JP5363540B2 - 複合粒子の製造方法 - Google Patents
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Description
特に、本発明者は、シリコーンレジンをバインダーとして、任意の核粉体表面に光拡散性を有するシリコーンエラストマーを付着してなる複合粒子を提案しており(特許文献1参照)、これを配合した化粧料は、肌の形態トラブル改善効果を視覚的に発現でき、シリコーンエラストマー特有のさらさらとして、柔らかく、しっとりした使用感を有し、のび、柔らかさ、つき、混ざり具合が良好で、肌の形態補正効果を付与することができる。
このようなカチオン性水溶性高分子を用いれば、該高分子が無機粉体へのシリコーンエラストマーの吸着を助けることにより、シリコーンエラストマーが凝集することなく、また無機粉体表面に均一にシリコーンエラストマーを付着することができる。
非イオン性基を持つモノマーを使用しないで合成されたカチオン性水溶性高分子は、無機粉体表面に付着するシリコーンエラストマーをより均一なものとすることができる。
ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合体は、無機粉体表面に付着するシリコーンエラストマーをより均一なものとすることができる。
このような配合量であれば、無機粉体表面に付着するシリコーンエラストマーをより均一なものとすることができ、付着状態もより良好となる。
上述のように、従来の複合粒子の製造方法では、核粉体が無機粉体の場合、その種類によっては、シリコーンエラストマー粒子が付着しなかったり、付着が不均一になる問題があった。
−(R1 2SiO2/2)n− (1)
で示される線状オルガノシロキサンブロックを有するゴム弾性体である。
式中のR1は、置換又は非置換の炭素数1〜30の1価炭化水素基であり、nは、5〜5,000の正数である。
その硬化反応は、メトキシシリル基(≡SiOCH3)とヒドロキシシリル基(≡SiOH)、ヒドロシリル基(≡SiH)とヒドロキシシリル基(≡SiOH)等との縮合反応、メルカプトプロピルシリル基(≡Si−C3H6SH)とビニルシリル基(≡SiCH=CH2)とのラジカル反応、ビニルシリル基(≡SiCH=CH2)とヒドロシリル基(≡SiH)との付加反応によるもの等が例示されるが、反応性の点から、縮合反応又は付加反応によるものとすることが好ましい。
R2 aR3 bSiO(4−a−b)/2 (2)
で示される一分子中に1価オレフィン性不飽和基を少なくとも2個有するオルガノポリシロキサンと、下記平均組成式(3)
R4 cHdSiO(4−c−d)/2 (3)
で示される一分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも3個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンが、1価オレフィン性不飽和基1個に対しヒドロシリル基が0.5〜2個となるような比率で配合された硬化性液状シリコーン組成物を白金系触媒の存在下において付加重合させればよい。
尚、この動粘度は毛管粘度計による測定値である。
シリコーンエラストマーの分散液の調製方法には特に限定はなく、公知のシリコーンエラストマーの分散液を調製する方法が用いられる。例えば、硬化性液状シリコーン組成物を、界面活性剤を用いて水中に乳化した後、硬化反応させることによって製造することができる。例えば、付加反応による硬化でシリコーンエラストマーとする場合、前記したオレフィン性不飽和基を有するオルガノポリシロキサンとオルガノハイドロジェンポリシロキサンとからなる硬化性液状シリコーン組成物に、界面活性剤と水を添加し乳化を行い、エマルジョンとした後に白金系触媒を添加して付加重合させる方法が挙げられる。
無機粉体及びシリコーンエラストマーが分散された混合水分散液は、例えば、無機粉体、シリコーンエラストマーの分散液、必要に応じて水を混合することにより得ることができる。
ここで、カチオン性水溶性高分子とは、分子内にカチオン性基を有する水溶性の高分子であり、カチオン性基は、具体的には第四級アンモニウム塩又はアミノ基である。本発明で使用するカチオン性水溶性高分子は、特に限定されないが、高分子骨格をビニル重合、付加重合、縮合等で合成される合成系のものが好ましい。また、アニオン性基及び両性基を含まないものが好ましい。平均分子量は、5,000〜1,000万、好ましくは、1万〜100万である。
特に好ましくは、ジメチルジアリルアンモニウムクロライドの重合体である。
アルカリ性物質は、アルコキシシラン、シラノール基含有シラン、これらの部分縮合物の加水分解・縮合反応のための触媒である。
