TWI735524B - 球狀聚甲基苯基半矽氧烷粒子之製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種體積平均粒徑為1~5μm之球狀聚甲基苯基半矽氧烷粒子之製造方法，其係包含下述步驟：(i)於pH為4.0~7.0之水中添加甲基三甲氧基矽烷，進行水解反應，獲得透明水溶液之步驟，(ii)於步驟(i)所得之水溶液中添加苯基三甲氧基矽烷，進行水解反應，獲得透明矽烷水溶液之步驟，(iii)將步驟(ii)所得之水溶液調節至0~15℃之溫度，於其中添加鹼性物質或溶解有鹼性物質之水溶液，攪拌混合獲得混合液之步驟，及(iv)將步驟(iii)所得之混合液設為靜止狀態，使聚甲基苯基半矽氧烷粒子析出之步驟。

Description

球狀聚甲基苯基半矽氧烷粒子之製造方法
本發明有關球狀聚甲基苯基半矽氧烷粒子之製造方法。
聚甲基半矽氧烷粒子已使用作為液晶顯示器之背光單元的光擴散用光擴散板、薄片或LED照明之光擴散蓋體之光擴散劑。藉由基材樹脂與光擴散粒子有折射率差，而引起光折射及反射，展現光擴散性。折射率差越大光擴散性越提高，另一方面，由於反射光變多，故光透過性降低。於重視光透過性時，期望折射率差較小。基材樹脂雖係使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等，但聚甲基半矽氧烷相對於該等樹脂之折射率較低，欲減小折射率差時，變成需提高折射率。藉由於聚甲基半矽氧烷中導入苯基半矽氧烷單位，可提高折射率。藉由改變甲基半矽氧烷單位與苯基半矽氧烷單位之組成比率，可將折射率在1.43~1.57之範圍變化。
獲得導入有該苯基半矽氧烷單位之球狀聚甲基苯基半矽氧烷粒子之方法，於日本特開平4-202325號 公報(專利文獻1)中，例示將甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之均一混合液於攪拌下滴加於鹼性物質之水溶液中予以水解、縮合反應之方法。以該方法，有於攪拌翼或槽之內壁附著凝膠狀物之問題。且，日本特開2003-335860號公報(專利文獻2)中，提案有將甲基三烷氧基矽烷與苯基三烷氧基矽烷之混合物於酸性水溶液中水解，接著添加、混合鹼性水溶液後，停止攪拌，於靜置下進行縮合反應之方法。此處例示之製造法，雖不會生成凝膠狀物，但體積平均粒徑均大於5μm。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平4-202325號公報
[專利文獻2]日本特開2003-335860號公報
作為光擴散劑，較好為體積平均粒徑為約1~5μm之粒子，於該粒徑範圍外時，光擴散性降低。前述之日本特開2003-335860號公報中例示之聚甲基苯基半矽氧烷粒子其體積平均粒徑均大於5μm，不適於光擴散用途。本發明係鑑於上述情況而完成者，目的在於提供不產生凝膠狀物，而製造適合作為光擴散劑之體積平均粒徑 1~5μm之球狀聚甲基苯基半矽氧烷粒子之方法。
本發明人等，為達上述目的而積極檢討之結果，發現將於pH為4.0~7.0之水中添加甲基三甲氧基矽烷，獲得透明水溶液，於其中添加苯基三甲氧基矽烷，獲得透明矽烷水溶液，於其中添加鹼性物質或溶解有鹼性物質之水溶液，將混合物設為靜置狀態，使聚甲基苯基半矽氧烷粒子析出，藉由使水、甲基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷處於適量，可不生成凝膠狀物，而獲得適合作為光擴散劑之體積平均粒徑1~5μm之球狀聚甲基苯基半矽氧烷粒子，因而完成本發明。
因此，本發明提供下述製造方法。
