JP3894851B2 - Method for producing functional silicone resin composition - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、すぐれた機能性(消臭性、抗微生物性)を示しかつその機能性が長期にわたり持続するように工夫したシリコーン系樹脂組成物を製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
シリコーン系樹脂は、人体に対し最も安全な樹脂と言えるものである。シリコーン系樹脂のうちシリコーンゴムは、パッキン、ガスケット、O−リング、プラグブーツ、弁当箱や炊飯ジャーのパッキン、水中メガネやゴーグル、乳首をはじめ、産業用、民生用、医療用の多種の用途に使われている。また、シリコーン系樹脂は、成形物のほか、シール材、シーラント、人体等を対象とする粘着剤ないし貼着剤としても使われている。
【0003】
最近、無機系抗菌剤、合成系抗菌剤、天然系抗菌剤を用いてプラスチックス成形物やセラミックス製品を抗菌化する試みがなされているが、一般にシリコーンゴム製品やシリコーンゴム系の粘着剤はそのままの形で用いられ、特別の抗菌処理は施していないのが通常である。
【0004】
シリコーン系樹脂に抗菌性を持たせるべく、本出願人は、特開2000−86717として、シリコーン系樹脂または各種の粘着剤から選ばれた弾性質または粘着質の樹脂ないし樹脂組成物に、植物由来の抗菌性成分を有効量配合してなる抗菌性樹脂組成物につき特許出願している。
【0005】
コーティング組成物にかかるものであるが、本出願人の出願にかかる特開2001−311048には、被膜形成性成分、および、動植物由来の機能性成分と凝集作用を有する原料に由来する成分を含むセラミックス成分とからなる複合体を含有する機能性(消臭性、抗微生物等)コーティング組成物が示されており、被膜形成性成分としてシリコーン系樹脂についても一言の言及がある。ここで機能性とは、消臭性、抗微生物などである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
シリコーン系樹脂のうちたとえばシリコーンゴムは、その柔軟性、弾力、復元力、耐久性などの特質を生かして、上述のように種々の用途に使われているが、水と接触する使い方をするときは、使用期間が長くなるとカビが付着、繁殖するなどして黒ずんでくることが多い。また、見た目には汚れを生じていなくても、衛生性の点で疑問になることがある。
【0007】
上述の特開2000−86717の発明においては、シリコーン系樹脂にカテキン等の植物由来の抗菌性成分を配合することにより、安全でありながらすぐれた抗菌性を得ることに成功しているが、水で洗浄したり水と接触する使い方をしたときの持続性の点では、さらに改良を図ることが必要となる。
【0008】
上述の特開2001−311048の発明においては、水と接触する使い方をしても消臭性や抗微生物性などの機能性が長期にわたり持続するが、該公報に記載のある製造法によっては作用効果の点および生産性の点で限界があった。作用効果の限界は、粒子径を一定限度より小さくすることが難しいことに起因するものと思われる。生産性の点については、その製造を、機能性成分をセラミックス成分との混合物の形態にしてから、好ましくは凝集させ、ついでルツボ等を用いて脱水するまで高温で加熱処理し、機械的手段により粉砕し、最後に分級するなどの多工程を経て、複合体とするのが通常であるため、設備、労力(工数)、時間などの点で負担が大きく、その結果製品コストも高くなることを免れないが、セラミックスを取り扱う以上は必要な工程を省略するわけにはいかず、製造工程の合理化にはおのずから限界があった。
【0009】
本発明は、このような背景下において、内添剤として、消臭性または抗微生物性を有する機能性成分とセラミックス成分とからなる微粉状ハイブリッド化物として粒子径の小さいものを生産性良く得ることにより、シリコーン系樹脂の良さをそのまま生かしながら、該樹脂にすぐれた機能性を持たせると共に、その機能性が長期にわたって持続するように工夫した機能性シリコーン系樹脂組成物の製造法を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の機能性シリコーン系樹脂組成物の製造法は、
消臭性または抗微生物性を有する機能性成分(Y) とセラミックス成分(Z) とを含有する水性スラリーからスプレードライ法により得られた機能性成分(Y) とセラミックス成分(Z) とがハイブリッド化した微粉状ハイブリッド化物(YZ)の有効量を、シリコーン系樹脂(X) に含有させること、
前記の機能性成分 (Y) がカテキン類、サポニン類、茶の抽出物、茶葉粉末、タンニン(酸)、カフェイン、ヒノキチオールおよびシソ葉エキスよりなる群から選ばれた植物由来の成分であること、
前記のセラミックス成分 (Z) がコロイダルシリカからなること、および、
前記のスプレードライ法による微粉状ハイブリッド化物 (YZ) が、機能性成分 (Y) とセラミックス成分 (Z) とを含有する水性スラリーを、圧縮気体を利用したノズルを用いて液滴径10μ m 以下のミストとして噴霧乾燥装置の槽内に供給すると共に槽内に熱風を吹き込むこと、およびそのときの熱風の入口温度を180〜290℃に設定すると共に排気温度を80〜220℃でかつ入口温度よりも30℃以上低い温度に設定して行うこと、により得られたものであることを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。なお本発明において、「消臭性」は、脱臭性、悪臭消去性、有害ガス成分除去性などを包含する意味で、「抗微生物性」は、抗菌性、殺菌性、静菌性、抗カビ性、防臭性、抗ウィルス性などを包含する意味で用いている。
【0012】
〈シリコーン系樹脂(X) 〉
シリコーン系樹脂(X) としては、シリコーン系樹脂(変性シリコーン系樹脂を含む)またはそれを主成分とする弾性質または粘着質の樹脂ないし樹脂組成物が用いられる。
【0013】
弾性質のシリコーン系樹脂としては、シリコーンゴムが好適に用いられる。シリコーンゴムとしては、たとえば、
・加熱加硫型シリコーンゴム:ミラブル型、液状ゴム(一液型、二液型)、
・室温硬化型の液状シリコーンゴム:縮合タイプ(一液型、二液型)、付加タイプ(一液型、二液型)、紫外線硬化型(一液型)、
などがあげられる。
【0014】
シリコーンゴムの主成分であるシリコーン生ゴムは、重合度が5000〜100000程度で平均分子量が40〜80万程度の極めて高粘度の高分子である。シリコーン生ゴムには、ジメチルシリコーン生ゴム、メチルビニルシリコーン生ゴム、メチルフェニルビニルシリコーン生ゴム、フロロシリコーン生ゴムなどがある。
【0015】
粘着質のシリコーン系樹脂、つまりシリコーン系粘着剤は、典型的には、エラストマー成分として高重合度ポリマーであるシリコーン生ゴムを、タッキファイヤー成分として低重合度ポリマーであるシリコーンレジンを用いて構成される。ベンゾイルパーオキサイドのような過酸化物を加えて架橋させると、凝集力がさらに強くなる。
【0016】
〈機能性成分(Y) 〉
機能性成分 (Y) としては、本発明においては、カテキン類(エピガロカテキン、エピガロカテキンガレート、エピカテキン、エピカテキンガレートや、それらの混合物)、サポニン類、茶の抽出物(一番茶・二番茶・三番茶の粉茶、深むし、かぶせなどの茶の抽出物、紅茶やウーロン茶の抽出物)、茶葉粉末、タンニン(酸)(市販の精製タンニン酸や、五倍子、没食子などタンニン酸を多量に含む高タンニン酸含有天然植物の抽出物またはその半精製物)、カフェイン、ヒノキチオールおよびシソ葉エキスよりなる群から選ばれた植物由来の成分を用いる。これらの成分は、消臭性や抗微生物性のほか、有害小生物忌避性、リラクシゼーション性、アロマテラピー性、抗アレルギー性、抗酸化性、抗炎症性、保湿性などの性質を併せ有することも多いので、そのような性質も商品化にとって有利に作用する。
【0017】
〈セラミックス成分(Z) 〉
セラミックス成分 (Z) としては、本発明においては、コロイダルシリカを用いる。コロイダルシリカと共に、他のセラミックスを併用することもできる。この場合、コロイダルシリカとそれ以外のセラミックスとの混合物を用いると、たとえば相手方のセラミックスの種類によっては、液滴の乾燥時に目的物が液滴の大きさで規制される大きさよりもさらに細かく微粉化されることがあるので、微粉の粒径制御に利用することもできる。
【0018】
〈微粉状ハイブリッド化物(YZ)〉
複合体(YZ)は、上に述べた機能性成分(Y) とセラミックス成分(Z) とを含有する水性スラリーをスプレードライすることにより得られる。そして、本発明においては、そのスプレードライ法による微粉状ハイブリッド化物 (YZ) の製造を、次のようにして行う。すなわち、上記の水性スラリーを、圧縮気体を利用したノズルを用いて液滴径10μ m 以下のミ ストとして噴霧乾燥装置の槽内に供給すると共に槽内に熱風を吹き込むこと、およびそのときの熱風の入口温度を180〜290℃に設定すると共に排気温度を80〜220℃でかつ入口温度よりも30℃以上低い温度に設定すること、により行う。これにより、機能性成分(Y) とセラミックス(Z) とがハイブリッド化した微粉状ハイブリッド化物(YZ)が一挙に製造される。
【0019】
噴霧乾燥装置としては、液滴が上→下に落下する「上→下落下型」のみならず、「吹き上げ型」、「横型」、「サイクロン型」など種々のものを用いることができる。
【0020】
