JP4863678B2 - Method for producing silica particles - Google Patents
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Description
本発明は、シリカ粒子の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、特異な形状を有するシリカ粒子の製造方法に関する。 The present invention relates to a process for the preparation of silica particles child. More particularly, the present invention relates to a process for producing silica particles child having specific shapes.
化粧料や吸着材の分野において、シリカ粒子は油脂や石油、溶剤等の様々な液状物品を吸着する成分として使用されている。シリカ粒子の製造方法として、一般的に粉砕方法よる不定形シリカ粒子の製造方法、シード重合法、ゾル−ゲル法による球状シリカ粒子の製造方法が知られている。 In the field of cosmetics and adsorbents, silica particles are used as components that adsorb various liquid articles such as fats and oils, petroleum, and solvents. Known methods for producing silica particles include a method for producing amorphous silica particles by a pulverization method, a seed polymerization method, and a method for producing spherical silica particles by a sol-gel method.
しかし、これらの粒子は、何れも球状又は球状に近い不定形形状であるため表面積が小さく、吸着能力は低かった。そのため、これらのシリカ粒子は、例えば化粧料に配合した時、吸着できなかった皮脂により化粧崩れが生じるという問題があった。 However, all of these particles are spherical or have an irregular shape close to a spherical shape, so the surface area is small and the adsorption capacity is low. Therefore, these silica particles have a problem that makeup collapse occurs due to sebum that could not be adsorbed when blended in cosmetics, for example.
そこで、球状や不定形シリカ粒子に比べ高吸油量の多孔質シリカ粒子及び製造方法が提案されている(特開2000−7320号公報、特許文献1)。この粒子は紙のインク浸透抑制材として用いられている。また、これと同じような多孔質シリカ粒子を用いた化粧料の例として、特開平10−182345号公報(特許文献2)が挙げられ、多孔質シリカ粒子を皮脂コントロール材として用いている。
また、特開2004−307837号公報(特許文献3)では、少なくとも一部が開口した中空構造の球状あるいは略球状のシリカ粒子が報告されている。
JP-A-2004-307837 (Patent Document 3) reports a spherical or substantially spherical silica particle having a hollow structure at least partially opened.
しかし、多孔質シリカ粒子は比表面積が小さく、またその吸油量も少ない。一方、中空構造のシリカ粒子においては吸油量には優れるものの、吸着させた成分の保持能力が高くない。すなわち、芳香剤・香料等の成分を含む薬剤をより長く制御された速度で放出されるような、徐放性の改良が望まれている。 However, porous silica particles have a small specific surface area and a small amount of oil absorption. On the other hand, the silica particles having a hollow structure are excellent in oil absorption, but the ability to retain the adsorbed components is not high. That is, it is desired to improve the sustained release so that a drug containing components such as a fragrance and a fragrance is released at a controlled rate for a longer time.
本発明の発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究した結果、重合性ビニル系モノマーを、ポリアルコキシシロキサンオリゴマーと特定のシラノール基形成性シラン化合物の存在下で水系懸濁重合させて重合体成分を得、この後、ポリアルコキシシロキサンオリゴマー及びシラノール基形成性シラン化合物を縮合させることで、重合体成分中にポリアルコキシシロキサンオリゴマー及びシラノール基形成性シラン化合物由来のシリカ成分が偏在したシリカ複合重合体粒子を得、この複合重合体成分を焼成することで、特異な形状のシリカ粒子を得ることができ、得られたシリカ粒子は、徐放性に優れていることを意外にも見いだし、本発明に至った。 The inventor of the present invention has conducted extensive research to solve the above problems, and as a result, the polymerizable vinyl monomer is polymerized by aqueous suspension polymerization in the presence of a polyalkoxysiloxane oligomer and a specific silanol group-forming silane compound. Silica composite in which the polyalkoxysiloxane oligomer and the silanol group-forming silane compound-derived silica component are unevenly distributed in the polymer component by condensing the polyalkoxysiloxane oligomer and the silanol group-forming silane compound. By obtaining polymer particles and calcining this composite polymer component, it is possible to obtain silica particles having a unique shape, and surprisingly find that the obtained silica particles are excellent in sustained release properties, The present invention has been reached.
かくして本発明によれば、重合性ビニル系モノマー100重量部と、該重合性ビニル系モノマーに対し不活性なポリアルコキシシロキサンオリゴマー10〜500重量部と、下記一般式
(R1O)mSiR2 4-m
(R1は水素原子あるいは置換又は非置換のアルキル基及びアシル基から選ばれる基、R2は置換又は非置換のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基から選ばれる基であり、mは1〜3の整数、mが2又は3の場合、R1は同一又は異なっていてもよく、mが1又は2の場合、R2は同一又は異なっていてもよい)
で表されるシラノール基形成性シラン化合物0.5〜100重量部と、重合開始剤0.01〜10重量部とを含む混合物を、懸濁安定剤の存在下で水系に懸濁し、続いて前記混合物中の前記重合性ビニル系モノマーを重合させることで、前記ポリアルコキシシロキサンオリゴマー及びシラノール基形成性シラン化合物と前記重合性ビニル系モノマー由来の重合体成分とから構成される懸濁重合粒子を得る工程と、
前記懸濁重合粒子中のポリアルコキシシロキサンオリゴマー及びシラノール基形成性シラン化合物を酸又は塩基触媒を加えて縮合させてシリカ成分を含むシリカ複合重合体粒子を得る工程と
更に、前記シリカ複合重合体粒子を焼成して前記重合体成分を除去することでシリカ粒子を得る工程とを経ることを特徴とするシリカ粒子の製造方法が提供される。
Thus, according to the present invention, 100 parts by weight of a polymerizable vinyl monomer, 10 to 500 parts by weight of a polyalkoxysiloxane oligomer inert to the polymerizable vinyl monomer, and the following general formula (R 1 O) m SiR 2 4-m
(R 1 is a hydrogen atom or a group selected from a substituted or unsubstituted alkyl group and an acyl group, R 2 is a group selected from a substituted or unsubstituted alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group and an aralkyl group; Are integers of 1 to 3, R 1 may be the same or different when m is 2 or 3, and R 2 may be the same or different when m is 1 or 2.
A mixture containing 0.5 to 100 parts by weight of a silanol group-forming silane compound represented by the formula and 0.01 to 10 parts by weight of a polymerization initiator is suspended in an aqueous system in the presence of a suspension stabilizer, By polymerizing the polymerizable vinyl monomer in the mixture, suspension polymer particles composed of the polyalkoxysiloxane oligomer and silanol group-forming silane compound and a polymer component derived from the polymerizable vinyl monomer are obtained. Obtaining a step;
A step of condensing the polyalkoxysiloxane oligomer and silanol group-forming silane compound in the suspension polymerized particles by adding an acid or a base catalyst to obtain silica composite polymer particles containing a silica component; and the silica composite polymer particles And a step of obtaining silica particles by removing the polymer component by baking and providing a method for producing silica particles.
本発明のシリカ粒子は、従来の多孔質シリカ粒子より吸油量が大きく、またその多数のヒダを有する形状から吸着物質の保持能力も優れる。そのため、化粧料の皮脂コントロール性、皮脂による化粧崩れ抑止性及び香料等の有効成分の徐放性に優れている。
また、本発明のシリカ粒子は、吸着剤に配合することで、高い吸着能力が得られる。
The silica particles of the present invention have a larger oil absorption than the conventional porous silica particles, and are excellent in retention of adsorbed substances because of their numerous pleats. Therefore, it is excellent in the sebum controllability of cosmetics, the ability to prevent makeup collapse due to sebum, and the sustained release of active ingredients such as fragrances.
Moreover, the high adsorption capability is acquired by mix | blending the silica particle of this invention with an adsorbent.
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明のシリカ粒子は、50〜300m2/gの比表面積及び、図1に示すような表面に多数のヒダを有している。このような構造を有することで、吸油性が向上し、インク、油剤、皮脂等の吸着成分をより多く吸着させることができる。また、保持性も向上するために香料等の有効成分の徐放性も期待できる。なお、表面に存在する多数のヒダは、バラの花弁の形状、キノコの傘の裏の形状と類似している。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The silica particles of the present invention have a specific surface area of 50 to 300 m 2 / g and many pleats on the surface as shown in FIG. By having such a structure, oil absorption is improved, and more adsorbing components such as ink, oil agent, sebum, etc. can be adsorbed. In addition, since the retention is improved, the sustained release of active ingredients such as fragrances can be expected. The numerous folds present on the surface are similar to the shape of rose petals and the shape of the back of a mushroom umbrella.
比表面積が50m2/gより小さい場合、十分な吸着性が得難いので好ましくない。300m2/gより大きい場合、粒子が壊れやすく安定生産しにくくなるので好ましくない。比表面積の測定方法は、実施例に記載する。好ましい比表面積は70〜250m2/gである。 When the specific surface area is smaller than 50 m 2 / g, it is not preferable because sufficient adsorptivity is difficult to obtain. When it is larger than 300 m 2 / g, it is not preferable because the particles are easily broken and stable production is difficult. The method for measuring the specific surface area is described in the examples. A preferred specific surface area is 70 to 250 m 2 / g.
