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有机硅粒子及其制造方法.pdf

  • 上传人:v****
  • 文档编号:9149409
  • 上传时间:2021-02-10
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  • 页数:19
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201780019984.X

    申请日:

    20170313

    公开号:

    CN108884230A

    公开日:

    20181123

    当前法律状态:

    有效性:

    审查中

    法律详情:

    IPC分类号:

    C08J3/12,C08J7/04,C08G77/20,C08G77/50,C08K9/06,C08L83/05,C08L83/07,C08L101/00

    主分类号:

    C08J3/12,C08J7/04,C08G77/20,C08G77/50,C08K9/06,C08L83/05,C08L83/07,C08L101/00

    申请人:

    信越化学工业株式会社

    发明人:

    井口良范

    地址:

    日本东京都

    优先权:

    JP2016059346A,JP2017009860W

    专利代理机构:

    北京市柳沈律师事务所

    代理人:

    沈雪

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    内容摘要

    本发明提供一种具有橡胶弹性、凝聚性低、对树脂的分散性高并且在粒子表面含有烯基的有机硅粒子及其制造方法。所述有机硅粒子是体积平均粒径为0.1~100μm的有机硅弹性体球状粒子的表面包覆着聚甲基烯基硅倍半氧烷的有机硅粒子,相对于所述有机硅弹性体球状粒子100质量份,所述聚甲基烯基硅倍半氧烷的质量为0.5~25质量份,且在聚甲基烯基硅倍半氧烷的表面具有烯基甲硅烷基。

    权利要求书

    1.一种有机硅粒子,其是体积平均粒径为0.1~100μm的有机硅弹性体球状粒子的表面包覆着聚甲基烯基硅倍半氧烷的有机硅粒子,相对于所述有机硅弹性体球状粒子100质量份,聚甲基烯基硅倍半氧烷的质量为0.5~25质量份,且在聚甲基烯基硅倍半氧烷的表面具有烯基甲硅烷基。 2.根据权利要求1所述的有机硅粒子,其中,聚甲基烯基硅倍半氧烷的表面的烯基甲硅烷基量为0.001mol/100g以上。 3.根据权利要求1或2所述的有机硅粒子,其中,聚甲基烯基硅倍半氧烷为聚甲基乙烯基硅倍半氧烷。 4.一种有机硅粒子的制造方法,其是权利要求1~3中任一项所述的有机硅粒子的制造方法,该制造方法包括下述工序:在水、体积平均粒径为0.1~100μm的有机硅弹性体球状粒子、碱性物质、以及阳离子表面活性剂和/或阳离子水溶性高分子的存在下,通过对甲基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷进行水解/缩合,从而使聚甲基烯基硅倍半氧烷包覆在有机硅弹性体球状粒子的表面。 5.根据权利要求4所述的有机硅粒子的制造方法,其中,相对于水100质量份,阳离子表面活性剂和/或阳离子水溶性高分子的使用量为0.001~1质量份。

    说明书

    技术领域

    本发明涉及使用了聚甲基烯基硅倍半氧烷包覆有机硅弹性体球状粒子的有机硅粒子及其制造方法。

    背景技术

    具有橡胶弹性的有机硅弹性体粒子被作为树脂的应力松弛剂使用着。例如,在电子部件、电气部件的封装工艺中已使用着环氧树脂等热固性树脂,但为了在由电气部件的发热导致树脂的膨胀从而使应力施加在封装包时使封装包不易破裂,在树脂中配合了有机硅弹性体粒子。但是,由于有机硅弹性体粒子凝聚性高且对树脂的分散性低,因此存在着不能充分地获得由有机硅弹性体粒子带来的对于树脂的应力松弛效果的问题,以及由已凝聚的有机硅弹性体粒子所导致的树脂的强度降低的问题。

    为了解决上述问题,本发明人们提案了将聚有机硅倍半氧烷树脂包覆在有机硅橡胶球状微粒上的有机硅粒子(专利文献1)。所述有机硅粒子的优点为具有橡胶弹性、且凝聚性低并且对树脂的分散性高。特别是,作为聚有机硅倍半氧烷使用了聚甲基硅倍半氧烷的有机硅粒子,其凝聚性非常低且分散性高。该有机硅粒子通过将有机三烷氧基硅烷添加在有机硅橡胶球状微粒的水分散液中,且在给定的条件下对有机三烷氧基硅烷进行水解、缩合反应而获得。

    但是,在将该有机硅粒子配合于构成如印制电路板那样的在成型后进行切断工艺的物品的树脂的情况下,在进行切断工艺时存在有机硅粒子从切断面脱落的问题。而且,由于已脱落的有机硅粒子将会附着在物品的表面上,从而具有导致在配线工艺中发生故障的可能性。

    在此,认为如果改善树脂和有机硅粒子的粘着性,则有机硅粒子不会脱落。为此,考虑到了使聚有机硅倍半氧烷的表面含有与树脂具有反应性的有机基。例如,使用聚烯基硅倍半氧烷作为聚有机硅倍半氧烷,从而使聚有机硅倍半氧烷含有烯基即可。但是,所述使用了聚烯基硅倍半氧烷包覆有机硅弹性体球状粒子的有机硅粒子,存在凝聚性高且对树脂的分散性低的问题。

    以上所述的使用了聚甲基硅倍半氧烷包覆的有机硅粒子,由于其凝聚性低且分散性高,因此,如果将甲基硅倍半氧烷单元导入聚烯基硅倍半氧烷中,从而成为聚甲基烯基硅倍半氧烷,则凝聚性变低且分散性变高。但是,在专利文献1中所记载的制造方法中,不能制造在表面含有烯基的聚甲基烯基硅倍半氧烷。

    现有技术文献

    专利文献

    专利文献1:日本特开平07-196815号公报

    发明内容

    发明所要解决的问题

    因此,本发明的目的在于,提供一种有机硅粒子及其制造方法,所述有机硅粒子具有橡胶弹性、且凝聚性低、并且对树脂的分散性高,而且在粒子表面含有烯基。

    解决问题的方法

    本发明人为了解决上述问题而反复进行深入研究,结果发现,以下所示的有机硅粒子能够解决上述所存在的问题,从而完成了本发明。

    即,本发明为提供下述有机硅粒子及其制造方法的发明。

    [1]

    一种有机硅粒子,其是体积平均粒径为0.1~100μm的有机硅弹性体球状粒子的表面包覆着聚甲基烯基硅倍半氧烷的有机硅粒子,相对于所述有机硅弹性体球状粒子100质量份,聚甲基烯基硅倍半氧烷的质量为0.5~25质量份,且在聚甲基烯基硅倍半氧烷的表面具有烯基甲硅烷基。

    [2]

    根据[1]所述的有机硅粒子,其中,聚甲基烯基硅倍半氧烷的表面的烯基甲硅烷基量为0.001mol/100g以上。

    [3]

    根据[1]或[2]所述的有机硅粒子,其中,聚甲基烯基硅倍半氧烷为聚甲基乙烯基硅倍半氧烷。

    [4]

    一种有机硅粒子的制造方法,其是[1]~[3]中任一项所述的的制造方法,该制造方法包括下述工序:在水、体积平均粒径为0.1~100μm的有机硅弹性体球状粒子、碱性物质以及阳离子表面活性剂和/或阳离子水溶性高分子的存在下,通过对甲基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷进行水解/缩合,从而使聚甲基烯基硅倍半氧烷包覆在有机硅弹性体球状粒子的表面。

    [5]

