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JP7218993B2 - シリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子および有機樹脂添加剤その他の用途 - Google Patents

シリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子および有機樹脂添加剤その他の用途 Download PDF

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Description

本発明は、エポキシ樹脂等の有機樹脂への分散性および所望により応力緩和性等に優れ、配合時の飛散性が低いため取扱作業性に優れるシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子に関する。さらに、本発明は、当該シリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含む有機樹脂添加剤その他の用途および当該シリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子の製造方法に関するものである。
シリコーンエラストマー粒子は、化粧料、塗料、インキ、熱硬化性有機樹脂、熱可塑性有機樹脂等の改質添加剤として使用されており、特に、熱硬化性有機樹脂の内部応力緩和剤や有機樹脂フィルムの表面潤滑剤として好適に使用されている。特に、シリコーンエラストマー粒子は耐熱性、エラストマー骨格に由来する柔軟性に優れることから、高機能の有機樹脂、特に半導体用樹脂基材や機能性有機樹脂フィルム、それらに対する樹脂コーティング等において、内部応力緩和剤として特に好適である。
一方、シリコーンエラストマー粒子は帯電しやすく、上記の熱硬化性有機樹脂に添加した場合、凝集しやすく、樹脂中への均一分散性に劣り、硬化後の有機樹脂について応力緩和剤として期待される性能が不十分となる場合がある。このため、特許文献1~4(特に、特許文献3)には、シリコーン粒子表面をSiO3/2で表されるシルセスキオキサン単位からなるシリコーン樹脂により被覆してなり、有機樹脂への分散性等が改善されたシリコーン複合粒子およびその内部応力緩和剤または化粧料組成物等の用途が提案されている。しかしながら、これらのシリコーン複合粒子は、シリコーンエラストマー粒子を単独で配合する場合に比べて、有機樹脂への分散性および応力緩和性が改善されているが、シルセスキオキサン単位からなるシリコーン樹脂構造で表面が被覆されているので、飛散しやすく、かつ、容器(ビニール等の有機樹脂製の内袋を含む)に付着して取扱作業性が悪化する場合がある。さらに、その吸油性等についても改善の余地を残しており、化粧料原料としてさらに感触の改善が求められていた。
一方、本件出願人は、分散性が優れ親油性の高く保存安定性の高いシリコーン粒子として、特許文献5に記載の単位質量あたりのケイ素原子結合水素原子の含有量が少なく、ヘキセニル基等の炭素原子数4~20のアルケニル基を含むシリコーン粒子形成用架橋性組成物を硬化させてなる、炭素数4~20のアルキレン基を含むシリコーン粒子を提案している。しかしながら、当該シリコーン粒子は、化粧料原料として十分な分散性と親油性等の利点を備えるものであるが、その有機樹脂への分散性、吸油性および使用感に優れた化粧料原料としての性能等は未だ改善の余地を残していた。
一方、本件出願人等は、特許文献6および特許文献7においてケイ素原子結合加水分解性基を有するケイ素化合物(シロキサン、シラン等)で架橋性シリコーン粒子の表面を被覆したコア-シェル型の架橋シリコーン粒子等を提案している。しかしながら、これらの文献において、特定のシルアルキレン基を含む架橋性シリコーン粒子の表面を、特定のシロキサン単位からなるシリコーン樹脂構造で被覆すること、およびその技術的効果は何ら記載も示唆もなされていないものである。
特開2010-132878号公報 特開2011-105663号公報 特開2011-168634号公報 特開2011-102354号公報 国際特許公開 WO2017/191798 特開2003-226812号公報 国際特許公開 WO2006/098334
実施例1のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子の電子顕微鏡写真
本発明は、工業的スケールで容易に生産することができ、エポキシ樹脂等の硬化性有機樹脂への分散性および吸油性に優れ、かつ、従来のシリコーンレジン被覆シリコーンに比べて配合時の飛散性が低いため取扱作業性に優れるシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子およびその製造方法を提供することを目的とする。さらに、本発明は、当該シリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子について、応力緩和特性等の機能に優れた有機樹脂添加剤その他の用途を提供することを目的とする。また、本発明は、当該シリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含む有機樹脂を提供することを目的とする。加えて、本発明は、当該シリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含み、使用感に優れた化粧料組成物を提供することを目的する。
上記課題を解決すべく、鋭意検討の結果、本発明者らは、その表面の一部又は全部がSiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂により被覆され、シリコーンエラストマー粒子内の少なくとも二つのケイ素原子が炭素数4~20のシルアルキレン基により架橋された構造を有する、シリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を用いて上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。当該シリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、水系サスペンジョンまたはスプレードライヤーなどを用いて生産したシリコーンエラストマー粒子表面を、テトラアルコキシシランの加水分解物であるシリコーン樹脂により被覆する工程を含む製造方法により、容易に得ることができる。
また、本発明者らは、上記のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を有機樹脂添加剤その他の用途に使用すること、およびそれを含む有機樹脂により、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明の目的は、
[1]その表面の一部又は全部がSiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂により被覆され、シリコーンエラストマー粒子内の少なくとも二つのケイ素原子が炭素数4~20のシルアルキレン基により架橋された構造を有する、シリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子
により達成される。
好適には、本発明の目的は、下記の構造を有する積層体により達成される。
[2]SiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂による被覆量が、シリコーンエラストマー粒子100質量部に対して5.0~40.0質量部の範囲である、[1]に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子。
[3]レーザー回折散乱法により測定される平均一次粒子径が0.5~20μmである、[1]または[2]に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子。
[4]シリコーン樹脂により被覆されていない状態におけるシリコーンエラストマー粒子について、その硬化前のシリコーンエラストマー粒子形成用架橋性組成物をシート状に硬化して測定されるJIS-A硬度が10~80の範囲である、[1]~[3]のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子。
[5]シリコーンエラストマー粒子内に含まれるシルアルキレン基が、実質的に炭素原子数4~8のシルアルキレン基のみであり、炭素原子数3以下のシルアルキレン基の含有量がシリコーンエラストマー粒子に対して5質量%未満である、[1]~[4]のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子。
[6]シリコーンエラストマー粒子表面のシリコーン樹脂が、実質的にテトラアルコキシシランの加水分解物のみからなり、SiO4/2で表されるシロキサン単位以外のシロキサン単位の含有量が当該シリコーン樹脂に対して5質量%未満である、[1]~[5]のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子。
[7]単位質量あたりのケイ素原子結合水素の含有量が300ppm以下である、[1]~[6]のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子。
[8]シリコーン樹脂により被覆されていない状態におけるシリコーンエラストマー粒子について、その硬化前のシリコーンエラストマー粒子形成用架橋性組成物が、
(a)炭素数4~20のアルケニル基を分子内に少なくとも2つ有するオルガノポリシロキサン、
(b)珪素原子結合水素原子を分子内に少なくとも2つ有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、および
(c)ヒドロシリル化反応触媒
を含有してなり、成分(a)のアルケニル基含有量(Alk)と成分(b)のケイ素原子結合水素原子含有量(H)のモル比が
H/Alk= 0.7 ~ 1.2
の範囲にある架橋性組成物である、[1]~[7]のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子。
また、本発明の目的は、上記のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含む組成物またはその特定用途における使用により達成される。その具体例は、以下のとおりである。
[9][1]~[8]のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含有する有機樹脂添加剤。
[10][1]~[8]のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含有する有機樹脂。