また、上記形状と比表面積とを有することで、400〜600ml/100gのJIS K 5101で測定した吸油量(測定方法は実施例の欄に記載)を有するシリカ粒子を得ることができる。なお、本発明のシリカ粒子の吸着成分は油に限定されず、水を含む成分であってもよい。 Moreover, the silica particle which has the oil absorption amount (a measuring method is described in the column of an Example) measured by 400-600 ml / 100g JISK5101 can be obtained by having the said shape and specific surface area. In addition, the adsorption | suction component of the silica particle of this invention is not limited to oil, The component containing water may be sufficient.
以下、本発明のシリカ粒子を、その製造方法を参照しつつ説明する。
まず、重合性ビニル系モノマーと、ポリアルコキシシロキサンオリゴマーと、シラノール基形成性シラン化合物と、重合開始剤とを含む混合物を、懸濁安定剤の存在下で水系に懸濁し、続いて前記混合物中の前記重合性ビニル系モノマーを重合させることで重合体成分を得る。
Hereinafter, the silica particles of the present invention will be described with reference to the production method.
First, a mixture containing a polymerizable vinyl monomer, a polyalkoxysiloxane oligomer, a silanol group-forming silane compound, and a polymerization initiator is suspended in an aqueous system in the presence of a suspension stabilizer, and then in the mixture. A polymer component is obtained by polymerizing the polymerizable vinyl monomer.
本発明に使用できる重合性ビニル系モノマーは特には限定されない。例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン等のスチレン及びその誘導体、
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、
The polymerizable vinyl monomer that can be used in the present invention is not particularly limited. For example, styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-tert-butylstyrene, pn-hexyl Styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, p-methoxy styrene, p-phenyl styrene, p-chloro styrene, 3,4-di Styrene and its derivatives such as chlorostyrene,
Vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl butyrate,
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、 Methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate, 2-acrylate Chlorethyl, phenyl acrylate, methyl α-chloroacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate , Stearyl methacrylate, lauryl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl acrylate, diethyl methacrylate α- methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as aminoethyl,
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル等のアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体がある。場合によっては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸等も使用できる。更に、これらを2種以上組合せて用いてもよい。 There are acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, methacrylamide, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, and the like. In some cases, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid and the like can also be used. Further, two or more of these may be used in combination.
また、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類、N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物、ビニルナフタリン塩等を本発明の効果を妨げない範囲で1種もしくは2種以上組み合わせて使用することもできる。 Further, vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, methyl isopropenyl ketone, N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, N-vinyl compounds such as N-vinylpyrrolidone, vinyl naphthalene salts, and the like can be used alone or in combination of two or more in a range not impeding the effects of the present invention.
上記重合性ビニル系モノマー中、コストの面で安価なスチレンやメタクリル酸メチル等が好ましい。
また、重合体成分はエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ジビニルベンゼン等の2つ以上の官能基を持つモノマーで架橋されていてもよい。
Among the polymerizable vinyl monomers, styrene, methyl methacrylate, etc., which are inexpensive in terms of cost, are preferable.
The polymer component may be crosslinked with a monomer having two or more functional groups such as ethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, divinylbenzene and the like.
本発明において、シリカ粒子の前駆体であるポリアルコキシシロキサンオリゴマーは、重合性ビニル系モノマーに不活性(共重合しないことを意味する)であり、以下に示すような構造式のものが使用できる。 In the present invention, the polyalkoxysiloxane oligomer, which is a precursor of silica particles, is inert to the polymerizable vinyl monomer (meaning that it is not copolymerized), and those having the following structural formula can be used.
式中、Rは同一でも異なっていてもよい。
上記構造式の内、例えば、ポリメトキシシロキサン、ポリエトキシシロキサン、ポリプロポキシシロキサン、ポリブトキシシロキサン等のオリゴマーが挙げられる。これらの中でも、難水溶性で、樹脂との相分離が良好であるポリメトキシシロキサンオリゴマー、ポリブトキシシロキサンオリゴマーが好ましい。特に好ましいものは、重量平均分子量が300〜3000、より好ましくは300〜2000のポリメトキシシロキサンオリゴマー、ポリブトキシシロキサンオリゴマーである。重量平均分子量が300未満及び3000を超える場合は、いずれも本発明のシリカ粒子を形成し難くなるので好ましくない。
In the formula, R may be the same or different.
Among the above structural formulas, for example, oligomers such as polymethoxysiloxane, polyethoxysiloxane, polypropoxysiloxane, polybutoxysiloxane, and the like can be given. Among these, polymethoxysiloxane oligomers and polybutoxysiloxane oligomers that are poorly water-soluble and have good phase separation from the resin are preferable. Particularly preferred are polymethoxysiloxane oligomers and polybutoxysiloxane oligomers having a weight average molecular weight of 300 to 3000, more preferably 300 to 2000. When the weight average molecular weight is less than 300 or more than 3000, it is difficult to form the silica particles of the present invention.
なお、重量平均分子量は、GPCを用いて以下の条件で測定される。
カラム:「TSK GEL」(東ソー社製)
G−1000H、
G−2000H
G−4000H
流出液:テトラハイドロフラン
流出速度:1ml/分
流出温度:40℃
In addition, a weight average molecular weight is measured on condition of the following using GPC.
Column: “TSK GEL” (manufactured by Tosoh Corporation)
G-1000H,
G-2000H
G-4000H
Effluent: Tetrahydrofuran Outflow rate: 1 ml / min Outflow temperature: 40 ° C
テトラメトキシシランやテトラエトキシシラン等の上記分子式でn=1〜2であるような低分子量アルコキシシロキサンでは、官能基の加水分解によって、水溶性が強くなるため、モノマー滴中に安定に存在させることが難しく好ましくない。また、上記分子式でn=40以上となるようなポリアルコキシシロキサンオリゴマーは、重合性ビニル系モノマーとの相溶性や縮合性が低下するので好ましくない。 In low molecular weight alkoxysiloxanes such as tetramethoxysilane and tetraethoxysilane where n = 1-2 in the above molecular formula, the water solubility becomes stronger due to hydrolysis of the functional group, so it should be stably present in the monomer droplets. Is difficult and undesirable. In addition, a polyalkoxysiloxane oligomer in which n = 40 or more in the above molecular formula is not preferable because compatibility and condensability with a polymerizable vinyl monomer are lowered.
ポリアルコキシシロキサンオリゴマーの添加量は、重合性ビニル系モノマー100重量部に対して、10〜500重量部が好ましく、更に好ましくは20〜300重量部である。10重量部未満及び500重量部より多い場合、本発明のシリカ粒子を形成することが困難であるために好ましくない。 The addition amount of the polyalkoxysiloxane oligomer is preferably 10 to 500 parts by weight, more preferably 20 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable vinyl monomer. When it is less than 10 parts by weight or more than 500 parts by weight, it is not preferable because it is difficult to form the silica particles of the present invention.
また、これらのポリアルコキシシロキサンオリゴマーに紫外線吸収等の機能付加の目的で、珪素系以外の加水分解性アルコキシ金属化合物を添加することもできる。 In addition, hydrolysable alkoxy metal compounds other than silicon-based compounds can be added to these polyalkoxysiloxane oligomers for the purpose of adding functions such as ultraviolet absorption.
シラノール基形成性シラン化合物は、下記一般式に示される化合物が使用できる。
(R1O)mSiR2 4-m
(R1は水素原子あるいは置換又は非置換のアルキル基及びアシル基から選ばれる基、R2は置換又は非置換のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基から選ばれる基であり、mは1〜3の整数、mが2又は3の場合、R1は同一又は異なっていてもよく、mが1又は2の場合、R2は同一又は異なっていてもよい)
R1及びR2中、アルキル基としては、低級アルキル基が好ましく、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましい。具体的には、メチル、エチル、プロピル、i−プロピル、ブチル、i−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチルが挙げられる。
As the silanol group-forming silane compound, a compound represented by the following general formula can be used.
(R 1 O) m SiR 2 4-m
(R 1 is a hydrogen atom or a group selected from a substituted or unsubstituted alkyl group and an acyl group, R 2 is a group selected from a substituted or unsubstituted alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group and an aralkyl group; Are integers of 1 to 3, R 1 may be the same or different when m is 2 or 3, and R 2 may be the same or different when m is 1 or 2.
In R 1 and R 2 , the alkyl group is preferably a lower alkyl group, and more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Specific examples include methyl, ethyl, propyl, i-propyl, butyl, i-butyl, sec-butyl, and tert-butyl.
R1中、アシル基としては、炭素数1〜4の低級アシル基が好ましい。具体的には、ホルミル、アセチル、プロピオニル、ブチリル等が挙げられる。
R2中、シクロアルキル基としては、炭素数3〜6のシクロアルキル基が好ましい。具体的には、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。
In R 1 , the acyl group is preferably a lower acyl group having 1 to 4 carbon atoms. Specific examples include formyl, acetyl, propionyl, butyryl and the like.
