JP6233037B2 - オルガノシリコーンエマルジョン組成物 - Google Patents

オルガノシリコーンエマルジョン組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP6233037B2
JP6233037B2 JP2014005690A JP2014005690A JP6233037B2 JP 6233037 B2 JP6233037 B2 JP 6233037B2 JP 2014005690 A JP2014005690 A JP 2014005690A JP 2014005690 A JP2014005690 A JP 2014005690A JP 6233037 B2 JP6233037 B2 JP 6233037B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
integer
component
emulsion composition
sio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014005690A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015134846A (ja
Inventor
芳人 大澤
芳人 大澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP2014005690A priority Critical patent/JP6233037B2/ja
Priority to US14/586,090 priority patent/US9243126B2/en
Priority to TW104101322A priority patent/TWI604015B/zh
Priority to CN201510021590.0A priority patent/CN104788957B/zh
Publication of JP2015134846A publication Critical patent/JP2015134846A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6233037B2 publication Critical patent/JP6233037B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/541Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5415Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
    • C08K5/5419Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond containing at least one Si—C bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/06Ethers; Acetals; Ketals; Ortho-esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/32Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/329Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
    • C08G65/336Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/05Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media from solid polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on 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; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04Polysiloxanes
    • C09D183/06Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/643Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing silicon in the main chain
    • D06M15/647Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing silicon in the main chain containing polyether sequences

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyethers (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Description

