JP4469027B2 - シリコーンラテックスの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリジオルガノシロキサン及び架橋剤からなるプリミックス(premix)を、乳化する前に、最初に形成し、然る後、前記プリミックスと界面活性剤及び水と混合することにより、６０℃以下の温度でシリコーンラテックスを形成する、シリコーンラテックスの製造方法に関する。もし望むならば、シリコーンラテックスは更に水で希釈してもよい。シリコーンラテックスを連続的に製造する方法も記載し、特許請求する。
【０００２】
【従来の技術】
シリコーンラテックスは、架橋化学により製造されるシロキサン重合体の水中分散物である。シロキサン重合体の架橋は、水を蒸発する前又はその後で行うことができるが、水蒸発前の架橋が一層一般的である。水を蒸発すると、これらのシリコーンエマルジョンは、例えば被覆、密封材又はコーク(caulk）として有用なシリコーンエラストマーを簡単に生成する。
【０００３】
シリコーンラテックスを製造するのに用いた条件は、そのシリコーンラテックス及び得られるシリコーンエラストマーの性能及び性質に影響を与える。シリコーンラテックスは、例えば、バッチ又は半バッチ式方法を用いて製造することもできる。しかし、これらの方法は主に装置クリーニング関連の件で問題がある。シリコーンラテックスをバッチ式混合機で製造した後、シリコーンラテックス回収後に装置中に残る材料は液化し、装置に残留さえするようになる。残留するシリコーンエラストマーは、次の材料ロットを調製する前、又は次の材料ロットを調製した後、除去しなければならない。
【０００４】
この問題の欠点を持たない連続的方法を用いることは、連続的処理ではシリコーンエラストマーの蓄積を受け易い表面が常に濡れているので望ましい。しかし、架橋剤が、系中に通常存在する水と反応する傾向を持っているので、連続的方法により有用なシリコーンラテックスを調製することは困難であった。我々は、全く思いがけないことに、架橋剤とポリジオルガノシロキサンとを乳化前に予め混合し、次に６０°以下の温度でシリコーンラテックスを形成すれば、連続的方法により有用なシリコーンラテックスを容易に製造できることを決定した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、シリコーンラテックスを製造するための便利な方法を与えることである。別の目的は、シリコーンラテックスを連続的に製造するそのような方法を与えることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（Ａ）ポリジオルガノシロキサン１００重量部、式、Ｒ3 ＳｉＯ（Ｒ2 ＳｉＯ) ｍ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｎＳｉＲ3 により表される線状アミノキシ官能性シロキサン、式、（Ｒ2 ＳｉＯ）ｐ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｑ′により表される環式アミノキシ官能性シロキサン、式、ＲｃＳｉ（ＯＮＲ′2 ）4-c により表されるアミノキシ官能性シラン、及びそれらの部分的加水分解生成物（式中、各Ｒ及びＲ′は独立に１〜８個の炭素原子を有するアルキルラジカルからなる群から選択され、ｍは１〜２０の整数であり、ｎ及びｑは独立に３〜７の整数であり、ｐは０〜４の整数であり、ｐ＋ｑは３〜７の整数であり、ｃは０又は１である）からなる群から選択された架橋剤０．１〜２０重量部からなるプリミックスを形成し、（Ｂ）前記プリミックスと０．５〜１０重量部の水と混合し、そして（Ｃ）（Ａ）又は（Ｂ）を行う間、０．５〜１０重量部の界面活性剤を与え、それによって（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を行なった後、６０℃以下の温度でシリコーンラテックスを形成する、諸工程からなるシリコーンラテックス製造方法にある。
【０００７】
好ましい態様として、（Ａ）ポリジオルガノシロキサン及び前記ポリジオルガノシロキサン１００重量部当たり、式、Ｒ3 ＳｉＯ（Ｒ2 ＳｉＯ) ｍ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｎＳｉＲ3 により表される線状アミノキシ官能性シロキサン、式、（Ｒ2 ＳｉＯ）ｐ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｑ′により表される環式アミノキシ官能性シロキサン、式、ＲｃＳｉ（ＯＮＲ′2 ）4-c により表されるアミノキシ官能性シラン、及びそれらの部分的加水分解生成物（式中、各Ｒ及びＲ′は独立に１〜８個の炭素原子を有するアルキルラジカルからなる群から選択され、ｍは１〜２０の整数であり、ｎ及びｑは独立に３〜７の整数であり、ｐは０〜４の整数であり、ｐ＋ｑは３〜７の整数であり、ｃは０又は１である）からなる群から選択された架橋剤０．１〜２０重量部を連続的に第一混合機へ供給し、それによりプリミックスを形成し、（Ｂ）前記プリミックス（Ａ）を第二混合機へ連続的に供給し、更に前記第二混合機へ、前記ポリジオルガノシロキサン１００重量部当たり、０．５〜１０重量部の界面活性剤及び０．５〜１０重量部の水を連続的に供給し、それによって６０℃以下の温度でシリコーンラテックスを形成する、ことからなる方法によりシリコーンラテックスを連続的に製造する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の重要な特徴は、ポリジオルガノシロキサンと架橋剤とのプリミックスを最初に形成することである。このプリミックスは実質的に均一であるのが好ましい。用語「実質的に均一」とは、ポリジオルガノシロキサン中に架橋剤が実質的に均一に分布していることを意味する。特許請求する本発明で有用なポリジオルガノシロキサン及び架橋剤は、架橋を起こす触媒は不必要である。従って、プリミックスの混合速度は、前記架橋剤とポリジオルガノシロキサンとの架橋速度よりも大きいのが好ましい。プリミックスは界面活性剤の存在下で形成してもよく、或は界面活性剤は別の工程でプリミックスに添加してもよい。ここでは、界面活性剤は別の工程でプリミックスに添加するのが好ましい。
【０００９】
ここで用いる用語「ポリジオルガノシロキサン」は、単独のポリジオルガノシロキサンだけを有する組成物と同様、種々のポリジオルガノシロキサンの混合物を有するポリジオルガノシロキサン組成物からなる。このポリジオルガノシロキサンは、単独重合体、共重合体及び三元重合体を含んでいてもよい。更に、前記ポリジオルガノシロキサンは、長鎖線状又は分岐鎖分子及び短鎖線状又は分岐鎖分子のように異なった種類の分子からなっていてもよい。長鎖線状分子が好ましい。
【００１０】
本発明にとって必須のことではないが、ポリジオルガノシロキサンの粘度は２５℃で５，０００〜５００，０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは２５℃で１０，０００〜１００，０００ｍＰａ・ｓの範囲にある。しかし、一層大きな分子量の重合体も粘度が調節されるならば、例えば、溶媒による希釈又は重合体の混合による希釈により調節されるならば用いることができる。
【００１１】
前記ポリジオルガノシロキサンの好ましい有機基は、１〜６個の炭素原子を有する置換又は非置換炭化水素ラジカル、例えば、メチル、エチル、プロピル、ビニル、フェニル、及び３，３，３トリフルオロプロピルラジカルである。最も好ましい基はメチルである。
【００１２】
ポリジオルガノシロキサンは、シラノール基で完全に末端封鎖されているか、部分的に末端封鎖され、或はトリメチルシロキシ基により部分的に末端封鎖されているのが好ましい。シラノール末端封鎖ポリジオルガノシロキサンが最も好ましい。
【００１３】
本発明で有用な架橋剤は、式、Ｒ3 ＳｉＯ（Ｒ2 ＳｉＯ) ｍ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｎＳｉＲ3 により表される線状アミノキシ官能性シロキサン、式、（Ｒ2 ＳｉＯ）ｐ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｑ′により表される環式アミノキシ官能性シロキサン、式、Ｒc Ｓｉ（ＯＮＲ′2 ）4-c により表されるアミノキシ官能性シラン、及びそれらの部分的加水分解生成物からなる群から選択される。上記式中、Ｒ及びＲ′は独立に１〜８個の炭素原子を有するアルキル基から選択される。Ｒ及びＲ′の例には、メチル、エチル、プロピル、ヘキシル、又はオクチルが含まれる。Ｒ及びＲ′は、好ましくはメチル又はエチルである。Ｒはメチルであるのが好ましく、Ｒ′はエチルであるのが一層好ましい。下付きのｍは１〜２０の整数であり、ｎ及びｑは独立に３〜７の整数であり、ｐは０〜４の整数であり、ｐ＋ｑは３〜７の整数であり、ｃは０又は１である。線状及び環式アミノキシ架橋剤は、適用可能なものとして、単位（Ｒ2 ＳｉＯ) ｍ、（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｎ、（Ｒ2 ＳｉＯ）ｐ、（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｑ、のランダム又はブロック連続を持っていてもよい。
【００１４】
上に記載した線状及び環式アミノキシ官能性シロキサン及びアミノキシ官能性シランは、乳化前に或る程度加水分解していてもよい。従って、これらの部分的加水分解生成物も、本発明の有用な架橋剤としてここに含まれている。
【００１５】
線状アミノキシ官能性シロキサンの例には、平均式、（Ｍｅ3 Ｓｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）5 ＳｉＭｅ3 、Ｍｅ3 ＳｉＯ（Ｍｅ2 ＳｉＯ）4 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）5 ＳｉＭｅ3 、Ｍｅ3 ＳｉＯ（Ｍｅ2 ＳｉＯ）5 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）3 ＳｉＭｅ3 、及びＭｅ3 ＳｉＯ（Ｍｅ2 ＳｉＯ）3 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）7 ＳｉＭｅ3 （式中、Ｍｅ及びＥｔは、夫々メチル及びエチルを指し、今後もそうである）を有する共重合体が含まれる。
