JPH04296311A - 複合微粒子の水性コロイド懸濁液の製造方法及び該製造方法によって得られる複合微粒子の水性コロイド懸濁液 - Google Patents
複合微粒子の水性コロイド懸濁液の製造方法及び該製造方法によって得られる複合微粒子の水性コロイド懸濁液Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は非線状ポリオルガノシロ
キサンにビニル単量体がグラフト化若しくはグラフト重
合した共重合体から主形成されて成る複合微粒子であっ
て且つその平均粒子径が0.01〜0.3μmである複
合微粒子の水性コロイド懸濁液の製造方法及び該製造方
法によって得られる複合微粒子の水性コロイド懸濁液に
関する。
キサンにビニル単量体がグラフト化若しくはグラフト重
合した共重合体から主形成されて成る複合微粒子であっ
て且つその平均粒子径が0.01〜0.3μmである複
合微粒子の水性コロイド懸濁液の製造方法及び該製造方
法によって得られる複合微粒子の水性コロイド懸濁液に
関する。
【0002】塗料、化粧品、ゴム、プラスチックス、紙
等を改質するためにそれらの製造乃至加工工程で微粒子
を添加することが行なわれているが、かかる微粒子によ
ってより高度の改質を行なうことが求められる近年では
、形状が安定しており、平均粒子径がより小さく、しか
も溶媒やマトリックスに対する分散安定性に優れ、機械
的強度が高い微粒子の出現が強く要請されている。
等を改質するためにそれらの製造乃至加工工程で微粒子
を添加することが行なわれているが、かかる微粒子によ
ってより高度の改質を行なうことが求められる近年では
、形状が安定しており、平均粒子径がより小さく、しか
も溶媒やマトリックスに対する分散安定性に優れ、機械
的強度が高い微粒子の出現が強く要請されている。
【0003】本発明は上記要請に応える複合微粒子の水
性コロイド懸濁液の製造方法及び該製造方法によって得
られる複合微粒子の水性コロイド懸濁液に関するもので
ある。
性コロイド懸濁液の製造方法及び該製造方法によって得
られる複合微粒子の水性コロイド懸濁液に関するもので
ある。
【0004】
【従来の技術】従来、上記のような微粒子として、ポリ
スチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ナイロン、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリシロキサン等から
成る各種の微粒子についての提案がある。これらのうち
、ポリシロキサン系の微粒子については、シリカ粒子(
J.colloid and Interface S
ci., 26巻, 62〜69, 1968年)、ポ
リメチルシルセスキオキサン粒子(特開昭63−779
40)、ポリオルガノシロキサン粒子(特開昭63−3
12324)等の提案がある。
スチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ナイロン、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリシロキサン等から
成る各種の微粒子についての提案がある。これらのうち
、ポリシロキサン系の微粒子については、シリカ粒子(
J.colloid and Interface S
ci., 26巻, 62〜69, 1968年)、ポ
リメチルシルセスキオキサン粒子(特開昭63−779
40)、ポリオルガノシロキサン粒子(特開昭63−3
12324)等の提案がある。
【0005】ところが、上記従来提案には、それらに開
示されている製造方法で微粒子を製造すると、実際のと
ころ、形状が不安定で、しかも平均粒子径が0.3μm
よりも大きい微粒子しか得られないという欠点がある。
示されている製造方法で微粒子を製造すると、実際のと
ころ、形状が不安定で、しかも平均粒子径が0.3μm
よりも大きい微粒子しか得られないという欠点がある。
【0006】平均粒子径が0.01〜0.2μmの微粒
子については、ポリシルセスキオキサン粒子(特公昭5
2−12219,USP4424297)、ポリオルガ
ノシロキサン粒子(特開昭63−305132,EP1
66396)等の提案がある。
子については、ポリシルセスキオキサン粒子(特公昭5
2−12219,USP4424297)、ポリオルガ
ノシロキサン粒子(特開昭63−305132,EP1
66396)等の提案がある。
【0007】ところが、上記従来提案には、それらに開
示されている製造方法で微粒子を製造すると、そのシロ
キサン構造に起因して、水、有機溶媒、有機高分子に対
する分散安定性が悪く、しかも機械的強度が低い微粒子
しか得られないという欠点がある。かかる微粒子を用い
て、例えば有機高分子をマトリックスとする複合材料を
試作してみても、該微粒子が該有機高分子との接着性に
著しく劣るため、物性の低い複合材料しか得られない。
示されている製造方法で微粒子を製造すると、そのシロ
キサン構造に起因して、水、有機溶媒、有機高分子に対
する分散安定性が悪く、しかも機械的強度が低い微粒子
しか得られないという欠点がある。かかる微粒子を用い
て、例えば有機高分子をマトリックスとする複合材料を
試作してみても、該微粒子が該有機高分子との接着性に
著しく劣るため、物性の低い複合材料しか得られない。
【0008】いずれにして、従来提案されている微粒子
では、近年求められているような高度の改質を行なうこ
とができないのである。
では、近年求められているような高度の改質を行なうこ
とができないのである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来提案では、形状が不安定で、平均粒子
径が大きい微粒子しか得られないか、又は水、有機溶媒
、有機高分子に対する分散安定性が悪く、機械的強度が
低い微粒子しか得られない点である。
する課題は、従来提案では、形状が不安定で、平均粒子
径が大きい微粒子しか得られないか、又は水、有機溶媒
、有機高分子に対する分散安定性が悪く、機械的強度が
低い微粒子しか得られない点である。
【0010】
【課題を解決するための手段】しかして本発明者らは、
上記課題を解決するべく鋭意研究した結果、特定の製造
工程を遂次経ることにより、非線状ポリオルガノシロキ
サンにビニル単量体がグラフト化若しくはグラフト重合
した共重合体から主形成されて成る複合微粒子であって
且つその平均粒子径が0.01〜0.3μmである複合
微粒子の水性コロイド懸濁液が得られ、かくして得られ
る複合微粒子の水性コロイド懸濁液が正しく好適である
ことを見出した。
上記課題を解決するべく鋭意研究した結果、特定の製造
工程を遂次経ることにより、非線状ポリオルガノシロキ
サンにビニル単量体がグラフト化若しくはグラフト重合
した共重合体から主形成されて成る複合微粒子であって
且つその平均粒子径が0.01〜0.3μmである複合
微粒子の水性コロイド懸濁液が得られ、かくして得られ
る複合微粒子の水性コロイド懸濁液が正しく好適である
ことを見出した。
【0011】すなわち本発明は、非線状ポリオルガノシ
ロキサンにビニル単量体がグラフト化若しくはグラフト
重合した共重合体から主形成されて成る複合微粒子であ
り且つその平均粒子径が0.01〜0.3μmである複
合微粒子の水性コロイド懸濁液の製造方法であって、下
記第1〜第3工程を遂次経ることを特徴とする複合微粒
子の水性コロイド懸濁液の製造方法及び該製造方法によ
って得られる複合微粒子の水性コロイド懸濁液に係わる
。
ロキサンにビニル単量体がグラフト化若しくはグラフト
重合した共重合体から主形成されて成る複合微粒子であ
り且つその平均粒子径が0.01〜0.3μmである複
合微粒子の水性コロイド懸濁液の製造方法であって、下
記第1〜第3工程を遂次経ることを特徴とする複合微粒
子の水性コロイド懸濁液の製造方法及び該製造方法によ
って得られる複合微粒子の水性コロイド懸濁液に係わる
。
【0012】第1工程:下記Aで示されるシラノール基
形成性ケイ素化合物を加水分解触媒存在下で水と接触さ
せて加水分解し、シラノール化合物を生成させる工程。 第2工程:該シラノール化合物と界面活性剤及びシラノ
ール縮重合触媒を含有する水溶液とを接触させ、非線状
ポリオルガノシロキサンの水性コロイド懸濁液を調製す
る工程。 第3工程:該非線状ポリオルガノシロキサンの水性コロ
イド懸濁液に不活性ガス雰囲気下及びラジカル重合触媒
存在下でビニル単量体の1種又は2種以上を反応させ、
該非線状ポリオルガノシロキサンに該ビニル単量体をグ
ラフト化若しくはグラフト重合する工程。 A:式1又は式2で示されるシラノール基形成性ケイ素
化合物の1種又は2種以上が99〜0モル%及び式3又
は式4で示されるシラノール基形成性ケイ素化合物の1
種又は2種以上が1〜100モル%からなるシラノール
基形成性ケイ素化合物であって且つpが1以下のシラノ
ール基形成性ケイ素化合物及び/又はr+sが1のシラ
ノール基形成性ケイ素化合物を合計で15モル%以上含
有するシラノール基形成性ケイ素化合物。
形成性ケイ素化合物を加水分解触媒存在下で水と接触さ
せて加水分解し、シラノール化合物を生成させる工程。 第2工程:該シラノール化合物と界面活性剤及びシラノ
ール縮重合触媒を含有する水溶液とを接触させ、非線状
ポリオルガノシロキサンの水性コロイド懸濁液を調製す
る工程。 第3工程:該非線状ポリオルガノシロキサンの水性コロ
イド懸濁液に不活性ガス雰囲気下及びラジカル重合触媒
存在下でビニル単量体の1種又は2種以上を反応させ、
該非線状ポリオルガノシロキサンに該ビニル単量体をグ
ラフト化若しくはグラフト重合する工程。 A:式1又は式2で示されるシラノール基形成性ケイ素
化合物の1種又は2種以上が99〜0モル%及び式3又
は式4で示されるシラノール基形成性ケイ素化合物の1
種又は2種以上が1〜100モル%からなるシラノール
基形成性ケイ素化合物であって且つpが1以下のシラノ
ール基形成性ケイ素化合物及び/又はr+sが1のシラ
ノール基形成性ケイ素化合物を合計で15モル%以上含
有するシラノール基形成性ケイ素化合物。
【0013】
【式1】
【式2】
【式3】
【式4】
【0014】[但し、pは0〜3の整数。rは0〜2の
整数、sは1〜3の整数であって、1≦r+s≦3を満
足する整数。q,tは3〜20の整数。R1,R2,R
3,R4はケイ素原子に直接結合した炭素原子を有する
、同時に同一又は異なる非置換又は置換の非ラジカル重
合性炭化水素基。R5,R6はケイ素原子に直接結合し
た炭素原子を有し且つラジカル重合性の炭素−炭素二重
結合又はチオール基を有する同時に同一又は異なる有機
基。R7はR1,R2,R3,R4と同様の炭化水素基
又はR5,R6と同様の有機基。Xは炭素数1〜4のア
ルコキシ基、炭素数1〜4のアルコキシ基を有するアル
コキシエトキシ基、炭素数2〜4のアシロキシ基、炭素
数1〜4のアルキル基を有するN,N−ジアルキルアミ
ノ基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子又は水素原子。]
整数、sは1〜3の整数であって、1≦r+s≦3を満
足する整数。q,tは3〜20の整数。R1,R2,R
3,R4はケイ素原子に直接結合した炭素原子を有する
、同時に同一又は異なる非置換又は置換の非ラジカル重
合性炭化水素基。R5,R6はケイ素原子に直接結合し
た炭素原子を有し且つラジカル重合性の炭素−炭素二重
結合又はチオール基を有する同時に同一又は異なる有機
基。R7はR1,R2,R3,R4と同様の炭化水素基
又はR5,R6と同様の有機基。Xは炭素数1〜4のア
ルコキシ基、炭素数1〜4のアルコキシ基を有するアル
コキシエトキシ基、炭素数2〜4のアシロキシ基、炭素
数1〜4のアルキル基を有するN,N−ジアルキルアミ
ノ基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子又は水素原子。]
【0015】本発明の製造方法は前記したように第1〜
第3工程から成っている。第1工程は前記式1〜式4で
示されるシラノール基形成性ケイ素化合物を加水分解触
媒存在下で加水分解してシラノール化合物を生成させる
工程である。
第3工程から成っている。第1工程は前記式1〜式4で
示されるシラノール基形成性ケイ素化合物を加水分解触
媒存在下で加水分解してシラノール化合物を生成させる
工程である。
【0016】第1工程で用いるシラノール基形成性ケイ
素化合物は、本発明の複合微粒子を主形成する共重合体
の一成分である非線状ポリオルガノシロキサンの原料で
あって、式1、式2、式3、式4で示されるシラノール
基形成性ケイ素化合物であり、且つR1SiX3、Si
X4及び/又はR5SiX3で示されることとなるシラ
ノール基形成性ケイ素化合物の合計を全シラノール基形
成性ケイ素化合物のケイ素換算で15モル%以上含有す
るシラノール基形成性ケイ素化合物である。
素化合物は、本発明の複合微粒子を主形成する共重合体
の一成分である非線状ポリオルガノシロキサンの原料で
あって、式1、式2、式3、式4で示されるシラノール
基形成性ケイ素化合物であり、且つR1SiX3、Si
X4及び/又はR5SiX3で示されることとなるシラ
