JP4563173B2 - 製織又は不織繊維質基材を被覆するための水性シリコーンエマルジョン - Google Patents
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Description
また、シリコーン被覆は、繊維質基材に一定の不透過性及び撥水性を与えることに対して寄与し得る。
ガラス製織物又は不織布のような難燃性(製織又は不織)繊維質基材の場合には、これらのシリコーン被覆がこれらの基材の燃焼抵抗又は特に発熱量に悪影響を及ぼさないことが重要である。
第一の問題は、基材への架橋してないシリコーン組成物の付着/含浸を伴う操作に関する。この操作は、容易に迅速に(工業的規模で)且つ明らかに経済的理由のために、付着量を削減させて(例えば、40μ以下で)実施できることが重要である。
第二の問題は、シリコーン被覆が基材上に有しなければならない最低レベルの密着を行なうことにある。
第三の問題は、シリコーンエラストマー被覆の性能特性を、その機械的性質、その保護機能及びその疎水性不透過性の観点から、ガラス織物のようなある種の繊維質基材の難燃性に悪影響を及ぼすことなく、改善しようとする目的から生じる。
・陰イオン性の乳化剤の存在下での水中エマルジョンとしての、POS型、例えばα,ω−ジメチルヒドロキシシロキシPDMS型のポリオルガノシロキサン(A)、
・一方のアミノ官能性シラン若しくはその加水分解物と、他方の酸無水物、エポキシ官能性シラン若しくはその加水分解物及び(又は)イソシアネート基と加水分解可能基を有するオルガノシラン若しくはその加水分解物(例えば、3−アミノプロピルトリエトキシシラン+無水マレイン酸)との反応生成物よりなる群から選択される密着促進剤(B)、
・コロイドシリカ(C)
・触媒(D)
を含有する、膨張性バッグの被覆用組成物を提案している。
1.鎖の末端でビニル化(ビニルジメチルシロキシ)されたポリジメチルシロキサン(PDMS)型のPOS、
2.α,ω−トリメチルシロキシポリ(メチルヒドロゲノ)(ジメチル)シロキサン型の水素化POS、
3.カルステッド白金型の白金触媒、
4.ビニルトリアセトキシシランを、グリシジル基で官能化されたトリメトキシシランと反応させることによって生じた密着促進剤、
5.エチニルシクロヘキサノール型の架橋禁止剤、
6.MT型(ここに、M=(Me3SiO1/2)、T=(MeSiO3/2))のシリコーン樹脂、
7.ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム型の乳化剤
を含有する水性エマルジョンに関する。
この重付加シリコーン溶液は、繊維被覆(エアバッグ、ポリアミド基材)の生産に優先的に適用される。
エマルジョンAは、
1.α,ω−ジメチルビニルシロキシPDMS型のPOSオイル、
2.α,ω−ジメチルヒドロゲノシロキシPDMS型の水素化POSオイル、
3.ポリ(ジメチル)(メチルヒドロゲノ)シロキサン型の水素化POSシリコーンオイル、
4.次のタイプの密着促進剤:ビニルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GLYMO)、4−エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、オルトチタン酸ブチル型のキレート、或いは、最後に重付加により架橋できるシリコーン組成物の場合には、アミノ官能性トリメトキシシラン又はトリエトキシシラン型のアミノシラン、
5.エチニルシクロヘミサノール型の架橋禁止剤、
6.及び充填剤=シリコーンオイル中で疎水化されたコロイドシリカ
を含有する。
エマルジョンBは、
1'.エマルジョンAのものと同等のα,ω−ジビニル化POSオイル、
4'.チタン酸ブチル型の密着促進剤、
7.白金触媒、
6'.エマルジョンAと同じ型のコロイド充填剤
を含有する。
エマルジョンA及びBは、一方で成分1〜6を、他方では成分1'、4'、7及び6'をそれぞれ混合し(乳化させることなく)、次いでこれらの組成物を水及びポリビニルアルコール(PVA、Rhodoviol(登録商標) 25/140)の存在下に撹拌することによって乳化させることにより製造される。これらが別個に得られたならば、エマルジョンAとBが互いに混合される。
(A)珪素に結合したC2〜C6アルケニル型の不飽和官能基をそれぞれの分子中に少なくとも2個有する少なくとも1種のPOS、
(B)珪素に結合した水素原子をそれぞれの分子中に少なくとも3個有する少なくとも1種のPOS、
(C)少なくとも1種の特殊密着促進剤、
