【実施例】
【0030】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【0031】
[オイルミスト発生方法およびオイルミスト量測定方法]
試料(油剤)を塗布したロールを高速回転させてミストを発生させる装置、ミスチングテスタ(商品名、(株)東洋精機製作所製)を用い、試料(油剤)量1.6g、ロール回転数2,500rpmの条件でミストを発生させた。ミスチングテスタ作動30秒後、50秒後、100秒後、150秒後、200秒後、250秒後、および300秒後に、夫々、ロールから90mmの位置のミスト量を、デジタル粉塵計DustTrak Model 8520(TSI Incorated社製、商品名)を用いて測定した。
【0032】
[実施例1]
シリコーン粒子−1(シリコーンゴム粒子)の製造
下記式(1)で示される、粘度が580mm
2/sのメチルビニルポリシロキサン500gと、
【化1】
下記式(2)で示される、粘度が30mm
2/sのメチルハイドロジェンポリシロキサン19g(式(1)の化合物が有するビニル基1個に対し、式(2)の化合物が有するヒドロシリル基の個数が1.06個となる量)を、
【化2】
容量1リットルのガラスビーカーに仕込み、ホモミキサーを用いて2,000rpmで撹拌溶解させた。次いで、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(エチレンオキサイド付加モル数=9モル)3gと水55gを加え、ホモミキサーを用いて6,000rpmで撹拌したところ、水中油滴型となり、増粘が認められた。該混合物を更に15分間撹拌した。次いで、該混合物を2,000rpmで撹拌しながら、水421gを加えたところ、均一な白色エマルジョンが得られた。該エマルジョンを、錨型攪拌翼を備えた容量1リットルのガラスフラスコに移し、液温を15〜20℃にした後、撹拌下で、塩化白金酸−オレフィン錯体のトルエン溶液(白金含有量0.5%)0.8gとポリオキシエチレンラウリルエーテル(エチレンオキサイド付加モル数=9モル)1.6gの混合溶解物を添加した。該混合物を15〜20℃で12時間撹拌し、シリコーンゴム粒子の水分散液を得た。
【0033】
上記で得られた、シリコーンゴム粒子の水分散液170gに、水130gを添加して希釈した後、スプレードライヤーにて熱風温度130℃で乾燥し、シリコーンゴム粒子を得た。得られた粒子の形状を電子顕微鏡にて観察したところ、球状であった。得られたシリコーンゴム粒子をシリコーン粒子−1と称する。
【0034】
上記で得られたシリコーン粒子−1の体積平均粒径を、LA−920(レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置、(株)堀場製作所製、商品名)を用いて測定したところ、4.9μmであった。
【0035】
上記シリコーンゴム粒子の硬度測定
別途、上記式(1)で示されるメチルビニルポリシロキサン、上記式(2)で示されるメチルハイドロジェンポリシロキサン、および塩化白金酸−オレフィン錯体のトルエン溶液(白金含有量0.5%)を、上記と同じ配合割合で混合した。得られた混合物をアルミシャーレに流し込み、厚みが10mmとなるようにした。25℃で24時間放置後、50℃の恒温槽内で1時間加熱した。得られた硬化物はべたつきのないシリコーンゴムであった。該シリコーンゴムの硬度をデュロメータA硬度計で測定したところ29であった。
【0036】
油剤の調製
TRIFAT S−308(トリ2−エチルヘキサン酸グリセリル、日光ケミカルズ(株)製)97gに、シリコーン粒子−1を3g添加した。ディスパミキサーを用いて、2,000rpmで1分間攪拌分散して油剤を調製した。該油剤を用い、上述した方法にてオイルミストを発生させ、そのミスト発生量を測定した。結果を表1に示す。
【0037】
[実施例2]
シリコーン粒子−2(ポリメチルシルセスキオキサン粒子)の製造
