JP4932470B2 - シリコーン樹脂エマルジョンの製造方法 - Google Patents
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Description
M/Q比が約0.72のシラノール含有MQ樹脂30重量%と、粘度が約2,000センチストーク(mm2/s)のヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン(PDMS)70重量%とを配合して、ブレンドを調製した。MQ樹脂のキシレン溶液をPDMSと混合して粘性溶液を形成し、昇温して真空蒸留によってキシレンを除去した。シリコーン第四級アミン8.3gを、MQ樹脂/PDMS粘性溶液40gを含有するビーカーに添加した。Cowlesブレードを有するLightningミキサーを用いて、油相が形成されるまで組成物を均一に混合した。シリコーン第四級アミンは、部分的にカチオン化されたアミノ官能性ポリシロキサンで、少量の長鎖アルコールに入れて導入した。この油相に、非イオン性界面活性剤であるBrij 30を8.16gと、非イオン性界面活性剤であるBrij 35Lを22.0g添加した。相を800RPMで15分間混合した。この混合物に、脱イオン水10.4gを添加し、1200RPMで15分間攪拌した。
回転サイクル22秒のHauschild Dental Mixer 1カップを用いて、実施例1のMQ樹脂/PDMS混合物11gと、部分エポキシ化アミノ官能性ポリシロキサンと少量の長鎖アルコールを含有する組成物1.0gとを混合した。混合物をスパチュラでかき混ぜた後に、1サイクル回転させて透明な混合物を形成させた。非イオン性界面活性剤であるTergitol(登録商標)TMN-6を0.9gと、予め温めて融かしておいた非イオン性界面活性剤であるTergitol(登録商標)15-S-15を2.1gとを、透明な混合物に添加し、次いでこの混合物をスパチュラでかき混ぜ、1サイクル回転させた。均質な白色クリーム状の混合物が形成された。このクリーム状の混合物に脱イオン水1.56gを添加してかき混ぜ、混合物を1サイクル回転させて半透明から透明の軟質な混合物を形成させた。この透明で軟質な混合物は、水中に容易に分散可能であることが見出されたが、これは水の添加によって反転し、連続相を形成することを示すものであった。水3.03g部と、水4.41g部とを連続的に添加し、それぞれについて組成物を1サイクル回転させた。白色の均質なエマルジョンが形成された。Microtrac UPA 150粒径分析によれば、エマルジョンは、343nmの平均粒子直径を有するシリコーン粒子の単峰性粒径分布を示した。この実施例においては、部分エポキシ化アミノ官能性シロキサンが反転補助ポリマーとして機能した。
実施例1のMQ樹脂/PDMS混合物7.2gと、ポリシロキサン骨格にグラフトしたポリオキシエチレンオキシプロピレン単位を有するシリコーンポリエーテル0.3gとを含有する、回転サイクル22秒のHauschild Dental Mixer 1カップの内容物をスパチュラでかき混ぜた後、1サイクル回転させて透明な混合物を形成させた。Tergitol(登録商標)TMN-6を0.9gと、予め温めて融かしておいたTergitol(登録商標)15-S-15を2.1gとを、この透明な混合物に添加した。混合物をスパチュラでかき混ぜた後、1サイクル回転させて白色クリーム状の混合物を形成させた。この白色クリーム状の混合物に脱イオン水1.33gを添加してかき混ぜ、混合物を3サイクル回転させて、半透明のゲルを形成させた。このゲルは、水中に容易に分散可能であり、水の添加によって反転し、連続相を形成することが示された。水1.82gを混合物に添加し、1サイクル回転させた。混合物は、軟質で透明であった。この軟質な透明混合物に水2.95gと水4.17gを連続的に添加し、それぞれについて混合物を1サイクル回転させ、白色の均質なエマルジョンを形成させた。Microtrac UPA 150粒径分析によれば、エマルジョンは、371nmの平均粒子直径を有するシリコーン粒子の単峰性粒径分布を示した。この実施例では、シリコーンポリエーテルが反転補助ポリマーとして機能した。
