本実施例は、本発明の他の改質コロイダルシリカ粒子の調製を示す。
Bindzil 15/500コロイダルシリカを使用したこと以外は、実施例6の合
成工程1に従った。
ってグラフト化するようになった。
本実施例は、本発明の他の改質コロイダルシリカ粒子の調製を示す。
合成工程1
実施例7に従い、加えた2−MPPTの44%は、シリカ表面に共有結合によってグラ
フト化するようになった。
合成工程1の200gの生成物を、撹拌および還流冷却し、オイルバス中で90℃まで
加熱した。温度が90℃に達したら、0.955mlのイソブチルトリメトキシシランを
、5分間、滴下により加えた。その後、反応混合物を90℃で24時間維持した後、室温
まで冷却した。
る。
本実施例は、コロイダルシリカ粒子とMPEG 500の混合物の調製を示す。
33.33gのBindzil 15/500コロイダルシリカを、pH9.5に調整
した水で、5重量%シリカ粒子の濃度に希釈した。その後、1.249gのMPEG 5
00を、希釈したシリカゾルに加え、容器を十分に振盪して溶解し、試料中のMPEG
500を均一に分散させた。
本実施例は、本発明の他の改質コロイダルシリカ粒子の調製を示す。
166.7gのEka NP442を、水酸化ナトリウムによりpH9.5に調整した
水で、5重量%シリカ粒子の濃度に希釈した。次いで、この希釈したシリカゾルを、撹拌
および還流冷却し、オイルバス中で90℃まで加熱した。温度が90℃に達したら、45
.47gの水性2−MPPTを、15分間、滴下により加え、2−MPPTを25重量%
の濃度で水中に溶解し、添加20時間前に、一定の撹拌下で維持した。その後、反応混合
物を90℃で24時間維持した後、室温まで冷却した。
本実施例は、本発明の他の改質コロイダルシリカ粒子の調製を示す。
合成工程1
44.0gのMPEG 2000を、60℃で16時間乾燥させ、次いで、100ml
のトルエン中に溶解し、続いて、0.409mlのTFAを添加した。この溶液を撹拌お
よび還流冷却し、オイルバス中で60℃まで加熱し、60℃に達したら、2.988gの
3−GTOを2時間加えた。60℃で5時間後、トルエンを減圧下で蒸発させた。生成物
を、水酸化ナトリウムによりpHを9.55に調整した水溶液中に溶解した。次いで、こ
れを、水溶液中で、3.5kDaの分画分子量を有する膜に通して24時間透析した。そ
の後、透析した生成物を、減圧下での水の蒸発によって、29.96重量%に濃縮した。
12.5gのBindzil 40/130コロイダルシリカを、水酸化ナトリウムに
よりpH9.5に調整した水で、5重量%シリカの濃度に希釈した。次いで、この希釈し
たシリカゾルを、撹拌および還流冷却し、オイルバス中で90℃まで加熱した。温度が9
0℃に達したら、合成工程1の47.69gの生成物を、10分間、滴下により加えた。
その後、反応混合物を90℃で24時間維持した後、室温まで冷却した。この50mlの
生成物を、水酸化ナトリウムによりpH9.5に調整した水で、200mlに希釈し、全
容積が再度50mlになるまで、100kDaの分画を有する膜に通して限外濾過し、こ
れを6回繰り返した。
MRディフュゾメトリ(diffusometry)によれば、この手順によって、シリカ1m2当たり
0.1μmol MPEGの被覆範囲が生じた。
本実施例は、本発明の改質コロイダルシリカ粒子の使用による、水(30重量%)中の
ドデカン(70重量%)の乳化を示す。
4.5gの水に、29.5重量%のSiO2および10.5gのドデカンを含む、17
8mgの改質コロイダルシリカ粒子のゾルを加えた。次いで、混合物を、26000rp
mで作動させたHeidolph DIAX 900によって、5分間乳化させた。
本実施例では、実施例1および2の手順によって調製した本発明の改質コロイダルシリ
カ粒子のゾルの乳化能を試験した。この試験を、70重量%のドデカン、30重量%の水