錨型攪拌翼を備えた容量2リットルのガラスフラスコにイオン交換水850g及び28%アンモニア水20gを仕込み、水温を20℃とした。該溶液の25℃でのpHは11.5であった。翼回転数100rpmで撹拌しながら、メチルトリメトキシシラン130gを140分かけて滴下した。滴下する間は液温を15〜25℃に保った。滴下終了後、液温を15〜25℃に保ち、さらに1時間撹拌を行った。その後、液温を75〜80℃まで加熱し、さらに4時間撹拌を行った。得られたスラリー液を、加圧濾過器を用いて脱液してケーキ状物とし、このケーキ状物を熱風循環乾燥機中で105℃の温度で乾燥した。乾燥物をジェットミルで解砕して、ポリメチルシルセスキオキサン粒子を得た。該ポリメチルシルセスキオキサン粒子をシリコーン粒子−2と称する。
【0038】
上記で得られたシリコーン粒子−2の体積平均粒径を、LA−920を用いて測定したところ1.9μmであった。また、該粒子の形状を電子顕微鏡にて観察したところ、球状であった。
【0039】
油剤の調製
TRIFAT S−308 97gにシリコーン粒子−2を3g添加し、ガラス棒にて攪拌分散して油剤を調製した。該油剤を用い、上述した方法にてオイルミストを発生させ、そのミスト発生量を測定した。結果を表1に示す。
【0040】
[実施例3]
シリコーン粒子−3(ポリメチルシルセスキオキサン粒子)の製造
錨型攪拌翼を備えた容量2リットルのガラスフラスコにイオン交換水850g及び28%アンモニア水20gを仕込み、水温を5℃とした。該溶液の25℃でのpHは11.5であった。翼回転数100rpmで撹拌しながら、メチルトリメトキシシラン20g、テトラメトキシシラン0.2g、およびトリメチルシラノール0.1gの混合溶解物を投入した。その後、液温を5〜10℃に保ち10分間攪拌した。次いで、該混合液中に、メチルトリメトキシシラン110gを120分かけて滴下した。滴下する間は液温を5〜10℃に保った。滴下終了後、液温を5〜10℃に保ち、さらに1時間撹拌を行った後、液温を75〜80℃まで加熱し、さらに4時間撹拌を行った。得られたスラリー液を、加圧濾過器を用いて脱液してケーキ状物とし、このケーキ状物を熱風循環乾燥機中で105℃の温度で乾燥した。乾燥物をジェットミルで解砕して、CH
3SiO
3/2単位を主とするポリメチルシルセスキオキサン粒子(CH
3SiO
3/2単位/SiO
4/2単位/(CH
3)
3SiO
1/2単位のモル比=99.75/0.14/0.11)を得た。該ポリメチルシルセスキオキサン粒子をシリコーン粒子−3と称する。
【0041】
上記で得られたシリコーン粒子−3の体積平均粒径を、LA−920を用いて測定したところ0.8μmであった。また、該粒子の形状を電子顕微鏡にて観察したところ、球状であった。
【0042】
油剤の調製
TRIFAT S−308 97gにシリコーン粒子−3を3g添加し、ガラス棒にて攪拌分散して油剤を調製した。該油剤を用い、上述した方法にてオイルミストを発生させ、そのミスト発生量を測定した。結果を表1に示す。
【0043】
[実施例4]
シリコーン粒子−4(ポリメチルシルセスキオキサン粒子)の製造
錨型攪拌翼を備えた容量2リットルのガラスフラスコにイオン交換水770g及び1−ペンタノール20gを仕込み、液温を15℃とした。翼回転数150rpmで撹拌しながらメチルトリメトキシシラン170gを投入した。その後、液温を15〜18℃に保ち、2時間攪拌した。次いで、同温度にて、翼回転数250rpmで攪拌しながら2.8%アンモニア水2.5gを投入し、さらに1分間攪拌した後、攪拌を停止した。液温15〜18℃で16時間静置後、翼回転数100rpmの条件で撹拌を開始し、液温が65〜70℃となるまで加熱した後、攪拌しながら28%アンモニア水38gを投入し、さらに液温65〜70℃で4時間撹拌を行った。得られたスラリー液を、加圧濾過器を用いて脱液してケーキ状物とし、このケーキ状物を熱風循環乾燥機中で105℃の温度で乾燥した。乾燥物をジェットミルで解砕して、ポリメチルシルセスキオキサン粒子を得た。該ポリメチルシルセスキオキサン粒子をシリコーン粒子−4と称する。
【0044】