M/Q比が約0.8のトリメチル末端封鎖MQ樹脂50重量%と、粘度が約450センチストーク(mm2/s)のトリメチルシロキシ末端PDMSを50重量%とを配合して、第2のブレンドを調製した。MQ樹脂のキシレン溶液をPDMSと混合して粘性溶液を形成し、昇温して真空蒸留によってキシレンを除去した。実施例1において使用した部分的にカチオン化したアミノ官能性シロキサン0.5gと、MQ樹脂/PDMS混合物5.5gとをHauschild Dental Mixer 1カップに添加し、スパチュラでかき混ぜた後、1サイクル回転させて透明な混合物を形成させた。Tergitol(登録商標)TMN-6を0.23gと、予め温めて融かしておいたTergitol(登録商標)15-S-15を0.53gとを、このカップに添加し、スパチュラでかき混ぜた。混合物を1サイクル回転させて、均質な白色混合物を形成させた。この白色混合物に脱イオン水1.19gを添加してかき混ぜ、かき混ぜた混合物を1サイクル回転させて、白色混合物を形成させた。この白色混合物は、水中に容易に分散可能であり、水の添加によって反転し、連続相を形成することが示された。水4.05gを組成物に添加し、1サイクル回転させて、白色で均質なエマルジョンを形成させた。Microtrac UPA 150粒径分析によれば、エマルジョンは、932nmの平均粒子直径を有するシリコーン粒子の単峰性粒径分布を示した。この実施例では、部分カチオン化アミノ官能性シロキサンが反転補助ポリマーとして機能したのである。
実施例4のMQ樹脂/PDMSブレンド5.5gと実施例3のシリコーンポリエーテル0.5gとを、回転サイクル22秒のHauschild Dental Mixer 1カップに添加し、スパチュラでかき混ぜた後、1サイクル回転させて透明の混合物を形成させた。Tergitol(登録商標)TMN-6を0.11gと、予め温めて融かしておいたTergitol(登録商標)15-S-15を0.23gとを、この透明な混合物に添加し、スパチュラでかき混ぜた後に、1サイクル回転させて均質な半透明の混合物を形成させた。この半透明の混合物に脱イオン水1.33gを添加してかき混ぜ、半透明混合物を3サイクル回転させて、白色混合物を形成させた。この白色混合物は、水中に容易に分散可能であり、水の添加によって反転し、連続相を形成することが示された。水4.3gを白色混合物に添加し、1サイクル回転させて、白色の均質なエマルジョンを形成させた。Microtrac UPA 150粒径分析によれば、エマルジョンは、1.8μmの平均粒子直径を有するシリコーン粒子の単峰性粒径分布を示した。この実施例では、シリコーンポリエーテルが反転補助ポリマーとして機能した。
MQ樹脂のキシレン溶液とPDMSとを混合することによって、第3のブレンドを調製した。溶液は、M/Q比が約0.72のシラノール含有MQ樹脂70重量%と、粘度が約64センチストーク(mm2/s)のヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン30重量%から構成されるものであった。昇温して真空蒸留によって溶液中のキシレンを除去し、粘性溶液を形成させた。MQ樹脂/PDMSの第3のブレンド5gを回転サイクル22秒のHauschild Dental Mixer 1カップに添加し、流動可能になるまでブレンドを温めた。1gの実施例1の部分カチオン化アミノ官能性シロキサンをカップに添加し、混合物をスパチュラでかき混ぜた後に、1サイクル回転させた。Tergitol(登録商標)TMN-6を0.9gと、予め温めて融かしておいたTergitol(登録商標)15-S-15を2.1gとを、この回転混合物に添加した。混合物をスパチュラでかき混ぜられるようになるまで温め、次いで1サイクル回転させた。均質な白色の混合物を形成するために、この手順を繰り返した。この白色混合物に脱イオン水1.61gを添加してかき混ぜた。この白色混合物を1サイクル回転させて透明で軟質な混合物を形成させた。この混合物は、水中に容易に分散可能であり、水の添加によって反転し、連続相を形成することが示された。水3.13gと水2.76gとを連続的に組成物に添加し、それぞれについて混合物を1サイクル回転させて、白色の均質なエマルジョンを形成させた。Microtrac UPA 150粒径分析によれば、エマルジョンは、シリコーン粒子体積の90%が1.19μmの平均粒子直径を有し、シリコーン粒子の10%が4.84μmの平均粒子直径を有する、シリコーン粒子の双峰性(bi-modal)粒径分布を示した。この実施例では、部分カチオン化アミノ官能性シロキサンが反転補助ポリマーとして機能した。
実施例1のMQ樹脂/PDMSのブレンド6gと、予め温めて融かしておいたTergitol(登録商標)TMN-6を0.9gと、予め温めて融かしておいたTergitol(登録商標)15-S-15を2.1gとを、回転サイクル22秒のHauschild Dental Mixer 1カップに添加し、スパチュラでかき混ぜて、1サイクル回転させ、均質な白色のクリーム状混合物を形成させた。このクリーム状混合物に1.2gの脱イオン水を添加し、かき混ぜた。激しくかき混ぜた場合においても、水が混合物に浸透してこれを湿らせることはなかった。混合物を1サイクル回転させると、分離した水相と分離した油相とが形成された。しかしながら、エマルジョンは全く形成されなかった。これは、この実施例においては、反転補助ポリマーが全く用いられなかったためである。このような好ましくない結果は、実施例1〜3において得られた良好な結果とは対照的である。