In R 2 , the cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms. Specific examples include cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, and cyclohexane.
R2中、アリール基としては、炭素数4〜10のアリール基が好ましい。具体的には、フェニル、ナフチル等の炭化水素化合物が挙げられる。
R2中、アラルキル基としては、炭素数4〜10のアリール基で置換された炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。具体的には、フェニルメチル、フェニルエチル、フェニルブチル等が挙げられる。
In R 2 , the aryl group is preferably an aryl group having 4 to 10 carbon atoms. Specific examples include hydrocarbon compounds such as phenyl and naphthyl.
In R 2 , the aralkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms substituted with an aryl group having 4 to 10 carbon atoms. Specific examples include phenylmethyl, phenylethyl, phenylbutyl and the like.
具体的なシラノール基形成性シラン化合物としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルシラントリオール、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジエトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジメチルシランジオール、ジエチルシランジオール、ジメトキシメチルフェニルシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリメチルアセトキシシラン、トリメチルシラノールが挙げられる。 Specific examples of silanol group-forming silane compounds include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, isobutyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, and phenyltrimethoxy. Silane, methyltriacetoxysilane, methylsilanetriol, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diethoxymethylsilane, dimethoxymethylsilane, dimethyldiacetoxysilane, dimethylsilanediol, diethylsilanediol, dimethoxymethylphenylsilane , Trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, triethylethoxysilane, triethylmethoxysilane, Acetoxytrimethylsilane include trimethyl silanol.
シラノール基形成性シラン化合物の添加量は、重合性ビニル系モノマー100重量部に対して、0.5〜100重量部が好ましく、0.55〜80重量部がより好ましい。0.5重量部未満の場合、本発明のシリカ粒子を形成することが困難であるため好ましくない。また、100重量部よりも多い場合、置換基R1及び/又はR2の加水分解によって、シラン化合物の水溶性が強くなるため、シラン化合物を混合物中に安定に存在させることが困難となるため好ましくない。 The addition amount of the silanol group-forming silane compound is preferably 0.5 to 100 parts by weight and more preferably 0.55 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable vinyl monomer. If it is less than 0.5 part by weight, it is not preferable because it is difficult to form the silica particles of the present invention. On the other hand, when the amount is more than 100 parts by weight, the water solubility of the silane compound is increased by hydrolysis of the substituents R 1 and / or R 2 , so that it is difficult for the silane compound to be stably present in the mixture. It is not preferable.
重合性ビニル系モノマーの重合には、重合開始剤が使用される。重合開始剤としては、通常、水系懸濁重合に用いられる油溶性の過酸化物系重合開始剤又はアゾ系重合開始剤が挙げられる。具体的には、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化オクタノイル、オルソクロロ過酸化ベンゾイル、オルソメトキシ過酸化ベンゾイル、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、キュメンハイドロパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤、
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)、2,2’−アゾビス(2,3−ジメチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,3,3−トリメチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−イソプロピルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−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、4,4’−アゾビス(4−シアノバレリン酸)、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート等のアゾ系開始剤が挙げられる。
A polymerization initiator is used for the polymerization of the polymerizable vinyl monomer. Examples of the polymerization initiator include oil-soluble peroxide polymerization initiators and azo polymerization initiators that are usually used in aqueous suspension polymerization. Specific examples include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, octanoyl peroxide, orthochlorobenzoyl peroxide, orthomethoxybenzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, cumene hydroperoxide, cyclohexanone peroxide, t-butyl. Peroxide polymerization initiators such as hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide,
2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2,3-dimethylbutyronitrile), 2,2′- Azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2′-azobis (2,3,3-trimethylbutyronitrile), 2,2′-azobis (2-isopropylbutyronitrile), 1,1′-azobis (Cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, (2-carbamoylazo) isobutyronitrile, 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid) ), And azo initiators such as dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate.
この中でも、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)、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル等が、重合開始剤の分解速度が適切である点で好ましい。 Among these, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, etc. are suitable for the decomposition rate of the polymerization initiator. It is preferable in a certain point.
重合開始剤は、重合性ビニル系モノマー100重量部に対して、0.01〜10重量部用いるのが好ましく、更に好ましくは0.1〜5.0重量部である。重合開始剤が0.01重量部未満では、重合開始の機能を果たし難く、また、10重量部を超えて用いる場合は、コスト的に不経済であるため好ましくない。 The polymerization initiator is preferably used in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable vinyl monomer. When the polymerization initiator is less than 0.01 parts by weight, it is difficult to achieve the function of initiating the polymerization, and when it exceeds 10 parts by weight, it is not preferable because it is not economical.
なお、シリカ成分を着色するために、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸化ジルコニウム等の酸化金属系顔料を使用してもよい。
上記重合性ビニル系モノマーと、ポリアルコキシシロキサンオリゴマーと、重合開始剤と、その他の成分は、公知の方法により均一に混合されて混合物とされる。
In order to color the silica component, metal oxide pigments such as titanium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, chromium oxide, and zirconium oxide may be used.
The polymerizable vinyl monomer, the polyalkoxysiloxane oligomer, the polymerization initiator, and other components are uniformly mixed by a known method to form a mixture.
次に、混合物を水系懸濁重合させるための水性媒体としては、水、又は水とアルコール(例えば、メタノール、エタノール)のような水溶性溶媒との混合媒体が挙げられる。水性媒体の使用量は、懸濁重合粒子の安定化を図るために、通常、重合性ビニル系モノマー及びポリアルコキシシロキサンオリゴマーの合計100重量部に対して、100〜1000重量部である。 Next, examples of the aqueous medium for aqueous suspension polymerization of the mixture include water or a mixed medium of water and a water-soluble solvent such as alcohol (for example, methanol, ethanol). The amount of the aqueous medium used is usually 100 to 1000 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of the polymerizable vinyl monomer and polyalkoxysiloxane oligomer in order to stabilize the suspension polymerized particles.
また、水系での乳化粒子の発生を抑えるために、亜硝酸塩類、亜硫酸塩類、ハイドロキノン類、アスコルビン酸類、水溶性ビタミンB類、クエン酸、ポリフェノール類等の水溶性の重合禁止剤を用いてもよい。 In order to suppress the generation of emulsified particles in an aqueous system, water-soluble polymerization inhibitors such as nitrites, sulfites, hydroquinones, ascorbic acids, water-soluble vitamin Bs, citric acid, and polyphenols may be used. Good.
懸濁安定剤としては、特に限定されず、公知の懸濁安定剤をいずれも使用できる。例えば、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛等のリン酸塩、ピロリン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム、ピロリン酸アルミニウム、ピロリン酸亜鉛等のピロリン酸塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、コロイダルシリカ等難水溶性無機化合物の分散安定剤等が挙げられる。この中でも第三リン酸カルシウムや複分解生成法によるピロリン酸マグネシウムやピロリン酸カルシウム、コロイダルシリカは重合体成分を安定して得ることが可能であるため好ましい。 The suspension stabilizer is not particularly limited, and any known suspension stabilizer can be used. For example, phosphates such as calcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, pyrophosphates such as calcium pyrophosphate, magnesium pyrophosphate, aluminum pyrophosphate, zinc pyrophosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium hydroxide And dispersion stabilizers of poorly water-soluble inorganic compounds such as magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate, and colloidal silica. Of these, tricalcium phosphate, magnesium pyrophosphate, calcium pyrophosphate, and colloidal silica produced by the metathesis method are preferable because the polymer component can be stably obtained.
また、上記懸濁安定剤と、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性イオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等の界面活性剤とを併用することも可能である。 The suspension stabilizer can be used in combination with a surfactant such as an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, and a nonionic surfactant.
アニオン性界面活性剤としては、例えば、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油カリ等の脂肪酸油、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム等のアルキル硫酸エステル塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等が挙げられる。 Examples of the anionic surfactant include fatty acid oils such as sodium oleate and castor oil potassium, alkyl sulfate salts such as sodium lauryl sulfate and ammonium lauryl sulfate, alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate, and alkylnaphthalene sulfone. Acid salts, alkane sulfonates, dialkyl sulfosuccinates, alkyl phosphate esters, naphthalene sulfonate formalin condensates, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfates, polyoxyethylene alkyl sulfates and the like.
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレン−オキシプロピレンブロックポリマー等が挙げられる。 Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxysorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, glycerin fatty acid ester, oxy Examples include ethylene-oxypropylene block polymers.
カチオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等の第四級アンモニウム塩等が挙げられる。
両性イオン界面活性剤としては、ラウリルジメチルアミンオキサイドや、リン酸エステル系又は亜リン酸エステル系界面活性剤が挙げられる。
Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts such as laurylamine acetate and stearylamine acetate, and quaternary ammonium salts such as lauryltrimethylammonium chloride.
Examples of the zwitterionic surfactant include lauryl dimethylamine oxide and phosphate ester or phosphite ester surfactants.