    根据[4]所述的有机硅粒子的制造方法,其中,相对于水100质量份,阳离子表面活性剂和/或阳离子水溶性高分子的使用量为0.001~1质量份。

    发明的效果

    由于本发明的有机硅粒子为凝聚性低且分散性高的粒子,因此,树脂的应力松弛效果好。另外,由于在粒子表面含有烯基,因此,与能与烯基反应的树脂的粘合性变佳,从而能够防止在切断树脂时的有机硅粒子的脱落。

    具体实施方式

    以下,对本发明更详细地进行说明。

    有机硅粒子

    本发明的有机硅粒子具有有机硅弹性体球状粒子和包覆在所述有机硅弹性体球状粒子的表面的聚甲基烯基硅倍半氧烷,且在所述聚甲基烯基硅倍半氧烷的表面具有烯基甲硅烷基。

    相对于有机硅弹性体球状粒子100质量份,聚甲基烯基硅倍半氧烷的质量为0.5~25质量份,优选为1~15质量份。如果聚甲基烯基硅倍半氧烷的质量低于0.5质量份,则有机硅粒子的凝聚性高且分散性降低;如果聚甲基烯基硅倍半氧烷的质量高于25质量份,则由有机硅粒子带来的树脂的应力松弛性能将变差。

    (有机硅弹性体球状粒子)

    在本发明的有机硅粒子中所使用的有机硅弹性体球状粒子的体积平均粒径为0.1~100μm,优选为0.5~40μm。如果有机硅弹性体球状粒子的体积平均粒径低于0.1μm,则使用该有机硅弹性体球状粒子而获得的有机硅粒子的凝聚性高,因此在树脂中不容易分散至初级粒子。另外,如果有机硅弹性体球状粒子的体积平均粒径高于100μm,则使用该有机硅弹性体球状粒子而获得的有机硅粒子,其树脂的强度将受损,从而不能充分地发挥树脂的应力松弛效果。

    需要说明的是,有机硅弹性体球状粒子的体积平均粒径可以依据其粒径、通过适宜选自显微镜法、光散射法、激光衍射法、液相沉降法以及电阻法等的方法进行测定。另外,在本说明书中,所说的“球状”不仅仅意味着粒子的形状为真球形,还意味着包括最长轴的长度/最短轴的长度(长径比)的平均通常在1~4、优选为在1~2、更优选为在1~1.6、进一步更优选为在1~1.4的范围的变形的椭圆体。粒子的形状可通过在光学显微镜、电子显微镜下观察而进行确认。

    构成有机硅弹性体球状粒子的有机硅弹性体优选为不发粘的有机硅弹性体。其橡胶硬度可通过符合JIS K 6253的标准的A型硬度计进行测定,其硬度优选为5~90的范围,更优选为在20~70的范围。如果橡胶硬度低于5,则使用该有机硅弹性体而获得的有机硅粒子凝聚性高,且难以在树脂中分散至初级粒子。另外,如果橡胶硬度高于90,则有可能会降低由使用所述有机硅弹性体而获得的有机硅粒子带来的树脂的应力松弛效果。需要说明的是,橡胶硬度为依据有机硅弹性体球状粒子的组成、制作符合JIS K 6253的标准的形状/尺寸的试验片、并对该试验片进行测定而得到的值。

    所述有机硅弹性体为具有例如通式-(R12SiO2/2)n-所示的线状有机硅氧烷嵌段的固化物。在此,通式中的R1为取代或无取代的碳原子数1~30的一价烃基,n为5~5000的正数。

    在上述通式中,作为R1,可列举例如:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十一烷基、十二烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、三十烷基等烷基;苯基、甲苯基、萘基等芳香基;苄基、苯乙基等芳烷基;乙烯基、烯丙基等烯基;环戊基、环己基、环庚基等环烷基;另外,也可列举通过将与这些基团的碳原子键合的一部分或全部氢原子用卤素原子(氟、氯、溴、碘)等原子和/或丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、环氧基、缩水甘油基、羧基等取代基所取代而获得的烃基等。

    所述有机硅弹性体由固化性液态有机硅而获得。该固化可例示:通过甲氧基甲硅烷基(≡SiOCH3)和羟基甲硅烷基(≡SiOH)等的缩合反应、巯基丙基甲硅烷基(≡Si-C3H6SH)和乙烯基甲硅烷基(≡SiCH=CH2)的自由基反应、乙烯基甲硅烷基(≡SiCH=CH2)和硅氢基(≡SiH)的加成反应等的固化例,但从反应性的角度考虑,其优选为通过加成反应所进行的固化。

    在通过加成反应进行固化从而获得有机硅弹性体的情况下,其在由平均组成式(1)所示的在一分子中至少含有2个一价烯属不饱和基团的有机聚硅氧烷、和平均组成式(2)所示的在一分子中至少含有3个与硅原子(Si)键合的氢原子(H)的有机氢聚硅氧烷组成的组合

    R2aR3bSiO(4-a-b)/2 (1)

    R4cHdSiO(4-c-d)/2 (2);

    或由平均组成式(1)所示的在一分子中至少含有3个一价烯属不饱和基团的有机聚硅氧烷、和平均组成式(2)所示的在一分子中至少含有2个与硅原子键合的氢原子的有机氢聚硅氧烷组成的组合的任一组合中

    R2aR3bSiO(4-a-b)/2 (1)

    R4cHdSiO(4-c-d)/2 (2),

    通过以硅氢基相对于1个一价烯属不饱和基团为0.5~2个的比例配合含有一价烯属不饱和基团的有机聚硅氧烷和有机氢聚硅氧烷,进而将所获得的液态有机硅组合物在铂类金属系催化剂的存在下进行加成反应即可。

    在此,通式中的R2为除了脂肪族不饱和基团以外的取代或无取代的碳原子数为1~30的一价烃基,R3为碳原子2~6的一价烯属不饱和基团。

    a、b为以0<a<3、0<b≤3、0.1≤a+b≤3表示的正数,优选为以0<a≤2.295、0.005≤b≤2.3、0.5≤a+b≤2.3表示的正数。R4为除脂肪族不饱和基团以外的取代或无取代的碳原子数为1~30的一价烃基。

    c、d为以0<c<3、0<d≤3、0.1≤c+d≤3表示的正数,优选为以0<c≤2.295、0.005≤d≤2.3、0.5≤c+d≤2.3表示的正数。

    作为R2,可列举例如:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十一烷基、十二烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、三十烷基等烷基;苯基、甲苯基、萘基等的芳香基;苄基、苯乙基等芳烷基;环戊基、环己基、环庚基等环烷基;另外,也可列举通过将与这些基团的碳原子键合的一部分或全部氢原子用卤素原子(氟、氯、溴、碘)等原子和/或丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、环氧基、缩水甘油基、羧基等取代基所取代而获得的烃基等。但在工业性上,优选全部R2基团中的50摩尔%以上为甲基。

    作为R3,可列举乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基等。但在工业性上,优选为乙烯基。

    作为R4,可列示与上述R2同样的基团。

    所述含有烯属不饱和基团的有机聚硅氧烷和有机氢聚硅氧烷的在25℃条件下的运动粘度如果超过100000mm2/s,则在以下所示的制造方法中难以获得分布窄的粒子,因此,其运动粘度优选为在1~100000mm2/s的范围、更优选为10000mm2/s以下。另外,作为含有烯属不饱和基团的有机聚硅氧烷和有机氢聚硅氧烷的结构,虽可为直链状、环状以及支链状中的任一种,但特别优选为直链状。需要说明的是,该运动粘度为通过奥氏粘度计进行测定而得到的测定值。