【００１６】
環式アミノキシ官能性シロキサンの例には、平均式、（ＭｅＥｔＳｉＯ）2 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）3 、（Ｍｅ2 ＳｉＯ）2 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）3 、（ＭｅＥｔＳｉＯ）2 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）4 、（ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）5 、及び（Ｍｅ2 ＳｉＯ）2 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）4 を有する共重合体が含まれる。
【００１７】
アミノキシ官能性シランの例には、ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）3 及びＥｔＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）3 が含まれる。
【００１８】
本発明の架橋剤は、式、（Ｒ2 ＳｉＯ）ｐ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｑによって表される環式アミノキシ官能性シロキサン及び式、Ｒ3 ＳｉＯ（Ｒ2 ＳｉＯ) ｍ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｎＳｉＲ3 によって表される線状アミノキシ官能性シロキサン（式中、Ｒ、Ｒ′、ｐ、ｑ、ｍ及びｎは上で定義した通りである）からなる群から選択されるのが好ましい。架橋剤は、式Ｒ3 ＳｉＯ（Ｒ2 ＳｉＯ) ｍ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｎＳｉＲ3 によって表される線状アミノキシ官能性シロキサン（式中、Ｒ、Ｒ′、ｍ及びｎは上で定義した通りである）からなるのが一層好ましく、平均式がＭｅ3 ＳｉＯ（Ｍｅ2 ＳｉＯ）3 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）5 ＳｉＭｅ3 によって表される線状アミノキシ官能性シロキサンが最も好ましい。
【００１９】
架橋剤は、本発明で、ポリジオルガノシロキサン１００重量部当たり０．１〜２０重量部の量で添加される。好ましくはポリジオルガノシロキサン１００重量部当たり１〜５重量部の架橋剤が添加される。架橋剤は、単一の物質として、又は二種類以上の物質の混合物として添加してもよい。
【００２０】
界面活性剤も本発明で添加される。用語「界面活性剤」とは、一般に表面を活性にする薬剤を指す。どのような慣用的陰イオン界面活性剤、非イオン性界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、重合体界面活性剤、又はそれらの混合物を本発明で用いて成功を収めることができる。
【００２１】
陰イオン界面活性剤の例には、長鎖アルキルサルフェート及びスルホネートのアルカリ金属又はアンモニウム塩、及び長鎖アルコール又は脂肪酸のアルキレンオキシド縮合物が含まれる。特定の例は、ドデシルベンゼンスルホネート、ラウリル硫酸ナトリウム、スルホコハク酸ジオクチルナトリウムである。
【００２２】
非イオン性界面活性剤の例には、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンソルビタンエステル、ポリオキシアルキレンエステル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、エトキシル化アミン、エトキシル化シロキサン、プロピレンオキシドとエチレンオキシドとのブロック共重合体が含まれる。特定の例には、エトキシル化トリメチルノナノール、テルギトール(TERGITOK)（商標名）ＴＭＮ−６及びテルギトールＴＭＮ−１０（コネチカット州ダンベリーのユニオン・カーバイド社によって製造されたもの）が含まれる。
【００２３】
陽イオン界面活性剤には、第四級アンモニウム塩、アミンオキシド、イミダゾリン、アミドアミン、及びエトキシル化アミンが含まれる。特別な例には、アルクアド(ARQUAD)（商標名）Ｔ２７Ｗ、アルクアド１６−２９、アルクアドＣ−３３、アルクアドＴ−５０、及びエソクアド(ETHOQUAD)（商標名）Ｔ／１３アセテート〔これらは全てイリノイ州シカゴのアクゾ・ケミー(AKZO CHEMIE) により製造されたものである〕、及びマッカレン(MACKALENE)(商標名）２１６〔イリノイ州ユニバーシティー・パークのマクインタイヤー・グループ社(McIntyre Group, Ltd.)の製品〕が含まれる。
【００２４】
両性界面活性剤には、モノ−又はジ−アセテート、アミノプロピオネート、ジヒドロキシアルキルグリシネート、スルホ両性物、ベタイン、及びサルテイン(sultaine)が含まれる。特定の例には、マッカム(MACKAM)（商標名）２ＣＹ、マッカム１Ｃ、マッカム１６０Ｃ−３０、マッカムＴＭ、マッカムＣＳ、マッカム３５、及びマッカムＣＢＳ−５０（全てマクインタイヤー・グループにより製造されたもの）が含まれる。また、シェルコテイン(SHERCOTAINE)(商標名）ＳＣＡＢ〔ニュージャージー州クリフトンのシェアー・ケミカルズ社(Scher Chemicals, Inc.）の製品〕が含まれる。
【００２５】
重合体界面活性剤には、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン及びポリアクリル酸重合体が含まれる。特別な例には、エアボル(AIRVOL)（商標名）１２５、エアボル２０５Ｓ、エアボル５２３Ｓ及びエアボル５４０Ｓ〔全てペンシルバニア州アレンタウンのエアー・プロダクツ・アンド・ケミカルズ社(Air Products and Chemicals, Inc.)により製造されている〕が含まれる。また、ＰＶＰ−Ｋ（商標名）１５、ＰＶＰ−Ｋ３０、ＰＶＰ Ｋ−６０（商標名）、ＰＶＰ−Ｋ６０、及びＰＶＰ−Ｋ９０〔全てニュージャージー州ウェインのインターナショナル・スペシャルティー・プロダクツ社(International Specialty Products Corporation)により製造されている〕も含まれている。ペムレン(PEMULEN) （商標名）１６２１及びペムレン１６２２〔全てオハイオ州クリーブランドのＢＦグッドリッチ・スペシャルティー・ケミカルズ(BFGoodrich Specialty Chemicals)により製造されている〕も適している。
【００２６】
本発明では、非イオン性及び陰イオン性の界面活性剤が好ましく、非イオン性が一層好ましく、エトキシル化トリメチルノナノールが最も好ましい。
【００２７】
本発明で添加される界面活性剤の量は、シリコーンラテックスを安定化する量である。ポリジオルガノシロキサン１００重量部当たり０．５〜１０重量部の量で通常充分である。界面活性剤はポリジオルガノシロキサンに基づき、２〜６重量部の量で添加するのが好ましい。界面活性剤は単独の物質として、又は二種類以上の異なった物質の混合物として添加するのが便利である。
【００２８】
本発明で界面活性剤を添加するタイミングは特に限定する必要はない。ポリジオルガノシロキサン及び架橋剤と一緒に添加してもよく、プリミックスが形成された後、又はそれらのどの組合せで添加してもよい。好ましい態様として、プリミックスを形成した後、界面活性剤をその工程へ添加する。
【００２９】
シリコーンラテックスを形成するため、水と界面活性剤の両方をプリミックスと混合する。ここで定義する「シリコーンラテックス」は、少なくとも部分的に架橋したプリミックスからなるシリコーン粒子を水に分散したものからなる。一般にその中の粒子の大きさは、３００〜６０，０００ｎｍ、好ましくは３００〜３０００ｎｍの範囲にある。生ずる架橋の量及び性質は、使用した成分の量及び種類及び処理条件に依存する。シリコーンラテックスは使用する前に或る期間熟成させ、架橋度が目的とする用途に適切なものに確実になるようにしてもよい。
【００３０】
本発明では最初に比較的少量の水だけ、一般にポリジオルガノシロキサン１００重量部当たり０．５〜１０重量部の水を添加するのが好ましい。好ましい水の量は同じ基準で２〜６重量部である。
【００３１】
しかし、一度びシリコーンラテックスが形成されたならば、そのシリコーンラテックスを更に希釈するのが好ましい。従って、本発明では、ポリジオルガノシロキサン１００重量部当たり５〜９９００重量部の好ましい量で希釈水を添加してもよい。一層好ましい希釈水の量は同じ基準で５〜１５０重量部であり、５〜２５重量部が最も好ましい。
【００３２】
シリコーンラテックスを形成する時の温度は、シリコーンラテックス及び得られるシリコーンエラストマーの性能及び性質に関して本発明の重要な特徴であることが全く思いがけず決定された。シリコーンラテックスは６０℃以下の温度で形成しなければならず、５０℃以下の温度が好ましく、４０℃以下の温度が一層好ましい。
【００３３】
接着促進剤、顔料、安定化剤、消泡剤、その場での補強用樹脂、殺菌剤、殺生物剤、及び充填剤を含めた任意の成分を、本発明の処理工程中どの時点で添加してもよいが、シリコーンラテックスが形成された後、これらの成分を添加するのが好ましい。
【００３４】
本発明の方法により形成されたシリコーンラテックスは、バケツ、ドラム、大きな容器、又はカートリッジ中へ移すなどして慣用的手段により回収することができる。シリコーンラテックスは、バッチ式法、半バッチ式法、又は連続法で製造してもよい。好ましい態様として、ここに記載し、特許請求する連続法でシリコーンラテックスを製造する。
【００３５】