ノール基形成性ケイ素化合物の合計を全シラノール基形
成性ケイ素化合物のケイ素換算で15モル%以上含有す
るシラノール基形成性ケイ素化合物である。
【0017】具体的に式1で示されるシラノール基形成
性ケイ素化合物は、SiX4、R1SiX3、R12S
iX2又はR13SiXで示されるシラノール基形成性
ケイ素化合物であり、また式3で示されるシラノール基
形成性ケイ素化合物は、R5SiX3、R52SiX2
、R4R5SiX2、R53SiX、R4R52SiX
又はR42R5SiXで示されるシラノール基形成性ケ
イ素化合物であるが、本発明で用いるシラノール基形成
性ケイ素化合物は、R1SiX3、SiX4及び/又は
R5SiX3で示されるシラノール基形成性ケイ素化合
物の合計を全シラノール基形成性ケイ素化合物のケイ素
換算で15モル%以上、好ましくは20モル%以上含有
するシラノール基形成性ケイ素化合物である。15モル
%未満では、目的とする形状が安定した粒子径が小さい
複合微粒子を得ることができない。
性ケイ素化合物は、SiX4、R1SiX3、R12S
iX2又はR13SiXで示されるシラノール基形成性
ケイ素化合物であり、また式3で示されるシラノール基
形成性ケイ素化合物は、R5SiX3、R52SiX2
、R4R5SiX2、R53SiX、R4R52SiX
又はR42R5SiXで示されるシラノール基形成性ケ
イ素化合物であるが、本発明で用いるシラノール基形成
性ケイ素化合物は、R1SiX3、SiX4及び/又は
R5SiX3で示されるシラノール基形成性ケイ素化合
物の合計を全シラノール基形成性ケイ素化合物のケイ素
換算で15モル%以上、好ましくは20モル%以上含有
するシラノール基形成性ケイ素化合物である。15モル
%未満では、目的とする形状が安定した粒子径が小さい
複合微粒子を得ることができない。
【0018】上記のようなシラノール基形成性ケイ素化
合物において、式1又は式2のR1,R2,R3はケイ
素原子に直接結合した炭素原子を有する非置換又は置換
炭化水素基であって且つラジカル重合性をもたない炭化
水素基である。これらのうちで非置換炭化水素基である
場合のR1,R2,R3としては、アルキル基、シクロ
アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アラル
キル基等が挙げられるが、なかでも、メチル基、エチル
基、ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基又はフェニ
ル基が有利に選択される。また置換炭化水素基である場
合のR1,R2,R3としては、置換基としてハロゲン
、エポキシ基、シアノ基、ウレイド基等を有する置換炭
化水素基が挙げられるが、なかでも、γ−グリシドキシ
プロピル基、β−(3,4−エポキシ)シクロヘキシル
エチル基、γ−クロロプロピル基、トリフルオロプロピ
ル基等が有利に選択される。これらの非置換炭化水素基
と置換炭化水素基とは任意の比率にすることができる。
合物において、式1又は式2のR1,R2,R3はケイ
素原子に直接結合した炭素原子を有する非置換又は置換
炭化水素基であって且つラジカル重合性をもたない炭化
水素基である。これらのうちで非置換炭化水素基である
場合のR1,R2,R3としては、アルキル基、シクロ
アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アラル
キル基等が挙げられるが、なかでも、メチル基、エチル
基、ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基又はフェニ
ル基が有利に選択される。また置換炭化水素基である場
合のR1,R2,R3としては、置換基としてハロゲン
、エポキシ基、シアノ基、ウレイド基等を有する置換炭
化水素基が挙げられるが、なかでも、γ−グリシドキシ
プロピル基、β−(3,4−エポキシ)シクロヘキシル
エチル基、γ−クロロプロピル基、トリフルオロプロピ
ル基等が有利に選択される。これらの非置換炭化水素基
と置換炭化水素基とは任意の比率にすることができる。
【0019】また式3のR4は上記のR1,R2,R3
と同様であり、式3又は式4のR5,R6はケイ素原子
に直接結合した炭素原子を有する有機基であって且つラ
ジカル重合性の炭素−炭素二重結合又はチオール基を有
する有機基であり、非線状ポリオルガノシロキサンにビ
ニル単量体をグラフト化若しくはグラフト重合させる官
能基として重要である、R5,R6は例えばビニル基、
アリル基、アクリロキシプロピル基、メタクリロキシプ
ロピル基又はメルカプトプロピル基であって、式4のR
7は上記のR1,R2,R3又はR5,R6と同様であ
る。
と同様であり、式3又は式4のR5,R6はケイ素原子
に直接結合した炭素原子を有する有機基であって且つラ
ジカル重合性の炭素−炭素二重結合又はチオール基を有
する有機基であり、非線状ポリオルガノシロキサンにビ
ニル単量体をグラフト化若しくはグラフト重合させる官
能基として重要である、R5,R6は例えばビニル基、
アリル基、アクリロキシプロピル基、メタクリロキシプ
ロピル基又はメルカプトプロピル基であって、式4のR
7は上記のR1,R2,R3又はR5,R6と同様であ
る。
【0020】上記のようなシラノール基形成性ケイ素化
合物において、式1及び式3のXは、メトキシ基やエト
キシ基等の炭素数1〜4のアルコキシ基、メトキシエト
キシ基やブトキシエトキシ基等の炭素数1〜4のアルコ
キシ基を有するアルコキシエトキシ基、アセトキシ基や
プロピオキシ基等の炭素数2〜4のアシロキシ基、ジメ
チルアミノ基やジエチルアミノ基等の炭素数1〜4のア
ルキル基を有するN,N−ジアルキルアミノ基、ヒドロ
キシル基、塩素原子や臭素原子等のハロゲン原子又は水
素原子である。
合物において、式1及び式3のXは、メトキシ基やエト
キシ基等の炭素数1〜4のアルコキシ基、メトキシエト
キシ基やブトキシエトキシ基等の炭素数1〜4のアルコ
キシ基を有するアルコキシエトキシ基、アセトキシ基や
プロピオキシ基等の炭素数2〜4のアシロキシ基、ジメ
チルアミノ基やジエチルアミノ基等の炭素数1〜4のア
ルキル基を有するN,N−ジアルキルアミノ基、ヒドロ
キシル基、塩素原子や臭素原子等のハロゲン原子又は水
素原子である。
【0021】したがってより具体的に、前記のSiX4
で示されるシラノール基形成性ケイ素化合物としては、
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ
ブトキシシラン、テトラクロルシラン等が挙げられる。
で示されるシラノール基形成性ケイ素化合物としては、
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ
ブトキシシラン、テトラクロルシラン等が挙げられる。
【0022】前記のR1SiX3で示されるシラノール
基形成性ケイ素化合物としては、メチルトリメトキシシ
ラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリアセトキ
シシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリス
(ジメチルアミノ)シラン、メチルトリクロルシラン、
フェニルトリクロルシラン、メチルジクロルメトキシシ
ラン、メチルジクロルハイドロジェンシラン、メチルシ
ラントリオール、メチルジクロルシラノール、メチルク
ロルシランジオール等が挙げられる。
基形成性ケイ素化合物としては、メチルトリメトキシシ
ラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリアセトキ
シシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリス
(ジメチルアミノ)シラン、メチルトリクロルシラン、
フェニルトリクロルシラン、メチルジクロルメトキシシ
ラン、メチルジクロルハイドロジェンシラン、メチルシ
ラントリオール、メチルジクロルシラノール、メチルク
ロルシランジオール等が挙げられる。
【0023】前記のR12SiX2で示されるシラノー
ル基形成性ケイ素化合物としては、ジメチルジメトキシ
シラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルフェニルジ
メトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジメチ
ルビス(ジメチルアミノ)シラン、ジメチルジクロルシ
ラン、ジエチルジクロルシラン、ジフェニルジクロルシ
ラン、ジメチルクロルメトキシシラン、メチルエチルジ
クロルシラン、ジメチルシランジオール、ジエチルシラ
ンジオール等が挙げられる。
ル基形成性ケイ素化合物としては、ジメチルジメトキシ
シラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルフェニルジ
メトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジメチ
ルビス(ジメチルアミノ)シラン、ジメチルジクロルシ
ラン、ジエチルジクロルシラン、ジフェニルジクロルシ
ラン、ジメチルクロルメトキシシラン、メチルエチルジ
クロルシラン、ジメチルシランジオール、ジエチルシラ
ンジオール等が挙げられる。
【0024】前記のR13SiXで示されるシラノール
基形成性ケイ素化合物としては、トリメチルメトキシシ
ラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルエチルメト
キシシラン、トリメチルアセトキシシラン、トリメチル
(ジメチルアミノ)シラン、トリメチルクロルシラン、
トリフェニルクロルシラン、トリメチルシラノール等が
挙げられる。
基形成性ケイ素化合物としては、トリメチルメトキシシ
ラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルエチルメト
キシシラン、トリメチルアセトキシシラン、トリメチル
(ジメチルアミノ)シラン、トリメチルクロルシラン、
トリフェニルクロルシラン、トリメチルシラノール等が
挙げられる。
【0025】以上例示したものはいずれも、式1のR1
が非置換炭化水素基である場合のシラノール基形成性ケ
イ素化合物であるが、該R1が置換炭化水素基である場
合のシラノール基形成性ケイ素化合物としては、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
キシプロピルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポ
キシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエ
ポキシ基含有シラン化合物、γ−クロロプロピルトリメ
トキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラ
ン等のハロアルキル基含有シラン化合物、γ−ウレイド
プロピルトリメトキシシラン等のウレイド基含有シラン
化合物、シアノプロピルトリメトキシシラン等のシアノ
基含有シラン化合物等が挙げられる。
が非置換炭化水素基である場合のシラノール基形成性ケ
イ素化合物であるが、該R1が置換炭化水素基である場
合のシラノール基形成性ケイ素化合物としては、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
キシプロピルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポ
キシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエ
ポキシ基含有シラン化合物、γ−クロロプロピルトリメ
トキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラ
ン等のハロアルキル基含有シラン化合物、γ−ウレイド
プロピルトリメトキシシラン等のウレイド基含有シラン
化合物、シアノプロピルトリメトキシシラン等のシアノ
基含有シラン化合物等が挙げられる。
【0026】また式2で示されるシラノール基形成性ケ
イ素化合物としては、オクタメチルシクロテトラシロキ
サン、テトラメチルテトラフェニルシクロテトラシロキ
サン等が挙げられる。
イ素化合物としては、オクタメチルシクロテトラシロキ
サン、テトラメチルテトラフェニルシクロテトラシロキ
サン等が挙げられる。
【0027】非線状ポリオルガノシロキサンにビニル単
量体をグラフト化若しくはグラフト重合させる官能基を
有する式3又は式4で示されるシラノール基形成性ケイ
素化合物についてより具体的に説明すると、前記のR5
SiX3で示されるシラノール基形成性ケイ素化合物と
しては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキ
シシラン、ビニルトリクロルシラン、アリルトリメトキ
シシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
、メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられ
る。
量体をグラフト化若しくはグラフト重合させる官能基を
有する式3又は式4で示されるシラノール基形成性ケイ
素化合物についてより具体的に説明すると、前記のR5
SiX3で示されるシラノール基形成性ケイ素化合物と
しては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキ
シシラン、ビニルトリクロルシラン、アリルトリメトキ
シシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
、メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられ
る。
【0028】前記のR52SiX2で示されるシラノー
ル基形成性ケイ素化合物としては、ジビニルジメトキシ
シラン、ジビニルジクロルシラン等が挙げられる。
ル基形成性ケイ素化合物としては、ジビニルジメトキシ
シラン、ジビニルジクロルシラン等が挙げられる。
【0029】前記のR4R5SiX2で示されるシラノ
ール基形成性ケイ素化合物としては、ビニルメチルジメ
トキシシラン、ビニルメチルジクロルシラン、メタクリ
ロキシプロピルメチルジメトキシシラン、メルカプトプ
ロピルメチルジメトキシシラン、メルカプトプロピルメ
チルジクロルシラン等が挙げられる。
ール基形成性ケイ素化合物としては、ビニルメチルジメ
トキシシラン、ビニルメチルジクロルシラン、メタクリ
ロキシプロピルメチルジメトキシシラン、メルカプトプ
ロピルメチルジメトキシシラン、メルカプトプロピルメ
チルジクロルシラン等が挙げられる。
【0030】前記のR53SiXで示されるシラノール
基形成性ケイ素化合物としては、トリビニルメトキシシ
ラン、トリビニルクロルシラン等が挙げられる。
基形成性ケイ素化合物としては、トリビニルメトキシシ
ラン、トリビニルクロルシラン等が挙げられる。
【0031】前記のR4R52SiXで示されるシラノ
ール基形成性ケイ素化合物としては、ジビニルメチルメ
トキシシラン、ジビニルメチルクロルシラン等が挙げら
れる。
ール基形成性ケイ素化合物としては、ジビニルメチルメ
トキシシラン、ジビニルメチルクロルシラン等が挙げら
れる。
【0032】前記のR42R5SiXで示されるシラノ
ール基形成性ケイ素化合物としては、ビニルジメチルメ
トキシシラン、ビニルジメチルクロルシラン、メタクリ
ロキシプロピルジメチルメトキシシラン、メタクリロキ
シプロピルジメチルクロルシラン、メルカプトプロピル
ジメチルメトキシシラン等が挙げられる。
ール基形成性ケイ素化合物としては、ビニルジメチルメ
トキシシラン、ビニルジメチルクロルシラン、メタクリ
ロキシプロピルジメチルメトキシシラン、メタクリロキ
シプロピルジメチルクロルシラン、メルカプトプロピル
ジメチルメトキシシラン等が挙げられる。
【0033】そして式4で示されるシラノール基形成性
ケイ素化合物の具体例としてはテトラメチルテトラビニ
ルシクロテトラシロキサンが挙げられる。
ケイ素化合物の具体例としてはテトラメチルテトラビニ
ルシクロテトラシロキサンが挙げられる。
【0034】第1工程において、シラノール基形成性ケ
イ素化合物を加水分解するのに用いる触媒は従来公知の
ものを用いることができる。これには例えば、酸性触媒
として、塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸類や、酢酸、ク
エン酸、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、
ドデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルスルホン酸等の
有機酸類が挙げられ、また塩基性触媒として、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素
ナトリウム、ナトリウムメトキシド等の無機塩基類や、
アンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミン、テ
トラエチルアンモニウムハイドロオキサイド等の有機塩
基類が挙げられる。
イ素化合物を加水分解するのに用いる触媒は従来公知の
ものを用いることができる。これには例えば、酸性触媒
として、塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸類や、酢酸、ク
エン酸、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、
ドデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルスルホン酸等の
有機酸類が挙げられ、また塩基性触媒として、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素
ナトリウム、ナトリウムメトキシド等の無機塩基類や、
アンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミン、テ
トラエチルアンモニウムハイドロオキサイド等の有機塩
基類が挙げられる。
【0035】第1工程では、水にシラノール基形成性ケ
イ素化合物及び加水分解触媒を加えて撹拌し、通常水に
不溶のシラノール基形成性化合物が反応系から消失して
均一な液層が形成された時点を加水分解の終点とする。 シラノール基形成性ケイ素化合物の種類により、本来的
な加水分解反応性の外に、水に対する分散性の差に基づ
く加水分解反応性がそれぞれ異なるため、反応系に加え
る加水分解触媒の種類、その使用量及び反応温度等を適
宜選択して実施するが、シラノール基形成性ケイ素化合
物と水との接触反応を容易にするために、反応系に界面
活性剤を加えて分散系にすることもできる。
イ素化合物及び加水分解触媒を加えて撹拌し、通常水に
不溶のシラノール基形成性化合物が反応系から消失して
均一な液層が形成された時点を加水分解の終点とする。 シラノール基形成性ケイ素化合物の種類により、本来的
な加水分解反応性の外に、水に対する分散性の差に基づ
く加水分解反応性がそれぞれ異なるため、反応系に加え
る加水分解触媒の種類、その使用量及び反応温度等を適
宜選択して実施するが、シラノール基形成性ケイ素化合
物と水との接触反応を容易にするために、反応系に界面
活性剤を加えて分散系にすることもできる。
【0036】水/シラノール基形成性ケイ素化合物の仕
込み割合は、通常10/90〜70/30(重量比)で
行なう。加水分解触媒の使用量は、その種類及びシラノ
ール基形成性ケイ素化合物の種類によっても異なるが、
通常シラノール基形成性ケイ素化合物の全量に対して1
重量%以下とするのが好ましい。反応温度は、通常0〜
40℃が適用されるが、加水分解反応によって生成させ
たシラノール化合物の縮重合反応を可及的に避けるため
に30℃以下とするのが好ましい。
込み割合は、通常10/90〜70/30(重量比)で
行なう。加水分解触媒の使用量は、その種類及びシラノ
ール基形成性ケイ素化合物の種類によっても異なるが、
通常シラノール基形成性ケイ素化合物の全量に対して1
重量%以下とするのが好ましい。反応温度は、通常0〜
40℃が適用されるが、加水分解反応によって生成させ
たシラノール化合物の縮重合反応を可及的に避けるため
に30℃以下とするのが好ましい。
【0037】本発明では第1工程の操作についてその方
法を限定するものではない。例えば水中へ一度にシラノ
ール基形成性ケイ素化合物を投入してから加水分解して
もよいし、又は遂次投入しつつ加水分解してもよい。用
いるシラノール基形成性ケイ素化合物が2種以上であっ
て、これらの化合物の間で加水分解速度が著しく異なる
ような場合には、予め加水分解速度の遅いシラノール基
形成性ケイ素化合物の加水分解を行ない、次いで加水分
解速度の速いシラノール基形成性ケイ素化合物を投入し
て引き続き加水分解を行なうこともできる。
法を限定するものではない。例えば水中へ一度にシラノ
ール基形成性ケイ素化合物を投入してから加水分解して
もよいし、又は遂次投入しつつ加水分解してもよい。用
いるシラノール基形成性ケイ素化合物が2種以上であっ
て、これらの化合物の間で加水分解速度が著しく異なる
ような場合には、予め加水分解速度の遅いシラノール基
形成性ケイ素化合物の加水分解を行ない、次いで加水分
解速度の速いシラノール基形成性ケイ素化合物を投入し
て引き続き加水分解を行なうこともできる。
【0038】第1工程で得たシラノール化合物を含有す
る反応液はそのまま、又は残存する加水分解触媒や未反
応原料等を適宜の方法で除去するか若しくは中和等の手
段で加水分解触媒を失活させた後、第2工程へ供する。
る反応液はそのまま、又は残存する加水分解触媒や未反
応原料等を適宜の方法で除去するか若しくは中和等の手
段で加水分解触媒を失活させた後、第2工程へ供する。
【0039】本発明の第2工程は第1工程で得たシラノ
ール化合物を含有する反応液と界面活性剤及びシラノー
ル縮重合触媒を含有する水溶液とを接触させてシラノー
ル化合物を縮重合し、非線状ポリオルガノシロキサンの
水性コロイド懸濁液を調製する工程である。
ール化合物を含有する反応液と界面活性剤及びシラノー
ル縮重合触媒を含有する水溶液とを接触させてシラノー
ル化合物を縮重合し、非線状ポリオルガノシロキサンの
水性コロイド懸濁液を調製する工程である。
【0040】第2工程で用いる界面活性剤としては、そ
の種類を制限するものではないが、水に可溶のイオン性
界面活性剤、HLBが12以上の非イオン性界面活性剤
が好ましい。より具体的には、ドデシルベンゼンスルホ
ン酸、イソプロピルナフタリンスルホン酸、ドデシルビ
フェニルエーテルスルホン酸、ラウリル硫酸エステル及
びそれらの塩等のアニオン性界面活性剤、ラウリルジメ
チルアンモニウムハイドロクロライド、テトラブチルア
ンモニウムハイドロオキサイド、ラウリルジメチルアン
モニウムハイドロオキサイド等のカチオン性界面活性剤
、HLBが12以上であるポリオキシエチレン(以下P
OEと略記する)ラウリルエーテル、POEステアリル
エーテル、POEオレイルエーテル、POEノニルフェ
ニルエーテル、POEラウリン酸エステル、POEラウ
リルアミノエーテル、POEラウロイルアミドエーテル
等の非イオン性界面活性剤、ラウリルジメチルベタイン
等の両性活性剤が挙げられる。
の種類を制限するものではないが、水に可溶のイオン性
界面活性剤、HLBが12以上の非イオン性界面活性剤
が好ましい。より具体的には、ドデシルベンゼンスルホ
ン酸、イソプロピルナフタリンスルホン酸、ドデシルビ
フェニルエーテルスルホン酸、ラウリル硫酸エステル及
びそれらの塩等のアニオン性界面活性剤、ラウリルジメ
チルアンモニウムハイドロクロライド、テトラブチルア
ンモニウムハイドロオキサイド、ラウリルジメチルアン
モニウムハイドロオキサイド等のカチオン性界面活性剤
、HLBが12以上であるポリオキシエチレン(以下P
OEと略記する)ラウリルエーテル、POEステアリル
エーテル、POEオレイルエーテル、POEノニルフェ
ニルエーテル、POEラウリン酸エステル、POEラウ
リルアミノエーテル、POEラウロイルアミドエーテル
等の非イオン性界面活性剤、ラウリルジメチルベタイン
等の両性活性剤が挙げられる。
【0041】また第2工程で用いるシラノール縮重合触
媒としては第1工程において例示したような加水分解触
媒を使用できる。
媒としては第1工程において例示したような加水分解触
媒を使用できる。
【0042】前記した界面活性剤のうちで、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸やドデシルスルホン酸等の有機酸及び
ドデシルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムハイド
ロオキサイド等の有機塩基は、シラノール化合物の縮重
合触媒としての作用をも有しており、したがってシラノ
ール縮重合触媒を別に加える必要がないため、好都合で
ある。かかる界面活性剤を含有する水溶液は通常1〜3
0重量%水溶液に調製したものを用いるが、好ましくは
5〜15重量%水溶液に調製したものを用いる。
ンゼンスルホン酸やドデシルスルホン酸等の有機酸及び
ドデシルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムハイド
ロオキサイド等の有機塩基は、シラノール化合物の縮重
合触媒としての作用をも有しており、したがってシラノ
ール縮重合触媒を別に加える必要がないため、好都合で
ある。かかる界面活性剤を含有する水溶液は通常1〜3
0重量%水溶液に調製したものを用いるが、好ましくは
5〜15重量%水溶液に調製したものを用いる。
【0043】本発明では第2工程の操作についてその方
法を限定するものではなく、例えばシラノール化合物を
含有する反応液と界面活性剤及びシラノール縮重合触媒
を含有する水溶液とをそれぞれ全量一度に混合してもよ
いし、又は両液を一定量づつ連続的に混合してもよいの
であるが、シラノール化合物を含有する反応液を界面活
性剤及びシラノール縮重合触媒を含有する水溶液中に少
