JPH09310027A - ポリエーテル系重合体の増粘剤 - Google Patents

ポリエーテル系重合体の増粘剤

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JPH09310027A JP8129697A JP12969796A JPH09310027A JP H09310027 A JPH09310027 A JP H09310027A JP 8129697 A JP8129697 A JP 8129697A JP 12969796 A JP12969796 A JP 12969796A JP H09310027 A JPH09310027 A JP H09310027A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリエーテル系重合体において分散性に優れ
粘度の経時変化が少ない増粘剤の提供。 【解決手段】 一般式[I] 【化1】 で示されるオルガノポリシロキサンで表面処理されたシ
リカ微粉末からなることを特徴とするポリエーテル系重
合体の増粘剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、分散性が良く、粘
度の経時安定性に優れたポリエーテル系重合体の増粘剤
に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリエーテル系重合体はウレタン樹脂の
原料やシーリング材のベースポリマーとして広く使用さ
れており、垂れ防止やフィラー添加物の沈降防止のため
に種々の増粘剤ないしチキソ性付与剤が使用されてい
る。従来から使用されている増粘剤等としては、脂肪酸
アマイド系ワックス、有機粘土、水添ひまし油、シリカ
微粉末などが知られている(特開昭55-31874号等)。
【0003】しかし、脂肪酸アマイド系ワックスはポリ
エーテル系重合体に分散する際に、80〜120℃に温
度を制御し、適度な膨潤状態を得る必要があるため作業
性が煩雑であると云う問題点があった。また、有機粘土
や水添ひまし油は、チキソ性付与という点から、他の物
質に比べて十分満足できる物ではなかった。
【0004】一方、シリカ粉末は分散性は良く作業性の
点では問題がないが、表面処理されていないシリカ粉末
の増粘機構は、シリカ表面のシラノール基の水素結合に
基づくシリカ微粉末どうしの網目構造の形成によるもの
であり、従って、ポリエーテル系重合体のように比較的
親水性の重合体の場合には分散後、時間の経過に伴いシ
ラノール基がポリエーテル系重合体とも水素結合を形成
し、このためシリカ微粉体どうしの綱目構造が破壊され
て次第に粘度が低下してしまうと云う問題点があった。
【0005】
【発明の解決課題】本発明は、シリカ粉末からなる従来
の増粘剤における上記問題を解決したものであって、ポ
リエーテル系重合体に対し、分散性が良好で優れた作業
性を有し、増粘効果も高く、かつ粘度の経時変化の少な
い増粘剤を提供することを目的とする。
【0006】
【課題の解決手段】すなわち、本発明によれば、(1)
一般式[I]
【化2】 で示されるオルガノポリシロキサンで表面処理されたシ
リカ微粉末からなることを特徴とするポリエーテル系重
合体の増粘剤が提供される。
【0007】本発明の上記増粘剤は(2)一般式[I]に
おいて、Xはアルキル基、水酸基、アルコキシ基であ
り、R1およびR2はアルキル基、フェニル基、ポリエー
テル基、エポキシ置換アルキル基、アミノ置換アルキル
基、ハイドロジェン基から選ばれる同一または異なる置
換基であって、nは1から500の整数である上記(1)
に記載の増粘剤、(3)シリカ微粉末が、ケイ素ハロゲ
ン化合物の火炎加水分解により生成され、比表面積(BET
値)が20〜400m2/gである上記(1)または(2)に記載
の増粘剤を含む。
【0008】本発明において使用されるオルガノポリシ
ロキサンは一般式[I]で示されるものである。
【化3】 上記一般式において、Xはアルキル基、水酸基、または
アルコキシ基であり、R1およびR2はアルキル基、フェ
