JPH01161057A - 水ベースシリコーン−有機重合体組成物及びそのための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は一般的にシリコーン−有機重合体組成物及びそ
れらの製造方法に関する。具体的には、本発明は水ベー
ス−有機重合体組成物をシリコーン−重合体で変性する
方法及びそれから得られたシリコーン−有機重合体組成
物に関する。

〔発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的はシリコーン−有機重合体組成物の製造方
法を提供することである。本発明の特別の目的は水−ベ
ース有機重合体を樹脂状シリコーン重合体で有利に変性
する方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段及び作用効果〕これらの目
的及び当業者に以下の開示内容及び特許請求の範囲を考
慮して判るその他の目的は一般的に述べて独特な水中シ
リコーンエマルジョン組成物を有機重合体を含んでなる
水性組成物と混合することを特徴とする本発明により得
られる。

好ましい実施態様において、このシリコーンはアルコキ
シ官能性シリコーン樹脂である。

本発明の方法において使用される水中シリコーンエマル
ジゴン組成物は３種の界面活性剤を含有する。

本発明のアルコキシシリコーン−有機重合体組成物は３
種の界面活性剤を含有する特別の水中アルコキシシリコ
ーンエマルジョンを水性、有機重合体組成物と混合する
ことを特徴とする本発明の方法により製造される。

本発明はシリコーン−有機重合体組成物の製造方法及び
それから得られる組成物に関し、該方法は、（Ａ）水性
、珪素化合物エマルジョン組成物及び（Ｂ）水性、有機
重合体組成物よりなる成分を混合してシリコーン−有機
重合体組成物を提供することよりなり、該珪素化合物対
該有機重合体の重量比はｉ　／１００〜１００／　１の
値を有し、該水性、珪素化合物エマルジョン組成物は（
ｉ）本質的に少なくとも１０重量部の水よりなる水相及
び（ｉｉ　）本質的に１００重量部の平均式ＲｍＳｉＯ
（４−＋１）　ｙ□（式中、各Ｒは水素原子、アルコキ
シ基、ヒドロキシ基、炭化水素基及びその置換基が窒素
、酸素、イオウ及びハロゲンよりなる群から選ばれる１
種以上の原子を含有する基から選ばれる置換炭化水素基
よりなる群から選ばれる一価、珪素−結合基を示し、該
珪素化合物の分子当たりヒドロキシ基及びアルコキシ基
からなる群から選ばれる少なくとも１個のＲ５が存在し
、ａは１〜４の値を有する）を有する珪素化合物よりな
る油相を含んでなり、及び該水相及び／又は該油相は更
に合計して、（１）少なくとも３ミリモルの１３〜１５
のＨＬＢ数を有する非イオン性一級界面活性剤、（２）
該非イオン性一級界面活性剤のミリモル当たり１〜５ミ
リモルの７〜９のＨＬＢ数を有する非イオン性二級界面
活性剤、及び（３）少なくとも０．０５ミリモルの少な
くとも１６のＨＬＢ数を有する非イオン性三級界面活性
剤、を含有することを特徴とする。

本発明は更に、１００重量部の平均式Ｒａ５ｔＯ（４−
ｍｌ　ｙｚ（式中、各Ｒは水素原子、アルコキシ基、ヒ
ドロキシ基、炭化水素基及びその置換基が窒素、酸素、
イオウ及びハロゲンよりなる群から選ばれる１種以上の
原子を含有する基から選ばれる置換炭化水素基よりなる
群から選ばれる一価、珪素−結合基を有し、該珪素化合
物の分子当たりヒドロキシ基及びアルコキシ基からなる
群から選ばれる少なくとも１個のＲ５が存在し、ａは１
〜４の値を有する）を有する珪素化合物、１〜１０，０
００重量部の有機重合体、少なくとも０．０５ミリモル
の少なくとも１６のＨＬＢ　２を有する非イオン性三級
界面活性剤、少なくとも３ミリモルの１３〜１５のＨＬ
Ｂｆｉを有する非イオン性一級界面活性剤、該一級界面
活性剤のミリモル当たり１〜５ミリモルの７〜９のＨＬ
　Ｂ　１を有する非イオン性二級界面活性剤、及び１０
重量部を越える水を含んでなることを特徴とするシリコ
ーン−有機重合体組成物に関する。

本発明の方法において用いられる水性、珪素化合物エマ
ルジョン組成物は下記一般式（Ｉ）を有する珪素化合物
を含んでなるものである：ＲａＳｉＯ＋４−＋ｚｚ　　
　　　（Ｉ　）−ａ式（Ｉ）中の各Ｒは独立に水素原子
、アルコキシ基、ヒドロキシ基、炭化水素基及び置換炭
化水素基よりなる群から選ばれる一価、珪素−結合基を
示す。好ましくは、珪素化合物（Ｉ）は珪素−炭素結合
により結合される珪素原子当たり少なくとも１個のＲ基
を含有する。