(D)少なくとも1種の触媒、
(E)少なくとも1種の界面活性剤、
(F)随意の、少なくとも2個のアルケニル基を含有する少なくとも1種のPOS樹脂、
(G)随意の、少なくとも1種の架橋禁止剤、
(H)随意の、少なくとも1種のpH固定剤、
(I)随意の、少なくとも1種の処方用添加剤、
(J)随意の、充填剤、
(K)及び水
を含有し、しかも
・該密着促進剤(C)が保護ヒドロコロイド、分子当たり少なくとも1個のヒドロキシル基と少なくとも1個の塩形成されたアミノ基を有するヒドロキシル化シラン及び(又は)POS並びにこれらの混合物よりなる群から選択され、
・該密着促進剤(C)の重量%が、シリコーン相に基づいて、
0.005≦(C)≦10、
好ましくは 0.03≦(C)≦5、
特に好ましくは 0.05≦(C)≦4.0
であるようなものであり、
・ただし、該エマルジョンは、それが少なくとも1種の保護ヒドロコロイドを含有するときは、
*非触媒性である、即ち触媒(D)を欠いた少なくとも1種のプレエマルジョン及び、触媒性である、即ち触媒(D)を含有する少なくとも1種のプレエマルジョン(これらのプレエマルジョンの少なくとも1種はシリコーン相の少なくとも一部及び保護ヒドロコロイドの少なくとも一部を水と接触させることにより得られる。)を直接製造し、
*次いで、含浸浴が作られるときに、触媒性エマルジョンと非触媒性のエマルジョンを混合する
ことによって得られたものである水性ポリオルガノシロキサンエマルジョンに関する。
*ランダム型の実質的に線状のビニル化ポリジオルガノシロキサン共重合体であって、その重合体連鎖のそれぞれの末端がビニルジオルガノシロキシ又はトリオルガノシロキシ基によってブロックされており且つ分子当たり少なくとも3個のSiVi基を含有するもの、
*及び(又は)、式:[R(CH2=CH)SiO]3(ここに、RはC1〜C4アルキル基、フェニル基又は3,3,3−トリフルオルプロピル基である。)のビニル化シクロトリシロキサン(このビニル化シクロトリシロキサンは、エマルジョン中のビニル基の数の0.5〜60%、好ましくは1.5〜20%がこのビニル化シクロトリシロキサンのビニルからなるような量で存在する。)、
*及び(又は)ラウリル硫酸ナトリウム
を欠いている。
“基材の表面積”とは、本発明では、織物を構成し且つエマルジョンによって被覆されるべきである表面積を意味するものと理解されたい。
・少なくとも1種の保護ヒドロコロイド、好ましくはPVA(これはそれ自体で又は他の乳化剤と組み合わせて界面活性剤(E)としても作用できる。)、
・又は、特定の注意深く選定されたシラン及び(又は)POS、即ち、ヒドロキシル及び塩形成されたアミノ単位を持つシラン及び(又は)POS、
・又は、保護ヒドロコロイド、好ましくはPVAとヒドロキシル及び塩形成されたアミノ単位を持つシラン及び(又は)POS
により提供されるように注意深く選定される。
本発明の第二の具体例では、界面活性剤(E)は、少なくとも1種の保護ヒドロコロイド、好ましくはPVAの少なくとも一部を構成することができる。
本発明の第二の具体例では、密着促進剤及び乳化剤としての保護コロイド、好ましくはPVAは、シリコーンオイルの総重量に基づいて、1.5〜7%の乾燥PVAの量で存在する。
粘度ηsdは、オスワルド粘度計を使用して20±5℃で測定される、PVAの4重量%水溶液の動的粘度の係数に相当する。
水分散性のスルホン化ポリエステルは、知られており、商業的に入手できる製品である。それらは、有機ジ酸(例えば、飽和又は不飽和脂肪族ジ酸、芳香族ジ酸、いくつかの芳香族環を有するジ酸、アリール脂肪族ジ酸)、そのジエステルの一つ又はその無水物及びスルホン化有機ジ酸又はそのジエステルの一つをジオールと慣用のポリエステル化触媒、例えばオルトチタン酸テトライソピロピルの存在下に共縮合させることによって製造することができる。
・有機ジ酸として:飽和又は不飽和脂肪族ジ酸及び芳香族ジ酸、例えば、こはく酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸及びイタコン酸、o−フタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸、これらの酸の無水物、これらの酸のジエステル、例えば、ジメチル、ジエチル、ジプロピル及びジブチルエステル、好ましい化合物は、アジピン酸、o−フタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸である。