アルコキシシラン、シラノール基含有シラン、これらの部分縮合物は、前述のアルカリ性物質の触媒作用により加水分解・縮合反応し、レジン状シリコーンとなる。
〔R6SiO3/2〕:〔R6 2SiO2/2〕:〔R6 3SiO1/2〕:〔SiO4/2〕
=R6Si(OR7)3:R6 2Si(OR7)2:R6 3SiOR7:Si(OR7)4
とすればよい。
シリコーンレジンは、無機粉体表面及び/又はシリコーンエラストマー表面に部分的に又は全面に付着していてもよい。
無機粉体の表面にシリコーンエラストマーを付着した状態は、電子顕微鏡で確認することができる。
[製造例]
(シリコーンエラストマーの水分散液の製造)
下記式(4)で示される、動粘度が4,900mm2/sのメチルビニルポリシロキサン400gと、下記式(5)で示される、動粘度が30mm2/sのメチルハイドロジェンポリシロキサン7g(ビニル基1個に対しヒドロシリル基が1.1個となる配合量)を容量1リットルのガラスビーカーに仕込み、ホモミキサーを用いて混合溶解させた。その後、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(商品名:エマルゲン109P、花王(株)製)33gと水35gを加え、さらにホモミキサーを用いて攪拌したところ、攪拌できない状態にまで増粘した。増粘物を、ホモディスパーを用いて、15分間混練りした。次いで水523gを加え、ホモミキサーを用いて混合したところ、均一な白色エマルジョンが得られた。このエマルジョンを錨型攪拌翼による攪拌装置の付いた容量1リットルのガラスフラスコに移し、15〜20℃に温度調整した後、攪拌下に塩化白金酸−オレフィン錯体のトルエン溶液(白金含有量0.5%)0.6g、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(商品名:エマルゲン109P、花王(株)製)1.2gの混合溶解物を添加し、同温度で24時間攪拌し、シリコーンエラストマーの水分散液を得た。
錨型攪拌翼による攪拌装置の付いた容量3リットルのガラスフラスコに、タルク粒子(商品名:JA−69R、浅田製粉(株)製、形状=板状、平均粒径=10μm)120gと、上記製造例で得たシリコーンエラストマー水分散液 41g(タルク粒子100質量部に対し、シリコーンエラストマーが14質量部となる量)と、水1,280gとを混合した混合水分散液に、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(商品名:MEポリマーH40W、東邦化学工業(株)製、平均分子量=24万、)0.33g(水100質量部に対し0.01質量部となる量)、及び28%アンモニア水30gを仕込んだ。このときの液のpHは、11.5であった。5〜10℃に温度調整した後、メチルトリメトキシシラン29g(シリコーンエラストマー100質量部に対し、加水分解・縮合反応後のシリコーンレジンが85質量部となる量)を20分かけて滴下し、この間の液温を5〜10℃に保ち、さらに1時間攪拌を行った。次いで、55〜60℃まで加熱し、その温度を保ったまま1時間攪拌を行い、メチルトリメトキシシランの加水分解・縮合反応を完結させた。得られた懸濁液を、加圧ろ過器を用いて脱水した。脱水物を錨型攪拌翼による攪拌装置の付いた容量3リットルのガラスフラスコに移し、水1,000gを添加し、30分間攪拌を行った後、加圧ろ過器を用いて脱水した。再度、脱水物をガラスフラスコに移し、110℃のオイルバスにフラスコを浸し、攪拌しながら乾燥を行い、流動性のある粒子を得た。
実施例1の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(商品名:MEポリマーH40W、東邦化学工業(株)製、平均分子量=24万、)0.33g(水100質量部に対し0.01質量部となる量)を42%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(商品名:マーコート100、ナルコジャパン(株)製、平均分子量=15万、)0.32g(水100質量部に対し0.01質量部となる量)とした他は、実施例1と同様にして流動性のある粒子を得た。