Ｒは任意の一価炭化炭化基であり得、その適当な具体例
としてはアルキル基、例えばメチル基、エチル基、イソ
プロピル基、イソブチル基、ヘキシル基、オクチル基、
ドデシル基、オクタデシル基；アルケニル基例えばビニ
ル基、アリル基及びシクロへキセニル基：及びアリール
基例えばフェニル基、ベンジル基及びトリル基などが挙
げられる。本発明の好ましい実施態様においては、炭化
水素基はメチル基或いはメチル基とフェニル基の混合物
である。

Ｒは又任意の置換−価炭化水素基であり得、その適当な
具体例としてはハロアルキル基例えばクロロプロピル基
及び３，３．３−トリフルオロプロピル基；含イオウ基
例えばメルカプトプロピル基；アミン置換基例えばヘー
ターアミノエチルアミン置換アルキル基及びそれらの部
分的或いは完全にアシル化された誘導体；エポキシ置換
アルキル基例えばグリシドキシプロピル基；及びカルボ
キシアルキル基例えばカルボキシエチル基、カルボキシ
プロピル基、カルボキシブチル基及びＳ−カルボキシメ
チルメルカプトエチル基及びそれらの各種エステル誘導
体などが挙げられる。

Ｒはヒドロキシ基及びアルコキシ基から選ばれた任意の
基であり得、その具体例としてはメトキシ基、エトキシ
基及びイソプロポキシ基；アルコキシアルコキシ基例え
ばメトキシエトキシ基、メトキシイソプロポキシ基及び
エトキシエトキシ基などが挙げられる。珪素化合物の分
子当たり平均して少なくとも１個のＲ基はアルコキシ基
或いはヒドロキシ基でなければならない。

本発明を如何なる特別の理論を適用して限定するわけで
もないが、我々には、水性珪素化合物エマルジョンの形
成時に容易に加水分解されない珪素化合物の反応性珪素
−結合ヒドロキシ基及び／又は加水分解性基、典型的に
はアルコキシ基が、それらの究極的用途において組成物
の予想外の性質に貢献する本発明の組成物における硬化
及び／又は架橋のための部位を提供するものと考えられ
る。即ち、水性、珪素化合物エマルジョン組成物（Ａ）
が水性、有機重合体組成物（Ｂ）と混合された後に、該
反応性部位は相互に或いは有機重合体上の利用可能な反
応性部位と反応して、それぞれシリコーン−有機内部侵
入型重合体網目構造及び／又はシリコーン−有機共重合
体をそれぞれ提供するものと考えられる。

一般式（Ｉ）において、ａの値は１〜４の範囲であり得
、それによりａの値が典型的に１〜１．９である網目シ
ロキサン樹脂から、ａの値が典型的に２〜３の範囲であ
る分岐、線状及び環状シロキサン類、乃至ａの値が４で
あるシラン類の範囲の珪素化合物を包含する。一般式（
＋）は単位式、即ち実験式であり又この珪素化合物はａ
の値が４未満である場合には１個より多い珪素原子及び
付随するＲ基及び酸素原子を含有することができること
が了解されるべきである。

珪素化合物（Ｉ）は好ましくはシリコーンである。本発
明の目的のためにはシリコーンは酸素原子により連結さ
れた分子当たり少なくとも２個の珪素原子を有し、且つ
Ｒが上記各種基を示す平均式（Ｉ）を有する化合物であ
る（但し、珪素原子当たり少なくとも１個のＲは珪素−
炭素結合により結合され、及びａは１〜３の範囲であり
得る。

勿論、このシリコーンは上記の如く分子当たり少なくと
も１個のヒドロキシ基或いはアルコキシ基を含有しなけ
ればならない。

本発明の方法及び組成物に好ましいシリコーンは樹脂状
シリコーンである。樹脂状シリコーンとは益においてａ
が１．０〜１．９、好ましくは１．３〜１．７の値を有
し、及び相当量の例えば２５重量％までの珪素−結合ヒ
ドロキシ基及び／又はアルコキシ基、典型的にはメトキ
シ基を含有する上記−般式（１）を有するシリコーンを
意味する。該珪素−結合ヒドロキシ基及び／又はアルコ
キシ基はシリコーン樹脂が固体形態に転換されるか及び
／又はその他の成分例えば反応性部位を有するシリコー
ン流体及び／又は液体有機樹脂などと反応することがで
きるように反応性であるものと思われる。

シリコーン樹脂はシリコーン技術において周知のもので
あり、蔓では詳細な説明は必要としない。

簡単に述べると、シリコーン樹脂は典型的には１個以上
の加水分解性有機シラン類を加水分解し、及び任意に加
水分解物を「ボデー化」即ち更に縮合してシロキサン結
合を形成させることにより調製される。有機シラン類の
有機基は上記炭化水素基或いは置換炭化水素基の任意の
ものであり得るが、しかし、それらは典型的にはメチル
基及びそれとフェニル基の混合物である。例えば、メチ
ル基及びフェニル基をジメチルシロキシ単位及びモノフ
ェニルシロキシ単位の各種混合物としてシリコーン樹脂
中に導入することができる。有機シラン類の加水分解性
基は典型的には塩素或いはメトキシ基であるがその他の
加水分解性基が用いられる場合もある。