本発明の連続法によりシリコーンラテックスを形成するために、最初にポリジオルガノシロキサン及び架橋剤を第一混合機へ連続的に供給することによりプリミックスを形成する。ポリジオルガノシロキサン及び架橋剤は、前記第一混合機へ連続的に一緒に供給し、第一混合機前に幾らかの混合が起きるか、又はこれらの成分が別々に第一混合機へ連続的に供給し、従って、プリミックスがその中で形成されるようにしてもよい。第一混合機は静的なものでも動的なものでもよい。有用な静的混合機の例には、ケニクス(Kenics)（商標名）混合機〔オハイオ州デイトンのケミニール社(Chemineer, Inc.）〕、又はコッホ(Koch)ＳＭＸ（商標名）混合機〔カンザス州ウィチタのコッホ・エンジニアリング社(Koch Engineering Co., Inc.)〕が含まれる。有用な動的混合機の例には、グリールコ(Greerco)(商標名）パイプライン混合機〔ニューハンプシャー州ハドソンのグリールコ社(Greerco Corp.）〕、ベマテク(Bematek)(商標名）インライン混合機〔マサチューセッツ州ベバリーのベマテク・システムズ社(Bematek Systems, Inc.）〕及び二軸スクリュー混合機が含まれる。好ましい態様として、第一混合機は使用し易いことから動的混合機である。上で定義したように、プリミックスが実質的に均一になるような回転速度でこの混合機を操作するのが好ましい。最大周速度は、用いた特定の混合機によって変るが、一般に０．１〜１６ｍ／ｓの最大周速度が有用であり、０．３〜６ｍ／ｓの最大周速度が好ましい。ここで用いる「最大周速度」とは、回転軸の中心から最も遠い運動表面の最大速度を意味する。
【００３６】
本発明の第一混合機で形成されたプリミックスを、次に第二混合機へ連続的に供給し、そこで界面活性剤及び水を同じく連続的に供給する。シリコーンラテックスはそこで６０℃以下の温度で都合よく形成される。界面活性剤及び水は、一緒にその第二混合機へ連続的に供給してもよく、或は各成分を別々に第二混合機へ連続的に供給してもよい。更に、界面活性剤は水溶液の形をしていてもよい。第二混合機は、上で述べたように、動的混合機であるのが好ましい。
【００３７】
ここでシリコーンラテックスは６０℃以下の温度で形成されなければならず、５０℃以下の温度が好ましく、４０℃以下の温度が一層好ましい。温度を制御する好ましいやり方は、第二混合機の最大周速度によるものである。第二混合機のこの速度は、用いた特定の混合機に依存して変わるが、一般に０．１〜１６ｍ／ｓの最大周速度が有用であり、１〜６ｍ／ｓの最大周速度が好ましい。
【００３８】
この態様の任意的工程であるが、好ましい工程は、生成物のシリコーンラテックスを第三混合機へ連続的に供給し、その混合機へ更に希釈水を連続的に供給し、シリコーンラテックスを適切に希釈することである。第三混合機も静的又は動的な混合機にすることができ、動的混合機が好ましい。この第三混合機の最大周速度は、用いた特定の混合機に依存するが、一般に約０．１〜１６ｍ／ｓの最大周速度がシリコーンラテックスに水を均一に分散させるのに有用である。有用な混合機の例は上に記載した通りである。シリコーンラテックスを、次に上で述べたのと同じ方法により回収する。
【００３９】
本発明の別の態様では、ポリジオルガノシロキサン、架橋剤及び界面活性剤を、全て第一混合機へ供給し、界面活性剤の存在下でプリミックスを形成する。ポリジオルガノシロキサン、架橋剤及び界面活性剤は、既に混合された前記第一混合機へ連続的に供給してもよい。これらの成分は夫々別々に第一混合機へ連続的に供給してもよく、或は三つの成分のうち二つを最初に混合し、次に第三のものと一緒にしてもよい。例えば、ポリジオルガノシロキサンと架橋剤を最初混合し、次に界面活性剤を添加する。これは第一混合機へ入る前又はその後で行われ、界面活性剤の存在下でプリミックスが容易にその中で形成される。この特別な態様では、界面活性剤の入ったプリミックスを、次に第二混合機へ連続的に供給し、そこで水も連続的に供給して６０℃以下の温度でシリコーンラテックスを形成する。この態様で有用な混合機は、上に記載したものである。シリコーンラテックスは、希望により、次に第三混合機で希釈し、上記方法により回収する。
【００４０】
本発明の混合機は、各工程を行うことができる個々の混合機でもよいが、少なくとも第一及び第二混合機は、プリミックスが層状になって流れる領域が含まれていない多段階又は多領域混合機の一部であるのが最も好ましい。なぜなら、そのような領域はいずれは閉塞が起こり得るからである。
【００４１】
【実施例】
膨潤／ゲル抽出法の説明
０．７５ｍｍ（３０ミル）のドローダウン・シム(draw down shim)を用いてシリコーンラテックスのフイルムを製造し、一晩乾燥した。＃１１ホールパンチを用いて、０．１５〜０．２５ｇの重量を持つエラストマーフイルムの小さな円板を切り取った。円板を４０ｇのヘキサンの入ったガラスジャーに入れた。円板を２３±２℃で２時間膨潤させた。次に、円板とヘキサンを０．１４９ｍｍ（１００メッシュ）のステンレス鋼網の上に注ぎ、素早く網の下から吸い取紙で吸い取り、網の上に風を吹き付けて過剰のヘキサンを除去し、膨潤した円板と網を迅速に秤量することにより膨潤重量を決定した。膨潤試料を２３±２℃で２時間乾燥するか又は一定の重量になるまで乾燥し、乾燥抽出エラストマーの重量を得た。
【００４２】
例１
この例１では、プリミックスを形成し、６０℃以下の温度でシリコーンラテックスを形成した。
工程条件：
段階１： 回転子／固定子 動的混合機
段階２： ベマテク＃２５０−４−Ｖ型インライン混合機
段階３： ベマテク＃２Ｖ型インライン混合機
段階１混合機に、１５００のＤＰ（重合度）及び２５℃で５５，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するシラノール末端封鎖ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を２．１６ｋｇ／分（４．７５ ｌｂ／分）で、平均式、Ｍｅ3 ＳｉＯ（Ｍｅ2 ＳｉＯ）3 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）5 ＳｉＭｅ3 （式中、Ｍｅ及びＥｔは夫々メチル及びエチルである）を有する架橋剤を４３．５ｇ／分で供給した（ＰＤＭＳ １００重量部当たり架橋剤２重量部）。段階１混合機を３２８ｒｐｍの回転速度で操作し、１．２２ｍ／ｓ（４．０ｆｔ／ｓ）の最大周速度（ＭＣＳ）を与え、それによりプリミックスを形成した。段階２へ上記プリミックスを供給し、且つ５０．０％の２，６，８−トリメチル−４−ノニルオキシポリエチレンオキシエタノール〔テルギトール(Tergitol)（商標名）ＴＭＮ−１０界面活性剤、９１％水溶液、コネチカット州ダンベリーのユニオン・カーバイド社〕（ＰＤＭＳ １００重量部当たり界面活性剤２．８５重量部）及び８．７％の２−（メチルアミノ）−２−メチル−１−プロパノール〔ＡＭＰ−９５、オハイオ州コランバスのアシュランド・ケミカル社(Ashland Chemical Co.)〕（ＰＤＭＳ １００重量部当たり０．５重量部）を水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり２．３６重量部の水）中に入れた混合物を１２３ｇ／分で供給した。段階２混合機を１２７５ｒｐｍの回転速度で操作し、３．８１ｍ／ｓ（１２．５ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与え、シリコーンラテックスをそれにより形成した。段階３混合機へ、生成物のシリコーンラテックス及び２６７ｇ／分の水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり１２．３８重量部の水）を供給し、シリコーンラテックスを希釈した。段階３混合機を６１２０ｒｐｍの回転速度で操作し、１５．２４ｍ／ｓ（５０ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与えた。シリコーンラテックスは本発明の方法を出る時４０℃の温度を持っていた。次にシリコーンラテックスを少なくとも２４時間架橋した。ラテックスの強度加重平均粒径(intensity weighted mean particle size）は、ニコンプ(Nicomp)（商標名）３７０型粒径分析器〔メリーランド州シルバースプリングのパシフィック・サイエンティフィック(Pacific Scientific)〕により測定して５９９ｎｍであった。直ぐ上に記載した膨潤／ゲル抽出を用いて、シリコーンラテックスの架橋の程度を定量した。シリコーンゲル％（ゲル％）は８１で、シリコーンラテックスフイルムの膨潤％（膨潤％）は１２４０であった。殆ど粘着性がなくなったシリコーンエラストマーになるまでシリコーンラテックスフイルムを乾燥した。次にそのシリコーンラテックスをエラストマー被覆中へ配合し、それも良好な機械的性質を示した。
【００４３】
例２
この例では、プリミックスを形成し、６０℃以下の温度でシリコーンラテックスを形成した。
工程条件：
段階１： 回転子／固定子 動的混合機
段階２： ベマテク＃２５０−４−Ｖ型インライン混合機
段階３： ベマテク＃２Ｖ型インライン混合機
段階１混合機に、１５００のＤＰ及び２５℃で５５，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するシラノール末端封鎖ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を２．７３ｋｇ／分（６．０ ｌｂ／分）で、平均式、Ｍｅ3 ＳｉＯ（Ｍｅ2 ＳｉＯ）3 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）5 ＳｉＭｅ3 を有する架橋剤を５１．８ｇ／分で供給した（ＰＤＭＳ １００重量部当たり架橋剤１．９重量部）。段階１混合機を２４６ｒｐｍの回転速度で操作し、０．９１ｍ／ｓ（３．０ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与え、それによりプリミックスを形成した。段階２へ上記プリミックスを供給し、且つＰＤＭＳ １００重量部当たり２．８４重量部の界面活性剤になる５０．０％のテルギトールＴＭＮ−１０界面活性剤及びＰＤＭＳ １００重量部当たり０．４９重量部の界面活性剤になる８．７％のＡＭＰ−９５界面活性剤を水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり３．０６重量部の水）中に入れた混合物を１７４ｇ／分で供給した。段階２混合機を１２７５ｒｐｍの回転速度で操作し、３．８１ｍ／ｓ（１２．５ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与え、シリコーンラテックスをそれにより形成した。段階３混合機へ、生成物のシリコーンラテックス及び３１７ｇ／分の水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり１１．６４重量部の水）を供給し、シリコーンラテックスを希釈した。段階３混合機を６１２０ｒｐｍの回転速度で操作し、１５．２４ｍ／ｓ（５０ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与えた。供給材料の温度は全て２５℃であった。得られたシリコーンラテックスは本方法を出る時３２℃の温度を持っていた。このラテックスを少なくとも２４時間架橋した。ラテックスの強度加重平均粒径は、ニコンプ３７０型により測定して８６２ｎｍであった。上に記載した膨潤／ゲル抽出を用いて、シリコーンラテックス内の架橋の程度を定量した。ゲル％は７１で、膨潤％は１４４１であった。殆ど粘着性がなくなったエラストマーになるまでシリコーンラテックスフイルムを乾燥した。次にそのシリコーンラテックスをエラストマー被覆中へ配合し、それも良好な機械的性質を示した。