[11][1]~[8]のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含有する硬化性有機樹脂組成物。
[12][1]~[8]のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含有する塗料組成物またはコーティング剤組成物。
[13][1]~[8]のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含有する化粧料組成物。
さらに、本発明の目的は、上記のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子の製造方法により達成される。
[14]以下の工程(I)、(II)および(III)を含む、[1]~[8]のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子の製造方法
工程(I):
(a)炭素数4~20のアルケニル基を分子内に少なくとも2つ有するオルガノポリシロキサン、
(b)珪素原子結合水素原子を分子内に少なくとも2つ有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、および
(c)ヒドロシリル化反応触媒
を含有してなり、成分(a)のアルケニル基含有量(Alk)と成分(b)のケイ素原子結合水素原子含有量(H)のモル比が
H/Alk= 0.7 ~ 1.2
の範囲にある架橋性組成物を調製し、これを水中に乳化し、(c)ヒドロシリル化反応触媒の存在下で硬化させ、球状のシリコーンエラストマー粒子を得る工程
工程(II):
工程(I)のシリコーンエラストマー粒子表面を、テトラアルコキシシランの加水分解物であるシリコーン樹脂により被覆する工程
工程(III):
工程(II)で得たシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子(凝集物を含む)を機械的手段を用いて解砕して、レーザー回折散乱法により測定される平均一次粒子径が0.5~20μmであるシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を得る工程。
本発明にかかるシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は工業的スケールで容易に生産することができ、エポキシ樹脂等の硬化性有機樹脂への分散性および吸油性に優れ、かつ、従来のシリコーンレジン被覆シリコーンに比べて配合時の飛散性が低いため取扱作業性に優れるものであるので、応力緩和特性等の機能に優れた有機樹脂添加剤その他の用途に好適に使用可能である。さらに、本発明にかかるシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、エポキシ樹脂等の硬化性有機樹脂への均一分散性および取扱作業に優れることから、応力緩和特性等に優れたエポキシ樹脂等を工業的スケールで効率よく提供することができる。さらに、本発明にかかるシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含む化粧料組成物により、使用感に優れた化粧料を提供することができる。
以下、本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子、特に有機樹脂添加剤を含むその用途、およびその製造方法及びそれを含む有機樹脂、塗料・コーティング剤および化粧料組成物について、詳細に説明する。
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、その表面の一部又は全部がSiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂により被覆され、シリコーンエラストマー粒子内の少なくとも二つのケイ素原子が炭素数4~20のシルアルキレン基により架橋された構造を有するものである。このような粒子は、分子内に炭素数4~20のシルアルキレン基により架橋された構造を有するシリコーンエラストマー粒子を調製し、その表面を、テトラアルコキシシラン等の加水分解縮合物がSiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂により被覆することで得ることができる。以下、単に「シリコーンエラストマー粒子」という場合は、シリコーン樹脂により被覆乃至複合化される前のシリコーンエラストマー粒子を表すものとする。
[被覆前のシリコーンエラストマー粒子]
まず、シリコーンエラストマー粒子は、その粒子内に少なくとも二つのケイ素原子が炭素数4~20のシルアルキレン基により架橋された構造を有する。このようなシルアルキレン架橋構造は、異なるシロキサン分子間で、炭素数4~20のアルケニル基とケイ素原子結合水素原子のヒドロシリル化反応が進行することにより形成されることが好ましい。本発明において、シリコーンエラストマー粒子を構成するシロキサン中のケイ素原子と他のケイ素原子間を架橋するシルアルキレン基は、炭素数4~16のシルアルキレン基であることが好ましく、この炭素数は4~8の範囲がより好ましく、6(=ヘキシレン基)であることが特に好ましい。
ここで、最終的に得られるシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子の有機樹脂への均一分散性および吸油性の見地から、シリコーンエラストマー粒子は、粒子内に炭素原子数3以下のシルアルキレン基を実質的に含有しないことが好ましい。ここで、実質的に含有しないとは、粒子内の炭素原子数3以下のシルアルキレン基の含有量がシリコーンエラストマー粒子に対して5質量%未満、好適には3質量%未満、特に好適には1質量%未満であって、炭素原子数3以下のシルアルキレン基を与える原料の意図的な添加量がゼロ、すなわち、0質量%であることが最も好ましい。ビニル基等のヒドロシリル化反応により導入される炭素原子数3以下のシルアルキレン基が粒子内に存在すると、本発明の技術的効果が不十分となる場合がある。
本発明に係るシリコーンエラストマー粒子は、シリコーン樹脂により被覆される前の平均一次粒子径において特に限定されるものではないが、有機樹脂の応力緩和を目的として添加される有機樹脂添加剤の場合、レーザー回折散乱法により測定される平均一次粒子径が0.4~19μmであることが好ましい。かかるシリコーンエラストマー粒子は、さらに、SiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂により表面が被覆され、さらに、必要に応じて分級されて、最終的にレーザー回折散乱法により測定される平均一次粒子径が0.5~20μmのシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を与えるものである。なお、被覆後は、被覆前のシリコーンエラストマー粒子に比べて粒子の平均一次粒子径が増大することは言うまでもない。
本発明に係るシリコーンエラストマー粒子の形状としては、例えば、球状、真球状、楕円状、不定形状が挙げられ、特に、球状、真球状であることが好ましい。後述する水系サスペンジョンの形態で作成し、真空乾燥機、熱風循環式オーブン、スプレードライヤーを用いて乾燥する方法により、球状のシリコーンエラストマー粒子を容易に得ることができる。
本発明に係るシリコーンエラストマー粒子は、化粧料原料としての使用感、有機樹脂に配合した場合の応力緩和およびべたつき防止等の技術的効果の見地から、弾性を有するエラストマー粒子であり、好適には、その硬化前のシリコーンエラストマー粒子形成用架橋性組成物をシート状に硬化させた場合、JIS K6301に規定されるJIS A硬度計による測定で、10~80の範囲であることが好ましい。シリコーンエラストマー粒子形成用架橋性組成物をシート状に硬化して測定されるゴムシートのJIS-A硬度が前記範囲内であると、得られるシリコーンエラストマー粒子は、凝集性が十分に抑えられ、流動性、分散性、さらさら感、なめらかさ、柔らかな感触に富んだものとなりやすく、さらに、前記のJIS-A硬度を選択することで、有機樹脂に配合した場合の応力緩和性を改善可能であり、かつ、シリコーン樹脂被覆後の取扱作業性にも優れるものである。さらに、シリコーン樹脂被覆後の粒子について、それを配合した化粧料組成物の使用感を改善することができる。なお、本発明に係るシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を有機樹脂の応力緩和剤に用いる場合には、前記のJIS-A硬度が30~80、特に50~80の範囲であるシリコーンエラストマー粒子を用いることが特に好ましい。
本発明に係るシリコーンエラストマー粒子は、さらに、単位質量あたりのケイ素原子結合水素の含有量は300ppm以下であってよい。当該ケイ素原子結合水素の含有量は、さらに250ppm以下であることが望ましく、また、さらに200ppm以下であることが望ましい。更には、150ppm以下であることが望ましく、100ppm以下であることが望ましく、50ppm以下であること、そして更には、20ppm以下であることが望ましい。本発明に係るシリコーンエラストマー粒子において、このケイ素原子結合水素が多くなると、他のシリコーンエラストマー粒子中に残存する反応性官能基と架橋反応が進行して、経時的にシリコーンエラストマー粒子またはシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子について凝集をもたらすことになる。さらに、本発明において、シリコーンエラストマー粒子中のケイ素原子結合水素を低減することで、これらの粒子を保存する際に経時的に可燃性の水素ガスが発生することを抑制し、容器の膨張や発火等の問題を生じることなく、得られるシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を、有機樹脂添加剤その他の用途において、安全に取り扱うことができる利点がある。
なお、シリコーンエラストマー粒子中のケイ素原子結合水素を測定する方法として、アルカリを接触させてガスクロマトグラフィー(ヘッドスペース法)を用いる方法が代表的である。たとえば、シリコーンエラストマー粒子に対し、単位質量に対して等量の40%濃度の水酸化カリウムのエタノール溶液を添加して1時間静置し、反応終点までに発生した水素ガスを捕集し、ヘッドスペースガスクロマトグラフィーにより定量することで同定することが可能であり、その詳細はたとえば、前記の特許文献5等で開示されている。
[シリコーンエラストマー粒子形成用架橋性組成物]
上記のシリコーンエラストマー粒子は、分子内に少なくとも二つのケイ素原子が炭素数4~20のシルアルキレン基により架橋された構造を有するものであり、以下の成分を含む架橋性組成物をヒドロシリル化反応により硬化させて得ることができる。
(a)炭素数4~20のアルケニル基を分子内に少なくとも2つ有するオルガノポリシロキサン、
