JP5161875B2 - 無溶媒固体mq樹脂の調製方法 - Google Patents
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- C08J2383/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
- C08J2383/04—Polysiloxanes
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Description
なし。
本発明は、一般的に、(1)揮発性溶媒中に分散された少なくとも1つのMQ樹脂を押出装置に供給する工程と、(2)揮発性溶媒を除去して無溶媒固体MQ樹脂を形成する工程と、(3)無溶媒固体MQ樹脂を回収する工程とを含み、ただし工程(1)〜(3)は、線形シリコーン流体の添加なしに達成される、高嵩密度を有する無溶媒固体MQ樹脂の新規な製造方法に関する。
本発明は、
(1)(A)揮発性溶媒中に分散された少なくとも1つのMQ樹脂を押出装置に供給する工程であって、各MQ樹脂は、一般式(I)R1 n(R2O)bSiO(4-n-b)/2 を有し、式中、各R1は一価であり、且つ水素、アルキル基、アルケニル基、オキシモ(oximo)基、アリール基、カルビノール基、無水物基、エポキシ基、カルボキシル基、エーテル基、ポリエーテル基、アミド基及びアルキルアミノ基から独立して選択され、R1基は同一でも異なっていてもよく、ただしR1基の少なくとも60モル%はメチルであり、R2は水素又は一価C1〜C4アルキル基であり、nは平均して1.1〜1.6であり、bは(R2O)基が前記MQ樹脂の1〜10重量%であるような値であり、前記MQ樹脂は、1,500〜7,000の数平均分子量(Mn)を有する工程と、
(2)前記揮発性溶媒を除去して無溶媒固体MQ樹脂を形成する工程と、
(3)前記無溶媒固体MQ樹脂を回収する工程と
を含み、ただし工程(1)〜(3)は、線形シリコーン流体の添加なしに達成される無溶媒固体MQ樹脂の製造方法である。
本発明は、
(1)(A)揮発性溶媒中に分散された少なくとも1つのMQ樹脂を押出装置に供給する工程であって、各MQ樹脂は、一般式(I)R1 n(R2O)bSiO(4-n-b)/2 を有し、式中、各R1は一価であり、且つ水素、アルキル基、アルケニル基、オキシモ(oximo)基、アリール基、カルビノール基、無水物基、エポキシ基、カルボキシル基、エーテル基、ポリエーテル基、アミド基及びアルキルアミノ基から独立して選択され、R1基は同一でも異なっていてもよく、ただしR1基の少なくとも60モル%はメチルであり、R2は水素又は一価C1〜C4アルキル基であり、nは平均して1.1〜1.6であり、bは(R2O)基が前記MQ樹脂の1〜10重量%であるような値であり、前記MQ樹脂は、1,500〜7,000の数平均分子量(Mn)を有する工程と、
(2)前記揮発性溶媒を除去して無溶媒固体MQ樹脂を形成する工程と、
(3)前記無溶媒固体MQ樹脂を回収する工程と
を含み、ただし工程(1)〜(3)は、線形シリコーン流体の添加なしに達成される無溶媒固体MQ樹脂の製造方法である。
樹脂A、B及びDは、ダウト等による米国特許第2,676,182号の変性シリカヒドロゾル封鎖法(modified silica hydrosol capping process)により調製されたMQ樹脂である。簡単に述べると、ダウト等の変性法は、シリカ粒子の過度の成長を抑制して要求されたM:Q比を有する可溶性オルガノポリシロキサンを得るために、ケイ酸ナトリウム溶液の濃度、及び/又はケイ酸ナトリウムにおけるケイ素とナトリウムとの比、及び/又は中和されたケイ酸ナトリウム溶液を封鎖する前の時間を、ダウト等により開示された値よりも一般的に低い値に限定することを含む。中和されたシリカヒドロゾルは、イソプロパノール等のアルコールで好ましくは安定化され、そして中和された後、できるだけ早く、好ましくは30秒以内に(CH3)3SiO1/2(M)シロキサン単位で封鎖される。結果として生じた樹脂Aは、M0.95Q樹脂のキシレン溶液の70%固体であった。ここで、n=1.46、Mn=2,350、Mw=4,225、及びOH含有量は、固体を基準として2.5重量%であった。結果として生じた樹脂Bは、M0.8Qのキシレン溶液の60%固体であった。ここで、n=1.33、Mn=4,700、Mw=18,300、及びOH含有量は、固体を基準として3.2重量%であった。結果として生じた樹脂Dは、M0.8Qのヘキサメチルジシロキサン溶液の36%固体であった。ここで、n=1.33、Mn=4,500、及びOH含有量は、固体を基準として3.1重量%であった。
