JPH051238A - 両親媒性粒子及びその製造方法 - Google Patents

両親媒性粒子及びその製造方法

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JPH051238A
JPH051238A JP15115691A JP15115691A JPH051238A JP H051238 A JPH051238 A JP H051238A JP 15115691 A JP15115691 A JP 15115691A JP 15115691 A JP15115691 A JP 15115691A JP H051238 A JPH051238 A JP H051238A
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hydrophilic
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water
amphipathic
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JP15115691A
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English (en)
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Keisuke Sakuragi
啓介 桜木
Takayuki Nakajima
孝之 中島
Isao Sekiguchi
勲 関口
Kazuo Sato
和夫 佐藤
Chiaki Yamashita
千明 山下
Yoshio Iwasaki
善雄 岩崎
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Kowa Chemical Industry Co Ltd
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Kowa Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】親水性無機質粒子の表面の一部がシラン化合
物,チタネ−ト系カップリング剤,油中分散型陰イオン
界面活性剤,油溶性ポリアミン縮合物,ポリアミド樹脂
又は水不溶性高分子化合物等の親油性物質で被覆された
実質的に水に溶けない親水性粒子から成る両親媒性粒子
及びそのような両親媒性粒子を親水性無機質粒子と該粒
子と均質に撹拌混合するのに適した量の揮発性有機溶媒
に、該粒子の表面の一部を被覆する必要充分量の親油性
物質を溶解した溶液とを混合撹拌したのち、該溶媒を除
去乾燥する両親媒性粒子の製造方法。 【効果】本発明の方法によって得られた両親媒性粒子
は、無機質材料の種類,粒子径と表面改質剤の種類と量
によって目的に応じた親水−親油性のバランスをもった
多種多様の粒子を提供することができ、従来、分散剤,
乳化剤,界面活性剤の使用されている多くの分野に好都
合に使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、親水性と親油性とを併
有する新規な両親媒性粒子及びその製造方法に関し、特
に、所望の親水性−親油性バランスを有する実用性の優
れた水不溶性の無機質両親媒性粒子及びその効果的製造
方法の提案に係るものである。
【0002】
【従来の技術】両親媒性物質とは、その各粒子が親水性
物質を吸着する能力を有する親水性部と親油性物質を吸
着する能力を有する親油性部とを併有し、その親水性と
親油性の両性能を好都合に利用し得るものである。従っ
て、両親媒性物質には、その親水性,親油性を付与する
物質、両性粒状物質の親水性−親油性バランス、あるい
は形状など多種多様のものが考えられる。
【0003】例えば、パック化粧料に関する特公昭60-2
1567号公報には、親油性高分子化合物の球状又は不定形
粒子に親水性無機顔料を一部附着させることにより、パ
ック化粧料として親水性及び親油性不潔物を効果的に吸
着,除去し得ることが示されている。また、特開昭63-3
15117号公報には、通常の粒状無機質ろ過材の表面を合
成樹脂エマルジョンで処理したり、無機質ろ過材と合成
樹脂マイクロビ−ズを混合することによって、無機質ろ
過材表面に複数の性質をもたらし、処理液中の不純物,
懸濁物質,コロイド状物質,エマルジョン微粒子、ある
いは高分子有機化合物等が効率良くろ過されることが記
載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらと異
