JP6711111B2 - 皮膜形成性シリコーンエマルション組成物 - Google Patents
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[1].(A)1分子中に少なくとも2個のケイ素原子に結合するヒドロキシル基及び/又はアルコキシ基を含有するオルガノポリシロキサン:100質量部
(B)界面活性剤:0.1〜50質量部
(C)下記式(1)で表されるポリオキシアルキレングリシジルエーテル0.1〜50質量部、及び
(D)水:50〜1,000質量部
を含有することを特徴とする皮膜形成性シリコーンエマルション組成物。
[2].さらに、(E)コロイダルシリカを(A)成分100質量部に対して0.5〜50質量部含有する[1]記載の皮膜形成性シリコーンエマルション組成物。
[3].さらに、(F)縮合触媒を(A)成分100質量部に対して0.1〜20質量部含有する[1]又は[2]記載の皮膜形成性シリコーンエマルション組成物。
[4].さらに、(G)アミノ基含有オルガノアルコキシシラン及び/又はその部分加水分解物と酸無水物の反応生成物を(A)成分100質量部に対して0.1〜20質量部含有する[1]〜[3]のいずれかに記載の皮膜形成性シリコーンエマルション組成物。
[5].繊維処理剤である、[1]〜[4]のいずれかに記載の皮膜形成性シリコーンエマルション組成物。
(A)成分は、1分子中に少なくとも2個のケイ素原子に結合するヒドロキシル基及び/又はアルコキシ基を含有するオルガノポリシロキサンである。(A)成分は1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができ、中でも、下記式(2)で示されるものが好ましい。
X3SiO−(R2SiO)c−(Y2SiO)d−SiX3 (2)
(式中、Rは非置換又は置換の炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であり、Xは非置換又は置換の炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜20のアルコキシ基、又はヒドロキシル基である。Yは、X又は−(O−X2Si)e−Xで示される基であり、R、X、Yはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。cは100〜10,000の整数であり、dは0〜1,000の整数であり、eは0〜1,000の整数である。但し、X、Y、d、eは1分子中にケイ素原子に結合するヒドロキシル基を少なくとも2個含有するように選択される。)
R1O(EO)n(PO)mH (3)
(式中、R1は炭素数8〜30、好ましくは炭素数8〜12の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、n,mは0〜50、好ましくは0〜25であり、n+m=5〜20である。EOはポリオキシエチレン基、POはポリオキシプロピレン基である。)
R2−OSO3M (4)
R2−C6H4−OS3Mで (5)
(式中、R2は炭素数8〜30、好ましくは炭素数8〜12の直鎖又は分岐鎖のアルキル基で、Mは水素原子又は金属元素、好ましくは水素原子、アルカリ金属元素又はアルカリ土類金属元素である。)
R3O(EO)n(PO)mSO3M (6)
R3−C6H4−O(EO)n’(PO)m’SO3M (7)
(式中、R3は炭素数8〜30の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、Mは水素原子又は金属元素、n’,m’は0〜30、n’+m’=5〜20である。EOはポリオキシエチレン基、POはポリオキシプロピレン基である。)
(F)成分である縮合触媒は、縮合反応が進行すれば特に制限はないが、有機スズ化合物、有機亜鉛化合物、有機鉄化合物、有機チタン化合物、有機ビスマス化合物、有機ジルコニウム化合物、有機アルミニウム化合物、有機セリウム化合物、有機インジウム化合物、有機イットリウム化合物等の有機金属化合物が挙げられる。具体的には、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジオクテート、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、ジブチルスズビスオレイルマレート、オクチル酸スズ、ステアリン酸亜鉛、オクチル酸亜鉛、酢酸亜鉛、オクチル酸鉄、オクチル酸チタン、オクチル酸ビスマス、オクチル酸ジルコニウム、オクチル酸セリウム、オクチル酸インジウム、オクチル酸イットリウム等の有機酸金属塩等が挙げられる。なお、これら縮合触媒は水溶性である場合を除き、予め界面活性剤を用いて水中に乳化分散したエマルションの形態にして使用することが望ましい。
(C2H5O)3SiC3H6−NHCO−CH=CHCOOH
(C2H5O)3SiC3H6NH3 +-OCOCH=CHCOOC2H5
オクタメチルシクロテトラシロキサン498g、トリエトキシフェニルシラン2g、10%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液50g及び10%ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液50gを2リットルポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水400gを徐々に加えて希釈し、均一な白色エマルションを得た。このエマルションを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2リットルガラスフラスコに移し、50℃で24時間重合反応を行った後、10℃で24時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gで中和した。このエマルションは105℃で3時間乾燥後の不揮発分が45.4%で、エマルション中のオルガノポリシロキサンは、NMR、GPC、IR等の機器分析を行ったところ、平均組成式
HO−[(CH3)2SiO]3000−[C6H5(OH((CH3)2OSi)100)OSiO]4−Si(CH3)2−OH