【００４４】
例３
この例では、プリミックスを形成し、シリコーンラテックスを５．１８ｍ／ｓのＭＣＳで形成した。
工程条件：
段階１： 回転子／固定子 動的混合機
段階２： ベマテク＃２５０−４−Ｖ型インライン混合機
段階３： ベマテク＃２Ｖ型インライン混合機
段階１混合機に、１５００のＤＰ及び２５℃で５５，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するシラノール末端封鎖ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を２．７３ｋｇ／分（６．０ ｌｂ／分）で、平均式、Ｍｅ3 ＳｉＯ（Ｍｅ2 ＳｉＯ）3 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）5 ＳｉＭｅ3 を有する架橋剤を５３ｇ／分で供給した（ＰＤＭＳ １００重量部当たり架橋剤１．９５重量部）。段階１混合機を３７０ｒｐｍの回転速度で操作し、１．３７ｍ／ｓ（４．５ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与え、プリミックスを形成した。段階２混合機へ上記プリミックスを供給し、且つＰＤＭＳ １００重量部当たり２．８５重量部の界面活性剤になる４４．４％のテルギトールＴＭＮ−１０界面活性剤及びＰＤＭＳ １００重量部当たり０．５重量部の界面活性剤になる７．８％のＡＭＰ−９５界面活性剤を水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり３．０７重量部の水）中に入れた混合物を１７５ｇ／分で供給した。段階２混合機を１７００ｒｐｍの回転速度で操作し、５．１８ｍ／ｓ（１７ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与え、シリコーンラテックスをそれにより形成した。段階３混合機へ、生成物のシリコーンラテックス及び３１７ｇ／分の水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり１１．６４重量部の水）を供給し、シリコーンラテックスを希釈した。段階３混合機を６１２０ｒｐｍの回転速度で操作し、１５．２４ｍ／ｓ（５０ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与えた。供給材料の温度は全て２５℃であった。得られたシリコーンラテックスの本方法を出る時の温度は測定しなかった。このラテックスを少なくとも２４時間架橋した。ラテックスの強度加重平均粒径は、ニコンプ３７０型により測定して９００ｎｍであった。上に記載した膨潤／ゲル抽出を用いて、シリコーンラテックス内の架橋の程度を定量した。ゲル％は７８で、膨潤％は１３５０であった。殆ど粘着性がなくなったエラストマーになるまでシリコーンラテックスフイルムを乾燥した。次にそのシリコーンラテックスをエラストマー被覆中へ配合し、それも良好な機械的性質を持っていた。
【００４５】
例４（比較例）
この例（本発明ではない）では、プリミックスを形成し、シリコーンラテックスを６０℃より高い温度で形成した。
工程条件：
段階１： 回転子／固定子 動的混合機
段階２： ベマテク＃２５０−４−Ｖ型インライン混合機
段階３： ベマテク＃２Ｖ型インライン混合機
段階１混合機に、１５００のＤＰ及び２５℃で５５，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するシラノール末端封鎖ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を２．０４ｋｇ／分（４．５ ｌｂ／分）で、平均式、Ｍｅ3 ＳｉＯ（Ｍｅ2 ＳｉＯ）3 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）5 ＳｉＭｅ3 を有する架橋剤を４０ｇ／分で供給した（ＰＤＭＳ １００重量部当たり架橋剤１．９６重量部）。段階１混合機を３２８ｒｐｍの回転速度で操作し、１．２２ｍ／ｓ（４．０ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与え、プリミックスを形成した。段階２へ上記プリミックスを供給し、且つ５０．０％のテルギトールＴＭＮ−１０界面活性剤（ＰＤＭＳ １００重量部当たり２．８４重量部の界面活性剤）及び８．７％のＡＭＰ−９５（ＰＤＭＳ １００重量部当たり０．４９重量部の界面活性剤）を水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり２．３４重量部の水）中に入れた混合物を１１６ｇ／分で供給した。段階２混合機を４６７５ｒｐｍの回転速度で操作し、１４．０２ｍ／ｓ（４６ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与え、シリコーンラテックスをそれにより形成した。段階３混合機へ、生成物のシリコーンラテックス及び２５４ｇ／分の水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり１２．４３重量部の水）を供給し、シリコーンラテックスを希釈した。段階３混合機を６１２０ｒｐｍの回転速度で操作し、１５．２４ｍ／ｓ（５０ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与えた。シリコーンラテックスは、この比較工程を出た時６３℃の温度を持っていた。このラテックスを少なくとも２４時間架橋した。ラテックスの強度加重平均粒径は、ニコンプ３７０型により測定して６２１ｎｍであった。上に記載した膨潤／ゲル抽出を再び用いて、シリコーンラテックス内の架橋の程度を定量した。ゲル％及び膨潤％は決定出来なかった。なぜなら、それらのラテックスは意味のある強度を持つことなく非常に粘着性のフイルムを形成したからである。
【００４６】
例５（比較例）
この例では、乳化前にプリミックスは形成せず、シリコーンラテックスを６０℃以下の温度で形成した。
工程条件：
段階１及び２を併合： 回転子／固定子 動的混合機
段階３： ベマテク＃２Ｖ型インライン混合機
段階１及び２混合機に、１５００のＤＰ及び２５℃で５５，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するシラノール末端封鎖ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を２．８２ｋｇ／分（６．２ ｌｂ／分）で、平均式、Ｍｅ3 ＳｉＯ（Ｍｅ2 ＳｉＯ）3 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）5 ＳｉＭｅ3 を有する架橋剤を６４ｇ／分で供給し（ＰＤＭＳ １００重量部当たり架橋剤２．２７重量部）、且つ５０．０％のテルギトールＴＭＮ−１０界面活性剤（ＰＤＭＳ １００重量部当たり２．８４重量部の界面活性剤）及び８．７％のＡＭＰ−９５界面活性剤（ＰＤＭＳ １００重量部当たり０．４９重量部の界面活性剤）を水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり２．３５重量部の水）中に入れた混合物を１６０ｇ／分で供給した。段階１及び２混合機を６５５ｒｐｍの回転速度で操作し、２．４４ｍ／ｓ（８．０ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与え、シリコーンラテックスを形成した。段階３混合機へ、生成物のシリコーンラテックス及び３３８ｇ／分の水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり１２．０１重量部の水）を供給し、シリコーンラテックスを希釈した。段階３混合機を６１２０ｒｐｍの回転速度で操作し、１５．２４ｍ／ｓ（５０ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与えた。シリコーンラテックスは、この工程を出た時３１℃の温度を持っていた。この比較ラテックスを少なくとも２４時間架橋した。ラテックスの強度加重平均粒径は、ニコンプ３７０型により測定して７４０ｎｍであった。上に記載した膨潤／ゲル抽出を用いて、シリコーンラテックス内の架橋の程度を定量した。ゲル％は４９で、膨潤％は１５４０であった。然る後、このシリコーンラテックスをエラストマー被覆へ配合し、それは非常に悪い機械的性質を示した。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリジオルガノシロキサン及び架橋剤からなるプリミックス(premix)を、乳化する前に、最初に形成し、然る後、前記プリミックスと界面活性剤及び水と混合することにより、６０℃以下の温度でシリコーンラテックスを形成する、シリコーンラテックスの製造方法に関する。もし望むならば、シリコーンラテックスは更に水で希釈してもよい。シリコーンラテックスを連続的に製造する方法も記載し、特許請求する。
【０００２】
【従来の技術】
シリコーンラテックスは、架橋化学により製造されるシロキサン重合体の水中分散物である。シロキサン重合体の架橋は、水を蒸発する前又はその後で行うことができるが、水蒸発前の架橋が一層一般的である。水を蒸発すると、これらのシリコーンエマルジョンは、例えば被覆、密封材又はコーク(caulk）として有用なシリコーンエラストマーを簡単に生成する。
【０００３】