(b)珪素原子結合水素原子を分子内に少なくとも2つ有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、および
(c)ヒドロシリル化反応触媒
成分(a)は、炭素数4~20のアルケニル基を分子内に少なくとも2つ有するオルガノポリシロキサンであり、その構造は特に限定されず、直鎖状、環状、網状、一部分岐を有する直鎖状から選ばれる1種類以上の構造であってよいが、特に、直鎖状のオルガノポリシロキサンが好ましい。また、成分(a)の粘度は、上記の架橋性組成物を水中に分散させることができる粘度またはスプレードライヤー等で分散可能な粘度範囲であることが好ましい。具体的には、25℃において、20~100,000mPa・sの範囲内であることが好ましく、特に、20~10,000mPa・sの範囲内であることが好ましい。
シリコーンエラストマー粒子の吸油性および分散性の見地から、成分(a)は、式:-(CH3)2SiO-で示されるジメチルシロキサン単位の含有量が、分子末端のシロキサン単位以外の全シロキサン単位の90モル%以上である、直鎖状のオルガノポリシロキサンであることが好ましい。同様に、得られるシリコーンエラストマー粒子の吸油性および配合後の樹脂部品を備える電子部品等の接点障害の改善の見地から、成分(a)から低重合度(重合度3~20)の環状または鎖状オルガノポリシロキサンをストリッピング等で事前に除去しておくことも好ましい。
成分(a)中の炭素数4~20のアルケニル基には、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基が例示される。反応性の観点や凝集性の観点から、アルケニル基の炭素数は4~16の範囲、4~8の範囲が好ましく、特に、炭素数6のアルケニル基であるヘキセニル基の使用が好ましい。また、アルケニル基は、オルガノポリシロキサンの分子鎖末端にあることが好ましいが、側鎖にあってもよく、またその双方にあってもよい。また、アルケニル基以外のケイ素原子に結合している基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基、3-フェニルプロピル基等のアラルキル基;3-クロロプロピル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基等の非置換もしくは置換の一価炭化水素基が例示される。
好適には、成分(a)は、下記化学式(1)で表わされる直鎖状のオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
Figure 0007218993000001
式(1)中、R11は、各々独立に、非置換またはハロゲン原子により置換された炭素原子数1~20のアルキル基(例えば、メチル基等)、炭素原子数6~22のアリール基(例えば、フェニル基等)または水酸基であり、工業的にはメチル基またはフェニル基であることが好ましい。Rは、炭素原子数4~20のアルケニル基であり、ヘキセニル基であることが特に好ましい。Rは、R11またはRで表わされる基である。mは0以上の数であり、nは1以上の数である。ただし、m、n、およびRは、上記式(1)で表わされるオルガノポリシロキサン分子中の炭素原子数4~12のアルケニル基中のビニル(CH2=CH-)部分の含有量が0.5~3.0質量%となる数であり、かつ、成分(a)の粘度が25℃において、20~10,000mPa・sとなる数である。
成分(a)は、下記化学式(2)で表される、分子鎖両末端および側鎖にヘキセニル基を有するオルガノポリシロキサンであることが特に好ましい。
Figure 0007218993000002
(式(2)中、m1は0以上の数でありn1は各々正の数であり、m1は式(2)で表される分子中のヘキセニル基(-(CHCH=CH)中のビニル(CH2=CH-)部分の含有量が0.5~3.0質量%の範囲、より好ましくは1.0~2.0質量%の範囲となる数である。また、m1+n1は、式(2)で表されるオルガノポリシロキサンの25℃における粘度が20mPa・s以上となる範囲の数であり、より好適には、100~500mPa・sとなる数である。)
(b)珪素原子結合水素原子を分子内に少なくとも2つ有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、成分(a)の架橋剤であり、1分子中に少なくとも3個の珪素原子結合水素原子を有することが好ましく、その水素原子の分子中における結合位置は特に限定されない。
水素原子以外で、成分(b)が含有する珪素原子に結合する有機基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、およびオクチル基等のアルキル基が例示され、メチル基であることが好ましい。また、成分(b)のオルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子構造としては、直鎖状、分岐鎖状、および分岐状環状のいずれか又はそれらの1つ以上の組み合わせが例示される。なお、珪素結合水素原子の一分子中の数は全分子の平均値である。
成分(b)の25℃における粘度は1~1,000mPa・sであり、好ましくは5~500mPa・sである。これは、25℃における成分(b)の粘度が1mPa・s未満であると、成分(b)がそれを含む架橋性組成物中から揮発し易くなり、1,000mPa・sを超えると、そのような成分(b)を含む架橋性組成物の硬化時間が長くなったり、硬化不良の原因になる場合がある。このような成分(b)は、特に限定されないが、例えば、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、環状メチルハイドロジェンポリシロキサン、および環状メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体が例示される。
ここで、成分(a)のアルケニル基含有量(Alk)と成分(b)のケイ素原子結合水素原子含有量(H)のモル比(=ヒドロシリル化反応における反応比)であるH/Alkの値が0.7~1.2の範囲にあることが好ましい。前記のH/Alkの下限は0.80以上、0.85以上、0.90以上、0.95以上であることが好ましく、上限は1.15以下であり、更に好ましくは、 1.10以下、1.05以下である。H/Alkの上限が前記の値を超えると、反応後に未反応のケイ素原子結合水素原子が残りやすく、逆に、H/Alk上限が前記の値未満では反応後に未反応アルケニル基が残りやすい。これらは硬化反応性基であるので、粒子中に多量に残存していると、経時的に粒子間での架橋反応の原因となり、得られたシリコーンエラストマー粒子またはシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子について凝集や分散不良、さらに、反応性水素原子が残留している場合は経時的に可燃性の水素ガス発生の原因となる場合がある。特に好適には、H/Alkの値が0.9~1.1、特に1.0に近い場合、硬化反応性基が完全に消費されて架橋反応が終結し、粒子間の経時的な凝集を効果的に抑制可能である。
成分(c)はヒドロシリル化反応触媒であり、上記の架橋性組成物中に存在するケイ素原子結合アルケニル基と、ケイ素原子結合水素原子との付加反応(ヒドロシリル化反応)を促進する触媒である。好ましいヒドロシリル化反応触媒は、白金系金属を含むヒドロシリル化反応触媒であり、具体的には、塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、塩化白金酸のオレフィン錯体、塩化白金酸とケトン類との錯体、塩化白金酸とビニルシロキサンとの錯体、四塩化白金、白金微粉末、アルミナまたはシリカの担体に固体状白金を担持させたもの、白金黒、白金のオレフィン錯体、白金のアルケニルシロキサン錯体、白金のカルボニル錯体、これらの白金系触媒を含むメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、シリコーン樹脂等の熱可塑性有機樹脂粉末の白金系触媒が例示される。特に、塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体、塩化白金酸とテトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサンとの錯体、白金ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体、及び白金テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン錯体等の白金アルケニルシロキサン錯体が好ましく使用できる。なお、ヒドロシリル化反応を促進する触媒としては、鉄、ルテニウム、鉄/コバルトなどの非白金系金属触媒を用いてもよい。
架橋性組成物への成分(c)の添加量は触媒量であればよく、通常、上記の架橋性組成物の全質量に対して、成分(c)が含有する白金系金属量が1~1,000ppmの範囲となる量が好ましく、5~500ppmの範囲となる量がさらに好ましい。なお、本発明者らが特開2014-122316号公報で提案する方法により、シリコーンエラストマー粒子中の白金金属量を低減してもよい。
成分(c)を架橋性組成物に添加するタイミングは、シリコーンエラストマー粒子の形成方法に応じて選択可能であり、事前に組成物中に添加してもよく、成分(a)または成分(b)を異なるスプレーラインから供給し、そのいずれかに添加して噴霧中に混和する形態であってもよい。同様に、シリコーンエラストマー粒子を水中への乳化を経て形成する水系サスペンジョンを経由する場合、架橋性組成物にあらかじめ添加してもよく、別途成分(c)を含む乳化物を水中に添加してもよい。
上記の架橋性組成物は、ヒドロシリル化反応抑制剤に代表される硬化遅延剤を含んでも良い。かかる硬化遅延剤は、アセチレン系化合物、エンイン化合物、有機窒素化合物、有機燐化合物、およびオキシム化合物が例示される。具体的な化合物としては、2-メチル-3-ブチン-2-オール、3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール、3-メチル-1-ペンチン-3-オール、2-フェニル-3-ブチン-2-オール、および1-エチニル-1-シクロヘキサノール(ETCH)等のアルキンアルコール;3-メチル-3-トリメチルシロキシ-1-ブチン、3-メチル-3-トリメチルシロキシ-1-ペンチン、3,5-ジメチル-3-トリメチルシロキシ-1-ヘキシン、3-メチル-3-ペンテン-1-イン、および3,5-ジメチル-3-ヘキセン-1-イン等のエンイン化合物;1-エチニル-1-トリメチルシロキシシクロヘキサン、ビス(2,2-ジメチル-3-ブチノキシ)ジメチルシラン、メチル(トリス(1,1-ジメチル-2-プロピニロキシ))シラン、1,3,5,7-テトラメチル-1,3,5,7-テトラビニルシクロテトラシロキサン、および1,3,5,7-テトラメチル-1,3,5,7-テトラヘキセニルシクロテトラシロキサン等のアルケニルシロキサンが例示できる。その添加量は、成分(a)100質量部当り0.001~5質量部の範囲内であるが、使用する硬化遅延剤の種類、用いるヒドロシリル化反応触媒の特性と使用量等に応じて適宜設計可能である。