なり、洗浄性,乳化性,懸濁性等の汎用性を有し、各種
分野に広く利用できる両親媒性固体粒子及びその効果的
製造方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を達成する方法について、特に、主原料(基材)として
実質的に水に溶けない親水性無機粒子に着目して研究を
重ねた結果、無機粒子の表面を親油性化処理し、これを
適度に粉砕,割裂する摩砕処理によって効果的に達成し
得ることを見出し、先に特許出願した(特願平2-200982
号)。しかしながら、この先願発明の方法は、基材とな
る無機粒子の粒径が小さいと摩砕処理が困難となり、所
望の摩砕粒子を得るための大きなエネルギ−が必要とな
るので、工業生産には必ずしも適切な方法とはいえない
ことが判った。本発明者らは、かかる不利益を克服する
方法について更に研究を行った結果、無機質粒子表面を
親油性物質で部分的に被覆処理するとき、粒径が極めて
小さいものでも前記問題点が効果的に解消され、先願発
明の摩砕処理による両親媒性粒子と同様の効果が得られ
ることを見出した。
【0006】すなわち、本発明は、特許請求の範囲に記
載の親水性無機質粒子の表面の一部が親油性物質で被覆
された実質的に水に溶けない親水性粒子から成る両親媒
性粒子及びその効果的製造方法を提供する。
【0007】本発明の製造方法に用いられる出発物質
は、親水性無機質粒子であって、水親和性を有し且つ水
に難溶ないし不溶性の実質的に水に溶解しない物質類が
包含される。かかる物質類としては、例えば、二酸化け
い素(けい砂、けい石),アルミナ,二酸化チタンなど
の酸化物、重質又は軽質炭酸カルシウム,炭酸マグネシ
ウムなどの炭酸塩、カオリン,クレ−,タルクなどのけ
い酸塩、水酸化アルミニウム,水酸化マグネシウムなど
の水酸化物、硫酸バリウム,硫酸カルシウムなどの硫酸
塩等を挙げることができる。これらの無機粒子材料の両
親媒性化には、通常、単独種が有利に用いられるが、二
種以上を組み合わせて用いてもよいし、また、それぞれ
を両親媒性化した後、二種以上を混合して用いることも
できる。しかしながら、それらの単価や工業的に提供さ
れる粒子等を考慮すれば、実用的に特に好ましい材料
は、二酸化けい素,炭酸カルシウム及びタルク等であ
る。
【0008】更に、この親水性無機質粒子の部分的表面
改質に用いられる親油性物質は、無機質粒子の表面に疎
水部分を固定的に形成する物質であることが重要であ
り、例えば、脂肪酸,ワックスや油脂等のように付着後
に粒子表面を移動するような物質は本質的に使用できな
い。本発明方法に好適に用いられる親油性物質として
は、例えば、シラン化合物類,チタネ−ト系カップリン
グ剤類,油中分散型陰イオン性界面活性剤類、油溶性ポ
リアミン縮合物又はポリアミド樹脂及びポリメタクリル
酸メチル,ポリスチレンなどの水不溶性高分子化合物
類、好ましくは、ガラス転移点の高い重合体類が代表的
に挙げられる。これらは単一物質で使用してもよいし、
同種類の二種成分以上を組み合わせてもよく、また、別
種類のものを選択併用することもできる。
【0009】これら無機粒子表面に親油性物質を被覆す
る方法としては、特に制限はなく、通常知られたいずれ
の方法も採用できるが、例えば、親油性物質を適切な溶
剤に溶かして無機粒子と混和し脱溶剤する方法が好まし
く用いられる。親水性無機質粒子の表面に形成させる親
油性基質は、無機質粒子表面から容易に剥離しないこと
が要求されるので、無機質粒子と親油性物質の適切な組
合せ選択が必要である。また、親水性無機質粒子表面
は、その一部分を親油性化することが必要であるため
に、無機質粒子の粒子径,親油性物質の種類等によって
無機質粒子と親油性物質の混合比率は異なるが、目的に
応じて2,3の予備実験を行えば容易に目的に適合した
親水性と親油性のバランスをもった両親媒性粒子を得る
ことができる。
【0010】ところで、親水性無機質粒子表面を部分的
に親油性化するにあたっては、親水性無機質粒子全量を
親油性物質と均一に接触させることが肝要で、それには
親油性物質を予め揮発性有機溶媒に溶解した溶液と親水
性無機質粒子とをディスパ−で充分撹拌する方法が本発
明の場合、特に好ましい。なお、揮発性有機溶媒の選定
は、親油性物質の溶解度との関係で適宜決定し、使用量
は親水性無機質粒子量と撹拌混合に適する範囲で決定す
る。均質混合物から溶媒は除去回収され、再利用するこ
とができる。
【0011】本発明に係る両親媒性粒子は、例えば、次
のような簡便な判定法、すなわち、水−ベンゼン振とう
法によって、容易に確認することができる。ベンゼン3
ccと水5ccを試験管に入れ、これに両親媒性粒子を約0.