量づつ加えて混合するのが有利である。
法を限定するものではなく、例えばシラノール化合物を
含有する反応液と界面活性剤及びシラノール縮重合触媒
を含有する水溶液とをそれぞれ全量一度に混合してもよ
いし、又は両液を一定量づつ連続的に混合してもよいの
であるが、シラノール化合物を含有する反応液を界面活
性剤及びシラノール縮重合触媒を含有する水溶液中に少
量づつ加えて混合するのが有利である。
【0044】第2工程において、界面活性剤の使用量は
用いたシラノール基形成性ケイ素化合物に対し通常5〜
40重量%とするが、好ましくは10〜30重量%とす
る。またシラノール縮重合触媒の使用量は用いたシラノ
ール基形成性ケイ素化合物に対し通常1〜40重量%と
するが、好ましくは3〜30重量%とする。シラノール
化合物の縮重合は40℃〜水の沸点の温度で実施できる
が、60〜95℃が好ましい。第1工程に引き続いて行
なう第2工程のかかる縮重合反応によって、非線状ポリ
オルガノシロキサンの水性コロイド懸濁液が得られる。
用いたシラノール基形成性ケイ素化合物に対し通常5〜
40重量%とするが、好ましくは10〜30重量%とす
る。またシラノール縮重合触媒の使用量は用いたシラノ
ール基形成性ケイ素化合物に対し通常1〜40重量%と
するが、好ましくは3〜30重量%とする。シラノール
化合物の縮重合は40℃〜水の沸点の温度で実施できる
が、60〜95℃が好ましい。第1工程に引き続いて行
なう第2工程のかかる縮重合反応によって、非線状ポリ
オルガノシロキサンの水性コロイド懸濁液が得られる。
【0045】第2工程で得た非線状ポリオルガノシロキ
サンの水性懸濁液はそのまま、又は残存するシラノール
縮重合触媒を適宜の方法で除去するか若しくは中和等の
手段で失活させた後、第3工程へ供する。
サンの水性懸濁液はそのまま、又は残存するシラノール
縮重合触媒を適宜の方法で除去するか若しくは中和等の
手段で失活させた後、第3工程へ供する。
【0046】本発明の第3工程は第2工程で得た非線状
ポリオルガノシロキサン中に含まれるラジカル重合性の
炭素−炭素二重結合又はチオール基を介して、該非線状
ポリオルガノシロキサンに不活性ガス雰囲気下及びラジ
カル重合触媒存在下でビニル単量体をグラフト化若しく
はグラフト重合する工程である。
ポリオルガノシロキサン中に含まれるラジカル重合性の
炭素−炭素二重結合又はチオール基を介して、該非線状
ポリオルガノシロキサンに不活性ガス雰囲気下及びラジ
カル重合触媒存在下でビニル単量体をグラフト化若しく
はグラフト重合する工程である。
【0047】第3工程で用いるビニル単量体としては、
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチル
メタクリレート、イソブチルメタクリレート、2−エチ
ルヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレ
ート等のメタアクリル酸エステル類、メチルアクリレー
ト、エチルアクリレート、ブチルアクリレート等のアク
リル酸エステル類、スチレン、α−メチルスチレン等の
芳香族ビニル単量体、酢酸ビニル等の他の1価の単量体
、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレング
リコールジメタクリレート、ジビニルベンゼン、グリセ
リントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリ
メタクリレート、ビスフェノールAジメタクリレート、
ジエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート等の2
価以上の単量体が挙げられる。
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチル
メタクリレート、イソブチルメタクリレート、2−エチ
ルヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレ
ート等のメタアクリル酸エステル類、メチルアクリレー
ト、エチルアクリレート、ブチルアクリレート等のアク
リル酸エステル類、スチレン、α−メチルスチレン等の
芳香族ビニル単量体、酢酸ビニル等の他の1価の単量体
、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレング
リコールジメタクリレート、ジビニルベンゼン、グリセ
リントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリ
メタクリレート、ビスフェノールAジメタクリレート、
ジエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート等の2
価以上の単量体が挙げられる。
【0048】以上例示したものはいずれも非水溶性のビ
ニル単量体であるが、ビニル単量体としては水溶性のビ
ニル単量体を使用することもできる。かかる水溶性のビ
ニル単量体としては、スチレンスルホン酸ナトリウム、
アリルスルホン酸ナトリウム、ビニルスルホン酸ナトリ
ウム、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニ
ウムクロライド等のイオン性基を有するビニル単量体の
他に、アクリルアミド、アクリル酸、メタクリル酸、ポ
リエチレングリコールメタクリレート、ヒドロキシエチ
ルメタクリレート等が挙げられる。更に目的に応じて、
グリシジルメタクリレート、無水マレイン酸等の反応性
基を有するビニル単量体を使用することもできる。
ニル単量体であるが、ビニル単量体としては水溶性のビ
ニル単量体を使用することもできる。かかる水溶性のビ
ニル単量体としては、スチレンスルホン酸ナトリウム、
アリルスルホン酸ナトリウム、ビニルスルホン酸ナトリ
ウム、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニ
ウムクロライド等のイオン性基を有するビニル単量体の
他に、アクリルアミド、アクリル酸、メタクリル酸、ポ
リエチレングリコールメタクリレート、ヒドロキシエチ
ルメタクリレート等が挙げられる。更に目的に応じて、
グリシジルメタクリレート、無水マレイン酸等の反応性
基を有するビニル単量体を使用することもできる。
【0049】また第3工程で用いるラジカル重合触媒と
しては公知のものが使用できる。これには例えば、過硫
酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩類、t−
ブチルハイドロパ−オキサイド、ジイソプロピルベンゼ
ンハイドロパ−オキサイド、クメンハイドロパ−オキサ
イド等のハイドロパ−オキサイド類、ジ−t−ブチルパ
−オキサイド、t−ブチルパ−ベンゾエート、ジクミル
パ−オキサイド、t−ブチルパ−アセテート、t−ブチ
ルパ−オクタノエート、t−ブチルパ−フタレート、ラ
ウロイルパ−オキサイド、シクロヘキサノンパ−オキサ
イド、メチルイソブチルケトンパ−オキサイド等の有機
過酸化物、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2
,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、
2−カルバモイルアゾイソブチロニトリル、1,1’−
アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル等のアゾ化合物
、過硫酸塩・チオ硫酸ナトリウム・硫酸銅、ハイドロパ
−オキサイド・硫酸第一鉄・ピロリン酸ナトリウム・リ
ン酸ナトリウム、ハイドロパ−オキサイド・硫酸第一鉄
・グルコース・ピロリン酸ナトリウム等のレドックス系
触媒がある。
しては公知のものが使用できる。これには例えば、過硫
酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩類、t−
ブチルハイドロパ−オキサイド、ジイソプロピルベンゼ
ンハイドロパ−オキサイド、クメンハイドロパ−オキサ
イド等のハイドロパ−オキサイド類、ジ−t−ブチルパ
−オキサイド、t−ブチルパ−ベンゾエート、ジクミル
パ−オキサイド、t−ブチルパ−アセテート、t−ブチ
ルパ−オクタノエート、t−ブチルパ−フタレート、ラ
ウロイルパ−オキサイド、シクロヘキサノンパ−オキサ
イド、メチルイソブチルケトンパ−オキサイド等の有機
過酸化物、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2
,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、
2−カルバモイルアゾイソブチロニトリル、1,1’−
アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル等のアゾ化合物
、過硫酸塩・チオ硫酸ナトリウム・硫酸銅、ハイドロパ
−オキサイド・硫酸第一鉄・ピロリン酸ナトリウム・リ
ン酸ナトリウム、ハイドロパ−オキサイド・硫酸第一鉄
・グルコース・ピロリン酸ナトリウム等のレドックス系
触媒がある。
【0050】第3工程は第2工程で得た非線状ポリオル
ガノシロキサンの水性コロイド懸濁液にラジカル重合触
媒及びビニル単量体を加え、不活性ガス雰囲気下で撹拌
することによって行なう。この際の反応は室温〜用いた
ビニル単量体の沸点の温度で実施できるが、50〜80
℃が好ましい。またラジカル重合触媒の使用量は、用い
たビニル単量体の種類によって異なるが、通常ビニル単
量体に対して0.1〜5重量%とする。
ガノシロキサンの水性コロイド懸濁液にラジカル重合触
媒及びビニル単量体を加え、不活性ガス雰囲気下で撹拌
することによって行なう。この際の反応は室温〜用いた
ビニル単量体の沸点の温度で実施できるが、50〜80
℃が好ましい。またラジカル重合触媒の使用量は、用い
たビニル単量体の種類によって異なるが、通常ビニル単
量体に対して0.1〜5重量%とする。
【0051】かくして非線状ポリオルガノシロキサンに
ビニル単量体がグラフト化若しくはグラフト重合した共
重合体から主形成されて成る所望通りの複合微粒子の水
性コロイド懸濁液を得る。非線状ポリオルガノシロキサ
ン中に含まれるラジカル重合性の炭素−炭素二重結合を
介してビニル単量体が結合する場合には、その相対的使
用量に応じて、該ビニル単量体がグラフト化若しくはグ
ラフト重合した共重合体から主形成されて成る複合微粒
子の水性コロイド懸濁液が得られ、また非線状ポリオル
ガノシロキサン中に含まれるチオール基を介してビニル
単量体が結合する場合には、該ビニル単量体がグラフト
化した共重合体から主形成されて成る複合微粒子の水性
コロイド懸濁液が得られるのである。
ビニル単量体がグラフト化若しくはグラフト重合した共
重合体から主形成されて成る所望通りの複合微粒子の水
性コロイド懸濁液を得る。非線状ポリオルガノシロキサ
ン中に含まれるラジカル重合性の炭素−炭素二重結合を
介してビニル単量体が結合する場合には、その相対的使
用量に応じて、該ビニル単量体がグラフト化若しくはグ
ラフト重合した共重合体から主形成されて成る複合微粒
子の水性コロイド懸濁液が得られ、また非線状ポリオル
ガノシロキサン中に含まれるチオール基を介してビニル
単量体が結合する場合には、該ビニル単量体がグラフト
化した共重合体から主形成されて成る複合微粒子の水性
コロイド懸濁液が得られるのである。
【0052】本発明の製造方法によって得られる水性コ
ロイド懸濁液中に含まれる複合微粒子はその平均粒子径
が0.01〜0.3μmのもので、球状を呈する。そし
て該複合微粒子は長期間に亘り優れた分散安定性を示し
、また高い熱的及び機械的強度を有する。
ロイド懸濁液中に含まれる複合微粒子はその平均粒子径
が0.01〜0.3μmのもので、球状を呈する。そし
て該複合微粒子は長期間に亘り優れた分散安定性を示し
、また高い熱的及び機械的強度を有する。
【0053】本発明において、非線状ポリオルガノシロ
キサン部分/グラフト化したビニル単量体部分若しくは
グラフト重合したビニル単量体部分の割合は、物性面か
らみて、99/1〜22/78(重量比)とするのが好
ましく、90/10〜30/70(重量比)とするのが
更に好ましい。またビニル単量体としてはスチレン、メ
チル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレー
トを用いるのが好ましい。
キサン部分/グラフト化したビニル単量体部分若しくは
グラフト重合したビニル単量体部分の割合は、物性面か
らみて、99/1〜22/78(重量比)とするのが好
ましく、90/10〜30/70(重量比)とするのが
更に好ましい。またビニル単量体としてはスチレン、メ
チル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレー
トを用いるのが好ましい。
【0054】本発明で得られる水性コロイド懸濁液に含
まれる複合微粒子の濃度は特に限定されないが、5〜5
0重量%のものが製造上及び安定性の上から有利である
。本発明で得られる複合微粒子の水性コロイド懸濁液は