    作为直链状结构的含有烯属不饱和基团的有机聚硅氧烷,可例示下述通式化合物。

    (在通式(3)中,R2和R3表示与上述通式(1)中的基团相同的基团。a为1~1500的整数,b为0或1~500的整数,c和d为0、1、2或3,且c+d=3,2d+b≥2。)

    作为直链状结构的有机氢聚硅氧烷,可例示下述通式的化合物。

    (在通式(4)中,R2和R4表示与上述通式(1)、通式(2)中的基团相同的基团。e为1~1500的整数、f为0或1~500的整数、g和h为0、1、2或3,且g+h=3、2h+f≥2。)

    如上所述,在通过起因于加成反应的固化反应从而获得有机硅弹性体的情况下,其必须采用如下所述的组合进行加成反应,即,

    含有烯属不饱和基团的有机聚硅氧烷在一分子中至少含有2个一价烯属不饱和基团,并且,有机氢聚硅氧烷在一分子中至少含有3个与硅原子键合的氢原子的组合;或

    含有烯属不饱和基团的有机聚硅氧烷在一分子中至少含有3个一价烯属不饱和基团,并且,有机氢聚硅氧烷在一分子中至少含有2个与硅原子键合的氢原子的组合。如果聚硅氧烷的结构以及组合与上述不同,则所得到的有机硅弹性体就会发粘。

    作为用于这些反应的铂类金属系催化剂,可列举被用于氢化硅烷化反应的周知的催化剂。作为其具体例,可例举为铂(包括铂金黑)、铑、钯等铂类金属单体;H2PtCl4·kH2O、H2PtCl6·kH2O、NaHPtCl6·kH2O、KHPtCl6·kH2O、Na2PtCl6·kH2O、K2PtCl4·kH2O、PtCl4·kH2O、PtCl2、Na2HPtCl4·kH2O(但在通式中,k为0~6的整数,优选为0或6)等氯化铂、氯铂酸以及氯铂酸盐;醇改性氯铂酸(请参照美国专利第3220972号说明书);氯铂酸和烯烃的复合体(请参照美国专利第3159601号说明书、美国专利第3159662号说明书、美国专利第3775452号说明书);将铂金黑、钯等铂类金属担载在氧化铝、二氧化硅、碳等载体上者;铑-烯烃的复合体;三(三苯基膦)氯化铑(威尔金森催化剂);氯化铂、氯铂酸或氯铂酸盐和含有乙烯基的硅氧烷,特别是和含有乙烯基的二硅氧烷或和含有乙烯基的环状硅氧烷的复合体等。

    所述铂类金属系催化剂的配合量可为作为氢化硅烷化反应催化剂的有效量。相对于固化性液态有机硅组合物的总量,催化剂中的铂类金属的量以质量换算通常为0.1~500ppm左右的范围,优选为0.5~200ppm左右的范围,更优选为0.1~100ppm左右的范围的量。

    构成本发明的有机硅粒子的有机硅弹性体球状粒子,在其粒子中也可以含有有机硅油、有机硅烷、无机类粉末以及有机类粉末等。

    有机硅弹性体球状粒子可以通过公知的方法以水分散的形态进行制造。可列举例如,在通过加成反应进行固化获得有机硅弹性体的情况下,将表面活性剂和水添加于由所述的含有烯属不饱和基团的有机聚硅氧烷和有机氢聚硅氧烷组成的液态有机硅组合物中,进而进行乳化,在形成乳液后再添加铂类金属系催化剂进行加成反应的方法。

    在此所使用的表面活性剂为非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或两性表面活性剂。阴离子表面活性剂有可能抑制在如后所述的包覆聚甲基烯基硅倍半氧烷的工艺中所使用的阳离子表面活性剂或阳离子水溶性高分子的作用,并且,在添加阳离子表面活性剂或阳离子水溶性高分子时,由于导致有机硅弹性体球状粒子的分散性受损从而有可能发生凝聚。

    作为在此所使用的非离子表面活性剂,可列举例如:聚氧化亚乙基烷基醚、聚氧化亚乙基聚氧丙烯烷基醚、聚氧化亚乙基烷基苯基醚、聚乙二醇脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧化亚乙基山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧化亚乙基山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧化亚乙基甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、聚氧化亚乙基蓖麻油、聚氧化亚乙基氢化蓖麻油、聚氧化亚乙基氢化蓖麻油脂肪酸酯、聚氧化亚乙基烷基胺、聚氧化亚乙基脂肪酰胺、聚氧化亚乙基改性有机聚硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙烯改性有机聚硅氧烷等。

    作为阳离子表面活性剂,可列举:烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、聚氧化亚乙基烷基二甲基铵盐、二聚氧化亚乙基烷基甲基铵盐、三聚氧化亚乙基烷基铵盐、烷基苄基二甲基铵盐、烷基吡啶盐、单烷基胺盐、单烷基酰胺-胺盐等。

    作为两性表面活性剂,可列举:烷基二甲基氧化胺、烷基二甲基羧基甜菜碱、烷基酰胺丙基二甲基羧基甜菜碱、烷基羟基磺基甜菜碱、烷基羧基甲基羟乙基咪唑啉甜菜碱等。

    这些表面活性剂既可以单独使用一种,也可混合使用二种以上。其优选为使用少量就能够乳化所述液态有机硅组合物,从而能够形成微细粒子的非离子表面活性剂。如果表面活性剂过多,则难以通过后面所述的制造方法进行包覆聚甲基烯基硅倍半氧烷。相对于100质量份的液态有机硅组合物,表面活性剂的使用量优选为20质量份以下。另外,如果相对于100质量份的液态有机硅组合物的表面活性剂的使用量少于0.01质量份,则难以将液态有机硅组合物形成为微细粒子。因此,表面活性剂的使用量优选为在0.01~20质量份的范围,更优选为控制在0.05~5质量份的范围。

    为了进行乳化,使用通常的乳化分散机即可,作为通常的乳化分散机可列举HOMO DISPER等高速旋转离心放射型搅拌机、高速搅拌机等高速旋转裁断型搅拌机、均质机等高压喷射式乳化分散机、胶体研磨机、超声波乳化机等。

    在铂类金属系催化剂对水的分散性不佳的情况下,优选将铂类金属系催化剂在溶解于表面活性剂中的状态下添加至乳液中。作为表面活性剂,可列举前面所述的表面活性剂,特别优选为非离子表面活性剂。

    加成反应虽可在室温下进行,但在反应未结束的情况下,也可在低于100℃的加热条件下进行加成反应。

    (聚甲基烯基硅倍半氧烷)

    在本发明的有机硅粒子中,包覆在有机硅弹性体球状粒子的表面的聚甲基烯基硅倍半氧烷为粒状。其可通过用电子显微镜观察有机硅粒子的表面的方法进行确认。

    相对于有机硅弹性体球状粒子100质量份,聚甲基烯基硅倍半氧烷的量为0.5~25质量份,优选为1~15质量份。如果聚甲基烯基硅倍半氧烷的量少于0.5质量份,则有机硅粒子的凝聚性增高,从而导致分散性降低;如果聚甲基烯基硅倍半氧烷的量多于25质量份,则导致由有机硅粒子带来的树脂的应力松弛性能缺乏。

