JP3251015B2 - 水の除去時に架橋し得るシリコーン油基材水性分散液 - Google Patents

水の除去時に架橋し得るシリコーン油基材水性分散液

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JP3251015B2 JP50971394A JP50971394A JP3251015B2 JP 3251015 B2 JP3251015 B2 JP 3251015B2 JP 50971394 A JP50971394 A JP 50971394A JP 50971394 A JP50971394 A JP 50971394A JP 3251015 B2 JP3251015 B2 JP 3251015B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水の除去時にエラストマーに架橋し得る新
規な粘性シリコーン油基材水性分散液、それらの製造
法、及び建築産業用のシリコーンエラストー製品又は被
覆、特にシール材、塗料等の製造に対するそれらの使用
に関する。
ヒドロキシル化シリコーン油の水性エマルジョンに架
橋剤(特に、コロイドシリカ、アルカリ金属珪酸塩、ポ
リアルコキシシラン、ポリアルケニルオキシシラン、ポ
リアシルオキシシラン、ポリケチミノキシシラン、ポリ
アミノ又はポリアミドシラン、アイシコネート、ポリシ
リケート、シルセスキオキサン樹脂、ヒドロキシル化、
アルコキシル化又はアシルオキシ化反応性シリコーン樹
脂型等の)を配合すると、充填剤及び有機金属触媒の配
合後に、水の除去時にエラストマーに架橋し得る分散液
を得るのが可能になることは知られている(米国特許42
21688、同4244849、同3355406、同3294725、同458434
1、同4618642、同4608412、同4554187、ヨーロッパ特許
266729、同332544、同304719、同365439、フランス特許
2642765、同2637606、同2638166)。
ヒドロキシル化シリコーン油の水性エマルジョンを得
るために、予め重合させたヒドロキシル化油から出発
し、それを水性エマルジョンにしそしてそのエマルジョ
ンを陰イオン性及び/又は非イオン性表面活性剤で安定
化することは知られている(フランス特許2064563、同2
114230、同2094322及びヨーロッパ特許169098)。従来
の方法(コロイドミル、ホモジナイザー又は同様の種類
の装置を使用する)は、約500mPa sよりも低い粘度を有
する重合体の乳化に制限されている。それよりも粘性の
油は、かろうじてしかし粒子の寸法を犠牲にしてそれ故
に得られるエマルジョンの安定性を犠牲にして成功下に
乳化させることができるに過ぎない(粒子の寸法は極め
て粗く、1μmよりもずっと大きい)。この理由は、使
用される反応性シリコーン油のエマルジョンが一般には
低分子量の環状又は線状オリゴマー(これらは、通常の
方法によって即ち好ましくは重合触媒としても働く陰イ
オン性表面活性剤を使用することによって乳化させるの
が容易である)の乳化重合によって得られるためである
(米国特許3294725及び同3360491)。
米国特許第4608412号の教示に従えば、分散液を密封
カートリッジに貯蔵する前後において良好な機械的特性
特に破断時の高い伸びを有するシーラントを得るために
は極め高い分子量(Mw>200000)の分散された重合体が
必要である。この方法によれば、水性分散液はイオン性
(たいていの場合には陰イオン性)表面活性剤の存在下
での乳化重合によって得られるが、これは、シーラント
の安定性を阻害しそしてその性能(接着性、機械的特性
等)を低下させる。
ここに、本発明者等は、貯蔵時に安定であり(細かい
粒度のシリコーン油の水性エマルジョンから調製されそ
していかなる陰イオン性表面活性剤も含有することがで
きないので)、しかも水の除去時に高い機械的特性のエ
ラストマーに架橋し得るα,ω−官能性粘性シリコーン
油基材水性分散液を見い出した。加えて、これらの分散
液は、良好に制御された重合度(乳化重合によって得ら
れた重合体のものと比較して)を持つ分散されたシリコ
ーン重合体を高い濃度で含有するという利益を有する。
本発明に従えば、これらは、 ・必要に応じて架橋剤(B)の存在下での縮合によって
エラストマーに架橋し得る少なくとも1種のオルガノポ
リシロキサン油(A)、 ・必要に応じて、重量部当たり0.1〜100重量部好ましく
は0.5〜30重量部の少なくとも1種の架橋剤(B)、 ・随意成分として、油(A)100重量部当たり50重量部
まで好ましくは10重量部までの少なくとも1種のシラン
(C)、 ・随意成分として、油(A)100重量部当たり300重量部
まで好ましくは3〜100重量部の珪酸質及び/又は非珪
酸質無機充填剤(D)、及び ・触媒的に有効な量の硬化触媒化合物(E)、 を含む水性分散液であり、そして ・25℃で少なくとも3Pa s好ましくは50〜1000Pa s程度
の動粘度を有するシリコーン相(F)であって、油
(A)又は油(A)の混合物そして随意成分として成分
(B)、(C)、(D)及び(E)のうちの少なくとも
1種を含むシリコーン相(F)100重量部と、 少なくとも1種の好ましくは非イオン性の表面活性剤
(G)(かかる表面活性剤又は表面活性剤の混合物のHL
Bは少なくとも10好ましくは10〜15の間である)3〜20
重量部好ましくは5〜15重量部と、 水2〜20重量部好ましくは3〜15重量部と、 よりなる混合物であって、しかも水/水+表面活性剤の
重量比は、水+表面活性剤の混合物の粘度がシリコーン
相(F)の粘度の半分に又はそれよりも高くそして好ま
しくはシリコーン相(F)の粘度に又はそれよりも高く