従来提案されているものに比較して懸濁液の安定性に優
れる。特に第1工程においてグリシジル基、ウレイド基
、アミノ基等の極性基で置換された炭化水素基を有する
シラノール基形成性ケイ素化合物を全シラノール基形成
性化合物中5〜30モル%の範囲で用いたものは水性コ
ロイド懸濁液の安定性が優れたものとなる。したがって
本発明で得られる複合微粒子の水性コロイド懸濁液はそ
のまま、又は適宜の濃度に水で希釈したものを各種の用
途、例えば繊維処理剤、紙、フィルム処理剤、水性塗料
用フイラー等の各種の塗工剤として利用できる。いうま
でもないが、本発明の水性コロイド懸濁液中に含まれる
複合微粒子は、これを適宜の物理手段を用いて分離し、
乾燥した後、微粉体として利用することもでき、また該
微粉体を水又は有機媒体中に再分散した懸濁液として利
用することもできる。
まれる複合微粒子の濃度は特に限定されないが、5〜5
0重量%のものが製造上及び安定性の上から有利である
。本発明で得られる複合微粒子の水性コロイド懸濁液は
従来提案されているものに比較して懸濁液の安定性に優
れる。特に第1工程においてグリシジル基、ウレイド基
、アミノ基等の極性基で置換された炭化水素基を有する
シラノール基形成性ケイ素化合物を全シラノール基形成
性化合物中5〜30モル%の範囲で用いたものは水性コ
ロイド懸濁液の安定性が優れたものとなる。したがって
本発明で得られる複合微粒子の水性コロイド懸濁液はそ
のまま、又は適宜の濃度に水で希釈したものを各種の用
途、例えば繊維処理剤、紙、フィルム処理剤、水性塗料
用フイラー等の各種の塗工剤として利用できる。いうま
でもないが、本発明の水性コロイド懸濁液中に含まれる
複合微粒子は、これを適宜の物理手段を用いて分離し、
乾燥した後、微粉体として利用することもでき、また該
微粉体を水又は有機媒体中に再分散した懸濁液として利
用することもできる。
【0055】
【実施例】以下、本発明の構成及び効果をより具体的に
するため、試験区分1として実施例及び比較例を、また
試験区分2として使用例を挙げる。尚、各例において部
は重量部を、%は重量%を表わす。また種々の物性値及
び特性は次のように測定又は評価したものである。
するため、試験区分1として実施例及び比較例を、また
試験区分2として使用例を挙げる。尚、各例において部
は重量部を、%は重量%を表わす。また種々の物性値及
び特性は次のように測定又は評価したものである。
【0056】平均粒子径:複合微粒子を含有する水性コ
ロイド懸濁液を動的光散乱法により電気泳動光散乱光度
計ELS−800(大塚電子社製)を用いて測定した。
ロイド懸濁液を動的光散乱法により電気泳動光散乱光度
計ELS−800(大塚電子社製)を用いて測定した。
【0057】凝集微粒子の有無及び形状:試料の水性コ
ロイド懸濁液(有効濃度0.1%希釈)を試料板に薄く
塗布した後、乾燥し、金蒸着して、電子顕微鏡(SEM
)で観察評価した。
ロイド懸濁液(有効濃度0.1%希釈)を試料板に薄く
塗布した後、乾燥し、金蒸着して、電子顕微鏡(SEM
)で観察評価した。
【0058】分散安定性:試料を密栓したガラス製容器
に入れて静置し、容器底部に粒子沈降層及び上部に上澄
層の有無を、下記の基準に基づいて観察評価した。 1日静置後に沈降層又は上澄層が認められたもの;×2
日〜1週間の間に沈降層又は上澄層が認められたもの;
△ 1週間後〜1ケ月の間に沈降層又は上澄層が認められた
もの;○ 1ケ月後も沈降層及び上澄層が認められないもの;◎
に入れて静置し、容器底部に粒子沈降層及び上部に上澄
層の有無を、下記の基準に基づいて観察評価した。 1日静置後に沈降層又は上澄層が認められたもの;×2
日〜1週間の間に沈降層又は上澄層が認められたもの;
△ 1週間後〜1ケ月の間に沈降層又は上澄層が認められた
もの;○ 1ケ月後も沈降層及び上澄層が認められないもの;◎
【
0059】試験区分1 実施例1 反応容器にイオン交換水1080gを仕込み、酢酸0.
2gを添加して均一な溶液とした。これにメチルトリメ
トキシシラン1333g(9.78モル)、γ−メタク
リロキシプロピルトリメトキシシラン27g(0.11
モル)及びγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン394g(1.67モル)を添加し、温度を30℃に
保ちながら加水分解反応を行なった。約30分間でシラ
ノール化合物を含有する透明な反応液を得た(第1工程
)。
0059】試験区分1 実施例1 反応容器にイオン交換水1080gを仕込み、酢酸0.
2gを添加して均一な溶液とした。これにメチルトリメ
トキシシラン1333g(9.78モル)、γ−メタク
リロキシプロピルトリメトキシシラン27g(0.11
モル)及びγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン394g(1.67モル)を添加し、温度を30℃に
保ちながら加水分解反応を行なった。約30分間でシラ
ノール化合物を含有する透明な反応液を得た(第1工程
)。
【0060】次に別の反応容器にイオン交換水475g
とドデシルベンゼンスルホン酸50gをとり、よく溶か
した後、温度を80〜85℃にした。これに第1工程で
得た反応液300gを約2時間かけて滴下した。15分
間熟成後、徐冷し、室温になるまで1時間撹拌した。反
応終了後、炭酸ナトリウムウ水溶液でPH7.0になる
ように調整し、非線状ポリオルガノシロキサンの水性コ
ロイド懸濁液を得た(第2工程)。この水性コロイド懸
濁液中に含まれる非線状ポリオルガノシロキサンの微粒
子は平均粒子径が0.08μmであった。
とドデシルベンゼンスルホン酸50gをとり、よく溶か
した後、温度を80〜85℃にした。これに第1工程で
得た反応液300gを約2時間かけて滴下した。15分
間熟成後、徐冷し、室温になるまで1時間撹拌した。反
応終了後、炭酸ナトリウムウ水溶液でPH7.0になる
ように調整し、非線状ポリオルガノシロキサンの水性コ
ロイド懸濁液を得た(第2工程)。この水性コロイド懸
濁液中に含まれる非線状ポリオルガノシロキサンの微粒
子は平均粒子径が0.08μmであった。
【0061】第2工程で得た水性コロイド懸濁液に過硫
酸カリウム1g及びイオン交換水163gを加え、窒素
ガス雰囲気下に温度を70〜75℃にし、スチレン47
.2gを約1時間かけて滴下した。滴下終了後、約3時
間その温度を保持し、重合を完結した(第3工程)。 得られた水性コロイド懸濁液中の複合微粒子は球状であ
り、その平均粒子径は0.09μm、該水性コロイド懸
濁液の固形分濃度は20%、該水性コロイド懸濁液中の
複合微粒子の濃度は15.2%であった。
酸カリウム1g及びイオン交換水163gを加え、窒素
ガス雰囲気下に温度を70〜75℃にし、スチレン47
.2gを約1時間かけて滴下した。滴下終了後、約3時
間その温度を保持し、重合を完結した(第3工程)。 得られた水性コロイド懸濁液中の複合微粒子は球状であ
り、その平均粒子径は0.09μm、該水性コロイド懸
濁液の固形分濃度は20%、該水性コロイド懸濁液中の
複合微粒子の濃度は15.2%であった。
【0062】実施例2
反応容器にイオン交換水1080gを仕込み、水酸化カ
リウム0.1gを添加して均一な溶液とした。これにメ
チルトリメトキシシラン1333g(9.78モル)、
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン27g
(0.11モル)及びγ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン311g(1.74モル)を添加し、温度を30
℃に保ちながら加水分解反応を行なった。約30分間で
シラノール化合物を含有する透明な反応液を得た(第1
工程)。
リウム0.1gを添加して均一な溶液とした。これにメ
チルトリメトキシシラン1333g(9.78モル)、
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン27g
(0.11モル)及びγ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン311g(1.74モル)を添加し、温度を30
℃に保ちながら加水分解反応を行なった。約30分間で
シラノール化合物を含有する透明な反応液を得た(第1
工程)。
【0063】次に別の反応容器にイオン交換水475g
とドデシルベンゼンスルホン酸60gをとり、よく溶か
した後、温度を80〜85℃にした。これに第1工程で
得た反応液300gを約2時間かけて滴下した。15分
間熟成後、徐冷し、室温になるまで1時間撹拌した。反
応終了後、炭酸ナトリウム水溶液でPH7.0になるよ
うに調整し、非線状ポリオルガノシロキサンの水性コロ
イド懸濁液を得た(第2工程)。この水性コロイド懸濁
液中に含まれる非線状ポリオルガノシロキサンの微粒子
は平均粒子径が0.02μmであった。
とドデシルベンゼンスルホン酸60gをとり、よく溶か
した後、温度を80〜85℃にした。これに第1工程で
得た反応液300gを約2時間かけて滴下した。15分
間熟成後、徐冷し、室温になるまで1時間撹拌した。反
応終了後、炭酸ナトリウム水溶液でPH7.0になるよ
うに調整し、非線状ポリオルガノシロキサンの水性コロ
イド懸濁液を得た(第2工程)。この水性コロイド懸濁
液中に含まれる非線状ポリオルガノシロキサンの微粒子
は平均粒子径が0.02μmであった。
【0064】第2工程で得た水性コロイド懸濁液に過硫
酸カリウム1g及びイオン交換水463gを加え、窒素
ガス雰囲気下に温度を70〜75℃にし、メチルメタア
クリレート111gを約1時間かけて滴下した。滴下終
了後、約3時間その温度を保持し、重合を完結した(第
3工程)。得られた水性コロイド懸濁液中の複合微粒子
はほぼ球状であり、その平均粒子径は0.03μm、該
水性コロイド懸濁液の固形分濃度は20%、該水性コロ
イド懸濁液中の複合微粒子の濃度は15.7%であった
。
酸カリウム1g及びイオン交換水463gを加え、窒素
ガス雰囲気下に温度を70〜75℃にし、メチルメタア
クリレート111gを約1時間かけて滴下した。滴下終
了後、約3時間その温度を保持し、重合を完結した(第
3工程)。得られた水性コロイド懸濁液中の複合微粒子
はほぼ球状であり、その平均粒子径は0.03μm、該
水性コロイド懸濁液の固形分濃度は20%、該水性コロ
イド懸濁液中の複合微粒子の濃度は15.7%であった
。
【0065】実施例3
オクタメチルテトラシクロシロキサン100g(0.3
4モル)を、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩
1gを溶解しておいたイオン交換水300gに加え、ホ
モミキサーにて10000rpmで予備撹拌した後、ホ
モジナイザーにて350Kg/cm2の圧力で3回通す
ことにより乳化分散させた。これにイオン交換水780
gを加え、蟻酸0.2gを添加混合し、20℃で30分
間撹拌した。これを20℃で撹拌しつつ、メチルトリメ
トキシシラン1200g(8.8モル)、γ−メタクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン27g(0.11モ
ル)及びγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
120g(0.51モル)を添加し、温度を30℃に保
ちながら加水分解反応を行なった。約30分間でシラノ
ール化合物を含有する反応液を得た(第1工程)。
4モル)を、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩
1gを溶解しておいたイオン交換水300gに加え、ホ
モミキサーにて10000rpmで予備撹拌した後、ホ
モジナイザーにて350Kg/cm2の圧力で3回通す
ことにより乳化分散させた。これにイオン交換水780
gを加え、蟻酸0.2gを添加混合し、20℃で30分
間撹拌した。これを20℃で撹拌しつつ、メチルトリメ
トキシシラン1200g(8.8モル)、γ−メタクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン27g(0.11モ
ル)及びγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
120g(0.51モル)を添加し、温度を30℃に保
ちながら加水分解反応を行なった。約30分間でシラノ
ール化合物を含有する反応液を得た(第1工程)。
【0066】次に別の反応容器にイオン交換水475g
とラウリルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムハイ
ドロオキサイド32.6gをとり、よく溶かした後、温
度を80〜85℃にした。これに第1工程で得た反応液
300gを約2時間かけて滴下した。15分間熟成後、
徐冷し、室温になるまで1時間撹拌した。反応終了後、
弱塩酸水溶液でPH7.0になるように調整し、非線状
ポリオルガノシロキサンの水性コロイド懸濁液を得た(
第2工程)。この水性コロイド懸濁液中に含まれる非線
状ポリオルガノシロキサンの微粒子は平均粒子径が0.