錨型攪拌翼による攪拌装置の付いた容量3リットルのガラスフラスコに、マイカ粒子(商品名:Y−2300X、ヤマグチマイカ(株)製、形状=板状、平均粒径=19μm)120gと、上記製造例で得たシリコーンエラストマー水分散液39g(マイカ粒子100質量部に対し、シリコーンエラストマーが13質量部となる量)と、水1,284gとを混合した混合水分散液に、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(商品名:MEポリマーH40W、東邦化学工業(株)製、平均分子量=24万、)0.33g(水100質量部に対し0.01質量部となる量)、及び28%アンモニア水30gを仕込んだ。このときの液のpHは、11.4であった。5〜10℃に温度調整した後、メチルトリメトキシシラン27g(シリコーンエラストマー100質量部に対し、加水分解・縮合反応後のシリコーンレジンが85質量部となる量)を20分かけて滴下し、この間の液温を5〜10℃に保ち、さらに1時間攪拌を行った。次いで、55〜60℃まで加熱し、その温度を保ったまま1時間攪拌を行い、メチルトリメトキシシランの加水分解・縮合反応を完結させた。得られた懸濁液を、加圧ろ過器を用いて脱水した。脱水物を錨型攪拌翼による攪拌装置の付いた容量3リットルのガラスフラスコに移し、水1,000gを添加し、30分間攪拌を行った後、加圧ろ過器を用いて脱水した。再度、脱水物をガラスフラスコに移し、110℃のオイルバスにフラスコを浸し、攪拌しながら乾燥を行い、流動性のある粒子を得た。
錨型攪拌翼による攪拌装置の付いた容量3リットルのガラスフラスコに、セリサイト粒子(商品名:三信マイカFSE、(株)三信鉱工製、形状=板状、平均粒径=10μm)120gと、上記製造例で得たシリコーンエラストマー水分散液41g(セリサイト100質量部に対し、シリコーンエラストマーが14質量部となる量)と、水1,281gとを混合した混合水分散液に、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(商品名:MEポリマーH40W、東邦化学工業(株)製、平均分子量=24万、)0.33g(水100質量部に対し0.01質量部となる量)、及び28%アンモニア水30gを仕込んだ。このときの液のpHは、11.4であった。5〜10℃に温度調整した後、メチルトリメトキシシラン28g(シリコーンエラストマー100質量部に対し、加水分解・縮合反応後のシリコーンレジンが85質量部となる量)を20分かけて滴下し、この間の液温を5〜10℃に保ち、さらに1時間攪拌を行った。次いで、55〜60℃まで加熱し、その温度を保ったまま1時間攪拌を行い、メチルトリメトキシシランの加水分解・縮合反応を完結させた。得られた懸濁液を、加圧ろ過器を用いて脱水した。脱水物を錨型攪拌翼による攪拌装置の付いた容量3リットルのガラスフラスコに移し、水1,000gを添加し、30分間攪拌を行った後、加圧ろ過器を用いて脱水した。再度、脱水物をガラスフラスコに移し、110℃のオイルバスにフラスコを浸し、攪拌しながら乾燥を行い、流動性のある粒子を得た。
実施例1の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(商品名:MEポリマーH40W、東邦化学工業(株)製、平均分子量=24万、)0.33g(水100質量部に対し0.01質量部となる量)を添加しなかった他は、実施例1と同様にして流動性のある粒子を得た。
得られた粒子を電子顕微鏡で観察したところ、板状の粒子表面への球状粒子が付着はあるが少なく、球状粒子の凝集体がみられ、所望の付着状態にはなっていなかった(図2)。
実施例1の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(商品名:MEポリマーH40W、東邦化学工業(株)製、平均分子量=24万、)0.33g(水100質量部に対し0.01質量部となる量)をポリアクリル酸ナトリウム(アニオン性水溶性高分子、商品名:アクアリックIH、(株)日本触媒製)0.13gとした他は、実施例1と同様にして流動性のある粒子を得た。
得られた粒子を電子顕微鏡で観察したところ、板状の粒子表面への球状粒子が付着はあるが少なく、球状粒子の凝集体がみられ、所望の付着状態にはなっていなかった。
実施例1の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(商品名:MEポリマーH40W、東邦化学工業(株)製、平均分子量=24万、)0.33g(水100質量部に対し0.01質量部となる量)を30%ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド水溶液(商品名:カチオンBB、日本油脂(株)製)0.44g(水100質量部に対し0.01質量部となる量)とした他は、実施例1と同様にして流動性のある粒子を得た。
得られた粒子を電子顕微鏡で観察したところ、比較例1と同様に、板状の粒子表面への球状粒子が付着はあるが少なく、球状粒子の凝集体がみられ、所望の付着状態にはなっていなかった。