なる程のものであるような混合物を、0.1〜5μm程度
好ましくは0.2〜2μm程度の粒度の“油/水型”エマ
ルジョンを得るのに十分な期間及び剪断条件で混練し、
次いで随意に水で25〜97%好ましくは70%よりも高い固
形分含量が得られるまで希釈し、そして ・シリコーン相(F)中に存在しない成分を添加する、 ことによって得られることを特徴とする水性分散液であ
る。
本発明の良好な実施に対して、シリコーン相(F)の
動粘度の測定は、例えば、1972年2月のAFNOR NFT標準7
6 102に従ってブルックフィールド粘度計の助けを借り
て実施することができる。
油(A)は、随意に加水分解後に縮合可能な官能基を
分子当たり少なくとも2個含有するα,ω−ヒドロキシ
ル化油又は官能性油である。これらは一般式(I) [式中、 ・aは0又は1であり、 ・bは0又は1であり、 ・a+b=0、1又は2、 ・nは式(A)の重合体の所望の粘度を与えるのに十分
な値を有し、 ・R基は同種又は異種であり、そして OH基(a+b=2の場合) 1〜10個の炭素原子を含有するアルコキシ又はアルケ
ニルオキシ基、 6〜13個の炭素原子を含有するアリールオキシ基、 1〜13個の炭素原子を含有するアシルオキシ基、 1〜8個の炭素原子を含有するケチミノキシ基、 Si−N結合によって珪素に結合された1〜6個の炭素
原子を含有するアミノ又はアミド官能基、 を表わし、 ・R1及びR2基は同種又は異種であって、1〜10個の炭素
原子を含有するアルキル若しくはアルケニル脂肪族基又
はフェニル芳香族基である有機基を表わし、そしてかか
る基はハロゲン原子又はシアノ基によって随意に置換さ
れるが、該基の少なくとも80%はメチル基を表わし、 ・R3及びR4基は同種又は異種であって、1〜13個の炭素
原子を含有するアルキル、アミノアルキル、ポリアミノ
アルキル、エポキシアルキル若しくはアルケニル脂肪族
基又は6〜13個の炭素原子を含有するアリール芳香族基
である有機基を表わし、そして随意に加水分解後に縮合
可能な官能基が分子当たり少なくとも2個好ましくは少
なくとも3個存在するが、好ましくはR1〜R4基の少なく
とも80%はメチル基を表わす]によって表わすことがで
きる。
R基の例としては、メトキシ、エトキシ、オクチルオ
キシ等のアルコキシ、ビニルオキシ、ヘキセニルオキ
シ、イソプロペニルオキシ等のアルケニルオキシ、フェ
ノキシ等のアリールオキシ、アセトキシ等のアシルオキ
シ、ON=C(CH3)C2H5等のケチミノキシ、エチルアミ
ノ、フェニルアミノ等のアミノ官能基、メチルアセトア
ミド等のアミド官能基を挙げることができる。
上記の脂肪族又は芳香族有機基について言えば、R1
R2としては、メチル、エチル、オクチル、トリフルオロ
プロピル、ビニル、フェニル等の基、R3、R4としては、
メチル、エチル、オクチル、ビニル、アリル、フェニル
等の基、−(CH2−NH2、−(CH2−NH−(CH2
−NH2等を挙げることができる。
油(A)中に存在するR1R2SiO単位の具体的な例とし
ては、(CH32SiO、CH3(CH2=CH)SiO、CH3(C6H5)S
iO、(C6H52SiO等を挙げることができる。
RR3R4SiO単位の具体的な例としては、(CH3(O
H)SiO、(OCH33SiO、[O−C(CH3)=CH23SiO、
[ON=C(CH3)]3SiO、(NH−CH33SiO、(NH−CO−
CH33SiO等を挙げることができる。
油(A)がα,ω−(ジヒドロキシ)ポリジオルガノ
シロキサン重合体であるときには、架橋剤(B)が使用
されなければならない。性状の関数である量に応じて多
数の架橋剤を使用することができる。これらは、当業者
には周知である。
架橋剤の一例を、油(A)100重量部当たりの部数と
して表わした好ましい使用量と共に記載すると、 コロイドシリカ0.1〜10部、 珪酸ナトリウム0.5〜10部、 シリカ粉末(熱分解法又は沈降法シリカ)1〜15部、 有機珪酸アルカリ金属(ヨーロッパ特許266729)0.1
〜15部、 シルセスキオキサン樹脂のミクロエマルジョン(米国
特許3355406及び同3433780)1〜100部、 アルコキシ及びアシルオキシ基を含有する低分子量の
反応性シリコーン樹脂(米国特許4554187)5〜100部、 高分子量のトルエン不溶性シリコーン樹脂(ヨーロッ
パ特許304719)5〜100部、 式R'3SiO0.5(M)及び/又はR'2SiO(D)の単位と
式R'SiO1.5(T)及び/又はSiO2(Q)の単位との組み
合わせ(式中、R'は主としてC1〜C6アルキル、ビニル及
び3,3,3−トリフルオルプロピル基である)よりなるヒ
ドロキシル化シリコーン樹脂(0.1〜10%のヒドロキシ
ル基重量含量)5〜100部(これらの樹脂の中では、特
にMQ、MDQ、TDM及びTD樹脂(フランス特許2638166)を
挙げることができる)、 式(R")uSiX(4-u)(式中、R"は一価有機基特にメチ
ル又はビニルであり、uは1又は0であり、Xは上記の
式(I)におけるR基と同じ定義を持つ有機縮合性及び
/又は加水分解性基である)のシラン(特に、米国特許
3294725、4584341、4618642、4608412、4525565、ヨー
ロッパ特許387157、340120、364375、1248826及びフラ
ンス特許1.23477に記載されるアルコキシ、アルケニル
オキシ、アシルオキシ、ケチミノキシ、アルキルアミ
ノ、アルキルアミドシラン)1〜20部、 である。
一例として、次のアルコキシシラン、即ち、Si(OC2H
5、CH3Si(OCH3、CH3Si(OC2H5、(C2H
5O)3Si(OCH3)、CH2=CHSi(OCH3、CH3(CH2=C