本発明は、オルガノシリコーンエマルジョン組成物、特には安定性良好な高粘度オルガノポリシロキサンのエマルジョン組成物に関する。
オルガノポリシロキサンは、基材に処理することで平滑性や撥水性を付与できることから繊維処理剤、離型剤、撥水剤、化粧料等に使用されている。中でも高粘度のオルガノシロキサンは平滑性の付与効果に優れている。近年の環境意識の高まりから、水系の処理剤を使用する傾向が増えており、安定性良好な高粘度オルガノポリシロキサンのエマルジョンの要求も高くなっている。しかしながら、高粘度のオルガノポリシロキサンは粘度が高すぎて均一に機械的なシェアをかけることができず、安定なエマルジョンを得ることはできなかった。高粘度のポリシロキサンエマルジョンを得る方法として、特許文献1〜3(特開平5−32788号公報、特開平7−70327号公報、特開昭63−125530号公報)が知られているが、いずれも特殊な乳化方法や特殊な乳化装置を必要とするため一般的ではない。
特開平5−32788号公報 特開平7−70327号公報 特開昭63−125530号公報
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、特殊な装置や方法を用いなくても安定性良好な高粘度オルガノポリシロキサンのエマルジョン組成物を提供することを目的とする。
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行なった結果、高粘度オルガノポリシロキサンとポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケートを併用することでエマルジョンの安定性が向上したオルガノシリコーンエマルジョン組成物が得られることを知見し、本発明をなすに至った。
従って、本発明は、下記のオルガノシリコーンエマルジョン組成物を提供する。
〔1〕
(A)25℃での粘度が500Pa・s以上であるオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)ポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケート:1〜50質量部、
(C)ノニオン系界面活性剤:1〜50質量部、
(D)水:10〜1,000質量部
を含有してなり
(B)成分が、[SiO 2 ]単位及び[R’ 3 SiO 1/2 ]単位
〔式中、R’は同一又は異種の炭素数1〜12の非置換もしくは置換の1価炭化水素基、炭素数1〜6のアルコキシ基、又は下記一般式(II)で表されるポリエーテル含有基であり、少なくとも1つは式(II)で表されるポリエーテル含有基である。
−X−(OC 2 4 a (OC 3 6 b (OC 4 8 c −O−Y (II)
(式中、Xは単結合又は炭素数1〜10のアルキレン基であり、Yは水素原子又は炭素数1〜20の非置換もしくは置換の1価炭化水素基であり、aは1〜50の整数、bは0〜30の整数、cは0〜30の整数である。)〕
からなり、[SiO 2 ]単位に対する[R’ 3 SiO 1/2 ]単位のモル比([R’ 3 SiO 1/2 ]/[SiO 2 ])が0.3〜3.0であるポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケートであり、
(C)成分が、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、及びポリオキシエチレン脂肪酸エステルから選ばれる1種又は2種以上であるオルガノシリコーンエマルジョン組成物。
〔2〕
(A)成分が、下記一般式(I)で示されるオルガノポリシロキサンである〔1〕記載のオルガノシリコーンエマルジョン組成物。
Figure 0006233037
(式中、Rは同一又は異種の炭素数1〜20の非置換もしくは置換の1価炭化水素基、炭素数1〜6のアルコキシ基又は水酸基であり、nは500〜10,000の整数である。)
〔3〕
(C)成分のノニオン系界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンプロピレンアルキルエーテル、及びポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルから選ばれる1種又は2種以上である〔1〕又は〔2〕記載のオルガノシリコーンエマルジョン組成物。
〔4〕
(B)成分のポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケートが、トリメチルシロキシシリケートとヒドロキシ基含有ポリアルキレングリコール類との縮合反応物である〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のオルガノシリコーンエマルジョン組成物。
〔5〕
ヒドロキシ基含有ポリアルキレングリコール類が、下記一般式(III)
H−(OC24a(OC36b(OC48c−O−Y (III)
(式中、Yは水素原子又は炭素数1〜20の非置換もしくは置換の1価炭化水素基であり、aは1〜50の整数、bは0〜30の整数、cは0〜30の整数である。)
で示されるものである〔4〕記載のオルガノシリコーンエマルジョン組成物。
〔6〕
(B)成分のポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケートが、トリメチルシロキシシリケートとポリエチレングリコールモノアルキルエーテルとの縮合反応物である〔4〕又は〔5〕記載のオルガノシリコーンエマルジョン組成物。
〔7〕
(B)成分のポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケートが、Si−H基含有メチルシロキシシリケートと不飽和基含有ポリアルキレングリコール類との付加反応物である〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のオルガノシリコーンエマルジョン組成物。
〔8〕
不飽和基含有ポリアルキレングリコール類が、下記一般式(IV)
CH2=CH−Z−(OC24a(OC36b(OC48c−O−Y (IV)