当該架橋性組成物は、成分(a)以外の炭素原子数3以下のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンを実質的に含有しないことが好ましく、まったく含有しないことが特に好ましい。これらの炭素原子数の少ないアルケニル基に由来する炭素原子数3以下のシルアルキレン基を粒子内に5質量%以上含む架橋物を与える組成においては、最終的に得られるシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子の有機樹脂への均一分散性および吸油性が不十分と成る場合がある。
当該架橋性組成物には、本発明の技術的効果を損なわない範囲で、上記成分以外の成分を含むことができる。例えば、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘプタン等の脂肪族炭化水素;トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素;テトラヒドロフラン、ジプロピルエーテル等のエーテル類;ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン等のシリコーン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類等の有機溶剤;ポリジメチルシロキサンまたはポリジメチルジフェニルシロキサンなどの非反応性のオルガノポリシロキサン(25℃において、0.5~10mPas程度の低粘度である鎖状または環状のオルガノポリシロキサンを含む);フェノール系、キノン系、アミン系、リン系、ホスファイト系、イオウ系、またはチオエーテル系などの酸化防止剤;トリアゾール系またはベンゾフェノン系などの光安定剤;リン酸エステル系、ハロゲン系、リン系、またはアンチモン系などの難燃剤;カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、または非イオン系界面活性剤などからなる1種類以上の帯電防止剤;染料;顔料などを含むことができる。
[シリコーンエラストマー粒子の形成]
上記のシリコーンエラストマー粒子形成用架橋性組成物を用いてシリコーンエラストマー粒子を形成する方法として、上記の架橋性組成物を調製し、これを水中に乳化し、(c)ヒドロシリル化反応触媒の存在下で硬化させ、球状のシリコーンエラストマー粒子を得る工程を含む方法が挙げられる。
本方法においては、上記のシリコーンエラストマー粒子形成用架橋性組成物を界面活性剤水溶液中に乳化して硬化させることにより、シリコーンエラストマー粒子を得ることができる。また、乳化粒子径を調整することで、粒径を容易に調整することができる。この界面活性剤としては、ノニオン系、アニオン系、カチオン系、ベタイン系が例示される。界面活性剤の種類や含有量により、得られるシリコーンエラストマー粒子の粒径が異なる。粒径の小さいシリコーンエラストマー粒子を調製するためには、この界面活性剤の添加量は、架橋性組成物100質量部に対して0.5~50質量部の範囲内であることが好ましい。一方、粒径の大きいシリコーンエラストマー粒子調製するためには、この界面活性剤の添加量は、架橋性組成物100質量部に対して0.1~10質量部の範囲内であることが好ましい。なお、分散媒として水の添加量は、架橋性組成物100質量部に対して20~1,500質量部、50~1000質量部の範囲内であることが好ましい。
上記のシリコーンエラストマー粒子形成用架橋性組成物を水中に均一に分散させるため乳化機を用いることが好ましい。この乳化機としては、ホモミキサー、パドルミキサー、ヘンシェルミキサー、ホモディスパー、コロイドミル、プロペラ攪拌機、ホモジナイザー、インライン式連続乳化機、超音波乳化機、真空式練合機が例示される。
次いで、上記の方法により調製されたシリコーンエラストマー粒子形成用架橋性組成物の水系分散液を、加熱または室温で放置することにより、この水分散液中の架橋性シリコーンゴム組成物を硬化させて、シリコーンエラストマー粒子の水系分散液を調製することができる。シリコーンエラストマー粒子の水系分散液を加熱する場合には、その加熱温度は100℃以下であることが好ましく、特に、10~95℃であることが好ましい。また、架橋性シリコーンゴム組成物の水系分散液を加熱する方法としては、例えば、この水系分散液を直接加熱する方法、この水系分散液を熱水中へ添加する方法が挙げられる。
次いで、シリコーンエラストマー粒子の水系分散液から水を除去することにより、シリコーンエラストマー粒子を調製することができる。当該水系分散液から水を除去する方法としては、例えば、真空乾燥機、熱風循環式オーブン、スプレードライヤーを用いて乾燥する方法が挙げられる。なお、スプレードライヤーの加熱・乾燥温度は、シリコーンエラストマー粒子の耐熱性、架橋温度等に基づいて適宜設定する必要がある。なお、得られた微粒子の二次凝集を防止するため、シリコーンエラストマー粒子の温度をそのガラス転移温度以下に制御することが好ましい。このようにして得られたシリコーンエラストマー粒子は、サイクロン、バッグフィルター等で回収できる。
[シリコーン樹脂による被覆]
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、上記の方法で調製されたシリコーンエラストマー粒子の表面の一部又は全部がSiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂により被覆されてなることを特徴とする。ここで、当該被覆に用いるシリコーン樹脂は、実質的にSiO4/2で表されるシロキサン単位のみからなることが好ましく、SiO4/2で表されるシロキサン単位以外のシロキサン単位(具体的には、RSiO1/2、RSiO2/2、RSiO3/2で表されるシロキサン単位、Rは一価有機基)の含有量が、シリコーンエラストマー粒子の被覆に用いられるシリコーン樹脂全体に対して、5質量%未満であることが必要であり、3質量%未満、特に1質量%未満であることが好ましい。最も好適には、SiO4/2で表されるシロキサン単位以外のシロキサン単位を与える成分を意図的に添加しないことあり、他のシロキサン単位をまったく含まないことが最も好ましい。他のシロキサン単位(例えば、RSiO3/2で表されるシルセスキオキサンレジン)を含むと、得られるシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子が取り扱い時に飛散乃至容器に付着しやすくなり、取扱作業性および作業効率が悪化する結果となる場合がある。
ここで、SiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂は、SiO4/2単位が網目状の高分子を形成した[SiO4/2(nは正の数)で表されるポリマー構造をとっており、粒子状のシリカやRSiO3/2で表されるシルセスキオキサンに比べて、シリコーンエラストマー粒子表面に対する追従性が高く、かつ、被覆された粒子の飛散性および付着性を抑制し、かつ、有機樹脂に対する均一分散性に優れる。
上記のシリコーン樹脂は、シリコーンエラストマー粒子表面でテトラアルコキシシラン等の加水分解反応あるいは縮合反応に伴ってSiO4/2で表されるシロキサン単位を与えるシラン化合物を加水分解反応または脱水/脱アルコール縮合反応させることで得ることができる。好適には、上記のシリコーン樹脂を与えるシラン化合物は、テトラアルコキシシランであり、炭素原子数1~4のアルコキシ基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基およびブトキシ基から選ばれる1種類又は2種類以上を有するテトラアルコキシシランの加水分解縮合反応物が例示され、特に、テトラエトキシシランの使用が好ましい。なお、本発明の技術的効果の見地から、縮合反応に伴って、SiO4/2で表されるシロキサン単位以外のシロキサン単位を与えるシラン化合物を実質的に含まないことが好ましく、シラン化合物は、テトラアルコキシシラン単独、より好適には、テトラエトキシシラン単独である。
テトラアルコキシシラン等のシラン化合物を用いるシリコーンエラストマー粒子表面の被覆は、特に制限されるものではないが、水中において、上記のシリコーンエラストマー粒子とアルカリ性物質との存在下で、テトラアルコキシシラン等のシラン化合物を加水分解縮合させて、シリコーンエラストマー粒子の表面をSiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂で被覆することによって得られるものであってよい。なお、アルカリ性物質または酸性物質を添加するタイミングは任意であるが、シリコーンエラストマー粒子の表面を均一に被覆する見地から、上記のシリコーンエラストマー粒子とアルカリ性物質を含む水中にテトラアルコキシシラン等のシラン化合物を徐々に添加することが好ましい。
テトラアルコキシシラン等のシラン化合物の添加は、プロペラ翼、平板翼などの通常の攪拌機を用いて攪拌下で行うことが好ましい。テトラアルコキシシラン等のシラン化合物は、一度に添加してもよいが、時間をかけて徐々に添加することが好ましい。また、シリコーンエラストマー粒子の表面を均一に被覆する見地から、シリコーンエラストマー粒子とアルカリ性物質を含む水系反応液の温度は10~60℃であることが好ましく、より好ましくは10~40℃の範囲である。上記温度範囲であれば、シリコーンエラストマー粒子の表面でテトラアルコキシシランの加水分解・縮合反応が穏やかに進行し、均一なシリコーン樹脂による被覆がなされる。なお、反応液の攪拌は所望のシリコーン樹脂による被覆反応が完結するまで継続し、反応完結のために上記温度より高い温度(例えば40℃以上の加熱下)で行ってもよい。
アルカリ性物質または酸性物質はテトラアルコキシシラン等のシラン化合物の加水分解・縮合反応触媒として作用する。本発明においては、アルカリ性物質が好ましく、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。アルカリ性物質はそのまま添加してもアルカリ性水溶液として添加してもよい。アルカリ性物質の添加量は、シリコーンエラストマー粒子とアルカリ性物質を含む水系反応液について、該アルカリ性物質を含む水分散液のpHが10.0~13.0、好ましくは10.5~12.5の範囲となる量である。当該pHの範囲外であると、テトラアルコキシシラン等のシラン化合物に由来するSiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂によるシリコーンエラストマー粒子の被覆が不十分となる場合がある。