    聚甲基烯基硅倍半氧烷为CH3SiO3/2所示的甲基硅倍半氧烷单元和R5SiO3/2所示的烯基硅倍半氧烷单元交联成三维网眼状的树脂状固体物质。通式中的R5为烯基,但在本发明中,优选为碳原子数2~6的烯基。具体说来,作为碳原子数2~6的烯基,可列举乙烯基、丙烯基、4-丁烯基、5-戊烯基、6-己烯基,特别优选为乙烯基。

    在本发明中,甲基硅倍半氧烷单元与烯基硅倍半氧烷单元的比例,优选为以摩尔比计为99:1~10:90的范围,特别优选为95:5~30:70的范围。如果烯基硅倍半氧烷单元少,则难以获得在其表面具有烯基甲硅烷基的聚甲基烯基硅倍半氧烷;如果烯基硅倍半氧烷单元多,则有机硅粒子的凝聚性增高,从而导致分散性降低。

    在本发明的有机硅粒子中,于其聚甲基烯基硅倍半氧烷的表面具有烯基甲硅烷基。但即使在其组成由甲基硅倍半氧烷单元和烯基硅倍半氧烷单元构成的情况下,也不限于在其表面具有烯基甲硅烷基。例如,在其表面由甲基硅倍半氧烷单元构成、而在内部存在有烯基硅倍半氧烷单元的结构的情况下,则在表面不存在烯基甲硅烷基。在聚甲基烯基硅倍半氧烷的表面存在有烯基甲硅烷基的情况可通过依据哈纳斯(Hanus)法、威伊斯(Wijs)法等测定碘价的试验进行确认。如果聚甲基烯基硅倍半氧烷的表面的烯基甲硅烷基的量少,则不能期待提高与树脂的粘合性,因此,在有机硅粒子中,烯基甲硅烷基的量优选为0.001mol/100g以上至0.05mol/100g以下,更优选为0.003mol/100g以上至0.02mol/100g以下。

    聚甲基烯基硅倍半氧烷在不损害所得到的有机硅粒子的非凝聚性和分散性等特性的范围内,除了甲基硅倍半氧烷单元和烯基硅倍半氧烷单元以外,还可含有R6SiO3/2单元、R72SiO2/2单元、R73SiO1/2单元以及SiO4/2单元中的至少一种。通式中的R6为除甲基和烯基以外的取代或无取代的碳原子数1~20的一价烃基。作为R6,可列举乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十一烷基、十二烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基等烷基;苯基、甲苯基、萘基等芳香基;苄基、苯乙基等芳烷基;环戊基、环己基、环庚基等环烷基;以及,也可列举通过将与这些基团的碳原子键合的一部分或全部氢原子用卤素原子(氟、氯、溴、碘)等原子和/或氨基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、环氧基、缩水甘油基、巯基、羧基等取代基所取代而获得的烃基等。通式中的R7为取代或无取代的碳原子数1~20的一价烃基。作为R7,可列举与R6同样的基团以及甲基、烯基。

    有机硅粒子的制造方法

    通过在水、体积平均粒径为0.1~100μm的有机硅弹性体球状粒子、碱性物质、阳离子表面活性剂和/或阳离子水溶性高分子的存在下,对甲基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷进行水解和缩合,从而用聚甲基烯基硅倍半氧烷包覆有机硅弹性体球状粒子的表面,进而得到本发明的有机硅粒子。

    (有机硅弹性体球状粒子)

    作为有机硅弹性体球状粒子,使用体积平均粒径为0.1~100μm的粒子,例如,使用以所述的水分散液的形态制造的粒子。在使用以所述的水分散液的形态制造的有机硅弹性体球状粒子的情况下,可直接使用该水分散液,或也可使用进一步添加了水的水分散液。需要说明的是,相对于水100质量份,水分散液中的有机硅弹性体球状粒子的含量优选为1~150质量份的范围,更优选为5~70质量份的范围。所述含量如果低于1质量份,则作为目标的有机硅粒子的生成效率变低;该含量如果高于150质量份,则难以将聚甲基烯基硅倍半氧烷树脂包覆在所述有机硅弹性体球状粒子的表面,且还存在产生有机硅弹性体球状粒子的凝聚和融合的问题。

    (阳离子表面活性剂/阳离子水溶性高分子)

    阳离子表面活性剂、阳离子水溶性高分子具有使包覆有机硅弹性体球状粒子表面的聚甲基烯基硅倍半氧烷的表面成为具有烯基甲硅烷基的结构的作用。在不存在阳离子表面活性剂和/或阳离子水溶性高分子的体系中,若按照如后所述的方式对甲基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷进行水解/缩合,则所得到的聚甲基烯基硅倍半氧烷不会形成在其表面具有烯基甲硅烷基的结构。在这种情况下,推测聚甲基烯基硅倍半氧烷的表面由甲基硅倍半氧烷单元构成,而形成为在内部存在有烯基硅倍半氧烷单元的结构。

    阳离子表面活性剂、阳离子水溶性高分子既可以单独使用一种,也可以混合使用二种以上。

    相对于水100质量份,阳离子表面活性剂和/或阳离子水溶性高分子的添加量优选为0.001~1质量份的范围,更优选为0.005~0.5质量份的范围。如果该添加量低于0.001质量份,则难以在聚甲基烯基硅倍半氧烷的表面形成具有烯基的结构;另一方面,如果该添加量高于1质量份,则难以在有机硅弹性体球状粒子的表面包覆聚甲基烯基硅倍半氧烷。

    作为阳离子表面活性剂并无特别地限定,可例示为与上述记载相同的阳离子表面活性剂。

    阳离子水溶性高分子也无特别地限定,可例举为例如,二甲基二烯丙基氯化铵的聚合物、乙烯基咪唑啉的聚合物、甲基乙烯基咪唑氯化物的聚合物、丙烯酸乙酯基三甲基氯化铵的聚合物、甲基丙烯酸乙酯基三甲基氯化铵的聚合物、丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵的聚合物、甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵的聚合物、环氧氯丙烷/二甲胺的聚合物、乙撑亚胺的聚合物、乙撑亚胺的聚合物的季胺化物、丙烯基胺盐酸盐的聚合物、聚赖氨酸、阳离子淀粉、阳离子化纤维素、壳聚糖以及通过使具有非离子性基、阴离子性基的单体与上述这些阳离子水溶性高分子进行共聚等而获得的它们的衍生物等。

    (碱性物质)

    碱性物质作为用于甲基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷的水解/缩合反应的催化剂而发挥作用。碱性物质既可以单独使用一种,也可以混合使用二种以上。而且,碱性物质既可以直接添加,也可以作为碱性水溶液进行添加。碱性物质的配合优选为在将甲基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷添加于含有水、有机硅弹性体球状粒子以及阳离子表面活性剂或阳离子水溶性高分子的水分散液中之前预先配合。如果在添加甲基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷之后再添加碱性物质,则有可能产生聚甲基烯基硅倍半氧烷不能包覆在有机硅弹性体球状粒子的表面的问题。

    碱性物质的添加量优选为能够使含有水、有机硅弹性体球状粒子、阳离子表面活性剂和/或阳离子水溶性高分子以及所述碱性物质的水分散液的pH成为10.0~13.0范围的量、更优选成为10.5~12.5范围的量。如果添加所述pH成为10.0~13.0范围的量的碱性物质,则能够非常充分地进行甲基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷的水解/缩合反应,并且能够使聚甲基烯基硅倍半氧烷非常充分地包覆在有机硅弹性体球状粒子的表面。