(式中、Yは水素原子又は炭素数1〜20の非置換もしくは置換の1価炭化水素基であり、Zは単結合又は炭素数1〜10の非置換もしくは置換の価炭化水素基であり、aは1〜50の整数、bは0〜30の整数、cは0〜30の整数である。)
で示されるものである〔7〕記載のオルガノシリコーンエマルジョン組成物。
本発明によれば、安定性良好な高粘度オルガノポリシロキサンのエマルジョン組成物を得ることが可能である。
以下に本発明について詳述する。
本発明のオルガノシリコーンエマルジョン組成物は、
(A)25℃での粘度が500Pa・s以上であるオルガノポリシロキサン、
(B)ポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケート、
(C)ノニオン系界面活性剤、
(D)水
を含有してなるものである。
(A)成分である25℃での粘度が500Pa・s以上であるオルガノポリシロキサンは、下記一般式(I)で示されるものであることが好ましい。
Figure 0006233037
(式中、Rは同一又は異種の炭素数1〜20の非置換もしくは置換の1価炭化水素基、炭素数1〜6のアルコキシ基又は水酸基であり、nは500〜10,000の整数である。)
ここで、Rは炭素数1〜20、好ましくは1〜6の非置換もしくは置換の1価炭化水素基、炭素数1〜6、好ましくは1〜4のアルコキシ基、又は水酸基であり、Rとして、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基などのアルキル基、フェニル基、ベンジル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などのアリール基、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基などのアルケニル基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基などのアラルキル基等や、これらの基の水素原子の一部又は全部がフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基、アミノ基、エポキシ基、メルカプト基などで置換されたもの、例えば、−CF3、−CH2CF3、−C24CF3−、−C36CF3、−C48CF3、−C25、−C37、−C49、−C511、−C613、−C715、−C817、−C919などのフッ素置換アルキル基、−C36NH2、−C36NHC24NH2などのアミノ置換アルキル基、−C36OCH2HCH(O)CH2などのエポキシ置換アルキル基、−C36SHなどのメルカプト置換アルキル基等、更にメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などのアルコキシ基、水酸基等が挙げられる。中でもRの90モル%以上はメチル基であることが好ましい。なお、水酸基やアルコキシ基の場合は、分子鎖両末端に有することが好ましい。
nは500〜10,000の整数であるが、オルガノポリシロキサンの25℃での粘度が500Pa・s以上となる値であることが必要である。
(A)成分のオルガノポリシロキサンの粘度は、25℃での粘度が500Pa・s以上であり、好ましくは1,000Pa・s以上である。25℃での粘度が500Pa・s未満では、表面コーティング剤、離型剤として使用した場合の特性が不十分である。また、オルガノポリシロキサンの粘度の上限値としては、30質量%トルエン溶液の25℃での粘度が200Pa・s以下、特に100Pa・s以下であることが好ましい。なお、粘度は、回転粘度計により測定することができる(以下同じ)。
(B)成分であるポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケートは、乳化したエマルジョンの安定性を向上させるための添加剤であり、[SiO2]単位及び[R’3SiO1/2]単位を主成分としてなるものが好適に用いられる。
ここで、R’は、同一又は異種の炭素数1〜12、好ましくは1〜10、更に好ましくは1〜6の非置換もしくは置換の1価炭化水素基、炭素数1〜6、好ましくは1〜4のアルコキシ基、又は下記一般式(II)で表されるポリエーテル含有基であり、少なくとも1つは式(II)のポリエーテル含有基である。
−X−(OC24a(OC36b(OC48c−O−Y (II)
(式中、Xは単結合又は炭素数1〜10、好ましくは1〜6のアルキレン基であり、Yは水素原子又は炭素数1〜20、好ましくは1〜18の非置換もしくは置換の1価炭化水素基であり、aは1〜50の整数、bは0〜30の整数、cは0〜30の整数である。)
上記式(II)中、Xとして、具体的には、単結合、メチレン基、エチレン基、プロピレン基(トリメチレン基、メチルエチレン基)、ブチレン基(テトラメチレン基、メチルプロピレン基)、ヘキサメチレン基等のアルキレン基が挙げられ、これらの中でも単結合、プロピレン基、ブチレン基が好ましい。
Yとして、具体的には、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基などのアルキル基、フェニル基などのアリール基、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基などのアルケニル基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基などのアラルキル基等や、これらの基の水素原子の一部が酸素原子で置換された、例えばアセチル基、これらの基の水素原子の一部又は全部がフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基などで置換された、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基などの非置換又は置換の1価炭化水素基が挙げられ、これらの中でも水素原子、メチル基、ブチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンダデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、アセチル基が好ましい。