米国特許第２，７０６，１９０号、第２，７１８，４８
３号、第２．７１８，５０８号、第３．２０８，９６１
号、第３，３２８，４８１号及び第３．８４４，９９２
号各明細書の開示内容は一般的に本発明の方法に使用す
るのに適したシリコーン樹脂の製造方法を教示している
。

典型的な加水分解法により作られるものではない本発明
の方法に使用するのに好ましいシリコーン樹脂はポリメ
チル水素シロキサンとトリメチルシリル化シリカ樹脂の
反応生成物により本質的に構成されるものである。この
反応生成物は米国特許第４，３１０，６７８号明細占の
方法により作られる。

簡単に述べると、この反応生成物は０より大きい酸敗を
有し、４０〜６０重量部の珪素−結合ヒドロキシ基を含
有する樹脂状シロキサン共重合体と４０〜６０重量部の
メチル水素ポリシロキサンの有機溶媒溶液よりなる均質
混合物を形成し、及びこの均質混合物を加熱してそれか
ら実質的に全ての有機溶媒を除去することにより製造す
ることができる。

樹脂状シロキサン共重合体は珪素−結合ヒドロキシ基を
含有し、本質的に（Ｃ）Ｉｔ）　：＋ＳｉＯ＋７□シロ
キサン単位とＳｉＯ，ｚ□シロキサン単位により構成さ
れ、前者対後者の比率はモル基準で０．６　／　１〜０
．９　／　１の値を有する。メチル水素ポリシロキサン
は平均して分子当たり少なくとも１個の珪素−結合水素
を含有する。

本発明において用いられる水性、珪素化合物エマルジョ
ン組成物は一般的に米国特許出照温９１２、０２０号（
Ｎａｒｕｌａにより１９８７年９月２６日に出願され、
本発明の被譲渡人に譲渡された）の方法により製造され
る。Ｎａｒｕｌａの方法は広範囲の珪素化合物の乳化に
適用可能であることが判明した。特に、Ｎａｒｕｌａの
方法は相当部分のアルコキシ基がエマルジョン中の珪素
原子に結合して残るアルコキシ−含有珪素化合物から水
性シリコーン樹脂エマルジョンを提供することが判明し
た。該米国特許出願は一般的に該水性、珪素化合物エマ
ルジョンを如何にして製造するかを示している。

より詳細は、Ｎａｒｕｌａの方法は本質的に平均式（Ｉ
Ｉ）を有する珪素化合物に構成される油相を水相と限ら
れた量の各々特別のＨＬＢ数を有する非イオン性−級、
二級及び三級界面活性剤の存在下において混合すること
を特徴とするものである。

ＲｂＸｃＳｉＯ＜ａ−６−ｃ＋　ｙｚ　　　　（ＩＩ　
）油相という用語は益において、さらさらしたオリゴマ
ー或いはゆっくり流れるガムなどの、液体或いは卓面体
物質を意味し、粘度は数センチポイズ（ミリパスカル−
秒）から数キロバスカル−秒或いは非流動性ゲルまでを
含む。油相は典型的乳化手段を用いて界面活性剤及び水
などのその他のエマルジョン成分と混合可能であること
のみが必要である。

化合物（ｎ）中のＲは上記シリコーン化合物（１）につ
いて説明した基の任意のものであり得、及びＸは任意の
加水分解性基であり得る。加水分解性基は珪素原子から
水の作用により除去されることのできる任意の基である
。適当な加水分解性基の具体例としては塩素などのハロ
ゲン基、メトキシ基、エトキシ基及びイソプロポキシ基
などのアルコキシ基、メトキシエトキシ基、メトキシイ
ソプロポキシ基及びエトキシエトキシ基などのアルコキ
シアルコキシ基、Ｎｌ２　、　ＮＨＣＨ３及びＮＨＳｉ
　（ＣＩ）　ｚなどのアミノ基、及びアセトアミド及び
Ｎ−メチルアセトアミドなどのアミド基などが挙げられ
る。

（ｎ）内に存在する任意の加水分解性基は好ましくはア
ルコキシ基である。

式（ｎ）中のす、ｃ及びｂ＋ｃの値はそれぞれ０〜４．
０〜４及び１〜４の範囲であり得、それによりｂ＋ｃの
値が典型的に１〜１．９である網目シロキサン樹脂乃至
ｂ＋ｃの値が典型的に２〜３の範囲である分岐、綿状及
び環状シロキサン類乃至ｂ＋ｃの値が４であるシラン類
の範囲に亘る珪素化合物を包含する。上記珪素化合物式
（ｎ）は単位式即ち実験式であり、必要に応じて珪素化
合物はｂ＋ｃが４未満である場合には１個を越える珪素
原子、及び付随するＲ１及び酸素原子を含有することが
できることが理解されるべきである。