5g加えてよく振とうし約10分間静置すると、下側の水
層と上側のベンゼン層との中間に両親媒性粒子によって
包囲された微細な油(ベンゼン)滴の集合層が形成され
る。すべての粒子が両親媒性であれば、この振とう法に
おいては、これら粒子は中間層にのみ集まり、ベンゼン
層と水層はそれらの粒子を全く含まない実質的に清澄な
層をなしている。この中間層を観察すると、通常、細分
化したベンゼン滴の外周表面を両親媒性粒子が包囲して
連続水層中で安定な分散体を形成している。親油性被膜
を持たない粒子は下側水層に懸濁し、また逆に、親油性
物質で充分に被覆された粒子は上側ベンゼン層に懸濁す
る。本発明においては、そのような粒子が形成される処
理条件は不適当である。
【0012】
【作用】以上のように、本発明の方法によれば、原料無
機粒子の種類,粒度、親油性表面改質剤の種類等を選択
し組み合わせることによって、各種の両親媒性粒子を提
供することができる。それらは、例えば、洗浄剤や油状
物質の水中乳化,懸濁,沈降材等のようなものまで様々
な用途に適応する両親媒性無機粒子を製造することがで
きる。
【0013】
【実施例】以下、具体例により、本発明を更に詳細に説
明する。なお、具体例中の部数は、ことわりないかぎり
重量による。まず、本実験に用いた親水性無機粒子を表
1にまとめて示す。
【0014】
【表1】
【0015】表中の平均粒子径の測定は、遠心沈降式粒
度分布測定機SA-CP3(島津製作所社製)で行っ
た。これらの粒子は、すべて親水性であって、上記水−
ベンゼン振とう法においては、すべて水層中に懸濁する
ものである。
【0016】実施例 1 表1のけい石粉100部に対し、メタノ−ル50部の中にシ
ラン化合物(信越化学工業社製;商品名KBM−310
3C)の0.05部及び0.1部をそれぞれ溶解した溶液を調
製し、各溶液を添加してディスパ−で充分かき混ぜた。
得られた均質混合物を風乾し、溶剤を除去して表面処理
粉体を調製した。
【0017】実施例 2 表1のタルク100部に対し、シラン化合物(信越化学工業
社製;商品名KBM−3103C)0.05部,0.1部及び
0.2部をそれぞれ溶解したメタノ−ル溶液を調製し、実
施例1と同様に操作して表面処理粉体を調製した。
【0018】実施例 3 表1の重質炭酸カルシウム100部に対し、n-ヘキサン50
部の中にチタネ−ト系カップリング剤(日本曹達工業社
製;商品名チタコ−トS−152)を0.1部及び0.3部を
それぞれ溶解した溶液を調製し、各溶液を添加してディ
スパ−で充分かき混ぜた。得られた均質混合物を100℃
で12時間乾燥し、溶剤を完全に除去して表面処理粉体を
調製した。
【0019】実施例 4 表1の軽質炭酸カルシウム100部に対し、ジクロ−ルメ
タン50部の中にダイマ−酸とポリアミンの縮合物(富士
化成工業社製;商品名ト−マイド296)の0.5部1.0部
及び1.5部をそれぞれ溶解した溶液を調製し、各溶液を
添加してディスパ−で充分かき混ぜた。得られた均質混
合物から溶剤を完全に除去乾燥して表面処理粉体を調製
した。
【0020】比較例 1 実施例1において、シラン化合物0部(無添加)0.2部
及び0.3部の溶液を用いたほかは全く同様に操作して、
それぞれによる表面処理粉体を調製した。
【0021】比較例 2 実施例2において、シラン化合物の添加量が0部(無添
加)及び0.3部の溶液を用いたほかは実施例2と全く同
様に操作して、それぞれによる表面処理粉体を調製し
た。
【0022】比較例 3 実施例3において、チタネ−ト系カップリング剤を0部
(無添加),0.6部及び1.0部を溶解したものを使用した
ほかは、実施例3と全く同様に操作して、それぞれによ
る表面処理粉体を調製した。
【0023】比較例 4 実施例4において、ダイマ−酸とポリアミンの縮合物の