なお、微粒化した液滴径は、10μm を超える場合をスプレー、10μm 以下をミストと区別するのが通常であるが、本発明においては、液滴10μ m 以下のミストとして噴霧乾燥装置の槽内に供給するわけである。
【0021】
一般にスプレードライ法における液滴化は、回転円盤(回転数の変化)、加圧ノズル(液体圧力)、二流体ノズル(気体圧力)、四流体ノズル(気体圧力)などを用いてなされるが、本発明においては圧縮気体を利用したノズルを用いる気体圧力方式により行う。
【0022】
これらの中でも、圧縮空気を利用したノズルの1種である四流体ノズルは、液滴をミストとして大量に噴霧することができるので、そのような四流体ノズルを用いることが特に好ましい。以下に述べる四流体ノズルについては、たとえば、「化学装置、2000年6月号」の60〜65頁に藤崎電機株式会社の著者による解説記事があり、同社のカタログないし技術資料にも詳細な説明がある。
【0023】
四流体ノズルにあっては、ナイフ状のノズルエッジに、気体路と液体路とを各2経路、計4経路対称に設けたものであり、エッジ先端では気体と液体の流動面である斜面と各々の流体とが1点に集まる衝突焦点で構成されている。ノズルエッジは、噴霧量により適正な長さ(たとえばエッジ長が1〜200mm)の直線部分を設けることが望ましい。気体スリットから出た高速気体流体は、液体スリットから湧き出るように出た液体を、流体流動面で混合しながら薄く引き延ばす。引き延ばされた液体は、エッジ先端の衝突焦点で発生する衝撃波で、より微細化されて数μm の液滴として運び去られる。
【0024】
四流体ノズルは、平均粒子径が数μm の微細な液滴径が得られること、粒度分布がシャープな液滴となること、気液比により任意に液滴径をコントロールできること、一つのノズルで大量の噴霧ができること、自己洗浄型外部混合方式なので、付着物閉塞のおそれがなく、長時間連続噴霧ができること、種類の違う液をズル先端で混合しながら噴霧することもできること、2つの空気量の違いにより噴霧パターンを変えることができること、性能を保ったまま噴霧量の違うノズルを製作することができることなどの点で、極めて有利である。エッジノズルは、ストレート型でもサークル型でもよい。
【0025】
機能性成分(Y) とセラミックス成分(Z) との割合(固形分として)は種々に設定しうるものの、後者を100重量部とするとき、前者を 0.1〜200重量部、殊に1〜180重量部、なかんずく2〜160重量部とすることが好ましい。機能性成分(Y) の割合が余りに少ないときは機能性が不充分となり、機能性成分(Y) の割合が余りに多いときは、相対的にセラミックス成分(Z) が不足するので、複合化が不充分となって、微粉状ハイブリッド化物(YZ)中の機能性成分(Y) の溶出抑制が不充分となる。
【0026】
水性スラリーの溶媒は、通常は水とするが、適当量の有機溶剤(アルコール等)を含んでいても差し支えない。
【0027】
水性スラリーの固形分濃度は、特に限定はないものの、通常は1〜70重量%、殊に3〜60重量%、なかんずく5〜50重量%とするのが、微粒化および熱エネルギーの点で好都合である。
【0028】
本発明においては、設定温度については、熱風の入口温度を180〜290℃殊に190〜280℃)に設定する。排気温度については、80〜220℃殊に90〜200℃)に設定すると共に、入口温度よりも30℃以上(殊に50℃以上)低い温度に設定する。熱風温度が余りに低いときには、乾燥速度が遅くなる上、複合化(ハイブリッド化)が不充分になるため、目的物を水と接触するような使い方をするときの持続性が不足する。一方、熱風温度が余りに高すぎるときは、機能性成分 (Y) が変質したり揮散してしまうおそれがある。上記温度範囲が、効率良く目的物が得られる温度条件である。
【0029】
槽内から導出される目的物(微粉状ハイブリッド化物(YZ))の平均粒子径は、10μ m 以下に制御することが好ましい。5μm 以下、さらには3μm 以下や2μm 以下に制御することも容易である。平均粒子径の制御は、液滴の大きさ、水性スラリー中のセラミックス成分(Z) の粒子径などをコントロールすることにより達成できる。下限については特に限定はなく、サブミクロン( 0.1μm )のオーダーとすることも可能である。
【0030】
粒子径の細かさおよび粒度分布のシャープについては、平均粒子径よりも、メディアン径とモード径で見る方が適切であろう。微粉状ハイブリッド化物 (YZ) 特に最適の性状は、メディアン径が3μm 以下(好ましくは 0.3〜3μm 、殊に 0.5〜2μm )、モード径が3μm 以下(好ましくは 0.3〜3μm 、殊に 0.5〜2μm )である。
【0031】
〈機能性シリコーン系樹脂組成物の製造〉
このようにして得られた微粉状ハイブリッド化物(YZ)の有効量を、先に述べたシリコーン系樹脂(X) に含有させる。含有は、硬化前のシリコーン系樹脂(X) に対してなされる(粘着剤の場合にはその調製時または調製前の任意の段階で行う)。これにより、目的とする機能性シリコーン系樹脂組成物が得られる。
【0032】
シリコーン系樹脂(X) と微粉状ハイブリッド化物(YZ)との割合は、目的物の用途によって異なり、また機能性成分(Y) の種類や純度によっても大きく異なるため、一概には決められないので、機能性を発揮するに足る有効量とする。目安としては、シリコーン系樹脂(X) と微粉状ハイブリッド化物(YZ)との合計量を100重量部とするとき、微粉状ハイブリッド化物(YZ)の割合を、たとえば 0.1〜60重量部程度、殊に 0.5〜50重量部程度、さらには1〜40重量部程度配合することが多い。
【0033】
〈用途〉
本発明の方法により得られる樹脂組成物は、産業用、民生用、医療用をはじめとする種々の分野に使用することができる。たとえば、パッキン(圧力釜、ジャー・ポット、電子ジャー、弁当箱、冷蔵庫、電子レンジの窓枠等);ミルカー、哺乳用乳首;水中メガネ、シュノーケル、マウスピース、ゴーグルバンド、スイミングキャップ;注射液瓶のゴム栓;注射針の先端へのコーティング剤;給水または給湯機器の接続部品;電卓・携帯電話・キーボードのラバーコンタクト;玩具;ワイヤ類;事務機器部品;医療用・飲料用のチューブ;シール材、シーラント;粘着剤、貼着剤;などが例示できる。
【0034】
〈作用〉
本発明の方法により得られる樹脂組成物にあっては、特定条件下のスプレードライ法により得られた特定の機能性成分(Y) と特定のセラミックス(Z) とがハイブリッド化したものを用いているので、通常の工程により得た機能性成分(Y) とセラミックス(Z) との微粉状ハイブリッド化物(YZ)に比し、生産性が格段に向上している上、微粉状ハイブリッド化物(YZ)の粒子径が小さくかつ揃っているので(粒度分布がシャープであるので)、機能性(消臭性や抗微生物性)も一段と向上する。そして、この機能性は、水(湯を含む)と接触するような用途に用いても、長期にわたり持続する。機能性成分(Y) がたとえばヒアルロン酸のようなものであるときは、目的物を注射針の先端へコーティングした場合、滑りが良くなって痛みを感じなくする作用も発揮される。
【0035】
【実施例】
次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。
【0036】
(微粉状ハイブリッド化物(YZ)の製造)
微粉状ハイブリッド化物(YZ)が、機能性成分(Y) とセラミックス成分(Z) とを含有する水性スラリーを微細な液滴状態で下記の噴霧乾燥装置の槽内に供給すると共に槽内に熱風を吹き込むスプレードライ法により、微粉状ハイブリッド化物(YZ)を製造した。
【0037】
図1は、噴霧乾燥装置を示した説明図である。
図2は、図1の装置における四流体ノズルの拡大説明図である。
【0038】
図1および図2において、(1) は液体供給系統、(2) は気体供給系統、(3) はノズル(四流体ノズル)、(4) は装置本体(槽)、(5) は送風機、(6) はヒータ、(7) はサイクロン、(8) はバグフィルタ、(9) は排風機である。
【0039】
液体供給系統(1) 、気体供給系統(2) はそれぞれ2経路からなり、図2のように、ノズル(3) の先端で噴霧がなされる。製品の回収(捕集)は、サイクロン(7) およびバグフィルタ(8) の双方を用いて行ってもよく、それらのうちのどちらか一方を用いて行ってもよい。
【0040】
製造例1〜3
固形分40重量%のコロイダルシリカの水性コロイド液100重量部に、純度30重量%の茶カテキン10重量部を添加し、ホモジナイザで3分間混合することにより、水性スラリーを調製した。
【0041】
この水性スラリーを、藤崎電機株式会社製の研究用噴霧乾燥装置「マイクロミストドライヤMDL−050−TypeM」(四流体ノズルを備えたもの)を用いて、
・エッジ長さ 2mm
・空気スリット 0.2mm
・液スリット 0.2mm
・空気量 25L/min 程度
・噴霧液量 10ml/min程度
・空気圧力 0.7MPa程度
・熱風風量 1m3/min程度
の条件にて噴霧乾燥し、目的物をサイクロン(CY)または/およびバグフィルタ(BF)で回収した。
【0042】
条件および結果を表1に示す。なお、熱風入口温度は、事前の実験で150℃程度では複合化(ハイブリッド化)が不充分で生のカテキンが多く残ることを確認しているので、200℃前後または250℃前後に設定した。製造例3の回収量は、2時間後には 94.6 + 877 = 971.6 g、3時間後には 94.6 + 877 + 722 = 1693.6gになる。なお、粒度分布は、株式会社島津製作所製の「SALD−200V ER」を用いて測定した。
【0043】
【表1】