aは1〜50、好ましくは3〜30の整数であり、bは0〜30、好ましくは0〜20の整数であり、cは0〜30、好ましくは0〜20の整数である。
R’として、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基などのアルキル基、フェニル基などのアリール基、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基などのアルケニル基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基などのアラルキル基等や、これらの基の水素原子の一部又は全部がフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基などで置換された、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基などの1価炭化水素基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などのアルコキシ基、−(OC24a−O−C1021、−(OC24a−O−C1123、−(OC24a−O−C1225、−(OC24a−O−C1429、−(OC24a−O−C1633、−(OC24a−O−C1837、−(OC24a(OC36b−O−C1021、−(OC24a(OC36b−O−C1123、−(OC24a(OC36b−O−C1225、−(OC24a(OC36b−O−C1429、−(OC24a(OC36b−O−C1633、−(OC24a(OC36b−O−C1837、−(OC24a−OC64−C817、−(OC24a−OC64−C919、−C24−(OC24a−O−H、−C24−(OC24a−O−CH3、−C24−(OC24a−O−C49、−C24−(OC24a−O−COCH3、−C36−(OC24a−O−H、−C36−(OC24a−O−CH3、−C36−(OC24a−O−C49、−C36−(OC24a−O−COCH3、−C48−(OC24a−O−H、−C48−(OC24a−O−CH3、−C48−(OC24a−O−C49、−C48−(OC24a−O−COCH3(a,bは上記と同じ)などのポリエーテル含有基が挙げられる。ポリエーテル含有基以外の基としては、メチル基が好ましく、ポリエーテル含有基としては、−(OC24a−O−C1021、−(OC24a−O−C1123、−(OC24a−O−C1225、−(OC24a−O−C1429、−(OC24a−O−C1633、−(OC24a−O−C1837などが好ましい。
上記[SiO2]単位及び[R’3SiO1/2]単位は、[SiO2]単位に対する[R’3SiO1/2]単位のモル比([R’3SiO1/2]/[SiO2])が0.3〜3.0、特に0.4〜2.0であることが好ましい。このモル比が小さすぎると乳化安定性が低下する場合があり、大きすぎても乳化安定性が低下する場合がある。
なお、上記ポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケートには、[R’2SiO]単位や[R’SiO3/2]単位(R’は上記と同じ)をこれらの合計量として、全ポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケートの質量に対し、0〜20質量%、好ましくは0〜10質量%の範囲で含有しても構わない。
(B)成分は、1種単独でも2種以上を併用してもよい。
このようなポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケートは、オルガノシロキシシリケート中に残存するシラノールとヒドロキシ基含有ポリアルキレングリコール類とを縮合反応させること、又はSi−H基含有オルガノシロキシシリケートと不飽和基含有ポリアルキレングリコール類とを付加反応させることで得ることができる。中でもオルガノシロキシシリケート中に残存するシラノールとヒドロキシ基含有ポリアルキレングリコール類とを縮合反応させたもの、又はSi−H基含有オルガノシロキサンシリケートと不飽和基含有ポリアルキレングリコール類とを付加反応させたものが好ましく、トリメチルシロキシシリケートとヒドロキシ基含有ポリアルキレングリコール類とを縮合反応させたもの、又はSi−H基含有メチルシロキシシリケートと不飽和基含有ポリアルキレングリコール類とを付加反応させたものがより好ましく、トリメチルシロキシシリケートとポリエチレングリコールモノアルキルエーテルとを縮合反応させたものが更に好ましい。
ここで、オルガノシロキシシリケートとしては、トリメチルシロキシシリケート、トリエチルシロキシシリケート、トリメチルシロキシジメチルジロキシシリケート等が挙げられ、これらの中でもトリメチルシロキシシリケート、トリメチルシロキシジメチルジロキシシリケートが好ましい。
また、ヒドロキシ基含有ポリアルキレングリコール類としては、例えば、下記一般式(III)
H−(OC24a(OC36b(OC48c−O−Y (III)
(式中、Y、a、b、cは上記と同じである。)
で示されるものが挙げられ、これらの中でも、H−(OC24a−O−C10 21 、H−(OC24a−O−C12 25 好ましい。
これらオルガノシロキシシリケートとヒドロキシ基含有ポリアルキレングリコール類との縮合反応割合は、オルガノシリケート中のシラノール量に対してポリアルキレングリコール中のヒドロキシ基量が0.5〜3倍モルであることが好ましい。より好ましくは0.6〜2倍モルである。0.5倍モルよりも少ないと乳化安定性の向上効果が少なく、3倍モルよりも多くても反応率の面では変化ないことから0.5〜3倍モルが好ましい。
この縮合反応は、スズ、亜鉛、ジルコニウム、ビスマス、鉄系化合物などを触媒として加熱することで反応が進行する。触媒としては、オクチル酸スズ、ジオクチルスズジアセテート、ジオクチルスズジラウレート、ジオクチルスズジバーサテート、ジブチルスズジラウレート、オクチル酸亜鉛、オクチル酸ジルコニウム、オクチル酸ビスマス、オクチル酸鉄、アセチルアセトン鉄などが挙げられる。