    碱性物质并无特别地限定,可使用例如:氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂等碱金属氢氧化物;氢氧化钙、氢氧化钡等碱土金属氢氧化物;碳酸钾、碳酸钠等碱金属碳酸盐;氨;四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵等四烷基氢氧化铵;或单甲胺、单乙胺、单丙胺、单丁胺、单戊胺、二甲胺、二乙胺、三甲胺、三乙醇胺、乙二胺等胺类等。其中,由于能够通过挥发而容易地从所得到的有机硅粒子的粉末中除去,最优选为氨。作为氨,可使用市场销售的氨水溶液。

    (甲基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷)

    甲基三甲氧基硅烷以通式CH3Si(OCH3)3表示,烯基三甲氧基硅烷以通式R5Si(OCH3)3表示。通式中,R5为烯基,在本发明中,优选碳原子数为2~6的烯基。具体说来,可列举乙烯基、丙烯基、4-丁烯基、5-戊烯基、6-己烯基,特别优选为乙烯基。

    甲基三甲氧基硅烷与烯基三甲氧基硅烷的摩尔比为,通过水解/缩合反应生成的聚甲基烯基硅倍半氧烷的甲基硅倍半氧烷单元与烯基硅倍半氧烷单元的摩尔比。因此,甲基三甲氧基硅烷与烯基三甲氧基硅烷的比例的优选范围与所述的聚甲基烯基硅倍半氧烷的甲基硅倍半氧烷单元与烯基硅倍半氧烷单元的比例相同,即以摩尔比计为99:1~10:90,更优选为95:5~30:70。

    在欲将R62SiO3/2单元、R72SiO2/2单元、R73SiO1/2单元以及SiO4/2单元中的至少一种导入至聚甲基烯基硅倍半氧烷中的情况下,添加分别对应的R62Si(OR7)3、R72Si(OR8)2、R73SiOR8以及Si(OR8)4中的至少一种即可。在此,R6和R7为与以上所述相同。R8为无取代的碳原子数1~6的一价烃基。作为R8,可列举甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基,但从反应性的角度考虑,优选为甲基。

    相对于所述有机硅弹性体球状粒子100质量份,甲基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷的添加量为使聚甲基烯基硅倍半氧烷的量成为0.5~25质量份的范围的量,优选为成为1~15质量份的范围的量。

    (水解/缩合反应)

    在分散有有机硅弹性体球状粒子、且溶解有碱性物质、阳离子表面活性剂和/或阳离子水溶性高分子的水溶液中,添加甲基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷,并使其进行水解/缩合反应。缩聚物、即聚甲基烯基硅倍半氧烷附着于所述有机硅弹性体球状粒子的表面,由此,能够使聚甲基烯基硅倍半氧烷包覆在有机硅弹性体球状粒子的表面。

    甲基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷的添加优选在使用螺旋桨叶片和平板翼型等通常的搅拌机进行搅拌的条件下进行。可一次性添加甲基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷,但优选逐步添加。滴加时间为1分钟~3小时的范围,更优选为10分钟~1小时的范围。另外,既可将甲基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷进行混合溶解后添加,也可分别添加甲基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷。

    此时的温度优选为0~60℃的范围,更优选为0~40℃的范围。如果该温度为0~60℃的范围,则能够使聚甲基烯基硅倍半氧烷顺利地包覆在有机硅弹性体球状粒子的表面。

    搅拌在添加甲基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷后也连续进行,直至甲基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷的水解/缩合反应结束为止。为了结束水解/缩合反应,该反应既可以在室温下进行,也可以在40~100℃左右的加热条件下进行。

    (粉末化)

    在水解/缩合反应后,从得到的本发明的有机硅粒子的水分散液中去除水分。水分的去除可通过例如在常压或减压条件下对反应后的水分散液进行加热而实施。具体说来,可列举:在加热条件下静置分散液去除水分的方法;在加热条件下边搅拌使分散液流动边去除水分的方法;如喷雾干燥机那样将分散液喷雾分散在热风气流中的方法;以及利用流动热介质的方法等。需要说明的是,作为该操作的预处理,可利用加热脱水、过滤分离、离心分离、倾析等方法浓缩分散液,并根据需要也可以用水和乙醇对分散液进行清洗。

    在通过从反应后的水分散液去除水分所得到的生成物已凝聚的情况下,可以通过用喷射磨机、球磨机、锤磨机等粉碎机进行粉碎,从而得到有机硅粒子。

    实施例

    以下,列举实施例和比较例对本发明更详细地进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。需要说明的是,在实例中,运动粘度为在25℃条件下所测定的值,表示浓度和含量比率的“%”表示“质量%”。另外,按以下方法进行分散性的评价。

    [非凝聚性的评价(筛目通过量的测定)]

    从上按照60筛目的筛子、100筛目的筛子以及200筛目的筛子的顺序进行重叠放置,然后称取2g左右的粒子试样置于60筛目的筛子上,使用粉体特性装置(Powder Tester PT-E型,细川密克朗(股份有限公司)制造),对粒子试样实施90秒、振幅1mm的振动,并测定了各个筛目的通过量。筛目通过量以%表示,筛目通过量多的情况被判定为非凝聚性高。

    [乙烯基量的测定]

    准确地称量粒子试样,并将其放入三角瓶中,然后添加甲醇从而分散粒子试样。接下来,添加哈纳斯试剂(溴化碘的醋酸溶液),并用磁力搅拌器搅拌1小时。向其中添加过剩的碘化钾水溶液,并搅拌一小时后,再使用硫代硫酸钠水溶液进行滴定。由硫代硫酸钠的滴定量算出未用于反应的碘量。进一步,由此算出的被用于反应的碘量,即为乙烯基量。

    [实施例1]

    将以下述通式(5)表示的运动粘度为600mm2/s的甲基乙烯基聚硅氧烷500g、和以下述通式(6)表示的运动粘度为27mm2/s的甲基氢聚硅氧烷20g(使硅氢基相对于1个烯属不饱和基团为1.13个的配合量)装入容量为1升的玻璃烧杯中,然后,使用高速搅拌机,在转速2000rpm条件下进行搅拌溶解。接下来,添加聚氧乙烯十二烷基醚(环氧乙烷加成摩尔数=9摩尔)3g和水65g,并在使用高速搅拌机在转速6000rpm条件下进行搅拌,从而形成水中油滴型,并被认定为增粘,进一步继续搅拌15分钟。接下来,以转速2000rpm一边进行搅拌,同时添加水410g,从而得到均匀的白色乳液。将该乳液转移至附有具有锚式搅拌叶片的搅拌装置的容量为1升的玻璃烧瓶中,在调温至15~20℃后,在搅拌下添加氯铂酸-含乙烯基二硅氧烷络合物的甲苯溶液(铂含量为0.5%)1g和聚氧乙烯十二烷基醚(环氧乙烷加成摩尔数=9摩尔)1g的混合溶解物,并在同样温度条件下搅拌12小时,从而得到了有机硅弹性体粒子的水分散液。

    在光学显微镜下观察到的所得到的水分散液中的有机硅弹性体粒子的形状为球形,且在使用电阻法粒度分布测定装置(Multisizer 3、Beckman Coulter股份有限公司制造)测定体积平均粒径时,其体积平均粒径为5μm。