製造例1 製造例2 製造例3

時間 (min) 5 5 60 120 180
入口温度(℃) 200 250 250 250 250
排気温度(℃) 85 107 99 102 111
塔内圧力 (min) 0.4 0.5 0.8 0.7 0.6
給気風量 (m3/min) 1.1 0.85 0.85 0.85 0.87
1エア
圧力 (MPa) 0.69 0.69 0.69 0.69 0.68
流量 (NL/min) 80 80 80 80 80
2エア
圧力 (MPa) 0.69 0.69 0.69 0.69 0.69
流量 (NL/min) 80 80 80 80 80
1液
流量 (ml/min) 20 20 20 20 10
2液
流量 (ml/min) 20 20 20 20 10
回収 (g) 46.8 32.6 94.6 877 722
メディアン径 (μm) 5.614 6.075 5.808 6.412 5.949
モード径 (μm) 6.512 6.514 6.512 7.527 6.512
平均粒子径 (μm) 5.598 6.298 5.873 6.624 6.217
標準偏差 0.293 0.324 0.302 0.329 0.321
25%径 (μm) 3.680 3.914 3.782 4.071 3.874
50%径 (μm) 5.614 6.075 5.806 6.412 5.949
75 %径 ( μ m) 8.018 9.114 8.519 9.734 8.899
【0044】
製造例4〜6
水性スラリーとして、次の組成のものを用いたほかは、製造例1に準じて噴霧乾燥を行った。条件および結果を表2に示す。
(製造例4)純度30重量%の茶カテキン17.5重量%、固形分40重量%のコロイダルシリカの水性コロイド液10重量%、平均粒子径 0.5μm の粉砕タルク12.5重量%および水60重量%。
(製造例5)純度30重量%の茶カテキン17.5重量%、固形分40重量%のコロイダルシリカの水性コロイド液5重量%、平均粒子径 0.5μm の粉砕タルク12.5重量%および水65重量%。
(製造例6)純度30重量%の茶カテキン17.5重量%、平均粒子径 1.5μm の粉砕シリカ12.5重量%、固形分40重量%のコロイダルシリカの水性コロイド液5重量%および水65重量%。
【0045】
【表2】

製造例4 製造例5 製造例6
入口温度(℃) 225 225 224
排気温度(℃) 106 102 100
メディアン径 (μm) 4.146 5.765 1.596
モード径 (μm) 4.216 5.633 1.529
平均粒子径 (μm) 4.133 6.141 1.608
標準偏差 0.275 0.363 0.221
25%径 (μm) 2.778 3.570 1.093
50%径 (μm) 4.146 5.765 1.596
75 %径 ( μ m) 5.978 9.212 2.350
【0046】
なお、固形分40重量%のコロイダルシリカの水性コロイド液100重量%(機能性成分 (Y) なし)の場合は、入口温度250℃、排気温度105℃の条件で、メディアン径 7.490μm 、モード径 7.527μm 、平均粒子径 8.589μm 、標準偏差 0.243、25%径 5.976μm 、50%径 7.490μm 、75%径 9.851μm であった。
【0047】
比較製造例1
濃度20重量%のリン酸アルミニウム水溶液100重量部に純度30重量%の茶カテキン10重量部を混合し、pHを3〜4に調整して、固形分40重量%のコロイダルシリカの水性コロイド液の50部を加えて混合し、pHを中性にもっていった。スラリーは徐々に凝集していったので、ハンドリングが可能なうちにルツボに移して、電気炉で加熱し、100〜300℃で乾燥し、加熱処理した。これにより硬い不定形の凝集体が得られたので、それを自動乳鉢で微粉砕し、篩で分級して100〜325メッシュ(147〜43μm )の粒度のものを取得した。ついでこの凝集体を電気炉で加熱処理した。
【0048】
(機能性シリコーン系樹脂組成物の製造)
実施例1、比較例1、対照例1
上記の製造例1で得られた微粉状ハイブリッド化物(YZ)5重量部または比較製造例1の凝集体粉砕物の5重量部を、シリコーン系樹脂(X) の一例としてのシリコーンゴム原料100部に添加して混合し、そのまま室温下に放置して硬化させ、シート状の硬化物を得た。対照例1として、機能性成分(Y) を配合しない場合についても硬化物を得た。
【0049】
(抗細菌活性)
これらの硬化物を試料として用いて、菌数減少率試験により黄色葡萄状球菌Staphylococcus aureus ATCC 6538Pに対する抗細菌活性を調べた。すなわち、滅菌試料に試験菌のブイヨン懸濁液を注加し、密閉容器中で37℃で18時間培養後の生菌数を計測し、植菌数に対する増減値を求めた。結果を下記および表3に示す。なお無加工布は標準綿布を使用した。
【0050】
・植菌数(A) は 8.4×104 、log A は 4.9
・無加工布菌数(B) は 2.0×107 、log B は 7.3
・log B - log A = 2.4 > 1.5 (試験は有効)
・増減値 = log C - log A
・増減値差 = (log B - log A) - (log C - log A)
【0051】
【表3】

添加物 添加量 菌数 log C 増減値 増減値差
対照例1 − − 7.3 2.4 0.0
実施例1 製造例1の (YZ) wt 3.3 -1.6 4.0
比較例1 比較製造例1 5wt部 5.2 0.3 2.1
の凝集体
(試料重量は 0.2g)
【0052】
(消臭性)
また、これらのシート状の硬化物を用いて、下記の条件にて臭気の原因となる成分と接触させてその成分をシートに吸着させ、ついで水洗してから、シートに残存する臭気の度合いを官能試験により評価した。結果を表4に示す。
・臭気成分1.魚臭:魚のアラの入った水の中にシートを浸漬した状態で2時間放置し、流水中に約30分浸漬してからシートを取り出して風乾し、臭気の度合いを調べた。
・臭気成分2.にんにく臭:おろし器ですり潰したにんにくを水で希釈したものの中にシートを浸漬した状態で1晩放置し、流水中に約30分浸漬してからシートを取り出して風乾し、臭気の度合いを調べた。
・臭気成分3.機械油臭:機械油中にシートを浸漬した状態で1時間放置し、洗剤入りの水で3回洗浄した後、流水中に約30分浸漬してからシートを取り出して風乾し、臭気の度合いを調べた。
・官能評価:対照例1の場合を基準(×の評価)とし、対照例1と同等の場合を×、対照例1よりも若干改善が見られる場合を△、対照例1よりもかなり改善されている場合を□、対照例1に比し顕著に改善されている場合を○とそれぞれ評価した。
【0053】
【表4】