[1]一種體積平均粒徑為1~5μm之球狀聚甲基苯基半矽氧烷粒子之製造方法，其係包含下述步驟：(i)於pH為4.0~7.0之水中添加甲基三甲氧基矽烷，進行水解反應，獲得透明水溶液之步驟，(ii)於步驟(i)所得之水溶液中添加苯基三甲氧基矽烷，進行水解反應，獲得透明矽烷水溶液之步驟，(iii)將步驟(ii)所得之水溶液調節於0~15℃之溫度，於其中添加鹼性物質或溶解有鹼性物質之水溶液，攪拌混合獲得混合液之步驟，及(iv)將步驟(iii)所得之混合液設為靜止狀態，使聚甲基苯基半矽氧烷粒子析出之步驟， 上述步驟(i)及(ii)中，甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之合計量相對於水100質量份為5~30質量份，以甲基三甲氧基矽烷：苯基三甲氧基矽烷表示之質量比為90：10~20：80之調配量。
[2]如[1]之製造方法，其係於(iv)步驟後，包含在攪拌下使混合液加熱至40~100℃，且添加鹼性物質或溶解有鹼性物質之水溶液之步驟。
依據本發明，可提供不產生凝膠狀物，而製造適合作為光擴散劑之體積平均粒徑1~5μm之球狀聚甲基苯基半矽氧烷粒子之方法。
以下，針對本發明詳細說明。本發明之製造方法係體積平均粒徑為1~5μm之球狀聚甲基苯基半矽氧烷粒子之製造方法，其係包含下述步驟：(i)於pH為4.0~7.0之水中添加甲基三甲氧基矽烷，進行水解反應，獲得透明水溶液之步驟，(ii)於步驟(i)所得之水溶液中添加苯基三甲氧基矽烷，進行水解反應，獲得透明水溶液之步驟，(iii)將步驟(ii)所得之水溶液調節於0~15℃之溫度，於其中添加鹼性物質或溶解有鹼性物質之水溶液，攪拌混合獲得混合液之步驟，及 (iv)將步驟(iii)所得之混合液設為靜止狀態，使聚甲基苯基半矽氧烷粒子析出之步驟，上述步驟(i)及(ii)中，甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之合計量相對於水100質量份為5~30質量份，以甲基三甲氧基矽烷：苯基三甲氧基矽烷表示之質量比為90：10~20：80之調配量。
(i)於pH為4.0~7.0之水中添加甲基三甲氧基矽烷，進行水解反應，獲得透明矽烷水溶液之步驟
甲基三甲氧基矽烷係以CH3Si(OCH3)3表示。步驟(i)所用之水為了使甲基三甲氧基矽烷及步驟(ii)使用之苯基三甲氧基矽烷水解，故必須將pH(25℃)設為4.0~7.0。pH未達4.0或高於7.0時，會進行縮合反應，而生成凝膠。較好為5.0~6.8之範圍。例如，若為離子交換水，則藉由溶解空氣中之二氧化碳而使pH成為前述範圍，故可直接使用。為了設為前述範圍之pH，亦可添加少量之酸性物質。酸性物質並未特別限定，可單獨以1種或適當組合2種以上使用例如甲酸、乙酸、草酸、丙二酸、乳酸、蘋果酸等之羧酸、鹽酸；磷酸；硫酸；甲烷磺酸；三氟甲烷磺酸等。
基於提高甲基三甲氧基矽烷之水解反應速度或控制聚甲基苯基半矽氧烷粒子之粒徑之目的等，亦可於水中添加水溶性有機溶劑。有機溶劑並未特別限定，舉例為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等之醇類或丙酮等之酮類，可 單獨使用1種或適當組合2種以上使用。
步驟(i)中，於水中添加甲基三甲氧基矽烷，於使用螺旋槳翼、渦流翼、板翼等之通常攪拌機攪拌下進行甲基三甲氧基矽烷之水解反應。甲基三甲氧基矽烷可一次添加，亦可耗費時間緩慢添加。且，相反地亦可於甲基三甲氧基矽烷中添加水，亦可同時添加於槽中。此時之溫度並未限定，若在1~100℃之範圍進行即可，亦可設為1~30℃、18~30℃之範圍。藉由水解，甲基三甲氧基矽烷成為以式CH3Si(OH)3表示之甲基矽烷三醇，且副生甲醇。因此，矽烷對於含甲醇之水成為溶解性，成為透明水溶液。
攪拌持續至成為透明水溶液。其時間係隨水解反應速度，亦即隨水之pH、反應溫度及攪拌強度而異。且亦隨甲基三甲氧基矽烷之添加量而異。又，所謂「透明」係指對於可見光不混濁而透過物質透視對向側之狀態。
(ii)於步驟(i)所得之水溶液中添加苯基三甲氧基矽烷，進行水解反應，獲得透明水溶液之步驟