    另外,通过以下的方法测定了构成有机硅弹性体粒子的有机硅弹性体的硬度。按所述的配合比例混合以通式(5)表示的甲基乙烯基聚硅氧烷、以通式(6)表示的甲基氢聚硅氧烷、以及氯铂酸-含乙烯基二硅氧烷络合物的甲苯溶液(铂含量为0.5%),然后以厚度成为10mm的方式倾倒入铝培养皿中。在25℃下放置24小时后,再在50℃的恒温槽内加热1小时,从而得到不发粘的有机硅弹性体。在用硬度计A测定时,有机硅弹性体的硬度为28。

    将所述得到的有机硅弹性体球状粒子的水分散液288g转移至附有具有锚式搅拌叶片的搅拌装置的容量为2升的玻璃烧瓶中,然后添加了水672g、28%氨水19g以及40%二甲基二烯丙基氯化铵聚合物水溶液(商品名:ME聚合物H40W,日本东邦化学工业股份有限公司制造)1g(使二甲基二烯丙基氯化铵聚合物相对于水100质量份为0.05质量份的量)。这时液体的pH值为11.3。在调温至5~10℃后,用25分钟滴加甲基三甲氧基硅烷9.4g和乙烯基三甲氧基硅烷10.2g(使水解/缩合反应后的聚甲基乙烯基硅倍半氧烷相对于有机硅弹性体球状粒子100质量份为6.7质量份的量。甲基三甲氧基硅烷与乙烯基三甲氧基硅烷的摩尔比为50:50。),在将该期间的液体温度保持为5℃~10℃的条件下,再进一步搅拌1小时。接下来,将其加热至55℃~60℃,并在保持该温度的条件下继续搅拌1小时,从而完成了甲基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷的水解/缩合反应。

    对于使甲基三甲氧基硅烷在有机硅弹性体粒子的水分散液中进行水解/缩合反应而得到的液体,使用加压过滤器,将该液体脱水至水分为30%左右。然后,将脱水物再次转移至附有具有锚式搅拌叶片的搅拌装置的容量为2升的玻璃烧瓶中,再添加水1000g、进行30分钟搅拌后使用加压过滤器进行了脱水。将脱水物在热风流动干燥机中且在105℃的条件下进行干燥,再用喷射磨机粉碎干燥物,从而得到了具有流动性的有机硅粒子。

    使用表面活性剂将所得到的有机硅粒子分散在水中,在使用电阻法粒度分布测定装置(Multisizer 3、Beckman Coulter股份有限公司制造)进行测定时,其粒度分布与所述的有机硅弹性体粒子的水分散液同样,其体积平均粒径为5μm。

    在用电子显微镜观察该有机硅粒子时,该有机硅粒子被确认为有机硅弹性体球状粒子的表面包覆着颗粒状的聚甲基乙烯基硅倍半氧烷的粒子。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法调查非凝聚性时,得到了于表1所示的结果。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法测定乙烯基量时,其为0.006mol/100g。

    [实施例2]

    除了使用阳离子纤维素(商品名称:POISE C-60H、日本花王股份有限公司制造)0.4g(使阳离子纤维素相对于水100质量份为0.05质量份的量)代替在实施例1中的40%二甲基二烯丙基氯化铵聚合物水溶液(商品名:ME聚合物H40W,日本东邦化学工业股份有限公司制造)1g以外,其它以与实施例1相同的方式得到了有机硅粒子。

    使用表面活性剂将所得到的有机硅粒子分散在水中,在使用电阻法粒度分布测定装置(Multisizer 3、Beckman Coulter股份有限公司制造)测定时,其粒度分布与所述的有机硅弹性体粒子的水分散液同样,其体积平均粒径为5μm。

    在用电子显微镜观察该有机硅粒子时,该有机硅粒子被确认为有机硅弹性体球状粒子的表面包覆着颗粒状的聚甲基乙烯基硅倍半氧烷的粒子。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法调查非凝聚性时,得到了于表1所示的结果。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法测定乙烯基量时,其为0.006mol/100g。

    [实施例3]

    除了使用30%十二烷基三甲基氯化铵(商品名称:阳离子BB、日油股份有限公司制造)1.3g(使十二烷基三甲基氯化铵相对于水100质量份为0.05质量份的量)代替在实施例1中的40%二甲基二烯丙基氯化铵聚合物水溶液(商品名:ME聚合物H40W,日本东邦化学工业股份有限公司制造)1g以外,其它以与实施例1相同的方式得到了有机硅粒子。

    使用表面活性剂将所得到的有机硅粒子分散在水中,在使用电阻法粒度分布测定装置(Multisizer 3、Beckman Coulter股份有限公司制造)测定时,其粒度分布与所述的有机硅弹性体粒子的水分散液同样,其体积平均粒径为5μm。

    在用电子显微镜观察该有机硅粒子时,该有机硅粒子被确认为有机硅弹性体球状微粒的表面包覆着颗粒状的聚甲基乙烯基硅倍半氧烷的粒子。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法调查非凝聚性时,得到了于表1所示的结果。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法测定乙烯基量时,其为0.006mol/100g。

    [实施例4]

    除了使用30%聚乙烯亚胺(商品名称:P-1000、日本催化剂股份有限公司制造)1.3g(使聚乙烯亚胺相对于水100质量份为0.05质量份的量)代替在实施例1中的40%二甲基二烯丙基氯化铵聚合物水溶液(商品名:ME聚合物H40W,日本东邦化学工业股份有限公司制造)1g以外,其它以与实施例1相同的方式得到了有机硅粒子。

    使用表面活性剂将所得到的有机硅粒子分散在水中,在使用电阻法粒度分布测定装置(Multisizer 3、Beckman Coulter股份有限公司制造)测定时,其粒度分布与所述的有机硅弹性体粒子的水分散液同样,其体积平均粒径为5μm。

    在用电子显微镜观察该有机硅粒子时,该有机硅粒子被确认为有机硅弹性体球状粒子的表面包覆着颗粒状的聚甲基乙烯基硅倍半氧烷的粒子。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法调查非凝聚性时,得到了于表1所示的结果。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法测定乙烯基量时,其为0.006mol/100g。

    [实施例5]

    除了使用75%二烷基(碳原子数为12~18)二甲基氯化铵(商品名称:QUARTAMIN D2345P、日本花王股份有限公司制造)0.5g(使二烷基(碳原子数为12~18)二甲基氯化铵相对于水100质量份为0.05质量份的量)代替在实施例1中的40%二甲基二烯丙基氯化铵聚合物水溶液(商品名:ME聚合物H40W,日本东邦化学工业股份有限公司制造)1g以外,其它以与实施例1相同的方式得到了有机硅粒子。

    使用表面活性剂将所得到的有机硅粒子分散在水中,在使用电阻法粒度分布测定装置(Multisizer 3、Beckman Coulter株式会社制造)测定时,其粒度分布与所述的有机硅弹性体粒子的水分散液同样,其体积平均粒径为5μm。

    在用电子显微镜观察该有机硅粒子时,该有机硅粒子被确认为有机硅弹性体球状微粒的表面包覆着颗粒状的聚甲基乙烯基硅倍半氧烷的粒子。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法调查非凝聚性时,得到了于表1所示的结果。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法测定乙烯基量时,其为0.006mol/100g。

    [实施例6]

    除了使用20%三聚氧乙烯硬脂氯化铵(商品名称:Catinal SPC-20AC、日本东邦化学工业股份有限公司制造)2g(使三聚氧乙烯硬脂氯化铵相对于水100质量份为0.05质量份的量)代替在实施例1中的40%二甲基二烯丙基氯化铵聚合物水溶液(商品名:ME聚合物H40W,日本东邦化学工业股份有限公司制造)1g以外,其它以与实施例1相同的方式得到了有机硅粒子。