添加物 添加量 臭気1 臭気2 臭気3
対照例1 − − × × ×
実施例1 製造例1の (YZ) wt 部 ○ ○〜□ ○
比較例1 比較製造例1 5wt部 □ □〜△ □
の凝集体
【0054】
実施例2〜6
製造例1において、純度30重量%の茶カテキン10重量部に代えて下記の表5,6のものを用いたほかは、固形分40重量%のコロイダルシリカの水性コロイド液100重量部に、機能性成分(Y) 10重量部を添加し、ホモジナイザで3分間混合することにより、水性スラリーを調製した。この水性スラリーを用いて製造例1と同じ条件で微粉状ハイブリッド化物(YZ)を製造した。
【0055】
ついで、実施例1と同様に、このようにして得られた微粉状ハイブリッド化物(YZ)5重量部を、シリコーン系樹脂(X) の一例としてのシリコーンゴム原料100部に添加して混合し、そのまま室温下に放置して硬化させ、シート状の硬化物を得た。対照例2として、機能性成分(Y) を配合しない場合についても硬化物を得た。
【0056】
(防カビ性能)
これらの硬化物の表面に下記の寒天培地を薄く付着させ、防カビ性能の優劣を調べた。結果を下記の表5に示す(実施例1、比較例1のものを用いた場合も合わせて示す)。
【0057】
カビ菌の培養溶液は、市販の変法GAM寒天培地を使用し、フラスコ内で加熱溶解させてから自然冷却したものを用いた。カビ菌は予め調整した黒カビ菌溶液(100mg/500ml純水)を培地溶液100mlに 0.5mlずつ植え付けた。カビ菌の繁殖促進は、恒温恒湿槽を利用して、35℃、95%RHにて14日間保持し、観察した。
【0058】
【表5】

添加物 発生度数 観 察 結 果
対照例2 +++ 表面に斑紋の大きなカビが発生
ブランク +++++ カビの発生あり
比較例1 比較製造例1 ++ 表面に少しカビが発生
実施例1 製造例1 + 表面にわずかにカビが発生
実施例2 茶サポニン - カビの発生なし
実施例3 ヒノキチオール - カビの発生なし
実施例 シソ葉エキス + 表面にわずかにカビが発生
実施例 タンニン酸 + 表面にわずかにカビが発生
実施例6 カテキン+ CuO - カビの発生なし
(注)実施例2〜6は、機能性成分(Y) のみを記載してある。
【0059】
(消臭性)
実施例1の場合と同様にして、臭気成分1,2,3に対する消臭性を調べた。結果を表6に示す。
【0060】
【表6】

添加物 臭気1 臭気2 臭気3
対照例1 − × × ×
実施例1 製造例1の (YZ) ○ ○〜□ ○
比較例1 比較製造例1 □ □〜△ □
の凝集体
実施例2 茶サポニン ○〜□ □ ○〜□
実施例3 ヒノキチオール ○〜□ □ ○〜□
実施例 シソ葉エキス ○〜□ □ ○〜□
実施例 タンニン酸 ○〜□ □ ○〜□
実施例6 カテキン+ CuO ○ ○〜□ ○
(注)実施例2〜6は、機能性成分(Y) のみを記載。
【0061】
製造例7〜9
製造例1において、噴霧乾燥条件を変更したほかは、固形分40重量%のコロイダルシリカの水性コロイド液100重量部に、機能性成分(Y) 10重量部を添加し、ホモジナイザで3分間混合することにより、水性スラリーを調製した。この水性スラリーを用いて製造例1と同じ条件で微粉状ハイブリッド化物(YZ)を製造した。条件および結果を表7に示す。
【0062】
【表7】

製造例7 製造例8 製造例9
入口温度(℃) 225 225 224
排気温度(℃) 106 102 100
メディアン径 (μm) 1.188 1.286 1.263
モード径 (μm) 0.990 1.145 1.145
平均粒子径 (μm) 1.234 1.319 1.323
標準偏差 0.195 0.200 0.215
25%径 (μm) 0.871 0.926 0.898
50%径 (μm) 1.188 1.286 1.263
75 %径 ( μ m) 1.688 1.831 1.871
【0063】
実施例7〜9
ついで、実施例1に準じて、製造例7〜9で得られた微粉状ハイブリッド化物(YZ)5重量部を、シリコーン系樹脂(X) の一例としての加熱加硫型のシリコーンゴム原料100部に添加して混合し、加熱加硫して硬化させ、シート状の硬化物を得た。
【0064】
(消臭性)
これらのシート状の硬化物を用いて、実施例1の場合と同様にして、臭気成分1,2,3に対する消臭性を調べた。結果を表8に示す。
【0065】
官能評価については、先の対照例1の場合を基準(×の評価)とし、対照例1と同等の場合を×、対照例1よりも若干改善が見られる場合を△、対照例1よりもかなり改善されている場合を□、対照例1に比し顕著に改善されている場合を○、先の実施例1よりもさらに明らかにすぐれた効果が得られる場合を◎とそれぞれ評価した。
【0066】
【表8】