・スルホン化有機ジ酸:ジ酸スルホン酸ナトリウム又はそれらのジエステル、例えば、ジメチルイソフタル酸−5−スルホン酸ナトリウム又はジメチルスルホこはく酸ナトリウムのようなジアルキルイソフタレート又はジアルキルスルホスクシネート。
・ジオールとして:脂肪族グリコール、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール及びこれらよりも高級の同族体、例えばブタン−1,4−ジオール、ヘキサン−1,6−ジオール、ネオペンチルグリコール及びシクロアルカングリコール、例えばシクロヘキサンジオール及びジシクロヘキサンジオールプロパン、好んで選定されるジオールは、エチレングリコール及びジエチレングリコールである。
上で述べたように、水溶性の密着促進剤(C)は、好ましくは、ヒドロキシル及び塩形されたアミノ単位を持つPOSからなる。
・R1は窒素を欠いている1価の基であって、その種類が一つの反復単位から次の反復単まで同一又は異なっていてもよいものであり、C1〜C6アルキル、アリール、C2〜C8アルケニル又はアクリレートであり(これらの基のそれぞれは置換されていてもよい。)、
・R2は一つの反復単位から次の反復単まで同一又は異なっていてもよいものであり、次の一般式:
−R4−N(+)R5R6 H・X(-)
(ここに、R4は置換されていてもよいC1〜C10炭化水素基であり、
基R5及びR6は同一又は異なっていてもよく、水素、置換されていてもよいC1〜C10炭化水素基又は−R4−NH3 (+)・X(-)を表わし、
又は、基R5及びR6は水素と異なっていて、一緒になって少なくとも1個の複素原子、好ましくは窒素又は酸素を含有する5〜7員の環を形成し、
Xはカルボキシレート及びハライドから選ばれる対イオンである。)
を有し、
・x、y及びzは4よりも小さい正の整数又は小数であり、
・x+y+z<4である。]
から有利に形成される。
xは好ましくは<2であり、特に好ましくは0.1≦x≦1であり、
yは好ましくは<1.2であり、特に好ましくは0.1≦y≦1.1である。)
に相当する平均珪素官能基を有する樹脂である。
・一方では、ヒドロキシル化されており、且つ、シロキシ単位T及び随意のM及び(又は)D及び(又は)Q、或いはシロキシ単位Q及びM及び(又は)D及び(又は)Tを含み、
・他方では、少なくとも1個の塩形成されたアミノ単位を有する
POS樹脂に相当する。
このPOS(C)のシロキシ単位M、D、T及びQは、以下のように規定される。
M単位=R3SiO1/2
D単位=R2SiO2/2
T単位=RSiO3/2
Q単位=SiO4/2
基Rは、同一又は異なっており、下記のものに相当する。
・前記したような基R1:例えば、アルキル基(例えば、メチル、エチル、イソプロピル、t−ブチル、n−ヘキシル)、ヒドロキシル又はアルケビル(例えば、ビニル、アリル)、
・又は、前記したような塩形成可能な又は塩形成されたアミノ単位を持つ単位R2。
これらの樹脂は、縮合性の基、好ましくはヒドロキシル基を有するPOS単量体、オリゴマー又は重合体の縮合(単縮合又は重縮合ヘテロ縮合又はホモ縮合)から生じる物質である。
これらの単位において、アミンは第一、第二又は第三アミノ基であってよい。変形例では、アミンは環内に又はイソシアヌレート基若しくはHALS基(ピペリジン型若しくは他の型)内に含まれていてよい。
基R7は、同一又は互いに異なっており、1〜3個の炭素原子を有する線状又は分岐状アルキル基、フェニル及びベンジル基から選ばれ、
R8は水素、1〜12個の炭素原子を有する線状又は分岐状アルキル基、アルキルカルボニル基(ここに、アルキル基は1〜18個の炭素原子を有する線状又は分岐状の基である。)、フェニル及びベンジル基並びに基Oから選ばれ、
tは0〜1から選ばれ、
基R7は好ましくはメチルであり、基R8は水素原子又はメチル基、tは有利には1に等しい数である。]
の環状炭化水素鎖(HALS)と定義することができる。
・アミノプロピル:(H2N)(CH2)3−
・N−メチル−3−アミノプロピル:(H3CNH)(CH2)3−
・N−アミノエチル−3−アミノプロピル:(H2N)(CH2)2NH(CH2)3−
・C6H5CH2NH(CH2)2(NH)(CH2)3−
・3−ウレイドプロピル:(H2NCONH)(CH2)3−
・3−(4,5−ジヒドロイミダゾール−1−イル)プロピル:
・3−メタクリルオキシプロピル:(H2C=C)(CH3)(COO)(CH2)3−
・3−グリシドキシプロピル:
・3−クロルプロピル:(Cl)(CH2)3−
・ビニル:CH2=CH−