これら懸濁安定剤や界面活性剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよいが、得られる重合体成分の粒子径と重合時の分散安定性を考慮して、懸濁安定剤の選択や使用量を適宜調整して使用される。通常、懸濁安定剤の添加量は、重合性ビニル系モノマー100重量部に対して0.5〜15重量部であり、界面活性剤の添加量は、水性媒体100重量部に対して0.001〜0.1重量部である。 These suspension stabilizers and surfactants may be used alone or in combination of two or more. However, in consideration of the particle diameter of the polymer component to be obtained and the dispersion stability during polymerization, the suspension stabilizer Are used by appropriately adjusting the selection and usage amount. Usually, the addition amount of the suspension stabilizer is 0.5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable vinyl monomer, and the addition amount of the surfactant is 0.00 with respect to 100 parts by weight of the aqueous medium. 001 to 0.1 parts by weight.
このようにして調整された水性媒体に混合物を添加して、水系懸濁重合を行う。
混合物の分散方法として、例えば、水性媒体中に混合物を直接添加し、プロペラ翼等の攪拌力によりモノマー滴として水性媒体に分散させる方法、ローターとステーターから構成される高せん断力を利用する分散機であるホモミキサー、もしくは超音波分散機等を用いて分散させる方法等が挙げられる。この内、マイクロフルイダイザー、ナノマイザー等のモノマー液滴同士の衝突や機壁への衝突力を利用した高圧型分散機やMPG(マイクロポーラスガラス)多孔膜を通して混合物を水性媒体中に圧入させる等の方法によって分散させれば、粒子径をより均一にそろえられて好ましい。
The aqueous suspension polymerization is performed by adding the mixture to the aqueous medium thus prepared.
As a dispersion method of the mixture, for example, a method in which the mixture is directly added to the aqueous medium and dispersed in the aqueous medium as monomer droplets by stirring force of a propeller blade or the like, a disperser using a high shear force composed of a rotor and a stator And a method of dispersing using a homomixer or an ultrasonic disperser. Among these, the mixture is pressed into an aqueous medium through a high-pressure disperser using a collision between monomer droplets such as a microfluidizer or a nanomizer or a collision force against the wall of the machine, or through an MPG (microporous glass) porous film. Dispersion by a method is preferable because the particle diameter can be made more uniform.
次いで、混合物が球状のモノマー滴として分散された水性懸濁液を、加熱することにより懸濁重合を開始させる。重合反応中は、水性懸濁液を攪拌するのが好ましく、その攪拌は例えば、モノマー滴の浮上や重合後の粒子の沈降を防止できる程度に緩く行えばよい。 The aqueous suspension in which the mixture is dispersed as spherical monomer droplets is then heated to initiate suspension polymerization. During the polymerization reaction, it is preferable to stir the aqueous suspension, and the stirring may be performed so gently as to prevent the monomer droplets from floating and the particles from being settled after the polymerization.
懸濁重合において、重合温度は30〜100℃程度にするのが好ましく、更に好ましくは、40〜80℃程度である。そしてこの重合温度を保持する時間としては、0.1〜20時間程度が好ましい。 In the suspension polymerization, the polymerization temperature is preferably about 30 to 100 ° C, more preferably about 40 to 80 ° C. The time for maintaining this polymerization temperature is preferably about 0.1 to 20 hours.
なお、重合性ビニル系モノマー及びポリアルコキシシロキサンオリゴマーの沸点が重合温度付近又は重合温度以上である場合には、重合性ビニル系モノマー及びポリアルコキシシロキサンオリゴマーが揮発しないように、オートクレーブ等の耐圧重合設備を使用して、密閉下あるいは加圧下で重合させるのが好ましい。 In addition, when the boiling point of the polymerizable vinyl monomer and the polyalkoxysiloxane oligomer is near the polymerization temperature or higher than the polymerization temperature, the pressure resistant polymerization equipment such as an autoclave is prevented so that the polymerizable vinyl monomer and the polyalkoxysiloxane oligomer do not volatilize. It is preferable to polymerize under sealing or under pressure.
次に、ポリアルコキシシロキサンオリゴマー及びシラノール基形成性シラン化合物を縮合させることでシリカ複合重合体粒子を得ることができる。ポリアルコキシシロキサンオリゴマー及びシラノール基形成性シラン化合物の縮合方法としては、酸触媒や塩基触媒を用いた脱水縮合が挙げられる。酸触媒及び塩基触媒としては、塩酸、硫酸、硝酸、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、硝酸アンモニウム、ピロリン酸ナトリウム等を用いることができる。なお、製造容器が鋼製やステンレス製である場合、腐食等の面から、塩基性の水酸化ナトリウムやアンモニア、ピロリン酸ナトリウム等が好ましい。触媒の添加量は、ポリアルコキシシロキサンオリゴマー100重量部に対して、0.01〜30重量部が好ましい。より好ましくは、1〜15重量部である。 Next, a silica composite polymer particle can be obtained by condensing a polyalkoxysiloxane oligomer and a silanol group-forming silane compound. Examples of the condensation method of the polyalkoxysiloxane oligomer and the silanol group-forming silane compound include dehydration condensation using an acid catalyst or a base catalyst. As the acid catalyst and the base catalyst, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium nitrate, sodium pyrophosphate and the like can be used. When the production container is made of steel or stainless steel, basic sodium hydroxide, ammonia, sodium pyrophosphate and the like are preferable from the viewpoint of corrosion and the like. The addition amount of the catalyst is preferably 0.01 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyalkoxysiloxane oligomer. More preferably, it is 1 to 15 parts by weight.
縮合後、シリカ複合重合体粒子を吸引ろ過、遠心脱水、遠心分離、加圧脱水等の方法により含水ケーキとして分離し、更に、得られた含水ケーキを水洗し、乾燥して目的のシリカ複合重合体粒子を得ることができる。 After the condensation, the silica composite polymer particles are separated as a water-containing cake by a method such as suction filtration, centrifugal dehydration, centrifugal separation, pressure dehydration, and the obtained water-containing cake is washed with water and dried to obtain the desired silica composite weight. Combined particles can be obtained.
このようにして得られたシリカ複合重合体粒子を焼成することで、重合体成分の表面及び内部に偏在したシリカ成分に由来する本発明のシリカ粒子を得ることができる。焼成方法としては特に限定されないが、アルゴン、キセノン、窒素等の不活性なガス雰囲気下において焼成する方法、又は酸素存在下、例えば、空気中で焼成する方法がある。経済的な面から考慮すると、空気中での焼成が好ましい。また、焼成温度は500℃以上であることが好ましい。焼成温度が500℃未満であると、焼成した重合体成分の炭素カス等の残留により、シリカ粒子が着色するため好ましくない。より好ましい焼成温度は、500〜1500℃である。 By firing the silica composite polymer particles thus obtained, the silica particles of the present invention derived from the silica component unevenly distributed on the surface and inside of the polymer component can be obtained. Although it does not specifically limit as a baking method, There exist the method of baking in inert gas atmosphere, such as argon, xenon, nitrogen, or the method of baking in air, for example in air. In view of economics, firing in air is preferable. Moreover, it is preferable that a calcination temperature is 500 degreeC or more. When the firing temperature is less than 500 ° C., silica particles are colored due to the residue of carbon residue and the like of the fired polymer component, which is not preferable. A more preferable firing temperature is 500-1500 ° C.
本発明のシリカ粒子は、大きさは特に限定されないが、上記製造方法によれば、通常1〜500μmの平均粒子径のシリカ粒子を得ることができる。平均粒子径の調整は、混合物と水との混合条件、懸濁安定剤や界面活性剤等の添加量、攪拌機の攪拌条件や分散条件等を調整することで可能である。 The size of the silica particles of the present invention is not particularly limited. However, according to the above production method, silica particles having an average particle diameter of usually 1 to 500 μm can be obtained. The average particle size can be adjusted by adjusting the mixing conditions of the mixture and water, the addition amount of a suspension stabilizer, a surfactant and the like, the stirring conditions and dispersion conditions of the stirrer, and the like.
本発明は、25℃で168時間経過後のシリコーンオイルの残存率が60重量%以上(定義は実施例に記載)のシリカ粒子を提供することができる。この値は、本発明のシリカ粒子が徐放性に優れていることを示している。 The present invention can provide silica particles having a residual ratio of silicone oil of 60% by weight or more (definition is described in Examples) after 168 hours at 25 ° C. This value indicates that the silica particles of the present invention are excellent in sustained release properties.
本発明のシリカ粒子は、吸着材、化粧料や塗料の原料として使用することが好適である。
吸着材に使用する場合、最大直径3〜500μmのシリカ粒子を使用することが好ましい。なお、本明細書において吸着材とは、紙の表面処理に用いるインク浸透抑制材、石油や油剤を吸着するための吸着粒子や吸着マット、油脂成分を吸着清掃するための清掃用物品等、油脂や石油、溶剤、インク、水等のあらゆる液状の物品を吸着するために用いられるものであり、粒子単独又は、基材に吸収又は分散して用いてもよい。
The silica particles of the present invention are preferably used as a raw material for adsorbents, cosmetics and paints.