添加物 臭気1 臭気2 臭気3
対照例1 − × × ×
実施例1 製造例1の (YZ) ○ ○〜□ ○
比較例1 比較製造例1 □ □〜△ □
の凝集体
実施例 製造例7の(YZ) ◎ ◎〜○ ◎
実施例 製造例8の(YZ) ◎ ◎〜○ ◎
実施例9 製造例9の (YZ) ◎ ◎〜○ ◎
【0067】
【発明の効果】
本発明においては、特定の機能性成分(Y) と特定のセラミックス成分(Z) とを含有する水性スラリーから特定条件下のスプレードライ法により得られた機能性成分(Y) とセラミックス(Z) とがハイブリッド化した微粉状ハイブリッド化物(YZ)の有効量を、シリコーン系樹脂(X) に含有させるようにしている。
【0068】
そのため、本発明によれば、内添剤として、機能性成分とセラミックス成分とからなる微粉状ハイブリッド化物として粒子径が小さくかつ揃ったものを生産性良く得ることができるので、シリコーン系樹脂の良さをそのまま生かしながら、該樹脂にすぐれた機能性を持たせると共に、水と接触するような使い方をしても、機能性が長期にわたって持続する。
【0069】
そして、機能性成分(Y) とセラミックス成分(Z) とがハイブリッド化した微粉状ハイブリッド化物(YZ)を一挙に製造することができるので、従来の混合−加熱処理−粉砕−分級を経る方法に比し、生産性、工数、設備、熱エネルギー、所要時間などの点で格段に有利となる。特に、ノズルとして四流体ノズルを用いることが有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の方法に用いた噴霧乾燥装置を示した説明図である。
【図2】 図1の装置における四流体ノズルの拡大説明図である。
【符号の説明】
(1) …液体供給系統、
(2) …気体供給系統、
(3) …ノズル(四流体ノズル)、
(4) …装置本体(槽)、
(5) …送風機、
(6) …ヒータ、
(7) …サイクロン、
(8) …バグフィルタ、
(9) …排風機
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a method for producing a silicone resin composition that exhibits excellent functionality (deodorant and antimicrobial properties) and has been devised so that the functionality lasts for a long period of time.
[0002]
[Prior art]
  Silicone resin is the safest resin for the human body. Among silicone resins, silicone rubber is used for packing, gaskets, O-rings, plug boots, lunch box and rice cooker packing, underwater glasses and goggles, nipples, industrial, consumer and medical applications. It is used. In addition to molded products, silicone resins are also used as adhesives or adhesives for sealing materials, sealants, human bodies, and the like.
[0003]
  Recently, attempts have been made to make plastics molded products and ceramic products antibacterial using inorganic antibacterial agents, synthetic antibacterial agents, and natural antibacterial agents, but silicone rubber products and silicone rubber adhesives are generally used as they are. It is usually used without any special antibacterial treatment.
[0004]
  In order to give the silicone resin antibacterial properties, the applicant of the present invention disclosed in JP-A 2000-86717 as an elastic or adhesive resin or resin composition selected from silicone resins or various adhesives. A patent application has been filed for an antibacterial resin composition comprising an effective amount of an antibacterial component.
[0005]
  Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-311048 relating to the coating composition includes a film-forming component, a functional component derived from animals and plants, and a component derived from a raw material having an aggregating action. Functional (deodorant, antimicrobial, etc.) coating compositions containing a composite composed of a ceramic component are shown, and there is a word about silicone resins as film-forming components. Here, the functional properties include deodorizing properties, antimicrobials, and the like.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
  Among silicone resins, for example, silicone rubber is used for various purposes as described above, taking advantage of its flexibility, elasticity, resilience, durability, etc., but when used in contact with water. In many cases, the mold grows darker due to molds adhering to and propagating over a long period of use. Moreover, even if it does not appear dirty, it may be a question in terms of hygiene.
[0007]
  In the above-mentioned invention of JP-A-2000-86717, it has succeeded in obtaining excellent antibacterial properties while being safe by blending a plant-derived antibacterial component such as catechin with a silicone resin. Further improvement is required in terms of sustainability when washed with water or used in contact with water.
[0008]
  In the above-mentioned invention of JP-A-2001-311048, even if it is used in contact with water, functionalities such as deodorant and antimicrobial properties are maintained for a long time, but depending on the manufacturing method described in the publication, There were limitations in terms of effectiveness and productivity. The limit of the action effect seems to be due to the fact that it is difficult to make the particle diameter smaller than a certain limit. In terms of productivity, the production of the functional component in the form of a mixture with the ceramic component is preferably agglomerated and then heat treated at a high temperature until dehydration using a crucible or the like, by mechanical means. Since it is usually made into a composite through multiple processes such as pulverization and classification at the end, the burden is large in terms of equipment, labor (man-hours), time, etc., resulting in high product costs. Although it cannot be avoided, the necessary steps cannot be omitted as long as ceramics are handled, and there is a limit to the rationalization of the manufacturing process.
[0009]
  Under such a background, the present invention provides a product having a small particle size with high productivity as a fine powder hybrid product composed of a functional component having a deodorizing property or an antimicrobial property and a ceramic component as an internal additive. By providing a method for producing a functional silicone resin composition that has been devised so that the functionality of the resin can be maintained over a long period of time while making good use of the goodness of the silicone resin. It is intended.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  The method for producing the functional silicone resin composition of the present invention comprises:
  Hybrid of functional component (Y) and ceramic component (Z) obtained by spray drying method from aqueous slurry containing functional component (Y) having deodorant or antimicrobial properties and ceramic component (Z) The silicone resin (X) contains an effective amount of the finely powdered hybridized product (YZ)thing,
  Said functional ingredient (Y) Is a plant-derived component selected from the group consisting of catechins, saponins, tea extract, tea leaf powder, tannin (acid), caffeine, hinokitiol and perilla leaf extract,
  The ceramic component (Z) Consisting of colloidal silica, and
  Fine powder hybridized product by spray drying method (YZ) But functional ingredients (Y) And ceramic components (Z) An aqueous slurry containing a droplet diameter of 10 μm using a nozzle utilizing compressed gas. m The following mist is supplied into the tank of the spray dryer and hot air is blown into the tank, and the inlet temperature of the hot air at that time is set to 180 to 290 ° C and the exhaust temperature is 80 to 220 ° C and the inlet temperature It is obtained by setting at a temperature lower than 30 ° C.It is characterized by.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  The present invention will be described in detail below. In the present invention, “deodorant” means deodorization, malodor elimination, harmful gas component removal, etc., and “antimicrobial” means antibacterial, bactericidal, bacteriostatic, antifungal. It is used in the meaning including the property, deodorant property, antiviral property, etc.
[0012]
<Silicone resin (X)>
  As the silicone-based resin (X), a silicone-based resin (including a modified silicone-based resin) or an elastic or adhesive resin or resin composition containing the same as a main component is used.
[0013]
  Silicone rubber is suitably used as the elastic silicone resin. As silicone rubber, for example,
  ・ Heat-curing type silicone rubber: Millable type, liquid rubber (one-part type, two-part type),
  ・ Room-temperature curable liquid silicone rubber: Condensation type (one-component type, two-component type), addition type (one-component type, two-component type), ultraviolet curable type (one-component type),
Etc.
[0014]
  Silicone raw rubber, which is the main component of silicone rubber, is a very high viscosity polymer having a degree of polymerization of about 5000 to 100,000 and an average molecular weight of about 400,000 to 800,000. Examples of the silicone raw rubber include dimethyl silicone raw rubber, methyl vinyl silicone raw rubber, methyl phenyl vinyl silicone raw rubber, and fluorosilicone raw rubber.
[0015]
  An adhesive silicone-based resin, that is, a silicone-based adhesive, is typically composed of a silicone raw rubber that is a high-polymerization degree polymer as an elastomer component and a silicone resin that is a low-polymerization degree polymer as a tackifier component. . When a peroxide such as benzoyl peroxide is added for crosslinking, the cohesive force is further increased.
[0016]
<Functional component (Y)>
  Functional ingredients (Y) In the present invention, catechins (epigallocatechin, epigallocatechin gallate, epicatechin, epicatechin gallate, and mixtures thereof), saponins, tea extract (the most tea, the second tea, the third tea Extracts of teas such as powdered tea, deep-boiled and kabuse, extracts of black tea and oolong tea), tea leaf powder, tannin (acid) (commercially purified tannic acid, high tannic acid containing a large amount of tannic acid such as pentaploid and gallic acid) A plant-derived component selected from the group consisting of a natural plant extract or semi-purified product thereof, caffeine, hinokitiol and perilla leaf extract. theseIn addition to deodorizing and antimicrobial properties, the ingredients often have properties such as harmful small organism repellent properties, relaxation properties, aromatherapy properties, antiallergic properties, antioxidant properties, anti-inflammatory properties, and moisturizing properties. Such properties also have an advantageous effect on commercialization.
[0017]
<Ceramics component (Z)>
  Ceramic component (Z) In the present invention, colloidal silica is used. Other ceramics can be used in combination with colloidal silica.In this case, if a mixture of colloidal silica and other ceramics is used, for example, depending on the type of ceramics on the other side, the target product may be finer and finer than the size regulated by the size of the droplets when drying the droplets. In some cases, it can be used to control the particle size of fine powder.
[0018]
<Fine powder hybrid (YZ)>
  The composite (YZ) can be obtained by spray drying an aqueous slurry containing the functional component (Y) and the ceramic component (Z) described above.And in this invention, the fine powder-like hybrid thing by the spray drying method (YZ) Is manufactured as follows. That is, the above aqueous slurry was mixed with a droplet diameter of 10 μm using a nozzle using compressed gas. m The following mi The hot air is supplied into the tank of the spray dryer as a strike and hot air is blown into the tank, and the inlet temperature of the hot air at that time is set to 180 to 290 ° C. and the exhaust temperature is 80 to 220 ° C. and higher than the inlet temperature This is done by setting the temperature to 30 ° C. or lower.Thereby, a fine powder hybrid product (YZ) in which the functional component (Y) and the ceramic (Z) are hybridized is produced at once.