で表される末端がヒドロキシル基で封鎖された軟ゲル状のものであった(A−1)。このオルガノポリシロキサンのGPCによる重量平均分子量(Mw)は約120万であった。このようにして(A−1)成分のオルガノポリシロキサンを含有するエマルションを得た。
オクタメチルシクロテトラシロキサン500g、10%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液50g及び10%ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液50gを2リットルポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水400gを徐々に加えて希釈し均一な白色エマルションを得た。このエマルションを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2リットルガラスフラスコに移し、50℃で24時間重合反応を行った後、10℃で24時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gで中和した。このエマルションは105℃で3時間乾燥後の不揮発分が45.5%で、エマルション中のオルガノポリシロキサンは、NMR、GPC、IR等の機器分析を行ったところ、平均組成式
HO−[(CH3)2SiO]3000−H
で示され、粘度200万mPa・sの生ゴム状のものであった。このオルガノポリシロキサンのGPCによる重量平均分子量(Mw)は約30万であった(A−2)。このようにして(A−2)成分のオルガノポリシロキサンを含有するエマルションを得た。
ジオクチルスズジラウレート(ネオスタンU−810、日東化成(株)製、有効成分:99質量%)350gとポリオキシエチレンアルキルエーテル(エマルゲン1108、花王(株))50gを2リットルポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に混合した後、水600gを徐々に加えて水中に乳化分散させ、次いで、圧力40MPaで高圧ホモジナイザーに2回通し、有機スズ化合物を含有する安定なエマルション(F)を得た。このエマルションは105℃で3時間乾燥後の不揮発分が39.5%であった。
マレイン酸無水物154gをエタノール500gに溶解した後、3−アミノプロピルトリエトキシシラン346gを室温下1時間で滴下し、更に80℃でエタノール還流下24時間反応を行い、淡黄色透明な(G)成分を50%含有する溶液「G」を得た。この溶液は、105℃で3時間乾燥後の不揮発分が45.1%であり、溶液中の反応生成物は、IR、GC、NMR、GCMS等の機器分析を行ったところ、約60%が下記式で示されるものの混合物であり、残りの約40%がそれらから誘導されたオリゴマーであった。
(C2H5O)3SiC3H6−NHCO−CH=CHCOOH
(C2H5O)3SiC3H6NH3 +-OCOCH=CHCOOC2H5
(C−1)ポリオキシエチレングリコールブチルグリシジルエーテル(下記式(8)、日本乳化剤(株)製)
(C−2)ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールブチルグリシジルエーテルユニルーブ50MOE−100(下記式(9)、日油(株)製)
表1,2に示す配合組成で、シリコーンエマルション組成物(不揮発分40%)を得た。(B)成分は上記(A−1)成分等に含まれる量であり、(E)成分は上記(A−1)成分等に含まれる量である。得られたシリコーンエマルション組成物について、下記評価を行った。結果を表中に併記する。なお、得られたシリコーンエマルション組成物20gを15cm×10cmのPPトレーに秤量、25℃で48時間乾燥し、水分を揮発させたところ、実施例1〜9、比較例1〜3の全てにおいてゴム状の皮膜を形成した。
1.吸水性
エマルション組成物にイオン交換水を加え、固形分2%に希釈して試験液を調製した。該試験液にポリエステル/綿ブロード布(65%/35%、谷頭商店社製)を10秒間浸漬した後、絞り率100%の条件でロールを用いて絞り、130℃で2分間乾燥した。その後、本処理布にスポイトで水道水を一滴(25μL)滴下し、水滴が布に完全に吸収されるまでの時間(秒)を測定した。
エマルション組成物にイオン交換水を加え、固形分2%に希釈して試験液を調製した。該試験液にポリエステル/綿ブロード布(65%/35%、谷頭商店社製)を10秒間浸漬した後、絞り率100%の条件でロールを用いて絞り、130℃で2分間乾燥した。その後、本処理布を、JIS L0217 103に準拠した手法により、洗濯機による洗濯を一回行った。洗濯一回後の繊維表面のシリコーン残存量を蛍光X線分析装置(Rigaku社製)にて測定した。洗濯を行っていない場合と比較し、残存率(%)を算出した。
Claims (5)
- (A)1分子中に少なくとも2個のケイ素原子に結合するヒドロキシル基及び/又はアルコキシ基を含有するオルガノポリシロキサン:100質量部
(B)界面活性剤:0.1〜50質量部
(C)下記式(1)で表されるポリオキシアルキレングリシジルエーテル0.1〜50質量部、及び
(D)水:50〜1,000質量部
を含有することを特徴とする皮膜形成性シリコーンエマルション組成物。 - さらに、(E)コロイダルシリカを(A)成分100質量部に対して0.5〜50質量部含有する請求項1記載の皮膜形成性シリコーンエマルション組成物。
- さらに、(F)縮合触媒を(A)成分100質量部に対して0.1〜20質量部含有する請求項1又は2記載の皮膜形成性シリコーンエマルション組成物。
- さらに、(G)アミノ基含有オルガノアルコキシシラン及び/又はその部分加水分解物と酸無水物の反応生成物を(A)成分100質量部に対して0.1〜20質量部含有する請求項1〜3のいずれか1項記載の皮膜形成性シリコーンエマルション組成物。
- 繊維処理剤である、請求項1〜4のいずれか1項記載の皮膜形成性シリコーンエマルション組成物。
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