When used as an adsorbent, it is preferable to use silica particles having a maximum diameter of 3 to 500 μm. In the present specification, the adsorbent is an ink permeation suppression material used for paper surface treatment, an adsorbent particle or adsorbent mat for adsorbing oil or oil, a cleaning article for adsorbing and cleaning oil and fat components, etc. In addition, it is used for adsorbing all liquid articles such as petroleum, solvent, ink, and water, and may be used alone or absorbed or dispersed in a substrate.
ここで、シリカ粒子を単独で吸着材として用いるには、飛散を起こしにくく、取扱が容易な最大直径である100〜500μm程度が好ましく。特に好ましくは200〜500μm程度である。最大直径が500μmを超える場合、粒子内に一度吸収された油剤の保持力が弱く、脱離しやすいため好ましくない。 Here, in order to use silica particles alone as an adsorbent, a maximum diameter of about 100 to 500 μm, which is difficult to cause scattering and is easy to handle, is preferable. Especially preferably, it is about 200-500 micrometers. When the maximum diameter exceeds 500 μm, the retention of the oil agent once absorbed in the particles is weak, and it is not preferable because it easily desorbs.
また、シリカ粒子を基材に支持させる場合は、3〜100μmの最大直径が好ましく、基材からの脱落を防ぐために3〜50μmがより好ましい。特に基材が紙である場合、3〜20μm程度の最大直径が紙の表面に粒子に起因する凹凸が現れず好ましい。 Moreover, when making a silica particle support on a base material, the largest diameter of 3-100 micrometers is preferable, and 3-50 micrometers is more preferable in order to prevent the drop-off from a base material. In particular, when the base material is paper, a maximum diameter of about 3 to 20 μm is preferable because unevenness due to particles does not appear on the surface of the paper.
基材としては、特には限定されないが、サルファイトパルプ、クラフトパルプ、ソーダパルプ、セミケミカルパルプ、メカニカルパルプ等の公知の製紙用パルプから作成した紙、又は、レーヨン、アセテート、アクリル、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリアミド、コットン及びこれらを混綿したものの織布又は不織布等を用いてもよい。 The base material is not particularly limited, but paper made from known papermaking pulp such as sulfite pulp, kraft pulp, soda pulp, semi-chemical pulp, mechanical pulp, or rayon, acetate, acrylic, polyester, polypropylene Polyurethane, polyamide, cotton, and woven or non-woven fabrics of these may be used.
シリカ粒子の基材への支持方法としては、基材が紙である場合、シリカ粒子をスラリー状態にして紙の原料と混合し、公知の湿式抄紙機により製紙することで支持させる方法が挙げられる。また、スラリー状態にせずにシリカ粒子を直接紙の原料と混合し、これを水に再分散させて製紙することもできる。 Examples of the method for supporting the silica particles on the base material include a method in which when the base material is paper, the silica particles are made into a slurry state and mixed with the raw material of the paper, and supported by making paper using a known wet paper machine. . In addition, the silica particles can be directly mixed with the raw material of the paper without making it into a slurry state and re-dispersed in water to make paper.
基材が繊維である場合は、例えば、水や溶剤等でスラリー状にしたシリカ粒子を繊維に浸透させ、そのままの状態、又は、乾燥し、繊維表面又は内部に添着して支持させることができる。 When the base material is a fiber, for example, silica particles made into a slurry form with water, a solvent, or the like can be permeated into the fiber, and can be supported as it is or dried and attached to the fiber surface or inside. .
上記湿式抄紙機は、例えば、丸網式抄紙機、短網式抄紙機、長網式抄紙機、ツインワイヤー式抄紙機等の商業規模の抄紙機を目的に応じて用いることができる。 As the wet paper machine, for example, a commercial paper machine such as a round net paper machine, a short net paper machine, a long net paper machine, or a twin wire paper machine can be used according to the purpose.
また、サイズ剤、スライムコントロール剤、染料、着色顔料、蛍光染料、乾燥紙力増強剤、湿潤紙力増強剤、濾水性向上剤、でんぷん、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド及び歩留まり向上剤等を必要に応じ原料に添加できる。 In addition, sizing agents, slime control agents, dyes, coloring pigments, fluorescent dyes, dry paper strength enhancers, wet paper strength enhancers, drainage improvers, starch, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, and yield improvers are required. Can be added to raw materials.
化粧料に使用する場合、最大直径としては3〜50μm程度が、使用感や、シート状にしたときの基材からの脱落を防止する観点から好ましい。50μmを超えると、使用感が悪化する場合がある。特に好ましくは、より感触が滑らかになる3〜20μm程度である。 When using for cosmetics, about 3-50 micrometers is preferable as a maximum diameter from a viewpoint which prevents the drop-off from a base material when it is made into a sheet form. When it exceeds 50 μm, the usability may be deteriorated. Particularly preferably, it is about 3 to 20 μm which makes the feel smoother.
具体的な化粧料としては、おしろい、ファンデーション等の固形状化粧料、ベビーパウダー、ボディーパウダー等のパウダー状化粧料、化粧水、乳液、クリーム、ボディーローション等の液状化粧料、身体の清拭用シートや油取り紙等のシート状化粧料等が挙げられる。 Specific cosmetics include solid cosmetics such as funny and foundation, powder cosmetics such as baby powder and body powder, liquid cosmetics such as lotion, milky lotion, cream and body lotion, and body wiping Examples thereof include sheet-like cosmetics such as sheets and oil removing paper.
本発明の化粧料には、シリカ粒子に加えて、必要な他の成分を使用することができる。例えば、肌とのすべり性向上のため、有機微粒子や球状シリカ等と混合して用いることができる。また、光学的な機能の向上や触感の向上のため、マイカ、タルク等の無機化合物、酸化鉄、酸化チタン、群青、紺青、カーボンブラック等の着色用顔料、又はアゾ系等の合成染料等を添加することができる。 In the cosmetic of the present invention, other necessary components can be used in addition to the silica particles. For example, in order to improve the slipperiness with the skin, it can be used by mixing with organic fine particles or spherical silica. In addition, in order to improve optical functions and touch, inorganic compounds such as mica and talc, coloring pigments such as iron oxide, titanium oxide, ultramarine blue, bitumen, and carbon black, or synthetic dyes such as azo-based compounds, etc. Can be added.
液状化粧料の場合、液状の媒体として、特には限定されないが、水、アルコール、炭化水素、シリコーンオイル、植物性又は動物性油脂等を用いることもできる。
シート状化粧料の場合、基材としては、天然繊維又は合成繊維の織布又は不織布のいずれも用いることができる。具体的には、レーヨン、アセテート、アクリル、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリアミド、コットン及びこれらを混綿したものの織布又は不織布、更に乾式及び湿式パルプシート、熱可塑性樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等)で強化したパルプシート等が挙げられる。熱可塑性樹脂で強化したパルプシートについてはエンボス加工等を行うことができ、また、数枚のシートを重ねて使用することで拭きごたえのあるシートにすることができる。
In the case of liquid cosmetics, the liquid medium is not particularly limited, but water, alcohol, hydrocarbons, silicone oil, vegetable or animal oils and the like can also be used.
In the case of sheet-like cosmetics, any of woven or non-woven fabrics of natural fibers or synthetic fibers can be used as the base material. Specifically, rayon, acetate, acrylic, polyester, polypropylene, polyurethane, polyamide, cotton, and woven or non-woven fabrics of these, as well as dry and wet pulp sheets, thermoplastic resins (polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, etc.) And pulp sheet reinforced with The pulp sheet reinforced with the thermoplastic resin can be embossed or the like, and a sheet with a wiping finish can be obtained by using several sheets stacked.
また、これら化粧料には、上記他の成分以外に、保湿剤、抗炎症剤、美白剤、UVケア剤、殺菌剤、制汗剤、清涼剤、香料等を添加することにより、各種機能を追加することもできる。 In addition to these other ingredients, these cosmetics have various functions by adding moisturizers, anti-inflammatory agents, whitening agents, UV care agents, bactericides, antiperspirants, refreshing agents, fragrances, and the like. It can also be added.
本発明の化粧料は、高い吸油量を有するシリカ粒子を使用することで、余分な皮脂を吸収除去し、化粧崩れを抑制することができるものである。特に400ml/100gを超える吸油量を有することで、高い皮脂吸着能力を発揮でき、化粧料配合時に皮脂コントロール性に幅を持たせることができる。 The cosmetic material of the present invention can absorb and remove excess sebum and suppress makeup collapse by using silica particles having a high oil absorption. In particular, by having an oil absorption amount exceeding 400 ml / 100 g, a high sebum adsorption ability can be exhibited, and a range of sebum controllability can be provided when blending cosmetics.
以下、実施例及び比較例により本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中の各性質の評価方法を下記する。
(平均粒子径の測定)
平均粒子径はマルチサイザーII(ベックマンコールター社製)で測定した値である。値はCoulter Electronics Limited発行のReference MANUAL FOR THE COULTER MULTISIZER(1987)に従って、50μmアパチャーを用いてキャリブレーションを行い測定する。
Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention, the present invention is not limited to this. In addition, the evaluation method of each property in an Example and a comparative example is described below.