    使用表面活性剂将所得到的有机硅粒子分散在水中,在使用电阻法粒度分布测定装置(Multisizer 3、Beckman Coulter股份有限公司制造)测定时,其粒度分布与所述的有机硅弹性体粒子的水分散液同样,其体积平均粒径为5μm。

    另外,在用电子显微镜观察该有机硅粒子时,该有机硅粒子被确认为有机硅弹性体球状微粒的表面包覆着颗粒状的聚甲基乙烯基硅倍半氧烷的粒子。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法调查非凝聚性时,得到了于表1所示的结果。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法测定乙烯基量时,其为0.006mol/100g。

    [实施例7]

    将在实施例1中所述得到的有机硅弹性体球状粒子的水分散液288g转移至附有具有锚式搅拌叶片的搅拌装置的容量为2升的玻璃烧瓶中,然后添加了水672g、28%氨水19g以及40%二甲基二烯丙基氯化铵聚合物水溶液(商品名:ME聚合物H40W,日本东邦化学工业股份有限公司制造)1g(使二甲基二烯丙基氯化铵聚合物相对于水100质量份为0.05质量份的量)。这时液体的pH值为11.3。在调温至5~10℃后,用25分钟滴加甲基三甲氧基硅烷15.8g和乙烯基三甲氧基硅烷4.3g(使水解/缩合反应后的聚甲基乙烯基硅倍半氧烷相对于有机硅弹性体球状粒子100质量份为6.7质量份的量。甲基三甲氧基硅烷与乙烯基三甲氧基硅烷的摩尔比为80:20。),将该期间的液体温度保持在5℃~10℃,并进一步搅拌1小时。接下来,加热至55℃~60℃,并在保持着该温度的条件下搅拌1小时,从而完成了甲基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷的水解/缩合反应。

    对于使甲基三甲氧基硅烷在有机硅弹性体粒子的水分散液中进行水解/缩合反应而得到的液体,使用加压过滤器,将该液体脱水至水分为30%左右。然后,将脱水物再次转移至附有具有锚式搅拌叶片的搅拌装置的容量为2升的玻璃烧瓶中,再添加水1000g、进行30分钟搅拌后使用加压过滤器进行了脱水。将脱水物在热风流动干燥机中且在105℃的条件下进行干燥,再用喷射磨机粉碎干燥物,从而得到了具有流动性的有机硅粒子。

    使用表面活性剂将所得到的有机硅粒子分散在水中,在使用电阻法粒度分布测定装置(Multisizer 3、Beckman Coulter股份有限公司制造)测定时,其粒度分布与所述的有机硅弹性体粒子的水分散液同样,其体积平均粒径为5μm。

    在用电子显微镜观察该有机硅粒子时,该有机硅粒子被确认为有机硅弹性体球状粒子的表面包覆着颗粒状的聚甲基乙烯基硅倍半氧烷的粒子。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法调查非凝聚性时,得到了于表1所示的结果。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法测定乙烯基量时,其为0.003mol/100g。

    [实施例8]

    将以下述通式(7)表示的运动粘度为65mm2/s的甲基乙烯基聚硅氧烷525g、和以上述通式(6)表示的运动粘度为27mm2/s的甲基氢聚硅氧烷75g(使硅氢基相对于1个烯属不饱和基团为1.16个的配合量)装入容量为5升的玻璃烧杯中,然后,使用高速搅拌机,以转速2000rpm进行了搅拌溶解。接下来,添加聚氧乙烯十六烷基醚(环氧乙烷加成摩尔数=10摩尔)3.8g和水100g,并通过使用高速搅拌机以转速6000rpm进行搅拌,从而形成水中油滴型,被认定为增粘,进一步继续搅拌15分钟。接下来,一边以转速2000rpm进行搅拌,一边添加水4294g后,在100MPa的压力下施加均质器一次,从而得到均匀的白色乳液。将该乳液转移至附有具有锚式搅拌叶片的搅拌装置的容量为5升的玻璃烧瓶中,在调温至15~20℃后,在搅拌下添加氯铂酸-含乙烯基二硅氧烷络合物的甲苯溶液(铂含量为0.5%)1.2g和聚氧乙烯十二烷基醚(环氧乙烷加成摩尔数=9摩尔)1.2g的混合溶解物,并在同样温度下搅拌12小时,从而得到了有机硅弹性体粒子的水分散液。

    在光学显微镜下观察到的所得到水分散液中的有机硅弹性体粒子的形状为球形,且在使用电阻法粒度分布测定装置(Multisizer 3、Beckman Coulter股份有限公司制造)测定体积平均粒径时,有机硅弹性体粒子的体积平均粒径为2μm。

    另外,通过以下的方法测定了构成有机硅弹性体粒子的有机硅弹性体的硬度。按所述的配合比例混合以上述通式(7)表示的甲基乙烯基聚硅氧烷、以上述通式(6)表示的甲基氢聚硅氧烷以及氯铂酸-含乙烯基二硅氧烷络合物的甲苯溶液(铂含量为0.5%),然后以厚度为10mm的方式倾倒入铝培养皿中。在25℃下放置24小时后,再在50℃的恒温槽内加热1小时,从而得到不发粘的有机硅弹性体。在用硬度计A测定时,有机硅弹性体的硬度为50。

    将所述得到的有机硅弹性体球状粒子的水分散液917g转移至附有具有锚式搅拌叶片的搅拌装置的容量为2升的玻璃烧瓶中,然后添加了水42g、28%氨水20g以及40%二甲基二烯丙基氯化铵聚合物水溶液(商品名:ME聚合物H40W,日本东邦化学工业股份有限公司制造)1.1g(使二甲基二烯丙基氯化铵聚合物相对于水100质量份为0.05质量份的量)。这时液体的pH值为11.4。在调温至5~10℃后,用20分钟滴加甲基三甲氧基硅烷9.5g和乙烯基三甲氧基硅烷10.4g(使水解/缩合反应后的聚甲基乙烯基硅倍半氧烷相对于有机硅弹性体球状粒子100质量份为9.3质量份的量。甲基三甲氧基硅烷与乙烯基三甲氧基硅烷的摩尔比为50:50。),将该期间的液体温度保持在5℃~10℃,并进一步搅拌1小时。接下来,加热至55℃~60℃,并在保持着该温度的条件下搅拌1小时,从而完成了甲基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷的水解/缩合反应。

    对于使甲基三甲氧基硅烷在有机硅弹性体粒子的水分散液中进行水解/缩合反应而得到的液体,使用加压过滤器,将该液体脱水至水分为30%左右。然后,将脱水物再次转移至附有具有锚式搅拌叶片的搅拌装置的容量为2升的玻璃烧瓶中,再添加水1000g、进行30分钟搅拌后使用加压过滤器进行了脱水。将脱水物在热风流动干燥机中且在105℃的条件下进行干燥,再用喷射磨机粉碎干燥物,从而得到了具有流动性的有机硅粒子。

    使用表面活性剂将所得到的有机硅粒子分散在水中,在使用电阻法粒度分布测定装置(Multisizer 3、Beckman Coulter股份有限公司制造)测定时,其粒度分布与所述的有机硅弹性体粒子的水分散液同样,其体积平均粒径为2μm。

    在用电子显微镜观察该有机硅粒子时,该有机硅粒子被确认为有机硅弹性体球状粒子的表面包覆着颗粒状的聚甲基乙烯基硅倍半氧烷的粒子。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法调查非凝聚性时,得到了于表1所示的结果。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法测定乙烯基量时,其为0.007mol/100g。