H)Si(OCH3、CH2=CH(OC2H5、CH2=CHSi[ON
=C(CH3)C2H5]、CH3Si[ON=C(CH3及びC
H3Si[−C(CH3)=C2、並びにメチルトリ(N−
メチルアセトアミドシラン)、メチルトリ(シクロヘキ
シルアミノシラン)等を挙げることができる。
本発明の分散液の組成物中に随意に存在するシラン
(C)は、油(A)の加水分解の副生物、並びに本発明
の課題を構成する分散液の架橋後に得られるシリコーン
エラストマー組成物の物理化学的特性を変性させるのを
可能にする添加剤であってもよい。
油(A)の加水分解反応の副生物であるシランは、式 (R5cSi(R)4-c [式中、 ・cは0、1又は2であり、 ・R5基は同種又は異種であって、式(I)の油(A)の
R3及びR4基に相当し、 ・R基は、式(I)のポリオルガノシロキサン油(A)
の有機基Rに相当する]によって表わすことができる。
かかるシランの一例として、上記の架橋用シランを挙げ
ることができる。これらは、油(A)100重量部当たり
一般には0〜10重量部程度そして好ましくは0〜5重量
部程度の量で存在する。
物理化学的特性を変性させる添加剤シランは、特にヨ
ーロッパ特許340120に記載されるもののような接着促進
剤であってよい。特に、アミノプロピルトリエチルオキ
シシラン、アミノプロピルメチルジエトキシシラン、グ
リシジルオキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げる
ことができる。これらは、油(A)の重量の50%までの
範囲にわたる量でそして一般に0.5〜10%の量で使用さ
れる。
珪酸質充填剤(D)の例は、コロイドシリカ、熱分解
法又は沈殿法シリカ粉末のような補強用充填剤、珪藻
土、粉砕石英等の半補強用シリカであるが、この珪酸質
添加剤は、架橋剤(B)として選択されていないものと
する。非珪酸質充填剤の例は、天然炭酸カルシウム、水
和アルミナ、水酸化マグネシウム、カーボンブラック、
二酸化チタン、酸化アルミニウム、蛭石、酸化亜鉛、雲
母、タルク、酸化鉄、硫酸バリウム、消石灰等である。
これらの充填剤の粒度は、一般には、0.001〜300μm程
度である。
硬化触媒化合物(E)は当業者に周知である。これら
は、鉛、亜鉛、ジルコニウム、チタン、鉄、バリウム、
カルシウム、マンガン等そして特に錫のような金属のカ
ルボン酸塩又はハロゲン化物である。その例としては、
錫ジカルボキシレートとエチルポリシリケートとの反応
生成物(米国特許3862919)、ジブチル錫ジアセテート
とアルキルシリケート又はアルキルトリアルコキシシラ
ンとの反応生成物(ベルギー特許842305)、錫ビスキレ
ート(ヨーロッパ特許147323及び235049)、ジオルガノ
錫ジカルボキシレート(英国特許1289900)を挙げるこ
とができる。これらは、油(A)100重量部当たり約3
重量部までの範囲にわたってよい量でそして好ましくは
0.05〜1重量部の量で使用することができる。
使用される表面活性剤は、非イオン性であるのが好ま
しい。その例としては、アルコキシル化脂肪酸、ポリア
ルコキシル化アルキルフェノール、ポリアルコキシル化
脂肪アルコール、ポリアルコキシル化又はポリグリセロ
ール化脂肪アミド、ポリグリセロール化アルコール及び
α−ジオール、エチレンオキシド−プロピレンオキシド
ブロック重合体等、並びにアルキルグルコシド、アルキ
ルポリグルコシド、糖エーテル、糖エステル、糖グリセ
リド、ソルビタンエステル等、及びこれらの糖誘導体の
エトキシル化化合物等を挙げることができる。
陰イオン性表面活性剤は、アルカリ金属アルキルベン
ゼンスルホネート、アルキルスルホネート、アルキルエ
ーテルスルホネート、アルキルアリールエーテルスルホ
ネート、ジオクチルスルホスクシネート等から選択する
ことができる。
表面活性剤(その混合物)は、乳化しようとするシリ
コーン油(A)の性状の関数として選択される。α,ω
−ビス(ヒドロキシ)ポリジメチルシロキサン重合体よ
りなるシリコーン油(A)を乳化させるには、一般には
11〜15程度のHLB値が選択される。
水/水+表面活性剤の重量比は、シリコーン相(F)
の粘度及び表面活性剤(その混合物)の性状の関数であ
る。この比率は、例えば、30〜500Pa s程度の粘度を有
するα,ω−ジヒドロキシ化油よりなるシリコーン相の
エマルジョンを唯一の表面活性剤として9又は10個のエ
トキシ単位を含有するノニルフェノールによって安定化
させるには、20/100〜70/100程度そして好ましくは25/1
00〜60/100程度である。
水及び少なくとも1種の表面活性剤の存在に混練する
ことによって“油/水型”エマルジョンにされるシリコ
ーン相(F)は、 (F1)少なくとも3Pa s好ましくは50〜1000Pa s程度の
粘度を有する油(A)、 (F2)少なくとも3Pa s好ましくは50〜1000Pa s程度の
粘度を有する油(A)の混合物、 (F3)少なくとも3Pa s好ましくは50〜1000Pa s程度の
粘度を有する、少なくとも1種の油(A)及び少なくと
も1種の架橋剤(B)(必要に応じて)及び/又はシラ
ン(C)及び/又は少なくとも1種の充填剤(D)の混
合物、 (F4)随意成分としての少なくとも1種のシラン(C)
及び/又は少なくとも1種の充填剤(D)の存在下にお
ける少なくとも1種の油(A)と触媒化合物(E)との
混合物、 よりなることができる。
シリコーン相の“油/水型”乳化は、シリコーン相を
水+表面活性剤の混合物中に導入することによって又は
好ましくはシリコーン相+表面活性剤の混合物中に水を
導入そして10〜50℃程度の温度で混練することによって
行われる。
慣用の混練装置、特に暖攪拌型装置を使用することが
できる。かくして、混練操作は、可動部材が2500回転/