10μmであった。
とラウリルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムハイ
ドロオキサイド32.6gをとり、よく溶かした後、温
度を80〜85℃にした。これに第1工程で得た反応液
300gを約2時間かけて滴下した。15分間熟成後、
徐冷し、室温になるまで1時間撹拌した。反応終了後、
弱塩酸水溶液でPH7.0になるように調整し、非線状
ポリオルガノシロキサンの水性コロイド懸濁液を得た(
第2工程)。この水性コロイド懸濁液中に含まれる非線
状ポリオルガノシロキサンの微粒子は平均粒子径が0.
10μmであった。
【0067】第2工程で得た水性コロイド懸濁液に過硫
酸カリウム1g及びイオン交換水1725gを加え、窒
素ガス雰囲気下に温度を70〜75℃にし、エチルアク
リレート132g及びメチルメタアクリレート57gの
混合モノマーを約1時間かけて滴下した。滴下終了後、
約3時間その温度を保持し、重合を完結した(第3工程
)。得られた水性コロイド懸濁液中の複合微粒子は球状
であり、その平均粒子径は0.14μm、該水性コロイ
ド懸濁液の固形分濃度は20%、該水性コロイド懸濁液
中の複合微粒子の濃度は18.8%であった。
酸カリウム1g及びイオン交換水1725gを加え、窒
素ガス雰囲気下に温度を70〜75℃にし、エチルアク
リレート132g及びメチルメタアクリレート57gの
混合モノマーを約1時間かけて滴下した。滴下終了後、
約3時間その温度を保持し、重合を完結した(第3工程
)。得られた水性コロイド懸濁液中の複合微粒子は球状
であり、その平均粒子径は0.14μm、該水性コロイ
ド懸濁液の固形分濃度は20%、該水性コロイド懸濁液
中の複合微粒子の濃度は18.8%であった。
【0068】実施例4
実施例1におけるγ−メタクリロキシプロピルトリメト
キシシラン27gをビニルトリメトキシシラン16g(
0.11モル)に代えた他は実施例1と同様の操作を行
なった。得られた水性コロイド懸濁液中の複合微粒子は
球状であり、その平均粒子径は0.08μm、該水性コ
ロイド懸濁液の固形分濃度は20%、該水性コロイド懸
濁液中の複合微粒子の濃度は15.2%であった。
キシシラン27gをビニルトリメトキシシラン16g(
0.11モル)に代えた他は実施例1と同様の操作を行
なった。得られた水性コロイド懸濁液中の複合微粒子は
球状であり、その平均粒子径は0.08μm、該水性コ
ロイド懸濁液の固形分濃度は20%、該水性コロイド懸
濁液中の複合微粒子の濃度は15.2%であった。
【0069】実施例5
実施例1におけるγ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン394gをγ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン191g(0.81モル)とテトラエチルシ
リケート187g(0.90モル)に代えた他は実施例
1と同様の操作を行なった。得られた水性コロイド懸濁
液中の複合微粒子はほぼ球状であり、その平均粒子径は
0.05μm、該水性コロイド懸濁液の固形分濃度は2
0%、該水性コロイド懸濁液中の複合微粒子の濃度は1
5.2%であった。
シシラン394gをγ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン191g(0.81モル)とテトラエチルシ
リケート187g(0.90モル)に代えた他は実施例
1と同様の操作を行なった。得られた水性コロイド懸濁
液中の複合微粒子はほぼ球状であり、その平均粒子径は
0.05μm、該水性コロイド懸濁液の固形分濃度は2
0%、該水性コロイド懸濁液中の複合微粒子の濃度は1
5.2%であった。
【0070】実施例6
実施例1におけるドデシルベンゼンスルホン酸50gを
硫酸3.8gとPOE(10)ノニルフェニルエーテル
38gに代えた他は実施例1と同様の操作を行なった。 得られた水性コロイド懸濁液中の複合微粒子は球状であ
り、その平均粒子径は0.08μm、該水性コロイド懸
濁液の固形分濃度は20%、該水性コロイド懸濁液中の
複合微粒子の濃度は16.3%であった。
硫酸3.8gとPOE(10)ノニルフェニルエーテル
38gに代えた他は実施例1と同様の操作を行なった。 得られた水性コロイド懸濁液中の複合微粒子は球状であ
り、その平均粒子径は0.08μm、該水性コロイド懸
濁液の固形分濃度は20%、該水性コロイド懸濁液中の
複合微粒子の濃度は16.3%であった。
【0071】実施例7
実施例1におけるメチルトリメトキシシラン1333g
とγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン394
gをメチルトリメトキシシラン1648g(12.1モ
ル)に代え、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シランを27gから36g(0.15モル)に代え、ド
デシルベンゼンスルホン酸を50gから80gに代え、
スチレンを47.2gから62.5gに代えた他は実施
例1と同様の操作を行なった。得られた水性コロイド懸
濁液中の複合微粒子は球状であり、その平均粒子径は0
.20μm、該水性コロイド懸濁液の固形分濃度は24
%、該水性コロイド懸濁液中の複合微粒子の濃度は16
.6%であった。
とγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン394
gをメチルトリメトキシシラン1648g(12.1モ
ル)に代え、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シランを27gから36g(0.15モル)に代え、ド
デシルベンゼンスルホン酸を50gから80gに代え、
スチレンを47.2gから62.5gに代えた他は実施
例1と同様の操作を行なった。得られた水性コロイド懸
濁液中の複合微粒子は球状であり、その平均粒子径は0
.20μm、該水性コロイド懸濁液の固形分濃度は24
%、該水性コロイド懸濁液中の複合微粒子の濃度は16
.6%であった。
【0072】実施例8
実施例1の第1工程におけるイオン交換水を1080g
から1054gに代え、メチルトリメトキシシランを1
333gから952g(7.0モル)に代え、γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシランを394gから4
72g(2.0モル)に代え、γ−メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン27gをγ−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン196g(1.0モル)に代え、
また第3工程におけるスチレンを47.2gから13.
0gに代えた他は実施例1と同様の操作を行なった。得
られた水性コロイド懸濁液中の複合微粒子は球状であり
、その平均粒子径は0.21μm、該水性コロイド懸濁
液の固形分濃度は19%、該水性コロイド懸濁液中の複
合微粒子の濃度は14.0%であった。
から1054gに代え、メチルトリメトキシシランを1
333gから952g(7.0モル)に代え、γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシランを394gから4
72g(2.0モル)に代え、γ−メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン27gをγ−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン196g(1.0モル)に代え、
また第3工程におけるスチレンを47.2gから13.