アルカリ性物質は特に限定されず、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物;水酸化カルシウム、水酸化バリウムなどのアルカリ土類金属水酸化物;炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなどのアルカリ金属炭酸塩;アンモニア;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシドなどのテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド;またはモノメチルアミン、モノエチルアミン、モノプロピルアミン、モノブチルアミン、モノペンチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミンなどのアミン類等を使用することができる。なかでも、揮発させることにより、得られるシリコーン微粒子の粉末から容易に除去できることから、アンモニアが最も適している。アンモニアとしては、市販されているアンモニア水溶液を用いることができる。
上記の加水分解・縮合反応の後、得られた本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子はそのまま水系の分散液(水系サスペンジョン)として用いてもよいが、好適には、反応溶液から、水分を除去することで、シリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を単離する。当該水系分散液から水を除去する方法としては、例えば、真空乾燥機、熱風循環式オーブン、スプレードライヤーを用いて乾燥する方法が挙げられる。なお、この操作の前処理として、加熱脱水、濾過分離、遠心分離、デカンテーション等の方法で分散液を濃縮してもよいし、必要ならば分散液を水で洗浄してもよい。
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子において、シリコーン樹脂による被覆量は特に制限されるものではないが、SiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂による被覆量が、シリコーンエラストマー粒子100質量部に対して5.0~40.0質量部の範囲であることが好ましく、5.0~20.0質量部の範囲が特に好ましい。前記下限未満では、SiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂による被覆量が不十分となって有機樹脂に対する均一分散性等の技術的効果が不十分となる場合がある。一方、被覆量が前記上限を超えると、SiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂に由来する硬質な物性が強く反映されて、シリコーンエラストマー粒子に由来する弾力および弾性体としての性質が損なわれ、化粧料組成物に配合した場合の感触や使用感の悪化や有機樹脂に配合した場合の応力緩和性などが低下する場合がある。
上記のシリコーン樹脂による被覆量は、シリコーン樹脂を形成するテトラアルコキシシラン等のシラン化合物の上記反応溶液への添加量をコントロールすることにより、容易に制御することができる。
[解砕/分級操作]
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、上記の方法により得られるものであるが、水分の除去等により得られたシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子が凝集している場合は、ジェットミル、ボールミル、ハンマーミル等の粉砕機で機械力を用いて解砕してよくかつ好ましい。さらに、特定の粒子径以下となるように、ふるいを用いて分級されていてもよい。特に凝集物を含むシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を機械力を用いて解砕してから利用することにより、粗大粒子を含まない均一な機能性粒子を得ることができ、各種有機樹脂への分散性、応力緩和特性、化粧料に配合した場合の使用感等が改善される。
[平均一次粒子径]
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、その平均一次粒子径において特に限定されるものではないが、有機樹脂の応力緩和を目的として添加される有機樹脂添加剤の場合、レーザー回折散乱法により測定される平均一次粒子径が0.5~20μmであることが好ましく、0.5~15μmであることがより好ましい。なお、シリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子の粒子径は、被覆前のシリコーンエラストマー粒子、被覆量および上記の解砕/分級工程に応じて制御される。
[シリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子の製造方法]
上記のとおり、本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、前記の水系サスペンジョンを用いて得たシリコーンエラストマー粒子を、
工程(II):
シリコーンエラストマー粒子表面を、テトラアルコキシシランの加水分解物であるシリコーン樹脂により被覆する工程
工程(III):
工程(II)で得たシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子(凝集物を含む)を機械的手段を用いて解砕して、レーザー回折散乱法により測定される平均一次粒子径が0.5~20μmであるシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を得る工程
を含む製造方法により得ることができる。なお、上記工程の詳細は前記のとおりである。
[有機樹脂添加剤および有機樹脂、塗料、コーティング剤]
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、有機樹脂に対する均一分散性および所望により応力緩和特性等に優れ、かつ、配合時に飛散/容器への付着が起こり難いので取り扱い作業性に著しく優れる。さらに、当該シリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を配合した有機樹脂を硬化させてなる部材、塗膜またはコーティング皮膜は、柔軟性(コート層の柔らかさを含む)、耐久性および基材への密着・追従性が改善され、特に可撓性および耐熱衝撃性に優れるため、電子材料に用いる高機能性有機樹脂、塗料またはコーティング剤として極めて有用である。
[有機樹脂]
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含む有機樹脂として、硬化性有機樹脂組成物または熱可塑性樹脂が好適に例示される。このうち、硬化性樹脂は半導体基板等の電子材料に適する。より具体的には、硬化性有機樹脂組成物として、フェノール樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、キシレン樹脂、キシレン-ホルムアルデヒド樹脂、ケトン-ホルムアルデヒド樹脂、フラン樹脂、尿素樹脂、イミド樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アニリン樹脂、スルホン-アミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、これらの樹脂の共重合樹脂が例示され、これらの硬化性樹脂を二種以上組み合わせることもできる。特に、硬化製樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、およびシリコーン樹脂からなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。このエポキシ樹脂としては、グリシジル基や脂環式エポキシ基を含有する化合物であればよく、o-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ポリビニルフェノール型エポキシ樹脂、ジフェニルメタン型エポキシ樹脂、ジフェニルサルホン型エポキシ樹脂、トリフェノールアルカン型エポキシ樹脂、クレゾール・ナフトール共縮合型エポキシ樹脂、ビスフェニルエチレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、スピロクマロン型エポキシ樹脂、ノルボルネン型エポキシ樹脂、テルペン型エポキシ樹脂、フェノールシクロヘキサン型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂、イミド基含有エポキシ樹脂、マレイミド基含有エポキシ樹脂、アリル基変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂が例示される。また、このフェノール樹脂としては、ポリビニルフェノール型、フェノールノボラック型、ナフトール型、テルペン型、フェノールジシクロペンタジエン型、フェノールアラルキル型、ナフトールアラルキル型、トリフェノールアルカン型、ジシクロペンタジエン型、クレゾール・ナフトール共縮合型、キシレン・ナフトール共縮合型が例示される。また、シリコーン樹脂としては、エポキシ樹脂とシリコーン樹脂中のシラノール基、あるいはケイ素原子結合アルコキシ基とを反応させてなるエポキシ変性シリコーン樹脂が例示される。このような硬化性樹脂の硬化機構としては、熱硬化型、紫外線、あるいは放射線等の高エネルギー線硬化型、湿気硬化型、縮合反応硬化型、付加反応硬化型が例示される。また、このような硬化性樹脂の25℃における性状は限定されず、液状、あるいは加熱により軟化する固体状のいずれであってもよい。
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含む有機樹脂には、その他任意の成分として、硬化剤、硬化促進剤、充填剤、光増感剤、高級脂肪酸金属塩、エステル系ワックス、可塑剤等を配合することができる。この硬化剤としては、カルボン酸やスルホン酸等の有機酸およびその無水物;有機ヒドロキシ化合物;シラノール基、アルコキシ基、またはハロゲノ基を有する有機ケイ素化合物;一級または二級のアミノ化合物が例示され、これらを二種以上組み合わせることもできる。また、この硬化促進剤としては、三級アミン化合物、アルミニウムやジルコニウム等の有機金属化合物;ホスフィン等の有機リン化合物;その他、異環型アミン化合物、ホウ素錯化合物、有機アンモニウム塩、有機スルホニウム塩、有機過酸化物、ヒドロシリル化用触媒が例示される。また、この充填剤としては、ガラス繊維、石綿、アルミナ繊維、アルミナとシリカを成分とするセラミック繊維、ボロン繊維、ジルコニア繊維、炭化ケイ素繊維、金属繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ナイロン繊維、フェノール繊維、天然の動植物繊維等の繊維状充填剤;溶融シリカ、沈澱シリカ、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、酸化亜鉛、焼成クレイ、カーボンブラック、ガラスビーズ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、クレイ、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、カオリン、雲母、ジルコニア等の粉粒体状充填剤が例示され、これらを二種以上組み合せることもできる。エポキシ系樹脂の場合、アミン系の硬化剤を含むことが特に好ましい。