(Measurement of average particle size)
The average particle diameter is a value measured with Multisizer II (manufactured by Beckman Coulter). The value is measured by calibrating with a 50 μm aperture according to Reference MANUAL FOR THE COULTER MULTISIZER (1987) published by Coulter Electronics Limited.
具体的には、粒子0.1gを0.1%ノニオン系界面活性剤溶液10ml中にタッチミキサー及び超音波を用いて予備分散させ、これを本体備え付けの、ISOTON II(ベックマンコールター社製:測定用電解液)を満たしたビーカー中に、緩く攪拌しながらスポイドで滴下して、本体画面の濃度計の示度を10%前後に合わせる。次にマルチサイザーII本体にアパチャーサイズを50μm、Currentを800、Gainを4、Polarityを+と入力(アパチャーサイズ等は必要に応じて変更して入力可能である)してmanualで測定を行う。測定中はビーカー内を気泡が入らない程度に緩く攪拌しておき、粒子を10万個測定した点で測定を終了する。平均粒子径は、この測定値の平均値である。 Specifically, 0.1 g of particles were predispersed in 10 ml of a 0.1% nonionic surfactant solution using a touch mixer and ultrasonic waves, and this was equipped with an ISOTON II (manufactured by Beckman Coulter, Inc .: measurement) In a beaker filled with an electrolytic solution), dripping with a dropper while gently stirring, adjust the reading of the densitometer on the main body screen to about 10%. Next, an aperture size of 50 μm, a current of 800, a gain of 4, and a polarity of + are input to the Multisizer II main body (the aperture size and the like can be changed as required) and measured manually. During the measurement, the beaker is stirred gently to the extent that bubbles do not enter, and the measurement is terminated when 100,000 particles are measured. The average particle diameter is an average value of the measured values.
(比表面積の測定)
比表面積は、気体吸着による粒子(固体)の比表面積測定方法であるJIS Z 8830:2001のBET多点定容量法に基づき、自動比表面積/細孔分布測定装置(島津製作所社製トライスター3000/バキュプレップ061LBを)により、窒素ガスを用いて測定する。
(Measurement of specific surface area)
The specific surface area is an automatic specific surface area / pore distribution measuring device (Tristar 3000 manufactured by Shimadzu Corporation) based on the BET multipoint constant volume method of JIS Z 8830: 2001, which is a method for measuring the specific surface area of particles (solid) by gas adsorption. / Bacuprep 061LB) and measure with nitrogen gas.
(吸油量の測定)
JIS K 5101の方法で吸油量の測定を行う。詳細は以下の通りである。
・装置及び器具
測定板 300×400×5mmより大きい平滑なガラス板。
ヘラ 鋼製又はステンレス製の刃を持った柄つきのもの。
計量器 10mgオーダーまで計れるもの。
ビュレット JIS R 3505に規定するもので、10mlまでのもの。
・材料
アマニ油(JIS K 5421に規定するもの;今回は特級アマニ油(和光純薬)を用いた。)
(Measurement of oil absorption)
The oil absorption is measured by the method of JIS K 5101. Details are as follows.
-Apparatus and instrument measuring plate A smooth glass plate larger than 300 x 400 x 5 mm.
Spatula A handle with a steel or stainless steel blade.
Weighing instrument: Can measure up to 10mg order.
Buret JIS R 3505, up to 10ml.
-Material linseed oil (as defined in JIS K 5421; this time, special grade linseed oil (Wako Pure Chemical Industries) was used.)
・測定方法
(1)以下の操作を行う前に、予備試験により予め吸油量の概略値を確認しておく。(2)粒子1gを測定板上の中央部に取り、アマニ油をビュレットから一回に4,5滴ずつ、徐々に粒子の中央に滴下し、その都度全体をヘラで充分練り合わせる。(3)滴下及び練り合わせを繰り返し、全体が固いパテ状の塊になったら1滴ごとに練り合わせて、最後の1滴で、ヘラを用いてらせん状に巻くことのできる状態になったときを終点とする。ただし、らせん状に巻くことができない場合は、アマニ油の1滴で急激に軟らかくなる直前を終点とする。(4)終点までの操作時間が7〜15分間になるように(1)及び(2)の操作を調節する。(5)終点に達したときの、ビュレットのアマニ油の滴下量をよみ取る。
Measurement method (1) Before performing the following operations, check the approximate value of oil absorption in advance by a preliminary test. (2) Take 1 g of particles in the center of the measuring plate, drop linseed oil from the burette 4 or 5 drops at a time into the center of the particles, and knead the whole thoroughly with a spatula each time. (3) Repeat dripping and kneading. When the whole becomes a hard putty-like lump, knead each drop, and when the last one drop is ready to be spirally wound with a spatula, end point And However, if it cannot be spirally wound, the end point is the point immediately before it softens suddenly with one drop of linseed oil. (4) Adjust the operations (1) and (2) so that the operation time to the end point is 7 to 15 minutes. (5) When the end point is reached, read out the amount of linseed oil dropped on the burette.
・計算方法
吸油量は次の式により算出する。
O=(V/m)×100
O : 吸油量(ml/100g)
m : 粒子の質量(g)
V : 滴下したアマニ油の容量(ml)
・ Calculation method Oil absorption is calculated by the following formula.
O = (V / m) × 100
O: Oil absorption (ml / 100g)
m: mass of particles (g)
V: Volume of dropped linseed oil (ml)
(シリコーンオイルの残存率測定−徐放性試験)
粒子0.5g、薬剤としてシリコーンオイル(信越化学工業社製;環状ジメチルポリシロキサンKF995、沸点210℃)を2g秤量し、ミキサーで均一に練り合わせることで、粒子をシリコーンオイルで被覆する。この被覆粒子を蓋なしの広口ビンに入れ、25℃又は50℃の環境下に放置し、経時的に重量を測定して、シリコーンオイルの残存量を調べる。当初の被覆させたシリコーンオイルの重量に対する所定時間経過後のシリコーンオイルの残存量を残存率(重量%)とする。
(Measurement of residual rate of silicone oil-sustained release test)
0.5 g of particles and 2 g of silicone oil (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; cyclic dimethylpolysiloxane KF995, boiling point 210 ° C.) are weighed and uniformly kneaded with a mixer to coat the particles with silicone oil. The coated particles are placed in a wide-mouth bottle without a lid, left in an environment of 25 ° C. or 50 ° C., and the weight is measured over time to examine the remaining amount of silicone oil. The remaining amount of the silicone oil after a predetermined time with respect to the weight of the initially coated silicone oil is defined as the remaining rate (% by weight).
実施例1
水1750gに対し、懸濁安定剤としてスノーテックスO−40(日産化学社製)250gを混合させた分散媒を、攪拌装置を有する重合容器に入れた。
別途、単官能性の重合性ビニル系モノマーとしてメタクリル酸メチル700g、ポリアルコキシシロキサンオリゴマーとしてMKCシリケートMS57(三菱化学社製:平均分子量1300〜1500、Rがメチル、nの平均が15〜18)285g、シラノール基形成性シラン化合物としてイソブチルトリメトキシシラン(東レダウコーニング社製AY43−048:R1がメチル、R2がイソブチル、mが3)を15g、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.5gを均一に溶解してなる混合物を調製した。
Example 1
A dispersion medium in which 250 g of Snowtex O-40 (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) as a suspension stabilizer was mixed with 1750 g of water was placed in a polymerization vessel having a stirring device.
Separately, 700 g of methyl methacrylate as a monofunctional polymerizable vinyl monomer, and MKC silicate MS57 (Mitsubishi Chemical Corporation: average molecular weight 1300 to 1500, R is methyl, n is 15 to 18) 285 g as a polyalkoxysiloxane oligomer , isobutyl trimethoxy silane as a silanol-forming silane compound (Toray Dow Corning AY43-048: R 1 is methyl, R 2 is isobutyl, m is 3) and 15 g, as a polymerization initiator 2,2'-azobis ( A mixture formed by uniformly dissolving 0.5 g of 2,4-dimethylvaleronitrile) was prepared.
この混合物を上記分散媒に加えて、ホモミキサーにて7,000rpmで約10分攪拌して、混合物を微分散した。
その後、攪拌速度300rpmで攪拌を継続させ、混合物を加えた分散媒の温度が60℃になってから4時間懸濁重合を行うことで重合性ビニル系モノマーを重合させて重合体成分とし、更にピロリン酸ナトリウムを60g添加して、ポリアルコキシシロキサンオリゴマー及びシラノール基形成性シラン化合物の縮合を行った。
This mixture was added to the dispersion medium and stirred at 7,000 rpm for about 10 minutes with a homomixer to finely disperse the mixture.
Thereafter, stirring is continued at a stirring speed of 300 rpm, and the polymerization vinyl monomer is polymerized by performing suspension polymerization for 4 hours after the temperature of the dispersion medium added with the mixture reaches 60 ° C. 60 g of sodium pyrophosphate was added to condense the polyalkoxysiloxane oligomer and the silanol group-forming silane compound.