ＣがＯの値を有する場合には式（ＩＩ）中のＲ基の少な
くとも１個は得られる珪素化合物（１）が必要なヒドロ
キシ基及び／又はアルコキシ基を含有することを確実に
するためにヒドロキシ基或いはアルコキシ基であること
が必要である。

水性、珪素化合物エマルジョン成分（Ａ）の製造に際し
、珪素化合物（ｎ）の任意のＸ基は少なくとも部分的に
加水分解されて珪素−結合ヒドロキシル基を有する珪素
化合物（Ｉ）を与える。

Ｘがハロゲン、アミン及びアミドなどの容易に加水分解
可能な基を示す場合には、該加水分解は実質的に完全な
ものと思われる。しかしながら、Ｘがアルコキシ基を示
す場合には珪素化合物（ｎ）の不完全な加水分解がある
ものと思われ、得られる水性、珪素化合物エマルジョン
組成物は相当量の珪素−結合アルコキシ基が存在する式
（Ｉ）を有する珪素化合物を含有するものと思われる。

勿論、殆どの場合において、珪素化合物（１）は又珪素
−結合ヒドロキシル基どその他の珪素−結合ヒドロキシ
ル基及び／又は珪素−結合加水分解性基との縮合により
良く知られた方法で生ずるシロキサン結合も含むもので
ある。

本発明の方法及び組成物は水性、珪素化合物エマルジョ
ン組成物（Ａ）の形成、安定化及び増粘を助けるために
非イオン性−級、二級及び三級界面活性剤を導入するも
のである。

非イオン性界面活性剤は良く知られており、芸において
詳細な説明は必要としない。本に使用するのに適した非
イオン性界面活性剤は主としてエトキシル化基質タイプ
のものであり、その基質は疎水性アルコール類、酸類、
アミド類、エステル類及びポリオキシプロピレン類から
選ばれる。適当な界面活性剤はＥＳ　、ＥＳＥ及びＳＥ
Ｓの分子構造を有し、本にＥはポリオキシエチレン部分
を示し、Ｓは疎水性基質を示す。本発明において用いら
れる一級、二級及び三級界面活性剤はそれらが非イオン
性である限り、同種或いは異種のタイプのものであり得
る。

本発明において用いられる一級界面活性剤は１３〜１５
のＨＬＢ数を有する任意の非イオン性界面活性剤であり
得るが、しかしながら、それは好ましくはエトキシル化
アルキルフェノール、例えば分子当たり平均約１３個の
エチレンオキシド単位を含有し、オクトキシノール−１
３のＣＴＦＡ名を有するオクチルフェノキシポリエチレ
ンオキシドであるのが好ましい。

読者は更にオクトキシノール命名法を説明する”ＣＴＦ
Ａ　Ｃｏｓｍｅｔｉｃ　Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔ　Ｄｉｃ
ｔｉｏｎａｒｙ、”第３版、１９８２年；　ｔｈｅ　Ｃ
ｏｓｍｅｔｉｃ、Ｔｏｉｌｅｔｒｙ　ａｎｄ　Ｆｒａｇ
ｒａｎｃｅＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ社；　ｌＱａｓｈｉ
ｎｇｔｏｎ＋　Ｄ、Ｃ，２０００５を参照され度い。

界面活性剤のＨＬＢ数は周知の量であり、范において何
等の説明も必要としない。読者は界面活性剤のＨＬＢ数
、分子構造、−船名及び商品名についての一覧表につい
て、”ＭｃＣｕｔｃｈｅｏｎ’ｓＤｅｔｅｒｇｅｎｔｓ
　ａｎｄ　Ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ”、Ｒｉｄｇｅｗｏｏ
ｄ、ＮにＡ１１ｕｒｅｄ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｃｏ
ｒｐ、を参照され度い。

本発明において用いられる二級界面活性剤は７〜９のＨ
ＬＢ数を有する任意の非イオン性界面′活性剤であり得
るが、しかし、それは好ましくはエトキシル化アルキル
フェノール例えば分子当たり平均約３個のエチレンオキ
シド単位を含有し、オクトキシノール−３のＣＴＦＡ名
を有するオクチルフェノキシポリエチレンオキシドであ
る。

本発明において用いられる三級界面活性剤は少なくとも
１６のＨＬ　Ｂ数を有する任意の非イオン性界面活性剤
であり得るが、しがしそれは好ましくはエトキシル化サ
ツカライド例えば分子当たり約１２０個のエチレンオキ
シド単位を含有し、ＰＥＧ−１２０メチルグルコ−スジ
オレエートのＣＴＦＡ名を有するポリエトキシル化メチ
ルグルコ−スジオレエートである。

本発明において用いられる一級及び二級界面活性剤の量
は相互に及び用いられる珪素化合物の量に関連している
。即ち、１００重量部の珪素化合物（１）に対して少な
くとも３ミリモルの一級界面活性剤を用いて水性、珪素
化合物エマルジョン組成物を製造する。好ましくは、本
発明において用いられる一級界面活性剤の量は１００重
量部の珪素化合物（Ｉ）当たり５〜５０ミリモル、最も
好ましくは１０〜２５ミリモルである。