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、上記以外の熱可塑性樹脂に添加剤として配合してもよく、表面潤滑剤や応力緩和剤等の物理的特性の改質剤または光散乱剤等の光学的特性の改質剤として利用することができる。熱可塑性樹脂の種類は特に制限されるものではなく、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン系共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、スチレン系共重合体、テトラブルオロエチレン等のフッ素系高分子、ポリビニルエーテル類、セルロース系高分子からなる群より選択される少なくとも一種の重合体、またはこれらの組み合わせかなる複合樹脂であってもよい。本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、こららの熱可塑性樹脂(マスターバッチ含む)中に二軸・単軸押し出し機やニーダーミキサー等の混合装置を用いて均一に分散することができ、フィルム状等、所望の形状に成型して利用してもよい。
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子の添加量は、有機樹脂に求められる物性に応じて適宜選択可能であるが、一般的に有機樹脂100質量部に対して0.1~30質量部の範囲であり、0.5~10質量部の範囲であってよい。当該粒子の添加量が前記下限未満では、樹脂等に対する応力緩和特性等の性能が不十分となる場合があり、得られる有機樹脂硬化物の可撓性および耐熱衝撃性が低下し、特に、吸湿後の耐熱衝撃性が低下する傾向があるからである。一方、前記上限を超えると、配合後の有機樹脂や塗料・コーティング剤が増粘して取扱作業性が低下する場合があるほか、得られる有機樹脂硬化物の機械的特性が低下する傾向があるからである。
さらに、本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は有機樹脂に配合した場合に、応力緩和作用に優れるため、プリント配線板用のエポキシ樹脂等に配合してプリプレグを形成してもよく、さらに、銅箔の片面に本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含有する樹脂層を備えたプリント配線板用のフィラー粒子含有樹脂層付銅箔を形成させて、銅張積層板(CCL)用途に利用することができる
[塗料、コーティング剤]
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含む塗料・コーティング剤として、常温硬化型、常温乾燥型、加熱硬化型が例示され、また、その性状により、水性、油性、粉状が例示され、さらに、ビヒクルの樹脂により、ポリウレタン樹脂塗料、ブチラール樹脂塗料、長油性フタル酸樹脂塗料、アルキッド樹脂塗料、アミノ樹脂とアルキッド樹脂からなるアミノアルキッド樹脂塗料、エポキシ樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、フェノール樹脂塗料、シリコーン変性エポキシ樹脂塗料、シリコーン変性ポリエステル樹脂塗料、シリコーン樹脂塗料が例示される。
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子の添加量は、塗料・コーティング剤に求められる物性に応じて適宜選択可能であるが、得られる塗膜に均一で柔らかな艶消し性を付与するためには、塗料の固形分100質量部に対して、0.1~150質量部の範囲内であることが好ましく、さらに、0.1~100質量部の範囲内であることが好ましく、特に、0.1~50質量部の範囲内、0.1~20質量部の範囲内であることが好ましい。当該粒子の添加量が前記下限未満では、塗膜に対する艶消し性、密着性、および応力緩和特性等の性能が不十分となる場合があり、前記上限を超えると、配合後の有機樹脂や塗料・コーティング剤が増粘して取扱作業性が低下する場合がある。
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含む塗料・コーティング剤には、メタノール、エタノール等のアルコール;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン;酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート等のエステル;N,N-ジメチルホルムアミド等のアミド;ヘキサン、ヘプタン、オクタン等のオレフィン;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等の有機溶剤;補強性シリカ等の公知の無機充填剤、有機充填剤、硬化促進剤、シランカップリング剤、カーボンブラック等の顔料、染料、酸化防止剤、高分子化合物からなる増粘剤、難燃剤、耐候性付与剤を含有してもよい。
[化粧料組成物]
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、化粧料原料としても有用であり、その表面の一部又は全部がSiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂により被覆されているので、従来公知のシリコーンエラストマー粒子やシリコーン複合粒子に比べて吸油特性および他の化粧料原料(特に油性原料)への均一分散性に優れ、肌や髪上に塗布した場合、化粧料の油っぽさ、べたつきを抑制し、滑らかな広がりと柔らかい感触を付与し、使用感に優れるという利点を有する。さらに、本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、飛散しにくく、容器に付着しにくいことから取扱作業性および配合安定性に優れるものである。
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含む化粧料組成物は、特にその種類において限定されるものではないが、石鹸、ボディシャンプー、洗顔クリーム等の洗浄用化粧料;化粧水、クリーム・乳液、パック等の基礎化粧品;おしろい、ファンデーション等のベースメークアップ化粧料;口紅、ほほ紅、アイシャドー、アイライナー、マスカラ等の眉目化粧料;マニキュア等のメークアップ化粧料;シャンプー、ヘアリンス、整髪料、育毛剤、養毛剤、染毛剤等の頭髪用化粧料;香水、オー・デ・コロン等の芳香性化粧料;歯磨き;浴用剤;脱毛剤、髭剃り用ローション、制汗・消臭剤、日焼け防止剤等の特殊化粧料が例示される。また、これらの化粧料組成物の剤形としては、水性液状、油性液状、乳液状、クリーム状、フォーム状、半固形状、固形状、粉状が例示される。また、これらの化粧料組成物をスプレーにより用いることもできる。
これらの化粧料組成物において、上記のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子の含有量は、化粧料組成物中の0.5~99.0質量%の範囲内であることが好ましく、特に、1.0~95質量%の範囲内であることが好ましい。これは、上記のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子の含有量が上記の範囲の上限を超える場合には、化粧料としての効果が失われるからであり、また、上記範囲の下限未満であると、化粧料組成物の使用感等が改善されにくくなるからである。
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、前記の特許文献2(特開2011-105663号公報)、特許文献3(特開2011-168634号公報)、特許文献4(特開2011-102354号公報)、特許文献5(国際特許公開 WO2017/191798)および特開2014-122316号公報において提案されているシリコーン粒子(シリコーンゴムパウダー等)またはシリコーン複合粒子を含む化粧料組成物(特に、各処方例)について、これらのシリコーン系粒子の一部又は全部を置き換えて使用することができ、これらの特許文献において提案されている化粧料組成物の使用感および生産効率をさらに改善できる場合がある。
さらに、本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、上記の特許文献等に開示された化粧料組成物の用途および処方について、これらのシリコーン系粒子の一部又は全部を置き換えて適用することができ、かつ、それらの使用は本願発明の範囲に包含される。また、本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、上記の特許文献等に開示された化粧料組成物に開示された化粧品用媒体(水性媒体または油性媒体)、油性媒体(油剤、揮発性油剤を含む)、水、着色剤、アルコール類、水溶性高分子、皮膜形成剤、油剤、油溶性ゲル化剤、有機変性粘土鉱物、界面活性剤、樹脂、塩類、保湿剤、防腐剤、抗菌剤、酸化防止剤、pH調整剤、キレート剤、清涼剤、抗炎症剤、美肌用成分(美白剤、細胞賦活剤、肌荒れ改善剤、血行促進剤、皮膚収斂剤、及び抗脂漏剤等)、ビタミン類、アミノ酸類、核酸、ホルモン、包接化合物等、生理活性物質、医薬有効成分、香料等の任意成分を組み合わせて使用してもよく、かつ好ましい。
特に、本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、従来公知のシリコーン粒子やシルセスキオキサンで被覆されたシリコーン複合粒子に比べて、吸油性に優れるので、特に油剤等の油性化粧料原料を含む化粧料組成物および処方において、特に好適な使用感を実現することができる。
本発明の化粧料を製造するには、上記のような本発明の化粧品原料と他の化粧品原料を単に均一混合することにより容易に製造できる。混合手段としては、通常化粧品の製造に使用されている各種の混合装置、混練装置が使用できる。かかる装置としては、例えば、ホモミキサー、パドルミキサー、ヘンシェルミキサー、ホモディスパー、コロイドミキサー、プロペラ攪拌機、ホモジナイザー、インライン式連続乳化機、超音波乳化機、真空式練合機が例示される。