苯基三甲氧基矽烷係以式C6H5Si(OCH3)3表示。又，水溶液中，基於提高苯基三甲氧基矽烷之水解反應速度等之目的，亦可添加酸性物質。酸性物質並未特別限定，可單獨以1種或適當組合2種以上使用例如甲酸、乙酸、草酸、丙二酸、乳酸、蘋果酸等之羧酸、鹽酸；磷酸；硫 酸；甲烷磺酸；三氟甲烷磺酸等。進而，基於提高苯基三甲氧基矽烷之水解反應速度或控制聚甲基苯基半矽氧烷粒子之粒徑之目的等，亦可於水溶液中添加水溶性有機溶劑。有機溶劑並未特別限定，舉例為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等之醇類或丙酮等之酮類，可單獨使用1種或適當組合2種以上使用。
步驟(ii)中，於步驟(i)所得之矽烷水溶液中，添加苯基三甲氧基矽烷，苯基三甲氧基矽烷之水解反應係於使用螺旋槳翼、渦流翼、板翼等之通常攪拌機攪拌下進行。苯基三甲氧基矽烷可一次添加，亦可耗費時間緩慢添加。此時之溫度並未限定，若在0~100℃之範圍進行即可。藉由水解，苯基三甲氧基矽烷成為以式C6H5Si(OH)3表示之苯基矽烷三醇，且副生甲醇。因此，矽烷對於含甲醇之水成為溶解性，成為透明水溶液。
攪拌持續至成為透明水溶液。其時間係隨水解反應速度，亦即隨水之pH、反應溫度及攪拌強度而異。且亦隨苯基三甲氧基矽烷之添加量而異。
步驟(i)及(ii)中，甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之調配量，相對於水100質量份，甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之合計量為5~30質量份，較好為13~28質量份。甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之合計量較少時，生產效率變差，較多時，難以將聚甲基苯基半矽氧烷粒子之體積平均粒徑設為5μm以下。
以甲基三甲氧基矽烷：苯基三甲氧基矽烷表 示之質量比為90：10~20：80之範圍，更好為85：15~40：60、80：20~50：50，又更好為80：20~55：45。三甲氧基矽烷中之苯基三甲氧基矽烷之比例較少時，折射率過於變低，較多時有折射率過於變高之虞。
甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之合計調配量、及甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之調配質量比落於前述範圍時，若於水中同時添加甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷進行水解，則難以獲得透明水溶液。且，於水中先添加苯基三甲氧基矽烷，亦難以獲得透明水溶液。此係因為苯基三甲氧基矽烷水解後，會進而進行縮合反應而成為於水中不溶。使用該狀態之液，進行前面步驟時，其不溶性分成為凝膠。
(iii)將步驟(ii)所得之水溶液調節於0~15℃之溫度，於其中添加鹼性物質或溶解有鹼性物質之水溶液，攪拌混合獲得混合液之步驟
鹼性物質係作為使水解之甲基三甲氧基矽烷及苯基三甲氧基矽烷，亦即甲基矽烷三醇及苯基矽烷三醇之縮合反應觸媒發揮作用，藉此，步驟(iv)中，生成聚甲基苯基半矽氧烷粒子。鹼性物質可單獨使用1種，亦可併用2種以上。鹼性物質可直接添加，但由於有必要於短時間於水中均一溶解，故為固體狀及氣體狀者係作成水溶液而添加。若於水中可溶，則其濃度並未特別限定。鹼性物質之量至少必須為使步驟(iv)之縮合反應進行生成聚甲基苯基半矽 氧烷粒子之量。最低必要量係隨步驟(i)之水的pH或鹼性物質種類或反應溫度而異。鹼性物質過多時，縮合反應速度加速，步驟(iii)中開始生成聚甲基苯基半矽氧烷粒子，同時亦生成凝集物或凝膠。因此，有必要抑制為不於步驟(iii)中生成聚甲基苯基半矽氧烷粒子之量。其最大量係隨甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之調配量、或甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之調配比或鹼性物質種類或反應溫度而異。例如於28質量%之氨水溶液時，對於步驟(i)所用之水100質量份，於0.01~0.20質量份，較好0.03~0.10質量份之範圍適當選定。