0gに代えた他は実施例1と同様の操作を行なった。得
られた水性コロイド懸濁液中の複合微粒子は球状であり
、その平均粒子径は0.21μm、該水性コロイド懸濁
液の固形分濃度は19%、該水性コロイド懸濁液中の複
合微粒子の濃度は14.0%であった。
【0073】比較例1
実施例1における第1工程と同様に操作し、シラノール
化合物を含有する透明な反応液を得た。
化合物を含有する透明な反応液を得た。
【0074】次に別の反応容器にイオン交換水475g
と28%アンモニア水15gをとり、均一溶解した後、
温度を30℃にした。これに上記で得た反応液300g
を約2時間かけて滴下した。15分間熟成後、徐冷し、
室温になるまで1時間撹拌した。反応終了後、リン酸で
中和したところ、反応液は白濁し、静置すると、層分離
が見られた。ここで得た水性コロイド懸濁液中に含まれ
る微粒子は平均粒子径が0.32μmであった。
と28%アンモニア水15gをとり、均一溶解した後、
温度を30℃にした。これに上記で得た反応液300g
を約2時間かけて滴下した。15分間熟成後、徐冷し、
室温になるまで1時間撹拌した。反応終了後、リン酸で
中和したところ、反応液は白濁し、静置すると、層分離
が見られた。ここで得た水性コロイド懸濁液中に含まれ
る微粒子は平均粒子径が0.32μmであった。
【0075】上記で得た水性コロイド懸濁液を用い、以
下実施例1における第3工程と同様に操作した。得られ
た水性コロイド懸濁液中の複合微粒子の平均粒子径は0
.36μm、該水性コロイド懸濁液の固形分濃度は20
%、該水性コロイド懸濁液中の複合微粒子の濃度は18
.0%であり、球状粒子の他に不定形粒子や凝集粒子が
見られた。
下実施例1における第3工程と同様に操作した。得られ
た水性コロイド懸濁液中の複合微粒子の平均粒子径は0
.36μm、該水性コロイド懸濁液の固形分濃度は20
%、該水性コロイド懸濁液中の複合微粒子の濃度は18
.0%であり、球状粒子の他に不定形粒子や凝集粒子が
見られた。
【0076】比較例2
反応容器にイオン交換水288gを仕込み、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸50gを添加して均一な溶液とし、温
度を60℃に加熱した。これにメチルトリメトキシシラ
ン170g(1.25モル)及びγ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン3g(0.012モル)の混
合液を滴下ロートにより3時間かけて滴下した。温度6
0℃で12時間撹拌を続け、炭酸ナトリウム水溶液で中
和し、水性コロイド懸濁液を得た。この水性コロイド懸
濁液は静置すると層分離が見られたが、ここに含まれる
微粒子は平均粒子径が0.90μmであった。
ンゼンスルホン酸50gを添加して均一な溶液とし、温
度を60℃に加熱した。これにメチルトリメトキシシラ
ン170g(1.25モル)及びγ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン3g(0.012モル)の混
合液を滴下ロートにより3時間かけて滴下した。温度6
0℃で12時間撹拌を続け、炭酸ナトリウム水溶液で中
和し、水性コロイド懸濁液を得た。この水性コロイド懸
濁液は静置すると層分離が見られたが、ここに含まれる
微粒子は平均粒子径が0.90μmであった。
【0077】上記で得た水性コロイド懸濁液を用い、以
下実施例1における第3工程と同様に操作した。得られ
た水性コロイド懸濁液中の複合微粒子の平均粒子径は1
.06μm、該水性コロイド懸濁液の固形分濃度は20
%、該水性コロイド懸濁液中の複合微粒子の濃度は10
.2%であり、球状粒子の他に不定形粒子や凝集粒子が
見られた。
下実施例1における第3工程と同様に操作した。得られ
た水性コロイド懸濁液中の複合微粒子の平均粒子径は1
.06μm、該水性コロイド懸濁液の固形分濃度は20
%、該水性コロイド懸濁液中の複合微粒子の濃度は10
.2%であり、球状粒子の他に不定形粒子や凝集粒子が
見られた。
【0078】比較例3
容器にイオン交換水300gを仕込み、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸1gを添加して均一な溶液とした。これに
オクタメチルシクロテトラシロキサン98.9g(0.
35モル)及びγ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン4.6g(0.013モル)を投入し、回転撹
拌翼で予備分散した後、ホモジナイザーで乳化液とした
。この乳化液を反応容器に移し、撹拌しながら昇温して
、温度80〜85℃で7時間加水分解と縮重合を行ない
、室温まで冷却した後、炭酸水素ナトリウム水溶液で中
和し、水性コロイド懸濁液を得た。
ンスルホン酸1gを添加して均一な溶液とした。これに
オクタメチルシクロテトラシロキサン98.9g(0.
35モル)及びγ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン4.6g(0.013モル)を投入し、回転撹
拌翼で予備分散した後、ホモジナイザーで乳化液とした
。この乳化液を反応容器に移し、撹拌しながら昇温して
、温度80〜85℃で7時間加水分解と縮重合を行ない
、室温まで冷却した後、炭酸水素ナトリウム水溶液で中
和し、水性コロイド懸濁液を得た。
【0079】上記で得た水性コロイド懸濁液にラウリル
硫酸ナトリウム2g及びイオン交換水1500gを加え
、窒素ガス雰囲気下に撹拌しながら65℃まで昇温した
。更に過硫酸カリウム2gを加えて20分間撹拌し、6
5〜70℃にて滴下ロートよりスチレン100gを30
分間かけて滴下した後、65〜70℃で4時間保持して
重合を完結した。得られた水性コロイド懸濁液中に含ま
れる複合微粒子は全て不定形粒子であった。その平均粒
子径は5μm以上であって、100μm以上の粗大粒子
が認められた。
硫酸ナトリウム2g及びイオン交換水1500gを加え
、窒素ガス雰囲気下に撹拌しながら65℃まで昇温した
。更に過硫酸カリウム2gを加えて20分間撹拌し、6
5〜70℃にて滴下ロートよりスチレン100gを30
分間かけて滴下した後、65〜70℃で4時間保持して
重合を完結した。得られた水性コロイド懸濁液中に含ま
れる複合微粒子は全て不定形粒子であった。その平均粒
子径は5μm以上であって、100μm以上の粗大粒子
が認められた。
【0080】比較例4
容器にイオン交換水160g、オクタメチルシクロテト
ラシロキサン90g(0.30モル)、メチルトリメト
キシシラン90g(0.66モル)、γ−メタクリロキ
シプロピルトリメトキシシラン4.5g(0.02モル
)、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩3.0g
を仕込み、ホモミキサーで混合した後、ホモジナイザー
で乳化液とした。
ラシロキサン90g(0.30モル)、メチルトリメト
キシシラン90g(0.66モル)、γ−メタクリロキ
シプロピルトリメトキシシラン4.5g(0.02モル
)、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩3.0g
を仕込み、ホモミキサーで混合した後、ホモジナイザー
で乳化液とした。
【0081】次に反応容器にイオン交換水160gを仕
込み、ドデシルベンゼンスルホン酸10gを添加して均
一な溶液とし、85℃まで昇温した。これに上記の乳化
液を撹拌しながら2時間かけて滴下した。滴下終了後、
85℃で30分間撹拌を続け、水性コロイド懸濁液を得
た。
込み、ドデシルベンゼンスルホン酸10gを添加して均
一な溶液とし、85℃まで昇温した。これに上記の乳化
液を撹拌しながら2時間かけて滴下した。滴下終了後、
85℃で30分間撹拌を続け、水性コロイド懸濁液を得
た。
【0082】上記で得た水性コロイド懸濁液、過硫酸カ
リウム1g、イオン交換水480g、メチルメタアクリ
レート60gを用い、以下実施例1における第3工程と
同様に操作した。得られた水性コロイド懸濁液中の複合
微粒子の平均粒子径は0.47μmであり、球状粒子の
他に不定形粒子や凝集粒子が混在していた。
リウム1g、イオン交換水480g、メチルメタアクリ
レート60gを用い、以下実施例1における第3工程と
同様に操作した。得られた水性コロイド懸濁液中の複合
微粒子の平均粒子径は0.47μmであり、球状粒子の
他に不定形粒子や凝集粒子が混在していた。
【0083】比較例5
反応容器にイオン交換水115gを仕込み、酢酸0.1
5g及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩1g
を添加して均一な溶液とした。20℃で撹拌しつつ、こ
れにオクタメチルテトラシクロシロキサン200g(0
.44モル)、メチルトリメトキシシラン6.7g(0
.05モル)及びγ−メタクリロキシプロピルトリメト
キシシラン3.3g(0.015モル)を順次添加し、
30℃に保持しながら加水分解反応を行なった。約2時
間後に半透明の均一な反応液を得た。
5g及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩1g
を添加して均一な溶液とした。20℃で撹拌しつつ、こ
れにオクタメチルテトラシクロシロキサン200g(0
.44モル)、メチルトリメトキシシラン6.7g(0
.05モル)及びγ−メタクリロキシプロピルトリメト
キシシラン3.3g(0.015モル)を順次添加し、
30℃に保持しながら加水分解反応を行なった。約2時
間後に半透明の均一な反応液を得た。
【0084】上記で得た反応液を用い、以下実施例1に
おける第2工程及び第3工程と同様に操作した。固形分
濃度20%の水性懸濁液を得たが、該懸濁液中には10
0μm以上の不定形粗大粒子が多く見られ、静置すると
該粗大粒子の沈降が観察された。
おける第2工程及び第3工程と同様に操作した。固形分
濃度20%の水性懸濁液を得たが、該懸濁液中には10
0μm以上の不定形粗大粒子が多く見られ、静置すると
該粗大粒子の沈降が観察された。
【0085】実施例1〜実施例8及び比較例1〜比較例
5の内容及び結果を表1〜表3にまとめて示した。
5の内容及び結果を表1〜表3にまとめて示した。
【0086】
【表1】
【0087】
【表2】
【0088】表1及び表2において、Aはシラノール基
形成性ケイ素化合物、Bは加水分解触媒とその他、Cは
界面活性剤とシラノール縮重合触媒、Dはビニル単量体
、Eはラジカル重合触媒とその他である。
形成性ケイ素化合物、Bは加水分解触媒とその他、Cは
界面活性剤とシラノール縮重合触媒、Dはビニル単量体
、Eはラジカル重合触媒とその他である。
【0089】A−1はテトラエチルシリケート、A−2
はオクタメチルテトラシクロシロキサン、A−3はメチ
ルトリメトキシシラン、A−4はγ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン、A−5はγ−アミノプロピル
トリメトキシシラン、A−6はγ−メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン、A−7はビニルトリメトキシ
シラン、A−8はγ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン、B−1は酢酸、B−2は蟻酸、B−3はドデシ
ルベンゼンスルホン酸、B−4はドデシルベンゼンスル
ホン酸ナトリウム塩、B−5は水酸化カリウムである。
はオクタメチルテトラシクロシロキサン、A−3はメチ
ルトリメトキシシラン、A−4はγ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン、A−5はγ−アミノプロピル
トリメトキシシラン、A−6はγ−メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン、A−7はビニルトリメトキシ
シラン、A−8はγ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン、B−1は酢酸、B−2は蟻酸、B−3はドデシ
ルベンゼンスルホン酸、B−4はドデシルベンゼンスル
ホン酸ナトリウム塩、B−5は水酸化カリウムである。
【0090】C−1はドデシルベンゼンスルホン酸、C
−2はラウリルジメチルヒドロキシエチルアンモニウム
ハイドロオキサイド、C−3はPOE(10)ノニルフ
ェニルエーテル、C−4は硫酸、C−5はアンモニアで
あり、これらのうちC−1及びC−2は界面活性剤とシ
ラノール縮重合触媒との兼用、C−3は界面活性剤、C
−4及びC−5はシラノール縮重合触媒である。
−2はラウリルジメチルヒドロキシエチルアンモニウム
ハイドロオキサイド、C−3はPOE(10)ノニルフ
ェニルエーテル、C−4は硫酸、C−5はアンモニアで
あり、これらのうちC−1及びC−2は界面活性剤とシ
ラノール縮重合触媒との兼用、C−3は界面活性剤、C
−4及びC−5はシラノール縮重合触媒である。
【0091】D−1はスチレン、D−2はメチルメタア
クリレート、D−3はエチルアクリレート、D−4はア
クリル酸、E−1は過硫酸カリウム、E−2はラウリル
硫酸ナトリウム塩である。
クリレート、D−3はエチルアクリレート、D−4はア
クリル酸、E−1は過硫酸カリウム、E−2はラウリル
硫酸ナトリウム塩である。
【0092】Aについての表中数値はモル%、B〜Eに
ついての表中数値はA100重量部に対するそれぞれの
重量部を示す。
ついての表中数値はA100重量部に対するそれぞれの
重量部を示す。