実施例1の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(商品名:MEポリマーH40W、東邦化学工業(株)製、平均分子量=24万、)0.33g(水100質量部に対し0.01質量部となる量)を30%ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド水溶液(商品名:カチオンBB、日本油脂(株)製)4.4g(水100質量部に対し0.1質量部となる量)とした他は、実施例1と同様にして流動性のある粒子を得た。
得られた粒子を電子顕微鏡で観察したところ、板状の粒子表面への球状粒子が付着はあるが、およそ半分の粒子は凝集した状態で付着しており、所望の付着状態にはなっていなかった。
実施例1の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(商品名:MEポリマーH40W、東邦化学工業(株)製、平均分子量=24万、)0.33g(水100質量部に対し0.01質量部となる量)をラウリル硫酸ナトリウム(商品名:ニッコールSLS、日光ケミカルズ(株)製)0.13g(水100質量部に対し0.01質量部となる量)とした他は、実施例1と同様にして流動性のある粒子を得た。
得られた粒子を電子顕微鏡で観察したところ、比較例1と同様に、板状の粒子表面への球状粒子が付着はあるが少なく、球状粒子の凝集体がみられ、所望の付着状態にはなっていなかった。
実施例1の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(商品名:MEポリマーH40W、東邦化学工業(株)製、平均分子量=24万、)0.33g(水100質量部に対し0.01質量部となる量)をラウリル硫酸ナトリウム(商品名:ニッコールSLS、日光ケミカルズ(株)製)1.3g(水100質量部に対し0.1質量部となる量)とした他は、実施例1と同様にして流動性のある粒子を得た。
得られた粒子を電子顕微鏡で観察したところ、球状粒子の凝集体がみられ、板状の粒子表面への球状粒子の付着はまったくみられなかった。
実施例3の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(商品名:MEポリマーH40W、東邦化学工業(株)製、平均分子量=24万、)0.33g(水100質量部に対し0.01質量部となる量)を添加しなかった他は、実施例3と同様にして流動性のある粒子を得た。
得られた粒子を電子顕微鏡で観察したところ、板状の粒子表面への球状粒子が付着はあるが少なく、球状粒子の凝集体がみられ、所望の付着状態にはなっていなかった。
実施例4の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(商品名:MEポリマーH40W、東邦化学工業(株)製、平均分子量=24万、)0.33g(水100質量部に対し0.01質量部となる量)を添加しなかった他は、実施例4と同様にして流動性のある粒子を得た。
得られた粒子を電子顕微鏡で観察したところ、板状の粒子表面への球状粒子が付着はあるが、付着が多い粒子と付着が少ない粒子があり付着は不均一であり、所望の付着状態にはなっていなかった。
Claims (5)
- 複合粒子の製造方法であって、少なくとも、無機粉体及びシリコーンエラストマーが分散された混合水分散液と、カチオン性水溶性高分子と、アルカリ性物質とを配合した混合液に、アルコキシシラン、シラノール基含有シラン、及びこれらの部分縮合物から選ばれる化合物を添加して加水分解・縮合反応させることにより、シリコーンレジンをバインダーとして前記無機粉体の表面に前記シリコーンエラストマーを付着してなる複合粒子を製造することを特徴とする複合粒子の製造方法。
- 前記カチオン性水溶性高分子として、高分子骨格がビニル重合、付加重合、及び縮合のいずれかにより合成された合成系のものであって、かつアニオン性基及び両性基を含まないものを用いることを特徴とする請求項1に記載の複合粒子の製造方法。
- 前記カチオン性水溶性高分子として、非イオン性基を持つモノマーを使用しないで合成されたものを用いることを特徴とする請求項2に記載の複合粒子の製造方法。
- 前記カチオン性水溶性高分子として、ジメチルジアリルアンモニウムクロライドの重合体を用いることを特徴とする請求項3に記載の複合粒子の製造方法。
- 前記混合水分散液に対するカチオン性水溶性高分子の配合量を、前記混合水分散液中の水100質量部に対し、0.0001〜1質量部とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の複合粒子の製造方法。
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