これらの基については、当業者に知られた技術によって、特に、アミノ化されたアルコキシシランを前記の単位を有するアミノ化されていないアルコキシシランと同時加水分解/共縮合することによって組み入れることが可能である。
一つの変法では、促進剤(C)の部分だけが塩形成された形であり、残りが塩形成されていない場合を考えることができる。
また、本発明は、異なった性質の促進剤(C)の混合物もカバーする。
・記号R9は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ非加水分解性の炭化水素基であり、この基は、
*1〜5個の炭素原子を有し及び1〜6個の塩素及び(又は)弗素原子を含有するアルキル又はハロゲノアルキル基、
*3〜8個の炭素原子を有し及び1〜4個の塩素及び(又は)弗素原子を含有するシクロアルキル又はハロゲノシクロアルキル基、
*6〜8個の炭素原子を有し及び1〜4個の塩素及び(又は)弗素原子を含有するアリール、アルキルアリール又はハロゲノアリール基、
*3又は4個の炭素原子を有するシアノアルキル基
であることができる、
・記号Zは、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ水素原子又はアルケニル基であり、
・n=0、1、2又は3の整数であり、
・x=0、1、2又は3の整数であり、
・y=0、1又は2の整数であり、
・x+yの和は1〜3である。
好ましくは、珪素原子に結合した有機基R9は、メチル又はフェニルであって、場合により、これらの基はハロゲン化されていてよく、又はシクロアルキル基であってよい。
このpH保持系は、例えば、重炭酸ナトリウムであることができる。
pHを固定し且つ保持するための物質は、好ましくは、HCO3 -/CO3 2-及び(又は)H2PO4 -/HPO4 2-を含む緩衝剤系である。しかして、所望の緩衝剤効果を得るためには、本発明に従い、HCO3 -及び(又は)H2PO4 -塩、例えばNaHCO3及び(又は)Na2CO3及び(又は)NaH2PO4及び(又は)Na2HPO4を導入することが必要である。異なった濃度の任意の他の塩(例えば、K)も好適であろうことは自明のことである。実際に使用される緩衝剤系は、特に好ましくは、エマルジョンに配合されるNaHCO3である。
・2〜100meq/100gのビニル基含有量を持つα,ω−ジビニル化POSオイル(A)100重量部、
・補強性、半補強性及び(又は)増量用の充填剤(J)の水又はα,ω−ジビニル化POSオイル中の分散体(該分散体中に10〜60%の充填剤の量)0〜150重量部、
・Si−H基の数対Si−アルケニル基の数の比が0.4〜10、好ましくは0.6〜5であるように≡SiHを含有する少なくとも1種のPOSオイル(B1)1〜7重量部、
・密着促進剤(C)(乾燥状態にして)0.2〜5重量部、
・白金族に属する少なくとも1種の金属からなる重付加触媒(D)2〜150ppmの白金の量、
・界面活性剤(E)0.5〜10重量部、
・POS樹脂(F)0〜100重量部、
・架橋禁止剤(G)0〜1重量部、
・pH固定剤(H)0〜n重量部(nはpHが7〜8に維持されるような数である。)、
・処方用添加剤(I)0〜m重量部、
・補強性、半補強性及び(又は)増量用の充填剤(J)のα,ω−ジビニル化POSオイル中の分散体(該分散体中に10〜80%の充填剤の量)0〜150重量部、
・織物を処理するのに使用する最終のエマルジョン又は浴(数種のエマルジョンを水と混合することにより生じた)が5〜65%の乾燥抽出物を有するような水(K)40〜2000重量部。
*非触媒性である、即ち触媒(D)を欠いている少なくとも1種のプレエマルジョン及び、触媒性である、即ち触媒(D)を含有する少なくとも1種のプレエマルジョン(これらのプレエマルジョンの少なくとも1種はシリコーン相の少なくとも一部及び保護ヒドロコロイドの少なくとも一部を水と接触させることにより得られる。)を直接製造し、
*次いで、含浸浴が作られるときに、触媒性のプレエマルジョンを非触媒性のプレエマルジョンと混合する
ことによって得られる。
これは、工業的条件下で容易に製造できる本発明による安定なエマルジョンの製造を容易にさせる。しかして、成分(A)及び(又は)(B)及び(又は)(C)を、他の成分(D)〜(J)を含有し又は含有しなくてよいプレエマルジョンの形で使用して実施することが可能である。
・次のプレエマルジョン、
(i)POS(A)をベースとした非触媒性のプレエマルジョン、
(ii)POS(B)をベースとした非触媒性のプレエマルジョン(架橋性エマルジョン)、