【0093】
【表3】
【0094】表3において、*1は非線状ポリオルガノ
シロキサン部分/ビニル重合体部分、*2は測定又は評
価せず、*3は球状粒子と不定形粒子との混在、*4は
ほぼ球状である。尚、平均粒子径が0.05μm以下の
ものは、電子顕微鏡(SEM)の解像力の限界から短径
と長径との比を精密に測定することが困難であるため、
形状をほぼ球状と表記した。
シロキサン部分/ビニル重合体部分、*2は測定又は評
価せず、*3は球状粒子と不定形粒子との混在、*4は
ほぼ球状である。尚、平均粒子径が0.05μm以下の
ものは、電子顕微鏡(SEM)の解像力の限界から短径
と長径との比を精密に測定することが困難であるため、
形状をほぼ球状と表記した。
【0095】試験区分2
使用例1
下記のF、G、T−1〜T−3、R−1、R−4、及び
Hを用い、これらが表4記載の組成比(重量比)となる
ように混合した塗布液1〜8を調製した。
Hを用い、これらが表4記載の組成比(重量比)となる
ように混合した塗布液1〜8を調製した。
【0096】ポリエステル樹脂の水分散液(F)テレフ
タル酸(70モル%)、イソフタル酸(28モル%)及
び5−スルホイソフタル酸ナトリウム(2モル%)から
なるジカルボン酸成分と、エチレングリコール(40モ
ル%)、1,4−ブタンジオール(30モル%)及びネ
オペンチルグリコール(30モル%)からなるグリコー
ル成分とを共重合して得られる共重合ポリエステルを8
重量%含む水分散液。
タル酸(70モル%)、イソフタル酸(28モル%)及
び5−スルホイソフタル酸ナトリウム(2モル%)から
なるジカルボン酸成分と、エチレングリコール(40モ
ル%)、1,4−ブタンジオール(30モル%)及びネ
オペンチルグリコール(30モル%)からなるグリコー
ル成分とを共重合して得られる共重合ポリエステルを8
重量%含む水分散液。
【0097】アクリル樹脂水分散液(G)単量体の仕込
み比がメチルメタアクリレート(50モル%)、エチル
アクリレート(48モル%)及びメタアクリル酸(2モ
ル%)からなるビニル共重合体を8重量%含む乳化重合
液。
み比がメチルメタアクリレート(50モル%)、エチル
アクリレート(48モル%)及びメタアクリル酸(2モ
ル%)からなるビニル共重合体を8重量%含む乳化重合
液。
【0098】複合微粒子の水性コロイド懸濁液の希釈液
(T−1〜T−3、R−1、R−4) 実施例1、実施例2、実施例3、比較例1及び比較例4
で得られた複合微粒子の水性コロイド懸濁液を計算量の
水で希釈し、複合微粒子の濃度が8重量%となるように
調製した希釈液で、それぞれをT−1、T−2、T−3
(いずれも実施例関係)、R−1及びR−4(ともに比
較例関係)とした。
(T−1〜T−3、R−1、R−4) 実施例1、実施例2、実施例3、比較例1及び比較例4
で得られた複合微粒子の水性コロイド懸濁液を計算量の
水で希釈し、複合微粒子の濃度が8重量%となるように
調製した希釈液で、それぞれをT−1、T−2、T−3
(いずれも実施例関係)、R−1及びR−4(ともに比
較例関係)とした。
【0099】球状ポリメチルシルセスキオキサンの水分
散液(H) 特開昭63−77940号公報に記載されている平均粒
子径1.0μmの球状ポリメチルシルセスキオキサン8
重量%及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩2
重量%を含む水性懸濁液。
散液(H) 特開昭63−77940号公報に記載されている平均粒
子径1.0μmの球状ポリメチルシルセスキオキサン8
重量%及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩2
重量%を含む水性懸濁液。
【0100】自動塗工装置を用いて、厚さ100μmの
ポリエチレンテレフタレートフィルムに調製した塗布液
の厚みが平均0.8μmとなるようにコーティング処理
した後、90℃の恒温乾燥器中で10分間乾燥して塗工
フィルムを得た。塗工液の塗布性、得られた塗工フィル
ムの外観、摩擦係数及び耐摩耗性を下記のように評価又
は測定した。結果を表4に示した。
ポリエチレンテレフタレートフィルムに調製した塗布液
の厚みが平均0.8μmとなるようにコーティング処理
した後、90℃の恒温乾燥器中で10分間乾燥して塗工
フィルムを得た。塗工液の塗布性、得られた塗工フィル
ムの外観、摩擦係数及び耐摩耗性を下記のように評価又
は測定した。結果を表4に示した。
【0101】塗布性;塗布液をコーティング処理する際
の塗布液の濡れ状態及び乾燥後の塗膜の均一性を肉眼観
察し、下記の基準で評価した。 ○;塗布中乾燥後共に斑が全く認められない△;塗布中
乾燥後共にわずかに斑が認められる×;塗布中乾燥後共
に著しく斑が認められる
の塗布液の濡れ状態及び乾燥後の塗膜の均一性を肉眼観
察し、下記の基準で評価した。 ○;塗布中乾燥後共に斑が全く認められない△;塗布中
乾燥後共にわずかに斑が認められる×;塗布中乾燥後共
に著しく斑が認められる
【0102】フィルム外観;処
理フィルムの透明性を肉眼観察し、下記の基準で評価し
た。 ○;フィルム全面が無処理フィルムと同等の透明性を有
する △;1部に透明性の劣る部分が認められる×;フィルム
全面が不透明である
理フィルムの透明性を肉眼観察し、下記の基準で評価し
た。 ○;フィルム全面が無処理フィルムと同等の透明性を有
する △;1部に透明性の劣る部分が認められる×;フィルム
全面が不透明である
【0103】摩擦係数及び耐摩耗性;試料を23℃×6
5%RHの雰囲気にて調湿し、同条件下で梨地表面のス
テンレス板に対する摩擦係数(μd−0)を摩擦係数測
定機(東洋精機社製のTR型、荷重200g、速度30
0mm/分)で測定した。また同様の試料で同じ操作を
5回繰り返し、5回目の摩擦係数(μm−5)を測定し
て、これを耐摩耗性とした。
5%RHの雰囲気にて調湿し、同条件下で梨地表面のス
テンレス板に対する摩擦係数(μd−0)を摩擦係数測
定機(東洋精機社製のTR型、荷重200g、速度30
0mm/分)で測定した。また同様の試料で同じ操作を
5回繰り返し、5回目の摩擦係数(μm−5)を測定し
て、これを耐摩耗性とした。
【0104】
【表4】
【0105】
【発明の効果】既に明らかなように、以上説明した本発
明には、近年の改質要求に応える、形状が安定した、平
均粒子径が極めて小さい、しかも分散安定性に優れ、機
械的強度の高い複合微粒子の水性コロイド懸濁液を得る
ことができるという効果がある。
明には、近年の改質要求に応える、形状が安定した、平
均粒子径が極めて小さい、しかも分散安定性に優れ、機
械的強度の高い複合微粒子の水性コロイド懸濁液を得る
ことができるという効果がある。
Claims (5)
- 【請求項1】 非線状ポリオルガノシロキサンにビニ
ル単量体がグラフト化若しくはグラフト重合した共重合
体から主形成されて成る複合微粒子であり且つその平均
粒子径が0.01〜0.3μmである複合微粒子の水性
コロイド懸濁液の製造方法であって、下記第1〜第3工
程を遂次経ることを特徴とする複合微粒子の水性コロイ
ド懸濁液の製造方法。 第1工程:下記Aで示されるシラノール基形成性ケイ素
化合物を加水分解触媒存在下で水と接触させて加水分解
し、シラノール化合物を生成させる工程。 第2工程:該シラノール化合物と界面活性剤及びシラノ
ール縮重合触媒を含有する水溶液とを接触させ、非線状
ポリオルガノシロキサンの水性コロイド懸濁液を調製す
る工程。 第3工程:該非線状ポリオルガノシロキサンの水性コロ
イド懸濁液に不活性ガス雰囲気下及びラジカル重合触媒
存在下でビニル単量体の1種又は2種以上を反応させ、
該非線状ポリオルガノシロキサンに該ビニル単量体をグ
ラフト化若しくはグラフト重合する工程。 A:式1又は式2で示されるシラノール基形成性ケイ素
化合物の1種又は2種以上が99〜0モル%及び式3又
は式4で示されるシラノール基形成性ケイ素化合物の1
種又は2種以上が1〜100モル%からなるシラノール
基形成性ケイ素化合物であって且つpが1以下のシラノ
ール基形成性ケイ素化合物及び/又はr+sが1のシラ
ノール基形成性ケイ素化合物を合計で15モル%以上含
有するシラノール基形成性ケイ素化合物。 【式1】 【式2】 【式3】 【式4】 [但し、pは0〜3の整数。rは0〜2の整数、sは1
〜3の整数であって、1≦r+s≦3を満足する整数。 q,tは3〜20の整数。R1,R2,R3,R4はケ
イ素原子に直接結合した炭素原子を有する、同時に同一
又は異なる非置換又は置換の非ラジカル重合性炭化水素
基。R5,R6はケイ素原子に直接結合した炭素原子を
有し且つラジカル重合性の炭素−炭素二重結合又はチオ
ール基を有する同時に同一又は異なる有機基。R7はR
1,R2,R3,R4と同様の炭化水素基又はR5,R
6と同様の有機基。Xは炭素数1〜4のアルコキシ基、
炭素数1〜4のアルコキシ基を有するアルコキシエトキ
シ基、炭素数2〜4のアシロキシ基、炭素数1〜4のア
ルキル基を有するN,N−ジアルキルアミノ基、ヒドロ
キシル基、ハロゲン原子又は水素原子。] - 【請求項2】 式3のR5及び式4のR6が式5〜式
13から選ばれる1種又は2種以上である請求項1記載
の複合微粒子の水性コロイド懸濁液の製造方法。 【式5】 【式6】 【式7】 【式8】 【式9】 【式10】 【式11】 【式12】 【式13】 [但し、eは1〜3の整数。fは0〜3の整数。gは1
〜10の整数。] - 【請求項3】 請求項1又は2記載の製造方法により
得られる複合微粒子の水性コロイド懸濁液。 - 【請求項4】 非線状ポリオルガノシロキサン部分/
グラフト化したビニル単量体部分若しくはグラフト重合
したビニル重合体部分=99/1〜22/78(重量比
)である請求項3記載の複合微粒子の水性コロイド懸濁
液。 - 【請求項5】 ビニル単量体がスチレン、メチル(メ
タ)アクリレート及びエチル(メタ)アクリレートから
選ばれる1種又は2種以上である請求項4記載の複合微
粒子の水性コロイド懸濁液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8774791A JPH04296311A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 複合微粒子の水性コロイド懸濁液の製造方法及び該製造方法によって得られる複合微粒子の水性コロイド懸濁液 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8774791A JPH04296311A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 複合微粒子の水性コロイド懸濁液の製造方法及び該製造方法によって得られる複合微粒子の水性コロイド懸濁液 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04296311A true JPH04296311A (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=13923527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8774791A Pending JPH04296311A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 複合微粒子の水性コロイド懸濁液の製造方法及び該製造方法によって得られる複合微粒子の水性コロイド懸濁液 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04296311A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1256611A3 (en) * | 2001-05-08 | 2004-11-10 | JSR Corporation | Aqueous dispersion and coated product |
JP2005105246A (ja) * | 2003-08-27 | 2005-04-21 | Lintec Corp | ポリシルセスキオキサングラフト重合体、その製造方法及び粘着剤 |
WO2006123627A1 (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-23 | Kaneka Corporation | ポリオルガノシロキサン架橋粒子含有エマルジョンの製造方法、ポリオルガノシロキサン架橋粒子含有エマルジョン、および、ポリオルガノシロキサン系グラフト共重合体 |
US11247938B2 (en) * | 2017-06-10 | 2022-02-15 | C-Bond Systems, Llc | Emulsion compositions and methods for strengthening glass |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP8774791A patent/JPH04296311A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1256611A3 (en) * | 2001-05-08 | 2004-11-10 | JSR Corporation | Aqueous dispersion and coated product |
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