鹼性物質並未特別限定，可使用例如氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰等之鹼金屬氫氧化物；氫氧化鈣、氫氧化鋇等之鹼土類金屬氫氧化物；碳酸鉀、碳酸鈉等之鹼金屬碳酸鹽；氨水；氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨等之氫氧化四烷基銨；單甲胺、單乙胺、單丙胺、單丁胺、單戊胺、二甲胺、二乙胺、三甲胺、三乙醇胺、乙二胺等之胺類等。其中，基於藉由揮發，而容易自所得聚甲基苯基半矽氧烷粒子去除，較好為氨水。
添加鹼性物質或溶解有鹼性物質之水溶液時，矽烷之水溶液溫度為0~15℃，較好為0~10℃。溫度高時縮合反應速度變快，步驟(iii)中開始生成聚甲基苯基半矽氧烷粒子，同時亦生成凝集物或凝膠。
於步驟(ii)所得之水溶液中添加鹼性物質或溶解有鹼性物質之水溶液係於使用螺旋槳翼、渦流翼、板翼 等之通常攪拌機攪拌下進行。鹼性物質或溶解有鹼性物質之水溶液期望一次添加，且於短時間內均一溶解於水中。直至均一溶解前耗費時間時，粒度分佈變廣，有生成凝膠之虞。
攪拌至少需進行至於矽烷水溶液中均一溶解鹼性物質或溶解有鹼性物質之水溶液，但由於開始生成聚甲基苯基半矽氧烷粒子時亦生成粒子凝集物或凝膠，故在生成聚甲基苯基半矽氧烷粒子之前停止攪拌。生成聚甲基苯基半矽氧烷粒子之時間，隨甲基三甲氧基矽烷及苯基三甲氧基矽烷之調配量、甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之調配比、鹼性物質種類及量、溫度而異。通常於5秒~10分鐘，較好於10秒~5分鐘之範圍適當選定。
(iv)將步驟(iii)所得之混合液設為靜止狀態，使聚甲基苯基半矽氧烷粒子析出之步驟
生成聚甲基苯基半矽氧烷粒子時，液體變白濁。由於即使白濁亦無法使粒子充分固化，故於其間暫且直接靜置。於未固化之狀態進行攪拌時，粒子產生凝集或產生凝膠。必要之靜置時間隨縮合反應速度，亦即鹼性物質種類及量、反應溫度而異。通常於30分鐘~24小時，較好於1小時~12小時之範圍適當選擇。藉由以上，可獲得體積平均粒徑為1~5μm之球狀聚甲基苯基半矽氧烷粒子。
於(iv)步驟後，為了使球狀聚甲基苯基半矽氧烷粒子表面變性，亦可於攪拌下，添加以通式R1Si(OR2)3 表示之有機三烷氧基矽烷或以通式R3 2Si(OR2)2表示之二有機二烷氧基矽烷、以通式R3 3SiOR2表示之三有機烷氧基矽烷、以通式Si(OR2)4表示之四烷氧基矽烷、以通式R2 3SiOH表示之三有機矽烷醇及以式[(CH3)3Si]2NH表示之六甲基二矽氮烷之1種以上，進行縮合反應。式中，R1為甲基或苯基除外之未取代或取代之碳數1~20之1價烴基，R2為未取代之碳數1~6之1價烴基，R3為未取代或取代之碳數1~20之1價烴基。
於(iv)步驟後，為了結束縮合反應，亦可於攪拌下，追加鹼性物質或溶解有鹼性物質之水溶液，或於40~100℃加熱。例如，亦可於攪拌下，將(iv)步驟後之混合液於40~100℃加熱，添加鹼性物質或溶解有鹼性物質之水溶液。作為鹼性物質或溶解有鹼性物質之水溶液，可使用上述列舉者。作為攪拌時間並未特別限定，可於30分鐘~12小時適當選定。(iv)之步驟後，若需要，可於攪拌下投入酸性物質進行中和。
藉由自步驟(iv)所得之聚甲基苯基半矽氧烷粒子之分散液去除水分及水解反應所副生之醇，可獲得球狀之聚甲基苯基半矽氧烷粒子。水分之去除可藉由例如於常壓下或減壓下加熱反應後之水分散液而進行，具體而言，舉例為使分散液加熱下靜置而去除水分之方法、加熱下攪拌流動分散液並去除水分之方法、以如擴散乾燥器之熱風氣流中噴霧、分散分散液之方法、利用流動熱介質之方法等。又，作為該操作之前處理，可藉加熱脫水、過濾分 離、離心分離、傾析等方法，使分散液濃縮，若需要亦可以水或醇洗淨分散液。
自反應後之水分散液去除水分後，於體積平均粒徑為1~5μm之球狀聚甲基苯基半矽氧烷粒子凝集時，只要以噴射磨機、球磨機、錘磨機等之粉碎機粉碎即可。