[0019]
  As the spray drying device, various types such as “blow-up type”, “horizontal type”, “cyclonic type”, etc. can be used as well as “upper down type” in which droplets fall from upper to lower.
[0020]
  In addition,The atomized droplet diameter is usually sprayed when it exceeds 10 μm, and 10 μm or less is usually distinguished from mist.In the present invention, a droplet 10 μm m The following mist is supplied into the tank of the spray dryer.
[0021]
  Generally in spray drying methodDroplet formation is performed using a rotating disk (change in the number of rotations), a pressure nozzle (liquid pressure), a two-fluid nozzle (gas pressure), a four-fluid nozzle (gas pressure), and the like.However, in the present invention, it is performed by a gas pressure method using a nozzle using compressed gas.
[0022]
  Among these, the four-fluid nozzle, which is one type of nozzle using compressed air, can spray a large amount of droplets as mist, and thus it is particularly preferable to use such a four-fluid nozzle. Regarding the four-fluid nozzle described below, for example, there is an explanation article by the author of Fujisaki Electric Co., Ltd. on pages 60-65 of “Chemical Equipment, June 2000”, and detailed explanations are also given in the company's catalog and technical data. There is.
[0023]
  In the four-fluid nozzle, two gas paths and two liquid paths are provided on the knife-like nozzle edge, each having a total of four paths, and a slope that is a gas and liquid flow surface at the edge tip is provided. Each fluid is composed of a collision focal point where the fluids gather at one point. The nozzle edge is desirably provided with a straight portion having an appropriate length (for example, an edge length of 1 to 200 mm) depending on the spray amount. The high-speed gas fluid exiting from the gas slit extends thinly while mixing the liquid exiting from the liquid slit at the fluid flow surface. The stretched liquid is further reduced in size by a shock wave generated at the collision focus at the edge tip and carried away as a droplet of several μm.
[0024]
  The four-fluid nozzle is capable of obtaining fine droplet sizes with an average particle size of several μm, sharp droplet size distribution, and arbitrarily controlling the droplet size according to the gas-liquid ratio. Capable of spraying a large amount, self-cleaning external mixing system, so there is no risk of clogging of deposits, continuous spraying for a long time, and spraying while mixing different types of liquids at the tip of the nozzle. It is extremely advantageous in that the spray pattern can be changed by the difference in the number of nozzles and nozzles having different spray amounts can be manufactured while maintaining the performance. The edge nozzle may be a straight type or a circle type.
[0025]
  Although the ratio (as solid content) of the functional component (Y) and the ceramic component (Z) can be variously set, when the latter is 100 parts by weight, the former is 0.1 to 200 parts by weight, particularly 1 to 180 parts. It is preferable to use 2 parts by weight, especially 2 to 160 parts by weight. When the proportion of the functional component (Y) is too small, the functionality is insufficient, and when the proportion of the functional component (Y) is too large, the ceramic component (Z) is relatively short, so that the composite is not possible. Insufficient suppression of elution of the functional component (Y) in the fine powder hybrid (YZ) becomes insufficient.
[0026]
  The solvent of the aqueous slurry is usually water, but may contain an appropriate amount of organic solvent (alcohol or the like).
[0027]
  The solid content concentration of the aqueous slurry is not particularly limited, but it is usually 1 to 70% by weight, particularly 3 to 60% by weight, and especially 5 to 50% by weight in terms of atomization and thermal energy. It is.
[0028]
  In the present invention,For the set temperature, set the hot air inlet temperature.180-290 ° C(Especially190-280 ° C)To do.For the exhaust temperature,80-220 ° C(Especially90 to 200 ° C.) and lower than the inlet temperature by 30 ° C. or more (especially 50 ° C. or more).To do.When the hot air temperature is too low, the drying speed becomes slow and the composite (hybridization) becomes insufficient, so that the sustainability when using the object in contact with water is insufficient. On the other hand, if the hot air temperature is too high,Functional ingredients (Y)May be altered or volatilized. The above temperature range is a temperature condition for efficiently obtaining the target product.
[0029]
  Average particle size of the target (fine powder hybrid (YZ)) derived from the tankIs 10μ m Less thanIt is preferable to control. Control to 5 μm or less, further 3 μm or less, or 2 μm or less is easy. Control of the average particle size can be achieved by controlling the size of the droplets, the particle size of the ceramic component (Z) in the aqueous slurry, and the like. The lower limit is not particularly limited, and may be on the order of submicron (0.1 μm).
[0030]
  Regarding the fineness of the particle diameter and the sharpness of the particle size distribution, it is more appropriate to look at the median diameter and mode diameter rather than the average particle diameter.Fine powder hybrid (YZ) ofParticularly suitable properties are a median diameter of 3 μm or less (preferably 0.3 to 3 μm, especially 0.5 to 2 μm) and a mode diameter of 3 μm or less (preferably 0.3 to 3 μm, particularly 0.5 to 2 μm).
[0031]
<Manufacture of functional silicone resin composition>
  The silicone resin (X) described above contains an effective amount of the finely powdered hybrid (YZ) thus obtained. Inclusion is made with respect to the silicone-based resin (X) before curing (in the case of a pressure-sensitive adhesive, it is performed at the time of preparation or at an arbitrary stage before preparation). Thereby, the intended functional silicone resin composition is obtained.
[0032]
  The ratio between the silicone resin (X) and the finely powdered hybrid (YZ) varies depending on the intended use and also varies greatly depending on the type and purity of the functional component (Y). The effective amount is sufficient to demonstrate functionality. As a guideline, when the total amount of the silicone resin (X) and the fine powder hybrid (YZ) is 100 parts by weight, the proportion of the fine powder hybrid (YZ) is, for example, about 0.1 to 60 parts by weight. In many cases, about 0.5 to 50 parts by weight, more preferably about 1 to 40 parts by weight is added.
[0033]
<Application>
  The resin composition obtained by the method of the present invention can be used in various fields including industrial use, consumer use, and medical use. For example, packing (pressure cooker, jar / pot, electronic jar, lunch box, refrigerator, microwave window frame, etc.); milker, nursing nipple; underwater glasses, snorkel, mouthpiece, goggles band, swimming cap; Rubber stoppers; Coating agents on the tip of injection needles; Connection parts for water and hot water supply equipment; Rubber contacts for calculators, mobile phones, and keyboards; Toys; Wires; Office equipment parts; Tubes for medical and beverage use; , Sealant; pressure-sensitive adhesive, adhesive, and the like.
[0034]
<Action>
  In the resin composition obtained by the method of the present invention,Under certain conditionsObtained by spray drying methodspecificFunctional ingredient (Y) andspecificSince a hybrid of ceramics (Z) is used, the productivity is much higher than that of fine powder hybrids (YZ) of functional components (Y) and ceramics (Z) obtained by a normal process. In addition, since the particle size of the finely hybridized product (YZ) is small and uniform (because the particle size distribution is sharp), the functionality (deodorant and antimicrobial properties) is further improved. And even if this functionality is used for the use which contacts water (including hot water), it will last for a long time. When the functional component (Y) is, for example, hyaluronic acid, when the target is coated on the tip of the injection needle, an effect of improving slipping and not feeling pain is exhibited.
[0035]
【Example】
  The following examples further illustrate the invention.
[0036]
                  (Manufacture of fine powder hybrid (YZ))
  The finely powdered hybrid (YZ) supplies an aqueous slurry containing the functional component (Y) and the ceramic component (Z) in the form of fine droplets into the tank of the spray drying apparatus described below and hot air in the tank. A finely powdered hybrid (YZ) was produced by a spray-drying method in which B was introduced.
[0037]
  FIG. 1 is an explanatory view showing a spray drying apparatus.
  FIG. 2 is an enlarged explanatory view of a four-fluid nozzle in the apparatus of FIG.
[0038]
  1 and 2, (1) is a liquid supply system, (2) is a gas supply system, (3) is a nozzle (four-fluid nozzle), (4) is a device body (tank), (5) is a blower, (6) is a heater, (7) is a cyclone, (8) is a bag filter, and (9) is an exhaust fan.
[0039]
  The liquid supply system (1) and the gas supply system (2) each have two paths, and spray is made at the tip of the nozzle (3) as shown in FIG. The collection (collection) of the product may be performed using both the cyclone (7) and the bag filter (8), or may be performed using either one of them.
[0040]
Production Examples 1-3
  An aqueous slurry was prepared by adding 10 parts by weight of tea catechin having a purity of 30% by weight to 100 parts by weight of an aqueous colloidal silica colloidal liquid having a solid content of 40% by weight and mixing with a homogenizer for 3 minutes.
[0041]
  Using this aqueous slurry, Fujisaki Electric Co., Ltd. research spray dryer "Micro Mist Dryer MDL-050-TypeM" (equipped with a four-fluid nozzle)
  ・ Edge length 2mm
  ・ Air slit 0.2mm
  ・ Liquid slit 0.2mm
  ・ Air volume: approx. 25L / min
  ・ Amount of spray liquid: about 10ml / min
  ・ Air pressure 0.7MPa
  ・ Hot air volume 1mThreeAbout / min
The target product was recovered with a cyclone (CY) and / or a bag filter (BF).
[0042]
  The conditions and results are shown in Table 1. In addition, the hot air inlet temperature was set to around 200 ° C. or around 250 ° C. because it was confirmed in previous experiments that complexation (hybridization) was insufficient and a large amount of raw catechin remained at about 150 ° C. The recovered amount of Production Example 3 is 94.6 + 877 = 971.6 g after 2 hours, and 94.6 + 877 + 722 = 1693.6 g after 3 hours. The particle size distribution was measured using “SALD-200V ER” manufactured by Shimadzu Corporation.
[0043]
[Table 1]
  