得られたシリコーン粒子−4の体積平均粒径を、LA−920を用いて測定したところ12μmであった。また、該粒子の形状を電子顕微鏡にて観察したところ、球状であった。
【0045】
油剤の調製
TRIFAT S−308 97gにシリコーン粒子−4を3g添加し、ガラス棒にて攪拌分散して油剤を調製した。該油剤を用い、上述した方法にてオイルミストを発生させ、そのミスト発生量を測定した。結果を表1に示す。
【0046】
[実施例5]
シリコーン粒子−5(シリコーンゴム粒子表面をポリメチルシルセスキオキサンで被覆した粒子)の製造
実施例1にて製造した、シリコーンゴム粒子の水分散液290gを、錨型攪拌翼を備えた容量2リットルのガラスフラスコに入れ、さらに水671g、および28%アンモニア水19gを添加した後、液温を7℃にした。該溶液の25℃でのpHは11.3であった。翼回転数100rpmで撹拌しながら、メチルトリメトキシシラン20g(シリコーンゴム粒子100質量部に対し、加水分解・縮合反応後の(即ち、被覆する)ポリメチルシルセスキオキサンの量が6.5質量部となる量)を20分かけて滴下した。滴下する間は液温を5〜10℃に保った。さらに5〜10℃で1時間攪拌を行い、次いで、液温を55〜60℃まで加熱した。液温を55〜60℃に保ったまま更に1時間攪拌を行った。該工程により、メチルトリメトキシシランの加水分解及び縮合反応を完結させた。得られたスラリー液を、加圧濾過器を用いて脱液してケーキ状物とした。該ケーキ状物を、錨型攪拌翼を備えた容量2リットルのガラスフラスコに移し、水1,000gを添加し、30分間攪拌を行った後、加圧ろ過器を用いて脱液した。さらに同じ操作を2回繰り返した後、得られたケーキ状物を熱風循環乾燥機中で105℃の温度で乾燥した。乾燥物をジェットミルで解砕して、シリコーンゴム粒子表面をポリメチルシルセスキオキサンで被覆した粒子を得た。該粒子をシリコーン粒子−5と称する。
【0047】
上記で得られたシリコーン粒子−5の体積平均粒径を、LA−920を用いて測定したところ、5.3μmであった。また、該粒子の形状を電子顕微鏡にて観察したところ、粒子の表面が約100nmの粒状形状物(ポリメチルシルセスキオキサン)で被覆された球状粒子であった。
【0048】
油剤の調製
TRIFAT S−308 97gにシリコーン粒子−5を3g添加し、ガラス棒にて攪拌分散して油剤を調製した。該油剤を用い、上述した方法にてオイルミストを発生させ、そのミスト発生量を測定した。結果を表1に示す。
【0049】
[実施例6]
シリコーン粒子−6(シリコーンゴム粒子表面をポリメチルシルセスキオキサンで被覆した粒子)の製造
上記式(1)で示される、粘度が580mm
2/sのメチルビニルポリシロキサン500gと、上記式(2)で示される、粘度が30mm
2/sのメチルハイドロジェンポリシロキサン19g(式(1)の化合物が有するビニル基1個に対し、式(2)の化合物が有するヒドロシリル基の個数が1.06個となる量)を容量1リットルのガラスビーカーに仕込み、ホモミキサーを用いて2,000rpmで撹拌溶解させた。次いで、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(エチレンオキサイド付加モル数=9モル)1.2gと水100gを加え、ホモミキサーを用いて8,000rpmで撹拌したところ、水中油滴型となり、増粘が認められた。該混合物を更に15分間撹拌した。次いで、該混合物を2,000rpmで撹拌しながら、水378gを加えたところ、均一な白色エマルジョンが得られた。該エマルジョンを、錨型攪拌翼を備えた容量1リットルのガラスフラスコに移し、液温を15〜20℃にした後、撹拌下で、塩化白金酸−オレフィン錯体のトルエン溶液(白金含有量0.5%)0.8gとポリオキシエチレンラウリルエーテル(エチレンオキサイド付加モル数=9モル)1.6gの混合溶解物を添加した。該混合物を15〜20℃で12時間撹拌し、シリコーンゴム粒子の水分散液を得た。
【0050】