    [实施例9]

    将在实施例8中所得到的有机硅弹性体球状粒子的水分散液917g转移至附有具有锚式搅拌叶片的搅拌装置的容量为2升的玻璃烧瓶中,然后添加了水41g、28%氨水20g以及40%二甲基二烯丙基氯化铵聚合物水溶液(商品名:ME聚合物H40W,日本东邦化学工业股份有限公司制造)1.1g(使二甲基二烯丙基氯化铵聚合物相对于水100质量份为0.05质量份的量)。这时液体的pH值为11.4。在调温至5~10℃后,用20分钟滴加甲基三甲氧基硅烷18.3g和乙烯基三甲氧基硅烷2.2g(使水解/缩合反应后的聚甲基乙烯基硅倍半氧烷相对于有机硅弹性体球状粒子100质量份为9.3质量份的量。甲基三甲氧基硅烷与乙烯基三甲氧基硅烷的摩尔比为90:10。),将该期间的液体温度保持在5℃~10℃,并进一步搅拌1小时。接下来,加热至55℃~60℃,并在保持着该温度的条件下搅拌1小时,从而完成了甲基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷的水解/缩合反应。

    对于使甲基三甲氧基硅烷在有机硅弹性体粒子的水分散液中进行水解/缩合反应而得到的液体,使用加压过滤器,将该液体脱水至水分为30%左右。然后,将脱水物再次转移至附有具有锚式搅拌叶片的搅拌装置的容量为2升的玻璃烧瓶中,再添加水1000g、进行30分钟搅拌后使用加压过滤器进行了脱水。将脱水物在热风流动干燥机中且在105℃的条件下进行干燥,再用喷射磨机粉碎干燥物,从而得到了具有流动性的有机硅粒子。

    使用表面活性剂将所得到的有机硅粒子分散在水中,在使用电阻法粒度分布测定装置(Multisizer 3、Beckman Coulter股份有限公司制造)测定时,其粒度分布与所述的有机硅弹性体粒子的水分散液同样,其体积平均粒径为2μm。

    在用电子显微镜观察该有机硅粒子时,该有机硅粒子被确认为有机硅弹性体球状粒子的表面包覆着颗粒状的聚甲基乙烯基硅倍半氧烷的粒子。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法调查非凝聚性时,得到了于表1所示的结果。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法测定乙烯基量时,其为0.003mol/100g。

    [实施例10]

    除了将在实施例1中的40%二甲基二烯丙基氯化铵聚合物水溶液(商品名:ME聚合物H40W,日本东邦化学工业股份有限公司制造)的添加量1g改为添加量0.4g以外,其它以与实施例1相同的方式得到了有机硅粒子。

    使用表面活性剂将所得到的有机硅粒子分散在水中,在使用电阻法粒度分布测定装置(Multisizer 3、Beckman Coulter股份有限公司制造)测定时,其粒度分布与所述的有机硅弹性体粒子的水分散液同样,其体积平均粒径为5μm。

    在用电子显微镜观察该有机硅粒子时,该有机硅粒子被确认为有机硅弹性体球状粒子的表面包覆着颗粒状的聚甲基乙烯基硅倍半氧烷的粒子。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法调查非凝聚性时,得到了于表1所示的结果。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法测定乙烯基量时,其为0.005mol/100g。

    [比较例1]

    除了不使用在实施例1中的40%二甲基二烯丙基氯化铵聚合物水溶液(商品名:ME聚合物H40W,日本东邦化学工业股份有限公司制造)以外,其它以与实施例1相同的方式得到了有机硅粒子。

    使用表面活性剂将所得到的有机硅微粒分散在水中,在使用电阻法粒度分布测定装置(Multisizer 3、Beckman Coulter股份有限公司制造)测定时,其粒度分布与所述的有机硅弹性体粒子的水分散液同样,其体积平均粒径为5μm。

    在用电子显微镜观察该有机硅粒子时,该有机硅粒子被确认为有机硅弹性体球状粒子的表面包覆着颗粒状的聚甲基乙烯基硅倍半氧烷的粒子。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法调查非凝聚性时,得到了于表1所示的结果。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法测定乙烯基量时,其低于0.001mol/100g。

    [比较例2]

    将在实施例1中所得到的有机硅弹性体球状粒子的水分散液288g转移至附有具有锚式搅拌叶片的搅拌装置的容量为2升的玻璃烧瓶中,然后添加了水672g、28%氨水19g以及40%二甲基二烯丙基氯化铵聚合物水溶液(商品名:ME聚合物H40W,日本东邦化学工业股份有限公司制造)1g(使二甲基二烯丙基氯化铵聚合物相对于水100质量份为0.05质量份的量)。这时液体的pH值为11.3。在调温至5~10℃后,用25分钟滴加甲基三甲氧基硅烷15.8g和乙烯基三甲氧基硅烷4.3g(使水解/缩合反应后的聚甲基乙烯基硅倍半氧烷相对于有机硅弹性体球状粒子100质量份为6.7质量份的量。甲基三甲氧基硅烷与乙烯基三甲氧基硅烷的摩尔比为80:20。),该期间的液体温度保持在5℃~10℃,并进一步搅拌1小时。接下来,加热至55℃~60℃,且在保持着该温度的条件下搅拌1小时,从而完成了甲基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷的水解/缩合反应。

    对于使甲基三甲氧基硅烷在有机硅弹性体粒子的水分散液中进行水解/缩合反应而得到的液体,使用加压过滤器,将该液体脱水至水分为30%左右。然后,将脱水物再次转移至附有具有锚式搅拌叶片的搅拌装置的容量为2升的玻璃烧瓶中,再添加水1000g、进行30分钟搅拌后使用加压过滤器进行了脱水。将脱水物在热风流动干燥机中且在105℃的条件下进行干燥,再用喷射磨机粉碎干燥物,从而得到了有机硅粒子。

    使用表面活性剂将所得到的有机硅粒子分散在水中,在使用电阻法粒度分布测定装置(Multisizer 3、Beckman Coulter股份有限公司制造)测定时,其粒度分布与所述的有机硅弹性体粒子的水分散液相比,粒径大的粒度多,体积平均粒径为6μm。

    在用电子显微镜观察该有机硅粒子时,该有机硅粒子被确认为有机硅弹性体球状粒子的表面包覆着颗粒状的聚乙烯基硅倍半氧烷的粒子。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法调查非凝聚性时,得到了于表1所示的结果。

    关于该有机硅粒子,以所述的方法测定乙烯基量时,其为0.007mol/100g。

    表1

    对于实施例1~10的有机硅微粒而言,在阳离子表面活性剂和/或阳离子水溶性高分子的存在下,使甲基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷进行水解/缩合,从而使聚甲基乙烯基硅倍半氧烷包覆在有机硅弹性体球状粒子的表面。在这种情况下,在聚甲基乙烯基硅倍半氧烷的表面具有乙烯基甲硅烷基。

    对于比较例1而言,由于不使用阳离子表面活性剂和/或阳离子水溶性高分子,在聚甲基乙烯基硅倍半氧烷的表面未确认到乙烯基甲硅烷基。对于比较例2而言,其是用聚乙烯基硅倍半氧烷包覆在有机硅弹性体球状粒子的表面的粒子,当然在聚乙烯基硅倍半氧烷的表面具有乙烯基甲硅烷基。但推测其凝聚性高、且对基材的分散性差。

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    有机硅 粒子 及其 制造 方法
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