分以上(好ましくは1500回転/分以上そして特には500
回転/分以上)で回転せずそして可動部材の端部におけ
る接線速度が20m/s(好ましくは5m/s特に2.5m/s)を越
えない攪拌機を備えた混練機(ニーダー)で行うことが
できる。有益には、可動部材の端部と混練機の壁との間
の距離に対する可動部材の端部における接線速度の比率
は、50000s-好ましくは10000s1特に2500s1よりも低い。
一例として、一軸又は多軸スクリュー、プラネタリー
ミキサー、フックミキサー、スローデスパーサー、スタ
チックミキサー、並びにブレード、プロペラ、アンカー
及び類似のミキサーを挙げることができる。
混合物の随意の希釈後、かくして調製された“油/水
型”エマルジョン中に存在しない本発明の分散液の成
分、即ち、 シリコーン相(F1)、(F2)又は(F3)のエマルジョ
ンの場合には、好ましくは水性エマルジョンの形態にあ
る触媒化合物及び該相中に存在しない他の随意成分、 シリコーン相(F4)のエマルジョンの場合には、架橋
剤(B)(必要ならば)及び該相中に存在しない他の随
意成分、 が混合物中に導入分散される。これは、上記のものと同
じ種類の混練機でそして好ましくは乳化に使用されたも
のにおいて混練することによって行われる。
本発明の課題を構成する分散液は、更に、他の添加
剤、例えば、 ・油(A)100重量部当たり0〜70重量部の量で使用さ
れる可塑剤、例えば、300〜10000mPa s程度の粘度を有
するポリジメチルシロキサン油、フタル酸ジオクチル、
ジアルキルベンゼン等(随意として水性エマルジョンの
形態にある)、 ・最終水性分散液の10重量%までの範囲にあってよい量
で使用される増稠剤、例えば、アルカリ金属ポリアクリ
レート、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコー
ル、ポリビニルピロリドン、カラジーナン、アルギネー
ト、メチルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロー
ス、キサンタンガム等のような10000g/モルよりも大き
い分子量の水溶性重合体、 ・最終水性分散液の10重量%までの範囲にあってよい量
で使用される充填剤−分散剤、例えば、5000よりも低い
分子量を有するアルカリ金属ポリアクリレート、無機燐
酸塩等、 を含有することができる。これらの添加剤は、乳化前の
シリコーン相か又は希釈前のエマルジョンのどちらかの
中に導入することができる。
本発明の分散液中の各種成分は、固形分含量が40%よ
りも高くそして一般には70〜97%程度になるような量で
存在する。pHは、有機若しくは無機酸又は塩基(水酸化
カリウム、アミン等)を添加することによって4〜13の
間に調節される。
得られた最終分散液は、均質化され次いで脱気され
る。次いで、それは、空気や水蒸気を通さない包装材料
で包装される。
本発明の課題を構成する分散液は、エラストマーペイ
ント、表面材に撥水性を付与するための薬剤、シール
材、難燃性エラストマー製品等の製造に使用することが
できる。
本発明の一例として次の実施例を提供するが、これら
は本発明の範囲及び概念を限定するものと解釈すべきで
ない。
例1 ヒドロキシル化油(A)よりなるシリコーン相(F)の
エマルジョンの調製 商品名「Kustner」型の5リットルアームニーダー(K
ustner社によって市販される)に、 175Pa sの粘度を有する1500gのα,ω−ビス(ヒドロ
キシ)ポリジメチルシロキサン油(商品名「48V175000
oil」)を、 次いで、12.8のHLBを示す75gの商品名「Cemulsol NP
9」(ローヌ・プーラン社によって販売される9個のエ
トキシ単位を含有するノニルフェノール)、を導入す
る。
混合物を90回転/分で15分間攪拌する。次いで、100g
の水を同じく攪拌しながら約10分にわたって徐々に注入
し、更に混合物を同じく攪拌しながら約150分混練す
る。水/水+表面活性剤の重量比は0.57である(この表
面活性剤/水混合物の動粘度は、1s-1の剪断速度におい
て380pa sである)。得られたエマルジョンは375nmの粒
度を有する。次いで、これを584gの水で希釈して70%の
固形分含量を得る。
水性分散液及び水シーラントの調製 かくして得られた希釈エマルジョンの429gに、 ・50%の水酸化カリウム(KOH)を含有する6.6gの水溶
液、及び ・38重量%のジオクチル錫ジラウレートを含有する1.56
gの水性エマルジョン(ポリビニルアルコールで安定
化)、 を添加する。
混合物をタービンによって10分間均質化する。この混
合物を1.6リットル容量の商品名「Meili」アームニーダ
ー(Meili社によって市販される)に移した後に、210g
の沈降され且つ被覆された炭酸カルシウム(ICIによっ
て市販される商品名「Winnnofil SP」)を加える。30分
間混練を行い、次いで2.2重量%のヒドロキシル基を含
有し且つ70重量%のCH3SiO1.5単位及び30重量%の(C
H32SiO単位よりなりそして5400mpa sの粘度を示すシ
リコーンDT樹脂を21g導入する。この分散液を30分間混
練することによって均質化する。それを真空下に攪拌し
ながら10分間脱泡し、次いで水蒸気を通さない包装材料
(ポリエチレンカートリッジ)で包装する。そのpHはほ
ぼ9.5である。このシリコーンDT樹脂は次の態様で製造
されたものである。即ち、水(130g)及びエーテルタイ
プの有機溶剤よりなる反応媒体中にメチルトリクロルシ
ラン(75g)とジメチルジクロルシラン(25g)との混合
物を徐々に注ぎ入れる。攪拌しながら、50℃で加水分解
反応を実施する。生成したHCl酸は水性相中に残存す