、およびドデカン1重量当たり0.5重量%の改質コロイダルシリカ粒子を使用して、実
行した。実施例12に説明するように、乳化を実行した。
のエマルションの連続相は、水であると考えられる。これらのエマルションはすべて水中
油型である。結果を表1に示す。
。実際に、これらのエマルションはすべて、1時間後安定していた。改質コロイダルシリ
カ粒子のこれらの型のゾルが、低い表面張力を有することが下の表4で認められる。
本実施例は、本発明の改質シリカ粒子の使用による、Valspar、芳香族炭化水素
からのSolvesso 150NDの乳化を示す。
sso 150NDを加えた。この混合物を、11000rpmで、Ultra Tur
rax(T25ベーシック、17mmの分散構成要素、IKA社製)中で、1分間混合し
た。
十分に低い粘度であったが、1時間後、クリーム分離が生じた。相分離は、5日以内では
生じなかった。
は、白色であり、十分に低い粘度であった。10分以内で、エマルションの上部の半分が
、濃縮されなかったと考えられた下側部分よりも黄色に見えた。2、3時間以内で、エマ
ルションは、相分離を開始した。
、十分に低い粘度であり、1時間後、クリーム分離が生じた。
zer Micropulsによって測定した液滴サイズ分布を示す。この時点において
、実施例9によるMPEG 500と混合したシリカゾルによって調製したエマルション
は、既に相分離を開始したが、わずかなクリーム分離以外には、実施例7および11によ
る改質シリカゾルによって調製したエマルションにおいて、かかる傾向を発見することは
できなかった。表2に、本発明によるシリカ粒子によって安定化されたSolvesso
150NDエマルションの容積平均分布(v)の関数としての液滴サイズ(D)を示す
。
11による改質シリカゾルが、エマルションを安定させることができることは明らかであ
る。
本実施例は、本発明の改質シリカ粒子の使用による、パラフィン油の乳化を示す。
成した。4.2gのそれぞれのシリカゾル、1.8gのH2O、および14gのパラフィ
ン油(Sigma−Aldrich社製)を、24000rpmで、Ultra Tur
rax(T25ベーシック、17mmの分散構成要素、IKA社製)を使用して、2分間
混合した。
よび10によるシリカゾル)。
成することは、図1から明らかである。実施例9のシリカゾルは、未改質コロイダルシリ
カ(すなわち、共有結合されないもの)を混合したにすぎない、MPEGを含む参照ゾル
である。この混合物は、急速に分離し、エマルションは形成されなかった。
施例7によるシリカゾルであり、右上は、実施例8によるシリカゾルであり、左下は、実
施例9によるシリカゾルであり、また、右下は、実施例10によるシリカゾルである。
例9の参照ゾルを使用して形成した試料は、明らかにいかなるエマルション液滴も形成せ
ず、更なる分析をすることができなかった。エマルション液滴のサイズを測定したところ
、実施例8および10の改質ゾルを使用して形成したエマルションが、実施例7の改質ゾ
ルを使用して形成したエマルションと比較して、小さな液滴サイズであることを示した。
また、これも、Malvern Mastersizer Micropulsによる測
定によって確認された。これらの測定結果を表3に示す。
ョンの使用により、得られたエマルション液滴が小さく、これによって、より安定したエ
マルションが生じるが、実施例7による改質シリカゾルによって形成したエマルションも
、比較的良好であることを示す。
本実施例では、実施例6による改質シリカゾルを使用して、ビチューメンエマルション
を製造した。180gの水と、20gの実施例6による改質シリカゾルの混合物を、70
℃まで金属缶で加熱することによって、エマルションを調製した。高速ミキサー(Ult
ra Turrax Silverson L4R、8000rpm)による撹拌時に、