又，本發明中，所謂體積平均粒徑意指藉由電阻法求得之體積基準之平均粒徑。體積平均粒徑可藉電位電阻法粒度分佈測定裝置測定。例如可藉由Beckman Coulter股份有限公司製之Multisizer測定。
[實施例]
以下顯示實施例及比較例，具體說明本發明，但本發明並非限定於下述實施例。
[平均折射率之測定]
使用折射率1.40之十甲基環戊烷二矽氧烷與折射率1.51之甲基苯基聚矽氧烷，改變其調配比例，準備折射率為1.46、1.47、1.48、1.49、1.50之混合溶解液。且，準備折射率為1.51之甲基苯基聚矽氧烷。所準備之液20g分別量取於25ml玻璃瓶中，進而各添加1g粉體，蓋上蓋子振盪5分鐘，使粉體於液中均一分散。靜置10分鐘後觀察透明性，透明性最高之液之折射率設為粉體之平均折射率。
[實施例1]
於1升之玻璃燒瓶中饋入離子交換水801g，水溫設為20℃。測定離子交換水之pH後，為5.9。以翼旋轉數150rpm之條件藉由錨型攪拌翼進行攪拌，投入甲基三甲氧基矽烷95.5g後，引起發熱而溫度上升至24℃。3分鐘後成為透明狀態，進而攪拌7分鐘。接著投入苯基三甲氧基矽烷62.5g，保持於20~25℃之溫度持續攪拌，於50分鐘後成為透明狀態，進而攪拌5分鐘。以25分鐘冷卻至5℃。投入28質量%氨水溶液0.53g與離子交換水2.65g之混合溶解液，攪拌30秒後，停止攪拌。停止攪拌12秒後引起白濁。
甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷係成為相對於水100質量份之甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之合計量為19.7質量份，且甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之質量比為60.4：39.6之調配量。
靜置3小時後，以翼旋轉數150rpm之條件開始攪拌。加熱至75℃，添加28質量%氨水溶液38g，進而於73~77℃之溫度進行1小時攪拌。冷卻至30℃以下後，移至1升玻璃燒杯中，觀察玻璃燒瓶之內壁及攪拌翼，未見到凝膠之附著。所得液使用加壓過濾器進行脫液成餅狀物，該餅狀物於熱風循環乾燥機中以105℃之溫度乾燥，乾燥物以噴射磨機解碎，獲得聚甲基苯基半矽氧烷粒子。
以電子顯微鏡觀察該聚甲基苯基半矽氧烷粒子之形狀，為球狀。藉電位電阻法粒度分佈測定裝置「Multisizer 3」(Beckman Coulter(股)製)測定聚甲基苯基半矽氧烷粒子之體積平均粒徑，為2.1μm。且，標準偏差(S.D.)為0.29μm，變動係數(C.V.)為13.6%。藉前述方法測定平均折射率，為1.49。
[實施例2]
於1升之玻璃燒瓶中饋入離子交換水815g，水溫設為20℃。測定離子交換水之pH後，為5.9。以翼旋轉數150rpm之條件藉由錨型攪拌翼進行攪拌，投入甲基三甲氧基矽烷77.6g後，引起發熱而溫度上升至24℃。3分鐘後成為透明狀態，進而攪拌7分鐘。接著投入苯基三甲氧基矽烷66.4g，保持於20~25℃之溫度持續攪拌，於55分鐘後成為透明狀態，進而攪拌5分鐘。以25分鐘冷卻至5℃。投入28質量%氨水溶液0.54g與離子交換水2.7g之混合溶解液，攪拌20秒後，停止攪拌。停止攪拌12秒後引起白濁。
甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷係成為相對於水100質量份之甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之合計量為17.7質量份，且甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之質量比為53.9：46.1之調配量。