る。反応の終りに、反応媒体をデカンテーションし、次
いでシリコーン相を回収し、そして真空下に処理して溶
剤を除すると共に、前記の組成を有する純DTシリコーン
樹脂を得る。
25℃で4日間の貯蔵後に、分散液をドクターブレード
で塗布して2mm厚の被膜を形成し、それを周囲温度で7
日間放置して乾燥させる。
乾燥した被膜に対して、次の機械的特性、 ・ASTM 標準 D−2240に従ってショアA硬度(SA
H)、 ・ASTM 標準 D−412に対応するASTM 標準 D−460
02に従ってMPa単位の引張強度(T/S)、 ・AFNOR 標準 T−46002に従って%単位の破断点伸び
(E/B)、 ・AFNOR 標準 T−46002に従って100%伸びでのMPa単
位の弾性モジュラス(M100)、 を測定する。
ガラスやコンクリートに対する水性分散液の圧着性
は、これらの支持体上に厚さ3〜4mmのビーズを付着さ
せそしてビーズを2週間乾燥させることによって評価さ
れる。このとき、接着性は、乾燥したビーズを手で引っ
張ることによって評価される。水性分散液の安定性は、
その密封包装体を50℃の炉において7〜14日間熱老化さ
せることによって評価される。2mm厚の被膜を形成し、
そして周囲温度で7日間放置して乾燥させてからその機
械的特性を再検査する。得られた結果を表1に記載す
る。
例2 ヒドロキシル化油(A)よりなるシリコーン相(F)の
エマルジョンの調製 例1に記載の油(A)のエマルジョンの調製操作を反
復するが、但し、1500gの「48V175000 oil」及び150gの
「Cemulsol NP 9」を使用しそして150gの水をおよそ10
分間にわたって導入する。
90回転/分における90分の混練の後に380nmの安定な
エマルジョンが得られる。これを、555gの水を加えそし
て20分間再混練することによって75%の固形分含量に希
釈する。
水性分散液及び水シーラントの調製 上で調製した油(A)のエマルジョンで出発して例1
に記載の水シーラントの調製操作を反復する。得られた
シーラントの特性を表1に記載する。
例3 ヒドロキシル化油(A)よりなるシリコーン相(F)の
エマルジョンの調製 例1のニーダーに、 ・1500gの「48V175000 oil」、 ・10のHLBを示す37.5gの「Cemulsol NP 5」(ローヌ・
プーラン社によって販売される5個のエトキシ単位を含
有するノニルフェノール)、及び ・14のHLBを示す112.5gの「Cemulsol NP 12」(ローヌ
・プーラン社によって販売される12個のエトキシ単位を
含有するノニルフェノール)、 を導入する。この表面活性剤の混合物は約12のHLBを示
す。
90回転/分における20分間の混練の後に、100gの水を
約6分間にわたって加える。同じ条件下で混練を1時間
行う。更に30gの水を約2分間にわたって加え、そして
同じ条件下に攪拌を1時間続ける。得られたエマルジョ
ンの平均粒度は580nmである。470gの水による希釈によ
ってエマルジョンを75%の固形分含量に調節する。
水性分散液及び水シーラントの調製 1.6リットル容量の商品名「Meili」アームニーダー
に、 ・上で調整した希釈エマルジョン471g、及び ・37%のジオクチル錫ジラウレートを含有しそしてポリ
ビニルアルコールで安定化した水性エマルジョン1.56
g、 を導入し、そして混練を30分間行う。100mPa sの粘度を
有する30gのα,ω−ビス(トリメチル)ポリジメチル
シロキサンを加え、そして混練を15分間実施する。例1
で使用したシリコーンDT樹脂21gを導入し、そして混練
を20分間実施し、次いで50%のKOHを含有する10gの水溶
液を加える。この混合物を大気圧で20分間そして真空下
に5分間均質化してシーラントを脱泡してからカートリ
ッジに包装する。得られたシーラントの特性を表1に記
載する。
例4 ヒドロキシル化油(A)よりなるシリコーン相(F)の
エマルジョンの調製 例1のニーダーに、 ・1500gの「48V175000 oil」、 ・HLB=10の45gの商品名「Genapol X 050」(ヘキスト
社によって市販されるエトキシル化脂肪アルコール)と
HLB=15の45gの商品名「Genapol UD 110」(ヘキスト社
によって市販されるエトキシル化脂肪アルコール)との
混合物を50℃に予熱したもの、 を導入する。この表面活性剤の混合物は、約12.5のHLB
を有する。
90回転/分における20分間の混練の後に、105gの水を
約6分間にわたって導入する。90回転/分での混練によ
って、95容量%の平均直径785nmの第一母集団と5容量
%の平均直径298nmの第二母集団とよりなる二母集団エ
マルジョンが得られる。440gの水の添加及び90回転/分
での20分間の再混練によって、最終エマルジョンの固形
分含量を76%に調節する。
水性分散液及び水シーラントの調製 1.6リットル容量の「Meili」アームニーダーに、 ・423gの上記エマルションジョン、 ・1.56gの錫ジラウレートエマルジョン、 ・21gの商品名「Socal 312 N」炭酸カルシウム(ソルベ
イ社によって市販される)、 ・210gの例1記載のDT樹脂、及び ・50%のKOH及び6gの水を含有する10gの溶液、 を導入し、そして混合物の成分の各々の導入後にそれぞ
れ20分間混練する。最終分散液を真空下に5分間脱泡
し、そして密封包装材料で包装する。その特性を表1に
記載する。
例5 メトキシ官能性油(A)の調製 例1のニーダーに、 ・1500gの「48V175000 oil」、及び ・15gのビニルトリメトキシシラン、 を導入する。90回転/分における10分の攪拌後に、3.75
%の酸化リチウム(LiOH・H2O)を含有する7.95gのメタ