本において、「ミリモル」という用語は「重量部」とい
う用語が理解される同一意味において理解されるべきで
ある。即ち、重量部という用語がダラム基準で適用され
る場合には、例えば、ミリモルという用語はミリグラム
−モル基準で適用される。

本発明において用いられる第二界面活性剤の量は水性、
珪素化合物エマルジョン組成物の製造に用いられる一級
界面活性剤の各ミリモルに対して１〜５、好ましくは２
〜３ミリモルである。

好ましい一級界面活性剤即ちｎが１３の平均値を有する
ＣａＨ＋ｔＣ６１１ｎ（ＯＣＩＩ□Ｃ１＋□）、、ＯＨ
１及び好ましい第二の界面活性剤、即ちｎが３の平均値
を有するＣｅＨ＋　７ｃｂ１１４（ＯＣｉｌｚＣ１ｌ□
）、、ＯＨに関して、本発明における各々の使用量は前
者については少なくとも２．３好ましくは３〜３０、最
も好ましくは７．８〜１９．５重量部であり、後者につ
いては少なくとも２．２、好ましくは３．５〜３５、最
も好ましくは１１〜１９重量部である。

本発明において用いられる三級界面活性剤の量は驚くべ
き程少量であり、珪素化合物の１００重量部当たり約０
．０５ミリモル以上の範囲である。実際の三級界面活性
剤の量の上限及び下限は完全に解明されていないが、そ
の実際的限界は珪素化合物（Ｉ）の１００重量部当たり
約０．０５〜約０．２５ミリモルの範囲であると思われ
る。

好ましい三級界面活性剤即ちＰＥＧ−１２０メチルグル
コ−スジオレエートに関して、本発明において水性、珪
素化合物エマルジョン組成物の製造に用いられる量は珪
素化合物（１）の１００重量部当たり約０．３重量部以
上、好ましくは、０．３〜１．５重量部の範囲である。

本発明の方法及び組成物において水性、珪素化合物エマ
ルジョン組成物（Ａ）の製造に際して用いられる水の星
は用いられる量の水で水性エマルジョン組成物を形成す
ることができる限り狭く限定されない。例えば、１００
重量部の珪素化合物当たり１０〜２０００重量部の水を
使用することができる。

しかしながら、水に富んだエマルジョンは珪素化合物に
冨んだエマルジョンよりもより長い混合時間を必要とす
る。その結果、本発明において水性、珪素化合物エマル
ジョン組成物を形成するのに用いられる水の量は好まし
くは１００重量部の珪素化合物当たり３５０重量部未満
、最も好ましくは１００重足部未満に限定される。本発
明において用いられる水は透明且つ清浄であるべきであ
り、好ましくは脱イオン或いは蒸留されているべきであ
る。

油相が２５°Ｃにおいて５０．０００センチポイズを越
える粘度を有する場合には、水の量を珪素化合物（１）
の１００重量部に対して約１５〜４５重量部に限定する
のが好ましい。水性、珪素化合物エマルジョン組成物（
Ａ）は必要に応じて水で稀釈することができる。例えば
、１５重量部の水を含有する水性、珪素化合物エマルジ
ョン組成物を調製し、次いで水で稀釈して９５％もの多
量の水を含有する水性珪素化合物エマルジョンにするこ
とができる。

水性、珪素化合物エマルジョン組成物（Ａ）は更に水性
、珪素化合物エマルジョンに普通用いられている増粘剤
、静菌剤、凍結−解凍安定剤、着色剤及び着臭剤などの
非必須成分を含むことができる。

水性、珪素化合物エマルジョン組成物は適量の上記珪素
化合物（■）、−級、二級及び三級界面活性剤及び水を
混合した後更に混合物を処理して約２マイクロメートル
未満の平均油滴径を有するエマルジョンを形成すること
により製造される。

水性、珪素化合物エマルジョン組成物は好ましくは水及
び非イオン性三級界面活性剤よりなる水相を珪素化合物
（ｎ）及び非イオン性−級及び二級界面活性剤よりなる
油相と混合することにより調製される。水相を油相と任
意の方法により混合することが可能であるが、水相を油
相中に混合物が油−外温合物から水−外温合物に進行す
るようにゆっくり混入することが極めて好ましい。混合
は混合物が水−外エマルジョンとなり所望の油滴径が得
られるまで行われる。

本発明の方法においては、製造されるエマルジョンの成
分を緊密に混合することが出来るならば任意の混合手段
を用いることができる。適当な混合手段の具体例として
は、インペラーミキサー、シグマブレードドウミキサー
及びプラネタリ−ミキサーなどが挙げられるが、これら
に限定されるものではない。

本発明の方法において、水性、珪素化合物エマルジョン
組成物（Ａ）と混合される水性、有機重合体組成物（Ｂ
）は任意の水ベース組成物例えば更に有機重合体を含ん
でなるエマルジョン、ラテックス、分散液或いは溶液で
あり得る。水性、有機重合体組成物は連続相が水を含ん
でなり、且つ最も好ましくはそれで稀釈可能である水中
油型組成物であるのが好ましい。