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子およびその製造方法を、実施例および比較例により詳細に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限定されるものではない。実施例中の粘度は25℃における値である。また、各シリコーン粒子の特性を次のようにして測定した。なお、実施例等において特に断りがない場合、シリコーン粒子とは、シリコーン硬化物からなる粒子(硬化シリコーン粒子)の総称であり、エマルジョンを含まない。
[シリコーン粒子のJIS A硬さ]
シリコーンエラストマー粒子の原料である、硬化性シリコーン組成物を加熱オーブンにて150℃で1時間加熱して、シート状に硬化させた。この硬さをJIS K 6253に規定されるJIS A 硬度計により測定した。
[シリコーン粒子のSiH残存量]
硬化シリコーン粒子に対し、単位質量に対して等量の40%濃度の水酸化カリウムのエタノール溶液を添加して1時間静置し、反応終点までに発生した水素ガスを捕集し、ヘッドスペースガスクロマトグラフィーにより、捕集した水素の発生量を測定し、単位質量あたりのケイ素原子結合水素原子の残存量を測定した。本発明で用いたシリコーンエラストマー粒子中のケイ素原子結合水素原子の残存量は100ppm(共通)であった。
[エマルジョン粒子の平均一次粒子径]
白金触媒を添加する前のエマルジョンを、レーザー回折式粒度分布測定器(ベックマン・コールター社のLS-230)により測定し、そのメジアン径(累積分布の50%に相当する粒径、50%粒径)を平均粒子径とした。
[シリコーン粒子(粉末)の平均一次粒子径]
エタノールを分散媒として、レーザー回折式粒度分布測定器(堀場製作所のLA-500)で硬化シリコーン粒子の粒径を測定し、エタノール中での硬化シリコーン粒子のメジアン径(累積分布の50%に相当する粒径、D90、μm)や算術分散度(粒径分布の分散度合いを示す、SD、μm2)の値を得た。測定試料は、300mLのカップに硬化シリコーン粒子(1g)とエタノール(100mL)を攪拌羽および超音波振動機を用いて分散した。
[粉末吸油量の測定方法]
硬化シリコーン粒子1gを100mlのビーカーに入れ、ガラス棒でシリコーン粒子をゆっくり攪拌しながら、メチルエチルケトン(MEK)を1滴ずつ滴下していき、硬化シリコーン粒子とオイルとが均一なペースト状物となるまでに要したオイルの滴下量を求めた。硬化シリコーン粒子に対するオイルの滴下量の割合を、吸油量(重量%)とした。
[エポキシ樹脂溶液への均一分散性]
硬化性エポキシ樹脂溶液(固形分57.4%)50gに、シリコーン粒子2.87gを添加し、ボールミル架台で10分間回転させ、その30分後の外観により、その均一分散性を以下の基準「1」「3」「5」で評価した。
なお、硬化性エポキシ樹脂溶液は以下の処方で調製した。
ブロム化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製、商品名「jER5046B80」)140g
ノボラック型エポキシ樹脂(三菱化学社製、商品名「jER154」)40g
2-ブタノン 30g
2-メトキシエタノール 50g
ジシアンジアミド 5.5g
2-エチル-4-メチルイミダゾール 0.1g

5:硬化シリコーン粒子がエポキシ樹脂溶液中に均一に分散した状態を保っていた
3:機械力による分散操作中は硬化シリコーン粒子はエポキシ樹脂溶液中に均一に分散していたが、30分静置後に分離が確認された。
1:硬化シリコーン粒子をエポキシ樹脂溶液中に均一に分散することができなかった
[エポキシ樹脂の応力緩和特性評価]
ガラス織物を上記のエポキシ樹脂溶液(硬化シリコーン粒子の固形分10質量%)に浸漬させた後、100℃のオーブンで乾燥させた。得られた半固形のガラス繊維-エポキシ樹脂組成物を175℃、100kg/cm2で60分間プレスし、厚み0.4 mm の硬化したガラス繊維-エポキシ樹脂成形物を得た。得られた成形物から40 mm x 10 mm x 0.4 mm の短冊状試験片を作成し、ねじり応力緩和試験を0.1%歪で行った。
このとき、硬化シリコーン粒子を含まないガラス繊維-エポキシ成型物の初期ねじり応力が6.82GPaであったことから、応力緩和特性を以下の基準で評価した。A、B、Cの順に、同量の硬化シリコーン粒子を添加した場合の応力緩和性に優れることを表す。

A: 初期ねじり応力が5.75GPa未満
B: 初期ねじり応力が5.75~6.50GPaの範囲内
C: 初期ねじり応力が6.50GPaより大きい
[飛散性(%)]
Powder Tester model PT-X (ホソカワミクロン製)を用いて、10gの硬化シリコーン粒子を直径5cmの穴を通して60cmの高さから落とし、真下に置いた直径10cmの皿内に落ちた硬化シリコーン粒子の重さを測定した。この重量に基づき、以下の計算式により硬化シリコーン粒子の飛散性を測定した。

飛散性(%)={10(g) - (皿の上のパウダーの重量(g))}/10(g) X 100

なお、皿外への硬化シリコーン粒子の落下量{=10(g) - (皿の上のパウダーの重量(g))}が多いほど、当該硬化シリコーン粒子は飛散しやすく、取扱作業性に劣ると評価できる。
実施例、比較例で使用した、成分(A)と成分(B)の平均式を下記に列挙する。
以下の式において、ViはCH=CH-で表されるビニル基、MeはCH-で表されるメチル基、HeはCH2=CH-C48-で表されるヘキセニル基をそれぞれ示す。
[化1-1]
MeHeSiO-(MeSiO)57-(MeHeSiO)-SiHeMe
アルケニル基含有率は、2.7wt%。粘度は100mPa・s。
[化1-2]
MeHeSiO-(MeSiO)137-(MeHeSiO)1.5-SiHeMe
アルケニル基含有率は、0.97wt%。粘度は420mPa・s。
[化2-1]
(MeSiO1/2(MeSiO2/2(HMeSiO2/211(MeSiO3/2
ケイ素原子結合水素原子含有量は、0.825wt%。粘度は15mPa・s。
[化2-2]
HMeSiO-(MeSiO)187-MeSiH。
ケイ素原子結合水素原子含有量は、0.015wt%。粘度は500mPa・s。
[調製例1:ヘキセニル基を含むポリオルガノシロキサンを用いるシリコーンエラストマー粒子の調製例(水系サスペンジョン法)]
[化1-1]の平均式で示されるポリオルガノシロキサンと、[化2-1]の平均式で示されるポリオルガノシロキサンを質量比89:11で、室温で均一に混合した。次に、この組成物をポリオキシエチレンアルキル(C12―14)エーテル3.0質量部と純水20質量部からなる25℃の水溶液中に分散し、さらにコロイドミルにより均一に乳化した後、純水350質量部を加えて希釈してエマルジョンを調製した。次に、塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶液(本組成物中、白金金属が質量単位で10ppmとなる量)をポリオキシエチレンアルキル(C12―14)エーテルと純粋で水分散液として、エマルジョンに加えて攪拌した後、このエマルジョンを50℃で3時間静置して、シリコーンゴム粒子の均一な水系サスペンジョンを調製した。次に、この水系サスペンジョンを小型スプレードライヤー(アシザワニロ社製)で乾燥し、シリコーンエラストマー粒子を得た。得られたシリコーンエラストマー粒子のJIS-A硬度は68であり、その平均一次粒子径は2.3μmであった。
[実施例1]
調製例1で得たシリコーンエラストマー粒子水分散液500gを攪拌翼を備えた撹拌装置の付いた容量2リットルのガラスフラスコに移し、水500g、および28%アンモニア水20gを添加した。このときの液のpHは11であった。5~10℃に温度調整した後、テトラエトキシシラン 52g(加水分解・縮合反応後のSiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂が被覆前のシリコーンエラストマー粒子100質量部について15質量部となる量)を30分かけて滴下し、さらに1時間攪拌を行った。この間、液温を5~10℃に保った。次いで、55~60℃まで加熱し、その温度を保ったまま1時間攪拌を行い、テトラエトキシシランの加水分解・縮合反応を完結させた。
得られたシリコーンエラストマー粒子/テトラエトキシシランの加水分解・縮合反応液をろ過した。脱水物をステンレスのトレイに移し、熱風循環乾燥機中で105℃の温度で乾燥し、乾燥物をジェットミルで解砕し、流動性のある微粒子を得た。この微粒子を電子顕微鏡で観察したところ、粒子表面がシリコーン樹脂で被覆された球状粒子であり、表面がSiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂により被覆されたシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子となっていることが確認された。得られたシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子の平均一次粒子径は5.3μmであった。
さらに、実施例1で得たシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を以下の条件で、走査型電子顕微鏡(SEM,装置名:株式会社 日立ハイテクノロジーズ製 型番S-3400N)により観察し、その撮像を図1に示した。
<SEM条件>
真空度:<1Pa
加速電圧:10.0kV
プローブ電流:30μA
[実施例2]
テトラエトキシシラン 34.9g(加水分解・縮合反応後のSiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂が被覆前のシリコーンエラストマー粒子100質量部について10質量部となる量となる量)を30分かけて滴下した他は、実施例1と同様にして、表面がSiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂により被覆されたシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子となっていることが確認された。得られたシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子の平均一次粒子径は6.5μmであった。
[比較例1]
調製例1で得たシリコーンエラストマー粒子をそのまま評価した。
[比較例2]
テトラエトキシシラン 34.9gの代わりに、メチルトリメトキシシラン20.34g(加水分解・縮合反応後のMeSiO3/2で表されるシルセスキオキサン樹脂が被覆後の粒子について10質量%となる量)を30分かけて滴下した他は、実施例1と同様にしてシルセスキオキサンで表面が被覆されたシリコーンエラストマー粒子を得た。その平均一次粒子径は2.7μmであった。
実施例1~2、比較例1~2について、その特性を表1に示した。
Figure 0007218993000003