縮合触媒の使用量は、オルガノシリケートとヒドロキシ基含有ポリアルキレングリコール類の合計質量に対して0.05〜5質量%、より好ましくは0.1〜3質量%である。
縮合反応条件としては、常圧〜100Pa程度の減圧下で、30〜150℃にて1〜300時間、特に80〜120℃にて5〜50時間とすることが好ましい。
また、Si−H基含有オルガノシロキシシリケートとしては、ジメチルシロキシシリケート、ジメチルシロキシトリメチルシロキシシリケート、ジメチルシロキシジメチルジシロキシシリケート、ジメチルシロキシトリメチルシロキシジメチルジシロキシシリケート等が挙げられ、中でもジメチルシロキシシリケートが好ましい。
不飽和基含有ポリアルキレングリコール類としては、例えば、下記一般式(IV)
CH2=CH−Z−(OC24a(OC36b(OC48c−O−Y (IV)
(式中、Y、a、b、cは上記と同じである。Zは単結合又は炭素数1〜10の非置換もしくは置換の1価炭化水素基である。)
で示されるものが挙げられる。
上記式(IV)中、Zとして、具体的には、単結合、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基などのアルキル基、フェニル基などのアリール基、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基などのアルケニル基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基などのアラルキル基等や、これらの基の水素原子の一部又は全部がフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基などで置換された、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基などの非置換又は置換の1価炭化水素基が挙げられ、これらの中でもメチル基が好ましい。
不飽和基含有ポリアルキレングリコール類としては、中でもポリエチレングリコールモノアリルエーテル、ポリエチレングリコールアルキルアリルエーテルが好ましい。
これらSi−H基含有オルガノシロキシシリケートと不飽和基含有ポリアルキレングリコール類との付加反応割合は、不飽和基/Si−H基のモル比が1.0〜2.0が好ましい。
この付加反応に用いる触媒としては、塩化白金酸等の白金族金属系触媒などが挙げられる。
付加反応触媒の使用量は、Si−H基含有オルガノシロキシシリケートと不飽和基含有ポリアルキレングリコール類の合計質量に対して0.0001〜0.01質量%、より好ましくは0.0003〜0.003質量%である。
付加反応条件としては、常圧下で、30〜130℃にて1〜24時間、特に60〜120℃にて1〜8時間とすることが好ましい。
(B)成分中のポリエーテル基の含有率としては、20〜80質量%が好ましく、ポリエーテル基の含有率がこの範囲を外れると、乳化したエマルジョンの安定性向上効果が低下する。(B)成分中のポリエーテル基の含有率として、より好ましくは30〜70質量%である。
(B)成分の25℃における粘度は、0.1〜1,000Pa・sであることが好ましく、0.2〜500Pa・sであることが好ましい。
また(B)成分の添加量としては、(A)成分100質量部に対して1〜50質量部である。(B)成分の添加量がこの範囲を外れると、乳化したエマルジョンの安定性向上効果が低下する。(B)成分の添加量として、より好ましくは3〜40質量部であり、更に好ましくは5〜30質量部である。
(C)成分であるノニオン系界面活性剤は、オルガノポリシロキサンとポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケートを水中へ乳化分散させるためのものであり、ノニオン系界面活性剤であれば特に制限はない。このようなノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等を挙げることができる。中でも安定性の面から、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルが好ましい。これらの具体例としては、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンデシルエーテル、ポリオキシエチレンプロピレンデシルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンプロピレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンプロピレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテルなどが挙げられる。これらの乳化剤を1種単独で又は2種以上を併用して使用することができる。
(C)成分の添加量としては、(A)成分100質量部に対して1〜50質量部であり、1質量部より少ないとエマルジョン化が困難であり、50質量部より多いと組成物を使用する際のシリコーン特性が低下してしまう。好ましくは2〜40質量部、より好ましくは3〜30質量部である。
本発明のオルガノシリコーンエマルジョン組成物は、(D)成分として水が配合されるが、(D)成分の水の含有量は、(A)成分100質量部に対して10〜1,000質量部であり、より好ましくは30〜300質量部である。
本発明のオルガノシリコーンエマルジョン組成物の調製方法としては、(A)成分であるオルガノポリシロキサン、(B)成分であるポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケート、(C)成分であるノニオン系界面活性剤をプラネタリーミキサーや品川式攪拌機のような高粘度物を混合攪拌する装置を用いて均一状態に攪拌し、その後残りの(D)成分である水を徐々に添加、均一攪拌することで均一なエマルジョンを得ることができる。
得られたオルガノシリコーンエマルジョン組成物の粘度は、25〜1,000Pa・sの範囲であることが好ましく、30〜500Pa・sの範囲であることがより好ましい。25Pa・sよりも低いとエマルジョンの安定性が低下する。1,000Pa・sよりも高いと作業性が低下する。