                      Production Example 1  Production Example 2  Production Example 3
  
  time (min) Five Five 60 120 180
  Inlet temperature (℃) 200 250 250 250 250
  Exhaust temperature (℃) 85 107 99 102 111
  Tower pressure (min) 0.4 0.5 0.8 0.7 0.6
  Supply air volume (mThree/ min) 1.1 0.85 0.85 0.85 0.87
  1 air
    Pressure (MPa) 0.69 0.69 0.69 0.69 0.68
    Flow rate (NL / min) 80 80 80 80 80
  2 air
    Pressure (MPa) 0.69 0.69 0.69 0.69 0.69
    Flow rate (NL / min) 80 80 80 80 80
  1 liquid
    Flow rate (ml / min) 20 20 20 20 10
  2 liquids
    Flow rate (ml / min) 20 20 20 20 10
  Recovery (g) 46.8 32.6 94.6 877 722
  Median diameter (μm) 5.614 6.075 5.808 6.412 5.949
  Mode diameter (μm) 6.512 6.514 6.512 7.527 6.512
  Average particle size (μm) 5.598 6.298 5.873 6.624 6.217
  Standard deviation 0.293 0.324 0.302 0.329 0.321
  25% diameter (μm) 3.680 3.914 3.782 4.071 3.874
  50% diameter (μm) 5.614 6.075 5.806 6.412 5.949
  75 % Diameter ( μ m) 8.018 9.114 8.519 9.734 8.899
[0044]
Production Examples 4-6
  Spray drying was performed according to Production Example 1, except that the aqueous slurry having the following composition was used. The conditions and results are shown in Table 2.
  Production Example 4 Tea catechin with a purity of 30% by weight 17.5% by weight, colloidal silica aqueous colloidal liquid 10% by weight with a solid content of 40% by weight, 12.5% by weight of pulverized talc having an average particle size of 0.5 μm and 60% by weight of water.
  (Production Example 5) 17.5% by weight of tea catechin having a purity of 30% by weight, 5% by weight of an aqueous colloidal colloidal silica solution having a solid content of 40% by weight, 12.5% by weight of ground talc having an average particle size of 0.5 μm and 65% by weight of water.
  (Production Example 6) 17.5 wt% of tea catechin having a purity of 30 wt%, 12.5 wt% of pulverized silica having an average particle size of 1.5 µm, 5 wt% of an aqueous colloidal silica colloid having a solid content of 40 wt% and 65 wt% of water.
[0045]
[Table 2]
  
  Production Example 4 Production Example 5 Production Example 6
  Inlet temperature (℃) 225 225 224
  Exhaust temperature (℃) 106 102 100
  Median diameter (μm) 4.146 5.765 1.596
  Mode diameter (μm) 4.216 5.633 1.529
  Average particle size (μm) 4.133 6.141 1.608
  Standard deviation 0.275 0.363 0.221
  25% diameter (μm) 2.778 3.570 1.093
  50% diameter (μm) 4.146 5.765 1.596
  75 % Diameter ( μ m) 5.978 9.212 2.350
[0046]
  In addition, 100% by weight of an aqueous colloidal liquid of colloidal silica having a solid content of 40% by weight (Functional ingredients (Y)None), with median diameter 7.490μm, mode diameter 7.527μm, average particle diameter 8.589μm, standard deviation 0.243, 25% diameter 5.976μm, 50% diameter 7.490μm under conditions of inlet temperature 250 ° C and exhaust temperature 105 ° C The 75% diameter was 9.851 μm.
[0047]
Comparative production example 1
  10 parts by weight of tea catechin having a purity of 30% by weight is mixed with 100 parts by weight of an aqueous solution of aluminum phosphate having a concentration of 20% by weight, and the pH is adjusted to 3 to 4 to obtain an aqueous colloidal silica colloidal solution having a solid content of 40% by weight. 50 parts were added and mixed to bring the pH to neutral. Since the slurry gradually aggregated, it was transferred to a crucible while it could be handled, heated in an electric furnace, dried at 100 to 300 ° C., and heat-treated. As a result, hard amorphous aggregates were obtained, which were finely pulverized with an automatic mortar and classified with a sieve to obtain particles having a particle size of 100 to 325 mesh (147 to 43 μm). Subsequently, this aggregate was heat-treated in an electric furnace.
[0048]
                    (Manufacture of functional silicone resin composition)
Example 1, Comparative Example 1, Control Example 1
  100 parts of a silicone rubber raw material as an example of the silicone resin (X) is obtained by using 5 parts by weight of the finely powdered hybrid (YZ) obtained in Production Example 1 or 5 parts by weight of the pulverized aggregate of Comparative Production Example 1. The mixture was added to and mixed, and allowed to cure at room temperature to obtain a sheet-like cured product. As a control example 1, a cured product was also obtained when no functional component (Y) was added.
[0049]
(Antibacterial activity)
  Using these cured products as samples, antibacterial activity against Staphylococcus aureus ATCC 6538P was examined by a bacterial count reduction rate test. That is, a bouillon suspension of a test bacterium was poured into a sterilized sample, and the number of viable bacteria after culturing at 37 ° C. for 18 hours in an airtight container was measured to obtain an increase / decrease value relative to the number of inoculated bacteria. The results are shown below and in Table 3. The unprocessed cloth was a standard cotton cloth.
[0050]
・ Inoculation count (A) is 8.4 × 10Four , Log A is 4.9
・ Non-processed number of bacteria7 , Log B is 7.3
Log B-log A = 2.4> 1.5 (test is valid)
Increase / decrease value = log C-log A
-Increase / decrease value difference = (log B-log A)-(log C-log A)
[0051]
[Table 3]
  
  Additives Amount added Bacteria count log C Increase / decrease value Difference
  Control Example 1 − − 7.3 2.4 0.0
  Example 1 Production Example 1 (YZ) 5 wt Part 3.3 -1.6 4.0
  Comparative Example 1 Comparative Production Example 1 5 wt part 5.2 0.3     2.1
  Aggregates of
    (Sample weight is 0.2g)
[0052]
(Deodorant)
  In addition, using these sheet-like cured products, the components causing odor are brought into contact with each other under the following conditions to adsorb the components to the sheet, and then washed with water, and then the degree of odor remaining on the sheet is determined. Evaluation was made by a sensory test. The results are shown in Table 4.
  ・ Odor component Fish odor: The sheet was immersed for 2 hours in water containing a fish arabe, immersed in running water for about 30 minutes, then the sheet was taken out and air-dried, and the degree of odor was examined.
  ・ Odor component Garlic odor: Leave the sheet in a state where the garlic crushed in a grater diluted with water is left overnight, soak it in running water for about 30 minutes, take out the sheet, air dry, and examine the degree of odor It was.
  ・ Odor component 3. Machine oil odor: Leave the sheet immersed in machine oil for 1 hour, wash it with detergent-containing water three times, soak it in running water for about 30 minutes, take out the sheet, air dry, and the degree of odor I investigated.
  Sensory evaluation: The case of Control Example 1 was used as a reference (evaluation of X), X was the same as Control Example 1, Δ was a slight improvement over Control Example 1, and it was significantly improved over Control Example 1. The case where it is marked with □, and the case where it is markedly improved as compared with the control example 1 was evaluated as ◯.
[0053]
[Table 4]
  
  Additives Amount added Odor 1 Odor 2 Odor 3
  Control Example 1 − − × × ×
  Example 1 Production Example 1 (YZ) 5 wt Part ○ ○ to □ ○
  Comparative Example 1 Comparative Production Example 1 5 wt parts □ □ to △ □
  Aggregates of
[0054]
Example2-6
  In Production Example 1, in place of 10 parts by weight of tea catechin having a purity of 30% by weight, the ones shown in Tables 5 and 6 below were used. An aqueous slurry was prepared by adding 10 parts by weight of the sex component (Y) and mixing with a homogenizer for 3 minutes. Using this aqueous slurry, a finely powdered hybrid (YZ) was produced under the same conditions as in Production Example 1.
[0055]
  Next, in the same manner as in Example 1, 5 parts by weight of the finely powdered hybrid (YZ) thus obtained was added to and mixed with 100 parts of a silicone rubber raw material as an example of the silicone resin (X). The sheet was allowed to cure at room temperature to obtain a sheet-like cured product. As Control Example 2, a cured product was also obtained when no functional component (Y) was added.
[0056]
(Anti-mold performance)
  The following agar medium was thinly attached to the surface of these cured products, and the superiority or inferiority of the antifungal performance was examined. The results are shown in the following Table 5 (shown together with the cases of Example 1 and Comparative Example 1).
[0057]
  As the fungal culture solution, a commercially available modified GAM agar medium was used, which was naturally dissolved after being heated and dissolved in a flask. As for fungi, 0.5 ml each of a previously prepared black fungus solution (100 mg / 500 ml pure water) was planted in 100 ml of the medium solution. The growth of mold fungi was observed for 14 days at 35 ° C. and 95% RH using a constant temperature and humidity chamber.
[0058]
[Table 5]
  