(iii)例えば、ビニル化シリコーンオイルで希釈された白金触媒の水性エマルジョンからなる触媒(D)をベースとしたプレエマルジョン(触媒性エマルジョン)
が製造され、
・これらのプレエマルジョンが混合されるが、これらのプレエマルジョン(i)〜(iii)の一方又は他方は界面活性剤(E)、随意のPOS樹脂(F)、随意の架橋禁止剤(G)及び(又は)随意のpH固定剤(H)及び(又は)随意の処方用添加剤(I)を含有することもできる。
・界面活性剤(E)が唯一の乳化剤として使用されるときは、エマルジョンは直接に又は転相によって形成され、
・PVA(C)(の全部又は一部)が唯一の乳化剤として使用されるときは、エマルジョンは直接に形成されるだけである。
直接乳化はシリコーン相を界面活性剤含有水溶液に注入することからなる。
他の可能性は、エマルジョンA及びBを又は密着促進剤を含有しないプレエマルジョン(i)、(ii)及び(iii)を製造し、A及びB又は(i)、(ii)及び(iii)が混合されるときに後者を別個に配合するための準備をすることであろう。
この方法は、次の工程:
・前記のエマルジョンの少なくとも一つの層を該繊維質基材上に付着させる工程、
・次に、被覆の乾燥重量対繊維質基材の重量の比が0.2未満、好ましくは0.05〜0.11であるような態様で架橋させてエラストマーの層で被覆された繊維質基材を与える工程を含む。
被覆工程は、ナイフ、特にシリンダーナイフ、エアーナイフ若しくはベルトナイフにより、又はパジング、即ち、2本のロールの間でのスクィージングにより、又はスィーピングロール、回転フレーム若しくは逆ロールにより、又は転写若しくはスプレーによって実施することができる。
・繊維質基材を前記したエマルジョンの浴に浸漬し、
・機械的に、好ましくはロールの間でプレスすることにより乾燥し、
・次いで、架橋が重付加機構により行なわれるときは、好ましくは熱的活性化により架橋させる
ことによって実施される。
挙げられる繊維質基材の好ましい例は、ガラス繊維である。
・シェルター、移動構造体、繊維構造物、間仕切り、フレキシブルドア、 防水シート、テント、ストール又はひさし、
・家具、外装パネル、広告スクリーン、風防又はろ過パネル、
・太陽光保護材、天井材及びブラインド
の構築に使用することを意図した任意の繊維質材料を意味するものと理解されたい。
1.1−使用した化合物
・POS A−1:23℃で60,000mPa.sの動力学的粘度(ηsd)を有し且つ0.073重量%のViを含有するα,ω−PDMSオイル、
・POS A−2:Me2SiO及びMeHSiO単位を含有し、25mPa.sの粘度を有し且つ0.7重量%のHを含有する水素化POSオイル、
・界面活性剤(E):Rhodasurf ROX(ロディア社から市販されているエトキシル化脂肪アルコールの85%水溶液)又はPVA=Rhodoviol(登録商標)のポリビニルアルコール25/140(4%溶液の粘度:25/エステル数:140)の10%水溶液のいずれか、
・密着促進剤(C)及び界面活性剤(E):PVA、
・触媒(D)=ビニル化POSオイルで希釈し、10%のPtを含有するカルステッド白金、
・樹脂(F.1)=23℃で60,000mPa.sの動力学的粘度(ηsd)を有するα,ω−PDMSオイル中の樹脂MDViQの40%溶液(樹脂溶液は0.7重量%のViを含有する。)、
・(G)=ECH:エチニルシクロヘキサノール。
部分(A1)
Rhodasurf ROX、35gの水、禁止剤ECHを予め分散したPOS(A−1)オイルを、掻き取りアンカー及び底(冷水の循環により冷却された)を備えたIKA社製実験室用反応器に導入した。80rpmで15分間撹拌した後に、粘稠なゲルの外観を有する濃厚オイル/水エマルジョンが得られた。
次いで、樹脂(F.1)を撹拌(80rpm)しながら85分間にわたり注入し、最終の温度は約30℃であった。この場合に、エマルジョンの平均粒度は0.28μmであった。
30分間攪拌し続け、次いでPOS(A−2)オイル(水素化ポリジメチルシロキサンオイル)を15分間にわたり注入し、80gの水も注入した。
この段階で、エマルジョンの平均粒度は、Coulter LS130上で特徴づけると、0.29μmであった。
このエマルジョンを、脱塩水の残り(即ち、310g)、次いでソルビン酸を徐々に添加することによって希釈し、最終のエマルジョンをポリエチレン製フラスコに移した。
ポリビニルアルコール(Rhodoviol 25/140)の10%水溶液及びソルビン酸を掻き取りアンカー及び底(冷水の循環により冷却された)を備えたIKA社製実験室用反応器に導入した。