また、得られたオルガノシリコーンエマルジョン組成物の粒径は、0.3〜2.0μmの範囲であることが好ましく、0.4〜1.8μmの範囲であることがより好ましい。0.3μmよりも小さくなるとエマルジョンの粘度が高くなりすぎ、2.0μmよりも大きいとエマルジョンの安定性が低下する。なお、粒径はホリバ製作所製粒度分布測定装置LA−920により測定した値である。
このようにして得られたオルガノシリコーンエマルジョン組成物は、各種基材の表面コーティング剤、離型剤、潤滑剤、つや出し剤等へ使用可能である。
以下、製造例、実施例及び比較例を示し、本発明における好適な実施の形態について詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、下記の例において、粘度はBM型回転粘度計により測定した25℃における値を示し、粒径はホリバ製作所製粒度分布測定装置LA−920により測定した値を示す。
[製造例1]
組成式[(CH33SiO1/20.43[SiO4/20.57で示され、OH基量が1.7質量%であるトリメチルシロキシシリケートの70質量%トルエン溶液500g、HO−(C24O)12−C1225とHO−(C24O)12−C1429の混合物であるサンノニックSS120(三洋化成工業製)290g、オクチル酸スズであるネオスタンU28(日東化成製)13gを攪拌機、温度計つき減圧ストリップ装置に仕込み、90℃,1kPaでトルエンを溜去し、トルエン溜去後20時間縮合反応を行ない、無色透明のポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケート1を得た。このものは粘度が15Pa・s、105℃,3時間後の揮発分が0.1質量%以下であった。なお、このもののポリエーテル基の含有率は、約34%である。
[実施例1]
(A)成分として粘度が1,000Pa・s以上の生ゴム状であり、30質量%トルエン溶液粘度が8,000mPa・sであるジメチルポリシロキサン500g、(B)成分として製造例1で得たポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケート1を70g、(C)成分としてHO−(C24O)12−C1225とHO−(C24O)12−C1429の混合物であるサンノニックSS120(三洋化成工業製)120gを2Lプラネタリーミキサーに仕込み、均一に混合した。その後、(D)成分として水310gを用いて乳化し、粘度が90Pa・s、粒径が1.0μmである均一な白色ペースト状エマルジョンを得た。このものは、室温保管3カ月後も均一なエマルジョンであった。
[実施例2]
(A)成分として、粘度が1,000Pa・s以上の生ゴム状であり、30質量%トルエン溶液粘度が8,000mPa・sであるジメチルポリシロキサンに代えて、粘度が1,000Pa・s以上の生ゴム状であり、30質量%トルエン溶液粘度が7,000mPa・sである両末端シラノール基含有ジメチルポリシロキサンを500g用いた以外は実施例1と同様にして、粘度が100Pa・s、粒径が0.9μmである均一な白色ペースト状エマルジョンを得た。このものは、室温保管3カ月後も均一なエマルジョンであった。
[実施例3]
(A)成分として粘度が1,000Pa・s以上の生ゴム状であり、30質量%トルエン溶液粘度が8,000mPa・sであるジメチルポリシロキサン300g、(B)成分として製造例1で得たポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケート1を90g、(C)成分としてHO−(C24O)12−C1225とHO−(C24O)12−C1429の混合物であるサンノニックSS120(三洋化成工業製)90gを2Lプラネタリーミキサーに仕込み、均一に混合した。その後、(D)成分として水520gを用いて乳化し、粘度が30Pa・s、粒径が0.6μmである均一な白色ペースト状エマルジョンを得た。このものは、室温保管3カ月後も均一なエマルジョンであった。
[比較例1]
(A)成分として粘度が1,000Pa・s以上の生ゴム状であり、30質量%トルエン溶液粘度が8,000mPa・sであるジメチルポリシロキサン500g、(C)成分としてHO−(C24O)12−C1225とHO−(C24O)12−C1429の混合物であるサンノニックSS120(三洋化成工業製)120gを2Lプラネタリーミキサーに仕込み、均一に混合した。その後、(D)成分として水380gを用いて乳化し、粘度が10Pa・s、粒径が3.6μmである均一な白色エマルジョンを得たが、半日後には分離してしまった。
[比較例2]
(A)成分として粘度が1,000Pa・s以上の生ゴム状であり、30質量%トルエン溶液粘度が8,000mPa・sであるジメチルポリシロキサン500g、(C)成分としてHO−(C24O)12−C1225とHO−(C24O)12−C1429の混合物であるサンノニックSS120(三洋化成工業製)190gを2Lプラネタリーミキサーに仕込み、均一に混合した。その後、(D)成分として水310gを用いて乳化し、粘度が20Pa・s、粒径が2.7μmである均一な白色エマルジョンを得たが、1日後には分離してしまった。
[比較製造例2]
組成式[(CH33SiO1/20.43[SiO4/20.57で示され、OH基量が1.7質量%であるトリメチルシロキシシリケートの70質量%トルエン溶液500g、HO−(C24O)12−C1225とHO−(C24O)12−C1429の混合物であるサンノニックSS120(三洋化成工業製)290gを攪拌機、温度計つき減圧ストリップ装置に仕込み、90℃,1kPaでトルエンを溜去し、トルエン溜去後20時間加熱を行ない、白色固体2を得た。このものは105℃,3時間後の揮発分が0.8質量%であった。
[比較例3]
(B)成分であるポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケート1の代わりに、比較製造例2で得られた白色固体2を用いたこと以外は実施例1と同様にして乳化を行ったが、均一なエマルジョンを得ることはできなかった。