次いで、攪拌しながら重合容器内の反応液を室温まで冷却し、シリカ複合重合体粒子を得た。得られた粒子を脱水、乾燥させることで目的の粒子を取り出した。得られたシリカ複合重合体粒子の平均粒子径は7.2μmである。 Next, the reaction liquid in the polymerization vessel was cooled to room temperature while stirring to obtain silica composite polymer particles. The target particles were taken out by dehydrating and drying the obtained particles. The average particle diameter of the obtained silica composite polymer particles is 7.2 μm.
次に、上記シリカ複合重合体粒子を、500℃の電気炉で焼成して重合体成分を除去し、シリカ粒子を得た(平均粒子径4.9μm)。得られたシリカ粒子の形状を電子顕微鏡で観察を行った。シリカ粒子は、図1に示すように多数のヒダを有する形状をしていた。比表面積、吸油量及びシリコーンオイルの残存率の測定結果を表1に示す。 Next, the silica composite polymer particles were baked in an electric furnace at 500 ° C. to remove the polymer component, thereby obtaining silica particles (average particle diameter: 4.9 μm). The shape of the obtained silica particles was observed with an electron microscope. The silica particles had a shape having a large number of pleats as shown in FIG. Table 1 shows the measurement results of the specific surface area, the oil absorption, and the residual ratio of the silicone oil.
実施例2
実施例1において、メタクリル酸メチル900g、MKCシリケートMS57を95g、イソブチルトリメトキシシラン5gを用いたこと以外は実施例1と同様にしてシリカ複合重合体粒子を得た。得られた複合重合体粒子の平均粒子径は7.5μmであった。実施例1と同様に焼成したところ、得られたシリカ粒子(平均粒子径4.1μm)は、図2に示すように多数のヒダを有する形状をしていた。比表面積、吸油量及びシリコーンオイルの残存率の測定結果を表1に示す。
Example 2
In Example 1, silica composite polymer particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that 900 g of methyl methacrylate, 95 g of MKC silicate MS57, and 5 g of isobutyltrimethoxysilane were used. The average particle diameter of the obtained composite polymer particles was 7.5 μm. As a result of firing in the same manner as in Example 1, the obtained silica particles (average particle size: 4.1 μm) had a shape having many pleats as shown in FIG. Table 1 shows the measurement results of the specific surface area, the oil absorption, and the residual ratio of the silicone oil.
実施例3
実施例1において、懸濁安定剤として第3リン酸カルシウム(太平化学産業社製)、メタクリル酸メチル200g、MKCシリケートMS51(三菱化学社製:平均分子量500〜700、Rがメチル、nの平均が5〜10)700g、ジメチルジメトキシシラン(東レダウコーニングシリコーン社製AY43−004:R1とR2がメチル、mが2)100gを用いたこと以外は実施例1と同様にしてシリカ複合重合体粒子を得た。得られた複合重合体粒子の平均粒子径は8.2μmであった。実施例1と同様に焼成したところ、得られたシリカ粒子(平均粒子径7.3μm)は、多数のヒダを有する形状をしていた。比表面積、吸油量及びシリコーンオイルの残存率の測定結果を表1に示す。
Example 3
In Example 1, tribasic calcium phosphate (produced by Taihei Chemical Industrial Co., Ltd.), methyl methacrylate 200 g, MKC silicate MS51 (produced by Mitsubishi Chemical Co., Ltd .: average molecular weight 500 to 700, R is methyl, and n average is 5 as suspension stabilizer. to 10) 700 g, dimethyldimethoxysilane (Dow Corning Toray silicone Co. AY43-004: R 1 and R 2 is methyl, m is 2) except for using 100g in the same manner as in example 1 silica composite polymer particles Got. The average particle diameter of the obtained composite polymer particles was 8.2 μm. When fired in the same manner as in Example 1, the obtained silica particles (average particle size: 7.3 μm) had a shape having a large number of pleats. Table 1 shows the measurement results of the specific surface area, the oil absorption, and the residual ratio of the silicone oil.
実施例4
実施例1において、メタクリル酸メチル200g、MKCシリケートMS58B15(三菱化学社製:平均分子量1600〜1800、Rがブチル、nの平均が11〜13)700g、メチルトリメトキシシラン(東芝GEシリコーン社製TSL8113:R1とR2がメチル、mが3)100gを用いたこと以外は実施例1と同様にしてシリカ複合重合体粒子を得た。得られた複合重合体粒子の平均粒子径は10.2μmであった。実施例1と同様に焼成したところ、得られたシリカ粒子(平均粒子径9.5μm)は、図3に示すように多数のヒダを有する形状をしていた。比表面積、吸油量及びシリコーンオイルの残存率の測定結果を表1に示す。
Example 4
In Example 1, 200 g of methyl methacrylate, MKC silicate MS58B15 (Mitsubishi Chemical Corporation: average molecular weight 1600 to 1800, R is butyl, n average is 11 to 13), 700 g, methyltrimethoxysilane (TSL8113 manufactured by Toshiba GE Silicone) : Silica composite polymer particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that 100 g of R 1 and R 2 were methyl and m was 3). The average particle diameter of the obtained composite polymer particles was 10.2 μm. As a result of firing in the same manner as in Example 1, the obtained silica particles (average particle size 9.5 μm) had a shape having a large number of creases as shown in FIG. Table 1 shows the measurement results of the specific surface area, the oil absorption, and the residual ratio of the silicone oil.
実施例5
実施例1において、重合性ビニル系モノマーとしてスチレン、シラノール基形成性シラン化合物としてフェニルトリメトキシシラン(東芝GEシリコーン社製TSL8173;R1がメチル、R2がフェニル、mが3)を用いたこと以外は実施例1と同様にしてシリカ複合重合体粒子を得た。得られた複合重合体粒子の平均粒子径は7.9μmであった。実施例1と同様に焼成したところ、シリカ粒子(平均粒子径6.5μm)は、多数のヒダを有する形状をしていた。比表面積、吸油量及びシリコーンオイルの残存率の測定結果を表1に示す。
Example 5
In Example 1, styrene was used as the polymerizable vinyl monomer, and phenyltrimethoxysilane (TSL8173 manufactured by Toshiba GE Silicone; R 1 was methyl, R 2 was phenyl, and m was 3) was used as the silanol group-forming silane compound. Except for the above, silica composite polymer particles were obtained in the same manner as in Example 1. The average particle diameter of the obtained composite polymer particles was 7.9 μm. As a result of firing in the same manner as in Example 1, the silica particles (average particle diameter 6.5 μm) had a shape having a large number of pleats. Table 1 shows the measurement results of the specific surface area, the oil absorption, and the residual ratio of the silicone oil.
比較例1
ポリアルコキシシロキサンオリゴマーの代わりに重合性ビニル系モノマーと重合性を有するγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(東レダウコーニングシリコーン社製SZ6030)を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で複合重合体粒子を得た(平均粒子径7.4μm)。得られた複合重合体粒子を焼成すると、ヒダのない多孔性粒子が得られた(平均粒子径7.0μm)。この結果から、重合性ビニル系モノマー由来の樹脂が粒子状で複合重合体粒子中に均一に分散していたと考えられる。比表面積、吸油量及びシリコーンオイルの残存率の測定結果を表1に示す。
Comparative Example 1
Composite in the same manner as in Example 1 except that γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (SZ6030 manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) having polymerizability with a polymerizable vinyl monomer was used instead of the polyalkoxysiloxane oligomer. Polymer particles were obtained (average particle size 7.4 μm). When the obtained composite polymer particles were fired, pleat-free porous particles were obtained (average particle size: 7.0 μm). From this result, it is considered that the resin derived from the polymerizable vinyl monomer was in the form of particles and was uniformly dispersed in the composite polymer particles. Table 1 shows the measurement results of the specific surface area, the oil absorption, and the residual ratio of the silicone oil.
比較例2
重合性ビニル系モノマーとしてスチレン、イソブチルトリメトキシシランの代わりに重合性ビニル系モノマーと重合性を有するビニルトリメトキシシラン(東レダウコーニングシリコーン社製SZ6300;R1がメチル、R2がビニル、mが3)を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で複合重合体粒子を得た(平均粒子径7.5μm)。得られた複合重合体粒子を焼成すると、ヒダのない多孔性粒子が得られた(平均粒子径7.1μm)。この結果から、重合性ビニル系モノマー由来の樹脂が粒子状で複合重合体粒子中に均一に分散していたと考えられる。比表面積、吸油量及びシリコーンオイルの残存率の測定結果を表1に示す。
Comparative Example 2
Styrene as a polymerizable vinyl monomer, vinyltrimethoxysilane having polymerizability with a polymerizable vinyl monomer instead of isobutyltrimethoxysilane (SZ6300 manufactured by Toray Dow Corning Silicone; R 1 is methyl, R 2 is vinyl, m is Except for using 3), composite polymer particles were obtained in the same manner as in Example 1 (average particle size 7.5 μm). When the obtained composite polymer particles were fired, pleat-free porous particles were obtained (average particle size 7.1 μm). From this result, it is considered that the resin derived from the polymerizable vinyl monomer was in the form of particles and was uniformly dispersed in the composite polymer particles. Table 1 shows the measurement results of the specific surface area, the oil absorption, and the residual ratio of the silicone oil.