靜置3小時後，以翼旋轉數150rpm之條件開始攪拌。加熱至75℃，添加28質量%氨水溶液38g，進 而於73~77℃之溫度進行1小時攪拌。冷卻至30℃以下後，移至1升玻璃燒杯中，觀察玻璃燒瓶之內壁及攪拌翼，未見到凝膠之附著。所得液使用加壓過濾器進行脫液成餅狀物，該餅狀物於熱風循環乾燥機中以105℃之溫度乾燥，乾燥物以噴射磨機解碎，獲得聚甲基苯基半矽氧烷粒子。
以電子顯微鏡觀察該聚甲基苯基半矽氧烷粒子之形狀，為球狀。藉電位電阻法粒度分佈測定裝置「Multisizer 3」(Beckman Coulter(股)製)測定聚甲基苯基半矽氧烷粒子之體積平均粒徑，為2.1μm。且，標準偏差(S.D.)為0.19μm，變動係數(C.V.)為8.6%。藉前述方法測定平均折射率，為1.50。
[實施例3]
於1升之玻璃燒瓶中饋入離子交換水789g，水溫設為20℃。測定離子交換水之pH後，為5.8。以翼旋轉數150rpm之條件藉由錨型攪拌翼進行攪拌，投入甲基三甲氧基矽烷110.5g後，引起發熱而溫度上升至24℃。4分鐘後成為透明狀態，進而攪拌6分鐘。接著投入苯基三甲氧基矽烷59.5g，保持於20~25℃之溫度持續攪拌，於45分鐘後成為透明狀態，進而攪拌5分鐘。以25分鐘冷卻至5℃。投入28質量%氨水溶液0.52g與離子交換水2.6g之混合溶解液，攪拌30秒後，停止攪拌。停止攪拌30秒後引起白濁。
甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷係成為相對於水100質量份之甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之合計量為21.5質量份，且甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之質量比為65.0：35.0之調配量。
靜置3小時後，以翼旋轉數150rpm之條件開始攪拌。加熱至75℃，添加28質量%氨水溶液38g，進而於73~77℃之溫度進行1小時攪拌。冷卻至30℃以下後，移至1升玻璃燒杯中，觀察玻璃燒瓶之內壁及攪拌翼，未見到凝膠之附著。所得液使用加壓過濾器進行脫液成餅狀物，該餅狀物於熱風循環乾燥機中以105℃之溫度乾燥，乾燥物以噴射磨機解碎，獲得聚甲基苯基半矽氧烷粒子。
以電子顯微鏡觀察該聚甲基苯基半矽氧烷粒子之形狀，為球狀。藉電位電阻法粒度分佈測定裝置「Multisizer 3」(Beckman Coulter(股)製)測定聚甲基苯基半矽氧烷粒子之體積平均粒徑，為2.2μm。且，標準偏差(S.D.)為0.27μm，變動係數(C.V.)為12.0%。藉前述方法測定平均折射率，為1.48。
[實施例4]
於1升之玻璃燒瓶中饋入離子交換水754g，水溫設為20℃。測定離子交換水之pH後，為5.9。以翼旋轉數150rpm之條件藉由錨型攪拌翼進行攪拌，投入甲基三甲氧基矽烷142.9g後，引起發熱而溫度上升至24℃。7分 鐘後成為透明狀態，進而攪拌8分鐘。接著投入苯基三甲氧基矽烷62.1g，保持於20~25℃之溫度持續攪拌，於35分鐘後成為透明狀態，進而攪拌5分鐘。以25分鐘冷卻至5℃。投入28質量%氨水溶液0.50g與離子交換水2.5g之混合溶解液，攪拌30秒後，停止攪拌。停止攪拌1分鐘15秒後引起白濁。
甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷係成為相對於水100質量份之甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之合計量為27.2質量份，且甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之質量比為69.7：30.3之調配量。
靜置3小時後，以翼旋轉數150rpm之條件開始攪拌。加熱至75℃，添加28質量%氨水溶液38g，進而於73~77℃之溫度進行1小時攪拌。冷卻至30℃以下後，移至1升玻璃燒杯中，觀察玻璃燒瓶之內壁及攪拌翼，未見到凝膠之附著。所得液使用加壓過濾器進行脫液成餅狀物，該餅狀物於熱風循環乾燥機中以105℃之溫度乾燥，乾燥物以噴射磨機解碎，獲得聚甲基苯基半矽氧烷粒子。