樹脂(E.1)を撹拌しながら170分間にわたり注入したが、最終の温度は約22℃であった。
次いで、エチニルシクロヘキサノール(ECH)を予め分散してあるPOS(A−1)オイル(60,000mPa.sの粘度を有し且つ0.07%のViを含有するViMe2SiO−ブロックポリジメチルシロキサンオイル)を150分間にわたり注入したが、最終温度は17℃になった。
この段階で、エマルジョンの平均粒度は、Coulter LS130上で特徴づけると、5.9μmであった。
次いで、Ultra−Turrax回転子−固定子(IKA社製)を導入し、エマルジョンを16,000rpmで1時間30分、次いで13,000rpmで1時間10分剪断処理した。
T°初期=22.9℃、T°最終=28.6℃
平均粒度は3μmに低下した。
POS(A−2)オイル(Me2SiO2/2及びMeHSiO2/2単位を含有し、25mPa.sの粘度を有し且つ0.7重量%のHを含有するシリコーンオイル)を20分間にわたり注入した。T°=24.5℃。
このエマルジョンに脱塩水を60分間にわたり徐々に添加して希釈した。T°=27.3℃。
エマルジョンA2と同じプロトコルに従って、POS−1オイル 621V60000(触媒(D)を予め分散させてある。)をポリビニルアルコールの10%水溶液中に注入することによってエマルジョンBを製造した。最後に、希釈されたエマルジョンに重炭酸塩を添加した。
織物に塗布する前に、被覆浴が作られるときに、100部のA1又はA2を10部のBと、場合により、浴の粘度及び濃度を調節するため(織物へのシリコーンの付着量を制御するように)の希釈用水と一緒に混合した。浴のpHは7〜8である。
パジング(2本のロールの間でのスクィージング)による方法
織物がロールの間に垂直に到着し、そこでエマルジョンが連続的に付着され、織物がロールを去るときにその両面に含浸が行なわれる。
装置は10m/分で運転する。オーブンの入口及び出口の温度をそれぞれ120℃及び160℃に設定する。スクィージングロール上の圧力は1.5バール程度である。
付着量を測定するために織物を被覆の前後で秤量した。
この例は、スクィージングロール上の圧力が1バール程度であることを除いて、例2と同等である。
付着量を測定するために織物を被覆の前後で秤量した。
パジング(2本のロールの間でのスクィージング)による方法
織物をスクィージングロールから上流に位置したトラフにおいて浸漬し、ロールの間に20°の角度で到達する。このロールは1.5バールのスクィージング圧力にある。次いで、織物はオーブンを1分間で通過する。
装置は10m/分で運転する。オーブンの入口及び出口の温度をそれぞれ120℃及び160℃に設定する。付着量を測定するために織物を被覆の前後で秤量した。
5.1 重さが350g/m 2 のガラス織物
この織物を例1のエマルジョン(エマルジョンA2+Bの混合物(添加剤無し))を使用して例4の方法により被覆する。
この浴の乾燥抽出物は55.7%に、次いで48%に調節した。
これらの条件下で、乾燥重量で表わして、22g/m2が付着された。
被覆された織物は魅力的な外観を有する。
総発熱量は、NFP92−510に従って測定して、1900kJ/kgであった。
ほつれ抵抗は、DIN54301に従って測定されるコーミング抵抗により表わして、50N以上の良好であった。
この織物を例1のエマルジョン(エマルジョンA2+Bの混合物(添加剤無し))を使用して例2の方法により被覆する。
この浴の乾燥抽出物は55.7%に、次いで42%に調節した。
これらの条件下で、乾燥重量で表わして、15g/m2が付着された。
被覆された織物は魅力的な外観を有する。
総発熱量は、NFP92−510に従って測定して、2150kJ/kgであった。
ほつれ抵抗は、DIN54301に従って測定されるコーミング抵抗により表わして、50N以上の良好であった。
この織物を例1のエマルジョン(エマルジョンA2+Bの混合物(添加剤無し))を使用して例3の方法で被覆する。
この浴の乾燥抽出物は55.7%に、次いで42%に調節した。
これらの条件下で、乾燥重量で表わして、12g/m2が付着された。
被覆された織物は、特にエマルジョンを受けた表面側で魅力的な外観を有する。
総発熱量は、NFP92−510に従って測定して、1800kJ/kgであった。
ほつれ抵抗は、DIN54301に従って測定されるコーミング抵抗により表わして、50N以上の良好であった。
ガラス繊維又は合成繊維上でエマルジョンを一層密着性にするために、密着促進剤の添加についての実験を行なった。試験した水溶性シランは下記のものである。