比較例3
実施例1において、メタクリル酸メチル950g、MKCシリケートMS57を50g用いたこと以外は実施例1と同様にして複合重合体粒子を得た。得られた複合重合体粒子の平均粒子直径は7.8μmであった。得られた複合重合体粒子を焼成すると、表面にヒダのないシリカ粒子が得られた(平均粒子径3.1μm)。比表面積、吸油量及びシリコーンオイルの残存率の測定結果を表1に示す。
Comparative Example 3
In Example 1, composite polymer particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that 950 g of methyl methacrylate and 50 g of MKC silicate MS57 were used. The average particle diameter of the obtained composite polymer particles was 7.8 μm. When the obtained composite polymer particles were baked, silica particles having no creases on the surface were obtained (average particle size 3.1 μm). Table 1 shows the measurement results of the specific surface area, the oil absorption, and the residual ratio of the silicone oil.
比較例4
実施例1において、メタクリル酸メチル50g、MKCシリケートMS57を950g用いたこと以外は実施例1と同様にして懸濁重合を行った。しかし、メチルトリメトキシシランの加水分解により混合物の水溶性が強くなり、混合物の微分散状態を安定に保持できなくなり、粒子を得ることができなかった。
Comparative Example 4
In Example 1, suspension polymerization was performed in the same manner as in Example 1 except that 50 g of methyl methacrylate and 950 g of MKC silicate MS57 were used. However, the water solubility of the mixture became strong due to hydrolysis of methyltrimethoxysilane, and the finely dispersed state of the mixture could not be stably maintained, and particles could not be obtained.
比較例5
実施例1において、メタクリル酸メチル50g、メチルトリメトキシシラン200gを用いたこと以外は実施例1と同様にして懸濁重合を行った。しかし、メチルトリメトキシシランの加水分解により混合物の水溶性が強くなり、混合物の微分散状態を安定に保持できなくなり、粒子を得ることができなかった。
Comparative Example 5
In Example 1, suspension polymerization was performed in the same manner as in Example 1 except that 50 g of methyl methacrylate and 200 g of methyltrimethoxysilane were used. However, the water solubility of the mixture became strong due to hydrolysis of methyltrimethoxysilane, and the finely dispersed state of the mixture could not be stably maintained, and particles could not be obtained.
比較例6
水2000gに対し、懸濁安定剤として複分解法によるピロリン酸マグネシウム50gを混合させた分散媒を、攪拌装置を有する重合容器に入れ、界面活性剤としてラウリル硫酸ナトリウム0.4g、重合禁止剤として亜硝酸ナトリウム0.2gを前記分散媒に溶解させた。
Comparative Example 6
A dispersion medium in which 50 g of magnesium pyrophosphate by metathesis method is mixed with 2000 g of water as a suspension stabilizer is placed in a polymerization vessel having a stirrer, and 0.4 g of sodium lauryl sulfate is used as a surfactant, and sub-polymer is used as a polymerization inhibitor. Sodium nitrate (0.2 g) was dissolved in the dispersion medium.
別途、単官能性の重合性ビニル系モノマーとしてメタクリル酸メチル700g、ポリアルコキシシロキサンオリゴマーとしてMKCシリケートMS57を300g、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.5gを均一に溶解してなる混合物を調製した。 Separately, 700 g of methyl methacrylate as a monofunctional polymerizable vinyl monomer, 300 g of MKC silicate MS57 as a polyalkoxysiloxane oligomer, and 0.5 g of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as a polymerization initiator The mixture which melt | dissolved uniformly was prepared.
この混合物を上記分散媒に加えて、ホモミキサーにて7,000rpmで約10分攪拌して、混合物を微分散した。
その後、攪拌速度300rpmで攪拌を継続させ、混合物を加えた分散媒の温度が60℃になってから4時間懸濁重合を行うことで重合性ビニル系モノマーを重合させて重合性粒子とし、更に水酸化ナトリウムを20g添加して、ポリアルコキシシロキサンオリゴマーの縮合を行った。
This mixture was added to the dispersion medium and stirred at 7,000 rpm for about 10 minutes with a homomixer to finely disperse the mixture.
Thereafter, stirring is continued at a stirring speed of 300 rpm, and the polymerizable vinyl monomer is polymerized to form polymerizable particles by performing suspension polymerization for 4 hours after the temperature of the dispersion medium to which the mixture is added reaches 60 ° C., and The polyalkoxysiloxane oligomer was condensed by adding 20 g of sodium hydroxide.
次いで、攪拌しながら重合容器内の反応液を室温まで冷却し、スラリーのpHが2程度になるまで塩酸を添加して懸濁安定剤を分解しシリカ複合重合体粒子を得た。得られた粒子を脱水、乾燥させることで目的の粒子を取り出した。得られたシリカ複合重合体粒子の平均粒子直径は12.5μmである。 Next, the reaction solution in the polymerization vessel was cooled to room temperature while stirring, and hydrochloric acid was added until the pH of the slurry was about 2, whereby the suspension stabilizer was decomposed to obtain silica composite polymer particles. The target particles were taken out by dehydrating and drying the obtained particles. The average particle diameter of the obtained silica composite polymer particles is 12.5 μm.
次に上記シリカ複合重合体粒子を実施例1と同様に焼成し、シリカ粒子(平均粒子径12.3μm)を得た。得られた粒子を電子顕微鏡で観察した。シリカ粒子は一部開口した半球のおわん形状をしていた。比表面積、吸油量及びシリコーンオイルの残存率の測定結果を表1に示す。 Next, the silica composite polymer particles were fired in the same manner as in Example 1 to obtain silica particles (average particle size 12.3 μm). The obtained particles were observed with an electron microscope. The silica particles had a hemispherical bowl shape with some openings. Table 1 shows the measurement results of the specific surface area, the oil absorption, and the residual ratio of the silicone oil.
表1から、実施例1〜5のシリカ粒子のほうが、従来の多孔質粒子あるいは開口したおわん型のシリカ粒子より徐放性が向上していることがわかった。 From Table 1, it was found that the silica particles of Examples 1 to 5 have improved sustained release properties as compared with conventional porous particles or open bowl-shaped silica particles.
Claims (1)
(R1O)mSiR2 4-m
(R1は水素原子あるいは置換又は非置換のアルキル基及びアシル基から選ばれる基、R2は置換又は非置換のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基から選ばれる基であり、mは1〜3の整数、mが2又は3の場合、R1は同一又は異なっていてもよく、mが1又は2の場合、R2は同一又は異なっていてもよい)
で表されるシラノール基形成性シラン化合物0.5〜100重量部と、重合開始剤0.01〜10重量部とを含む混合物を、懸濁安定剤の存在下で水系に懸濁し、続いて前記混合物中の前記重合性ビニル系モノマーを重合させることで、前記ポリアルコキシシロキサンオリゴマー及びシラノール基形成性シラン化合物と前記重合性ビニル系モノマー由来の重合体成分とから構成される懸濁重合粒子を得る工程と、
前記懸濁重合粒子中のポリアルコキシシロキサンオリゴマー及びシラノール基形成性シラン化合物を酸又は塩基触媒を加えて縮合させてシリカ成分を含むシリカ複合重合体粒子を得る工程と
更に、前記シリカ複合重合体粒子を焼成して前記重合体成分を除去することでシリカ粒子を得る工程とを経ることを特徴とするシリカ粒子の製造方法。 100 parts by weight of a polymerizable vinyl monomer, 10 to 500 parts by weight of a polyalkoxysiloxane oligomer inert to the polymerizable vinyl monomer, the following general formula (R 1 O) m SiR 2 4-m
(R 1 is a hydrogen atom or a group selected from a substituted or unsubstituted alkyl group and an acyl group, R 2 is a group selected from a substituted or unsubstituted alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group and an aralkyl group; Are integers of 1 to 3, R 1 may be the same or different when m is 2 or 3, and R 2 may be the same or different when m is 1 or 2.
A mixture containing 0.5 to 100 parts by weight of a silanol group-forming silane compound represented by the formula and 0.01 to 10 parts by weight of a polymerization initiator is suspended in an aqueous system in the presence of a suspension stabilizer, By polymerizing the polymerizable vinyl monomer in the mixture, suspension polymer particles composed of the polyalkoxysiloxane oligomer and silanol group-forming silane compound and a polymer component derived from the polymerizable vinyl monomer are obtained. Obtaining a step;
A step of condensing the polyalkoxysiloxane oligomer and silanol group-forming silane compound in the suspension polymerized particles by adding an acid or a base catalyst to obtain silica composite polymer particles containing a silica component; and the silica composite polymer particles method for producing silica particles fired to said going through a step of obtaining the silica particles by removing the polymer component.
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