ニル基、ポリエーテル基、エポキシ置換アルキル基、ア
ミノ置換アルキル基、ハイドロジェン基より選ばれる同
一または異なる置換基である。
【0009】また、該オルガノポリシロキサンの粘度は
25℃で2〜1000cStのものが好ましいので、重合
度nは1から500の整数である。粘度が2cSt以下で
あるとシリカを表面処理する際の加熱により揮発してし
まうので好ましくない。一方、粘度が1000cstを上
回るとシリカ表面を均一に処理することができず、これ
また好ましくない。
【0010】上記一般式[I]で示されるオルガノポリシ
ロキサンのうち、容易に入手できる市販品としては、例
えば、表1に示す以下のものが挙げられる。
【0011】本発明に用いられるシリカ微粉末として
は、ケイ素ハロゲン化合物の火炎加水分解により生成さ
れ、窒素吸着法による比表面積(BET値)が20〜400m
2/gである所謂ヒュームドシリカと称されるものが望ま
しい。比表面積がこれより小さいと増粘効果が不十分で
あり、また、比表面積がこれより大きいとシリカ粒子の
凝集が強くなり分散し難くなり、何れも好ましくない。
好適なシリカ微粉末としては、例えば、以下のような商
品名で市販されているものである。AEROSIL50、130、200、
300、380、OX50、TT600、MOX80、MOX170(以上、日本アエロ
ジル社製)。
【0012】本発明の増粘剤は、シリカと馴染み、また
ポリエーテル系重合体とも似た化学構造を有する上記一
般式[I]で示されるオルガノポリシロキサンによってシ
リカ粉末の表面を処理しているので、該シリカ表面にポ
リエーテル系重合体が馴染み易くなり、シリカ表面に有
機高分子重合体が容易に吸着し、その吸着した重合体鎖
が非吸着重合体鎖と絡み合った会合構造を形成し、これ
により増粘効果を発揮する。このように、本発明に係る
シリカ微粉末増粘剤は、その増粘機構が、シリカ表面の
シラノール基どうしの水素結合による網目構造の形成に
よるものではないので、シラノール結合が経時的に崩壊
して粘度が低下すると云うような従来の問題を生じな
い。
【0013】シリカ微粉末を上記−般式[I]で示される
オルガノポリシロキサンによって表面処理する方法は特
に制限されない。一般に知られている方法を用いること
ができる。即ち、へンシェルミキサーなどに代表される
撹拌装置を備えた容器に、シリカ微粉末を入れ、攪拌し
ながら一般式[I]で示されるオルガノポリシロキサンを
添加し、望ましくはスプレーにより散布して均一に混合
する。
【0014】オルガノボリシロキサンの添加量はシリカ
微粉末の比表面積に応じて定められるが、概ねシリカ微
粉末に対して3〜40重量部が望ましい。3重量部未満
であるとオルガノポリシロキサンがシリカ微粉末の表面
を完全に覆うことができず十分な増粘効果を発揮するこ
とができない。一方、40重量部を越えて添加してもそ
の表面処理効果は飽和して経済的でない。
【0015】シリカ微粉末とオルガノポリシロキサンを
均一に混合した後、150℃〜400℃の温度範囲で1
0分から1時間、加熱する。加熱温度が150℃未満で
あるとオルガノポリシロキサンのシリカ微粉末への吸
着、配向が不十分となり、満足な増粘効果を発揮するこ
とができない。ちなみに、加熱温度は高温であるほど加
熱時間を短縮できるが、400℃を越えると、一般式
[I]で示されるオルガノポリシロキサンの熱分解が始ま
るので好ましくない。
【0016】
【発明の効果】本発明の増粘剤は、増粘剤粒子であるシ
リカ粉末の分散性が良く、作業性に優れる。かつ、増粘
機構が未処理のシリカ粉末と異なり、粘度の経時安定性
に優れており、目的の粘性が長期間安定に保たれる。
【0017】
【発明の実施形態】以下に本発明の実施例および比較例
を示す。なお、これらは本発明を限定するものではな
い。 [表面処理シリカ微粉未の製造]製造例1 ヒュームドシリカ(日本アエロシ゛ル社製、商品名:AEROSIL20
0)を密閉型ヘンシェルミキサーに入れ、容器内を窒素
ガスで置換した後、撹拌しながら処理剤としてポリエー