上記シリコーンゴム粒子の水分散液385gを、錨型攪拌翼を備えた容量2リットルのガラスフラスコに入れ、さらに水580g、および28%アンモニア水18gを添加した後、液温を7℃にした。該溶液の25℃でのpHは11.2であった。翼回転数100rpmで撹拌しながら、メチルトリメトキシシラン17g(シリコーンゴム粒子100質量部に対し、加水分解・縮合反応後の(即ち、被覆する)ポリメチルシルセスキオキサンの量が4.2質量部となる量)を20分かけて滴下した。滴下の間は液温を5〜10℃に保った。さらに5〜10℃で1時間攪拌を行った。次いで、液温を55〜60℃まで加熱した。液温を55〜60℃に保ったまま更に1時間攪拌を行った。該工程によりメチルトリメトキシシランの加水分解及び縮合反応を完結させた。得られたスラリー液を、加圧濾過器を用いて脱液してケーキ状物とした。該ケーキ状物を、錨型攪拌翼を備えた容量2リットルのガラスフラスコに移し、水1,000gを添加し、30分間攪拌を行った後、加圧ろ過器を用いて脱液した。さらに同じ操作を2回繰り返した後、得られたケーキ状物を熱風循環乾燥機中で105℃の温度で乾燥した。乾燥物をジェットミルで解砕して、シリコーンゴム粒子表面をポリメチルシルセスキオキサンで被覆した粒子を得た。該粒子をシリコーン粒子−6と称する。
【0051】
得られたシリコーン粒子−6の体積平均粒径を、LA−920を用いて測定したところ12μmであった。また、該粒子の形状を電子顕微鏡にて観察したところ、粒子の表面が約100nmの粒状形状物(ポリメチルシルセスキオキサン)で被覆された球状粒子であった。
【0052】
油剤の調製
TRIFAT S−308 97gにシリコーン粒子−6を3g添加し、ガラス棒にて攪拌分散して油剤を調製した。該油剤を用い、上述した方法にてオイルミストを発生させ、そのミスト発生量を測定した。結果を表1に示す。
【0053】
[実施例7]
シリコーン粒子−7(シリコーンゴム粒子表面をポリメチルシルセスキオキサンで被覆した粒子)の製造
下記式(3)で示される、粘度が8mm
2/sのメチルビニルポリシロキサン80gと
【化3】
下記式(4)で示される、粘度が120mm
2/sのメチルハイドロジェンポリシロキサン25g(式(3)の化合物が有するビニル基1個に対し、式(4)の化合物が有するヒドロシリル基の個数が1.08個となる量)
【化4】
を容量1リットルのガラスビーカーに仕込み、ホモミキサーを用いて2,000rpmで撹拌溶解させた。次いで、ポリオキシエチレンステアリルエーテル(エチレンオキサイド付加モル数=10モル)0.6g、ポリオキシエチレンステアリルエーテル(エチレンオキサイド付加モル数=20モル)0.9gと水50gとの混合溶解物を加え、ホモミキサーを用いて8,000rpmで撹拌したところ、水中油滴型となり、増粘が認められた。該混合物を更に15分間撹拌した。次いで、該混合物を2,000rpmで撹拌しながら、水843gを加え、さらに100MPaの圧力でホモジナイザーにかけたところ、均一な白色エマルジョンが得られた。該エマルジョンを、錨型攪拌翼を備えた容量1リットルのガラスフラスコに移し、液温を15〜20℃にした後、撹拌下で、塩化白金酸−オレフィン錯体のトルエン溶液(白金含有量0.5%)0.3gとポリオキシエチレンステアリルエーテル(エチレンオキサイド付加モル数=10モル)0.3gの混合溶解物を添加した。該混合物を15〜20℃で12時間撹拌し、シリコーンゴム粒子の水分散液を得た。
【0054】
上記で得られた、シリコーンゴム粒子の水分散液952gを、錨型攪拌翼による撹拌装置を備えた容量2リットルのガラスフラスコに入れ、さらに水6g、および28%アンモニア水20gを添加した後、液温を7℃にした。該溶液の25℃でのpHは11.4であった。翼回転数100rpmで撹拌しながら、メチルトリメトキシシラン22.5g(シリコーンゴム粒子100質量部に対し、加水分解・縮合反応後の(即ち、被覆する)ポリメチルシルセスキオキサンの量が11質量部となる量)を25分かけて滴下した。滴下の間は液温を5〜10℃に保った。その後、5〜10℃でさらに1時間攪拌を行った。次いで、液温を55〜60℃まで加熱した。液温を55〜60℃に保ったままさらに1時間攪拌を行った。該工程によりメチルトリメトキシシランの加水分解及び縮合反応を完結させた。得られたスラリー液を、加圧濾過器を用いて脱液してケーキ状物とした。該ケーキ状物を、錨型攪拌翼を備えた容量2リットルのガラスフラスコに移し、水1,000gを添加し、30分間攪拌を行った後、加圧ろ過器を用いて脱液した。さらに同じ操作を2回繰り返した後、得られたケーキ状物を熱風循環乾燥機中で105℃の温度で乾燥した。乾燥物をジェットミルで解砕して、シリコーンゴム粒子表面をポリメチルシルセスキオキサンで被覆した粒子を得た。該粒子をシリコーン粒子−7と称する。