促進剤は、デグッサ・シベント社より市販されているDynasylan HS2929で、縮合した、塩形成されたアクリルアミノシランである。pH=4、60%水溶液。
促進剤は、ウイトコ−OSI社より市販されているSilquest VS142、アミノシラン、pH=12、約25%水溶液である。このものは、そのSiOH基を介して部分的に縮合した下記のシランオリゴマーからなる。
図1はポリエステル織物基材に相当する。
図2はガラス織物基材に相当する。
これらの図の双方において、対照例は、織物が追加の密着促進剤を配合しない例1のエマルジョン1.2で処理されたときに得られた密着結果に相当する。
塩形成されたアミノシランはガラス織物に対する密着性を明らかに向上させることが指摘される。また、塩形成されたアミノシラン6.2もポリエステル織物に対する密着性を向上させる。
1.原理
繊維質基材上で架橋された試験混合物で被覆された2枚の基材ストリップ片を分離するのに要する力の測定である。
2.試薬
2枚の被覆された織物ストリップ片の重ね合わせの確認を容易にさせるためにメチレンブルーを使用する。
3.装置
1基のホットプレス機:プラテン温度を120℃に設定。
2個のオーブン:一つは80℃、一つは160℃。
シルクスクリーン塗布のための装置(メッシュ直径が〜200μmのスクリーンを使用)。
1個の天秤。
1基のLHOMARGY DY30引張試験機。
a−試験片の調製
*使用した織物基材
繊維質基材〜12×17cmのストリップ片を切り取る。この切り取りを容易にさせ且つほつれを避けるために、織物上に印を付けた輪郭に、冷間で迅速に架橋するシリコーンエラストマー(CAF)を被覆する。従って、少量のCAFをガンで付着させ、スパチュラを使用して輪郭に沿って拡げる。
*混合物の調製
10gの部分B対100gの部分A。三つの実験を準備するのに〜20gの混合物が必要である。2個の被覆された面の重ね合わせを容易にさせるために1滴のメチレンブルーを添加する。
シルクスクリーン法を使用して、混合物の2個の〜10cm×5cmのストリップ片を互いに〜2cm離して付着させる。付着量を知るために基材試験片を被覆の前後で秤量する。
*プレスでの乾燥及び架橋
・80℃で5分間
・二つの被覆した面を互いの上部に重ね合わせ
・120℃で(2枚の紙の間に入れて)〜2トンのプレスで5分間
・160℃で5分間
室温で〜半日間放置させる。
これらの含浸を、例3に従うパジングによってガラス織物基材(200g/m2)上で実施した。試料を150℃のオーブンに2分間通した。付着重量は適合し、代表的であった。
試料がほつれに抵抗する能力を決定するためにコーミング抵抗試験を行なった。
Claims (8)
- 製織又は不織繊維質基材を含浸させるための、重付加反応によってエラストマーに架橋できる水性ポリオルガノシロキサン(POS)エマルジョンであって、
(A)珪素に結合したC2〜C6アルケニル型の不飽和官能基をそれぞれの分子中に少なくとも2個有する少なくとも1種のPOS、
(B)珪素に結合した水素原子をそれぞれの分子中に少なくとも3個有する少なくとも1種のPOS、
(C)少なくとも1種の特殊密着促進剤、
(D)少なくとも1種の触媒、
(E)少なくとも1種の界面活性剤、
(K)及び水
を含有し、しかも
・該密着促進剤(C)が分子当たり少なくとも1個のヒドロキシル基と少なくとも1個の塩形成されたアミノ基とを有するヒドロキシル化シラン及び(又は)POS並びにこれらの混合物よりなる群から選択され、
・該密着促進剤(C)の重量%が、シリコーン相に基づいて、
0.005≦(C)≦10
であるようなものであることを特徴とする水性ポリオルガノシロキサンエマルジョン。 - *ランダム型の実質的に線状のビニル化ポリジオルガノシロキサン共重合体であって、その重合体連鎖のそれぞれの末端がビニルジオルガノシロキシ又はトリオルガノシロキシ基によってブロックされており且つ分子当たり少なくとも3個のSiVi基を含有するもの、
*及び(又は)、式:[R(CH2=CH)SiO]3(ここに、RはC1〜C4アルキル基、フェニル基又は3,3,3−トリフルオルプロピル基である。)のビニル化シクロトリシロキサン(このビニル化シクロトリシロキサンは、エマルジョン中のビニル基の数の0.5〜60%がこのビニル化シクロトリシロキサンのビニルからなるような量で存在する。)、
*及び(又は)ラウリル硫酸ナトリウム
を欠いていることを特徴とする請求項1に記載のエマルジョン。 - 基材の表面積に対する密着促進剤(C)の重量による比が0.1〜10mg/m 2 であることを特徴とする請求項1に記載のエマルジョン。