添加量0部(無添加)及び2.0部のものを用いたほかは
実施例4と全く同様に操作して、それぞれによる表面処
理粉体を調製した。
【0024】上記各実施例及び比較例で得られた表面処
理粉体について両親媒性の度合の判定を前記の水−ベン
ゼン振とう法により行った。判定結果を表2に示す。
【0025】
【表2】
【0026】なお、上表中の定性的評価は次の通りであ
る。 ○:粒子がその層に存在する ×:粒子が存在せず、層が透明である △:粒子が一部存在して濁りがある 上表から、無機質粒子表面に親油性を付与する前後で
は、親媒性が変わっており、親水性無機質粒子と親油性
を付与する改質剤との比率によって、油層及び水層のい
ずれにも移動せず、中間層を形成する両親媒性粒子が出
来ていることが示されている。
【0027】
【発明の効果】以上のように、親水性無機質粒子の表面
を親油性改質材料で部分改質することによって両親媒性
粒子が製造できる。この場合、無機質材料の種類,粒子
径と表面改質剤の種類とその量によって目的に応じた親
水−親油性のバランスをもった多種多様の粒子を提供す
ることが出来、従来、分散剤,乳化剤,界面活性剤の使
用されている多くの分野に好都合に使用でき、しかも経
済性に優れているので、高い産業上の利用価値を有す
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C01F 11/18 H 9040−4G C09C 3/08 PBU 6904−4J 3/10 PBW 6904−4J PCB 6904−4J (72)発明者 山下 千明 東京都三鷹市下連雀1−27−4 (72)発明者 岩崎 善雄 東京都大田区山王2−30−10

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】親水性無機質粒子の表面の一部が親油性物
    質で被覆された実質的に水に溶けない親水性粒子から成
    ることを特徴とする両親媒性粒子。
  2. 【請求項2】親油性物質が、シラン化合物,チタネ−ト
    系カップリング剤,油中分散型陰イオン界面活性剤,油
    溶性ポリアミン縮合物,ポリアミド樹脂及び水不溶性高
    分子化合物より成る群から選択される請求項1記載の両
    親媒性粒子。
  3. 【請求項3】親水性無機質粒子が、二酸化けい素及び実
    質的に水に溶けない各種金属の炭酸塩,けい酸塩,硫酸
    塩及び水酸化物より成る群から成る請求項1記載の両親
    媒性粒子。
  4. 【請求項4】親水性無機質粒子の表面の一部が親油性物
    質で被覆されるように混合比を調節して製造することを
    特徴とする両親媒性粒子の製造方法。
  5. 【請求項5】親油性物質が、シラン化合物,チタネ−ト
    系カップリング剤,油中分散型陰イオン界面活性剤,油
    溶性ポリアミン縮合物,ポリアミド樹脂及び水不溶性高
    分子化合物より成る群から選択される請求項4記載の両
    親媒性粒子の製造方法。
  6. 【請求項6】親水性無機質粒子が二酸化けい素及び実質
    的に水に溶けない各種金属の炭酸塩,けい酸塩,硫酸塩
    及び水酸化物より成る群から選択される物質の粒子であ
    る請求項4又は5に記載の両親媒性粒子の製造方法。
  7. 【請求項7】親水性無機質粒子と該粒子と均質に撹拌混
    合するのに適した量の揮発性有機溶媒に、該粒子の表面
    の一部を被覆する必要充分量の親油性物質を溶解した溶
    液とを混合撹拌したのち、該溶媒を除去乾燥することを
    特徴とする請求項4記載の両親媒性粒子の製造方法。
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