シリコーンラテックスを製造するのに用いた条件は、そのシリコーンラテックス及び得られるシリコーンエラストマーの性能及び性質に影響を与える。シリコーンラテックスは、例えば、バッチ又は半バッチ式方法を用いて製造することもできる。しかし、これらの方法は主に装置クリーニング関連の件で問題がある。シリコーンラテックスをバッチ式混合機で製造した後、シリコーンラテックス回収後に装置中に残る材料は液化し、装置に残留さえするようになる。残留するシリコーンエラストマーは、次の材料ロットを調製する前、又は次の材料ロットを調製した後、除去しなければならない。
【０００４】
この問題の欠点を持たない連続的方法を用いることは、連続的処理ではシリコーンエラストマーの蓄積を受け易い表面が常に濡れているので望ましい。しかし、架橋剤が、系中に通常存在する水と反応する傾向を持っているので、連続的方法により有用なシリコーンラテックスを調製することは困難であった。我々は、全く思いがけないことに、架橋剤とポリジオルガノシロキサンとを乳化前に予め混合し、次に６０°以下の温度でシリコーンラテックスを形成すれば、連続的方法により有用なシリコーンラテックスを容易に製造できることを決定した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、シリコーンラテックスを製造するための便利な方法を与えることである。別の目的は、シリコーンラテックスを連続的に製造するそのような方法を与えることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（Ａ）ポリジオルガノシロキサン１００重量部、式、Ｒ3 ＳｉＯ（Ｒ2 ＳｉＯ) ｍ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｎＳｉＲ3 により表される線状アミノキシ官能性シロキサン、式、（Ｒ2 ＳｉＯ）ｐ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｑ′により表される環式アミノキシ官能性シロキサン、式、ＲｃＳｉ（ＯＮＲ′2 ）4-c により表されるアミノキシ官能性シラン、及びそれらの部分的加水分解生成物（式中、各Ｒ及びＲ′は独立に１〜８個の炭素原子を有するアルキルラジカルからなる群から選択され、ｍは１〜２０の整数であり、ｎ及びｑは独立に３〜７の整数であり、ｐは０〜４の整数であり、ｐ＋ｑは３〜７の整数であり、ｃは０又は１である）からなる群から選択された架橋剤０．１〜２０重量部からなるプリミックスを形成し、（Ｂ）前記プリミックスと０．５〜１０重量部の水と混合し、そして（Ｃ）（Ａ）又は（Ｂ）を行う間、０．５〜１０重量部の界面活性剤を与え、それによって（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を行なった後、６０℃以下の温度でシリコーンラテックスを形成する、諸工程からなるシリコーンラテックス製造方法にある。
【０００７】
好ましい態様として、（Ａ）ポリジオルガノシロキサン及び前記ポリジオルガノシロキサン１００重量部当たり、式、Ｒ3 ＳｉＯ（Ｒ2 ＳｉＯ) ｍ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｎＳｉＲ3 により表される線状アミノキシ官能性シロキサン、式、（Ｒ2 ＳｉＯ）ｐ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｑ′により表される環式アミノキシ官能性シロキサン、式、ＲｃＳｉ（ＯＮＲ′2 ）4-c により表されるアミノキシ官能性シラン、及びそれらの部分的加水分解生成物（式中、各Ｒ及びＲ′は独立に１〜８個の炭素原子を有するアルキルラジカルからなる群から選択され、ｍは１〜２０の整数であり、ｎ及びｑは独立に３〜７の整数であり、ｐは０〜４の整数であり、ｐ＋ｑは３〜７の整数であり、ｃは０又は１である）からなる群から選択された架橋剤０．１〜２０重量部を連続的に第一混合機へ供給し、それによりプリミックスを形成し、（Ｂ）前記プリミックス（Ａ）を第二混合機へ連続的に供給し、更に前記第二混合機へ、前記ポリジオルガノシロキサン１００重量部当たり、０．５〜１０重量部の界面活性剤及び０．５〜１０重量部の水を連続的に供給し、それによって６０℃以下の温度でシリコーンラテックスを形成する、ことからなる方法によりシリコーンラテックスを連続的に製造する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の重要な特徴は、ポリジオルガノシロキサンと架橋剤とのプリミックスを最初に形成することである。このプリミックスは実質的に均一であるのが好ましい。用語「実質的に均一」とは、ポリジオルガノシロキサン中に架橋剤が実質的に均一に分布していることを意味する。特許請求する本発明で有用なポリジオルガノシロキサン及び架橋剤は、架橋を起こす触媒は不必要である。従って、プリミックスの混合速度は、前記架橋剤とポリジオルガノシロキサンとの架橋速度よりも大きいのが好ましい。プリミックスは界面活性剤の存在下で形成してもよく、或は界面活性剤は別の工程でプリミックスに添加してもよい。ここでは、界面活性剤は別の工程でプリミックスに添加するのが好ましい。
【０００９】
ここで用いる用語「ポリジオルガノシロキサン」は、単独のポリジオルガノシロキサンだけを有する組成物と同様、種々のポリジオルガノシロキサンの混合物を有するポリジオルガノシロキサン組成物からなる。このポリジオルガノシロキサンは、単独重合体、共重合体及び三元重合体を含んでいてもよい。更に、前記ポリジオルガノシロキサンは、長鎖線状又は分岐鎖分子及び短鎖線状又は分岐鎖分子のように異なった種類の分子からなっていてもよい。長鎖線状分子が好ましい。
【００１０】
本発明にとって必須のことではないが、ポリジオルガノシロキサンの粘度は２５℃で５，０００〜５００，０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは２５℃で１０，０００〜１００，０００ｍＰａ・ｓの範囲にある。しかし、一層大きな分子量の重合体も粘度が調節されるならば、例えば、溶媒による希釈又は重合体の混合による希釈により調節されるならば用いることができる。
【００１１】
前記ポリジオルガノシロキサンの好ましい有機基は、１〜６個の炭素原子を有する置換又は非置換炭化水素ラジカル、例えば、メチル、エチル、プロピル、ビニル、フェニル、及び３，３，３トリフルオロプロピルラジカルである。最も好ましい基はメチルである。
【００１２】
ポリジオルガノシロキサンは、シラノール基で完全に末端封鎖されているか、部分的に末端封鎖され、或はトリメチルシロキシ基により部分的に末端封鎖されているのが好ましい。シラノール末端封鎖ポリジオルガノシロキサンが最も好ましい。
【００１３】
本発明で有用な架橋剤は、式、Ｒ3 ＳｉＯ（Ｒ2 ＳｉＯ) ｍ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｎＳｉＲ3 により表される線状アミノキシ官能性シロキサン、式、（Ｒ2 ＳｉＯ）ｐ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｑ′により表される環式アミノキシ官能性シロキサン、式、Ｒc Ｓｉ（ＯＮＲ′2 ）4-c により表されるアミノキシ官能性シラン、及びそれらの部分的加水分解生成物からなる群から選択される。上記式中、Ｒ及びＲ′は独立に１〜８個の炭素原子を有するアルキル基から選択される。Ｒ及びＲ′の例には、メチル、エチル、プロピル、ヘキシル、又はオクチルが含まれる。Ｒ及びＲ′は、好ましくはメチル又はエチルである。Ｒはメチルであるのが好ましく、Ｒ′はエチルであるのが一層好ましい。下付きのｍは１〜２０の整数であり、ｎ及びｑは独立に３〜７の整数であり、ｐは０〜４の整数であり、ｐ＋ｑは３〜７の整数であり、ｃは０又は１である。線状及び環式アミノキシ架橋剤は、適用可能なものとして、単位（Ｒ2 ＳｉＯ) ｍ、（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｎ、（Ｒ2 ＳｉＯ）ｐ、（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｑ、のランダム又はブロック連続を持っていてもよい。
【００１４】
上に記載した線状及び環式アミノキシ官能性シロキサン及びアミノキシ官能性シランは、乳化前に或る程度加水分解していてもよい。従って、これらの部分的加水分解生成物も、本発明の有用な架橋剤としてここに含まれている。
【００１５】
線状アミノキシ官能性シロキサンの例には、平均式、（Ｍｅ3 Ｓｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）5 ＳｉＭｅ3 、Ｍｅ3 ＳｉＯ（Ｍｅ2 ＳｉＯ）4 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）5 ＳｉＭｅ3 、Ｍｅ3 ＳｉＯ（Ｍｅ2 ＳｉＯ）5 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）3 ＳｉＭｅ3 、及びＭｅ3 ＳｉＯ（Ｍｅ2 ＳｉＯ）3 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）7 ＳｉＭｅ3 （式中、Ｍｅ及びＥｔは、夫々メチル及びエチルを指し、今後もそうである）を有する共重合体が含まれる。
【００１６】
環式アミノキシ官能性シロキサンの例には、平均式、（ＭｅＥｔＳｉＯ）2 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）3 、（Ｍｅ2 ＳｉＯ）2 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）3 、（ＭｅＥｔＳｉＯ）2 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）4 、（ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）5 、及び（Ｍｅ2 ＳｉＯ）2 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）4 を有する共重合体が含まれる。
【００１７】
アミノキシ官能性シランの例には、ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）3 及びＥｔＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）3 が含まれる。
【００１８】