ノー溶液を加える。同じ条件下で攪拌を25分間行ってか
ら、その混合物に燐酸とオクチルメチルシクロテトラシ
ロキサンとの反応生成物(8.5%のH3PO4を含有)を6g加
えることによってそれを中和する。
メトキシ官能性油(A)よりなるシリコーン相(F)の
調製 得られた油に、75gの「Cemulsol NP 5」と75gの「Cem
ulsol NP 12」との混合物を加える。この混合物を90回
転/分で10分間混練し、130gの水を約8分間にわたって
徐々に加え、次いで90回転/分で混合を90分間行う。平
均粒度535nmのエマルジョンが得られるが、これを420g
の水で希釈する。
水性分散液及び水シーラントの調製 1.6リットル容量の「Meili」アームニーダーに、 ・上で調製したメトキシ官能性油(A)のエマルジョ
ン、447g及び ・37%のジオクチル錫ジラウレート1.56g、 を導入する。15分間の混練後に、150gの「Socal 312
N」炭酸カルシウムを導入する。再び、混練を15分間行
い、その混合物を真空下に脱気しそして密封カートリッ
ジに包装する。シーラントの特性を表1に記載する。
例6〜9 水性分散液に、次のアミノシラン、 ・N−メチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、 ・N−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、 ・3−アミノプロピルトリエトキシシラン、 ・N−アミノエチル−3−アミノプロピルメチルジメト
キシシラン、 をそれぞれ3g加えることによって例5を反復する。カー
トリッジを貯蔵した混合物の特性を表2に記載する。
例10 メトキシ官能性油(A)の調製 15gの代わりに45gのビニルトリメトキシシランを使用
して例5に記載の操作を反復する。
メトキシ官能性油(A)よりなるシリコーン相(F)の
エマルジョンの調製 得られた油に、HLB=11.7gの商品名「Cemulsol NP
7」(7個のエトキシ単位を含有するノニルフェノー
ル、ローヌ・プーラン社によって市販)を150g加える。
90回転/分で混練を約5分間行い、次いで160gの水を約
10分間にわたって加え、そして90回転/分で混練を90分
間行う。得られたエマルジョンは、1670nmの平均粒度を
有する。次いで、それを390gの水の添加によって希釈す
る。
水性分散液及び水シーラントの調製 1.6リットル容量の「Meili」アームニーダーに、 ・上で調製したメトキシ官能性油(A)のエマルジョン
465g、及び ・ジオクチル錫ジラウレートエマルジョン1.56g、 を導入する。15分間の攪拌後に、150gの「Socal 312
N」炭酸カルシウムを導入し、そして混練を30分間行
う。3gのN−メチル−3−アミノプロピルトリメトキシ
シランを加える。攪拌を30分間行ってから、真空を適用
しそしてカートリッジに包装する。得られた混合物の特
性を表3に記載する。
例11 シリコーン相(F)のエマルジョンの調製 例1のニーダーに、 ・1525gの「48V175000 oil」、及び ・15gのN−メチル−3−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、 を導入する。この混合物を90回転/分で20分混練し、次
いで僅かな真空を5分間適用する。70gの「Cemulsol NP
5」と70gの「Cemulsol NP 12」とのプレミックスを加
える。この表面活性剤混合物は11.4のHLBを有する。90
回転/分で混練を10分間行い、次いで120gの水を約7分
間にわたって攪拌下に導入する。混合物を90回転/分で
45分間混練する。得られたエマルジョンは、2400nmの平
均粒度を有する。30gの水を約3分間にわたって加え、
そして同じ条件下に混練を90分間続けると、粒度は1790
nmになる。74%の固形分含量を持たせるためにエマルジ
ョンを400gの水で希釈する。
水性分散液及び水シーラントの調製 1.6リットル容量の「Meili」アームニーダーに、 ・上で調製したエマルジョン405g、及び ・ジオクチル錫ジラウレートエマルジョン1.56g、 を導入する。混練を15分間行う。150gの「Socal 312
N」炭酸カルシウムを導入し、混練を30分間行い、真空
下に脱気し、そして混合物をカートリッジに包装する。
混合物の特性を表3に記載する。
例12 シリコーン相(F)のエマルジョンの調製 例1のニーダーに、 ・1500gの「48V175000 oil」、及び ・45gのビニルトリメトキシシラン、 を導入する。90回転/分で5分間の攪拌後、3.75%の酸
化リチウムを含有する12gのメタノー溶液を加える。90
回転/分で攪拌を20分間行い、次いで混合物を9gの燐酸
とオクタメチルテトラシクロシロキサンとの反応生成物
(8.5%の燐酸を含有)で中和する。同じ条件下で15分
間の攪拌後、生成物を真空下に15分間脱気する。
メトキシ官能性油(A)よりなるシリコーン相(F)の
エマルジョンの調製 かくして得られた油に、75gの「Cemulsol NP 5」と75
gの「Cemulsol NP 12」との混合物を加える。90回転/
分で混練を5分間行い、次いで130gの水を約8分間にわ
たって導入する。90回転/分で90分間の混練後、平均粒
度630nmのエマルジョンが得られる。次いで、これに420
gの水を加えることによってそれを希釈する。
水性分散液及び水シーラントの調製 1.6リットル容量の「Meili」アームニーダーに、 ・上で調製したエマルジョン453g、及び ・ジオクチル錫ジラウレートエマルジョン1.56g、 を導入する。攪拌を15分間行い、次いで150gの「Socal