140℃で、20gのビチューメンを加えた。2分間の高剪断混合の後、エマルションを
室温まで冷却した。加熱ビチューメンの添加時に、黒いビチューメンから褐色を帯びたエ
マルションへの色変化によって、および、ビチューメンが金属缶に付着しなかったという
事実によって、乳化が明確に示された。金属缶および混合機器は、清浄化するのが容易で
あった。形成したエマルション液滴は、小滴として光学顕微鏡で容易に観察することがで
きた(下の図3を参照)。
本実施例では、実施例6による改質シリカゾルを使用して、燃料油エマルションを製造
した。225gの水と、25gの実施例6による改質シリカゾルの混合物を、70℃まで
金属缶で加熱することによって、エマルションを調製した。高速ミキサー(Ultra
Turrax、実施例14のものと同一)による撹拌時に、室温で、43gの燃料油(B
unker 6油、7SM046)を加えた。2分間の高剪断混合の後、エマルションを
室温まで冷却した。燃料油の添加時に、黒い燃料油から褐色を帯びたエマルションへの色
変化によって、および、燃料油が金属缶に付着しなかったという事実によって、乳化が明
確に示された。金属缶および混合機器は、清浄化するのが容易であった。形成したエマル
ション液滴は、小滴として光学顕微鏡で容易に観察することができた(下の図4を参照)
。
本実施例では、表面張力測定を、実施例1および2の手順によって調製した本発明の改
質コロイダルシリカ粒子のゾルを使用して、実行した。
(KSV)で実行して、使用した非グラフト化シリカゾル、およびグラフト化シリカゾル
が、表面活性を有するか否かについて評価した。低温保持装置Neslab RTE−2
00によって、温度を25℃に維持した。
で10重量%のSiO2の濃度で実行し、また、シリカゾル2μmolエチルの測定を、
水中で5重量%のSiO2の濃度で実行した。表面張力値を表4に示す。
ら明らかである。
比較として、Bindzil(登録商標)CC30(シラン化シリカゾル)の表面張力
を、種々のpH値で測定した。10重量%のBindzil(登録商標)CC30の添加
において、本発明による改質コロイダルシリカ粒子のゾルと比較して、表面張力は、71
から66mN/mまで低下したにすぎなかった(Colloids and Surfaces A: Physicochem
. Eng. Aspects 337(2009)127-135を参照)。
比較として、Bindzil(登録商標)CC30(シラン化シリカゾル)の表面張力を、種々のpH値で測定した。10重量%のBindzil(登録商標)CC30の添加において、本発明による改質コロイダルシリカ粒子のゾルと比較して、表面張力は、71から66mN/mまで低下したにすぎなかった(Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 337(2009)127-135を参照)。
本願発明には以下の態様が含まれる。
[1]
少なくとも約3つのアルキレンオキシ単位を有する、少なくとも1つのポリアルキレンオキシ部分に共有結合された、改質コロイダルシリカ粒子。
[2]
前記改質コロイダルシリカ粒子が、アルコキシシランによって、前記少なくとも1つのポリアルキレンオキシ部分に共有結合される、上記[1]に記載の改質シリカ粒子。
[3]
前記改質コロイダルシリカ粒子が、シランの凝縮により形成されたシロキサン結合によって、前記少なくとも1つのポリアルキレンオキシ部分に共有結合される、上記[1]または[2]に記載の改質シリカ粒子。
[4]
前記改質コロイダルシリカ粒子が、少なくとも1つのポリアルキレンオキシ部分を含むシランの凝縮により形成されたシロキサン結合によって共有結合される、上記[1]から[3]のいずれか一項に記載の改質シリカ粒子。
[5]