本発明の架橋剤は、式、（Ｒ2 ＳｉＯ）ｐ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｑによって表される環式アミノキシ官能性シロキサン及び式、Ｒ3 ＳｉＯ（Ｒ2 ＳｉＯ) ｍ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｎＳｉＲ3 によって表される線状アミノキシ官能性シロキサン（式中、Ｒ、Ｒ′、ｐ、ｑ、ｍ及びｎは上で定義した通りである）からなる群から選択されるのが好ましい。架橋剤は、式Ｒ3 ＳｉＯ（Ｒ2 ＳｉＯ) ｍ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｎＳｉＲ3 によって表される線状アミノキシ官能性シロキサン（式中、Ｒ、Ｒ′、ｍ及びｎは上で定義した通りである）からなるのが一層好ましく、平均式がＭｅ3 ＳｉＯ（Ｍｅ2 ＳｉＯ）3 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）5 ＳｉＭｅ3 によって表される線状アミノキシ官能性シロキサンが最も好ましい。
【００１９】
架橋剤は、本発明で、ポリジオルガノシロキサン１００重量部当たり０．１〜２０重量部の量で添加される。好ましくはポリジオルガノシロキサン１００重量部当たり１〜５重量部の架橋剤が添加される。架橋剤は、単一の物質として、又は二種類以上の物質の混合物として添加してもよい。
【００２０】
界面活性剤も本発明で添加される。用語「界面活性剤」とは、一般に表面を活性にする薬剤を指す。どのような慣用的陰イオン界面活性剤、非イオン性界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、重合体界面活性剤、又はそれらの混合物を本発明で用いて成功を収めることができる。
【００２１】
陰イオン界面活性剤の例には、長鎖アルキルサルフェート及びスルホネートのアルカリ金属又はアンモニウム塩、及び長鎖アルコール又は脂肪酸のアルキレンオキシド縮合物が含まれる。特定の例は、ドデシルベンゼンスルホネート、ラウリル硫酸ナトリウム、スルホコハク酸ジオクチルナトリウムである。
【００２２】
非イオン性界面活性剤の例には、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンソルビタンエステル、ポリオキシアルキレンエステル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、エトキシル化アミン、エトキシル化シロキサン、プロピレンオキシドとエチレンオキシドとのブロック共重合体が含まれる。特定の例には、エトキシル化トリメチルノナノール、テルギトール(TERGITOK)（商標名）ＴＭＮ−６及びテルギトールＴＭＮ−１０（コネチカット州ダンベリーのユニオン・カーバイド社によって製造されたもの）が含まれる。
【００２３】
陽イオン界面活性剤には、第四級アンモニウム塩、アミンオキシド、イミダゾリン、アミドアミン、及びエトキシル化アミンが含まれる。特別な例には、アルクアド(ARQUAD)（商標名）Ｔ２７Ｗ、アルクアド１６−２９、アルクアドＣ−３３、アルクアドＴ−５０、及びエソクアド(ETHOQUAD)（商標名）Ｔ／１３アセテート〔これらは全てイリノイ州シカゴのアクゾ・ケミー(AKZO CHEMIE) により製造されたものである〕、及びマッカレン(MACKALENE)(商標名）２１６〔イリノイ州ユニバーシティー・パークのマクインタイヤー・グループ社(McIntyre Group, Ltd.)の製品〕が含まれる。
【００２４】
両性界面活性剤には、モノ−又はジ−アセテート、アミノプロピオネート、ジヒドロキシアルキルグリシネート、スルホ両性物、ベタイン、及びサルテイン(sultaine)が含まれる。特定の例には、マッカム(MACKAM)（商標名）２ＣＹ、マッカム１Ｃ、マッカム１６０Ｃ−３０、マッカムＴＭ、マッカムＣＳ、マッカム３５、及びマッカムＣＢＳ−５０（全てマクインタイヤー・グループにより製造されたもの）が含まれる。また、シェルコテイン(SHERCOTAINE)(商標名）ＳＣＡＢ〔ニュージャージー州クリフトンのシェアー・ケミカルズ社(Scher Chemicals, Inc.）の製品〕が含まれる。
【００２５】
重合体界面活性剤には、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン及びポリアクリル酸重合体が含まれる。特別な例には、エアボル(AIRVOL)（商標名）１２５、エアボル２０５Ｓ、エアボル５２３Ｓ及びエアボル５４０Ｓ〔全てペンシルバニア州アレンタウンのエアー・プロダクツ・アンド・ケミカルズ社(Air Products and Chemicals, Inc.)により製造されている〕が含まれる。また、ＰＶＰ−Ｋ（商標名）１５、ＰＶＰ−Ｋ３０、ＰＶＰ Ｋ−６０（商標名）、ＰＶＰ−Ｋ６０、及びＰＶＰ−Ｋ９０〔全てニュージャージー州ウェインのインターナショナル・スペシャルティー・プロダクツ社(International Specialty Products Corporation)により製造されている〕も含まれている。ペムレン(PEMULEN) （商標名）１６２１及びペムレン１６２２〔全てオハイオ州クリーブランドのＢＦグッドリッチ・スペシャルティー・ケミカルズ(BFGoodrich Specialty Chemicals)により製造されている〕も適している。
【００２６】
本発明では、非イオン性及び陰イオン性の界面活性剤が好ましく、非イオン性が一層好ましく、エトキシル化トリメチルノナノールが最も好ましい。
【００２７】
本発明で添加される界面活性剤の量は、シリコーンラテックスを安定化する量である。ポリジオルガノシロキサン１００重量部当たり０．５〜１０重量部の量で通常充分である。界面活性剤はポリジオルガノシロキサンに基づき、２〜６重量部の量で添加するのが好ましい。界面活性剤は単独の物質として、又は二種類以上の異なった物質の混合物として添加するのが便利である。
【００２８】
本発明で界面活性剤を添加するタイミングは特に限定する必要はない。ポリジオルガノシロキサン及び架橋剤と一緒に添加してもよく、プリミックスが形成された後、又はそれらのどの組合せで添加してもよい。好ましい態様として、プリミックスを形成した後、界面活性剤をその工程へ添加する。
【００２９】
シリコーンラテックスを形成するため、水と界面活性剤の両方をプリミックスと混合する。ここで定義する「シリコーンラテックス」は、少なくとも部分的に架橋したプリミックスからなるシリコーン粒子を水に分散したものからなる。一般にその中の粒子の大きさは、３００〜６０，０００ｎｍ、好ましくは３００〜３０００ｎｍの範囲にある。生ずる架橋の量及び性質は、使用した成分の量及び種類及び処理条件に依存する。シリコーンラテックスは使用する前に或る期間熟成させ、架橋度が目的とする用途に適切なものに確実になるようにしてもよい。
【００３０】
本発明では最初に比較的少量の水だけ、一般にポリジオルガノシロキサン１００重量部当たり０．５〜１０重量部の水を添加するのが好ましい。好ましい水の量は同じ基準で２〜６重量部である。
【００３１】
しかし、一度びシリコーンラテックスが形成されたならば、そのシリコーンラテックスを更に希釈するのが好ましい。従って、本発明では、ポリジオルガノシロキサン１００重量部当たり５〜９９００重量部の好ましい量で希釈水を添加してもよい。一層好ましい希釈水の量は同じ基準で５〜１５０重量部であり、５〜２５重量部が最も好ましい。
【００３２】
シリコーンラテックスを形成する時の温度は、シリコーンラテックス及び得られるシリコーンエラストマーの性能及び性質に関して本発明の重要な特徴であることが全く思いがけず決定された。シリコーンラテックスは６０℃以下の温度で形成しなければならず、５０℃以下の温度が好ましく、４０℃以下の温度が一層好ましい。
【００３３】
接着促進剤、顔料、安定化剤、消泡剤、その場での補強用樹脂、殺菌剤、殺生物剤、及び充填剤を含めた任意の成分を、本発明の処理工程中どの時点で添加してもよいが、シリコーンラテックスが形成された後、これらの成分を添加するのが好ましい。
【００３４】
本発明の方法により形成されたシリコーンラテックスは、バケツ、ドラム、大きな容器、又はカートリッジ中へ移すなどして慣用的手段により回収することができる。シリコーンラテックスは、バッチ式法、半バッチ式法、又は連続法で製造してもよい。好ましい態様として、ここに記載し、特許請求する連続法でシリコーンラテックスを製造する。
【００３５】
本発明の連続法によりシリコーンラテックスを形成するために、最初にポリジオルガノシロキサン及び架橋剤を第一混合機へ連続的に供給することによりプリミックスを形成する。ポリジオルガノシロキサン及び架橋剤は、前記第一混合機へ連続的に一緒に供給し、第一混合機前に幾らかの混合が起きるか、又はこれらの成分が別々に第一混合機へ連続的に供給し、従って、プリミックスがその中で形成されるようにしてもよい。第一混合機は静的なものでも動的なものでもよい。有用な静的混合機の例には、ケニクス(Kenics)（商標名）混合機〔オハイオ州デイトンのケミニール社(Chemineer, Inc.）〕、又はコッホ(Koch)ＳＭＸ（商標名）混合機〔カンザス州ウィチタのコッホ・エンジニアリング社(Koch Engineering Co., Inc.)〕が含まれる。有用な動的混合機の例には、グリールコ(Greerco)(商標名）パイプライン混合機〔ニューハンプシャー州ハドソンのグリールコ社(Greerco Corp.）〕、ベマテク(Bematek)(商標名）インライン混合機〔マサチューセッツ州ベバリーのベマテク・システムズ社(Bematek Systems, Inc.）〕及び二軸スクリュー混合機が含まれる。好ましい態様として、第一混合機は使用し易いことから動的混合機である。上で定義したように、プリミックスが実質的に均一になるような回転速度でこの混合機を操作するのが好ましい。最大周速度は、用いた特定の混合機によって変るが、一般に０．１〜１６ｍ／ｓの最大周速度が有用であり、０．３〜６ｍ／ｓの最大周速度が好ましい。ここで用いる「最大周速度」とは、回転軸の中心から最も遠い運動表面の最大速度を意味する。
【００３６】
本発明の第一混合機で形成されたプリミックスを、次に第二混合機へ連続的に供給し、そこで界面活性剤及び水を同じく連続的に供給する。シリコーンラテックスはそこで６０℃以下の温度で都合よく形成される。界面活性剤及び水は、一緒にその第二混合機へ連続的に供給してもよく、或は各成分を別々に第二混合機へ連続的に供給してもよい。更に、界面活性剤は水溶液の形をしていてもよい。第二混合機は、上で述べたように、動的混合機であるのが好ましい。