312 N」炭酸カルシウムを導入する。混練を30分間行
う。次いで、6gのN−メチル−3−アミノプロピルトリ
メトキシシランを加える。混練を30分間行い、そしてそ
の混合物を真空下に脱気しからカートリッジに包装す
る。混合物の特性を表3に記載する。分散液のpHは8で
ある。
例13 シリコーン相(F)のエマルジョンの調製 例1のニーダーに、 ・1500gの「48V175000 oil」、及び ・50mPa sの粘度を有する30gのα,ω−ビス(トリメチ
ル)ポリジメチルシロキサン油中に分散させた3gのジオ
クチル錫ジラウレート、 を導入する。この混合物を90回転/分で15分間混練す
る。150gの「Cemulsol NP 9」を加え、そして攪拌を90
回転/分で15分間行う。次いで、120gの水を攪拌しなが
ら約10分間にわたって徐々に注入し、そして混合物を攪
拌下に150分間混練する。得られたエマルジョンは410nm
の粒度を有する。次いで、これを430gの水で希釈して75
%の固形分含量を得る。
水性分散液及び水シーラントの調製 1.6リットル容量の「Meili」アームニーダーに、 ・上で調製したエマルジョン471g、 ・商品名「Winnofil SP」炭酸カルシウム(ICIによって
市販)210g、 ・例1に記載したシリコーンDT21g、及び ・50%のKOHを含有する溶液10g、 を連続的に導入し、そしてこの混合物の成分の各々の導
入後にそれぞれ30分間の混練を行う。最終分散液を真空
下に5分間脱泡し、そして密封包装材料で包装する。そ
の特性を表3に記載する。
例14 シリコーン相(F)のエマルジョンの調製 例1のニーダーに、 ・1500gの「48V175000 oil」、及び ・45gの商品名「FK 160」沈降シリカ(Degussa社によっ
て市販)、 を導入する。この混合物を70回転/分で20分混練する。
75gの「Cemulsol NP 5」と75gの「Cemulsol NP 12」と
を加える。この混合物を70回転/分で15分間混練する。
次いで、150gの水を90回転/分で攪拌しながら10分間に
わたって徐々に注入し、そして同じ攪拌下に混練を150
分間行う。得られたエマルジョンは440nmの平均粒度を
有する。次いで、これを400gの水で希釈する。76.2%の
固形分含量が得られる。
水性分散液及び水シーラントの調製 1.6リットル容量の「Meili」アームニーダーに、 ・上で調製したエマルジョン447g、 ・37%のジオクチル錫ジラウレートを含有しそしてポリ
ビニルアルコールで安定化した水性エマルジョン1.56
g、 ・「Winnofil SP」炭酸カルシウム150g、 ・例1に記載したシリコーンDT21g、及び ・50%のKOHを含有する溶液10g、 を連続的に導入を連続的に導入し、そしてこの混合物の
成分の各々の導入後にそれぞれ30分間の混練を行う。最
終分散液を真空下に5分間脱泡し、そして密封包装材料
で包装する。その特性を表3に記載する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 83/04 - 83/08

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】・必要に応じて架橋剤(B)の存在下での
    縮合によってエラストマーに架橋し得る少なくとも1種
    のオルガノポリシロキサン油(A)、 ・必要に応じて、油(A)100重量部当たり0.1〜100重
    量部の少なくとも1種の架橋剤(B)、 ・随意成分として、油(A)100重量部当たり50重量部
    までの少なくとも1種のシラン(C)、 ・随意成分として、油(A)100重量部当たり300重量部
    までの珪酸質及び/又は非珪酸質無機充填剤(D)、及
    び ・触媒的に有効な量の硬化触媒化合物(E)、 を含む水性分散液であり、そして ・25℃で少なくとも3Pa sの動粘度を有するシリコーン
    相(F)であって、油(A)又は油(A)の混合物そし
    て随意成分として成分(B)、(C)、(D)及び
    (E)のうちの少なくとも1種を含むシリコーン相
    (F)100重量部と、 少なくとも1種の表面活性剤(G)(かかる表面活性剤
    又は表面活性剤の混合物のHLBは少なくとも10である)
    3〜20重量部と、 水2〜20重量部と、 よりなる混合物であって、しかも水/水+表面活性剤の
    重量比は、水+表面活性剤の混合物の粘度がシリコーン
    相(F)の粘度の半分に又はそれよりも高くなる程のも
    のであるような混合物を、0.1〜5μmの粒度の“油/
    水型”エマルジョンを得るのに十分な期間及び剪断条件
    で混練し、次いで随意に水で25〜97%の固形分含量が得
    られるまで希釈し、そして ・シリコーン相(F)中に存在しない成分を添加する、 ことによって得られることを特徴とする水性分散液。
  2. 【請求項2】油(A)が、随意に加水分解後に縮合し得
    る官能基を分子当たり少なくとも2個含有するα,ω−
    ヒドロキシル化油又は官能性油である請求項1記載の水
    性分散液。
  3. 【請求項3】油(A)が、一般式(I) [式中、 ・aは0又は1であり、 ・bは0又は1であり、 ・a+b=0、1又は2、 ・nは式(A)の重合体に所望の粘度を与えるのに十分
    な値を有し、 ・R基は同種又は異種であり、そして OH基(a+b=2の場合) 1〜10個の炭素原子を含有するアルコキシ又はアルケニ
    ルオキシ基、 6〜13個の炭素原子を含有するアリールオキシ基、 1〜13個の炭素原子を含有するアシルオキシ基、 1〜8個の炭素原子を含有するケチミノキシ基、 Si−N結合によって珪素に結合された1〜6個の炭素原