有機重合体は例えば被覆、塗装及び印刷などの便利な使
用のため水性形態で調製される現在公知の重合体の任意
のものであり得る。該有機重合体の具体例としては水溶
性有機重合体例えばポリ（ビニルアルコール）及びポリ
（アクリル酸）、エマルジョン重合ビニル重合体例えば
ポリ（スチレンーコブタジエン）、ポリ（ビニルクロラ
イド）、ポリ（ビニルクロライドーコエチレン）など；
アクリル類例えばポリ（メチルメタクリレート）、及び
ポリ（ビニルアセテート）；及び縮合重合体例えばポリ
ウレタン類、ポリエステル類、ポリアミド類及びポリイ
ミド類；及びその他例えばポリスルホン類などが挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。

本発明の好ましい実施態様において、有機重合体は被覆
組成物例えば鋼及びアルミニウムなどの金属基材のため
の耐腐蝕性被覆組成物などの一成分として有用な任意の
フィルム形成性有機重合体である。本発明の方法により
該被覆の耐腐蝕性、接着性、引張強度、伸長度、デュロ
メーター及び硬度から選ばれる１以上のフィルム特性が
有利シこ改良される。

本発明の組成物は珪素化合物（１）及び／又は有機重合
体の硬化を助けるための追加の成分を典型的に含んでな
る。適当な硬化−促進成分の具体例としては鉛、スズ、
チタン及び亜鉛化合物などの良（知られたシリコーン及
び／又は有機重合体のための硬化触媒が挙げられる。

本発明の方法及びそれから得られるシリコーン−有機重
合体組成物は水性珪素化合物エマルジョン組成物（Ａ）
及び水性、有機重合体組成物（Ｆ３）の十分な混合を含
んでなるものである。該混合は任意の適当な手段により
行うことができ、本発明の重要な側面ではない。適当な
混合手段としては例えば上記水性、珪素化合物エマルジ
ョン組成物の製造について述べた混合手段が挙げられる
。

本発明のシリコーン−有機重合体組成物は室温において
或いは必要に応じて例えば約１００”Ｃまでの高温にお
いて製造することができる。

本発明の方法は更に成分（Ａ）及び（Ｂ）よりなる混合
物から水を除去して実質的に水のないシリコーン−有機
重合体組成物を提供するものである。該水の除去は必要
に応じて周囲条件或いは非−周囲条件において行うこと
ができる。典型的には、本発明の被覆組成物は基材上に
被覆され、被覆から水を高温において除去して該基材に
接着した耐久性のある固体シリコーン−有機重合体組成
物を提供する。

〔実施例〕

以下の実施例は特許請求の範囲により適当に説明されて
いる本発明を如何に実施するかを更に教示するものであ
るが、本発明を限定するものではない。特に断りのない
限り、全ての部数及び％は重量基準である。

硬化組成物の物性はＡＳＴＭ試験方法に従って、測定し
た。引張強度及び伸長度はＴｈｅ　ＩｎｓｔｒｏｎＣｏ
ｍｐａｎａｎｙ　ｏｆ　Ｃａｎｔｏｎ、ＭＡから市販さ
れているｌＮ５ＴＲＯＮブランドの引張強度計を用いて
硬化クーポンについて測定した。硬度は良く知られた鉛
筆試験を用いてアルミニウム及び鋼パネル上に硬化され
た被覆について測定した。デュロメータは５ｈｏｒｅ　
Ａ針入度計を用いて硬化クーポンについて測定した。

被覆の耐腐蝕性は腐蝕が観察されるまでＸ−古きした被
覆金属パネルを塩噴霧室に９８６Ｆで置くことにより測
定した。パネルを室から取り出し、２４時間毎に腐蝕を
検査した。

被覆パネルは垂直方向から４５度の角度に傾けられたパ
ネルの表面上に溶液を注ぎ過剰溶液をパネルから流れさ
せることにより予備清浄化冷圧延鋼パネル上に被覆溶液
を流動被覆させて調製した。

得られた被膜を室温（Ｒ，Ｔ、）において約１５分間硬
化させ、更に空気オーブン中において１５０℃で１０分
間硬化させた。硬化された被膜厚みは約０．８〜１．７
ミルの範囲であった。

被覆パネルの各中心近傍にＸの印を書き、５％の塩化ナ
トリウム濃度及び９８’Ｆ（３７°Ｃ）の温度を用いて
Ａ３７Ｍ試験法Ｂ１１７−７３による塩スプレー（噴霧
）試験に付した。被覆パネルを塩スプレー装置内に入れ
る前に、エツジ腐蝕効果を除去するために各パネルの末
端をデュポン社（Ｔｈｅ　ＤｕＰｏｎｔＣｏｍｐａｎｙ
；Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｆｉｌｍｓ　Ｄｉｖｉｓｉｏ
ｎ；Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ。