【００３７】
ここでシリコーンラテックスは６０℃以下の温度で形成されなければならず、５０℃以下の温度が好ましく、４０℃以下の温度が一層好ましい。温度を制御する好ましいやり方は、第二混合機の最大周速度によるものである。第二混合機のこの速度は、用いた特定の混合機に依存して変わるが、一般に０．１〜１６ｍ／ｓの最大周速度が有用であり、１〜６ｍ／ｓの最大周速度が好ましい。
【００３８】
この態様の任意的工程であるが、好ましい工程は、生成物のシリコーンラテックスを第三混合機へ連続的に供給し、その混合機へ更に希釈水を連続的に供給し、シリコーンラテックスを適切に希釈することである。第三混合機も静的又は動的な混合機にすることができ、動的混合機が好ましい。この第三混合機の最大周速度は、用いた特定の混合機に依存するが、一般に約０．１〜１６ｍ／ｓの最大周速度がシリコーンラテックスに水を均一に分散させるのに有用である。有用な混合機の例は上に記載した通りである。シリコーンラテックスを、次に上で述べたのと同じ方法により回収する。
【００３９】
本発明の別の態様では、ポリジオルガノシロキサン、架橋剤及び界面活性剤を、全て第一混合機へ供給し、界面活性剤の存在下でプリミックスを形成する。ポリジオルガノシロキサン、架橋剤及び界面活性剤は、既に混合された前記第一混合機へ連続的に供給してもよい。これらの成分は夫々別々に第一混合機へ連続的に供給してもよく、或は三つの成分のうち二つを最初に混合し、次に第三のものと一緒にしてもよい。例えば、ポリジオルガノシロキサンと架橋剤を最初混合し、次に界面活性剤を添加する。これは第一混合機へ入る前又はその後で行われ、界面活性剤の存在下でプリミックスが容易にその中で形成される。この特別な態様では、界面活性剤の入ったプリミックスを、次に第二混合機へ連続的に供給し、そこで水も連続的に供給して６０℃以下の温度でシリコーンラテックスを形成する。この態様で有用な混合機は、上に記載したものである。シリコーンラテックスは、希望により、次に第三混合機で希釈し、上記方法により回収する。
【００４０】
本発明の混合機は、各工程を行うことができる個々の混合機でもよいが、少なくとも第一及び第二混合機は、プリミックスが層状になって流れる領域が含まれていない多段階又は多領域混合機の一部であるのが最も好ましい。なぜなら、そのような領域はいずれは閉塞が起こり得るからである。
【００４１】
【実施例】
膨潤／ゲル抽出法の説明
０．７５ｍｍ（３０ミル）のドローダウン・シム(draw down shim)を用いてシリコーンラテックスのフイルムを製造し、一晩乾燥した。＃１１ホールパンチを用いて、０．１５〜０．２５ｇの重量を持つエラストマーフイルムの小さな円板を切り取った。円板を４０ｇのヘキサンの入ったガラスジャーに入れた。円板を２３±２℃で２時間膨潤させた。次に、円板とヘキサンを０．１４９ｍｍ（１００メッシュ）のステンレス鋼網の上に注ぎ、素早く網の下から吸い取紙で吸い取り、網の上に風を吹き付けて過剰のヘキサンを除去し、膨潤した円板と網を迅速に秤量することにより膨潤重量を決定した。膨潤試料を２３±２℃で２時間乾燥するか又は一定の重量になるまで乾燥し、乾燥抽出エラストマーの重量を得た。
【００４２】
例１
この例１では、プリミックスを形成し、６０℃以下の温度でシリコーンラテックスを形成した。
工程条件：
段階１： 回転子／固定子 動的混合機
段階２： ベマテク＃２５０−４−Ｖ型インライン混合機
段階３： ベマテク＃２Ｖ型インライン混合機
段階１混合機に、１５００のＤＰ（重合度）及び２５℃で５５，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するシラノール末端封鎖ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を２．１６ｋｇ／分（４．７５ ｌｂ／分）で、平均式、Ｍｅ3 ＳｉＯ（Ｍｅ2 ＳｉＯ）3 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）5 ＳｉＭｅ3 （式中、Ｍｅ及びＥｔは夫々メチル及びエチルである）を有する架橋剤を４３．５ｇ／分で供給した（ＰＤＭＳ １００重量部当たり架橋剤２重量部）。段階１混合機を３２８ｒｐｍの回転速度で操作し、１．２２ｍ／ｓ（４．０ｆｔ／ｓ）の最大周速度（ＭＣＳ）を与え、それによりプリミックスを形成した。段階２へ上記プリミックスを供給し、且つ５０．０％の２，６，８−トリメチル−４−ノニルオキシポリエチレンオキシエタノール〔テルギトール(Tergitol)（商標名）ＴＭＮ−１０界面活性剤、９１％水溶液、コネチカット州ダンベリーのユニオン・カーバイド社〕（ＰＤＭＳ １００重量部当たり界面活性剤２．８５重量部）及び８．７％の２−（メチルアミノ）−２−メチル−１−プロパノール〔ＡＭＰ−９５、オハイオ州コランバスのアシュランド・ケミカル社(Ashland Chemical Co.)〕（ＰＤＭＳ １００重量部当たり０．５重量部）を水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり２．３６重量部の水）中に入れた混合物を１２３ｇ／分で供給した。段階２混合機を１２７５ｒｐｍの回転速度で操作し、３．８１ｍ／ｓ（１２．５ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与え、シリコーンラテックスをそれにより形成した。段階３混合機へ、生成物のシリコーンラテックス及び２６７ｇ／分の水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり１２．３８重量部の水）を供給し、シリコーンラテックスを希釈した。段階３混合機を６１２０ｒｐｍの回転速度で操作し、１５．２４ｍ／ｓ（５０ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与えた。シリコーンラテックスは本発明の方法を出る時４０℃の温度を持っていた。次にシリコーンラテックスを少なくとも２４時間架橋した。ラテックスの強度加重平均粒径(intensity weighted mean particle size）は、ニコンプ(Nicomp)（商標名）３７０型粒径分析器〔メリーランド州シルバースプリングのパシフィック・サイエンティフィック(Pacific Scientific)〕により測定して５９９ｎｍであった。直ぐ上に記載した膨潤／ゲル抽出を用いて、シリコーンラテックスの架橋の程度を定量した。シリコーンゲル％（ゲル％）は８１で、シリコーンラテックスフイルムの膨潤％（膨潤％）は１２４０であった。殆ど粘着性がなくなったシリコーンエラストマーになるまでシリコーンラテックスフイルムを乾燥した。次にそのシリコーンラテックスをエラストマー被覆中へ配合し、それも良好な機械的性質を示した。
【００４３】
例２
この例では、プリミックスを形成し、６０℃以下の温度でシリコーンラテックスを形成した。
工程条件：
段階１： 回転子／固定子 動的混合機
段階２： ベマテク＃２５０−４−Ｖ型インライン混合機
段階３： ベマテク＃２Ｖ型インライン混合機
段階１混合機に、１５００のＤＰ及び２５℃で５５，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するシラノール末端封鎖ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を２．７３ｋｇ／分（６．０ ｌｂ／分）で、平均式、Ｍｅ3 ＳｉＯ（Ｍｅ2 ＳｉＯ）3 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）5 ＳｉＭｅ3 を有する架橋剤を５１．８ｇ／分で供給した（ＰＤＭＳ １００重量部当たり架橋剤１．９重量部）。段階１混合機を２４６ｒｐｍの回転速度で操作し、０．９１ｍ／ｓ（３．０ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与え、それによりプリミックスを形成した。段階２へ上記プリミックスを供給し、且つＰＤＭＳ １００重量部当たり２．８４重量部の界面活性剤になる５０．０％のテルギトールＴＭＮ−１０界面活性剤及びＰＤＭＳ １００重量部当たり０．４９重量部の界面活性剤になる８．７％のＡＭＰ−９５界面活性剤を水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり３．０６重量部の水）中に入れた混合物を１７４ｇ／分で供給した。段階２混合機を１２７５ｒｐｍの回転速度で操作し、３．８１ｍ／ｓ（１２．５ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与え、シリコーンラテックスをそれにより形成した。段階３混合機へ、生成物のシリコーンラテックス及び３１７ｇ／分の水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり１１．６４重量部の水）を供給し、シリコーンラテックスを希釈した。段階３混合機を６１２０ｒｐｍの回転速度で操作し、１５．２４ｍ／ｓ（５０ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与えた。供給材料の温度は全て２５℃であった。得られたシリコーンラテックスは本方法を出る時３２℃の温度を持っていた。このラテックスを少なくとも２４時間架橋した。ラテックスの強度加重平均粒径は、ニコンプ３７０型により測定して８６２ｎｍであった。上に記載した膨潤／ゲル抽出を用いて、シリコーンラテックス内の架橋の程度を定量した。ゲル％は７１で、膨潤％は１４４１であった。殆ど粘着性がなくなったエラストマーになるまでシリコーンラテックスフイルムを乾燥した。次にそのシリコーンラテックスをエラストマー被覆中へ配合し、それも良好な機械的性質を示した。
【００４４】
例３
この例では、プリミックスを形成し、シリコーンラテックスを５．１８ｍ／ｓのＭＣＳで形成した。
工程条件：
段階１： 回転子／固定子 動的混合機
段階２： ベマテク＃２５０−４−Ｖ型インライン混合機
段階３： ベマテク＃２Ｖ型インライン混合機