    子を含有するアミノ又はアミド官能基、 を表わし、 ・R1及びR2基は同種又は異種であって、1〜10個の炭素
    原子を含有するアルキル若しくはアルケニル脂肪族基又
    はフェニル芳香族基である有機基を表わし、そしてかか
    る基はハロゲン原子又はシアノ基によって随意に置換さ
    れるが、該基の少なくとも80%はメチル基を表わし、 ・R3及びR4基は同種又は異種であって、1〜13個の炭素
    原子を含有するアルキル、アミノアルキル、ポリアミノ
    アルキル、エポキシアルキル若しくはアルケニル脂肪族
    基又は6〜13個の炭素原子を含有するアリール芳香族で
    ある有機基を表わし、そして随意に加水分解後に縮合可
    能な官能基が分子当たり少なくとも2個存在する]を有
    する請求項1記載の水性分散液。
  4. 【請求項4】架橋剤(B)が、コロイドシリカ、珪酸ナ
    トリウム、熱分解法又は沈降法シリカ、アルカリ金属オ
    ルガノシリコネート、シルセスキオキサン樹脂のミクロ
    エマルジョン、アルコキシ及びアシルオキシ基を含有す
    る低分子量の反応性シリコーン樹脂、高分子量のトルエ
    ン不溶性シリコーン樹脂、ヒドロキシル化シリコーン樹
    脂、アルコキシシラン、アルキルアミノシラン、アルキ
    ルアミドシラン等であることを特徴とする請求項1〜3
    のいずれか一項記載の水性分散液。
  5. 【請求項5】シラン(C)が、油(A)の加水分解の副
    生物でありそして式 (R5cSi(R)4-c [式中、 ・cは0、1又は2であり、 ・R5基は同種又は異種であって、式(I)の油(A)の
    R3及びR4基に相当し、 ・R基は、式(I)のポリオルガノシロキサン油(A)
    の有機基Rに相当する]を有し、しかも該シランが油
    (A)100重量部当たり0〜10重量部の量で存在するこ
    とを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の水性
    分散液。
  6. 【請求項6】シラン(C)が、油(A)の重量の50%ま
    での範囲内であってよい量で存在するアミノプロピルト
    リエトキシシラン、アミノプロピルメチルジエトキシシ
    ラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のよ
    うな接着性変性用添加剤であることを特徴とする請求項
    1〜4のいずれか一項記載の水性分散液。
  7. 【請求項7】充填剤(D)が、0.001〜300μmの粒度の
    補強又は半補強用であることを特徴とする請求項1〜6
    のいずれか一項記載の水性分散液。
  8. 【請求項8】硬化触媒化合物(E)が、油(A)100重
    量部当たり3重量部の範囲内であってよい量で使用され
    る錫誘導体であることを特徴とする請求項1〜7のいず
    れか一項記載の水性分散液。
  9. 【請求項9】シリコーン相(F)が、 (F1)少なくとも3Pa sの粘度を有する油(A)、 (F2)少なくとも3Pa sの粘度を有する油(A)の混合
    物、 (F3)少なくとも3Pa sの粘度を有する、少なくとも1
    種の油(A)及び少なくとも1種の架橋剤(B)(必要
    に応じて)及び/又はシラン(C)及び/又は少なくと
    も1種の充填剤(D)の混合物、又は (F4)随意成分としての少なくとも1種のシラン(C)
    及び/又は少なくとも1種の充填剤(D)の存在下にお
    ける少なくとも1種の油(A)と触媒化合物(E)との
    混合物、 よりなることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項
    記載の水性分散液。
  10. 【請求項10】シリコーン相(A)の“油/水型”乳化
    が、シリコーン相を水+表面活性剤の混合物中に導入す
    ることによって又はシリコーン相+表面活性剤の混合物
    中に水を導入しそして10〜50℃の温度で混練することに
    よって行われることを特徴とする請求項1〜9のいずれ
    か一項記載の水性分散液。
  11. 【請求項11】混合物の随意の希釈後、シリコーン相
    (A)の“油/水型”エマルジョン中に存在しない分散
    液の成分、即ち、 シリコーン相(F1)、(F2)又は(F3)のエマルジョン
    の場合には、触媒化合物及び該相中に存在しない他の随
    意成分、 シリコーン相(F4)のエマルジョンの場合には、架橋剤
    (B)(必要ならば)及び該相中に存在しない他の随意
    成分、 が、混練によって混合物中に導入分散されることを特徴
    とする請求項10記載の水性分散液。
  12. 【請求項12】混練操作が、一軸又は多軸スクリュー、
    プラネタリーミキサー、フックミキサー、スローデスパ
    ーサー、スタチックミキサー又はブレード、プロペラ、
    アンカー若しくは類似のミキサーで行われることを特徴
    とする請求項10又は11記載の水性分散液。
  13. 【請求項13】可塑剤、増稠剤、充填剤−分散剤を追加
    的に含有することを特徴とする請求項1〜12のいずれか
    一項記載の水性分散液。
  14. 【請求項14】請求項1〜13のいずれか一項記載の水性
    分散液をエラストマーペイント、表面材に撥水性を付与
    するための薬剤、シール材、難燃性エラストマー製品の
    製造に使用する方法。
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