前記粒子が、エチレン性不飽和基によって改質されていないか、または、感光性リソグラフィック印刷板に付着されない、上記[1]から[4]のいずれか一項に記載の改質シリカ粒子。
[6]
前記ポリアルキレンオキシ部分が、ポリプロピレングリコールもしくはポリエチレングリコール、またはこれらの共重合体である、上記[1]から[5]のいずれか一項に記載の改質シリカ粒子。
[7]
前記ポリアルキレンオキシ部分が、炭化水素基、好ましくはメチル基が末端である、上記[1]から[6]のいずれか一項に記載の改質シリカ粒子。
[8]
シリカ粒子に対するポリアルキレンオキシ部分の表面密度が、シリカ表面1m2当たり約0.1から約4μmol/m2である、上記[1]から[7]のいずれか一項に記載の改質シリカ粒子。
[9]
前記ポリアルキレンオキシ部分が、3から100のアルキレンオキシ単位、好ましくは約15から約60のアルキレンオキシ単位を有する、上記[1]から[8]のいずれか一項に記載の改質シリカ粒子。
[10]
ポリアルキレンオキシ部分に対するアルコキシシランのモル比が、約0.5から約1.5である、上記[1]から[9]のいずれか一項に記載の改質シリカ粒子。
[11]
前記改質コロイダルシリカ粒子に結合された、少なくとも1つの疎水性部分を更に含む、上記[1]から[10]のいずれか一項に記載の改質シリカ粒子。
[12]
ポリアルキレンオキシ部分に対する疎水性部分のモル比が、約0.1から約10である、上記[1]から[11]のいずれか一項に記載の改質シリカ粒子。
[13]
少なくとも約3つのアルキレンオキシ単位を有する少なくとも1つの第1のポリアルキレンオキシ化合物と、コロイダルシリカ粒子とを反応させて、前記少なくとも第1のポリアルキレンオキシ化合物と前記シリカ粒子との間に共有結合を形成する工程を含む、改質コロイダルシリカ粒子の製造方法。
[14]
上記[13]に記載の方法であって、少なくとも1つのアルコキシシランと、少なくとも約3つのアルキレンオキシ単位、好ましくは3から100のアルキレンオキシ単位を有する、少なくとも1つの第2のポリアルキレンオキシ化合物とを反応させることによって、前記第1のポリアルキレンオキシ化合物を調製する工程を更に含む、前記方法。
[15]
前記少なくとも1つのアルコキシシランと、前記少なくとも1つの第2のポリアルキレンオキシ化合物との反応が、酸または塩基の存在下で、有機溶媒中で実行される、上記[14]に記載の方法。
[16]
前記第1のポリアルキレンオキシ化合物が、3から100のアルキレンオキシ単位を有する、上記[13]から[15]のいずれか一項に記載の方法。
[17]
上記[13]から[16]のいずれか一項に記載の方法によって得られる、改質コロイダルシリカ粒子。
[18]
上記[1]から[9]または[17]のいずれか一項に記載の改質コロイダルシリカ粒子と、少なくとも約3つのアルキレンオキシ単位を有する少なくとも1つの第1のポリアルキレンオキシ化合物との混合物を含む、組成物。
[19]
上記[1]から[9]または[17]のいずれか一項に記載の改質コロイダルシリカ粒子、または請求項18に記載の組成物を含む、水性分散液。
[20]
乳化剤としての、上記[1]から[9]または[17]のいずれか一項に記載の改質シリカ粒子、または上記[19]に記載の水性分散液の使用。
[21]
前記改質シリカ粒子、または前記水性分散液が、農業活性成分、アスファルト、紙サイズ剤、または油の乳化剤または分散剤として使用される、上記[20]に記載の使用。
Claims (21)
- 少なくとも約3つのアルキレンオキシ単位を有する、少なくとも1つのポリアルキレン
オキシ部分に共有結合された、改質コロイダルシリカ粒子。 - 前記改質コロイダルシリカ粒子が、アルコキシシランによって、前記少なくとも1つの
ポリアルキレンオキシ部分に共有結合される、請求項1に記載の改質シリカ粒子。 - 前記改質コロイダルシリカ粒子が、シランの凝縮により形成されたシロキサン結合によ