段階１混合機に、１５００のＤＰ及び２５℃で５５，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するシラノール末端封鎖ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を２．７３ｋｇ／分（６．０ ｌｂ／分）で、平均式、Ｍｅ3 ＳｉＯ（Ｍｅ2 ＳｉＯ）3 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）5 ＳｉＭｅ3 を有する架橋剤を５３ｇ／分で供給した（ＰＤＭＳ １００重量部当たり架橋剤１．９５重量部）。段階１混合機を３７０ｒｐｍの回転速度で操作し、１．３７ｍ／ｓ（４．５ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与え、プリミックスを形成した。段階２混合機へ上記プリミックスを供給し、且つＰＤＭＳ １００重量部当たり２．８５重量部の界面活性剤になる４４．４％のテルギトールＴＭＮ−１０界面活性剤及びＰＤＭＳ １００重量部当たり０．５重量部の界面活性剤になる７．８％のＡＭＰ−９５界面活性剤を水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり３．０７重量部の水）中に入れた混合物を１７５ｇ／分で供給した。段階２混合機を１７００ｒｐｍの回転速度で操作し、５．１８ｍ／ｓ（１７ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与え、シリコーンラテックスをそれにより形成した。段階３混合機へ、生成物のシリコーンラテックス及び３１７ｇ／分の水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり１１．６４重量部の水）を供給し、シリコーンラテックスを希釈した。段階３混合機を６１２０ｒｐｍの回転速度で操作し、１５．２４ｍ／ｓ（５０ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与えた。供給材料の温度は全て２５℃であった。得られたシリコーンラテックスの本方法を出る時の温度は測定しなかった。このラテックスを少なくとも２４時間架橋した。ラテックスの強度加重平均粒径は、ニコンプ３７０型により測定して９００ｎｍであった。上に記載した膨潤／ゲル抽出を用いて、シリコーンラテックス内の架橋の程度を定量した。ゲル％は７８で、膨潤％は１３５０であった。殆ど粘着性がなくなったエラストマーになるまでシリコーンラテックスフイルムを乾燥した。次にそのシリコーンラテックスをエラストマー被覆中へ配合し、それも良好な機械的性質を持っていた。
【００４５】
例４（比較例）
この例（本発明ではない）では、プリミックスを形成し、シリコーンラテックスを６０℃より高い温度で形成した。
工程条件：
段階１： 回転子／固定子 動的混合機
段階２： ベマテク＃２５０−４−Ｖ型インライン混合機
段階３： ベマテク＃２Ｖ型インライン混合機
段階１混合機に、１５００のＤＰ及び２５℃で５５，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するシラノール末端封鎖ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を２．０４ｋｇ／分（４．５ ｌｂ／分）で、平均式、Ｍｅ3 ＳｉＯ（Ｍｅ2 ＳｉＯ）3 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）5 ＳｉＭｅ3 を有する架橋剤を４０ｇ／分で供給した（ＰＤＭＳ １００重量部当たり架橋剤１．９６重量部）。段階１混合機を３２８ｒｐｍの回転速度で操作し、１．２２ｍ／ｓ（４．０ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与え、プリミックスを形成した。段階２へ上記プリミックスを供給し、且つ５０．０％のテルギトールＴＭＮ−１０界面活性剤（ＰＤＭＳ １００重量部当たり２．８４重量部の界面活性剤）及び８．７％のＡＭＰ−９５（ＰＤＭＳ １００重量部当たり０．４９重量部の界面活性剤）を水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり２．３４重量部の水）中に入れた混合物を１１６ｇ／分で供給した。段階２混合機を４６７５ｒｐｍの回転速度で操作し、１４．０２ｍ／ｓ（４６ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与え、シリコーンラテックスをそれにより形成した。段階３混合機へ、生成物のシリコーンラテックス及び２５４ｇ／分の水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり１２．４３重量部の水）を供給し、シリコーンラテックスを希釈した。段階３混合機を６１２０ｒｐｍの回転速度で操作し、１５．２４ｍ／ｓ（５０ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与えた。シリコーンラテックスは、この比較工程を出た時６３℃の温度を持っていた。このラテックスを少なくとも２４時間架橋した。ラテックスの強度加重平均粒径は、ニコンプ３７０型により測定して６２１ｎｍであった。上に記載した膨潤／ゲル抽出を再び用いて、シリコーンラテックス内の架橋の程度を定量した。ゲル％及び膨潤％は決定出来なかった。なぜなら、それらのラテックスは意味のある強度を持つことなく非常に粘着性のフイルムを形成したからである。
【００４６】
例５（比較例）
この例では、乳化前にプリミックスは形成せず、シリコーンラテックスを６０℃以下の温度で形成した。
工程条件：
段階１及び２を併合： 回転子／固定子 動的混合機
段階３： ベマテク＃２Ｖ型インライン混合機
段階１及び２混合機に、１５００のＤＰ及び２５℃で５５，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するシラノール末端封鎖ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を２．８２ｋｇ／分（６．２ ｌｂ／分）で、平均式、Ｍｅ3 ＳｉＯ（Ｍｅ2 ＳｉＯ）3 （ＭｅＳｉ（ＯＮＥｔ2 ）Ｏ）5 ＳｉＭｅ3 を有する架橋剤を６４ｇ／分で供給し（ＰＤＭＳ １００重量部当たり架橋剤２．２７重量部）、且つ５０．０％のテルギトールＴＭＮ−１０界面活性剤（ＰＤＭＳ １００重量部当たり２．８４重量部の界面活性剤）及び８．７％のＡＭＰ−９５界面活性剤（ＰＤＭＳ １００重量部当たり０．４９重量部の界面活性剤）を水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり２．３５重量部の水）中に入れた混合物を１６０ｇ／分で供給した。段階１及び２混合機を６５５ｒｐｍの回転速度で操作し、２．４４ｍ／ｓ（８．０ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与え、シリコーンラテックスを形成した。段階３混合機へ、生成物のシリコーンラテックス及び３３８ｇ／分の水（ＰＤＭＳ １００重量部当たり１２．０１重量部の水）を供給し、シリコーンラテックスを希釈した。段階３混合機を６１２０ｒｐｍの回転速度で操作し、１５．２４ｍ／ｓ（５０ｆｔ／ｓ）のＭＣＳを与えた。シリコーンラテックスは、この工程を出た時３１℃の温度を持っていた。この比較ラテックスを少なくとも２４時間架橋した。ラテックスの強度加重平均粒径は、ニコンプ３７０型により測定して７４０ｎｍであった。上に記載した膨潤／ゲル抽出を用いて、シリコーンラテックス内の架橋の程度を定量した。ゲル％は４９で、膨潤％は１５４０であった。然る後、このシリコーンラテックスをエラストマー被覆へ配合し、それは非常に悪い機械的性質を示した。
Claims (2)
- （Ａ） ポリジオルガノシロキサン１００重量部、式、Ｒ3 ＳｉＯ（Ｒ2 ＳｉＯ）ｍ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｎＳｉＲ3 により表される線状アミノキシ官能性シロキサン、式、（Ｒ2 ＳｉＯ）ｐ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｑ′により表される環式アミノキシ官能性シロキサン、式、ＲｃＳｉ（ＯＮＲ′2 ）4-c により表されるアミノキシ官能性シラン、及びそれらの部分的加水分解生成物（式中、各Ｒ及びＲ′は独立に１〜８個の炭素原子を有するアルキルラジカルからなる群から選択され、ｍは１〜２０の整数であり、ｎ及びｑは独立に３〜７の整数であり、ｐは０〜４の整数であり、ｐ＋ｑは３〜７の整数であり、ｃは０又は１である）からなる群から選択された架橋剤０．１〜２０重量部からなるプリミックスを形成し、
（Ｂ） 前記プリミックスと０．５〜１０重量部の水と混合し、そして
（Ｃ） （Ａ）又は（Ｂ）を行う間、０．５〜１０重量部の界面活性剤を与え、それによって（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を行なった後、６０℃以下の温度でシリコーンラテックスを形成する、
諸工程からなるシリコーンラテックス製造方法。 - （Ａ） ポリジオルガノシロキサン及び前記ポリジオルガノシロキサン１００重量部当たり、式、Ｒ3 ＳｉＯ（Ｒ2 ＳｉＯ）ｍ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｎＳｉＲ3 により表される線状アミノキシ官能性シロキサン、式、（Ｒ2 ＳｉＯ）ｐ（ＲＳｉ（ＯＮＲ′2 ）Ｏ）ｑ′により表される環式アミノキシ官能性シロキサン、式、ＲｃＳｉ（ＯＮＲ′2 ）4-c により表されるアミノキシ官能性シラン、及びそれらの部分的加水分解生成物（式中、各Ｒ及びＲ′は独立に１〜８個の炭素原子を有するアルキルラジカルからなる群から選択され、ｍは１〜２０の整数であり、ｎ及びｑは独立に３〜７の整数であり、ｐは０〜４の整数であり、ｐ＋ｑは３〜７の整数であり、ｃは０又は１である）からなる群から選択された架橋剤０．１〜２０重量部を連続的に第一混合機へ供給し、それによりプリミックスを形成し、そして
（Ｂ） 前記プリミックス（Ａ）を第二混合機へ連続的に供給し、更に前記第二混合機へ、前記ポリジオルガノシロキサン１００重量部当たり、０．５〜１０重量部の界面活性剤及び０．５〜１０重量部の水を連続的に供給し、それによって６０℃以下の温度でシリコーンラテックスを形成する、
諸工程からなるシリコーンラテックスの連続的製造方法。
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