  Additive occurrence frequency Observation Result
  Control Example 2 +++ Large mold on the surface
  blank +++++ Mold occurs
  Comparative Example 1 Comparative Manufacturing Example 1 ++ Slight mold on the surface
  Example 1 Production Example 1 + Slight mold on the surface
  Example 2 Tea Saponin-No Mold Generation
  Example 3 Hinokitiol-No generation of mold
  Example4  Perilla leaf extract + slight mold on the surface
  Example5  Tannic acid + Slight mold on the surface
  Example 6 Catechin + CuO - No mold generation
  (Note) Examples2-6IsFunctionalityOnly component (Y) is listed.
[0059]
(Deodorant)
  In the same manner as in Example 1, the deodorizing properties for the odor components 1, 2, and 3 were examined. The results are shown in Table 6.
[0060]
[Table 6]
  
  Additive Odor 1 Odor 2 Odor 3
  Control Example 1-× × ×
  Example 1 Production Example 1 (YZ) ○ ○ to □ ○
  Comparative Example 1 Comparative Production Example 1 □ □ to △ □
  Aggregates of
  Example 2 Tea Saponin ○ ~ □ □ ○ ~ □
  Example 3 Hinokitiol ○ ~ □ □ ○ ~ □
  Example4  Perilla leaf extract ○ 〜 □ □ ○ 〜 □
  Example5  Tannic acid ○ 〜 □ □ ○ 〜 □
  Example 6 Catechin + CuO ○ ○ to □ ○
  (Note) Examples2-6IsFunctionalityOnly component (Y) is listed.
[0061]
Production Examples 7-9
  In Production Example 1, except that the spray-drying conditions were changed, 10 parts by weight of the functional component (Y) was added to 100 parts by weight of an aqueous colloidal colloidal silica solution having a solid content of 40% by weight and mixed for 3 minutes with a homogenizer. Thus, an aqueous slurry was prepared. Using this aqueous slurry, a finely powdered hybrid (YZ) was produced under the same conditions as in Production Example 1. Conditions and results are shown in Table 7.
[0062]
[Table 7]
  
  Production Example 7 Production Example 8 Production Example 9
  Inlet temperature (℃) 225 225 224
  Exhaust temperature (℃) 106 102 100
  Median diameter (μm) 1.188 1.286 1.263
  Mode diameter (μm) 0.990 1.145 1.145
  Average particle size (μm) 1.234 1.319 1.323
  Standard deviation 0.195 0.200 0.215
  25% diameter (μm) 0.871 0.926 0.898
  50% diameter (μm) 1.188 1.286 1.263
  75 % Diameter ( μ m) 1.688 1.831 1.871
[0063]
Example7-9
  Next, in accordance with Example 1, 5 parts by weight of the fine powder hybrid product (YZ) obtained in Production Examples 7 to 9 was added to 100 parts of a heat vulcanized silicone rubber raw material as an example of the silicone resin (X). And mixed, heated and vulcanized and cured to obtain a sheet-like cured product.
[0064]
(Deodorant)
  Using these sheet-like cured products, the deodorizing properties for the odor components 1, 2, and 3 were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 8.
[0065]
  For the sensory evaluation, the case of the previous Control Example 1 was used as the reference (evaluation of ×), the case equivalent to the Control Example 1 was ×, the case where a slight improvement was seen over the Control Example 1, and the case of the Control Example 1 The case where it was considerably improved was evaluated as □, the case where it was remarkably improved as compared to Control Example 1, and the case where the effect that was clearly superior to that of Example 1 was obtained was evaluated as ◎.
[0066]
[Table 8]
  
  Additive Odor 1 Odor 2 Odor 3
  Control Example 1-× × ×
  Example 1 Production Example 1 (YZ) ○ ○ to □ ○
  Comparative Example 1 Comparative Production Example 1 □ □ to △ □
  Aggregates of
  Example7  Production Example 7 (YZ) ◎ ◎ to ○ ◎
  Example8  (YZ) of Production Example 8 ◎ ◎ to ○ ◎
  Example 9 Production Example 9 (YZ) ◎ ◎ ~ ○ ◎
[0067]
【The invention's effect】
  In the present invention,specificFunctional ingredient (Y) andspecificFrom aqueous slurry containing ceramic component (Z)Under certain conditionsThe silicone resin (X) is allowed to contain an effective amount of the fine powder hybrid product (YZ) obtained by hybridizing the functional component (Y) and the ceramic (Z) obtained by the spray drying method.
[0068]
  Therefore, according to the present invention, as the internal additive, it is possible to obtain a fine powdery hybrid product composed of a functional component and a ceramic component with a small and uniform particle size with good productivity. While maintaining the above, the resin has excellent functionality, and even if it is used in contact with water, the functionality lasts for a long time.
[0069]
  And since the fine powder hybrid product (YZ) in which the functional component (Y) and the ceramic component (Z) are hybridized can be manufactured at once, the conventional method of mixing, heat treatment, pulverization and classification is used. Compared with productivity, man-hours, equipment, thermal energy, time required, etc., it is much more advantageous. In particular, it is advantageous to use a four-fluid nozzle as the nozzle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a spray drying apparatus used in a method of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged explanatory view of a four-fluid nozzle in the apparatus of FIG.
[Explanation of symbols]
  (1)… Liquid supply system,
  (2)… Gas supply system,
  (3)… Nozzle (four fluid nozzle),
  (4)… System unit (tank),
  (5)… Blower,
  (6)… Heater,
  (7)… Cyclone,
  (8)… Bug filter,
  (9)… Ventilator

Claims (2)

消臭性または抗微生物性を有する機能性成分(Y) とセラミックス成分(Z) とを含有する水性スラリーからスプレードライ法により得られた機能性成分(Y) とセラミックス成分(Z) とがハイブリッド化した微粉状ハイブリッド化物(YZ)の有効量を、シリコーン系樹脂(X) に含有させること、
前記の機能性成分 (Y) がカテキン類、サポニン類、茶の抽出物、茶葉粉末、タンニン(酸)、カフェイン、ヒノキチオールおよびシソ葉エキスよりなる群から選ばれた植物由来の成分であること、
前記のセラミックス成分 (Z) がコロイダルシリカからなること、および、
前記のスプレードライ法による微粉状ハイブリッド化物 (YZ) が、機能性成分 (Y) とセラミックス成分 (Z) とを含有する水性スラリーを、圧縮気体を利用したノズルを用いて液滴径10μ m 以下のミストとして噴霧乾燥装置の槽内に供給すると共に槽内に熱風を吹き込むこと、およびそのときの熱風の入口温度を180〜290℃に設定すると共に排気温度を80〜220℃でかつ入口温度よりも30℃以上低い温度に設定して行うこと、により得られたものであることを特徴とする機能性シリコーン系樹脂組成物の製造法。
Hybrid of functional component (Y) and ceramic component (Z) obtained by spray drying method from aqueous slurry containing functional component (Y) having deodorant or antimicrobial properties and ceramic component (Z) The silicone resin (X) contains an effective amount of the pulverized fine powder hybrid (YZ) ,
The functional component (Y) is a plant-derived component selected from the group consisting of catechins, saponins, tea extract, tea leaf powder, tannin (acid), caffeine, hinokitiol and perilla leaf extract. ,
The ceramic component (Z) is made of colloidal silica; and
The pulverulent hybrid product by spray drying method of (YZ) is an aqueous slurry containing the functional component (Y) and the ceramic component (Z), the following droplet diameter 10 [mu] m using a nozzle using compressed gas Mist is supplied into the tank of the spray dryer and hot air is blown into the tank, and the inlet temperature of the hot air at that time is set to 180 to 290 ° C. and the exhaust temperature is 80 to 220 ° C. from the inlet temperature. preparation of functional silicone resin composition characterized by also be done by setting a low temperature 30 ° C. or higher, it is obtained by.
シリコーン系樹脂(X) と微粉状ハイブリッド化物(YZ)との合計量100重量部に対する微粉状ハイブリッド化物(YZ)の割合が 0.1〜60重量部である請求項1記載の製造法。  The process according to claim 1, wherein the ratio of the finely powdered hybridized product (YZ) to 100 parts by weight of the total amount of the silicone resin (X) and the finely powdered hybridized product (YZ) is 0.1 to 60 parts by weight.
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