以下、本発明の形態のひとつであるシリコーン粒子を配合することができる、本発明の化粧料の処方例を示す。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
[実施例3:フェースパウダー]
市販品である「ちふれ フェース パウダー N」(ちふれ化粧品製) と実施例1のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を90:10の質量比で均一に混合し、フェースパウダーを調整し、当該フェースパウダーN(添加品)と未添加のフェース パウダー Nの使用感をパネラーにより比較評価した。
[評価結果]
実施例1のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を添加したフェース パウダーNは、未添加の場合に比べて、肌触りが柔らかく、きしみを感じずに軽く、滑らかに伸び広がり、肌なじみが良いと評価された。また、未添加の場合に比べて、使用時の化粧よれが起こりにくく、総合的な使用感に優れると評価された。
[処方例]
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、前記の特許文献2(特開2011-105663号公報)、特許文献3(特開2011-168634号公報)、特許文献4(特開2011-102354号公報)、特許文献5(国際特許公開 WO2017/191798)および特開2014-122316号公報において提案されているシリコーン粒子(シリコーンゴムパウダー等)またはシリコーン複合粒子を含む化粧料組成物の各処方例について、これらのシリコーン系粒子の一部又は全部を置き換えて使用することができる。
[調製例2:ヘキセニル基を含むポリオルガノシロキサンを用いるシリコーンエラストマー粒子の調製例(水系サスペンジョン法)]
[化1-2]の平均式で示されるポリオルガノシロキサンと、[化2-2]の平均式で示されるポリオルガノシロキサンを質量比30:70で、室温で均一に混合した。次に、この組成物をポリオキシエチレンアルキル(C12―14)エーテル0.4質量部と純水50質量部からなる25℃の水溶液中に分散し、さらにコロイドミルにより均一に乳化した後、純水350質量部を加えて希釈してエマルジョンを調製した。次に、塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶液(本組成物中、白金金属が質量単位で10ppmとなる量)をポリオキシエチレンアルキル(C12―14)エーテルと純粋で水分散液として、エマルジョンに加えて攪拌した後、このエマルジョンを50℃で3時間静置して、シリコーンゴム粒子の均一な水系サスペンジョンを調製した。次に、この水系サスペンジョンを小型スプレードライヤー(アシザワニロ社製)で乾燥し、シリコーンエラストマー粒子を得た。得られたシリコーンエラストマー粒子のJIS-A硬度は10であり、その平均一次粒子径は7.9μmであった。
[実施例4]
調製例1で得たシリコーンエラストマー粒子水分散液の代わりに、調製例2で得たシリコーンエラストマー粒子水分散液を用い、かつ、テトラエトキシシラン 17.4g(加水分解・縮合反応後のSiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂が被覆前のシリコーンエラストマー粒子100質量部について5質量部となる量となる量)を30分かけて滴下した他は、実施例1と同様にして、表面がSiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂により被覆されたシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を得た。電子顕微鏡により、シリコーンエラストマー粒子(JIS-A硬度10)の表面が、実施例1と同様にシリコーン樹脂により被覆された構造であることが確認された。
本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、有機樹脂、油性原料等への均一分散性が優れるので、添加剤として配合しやすく、所望により応力緩和特性等に優れ、かつ、配合時に飛散しにくく、容器に付着しにくいことから、上記の硬化性有機樹脂(半導体材料、塗料・コーティング剤等)に対する有機樹脂添加剤として有用である。さらに、本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、化粧品原料として化粧料に配合した場合には、その感触を向上させることができるので、皮膚化粧料、メークアップ化粧料等に使用可能である。また、その物性を生かし、本発明の本発明のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子は、を電子材料への応用として、熱硬化性樹脂組成物、熱可塑性樹脂組成物等の添加剤、あるいはプラスチックフィルムの表面潤滑剤等にも利用可能である。

Claims (13)

  1. その表面の一部又は全部がテトラアルコキシシランの加水分解物であって、SiO 4/2 単位が網目状の高分子を形成した[SiO 4/2 (nは正の数)で表されるポリマー構造を有するシリコーン樹脂であって、かつ、SiO 4/2 で表されるシロキサン単位以外のシロキサン単位の含有量が当該シリコーン樹脂に対して1質量%未満であるシリコーン樹脂により被覆され、シリコーンエラストマー粒子内の少なくとも二つのケイ素原子が炭素数4~20のシルアルキレン基により架橋された構造を有する、シリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子。
  2. SiO4/2で表されるシロキサン単位からなるシリコーン樹脂による被覆量が、シリコーンエラストマー粒子100質量部に対して5.0~40.0質量部の範囲である、請求項1に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子。
  3. レーザー回折散乱法により測定される平均一次粒子径が0.5~20μmである、請求項1または請求項2に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子。
  4. シリコーン樹脂により被覆されていない状態におけるシリコーンエラストマー粒子について、その硬化前のシリコーンエラストマー粒子形成用架橋性組成物をシート状に硬化して測定されるJIS-A硬度が10~80の範囲である、請求項1~3のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子。
  5. シリコーンエラストマー粒子内に含まれるシルアルキレン基が、実質的に炭素原子数4~8のシルアルキレン基のみであり、炭素原子数3以下のシルアルキレン基の含有量がシリコーンエラストマー粒子に対して5質量%未満である、請求項1~4のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子。
  6. 単位質量あたりのケイ素原子結合水素の含有量が300ppm以下である、請求項1~のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子。
  7. シリコーン樹脂により被覆されていない状態におけるシリコーンエラストマー粒子について、その硬化前のシリコーンエラストマー粒子形成用架橋性組成物が、
    (a)炭素数4~20のアルケニル基を分子内に少なくとも2つ有するオルガノポリシロキサン、
    (b)珪素原子結合水素原子を分子内に少なくとも2つ有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、および
    (c)ヒドロシリル化反応触媒
    を含有してなり、成分(a)のアルケニル基含有量(Alk)と成分(b)のケイ素原子結合水素原子含有量(H)のモル比が
    H/Alk= 0.7 ~ 1.2
    の範囲にある架橋性組成物である、請求項1~のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子。
  8. 請求項1~のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含有する有機樹脂添加剤。
  9. 請求項1~のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含有する有機樹脂。
  10. 請求項1~のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含有する硬化性有機樹脂組成物。
  11. 請求項1~のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含有する塗料組成物またはコーティング剤組成物。
  12. 請求項1~のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を含有する化粧料組成物。
  13. 以下の工程(I)、(II)および(III)を含む、請求項1~のいずれか1項に記載のシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子の製造方法
    工程(I):
    (a)炭素数4~20のアルケニル基を分子内に少なくとも2つ有するオルガノポリシロキサン、
    (b)珪素原子結合水素原子を分子内に少なくとも2つ有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、および
    (c)ヒドロシリル化反応触媒
    を含有してなり、成分(a)のアルケニル基含有量(Alk)と成分(b)のケイ素原子結合水素原子含有量(H)のモル比が
    H/Alk= 0.7 ~ 1.2
    の範囲にある架橋性組成物を調製し、これを水中に乳化し、(c)ヒドロシリル化反応触媒の存在下で硬化させ、球状のシリコーンエラストマー粒子を得る工程
    工程(II):
    工程(I)のシリコーンエラストマー粒子表面を、テトラアルコキシシランの加水分解物であり、SiO 4/2 単位が網目状の高分子を形成した[SiO 4/2 (nは正の数)で表されるポリマー構造を有するシリコーン樹脂であって、かつ、SiO 4/2 で表されるシロキサン単位以外のシロキサン単位の含有量が当該シリコーン樹脂に対して1質量%未満であるシリコーン樹脂により被覆する工程
    工程(III):
    工程(II)で得たシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子(凝集物を含む)を機械的手段を用いて解砕して、レーザー回折散乱法により測定される平均一次粒子径が0.5~20μmであるシリコーン樹脂被覆シリコーンエラストマー粒子を得る工程。
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