ＤＨｏ）から市販されているＫＡＰＴＯＮブランドのポ
リイミドテープで被覆した。曝露後、パネルを蒸留水で
濯いでから評価した。

腐蝕は「アンダーカッティング」即ち記入線を越えた腐
蝕境界の伝播或いはフィルム一体性の喪失即ち記入線か
ら離れた孤立腐蝕部位により表される。１部４インチ（
記入線に沿った腐蝕境界間の全幅）より大きいアンダー
カッティング或いは１部４インチ未満のアンダーカッテ
ィングとフィルム一体性の喪失の組み合わせは１００％
腐蝕即ち破損と考えら、れた。

接着性は良く知られた「クロスハツチ」の試験により測
定された。この試験においては被覆パネルをｌ０ＸＩＯ
の交差線を含む１インチ平方の印をっけ、１００個の１
　／１０インチ四角を形成する。Ｔｈｅ３Ｍ　Ｃｏｍｐ
ａｎｙ（Ｓｔ、Ｐａｕｌ、ＭＮ）から市販されている１
インチのＳｃｏ　ｔｃｈブランド接着テープを擦りなが
らクロスハツチ領域に貼り、次いで１８０゛　の角度で
剥離する。このテープによりパネルから５０を越えるｌ
／１０インチの四角部分が除去されるならば接着不足は
１００％であると言われる。１部１０インチ四角の５０
個以下が除去された場合にはその様に除去された数が報
告されている。

災指班土二互立 これらの例は本発明を樹脂状メチルフェニルシリコーン
を用いて実施して例示するものである。

油相は６７モル％のジメチルシロキシ単位、３３モル％
のフェニルシロキシ単位及び１６％の珪素−結合メトキ
シ基より構成される１００部の液体シリコーン樹脂、６
．５部のオクトキシノール−１３及び６．５部のオクト
キシノール−３を混合することにより調製された。水相
は１０部のＰＥＧ−１２０ＭＧＤ（分子光たり約１２０
個のエチレンオキシド単位を含有し、ＰＥＧ−１２０メ
チルグルコ−スジオレエートのＣＴＦ八名へ有するポリ
エトキシル化メチルグルコ−スジオレエート）の２０％
水溶液と９．６部の水を混合することにより調製した。

水相を空気駆動プロペラ−攪拌機を用いてゆっくり油相
中に混合して水中油エマルジョンを得、これを更に５８
部の水で稀釈した。この水中シリコーンエマルジョンを
低温プロセス及び高温プロセスを用いて各種水性有機重
合体組成物と各挿置にて混合した。低温プロセスにおい
ては、水中シリコーンエマルジョン及び水性有機重合体
組成物は室温において均質になるまで混合した。高温プ
ロセスにおいては、低温プロセスを行った後均質ブレン
ドを７０°Ｃで３０分間攪拌加熱した。

得られた本発明の４０の組成物並びにシリコーンエマル
ジョンを添加しない水性有機重合体組成物について上記
機械的及びフィルム特性を評価した。結果を表Ｉ〜■に
示す。高温プロセス組成物は奇数参照番号を有し、低温
プロセス組成物は偶数参照番号を有する。

表■にはデキスターコーポレーション（Ｔｈｅ　Ｄｅｘ
ｔｅｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｍｉｄｌａｎｄ　Ｄｉ
ｖｉｓｉｏｎ；Ｗａｕｋｅｇａｎ、ＩＬ）から市販され
ている比較的低引張強度を有する有機重合体であるＵｒ
ｅｔｈａｎｅ　ＩＭＡＢ−２９８Ａが低温或いは高温プ
ロセスにより１〜２０％のシリコーン樹脂を導入するこ
とにより引張強度について相当改良されていることが示
される。加えて、この有機重合体の耐腐蝕性は高温プロ
セスに従って２０〜３０％のシリコーン樹脂を添加する
ことにより改良されている。

表■及び表■にはデュポン社（Ｔｈｅ　ＤｕＰｏｎｔＣ
ｏｍｐａｎｙ、Ｐｏｌｙｍｅｒ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌｓ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ。

Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、叶）から市販されているＰＶＡ
１１３６４及びローム・アンド・バーズ社（ｌｌｏｈｍ
　ａｎｄ　１ｌａａｓ；１’ｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、
ＰＡ）から市販されているＡＣＲＹＬＩＣＭＶ−６６の
各々の耐腐蝕性及びアルミニウムに対する接着性が高温
或いは低温プロセスにより２０〜３０％のシリコーン樹
脂を導入することにより相当増大していることが示され
ている。

１−ＰＶＡ１３６４ 対照例　　　　　０％　　　　　１６１　　　　　５５
７例１１及び１２　　１％　　　１３５　１３７　　５
０３　５３０例１３及び１４　　５％　　　　９７　１
１０　　５８５　５６０例１５及び１６　　　１０％　
　　　３３　　６０　　６３５　７９４例１７及び１８
２０％　　　　５９　　３１　　６８４　１００５仔ｌ
１１９及び２０　　　　　３０％　　　　　　　　木本
　　　　木本　　　　　　＊＊　　　　＊＊＊　数値は
アルミニウムからの接着不良に対するものである全ての
試料は鋼からの接着不良はＯであった。