嵩密度は、如何なる充填力(packing force)を用いることも、落ち着かせる時間を与えることもなく(しかしながら、シリンダーが実験台上のシリンダーを軽くたたくことによって均一に充填されるのを確かめた)、50cm3容積シリンダー(volumetric cylinder)の少なくとも30cm3を充填するのに要求される固体樹脂のグラム量を確認し、その重量を占有体積で割ることにより測定され、g/cm3の単位の値を報告する。
(MQ標準):
内部標準として既知量のウンデカンを用いて約0.5gのサンプルを処理した。次に、アセトン中、室温で朝までサンプルを抽出した。炎イオン化検出器を具備するガスクロマトグラフにより抽出物を分析した。不揮発性種や高分子量種は、ガスクロマトグラフでは検出することができなかった。参照物質と一致する保持時間によってキシレンが同定された。ウンデカンに対する理論的応答因子(response factors)が、キシレンを定量化するために使用された。他のGC−溶出成分が、GC−FIDクロマトグラムに存在していたが、同定又は定量化されなかった。
オーブン 50℃(1)−15℃/分で300℃(10)−15℃/分で305℃(5)
入口−250℃ 50:1分割
検出器−FID、275℃、範囲=0
カラム−DB−1 30m×0.25mm×0.1ミクロンフィルム
1.5ml/分の流れ、速度=34、キャリア:ヘリウム
注入量=1μL
樹脂Aを、300rpmのスクリュー速度、60g/分で二軸押出機(30mmインターメッシングコローテーティングモデルCX30(intermeshing co-rotating model CX30)、ミシガン州トラバースシティーのセンチュリーエクストルーダー(Century Extruder))に供給し、収集凝縮器及び容器を有する1つの真空区域(vacuum port)を584〜635mmHg真空で作動させた。バレル温度は、調査された主要な可変因子(primary variable)であり、それは150〜205℃で変化した。キシレン溶媒は真空区域で除去され、2cm直径の溶融樹脂ロッド押出物が回収された。樹脂ロッドを室温に冷却すると、それは、ひずみ下で約0.7g/cm3の嵩密度を有する固体フレーク/高密度粉末物質に直ぐに崩れた。イソプロパノールに樹脂フレークを溶解する下記のガスクロマトグラフを介した残留キシレン含有量の分析は、キシレン含有量を明らかにし、また、GPC分析は、押出物の分子量及び多分散性(PD、ここでPD=Mw/Mn)を明らかにした。結果を表1に示す。
氷冷ドラムを用いて溶融樹脂を迅速に冷却し、フレーク状にしたこと以外は、実施例1〜4で使用した手順により固体樹脂フレークを調製した。残留キシレン含有量は0.25重量%であり、また、フレークの嵩密度は0.7g/cm3であった。
樹脂Bを樹脂Aと様々な負荷で混合し、そして押出機(30mmインターメッシングコローテーティングモデルCX30(intermeshing co-rotating model CX30)、ミシガン州トラバースシティーのセンチュリーエクストルーダー(Century Extruder))中で揮発物を除去し(devolatilized)、この方法により、どの程度の高い分子量のMQ樹脂が実行可能な高密度フレーク/粉末に調製され得るのかを究明した。
樹脂Cを樹脂Bと様々な負荷で混合し、そして押出機中で揮発物を除去し、この方法により、TPr樹脂を使用して、高分子量MQ樹脂を高密度フレーク/粉末に処理することを容易にし得るのかを究明した。表3は、各実行の処理条件、並びに押出物の外観及び揮発物含有量を示す。TPr樹脂は、比較的高密度の固体形態に剥がすことが容易である透明な押出物を与える高MwのMQ樹脂のための非常に効率的な処理剤であることがわかった。TPr樹脂は、室温で無溶媒の場合、粘着性のある固体であるので、この方法を用いて、それ自身をフレークに押出すことは実行できない。
樹脂Dを、メリーランド州コロンビアのニロアトマイザーインコーポレイテッド(Niro Atomizer, Inc.)から利用可能な(不活性条件下にある)タイプHT.ニロモービルマイナースプレードライヤー(Type HT. Niro Mobile Minor Spray-Dryer)に供給した。噴霧用の窒素ガスを使用すると共に乾燥チャンバを覆い、スプレードライを不活性条件下で行った。樹脂溶液Dを22.7kg/時の速度で供給し、噴霧ノズルでの窒素流量を41〜18kPaの圧力で0.013m3/分とした。乾燥チャンバへの窒素流量を220℃の温度で約1.98m3/分とした。乾燥チャンバからの窒素の出口温度は、約105〜112℃であった。結果として生じた物質は、非常に微細な低密度の白色粉末であった。微細粒子の嵩密度は、0.17g/cm3であった。スプレードライしたMQ粉末の低嵩密度は、本発明の高密度フレーク及び粉末と比べて、運搬及び処方をより困難なものにさせる。