Claims (8)

  1. (A)25℃での粘度が500Pa・s以上であるオルガノポリシロキサン:100質量部、
    (B)ポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケート:1〜50質量部、
    (C)ノニオン系界面活性剤:1〜50質量部、
    (D)水:10〜1,000質量部
    を含有してなり
    (B)成分が、[SiO 2 ]単位及び[R’ 3 SiO 1/2 ]単位
    〔式中、R’は同一又は異種の炭素数1〜12の非置換もしくは置換の1価炭化水素基、炭素数1〜6のアルコキシ基、又は下記一般式(II)で表されるポリエーテル含有基であり、少なくとも1つは式(II)で表されるポリエーテル含有基である。
    −X−(OC 2 4 a (OC 3 6 b (OC 4 8 c −O−Y (II)
    (式中、Xは単結合又は炭素数1〜10のアルキレン基であり、Yは水素原子又は炭素数1〜20の非置換もしくは置換の1価炭化水素基であり、aは1〜50の整数、bは0〜30の整数、cは0〜30の整数である。)〕
    からなり、[SiO 2 ]単位に対する[R’ 3 SiO 1/2 ]単位のモル比([R’ 3 SiO 1/2 ]/[SiO 2 ])が0.3〜3.0であるポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケートであり、
    (C)成分が、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、及びポリオキシエチレン脂肪酸エステルから選ばれる1種又は2種以上であるオルガノシリコーンエマルジョン組成物。
  2. (A)成分が、下記一般式(I)で示されるオルガノポリシロキサンである請求項1記載のオルガノシリコーンエマルジョン組成物。
    Figure 0006233037
    (式中、Rは同一又は異種の炭素数1〜20の非置換もしくは置換の1価炭化水素基、炭素数1〜6のアルコキシ基又は水酸基であり、nは500〜10,000の整数である。)
  3. (C)成分のノニオン系界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンプロピレンアルキルエーテル、及びポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルから選ばれる1種又は2種以上である請求項1又は2記載のオルガノシリコーンエマルジョン組成物。
  4. (B)成分のポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケートが、トリメチルシロキシシリケートとヒドロキシ基含有ポリアルキレングリコール類との縮合反応物である請求項1〜3のいずれか1項記載のオルガノシリコーンエマルジョン組成物。
  5. ヒドロキシ基含有ポリアルキレングリコール類が、下記一般式(III)
    H−(OC24a(OC36b(OC48c−O−Y (III)
    (式中、Yは水素原子又は炭素数1〜20の非置換もしくは置換の1価炭化水素基であり、aは1〜50の整数、bは0〜30の整数、cは0〜30の整数である。)
    で示されるものである請求項4記載のオルガノシリコーンエマルジョン組成物。
  6. (B)成分のポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケートが、トリメチルシロキシシリケートとポリエチレングリコールモノアルキルエーテルとの縮合反応物である請求項4又は5記載のオルガノシリコーンエマルジョン組成物。
  7. (B)成分のポリエーテル基含有オルガノシロキシシリケートが、Si−H基含有メチルシロキシシリケートと不飽和基含有ポリアルキレングリコール類との付加反応物である請求項1〜3のいずれか1項記載のオルガノシリコーンエマルジョン組成物。
  8. 不飽和基含有ポリアルキレングリコール類が、下記一般式(IV)
    CH2=CH−Z−(OC24a(OC36b(OC48c−O−Y (IV)
    (式中、Yは水素原子又は炭素数1〜20の非置換もしくは置換の1価炭化水素基であり、Zは単結合又は炭素数1〜10の非置換もしくは置換の価炭化水素基であり、aは1〜50の整数、bは0〜30の整数、cは0〜30の整数である。)
    で示されるものである請求項7記載のオルガノシリコーンエマルジョン組成物。
JP2014005690A 2014-01-16 2014-01-16 オルガノシリコーンエマルジョン組成物 Active JP6233037B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014005690A JP6233037B2 (ja) 2014-01-16 2014-01-16 オルガノシリコーンエマルジョン組成物
US14/586,090 US9243126B2 (en) 2014-01-16 2014-12-30 Organosilicone emulsion composition
TW104101322A TWI604015B (zh) 2014-01-16 2015-01-15 Organic polysiloxane emulsion composition
CN201510021590.0A CN104788957B (zh) 2014-01-16 2015-01-16 有机硅氧烷乳液组合物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014005690A JP6233037B2 (ja) 2014-01-16 2014-01-16 オルガノシリコーンエマルジョン組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015134846A JP2015134846A (ja) 2015-07-27
JP6233037B2 true JP6233037B2 (ja) 2017-11-22