って、前記少なくとも1つのポリアルキレンオキシ部分に共有結合される、請求項1また
は2に記載の改質シリカ粒子。 - 前記改質コロイダルシリカ粒子が、少なくとも1つのポリアルキレンオキシ部分を含む
シランの凝縮により形成されたシロキサン結合によって共有結合される、請求項1から3
のいずれか一項に記載の改質シリカ粒子。 - 前記粒子が、エチレン性不飽和基によって改質されていないか、または、感光性リソグ
ラフィック印刷板に付着されない、請求項1から4のいずれか一項に記載の改質シリカ粒
子。 - 前記ポリアルキレンオキシ部分が、ポリプロピレングリコールもしくはポリエチレング
リコール、またはこれらの共重合体である、請求項1から5のいずれか一項に記載の改質
シリカ粒子。 - 前記ポリアルキレンオキシ部分が、炭化水素基、好ましくはメチル基が末端である、請
求項1から6のいずれか一項に記載の改質シリカ粒子。 - シリカ粒子に対するポリアルキレンオキシ部分の表面密度が、シリカ表面1m2当たり
約0.1から約4μmol/m2である、請求項1から7のいずれか一項に記載の改質シ
リカ粒子。 - 前記ポリアルキレンオキシ部分が、3から100のアルキレンオキシ単位、好ましくは
約15から約60のアルキレンオキシ単位を有する、請求項1から8のいずれか一項に記
載の改質シリカ粒子。 - ポリアルキレンオキシ部分に対するアルコキシシランのモル比が、約0.5から約1.
5である、請求項1から9のいずれか一項に記載の改質シリカ粒子。 - 前記改質コロイダルシリカ粒子に結合された、少なくとも1つの疎水性部分を更に含む
、請求項1から10のいずれか一項に記載の改質シリカ粒子。 - ポリアルキレンオキシ部分に対する疎水性部分のモル比が、約0.1から約10である
、請求項1から11のいずれか一項に記載の改質シリカ粒子。 - 少なくとも約3つのアルキレンオキシ単位を有する少なくとも1つの第1のポリアルキ
レンオキシ化合物と、コロイダルシリカ粒子とを反応させて、前記少なくとも第1のポリ
アルキレンオキシ化合物と前記シリカ粒子との間に共有結合を形成する工程を含む、改質
コロイダルシリカ粒子の製造方法。 - 請求項13に記載の方法であって、少なくとも1つのアルコキシシランと、少なくとも
約3つのアルキレンオキシ単位、好ましくは3から100のアルキレンオキシ単位を有す
る、少なくとも1つの第2のポリアルキレンオキシ化合物とを反応させることによって、
前記第1のポリアルキレンオキシ化合物を調製する工程を更に含む、前記方法。 - 前記少なくとも1つのアルコキシシランと、前記少なくとも1つの第2のポリアルキレ
ンオキシ化合物との反応が、酸または塩基の存在下で、有機溶媒中で実行される、請求項
14に記載の方法。 - 前記第1のポリアルキレンオキシ化合物が、3から100のアルキレンオキシ単位を有
する、請求項13から15のいずれか一項に記載の方法。 - 請求項13から16のいずれか一項に記載の方法によって得られる、改質コロイダルシ
リカ粒子。 - 請求項1から9または17のいずれか一項に記載の改質コロイダルシリカ粒子と、少な
くとも約3つのアルキレンオキシ単位を有する少なくとも1つの第1のポリアルキレンオ
キシ化合物との混合物を含む、組成物。 - 請求項1から9または17のいずれか一項に記載の改質コロイダルシリカ粒子、または
請求項18に記載の組成物を含む、水性分散液。 - 乳化剤としての、請求項1から9または17のいずれか一項に記載の改質シリカ粒子、
または請求項19に記載の水性分散液の使用。 - 前記改質シリカ粒子、または前記水性分散液が、農業活性成分、アスファルト、紙サイ
ズ剤、または油の乳化剤または分散剤として使用される、請求項20に記載の使用。
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