【0055】
得られたシリコーン粒子−7の体積平均粒径を、LA−920を用いて測定したところ0.8μmであった。また、該粒子の形状を電子顕微鏡にて観察したところ、粒子表面が約50nmの粒状形状物(ポリメチルシルセスキオキサン)で被覆された球状粒子であった。
【0056】
上記シリコーンゴム粒子の硬度測定
別途、上記式(3)で示されるメチルビニルポリシロキサン、上記式(4)で示されるメチルハイドロジェンポリシロキサン、および塩化白金酸−オレフィン錯体のトルエン溶液(白金含有量0.5%)を、上記と同じ配合割合で混合した。該混合物をアルミシャーレに流し込み、厚みが10mmになるようにした。25℃で24時間放置後、50℃の恒温槽内で1時間加熱した。得られた硬化物はべたつきのないシリコーンゴムであった。該シリコーンゴムの硬度をデュロメータA硬度計で測定したところ75であった。
【0057】
油剤の調製
TRIFAT S−308 97gにシリコーン粒子−7を3g添加し、ガラス棒にて攪拌分散して油剤を調製した。該油剤を用い、上述した方法にてオイルミストを発生させ、そのミスト発生量を測定した。結果を表1に示す。
【0058】
[実施例8]
TRIFAT S−308 99gに、実施例4にて製造したシリコーン粒子−4を1g添加し、ガラス棒にて攪拌分散して油剤を調製した。該油剤を用い、上述した方法にてオイルミストを発生させ、そのミスト発生量を測定した。結果を表1に示す。
【0059】
[実施例9]
オリーブ油(日光ケミカルズ(株)製)97gに、実施例7にて製造したシリコーン粒子−7を3g添加し、ガラス棒にて攪拌分散して油剤を調製した。該油剤を用い、上述した方法にてオイルミストを発生させ、そのミスト発生量を測定した。結果を表1に示す。
【0060】
[実施例10]
TRIFAT S−308 97gに、実施例1にて製造したシリコーン粒子−1を3g添加した。ディスパミキサーを用いて5,000rpmで15分間攪拌して分散およびせん断処理を行った。該油剤を用い、上述した方法にてオイルミストを発生させ、そのミスト発生量を測定した。結果を表1に示す。
【0061】
[実施例11]
TRIFAT S−308 97gに、実施例4にて製造したシリコーン粒子−4を3g添加した。ディスパミキサーを用いて5,000rpmで15分間攪拌して分散およびせん断処理を行った。該油剤を用い、上述した方法にてオイルミストを発生させ、そのミスト発生量を測定した。結果を表1に示す。
【0062】
[実施例12]
TRIFAT S−308 97gに、実施例6にて製造したシリコーン粒子−6を3g添加した。ディスパミキサーを用いて5,000rpmで15分間攪拌して分散およびせん断処理を行った。該油剤を用い、上述した方法にてオイルミストを発生させ、そのミスト発生量を測定した。結果を表1に示す。
【0063】
[比較例1]
シリコーン粒子を添加しないTRIFAT S−308を用いて、上述した方法にてオイルミストを発生させ、そのミスト発生量を測定した。結果を表1に示す。
【0064】
[比較例2]
シリコーン粒子を添加しないオリーブ油を用いて、上述した方法にてオイルミストを発生させ、そのミスト発生量を測定した。結果を表1に示す。
【0065】
【表1】
【0066】
表1に示す通り、シリコーン粒子は、オイルミストの発生を抑制する効果を有する。さらに、シリコーン粒子を配合した油剤は、せん断を受けてもオイルミスト抑制能力が低下しない。従って、シリコーン粒子はオイルミスト抑制剤として有用である。