Family

ID=53520778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014005690A Active JP6233037B2 (ja) 2014-01-16 2014-01-16 オルガノシリコーンエマルジョン組成物

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9243126B2 (ja)
JP (1) JP6233037B2 (ja)
CN (1) CN104788957B (ja)
TW (1) TWI604015B (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015196400A1 (en) 2014-06-26 2015-12-30 Dow Corning (China) Holding Co., Ltd. Emulsion type silicone pressure sensitive adhesive composition and process for the production thereof
JP6601229B2 (ja) * 2016-01-15 2019-11-06 信越化学工業株式会社 オルガノポリシロキサン乳化組成物及び樹脂組成物
JP2018203892A (ja) 2017-06-06 2018-12-27 信越化学工業株式会社 オルガノシリコーンエマルジョン組成物
CN114316299A (zh) * 2021-04-19 2022-04-12 南京瑞思化学技术有限公司 一种提高有机硅乳液稳定性的方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE788250A (en) * 1972-05-15 1973-02-28 Dow Corning Silicone antifoam - consisting of polyoxypropylene (co)polymer, or siloxane-glycol copolymer, polymethylsiloxane, silica and siloxane
JPS63125530A (ja) * 1986-11-13 1988-05-28 Shin Etsu Chem Co Ltd オルガノポリシロキサンエマルジヨンの製造方法
JPH0790127B2 (ja) * 1987-08-31 1995-10-04 ダウコーニングアジア株式会社 固形シリコ−ン消泡剤
CA2043282A1 (en) 1990-06-07 1991-12-08 Ronald P. Gee Process for making polysiloxane emulsions
JPH0532788A (ja) 1991-07-29 1993-02-09 Lion Corp オルガノポリシロキサンエマルジヨンの製造方法
US6136917A (en) * 1993-07-22 2000-10-24 Dow Corning Corporation Stable dispersible silicone compositions
DE19603357B4 (de) * 1995-02-10 2004-09-23 General Electric Co. Siloxysilicatharze geringer Viskosität mit organischen, funktionellen Gruppen
JPH09111668A (ja) * 1995-10-18 1997-04-28 Nippon Unicar Co Ltd 反応性シリコーン系ブロック共重合体含有繊維処理剤
MA25005A1 (fr) * 1998-10-09 2000-07-01 Colgate Palmolive Co Compositions pour soins de cheveux donnant du volume
US6294159B1 (en) * 1998-10-09 2001-09-25 Colgate Palmolive Company Volumizing hair care compositions
EP0995771B1 (en) * 1998-10-21 2005-06-15 Dow Corning Corporation High purity oxyalkylene-modified organopolysiloxanes
JP2001106781A (ja) * 1999-10-12 2001-04-17 Arakawa Chem Ind Co Ltd 硬化性組成物及びその製造方法
JP2006188619A (ja) * 2005-01-07 2006-07-20 Ge Toshiba Silicones Co Ltd 水中油型ポリオルガノシロキサンエマルジョン
WO2007127004A1 (en) * 2006-03-31 2007-11-08 Dow Corning Corporation Process for preparing silicone polyethers
JP5551341B2 (ja) * 2008-03-19 2014-07-16 東レ・ダウコーニング株式会社 水中油型オルガノポリシロキサンエマルジョン組成物、それからなる化粧料原料およびそれを用いた頭髪化粧料の製造方法
EP2373723B1 (en) * 2008-12-23 2012-09-26 Dow Corning Corporation Emulsions of high viscosity silicone polyethers

Also Published As

Publication number Publication date
CN104788957A (zh) 2015-07-22
JP2015134846A (ja) 2015-07-27
TWI604015B (zh) 2017-11-01
US9243126B2 (en) 2016-01-26
TW201533163A (zh) 2015-09-01
CN104788957B (zh) 2020-06-19
US20150197625A1 (en) 2015-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5642064B2 (ja) シリコーンマイクロエマルションの調製
KR102628912B1 (ko) 오르가노실리콘 에멀션 조성물
JP5754402B2 (ja) 消泡剤用オイルコンパウンド及び消泡剤組成物
JP6233037B2 (ja) オルガノシリコーンエマルジョン組成物
JP5382273B1 (ja) オルガノポリシロキサンエマルション組成物の製造方法
JP5480288B2 (ja) 高粘性シリコーンポリエーテルのエマルジョン
JP6172292B2 (ja) 消泡剤組成物
KR20110086181A (ko) 유액의 제조방법
JP6075459B2 (ja) 消泡剤用オイルコンパウンドの製造方法
EP4268922A1 (en) Silicone-based defoamer composition
JP6179479B2 (ja) 消泡剤用オイルコンパウンド及びその製造方法並びに消泡剤組成物
JP4866691B2 (ja) 水中油型シリコーンエマルジョン金型用離型剤
JP2004536919A (ja) 有機変性オルガノポリシロキサンの製造方法
JP2016052621A (ja) 消泡剤用オイルコンパウンド及びその製造方法並びに消泡剤組成物
JP2006199918A (ja) 4級アンモニウム塩含有基を有するオルガノポリシロキサン、その製造方法、増粘剤、ゲル化剤およびゲル状組成物
RU2556220C1 (ru) Полиорганосилоксаны как основа пеногасящих композиций и способ получения данных полиорганосилоксанов
JP3702942B2 (ja) シリコーンエラストマー球状粉末ディスパージョン及びその製造方法
JP2021028353A (ja) 縮合硬化型シリコーン水分散物及びその製造方法、並びにシリコーン皮膜
JP2011246668A (ja) 配合剤組成物
JP2017048342A (ja) オルガノポリシロキサンエマルション組成物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151224

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161012

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161018

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170404

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170926

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171009

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6233037

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150