- 促進剤(C)を構成する塩形成されたアミノ−POSが次の平均式のいくつかの反復単位:
・R1は窒素を欠いている1価の基であって、その種類が一つの反復単位から次の反復単位まで同一又は異なっていてよいものであり、C1〜C6アルキル、アリール、C2〜C8アルケニル又はアクリレートであり(これらの基のそれぞれは置換されていてもよい。)、
・R2は一つの反復単位から次の反復単位まで同一又は異なっていてよいものであり、次の一般式:
−R4−N(+)R5R6 H・X(-)
(ここに、R4は置換されていてもよいC1〜C10炭化水素基であり、
基R5及びR6は同一又は異なっていてもよく、水素、置換されていてもよいC1〜C10炭化水素基又は−R4−NH3 (+)・X(-)を表わし、
又は、基R5及びR6は水素と異なり、一緒になって少なくとも1個の複素原子を含有する5〜7員の環を形成し、
Xはカルボキシレート及びハライドから選ばれる対イオンである。)
を有し、
・x、y及びzは4よりも小さい正の整数又は小数であり、
・x+y+z<4である。]
から形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のエマルジョン。 - 塩形成されたアミノ−POSが、x+y<2
に相当する平均珪素官能基を有する樹脂であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のエマルジョン。 - ・2〜100meq/100gのビニル基含有量を持つα,ω−ジビニル化POSオイル(A)100重量部、
・補強、半補強及び(又は)増量用の充填剤(J)の水又はα,ω−ジビニル化POSオイル中の分散体(該分散体中に10〜60%の充填剤の量)0〜150重量部、
・Si−H基の数対Si−アルケニル基の数の比が0.4〜10であるように≡SiHを含有する少なくとも1種のPOSオイル(B1)1〜7重量部、
・密着促進剤(C)(乾燥状態にした)0.2〜5重量部、
・白金族に属する少なくとも1種の金属からなる重付加触媒(D)2〜150ppmの白金の量、
・界面活性剤(E)0.5〜10重量部、
・少なくとも2個のアルケニル基を含有するPOS樹脂(F)0〜100重量部、
・架橋禁止剤(G)0〜1重量部、
・pH固定剤(H)0〜n重量部(nはpHが7〜8に維持されるような数である。)、
・補強性、半補強性及び(又は)増量用の充填剤(J)のα,ω−ジビニル化POSオイル中の分散体(該分散体中に10〜80%の充填剤の量)0〜150重量部、
・織物を処理するのに使用する最終のエマルジョン又は浴(数種のエマルジョンを水と混合することにより生じる)が5〜65%の乾燥抽出物を有するような水(K)40〜2000重量部
を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のエマルジョン。 - 繊維質基材のほつれ抵抗を向上させるための方法であって、次の工程:
・請求項1〜6のいずれかに記載の重付加反応によってエラストマーに架橋できる水性ポリオルガノシロキサン(POS)エマルジョンを調製し;
・前記繊維質基材上に前記水性ポリオルガノシロキサン(POS)エマルジョンの少なくとも1つの層を、基材の表面積に対する密着促進剤(C)の重量の比が0.1〜10mg/m 2 となるように塗布し;
・被覆の乾燥重量対前記繊維質基材の重量の比が0.2未満であるような態様で架橋させてエラストマーの層で被覆された繊維質基材を与える:
を含む、前記方法。 - 製織又は不織繊維質基材を含浸させるための、
(A)珪素に結合したC2〜C6アルケニル型の不飽和官能基をそれぞれの分子中に少なくとも2個有する少なくとも1種のPOS、
(B)珪素に結合した水素原子をそれぞれの分子中に少なくとも3個有する少なくとも1種のPOS、
(D)少なくとも1種の触媒、
(E)少なくとも1種の界面活性剤、
(K)及び水
を含有し、重付加反応によってエラストマーに架橋できる水性ポリオルガノシロキサン(POS)エマルジョン中に用いるための、分子当たり少なくとも1個のヒドロキシル基と少なくとも1個の塩形成されたアミノ基とを有するヒドロキシル化シラン及び(又は)POS並びにこれらの混合物よりなる群から選択される密着促進剤(C)であって、シリコーン相に基づいて、0.05≦(C)≦4.0の重量%で用いられ、
前記エマルションが、密着促進剤(C)の重量対基材の表面積の比が0.1〜10mg/m2となるように塗布される、前記密着促進剤(C)。
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