以電子顯微鏡觀察該聚甲基苯基半矽氧烷粒子之形狀，為球狀。藉電位電阻法粒度分佈測定裝置「Multisizer 3」(Beckman Coulter(股)製)測定聚甲基苯基半矽氧烷粒子之體積平均粒徑，為2.8μm。且，標準偏差(S.D.)為0.37μm，變動係數(C.V.)為13.4%。藉前述方法測定平均折射率，為1.47。
[實施例5]
於1升之玻璃燒瓶中饋入離子交換水759g，水溫設為20℃。測定離子交換水之pH後，為6.0。以翼旋轉數150rpm之條件藉由錨型攪拌翼進行攪拌，投入甲基三甲氧基矽烷151.6g後，引起發熱而溫度上升至24℃。8分鐘後成為透明狀態，進而攪拌7分鐘。接著投入苯基三甲氧基矽烷48.4g，保持於20~25℃之溫度持續攪拌，於30分鐘後成為透明狀態，進而攪拌5分鐘。以25分鐘冷卻至5℃。投入28質量%氨水溶液0.50g與離子交換水2.5g之混合溶解液，攪拌30秒後，停止攪拌。停止攪拌1分鐘40秒後引起白濁。
甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷係成為相對於水100質量份之甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之合計量為26.3質量份，且甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之質量比為75.8：24.2之調配量。
靜置3小時後，以翼旋轉數150rpm之條件開始攪拌。加熱至75℃，添加28質量%氨水溶液38g，進而於73~77℃之溫度進行1小時攪拌。冷卻至30℃以下後，移至1升玻璃燒杯中，觀察玻璃燒瓶之內壁及攪拌翼，未見到凝膠之附著。所得液使用加壓過濾器進行脫液成餅狀物，該餅狀物於熱風循環乾燥機中以105℃之溫度乾燥，乾燥物以噴射磨機解碎，獲得聚甲基苯基半矽氧烷粒子。
以電子顯微鏡觀察該聚甲基苯基半矽氧烷粒子之形狀，為球狀。藉電位電阻法粒度分佈測定裝置「Multisizer 3」(Beckman Coulter(股)製)測定聚甲基苯基半矽氧烷粒子之體積平均粒徑，為3.2μm。且，標準偏差(S.D.)為0.52μm，變動係數(C.V.)為16.3%。藉前述方法測定平均折射率，為1.46。
[比較例1]
於1升之玻璃燒瓶中饋入離子交換水801g，水溫設為20℃。測定離子交換水之pH後，為5.9。以翼旋轉數150rpm之條件藉由錨型攪拌翼進行攪拌，投入甲基三甲氧基矽烷95.5g後及苯基三甲氧基矽烷62.5g之混合溶解液後，引起發熱使溫度上升至24℃。保持於20~25℃之溫度持續攪拌300分鐘，但為灰色混濁狀態不成為透明。
甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷係成為相對於水100質量份之甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之合計量為19.7質量份，且甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之質量比為60.4：39.6之調配量。
以25分鐘冷卻至5℃。添加28質量%氨水溶液0.54g及離子交換水2.7g之混合溶解液，攪拌20秒後，停止攪拌。停止攪拌10秒後引起白濁。靜置3小時後，以翼旋轉數150rpm之條件開始攪拌。加熱至75℃，添加28質量%氨水溶液38g，進而於73~77℃之溫度進行1小時攪拌。冷卻至30℃以下後，移至1升玻璃燒杯中， 觀察玻璃燒瓶之內壁及攪拌翼，於玻璃燒瓶底部及攪拌翼見到硬的凝膠附著。
[比較例2]
於1升之玻璃燒瓶中饋入離子交換水801g，水溫設為20℃。測定離子交換水之pH後，為5.9。以翼旋轉數150rpm之條件藉由錨型攪拌翼進行攪拌，投入苯基三甲氧基矽烷62.5g，保持於20~25℃之溫度持續攪拌300分鐘，但成為灰色混濁狀態而不透明。接著投入甲基三甲氧基矽烷95.5g後，引起發熱使溫度上升至26℃。保持於20~25℃之溫度持續攪拌60分鐘，但為灰色混濁狀態不成為透明。
甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷係成為相對於水100質量份之甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之合計量為19.7質量份，且甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之質量比為60.4：39.6之調配量。
以25分鐘冷卻至5℃。投入28質量%氨水溶液0.54g及離子交換水2.7g之混合溶解液，攪拌20秒後，停止攪拌。停止攪拌9秒後引起白濁。靜置3小時後，以翼旋轉數150rpm之條件開始攪拌。加熱至75℃，添加28質量%氨水溶液38g，進而於73~77℃之溫度進行1小時攪拌。冷卻至30℃以下後，移至1升玻璃燒杯中，觀察玻璃燒瓶之內壁及攪拌翼，於玻璃燒瓶底部及攪拌翼見到硬的凝膠附著。
[比較例3]
於1升之玻璃燒瓶中饋入離子交換水722g，水溫設為25℃。測定離子交換水之pH後，為5.9。以翼旋轉數150rpm之條件藉由錨型攪拌翼進行攪拌，投入苯基三甲氧基矽烷47.9g，保持於20~25℃之溫度持續攪拌60分鐘，但成為灰色混濁狀態而不透明。接著投入甲基三甲氧基矽烷191.7g後，引起發熱使溫度上升至32℃。38分鐘後，成為透明狀態，進而攪拌5分鐘。以25分鐘冷卻至20℃。投入28質量%氨水溶液0.064g與離子交換水0.32g之混合溶解液，攪拌30秒後，停止攪拌。停止攪拌9分鐘後引起白濁。
甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷係成為相對於水100質量份之甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之合計量為33.1質量份，且甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之質量比為80：20之調配量。靜置12小時後，以翼旋轉數150rpm之條件開始攪拌。加熱至75℃，添加28質量%氨水溶液38g，進而於73~77℃之溫度進行1小時攪拌。
冷卻至30℃以下後，移至1升玻璃燒杯中，觀察玻璃燒瓶之內壁及攪拌翼，未見到凝膠附著。所得液使用加壓過濾器進行脫液成餅狀物，該餅狀物於熱風循環乾燥機中以105℃之溫度乾燥，乾燥物以噴射磨機解碎，獲得聚甲基苯基半矽氧烷粒子。以電子顯微鏡觀察該聚甲 基苯基半矽氧烷粒子之形狀，為球狀。
藉電位電阻法粒度分佈測定裝置「Multisizer 3」(Beckman Coulter(股)製)測定聚甲基苯基半矽氧烷粒子之體積平均粒徑，為8.4μm。且，標準偏差(S.D.)為1.13μm，變動係數(C.V.)為13.4%。藉前述方法測定平均折射率，為1.45。

Claims (2)

  1. 一種體積平均粒徑為1~5μm之球狀聚甲基苯基半矽氧烷粒子之製造方法，其係包含下述步驟：(i)於pH為4.0~7.0之水中添加甲基三甲氧基矽烷，進行水解反應，獲得透明水溶液之步驟，(ii)於步驟(i)所得之水溶液中添加苯基三甲氧基矽烷，進行水解反應，獲得透明矽烷水溶液之步驟，(iii)將步驟(ii)所得之水溶液調節至0~15℃之溫度，於其中添加鹼性物質或溶解有鹼性物質之水溶液，攪拌混合獲得混合液之步驟，及(iv)將步驟(iii)所得之混合液設為靜止狀態，使聚甲基苯基半矽氧烷粒子析出之步驟，上述步驟(i)及(ii)中，甲基三甲氧基矽烷與苯基三甲氧基矽烷之合計量相對於水100質量份為5~30質量份，以甲基三甲氧基矽烷：苯基三甲氧基矽烷表示之質量比為90：10~20：80之調配量。
  2. 如請求項1之製造方法，其係於(iv)步驟後，包含在攪拌下使混合液加熱至40~100℃，且添加鹼性物質或溶解有鹼性物質之水溶液之步驟。
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