＊＊　試料は厚い部分で硬化しなかった。

上　　に Ｂ　　　４８　　１００ ＨＢ　Ｂ　　４８４８１００１００ ）ＩＢ　２Ｂ　　４８４８１００１００ＨＢ　２Ｂ　　
４８４８　１０　０ ＨＢ　４Ｂ　　２４０２４０　０　０ ６８４Ｂ　　２４０２４０　０　０ 次１」ｕ１ヱ任 これらの実施例は本発明を樹脂状メチルシリコーンを用
いて実施して例示するものである。油相は等量のトリメ
チルシロキシ末端ポリ（メチル水素）シロキサン及びト
リメチルシロキシ末端シリカ樹脂の反応生成物であり、
米国特許４，３１０，６７８号明細書の方法により調製
された液体シリコーン樹脂１００部と９．０部のオクト
キシノール−１３及び９．０部のオクトキシノール−３
を混合することにより調製した。水相は９８部の水、２
．０部のＰＥＧ−１２０ＭＣＤ及び４．８５部のイソプ
ロピルアルコールを混合することにより調製した。水相
を空気駆動プロペラ−攪拌機を用いてゆっくり油相中に
混入して水中油エマルジョンを得た。

このエマルジョンを次いで室温において参照番号３１〜
４０において用いられた異なったロフトの水性ウレタン
と混合し、得られた６個の本発明の生成物並びにシリコ
ーンエマルジョンを添加していない水性有機重合体組成
物を上記同様にして機械的特性を評価した。結果を表Ｖ
に示す。これらの実施例は高強度ウレタン重合体が１０
％シリコーン樹脂の導入により改良することができるこ
とを示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シリコーン−有機重合体組成物の製造方法であって
   、該方法は、（Ａ）水性、珪素化合物エマルジョン組成
   物及び（Ｂ）水性、有機重合体組成物よりなる成分を混
   合してシリコーン−有機重合体組成物を提供することよ
   りなり、該珪素化合物対該有機重合体の重量比は１／１
   ００〜１００／１の値を有し、該水性、珪素化合物エマ
   ルジョン組成物は（ｉ）本質的に少なくとも１０重量部
   の水よりなる水相及び（ｉｉ）本質的に１００重量部の
   平均式Ｒ＿ａＳｉＯ＿（＿４＿−＿ａ＿）＿／＿２（式
   中、各Ｒは水素原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、炭
   化水素基及びその置換基が窒素、酸素、イオウ及びハロ
   ゲンよりなる群から選ばれる１種以上の原子を含有する
   基から選ばれる置換炭化水素基よりなる群から選ばれる
   一価、珪素−結合基を示し、該珪素化合物の分子当たり
   ヒドロキシ基及びアルコキシ基からなる群から選ばれる
   少なくとも１個のＲ基が存在し、ａは１〜４の値を有す
   る）を有する珪素化合物よりなる油相を含んでなり、及
   び該水相及び／又は該油相は更に合計して、 （１）少なくとも３ミリモルの１３〜１５のＨＬＢ数を
   有する非イオン性一級界面活性剤、 （２）該非イオン性一級界面活性剤のミリモル当たり１
   〜５ミリモルの７〜９のＨＬＢ数を有する非イオン性二
   級界面活性剤、及び （３）少なくとも０．０５ミリモルの少なくとも１６の
   ＨＬＢ数を有する非イオン性三級界面活性剤、を含有す
   ることを特徴とする方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法により製造された
   シリコーン−有機重合体組成物。 ３、１００重量部の平均式Ｒ＿ａＳｉＯ＿（＿４＿−＿
   ａ＿）＿／＿２（式中、各Ｒは水素原子、アルコキシ基
   、ヒドロキシ基、炭化水素基及びその置換基が窒素、酸
   素、イオウ及びハロゲンよりなる群から選ばれる１種以
   上の原子を含有する基から選ばれる置換炭化水素基より
   なる群から選ばれる一価、珪素−結合基を示し、該珪素
   化合物の分子当たりヒドロキシ基及びアルコキシ基から
   なる群から選ばれる少なくとも１個のＲ基が存在し、ａ
   は１〜４の値を有する）を有する珪素化合物、１〜１０
   ，０００重量部の有機重合体；少なくとも０．０５ミリ
   モルの少なくとも１６のＨＬＢ数を有する非イオン性三
   級界面活性剤；少なくとも３ミリモルの１３〜１５のＨ
   ＬＢ数を有する非イオン性一級界面活性剤；該一級界面
   活性剤のミリモル当たり１〜５ミリモルの７〜９のＨＬ
   Ｂ数を有する非イオン性二級界面活性剤；及び１０重量
   部を越える水を含んでなることを特徴とするシリコーン
   −有機重合体組成物。