実施例4のMQ樹脂/PDMSのブレンド6gと、Tergitol(登録商標)TMN-6を0.23gと、予め温めて融かしておいたTergitol(登録商標)15-S-15を0.53gとを、回転サイクル22秒のHauschild Dental Mixer 1カップに添加した。混合物をスパチュラでかき混ぜた後、1サイクル回転させ、均質な白色の硬質混合物を形成させた。この白色の硬質混合物に脱イオン水1.27gを添加し、かき混ぜた。激しくかき混ぜた後にも、水が混合物に浸透してこれを湿らせることはなかった。混合物を3サイクル回転させると、分離した水相と分離した油相とが形成された。エマルジョンは全く形成されなかった。これは、この実施例において反転補助ポリマーが全く用いられなかったからである。このような好ましくない結果は、実施例4〜5で得られた良好な結果とは対照的である。
Claims (7)
- (i)シリコーンMQ樹脂、またはシリコーンMQ樹脂と非樹脂性シリコーンポリマーとのブレンドを、反転補助ポリマーと混合して、油相を形成させるステップと;
(ii)1種または複数の界面活性剤を(i)の油相と混合して、混合物を形成させるステップと;
(iii)連続相と分散相との反転を引き起こすのに十分な量の水を(ii)の混合物に添加して、水中油型のエマルジョンを形成させるステップと;
(iv)さらに水を添加して(iii)の水中油型エマルジョンを希釈するステップと;
(v)粒径が100〜5,000nm(0.1〜5.0ミクロン)の範囲のシリコーンを含有する水中油型エマルジョンを回収するステップとを含み、
反転補助ポリマーが、式:
R''''aR'3-aSiO(R'2SiO)x(R'R''SiO)y(R'R'''SiO)zSiR'3-aR''''a
(ただし式中、R'は、同じまたは異なる1〜6個の炭素原子を有する1価の炭化水素基を表し;R''、R'''、R''''は、それぞれ同じまたは異なる、水酸基、アルコキシ基、アミノ基、エポキシ化アミノ基、グリシジル基、ポリオキシエチレンオキシプロピレン基、カルボキシル基、メルカプト基、第四級アンモニウム基からなる群から選択されるケイ素官能基または有機官能基またはこれらの組合せを表し;ケイ素官能基はケイ素原子に直接連結し、かつ有機官能基は二価のアルキレン連結基を介してケイ素原子に連結し;aは0または1であり;x対(y+z)の比は99.5:0.5から90:10である)のケイ素官能性または有機官能性ポリシロキサンであり、
非樹脂性シリコーンポリマーがポリジメチルシロキサンである、シリコーンMQ樹脂含有水性エマルジョンの製造方法。 - シリコーンMQ樹脂が0℃よりも高いTgを有し、式R'aSiO(4-a)/2(ただし式中、R'は1〜6個の炭素原子を有する1価の炭化水素基または官能基置換炭化水素基を意味し、aは1〜1.8の平均値を有する)のシロキサン単位から構成され、シロキサン単位は式R''3SiO1/2の1価のトリヒドロカーボンシロキシ(M)基と、四官能性基(Q)SiO4/2(ただし式中、R''は1〜6個の炭素原子を有する1価の炭化水素基を意味する)から構成されており、M基対Q基の個数比が0.5:1から1.2:1の範囲であって、式R'aSiO(4-a)/2中のaの平均値を1.0〜1.63と同等とするような値である、請求項1に記載の方法。
- 非樹脂性シリコーンポリマーが、線状または環状でTgが-20℃よりも低く、1〜6個の炭素原子を有する炭化水素基もしくは官能基置換炭化水素基を含有し、粘度が0.65〜60,000センチストーク(mm2/s)のポリジメチルシロキサンである請求項1に記載の方法。
- 炭化水素基の少なくとも80%がメチル基であり、ポリジメチルシロキサンの末端がヒドロキシル基もしくはトリメチルシロキシ基である請求項3に記載の方法。
- シリコーンMQ樹脂と非樹脂性シリコーンポリマーとのブレンドが、MQ樹脂と非樹脂性ポリマーとの比が重量にして5:95から95:5の範囲で混合されたものである請求項1に記載の方法。
- シリコーンMQ樹脂と非樹脂性シリコーンポリマーとのブレンドの(i)における形態が、シリコーン感圧接着剤である請求項1に記載の方法。
- 反転補助ポリマーが、油相の総重量に対して1〜50%のレベルで組み込まれている請求項1に記載の方法。
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