テル変性シリコーンオイル(信越化学工業社製、商品
名:KF618)をシリカに対して20重量部噴霧混合した。
その後、250℃で30分加熟撹拌を続けた。室温まで
冷却して表面処理シリカAを得た。
【0018】製造例2 ヒュームドシリカ(日本アエロシ゛ル社製、商品名:AEROSIL13
0)を密閉型ヘンシェルミキサーに入れ、容器内を窒素
ガスで置換した後、撹拌しながら処理剤としてアミノ変
性シリコーンオイル(信越化学工業社製、商品名:KF86
0)をシリカに対して13重量部噴霧混合した。その
後、250℃で30分加熟撹拌を続けた。室温まで冷却
して表面処理シリカAを得た。
【0019】製造例3 処理剤をエポキシ変性シリコーンオイル(信越化学工業
社製、商品名:KF105)とした他は製造例1と同様の処理
工程を経て表面処理シリカCを得た。製造例4 処理剤を両末端水酸基シリコーンオイル(東レ・タ゛ウコ-ニンク゛
・シリコーン社製,商品名:PRX413)としたほかは製造例1と同
様の処理工程を経て表面処理シリカDを得た。製造例5 処理剤をジメチルシリコーンオイル(信越化学工業社
製、商品名:KF96)としたほかは製造例2と同様の処理
工程を経て表面処理シリカEを得た。
【0020】上記製造例1〜5で得た表面処理シリカ微
粉末の比表面積、嵩密度および分散液のpHを表2に示
した。なお、上記分散液は表面処理シリカを水とメタノ
ールを1:1に混合した溶液に4重量%分散させたもの
である。
【0021】
【0022】[表面処理シリカ微粉末の増粘評価]製造
例1〜5で得られた表面処理シリカ微粉末をポリエーテ
ル系重合体(大日本インキ工業社製、商品名:RQ-350)
に以下の条件で分散させ、その粘度の経時変化を測定し
た。この結果を図1に示した。なお、比較試料として、
表面処理を施さないヒュウームドシリカ(日本アエロシ゛ル社
製、商品名:AEROSIL 130)を用い、これを上記ポリエー
テル系重合体に同一条件で混合分散したものについて、
同様に粘度の経時変化を測定した。この結果を図1に併
せて示した。
【0023】表面処理シリカ微粉末の添加量:5重量% 分散方法:高速羽型分散機DISPERMATを用い、3000rpmに
て3分間撹拌 粘度測定:E型粘度計を用い、2.5rpm、22℃にて測定
【0024】図1に示すように、本発明に係る表面処理
シリカ微粉末を分散させたものは、表面処理シリカBを
用いたものにおいて若干の経時的粘度の低下が見られる
ものの、いずれの試料においても高い増粘性が得られ、
かつ粘度の経時的変化が極めて少ない。一方、比較例の
表面処理を施さないシリカ微粉末を混合したものは、初
期粘度も低く、また経時的に粘度が低下している。
【図面の簡単な説明】
【図1】 表面処理シリカ微粉末をポリエーテル系重合
体に分散させ、その粘度の経時変化を示すグラフ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 3/00 103 C09K 3/00 103F

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式[I] 【化1】 で示されるオルガノポリシロキサンで表面処理されたシ
    リカ微粉末からなることを特徴とするポリエーテル系重
    合体の増粘剤。
  2. 【請求項2】 一般式[I]において、Xはアルキル基、
    水酸基、アルコキシ基であり、R1およびR2はアルキル
    基、フェニル基、ポリエーテル基、エポキシ置換アルキ
    ル基、アミノ置換アルキル基、ハイドロジェン基から選
    ばれる同一または異なる置換基であって、nは1から5
    00の整数である請求項1に記載の増粘剤。
  3. 【請求項3】 シリカ微粉末が、ケイ素ハロゲン化合物
    の火炎加水分解により生成され、比表面積(BET値)が2
    0〜400m2/gである請求項1または2に記載の増粘
    剤。
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