本发明专利技术提供具有疏水性且粒径小的聚烷基倍半硅氧烷微粒、使用该微粒的色粉用外添剂和电子照相用干式色粉、以及疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的制造方法；该疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的通过离心沉降法测量出的以质量为基准的中值粒径在0.05μm～0.3μm的范围内；该微粒例如至少经过以下工序而进行制造，即：在将使用烷基三烷氧基硅烷调制的原料溶液与碱性水系介质混合而得到缩聚反应液之后，进而将该缩聚反应液与水性溶液混合而得到微粒分散液，接着在该微粒分散液中混合疏水剂。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒、色粉用外添剂、电子照相用干式色粉、以及疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的制造方法。
技术介绍
一般而言，二氧化硅的机械强度出色，且化学稳定性高，进而容易获得具有各种形状或者平均粒径、粒度分布的二氧化硅。此外，二氧化硅在对其表面实施疏水化处理后与树脂的亲和性变高，从而能够提高其在树脂中的分散性或者树脂的流动性。因此，二氧化硅能够使用于色粉的外添剂、各种橡胶、树脂、半导体封装材料或者薄膜等的填充剂等各种各样的用途中。表面经过疏水化处理后的疏水化球状二氧化硅通常是对通过干式法或溶胶-凝胶法得到的球状二氧化硅的表面进行疏水化处理而得到。众所周知，与通过干式法而得到的疏水化球状二氧化硅相比，通过该溶胶-凝胶法而得到的疏水化球状二氧化硅的粒度分布范围小且粒径一致，因而便于设计填充剂，而另一方面，由于颗粒内部具有硅醇基(silanolgroup)，因此，即使对表面进行疏水化处理，在高温高湿下也容易吸湿，从而环境稳定性差。作为通过溶胶-凝胶法而得到的微粒中的一种，已知有以烷基三烷氧基硅烷为原料对其进行水解而制成的球状聚烷基倍半硅氧烷微粒。该聚烷基倍半硅氧烷微粒的颗粒表面和内部具有疏水性烷基，因而不易吸湿而环境稳定性出色，从而非常有用。作为这样的聚甲基倍半硅氧烷颗粒的制造方法，例如专利文献1中公开有下述方法，即：作为色粉外添剂用物质，使甲基三烷氧基硅烷在碱性气氛下进行水解、缩合，从而得到圆球状的聚甲基倍半硅氧烷颗粒。另外，在专利文献2中，作为涂料或化妆品的添加剂用物质，公开有含有粒径为0.1μm左右的球状聚有机倍半硅氧烷微粒的水或水/有机溶剂的分散液、和将该分散液离心分离并进行回收而得到的微粒。在通过上述溶胶-凝胶法制造聚甲基倍半硅氧烷颗粒时，反应的稳定性不足，因而难以获得粒径小的颗粒。例如，专利文献1中虽然公开了可以得到粒径为0.1μm～10μm的圆球状聚甲基倍半硅氧烷颗粒，但在实施例中仅公开了可获得3.0μm和1.9μm的颗粒。【现有技术文献】【专利文献】专利文献1：日本公报、特开昭63-101854号专利文献2：日本公报、特公平6-18879号
技术实现思路
在此，本专利技术人们对专利文献1所述的颗粒制造方法进行了研究后发现：实际上很难形成粒径为0.3μm以下的颗粒，即使能够形成也难以稳定地获得球状颗粒。另外，本专利技术人们也对专利文献2所述的颗粒制造方法进行了研究后发现：虽然通过使用水溶性有机溶剂而变得容易形成粒径为0.3μm以下的颗粒，但在该颗粒制造方法中，也难以稳定地回收粒径和形状均匀的颗粒。另一方面，近年来，二氧化硅颗粒的使用用途已经扩展到电子照相用色粉的外添剂、各种橡胶或树脂材料等中添加的填充剂、化妆品或蜡等中添加的添加剂等非常多的方面，根据其使用用途或目的而需要具有疏水性且粒径小的二氧化硅颗粒。但是，如上所述，利用专利文献1、2所述的技术很难提供这样的二氧化硅颗粒(聚烷基倍半硅氧烷颗粒)。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其课题在于提供一种具有疏水性且粒径小的聚烷基倍半硅氧烷微粒、使用该微粒的色粉用外添剂和电子照相用干式色粉、以及疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的制造方法。本专利技术人们为解决上述课题而进行了认真研究。最后，本专利技术人们完成了以下的本专利技术。即，本专利技术的疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的特征在于，通过离心沉降法测量出的以质量为基准的中值粒径在0.05μm～0.3μm的范围内。本专利技术的疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的一实施方式中，优选疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒为疏水化球状聚甲基倍半硅氧烷微粒。本专利技术的疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的另一实施方式中，优选疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的、通过抗压强度测量法测量出的破碎强度为0.20N以下。本专利技术的疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的另一实施方式中，优选在疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的、通过离心沉降法而得到的以质量为基准的粒度分布中，以质量为基准累积90％的粒径(D90粒径)与以质量为基准累积10％的粒径(D10粒径)的比例(D90粒径/D10粒径)在1.5～4.0的范围内。本专利技术的疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的另一实施方式中，优选疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的、通过甲醇滴定法测量出的疏水度为55％(v/v)以上，且在甲醇浓度为50％(v/v)的甲醇水溶液中的漂浮率为80％以上。本专利技术的色粉用外添剂的特征在于，其由通过离心沉降法测量出的以质量为基准的中值粒径在0.05μm～0.3μm的范围内的疏水化球状聚倍半硅氧烷微粒构成。本专利技术的电子照相用干式色粉的特征在于，其含有色粉颗粒和通过离心沉降法测量出的以质量为基准的中值粒径在0.05μm～0.3μm的范围内的疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒。本专利技术的疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的制造方法的特征在于，通过将含有微粒前驱体和有机溶剂的原料溶液与含有有机溶剂的碱性水系介质混合，使微粒前驱体进行缩聚反应，从而得到缩聚反应液，其中，该微粒前驱体选自由(i)烷基三烷氧基硅烷的水解物、(ii)该水解物的部分缩合物以及(iii)该水解物与部分缩合物的混合物构成的群中；接着，将缩聚反应液与水性溶液混合，从而得到使球状聚烷基倍半硅氧烷微粒分散的球状聚烷基倍半硅氧烷微粒分散液；进而，在球状聚烷基倍半硅氧烷微粒分散液中混合疏水剂，对球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的表面进行疏水化处理，从而制成本专利技术的疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒。本专利技术的疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的制造方法的一实施方式中，优选满足下述算式(1)，100×(OS1+OS2)/(L1+L2)≥50wt％ 算式(1)在上述算式(1)中，OS1表示用于调制缩聚反应液的原料溶液中所含的有机溶剂的含有量(g)，OS2表示用于调制缩聚反应液的碱性水系介质中所含的有机溶剂的含有量(g)，L1表示用于调制缩聚反应液的原料溶液的量(g)，L2表示用于调制缩聚反应液的碱性水系介质的量(g)。本专利技术的疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的制造方法的另一实施方式中，优选烷基三烷氧基硅烷为甲基三甲氧基硅烷。本专利技术的疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的制造方法的另一实施方中，优选按照缩聚反应液与水性溶液混合而成的混合液的组成相对于时间的经过而始终保持固定不变的方式，实施缩聚反应液与水性溶液的混合。本专利技术的疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的制造方法的另一实施方式中，优选通过从自连接部分叉的三条流道中的第一流道的入口侧朝向连接部侧以固定的流量连续地供给缩聚反应液，并且，从三条流道中的第二流道的入口侧朝向连接部侧以固定的流量连续地供给水性溶液，从而实施缩聚反应液与水性溶液的混合。本专利技术的疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的制造方法的另一实施方式中，优选按照缩聚反应液与水性溶液混合而成的混合液的组成随着时间的经过而变化的方式，实施缩聚反应液与水性溶液的混合。本专利技术的疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的制造方法的另一实施方式中，优选通过将缩聚反应液的液滴滴加至配置于容器内的水性溶液的液面上，从而实施缩聚反应液与水性溶液的混合。(专利技术效果)根据本专利技术，能够提供具有疏水性且粒径小的聚烷基倍半硅氧烷微粒、使用该微粒的色粉用外添剂和电子照相用干式色粉(以下，有时简称为“色粉”)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒，其特征在于，通过离心沉降法测量出的以质量为基准的中值粒径在0.05μm～0.3μm的范围内。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.14 JP 2014-0044111.一种疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒，其特征在于，通过离心沉降法测量出的以质量为基准的中值粒径在0.05μm～0.3μm的范围内。2.如权利要求1所述的疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒，其特征在于，所述疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒是疏水化球状聚甲基倍半硅氧烷微粒。3.如权利要求1或2所述的疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒，其特征在于，通过抗压强度测量法测量出的破碎强度为0.20N以下。4.如权利要求1～3中任一项所述的疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒，其特征在于，在通过离心沉降法而得到的以质量为基准的粒度分布中，以质量为基准累积90％的粒径即D90粒径与以质量为基准累积10％的粒径即D10粒径的比例、即D90粒径/D10粒径在1.6～4.0的范围内。5.如权利要求1～4中任一项所述的疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒，其特征在于，通过甲醇滴定法测量出的疏水度为55％(v/v)以上，且在甲醇浓度为50％(v/v)的甲醇水溶液中的漂浮率为80％以上。6.一种色粉用外添剂，其特征在于，所述色粉用外添剂由疏水化球状聚倍半硅氧烷微粒构成，其中，所述疏水化球状聚倍半硅氧烷微粒的、通过离心沉降法测量出的以质量为基准的中值粒径在0.05μm～0.3μm的范围内。7.一种电子照相用干式色粉，其特征在于，所述电子照相用干式色粉含有色粉颗粒和疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒，其中，所述疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的、通过离心沉降法测量出的以质量为基准的中值粒径在0.05μm～0.3μm的范围内。8.一种疏水化球状聚烷基倍半硅氧烷微粒的制造方法，其特征在于，通过将含有微粒前驱体和有机溶剂的原料溶液与含有有机溶剂的碱性水系介质混合，使所述微粒前驱体进行缩聚反应，从而得到缩聚反应液，其中，所述微粒前驱体选自由(i)烷基三烷氧基硅烷的水解物、(ii)所述水解物的部分缩合物以及(iii)所述水解物与所述部分缩合物的混合物构成的群中，接着，将所述缩聚反应液与水性溶液混合，从而得到使球状聚烷基倍半硅氧烷微粒分散的球状聚烷基倍半硅氧烷微粒分散液，...
【专利技术属性】
技术研发人员：石津谦一，近重阳平，小松原胆治，
申请(专利权)人：株式会社德山，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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