Claims (13)
- (1)(A)揮発性溶媒中に分散された少なくとも1つのMQ樹脂を押出装置に供給する工程であって、各MQ樹脂は、一般式(I)R1 n(R2O)bSiO(4-n-b)/2 を有し、式中、各R1は一価であり、且つ水素、アルキル基、アルケニル基、オキシモ基、アリール基、カルビノール基、無水物基、エポキシ基、カルボキシル基、エーテル基、ポリエーテル基、アミド基及びアルキルアミノ基から独立して選択され、R1基は同一でも異なっていてもよく、ただしR1基の少なくとも60モル%はメチルであり、R2は水素又は一価C1〜C4アルキル基であり、nは平均して1.1〜1.6であり、bは(R2O)基が前記MQ樹脂の1〜10重量%であるような値であり、前記MQ樹脂は、1,500〜7,000の数平均分子量(Mn)を有する工程と、
(2)前記揮発性溶媒を除去して無溶媒固体MQ樹脂を形成する工程と、
(3)前記無溶媒固体MQ樹脂を回収する工程と
を含み、ただし工程(1)〜(3)は、線形シリコーン流体の添加なしに達成される無溶媒固体MQ樹脂の製造方法。 - nは平均して1.1〜1.5である請求項1に記載の方法。
- nは平均して1.3〜1.5である請求項1に記載の方法。
- 工程(3)から回収された前記無溶媒固体MQ樹脂は、0.35g/cm3を超える嵩密度を有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 工程(3)から回収された前記無溶媒固体MQ樹脂は、0.4〜0.9g/cm3の嵩密度を有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 工程(3)から回収された前記無溶媒固体MQ樹脂は、0.55〜0.75g/cm3の嵩密度を有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- (1)(B)全固体樹脂に対して0.1〜50重量%の、一般式R3 n'(R2O)b'SiO(4-n'-b')/2 を有する少なくとも1つのTベース樹脂を、前記押出装置に一緒に供給することをさらに含み、式中、R3はC1〜C8炭化水素基であり、n'は平均して0.8〜1.2であり、b'は(R2O)基が前記Tベース樹脂の1〜20重量%であるような値であり、前記Tベース樹脂は1,500〜10,000のMnを有する請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- (1)(B)全固体樹脂に対して5〜30重量%の、一般式R3 n'(R2O)b'SiO(4-n'-b')/2 を有する少なくとも1つのTベース樹脂を、前記押出装置に一緒に供給することをさらに含み、式中、R3はC1〜C8炭化水素基であり、n'は平均して0.8〜1.2であり、b'は(R2O)基が前記Tベース樹脂の1〜20重量%であるような値であり、前記Tベース樹脂は1,500〜10,000のMnを有する請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- (1)(B)全固体樹脂に対して5〜15重量%の、一般式R3 n'(R2O)b'SiO(4-n'-b')/2 を有する少なくとも1つのTベース樹脂を、前記押出装置に一緒に供給することをさらに含み、式中、R3はC1〜C8炭化水素基であり、n'は平均して0.8〜1.2であり、b'は(R2O)基が前記Tベース樹脂の1〜20重量%であるような値であり、前記Tベース樹脂は1,500〜10,000のMnを有する請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- R3はプロピル基である請求項7〜9のいずれか一項に記載の方法。
- n'は平均して0.9〜1.1である請求項7〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記押出装置は、一軸押出機、二軸押出機又は射出成形機である請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法は連続法又はバッチ法である請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
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