JPS6323976A

JPS6323976A - 固体材料用帯電防止処理剤

Info

Publication number: JPS6323976A
Application number: JP16732486A
Authority: JP
Inventors: Isao Ona; 小名　功; Masaru Ozaki; 勝尾崎
Original assignee: Toray Silicone Co Ltd
Current assignee: DuPont Toray Specialty Materials KK
Priority date: 1986-07-16
Filing date: 1986-07-16
Publication date: 1988-02-01
Anticipated expiration: 2010-12-25
Also published as: JPH07122050B2

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１本発明は固体材料処理剤に関する。更に詳しくは、固体
材料に耐久力のある帯電防止性および親水性を付与する
ことのできる固体材料処理剤に関する。

［従来の技術１従来、リンのアルキルエステル基を含有するオルガ７ボ
リシロキサンとしては、オル〃ノボリシ・ロキサンとリ
ン酸エステル基含有アルコキシシランを水中で乳化重合
したもの（特開昭６０−２４８７３２号公報参照）、ハ
ロゲン化アルキル基含有ツメチルポリシロキサンとリン
のアルキルエステル化合物とを反応させた乙の（特開昭
５９−４８７１８号公報参照）が知られており、これら
は成形物、シート状物、７オーム状物、繊維状物、粉状
物などの固体材料処理剤として使用されている。

［発明が解決しようとする問題点１しかしながら、これらのオルガ７ボリシロキサンを固体
材料に帯電防止性、親水性付与の目的で使用した場合、
耐久性が十分でなく、水や有磯洛剤により容易にその効
果が失われるという欠点を有していた。

本発明は、上述した欠点を解消することを目的とし、固
体材料に耐久力のある帯電防止性および親水性を付与す
ることのできる固体材料処理剤を提供するものである。

［問題点を解決するための手段１上記した目的は、１分子中に少なくとも１個の式（式中、Ｒ，Ｒ”は−価炭化水素基、Ｒ１は炭素原子数
２〜６の二価炭化水素基、Ｘは炭素原子数１〜４のアル
コキシ基、ａはＯまたは１、ｂは１または２、ｃｌｉ（
’）または１、ｄは０または１、ｂ＋ｃは２、ただしａ
が０の場合、ｂは２、Ｃは（）である）で示される基を
有し、かつオルがノシロキサン単位の合計数が少なくと
ら３であるオルが／ポリシロキサンを主剤とする固体材
料処理剤によって達成することができる。

これを説明するに、本発明において主剤とされるオルガ
ノポリシロキサンは、１分子中に少なくとも１個の式％式％（）で示される基を有しがっオルガノシロキサン単位の合計
数が少なくとも３であるオルガノポリシロキサンであり
、固体材料への結合性、親和性を高め、かつ固体材料に
帯電防止性および親水性を付与する作用がある。前記し
た式中、ＲおよびＲ２は一価炭化水素基であり、これに
はメチル基、エチル基、プロピル基、オクチル基のよう
なアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基のよ
うなアルケニル基、２−フェニルエチルＬ　２−７エニ
ルブロビル基、３・３・３−トリフルオロプロピル基の
ような置換アルキル基、フェニル基、トリル基のような
アリール基、または置換アリール基などが例示される。

１分子中のＲおよびＲ２は同種であってもよく、また異
種であってもよい。Ｒ１は炭素原子数２〜６のフルキレ
ン基であり、これにはエチレン基、プロピレン基、ブチ
レン基などが例示される。

Ｘは炭素原子数１〜４のアルコキシ基であり、これには
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、メトキシエト
キシ基などが例示される。１分子中のＸ基は同種であっ
てもよく、また異種であってらよい。ａはＯまたは１、
ｂは１または２、ＣはＯまたは１、ｄは０または１、ｂ
＋ｃは２、ｒこだしａが０の場合、ｂは２、Ｃは０であ
る。

式で示される基の具体例としては、Ｃ１１゜０ＳｉＯＣＩＩｚ！１・ＣＩ。

ｂＨｓ０Ｓｉ（ＯＣＨ＝）２（ｌｕｌｌ・Ｃ１１゜ＣＨ５ＣＨ。

ＣＨｌＣ１ｌ。

ＣＨ。

２ＨｓＣ１１゜ＣＨ２ＣＨｌＣ１ｌ。

Ｃ２Ｈ。

が例示される。

本オルガノポリシロキサンにおいて、池のオルガノシロ
キサン単位はモアオル７７′７シロキサン、ジオルガノ
シロキサン、トリオルガノシロキサン単位のいずれであ
ってもよいが、ジオルガフシロキサン単位が好ましい。

これらのオルガノシロキサン単位中、けい素原子に結合
する有様基としては一価炭化水素基であり、これにはＲ
で例示したものがあげられる。該オルが７シロキサン単
位の具体例としては（Ｃ１１３）：５ｉＯ１（Ｃｌｌｌ））ＳｉＯ’／”２
、Ｃ１１＝ＳｉＯＶ−１Ｃ１１，・ＣＦ−ＣＨ２Ｃ）Ｉ
２ＳｉＯ１Ｃ１１，・Ｃ＝ＨｓＳ！０１Ｃ−）１．（Ｃ
ｔｌ、）２ＳｉＯ’八が例示される。

本オルガノポリシロキサンはオルガノシロキサン単位の
合計数が少なくとら３であることが必要である。これは
３未満であると、硬化皮膜が粗硬となり耐久性が不十分
となるためである。

オルガノシロキサンの合計数は、処理のしやすさの点か
ら好ましくは、５〜１０００である。

またジオルがノシロキサン単位の合計数が、５０以上で
ある場合には潤滑性が発現する。

オルガノポリシロキサンの分子構造としては、直鎖状、
分枝鎖状あるいは網状のいずれでもよい。また、末端基
は特に制限されず、水酸基、トリアルキルシロキシ基、
アルコキシシロキシ基が例示されるが、式て示されるアルコキシシロキシ基であることが好ましい
。

本発明で用いられるオルガノポリシロキサンは例えば、
式で示されるオルガノシランと、少なくとも１個のけい素
原子結合水酸基を有するオルガノポリシロキサンとを、
該オルガノポリシロキサン中のけい素原子に結合する全
水酸基数に対する該オルガ７ボリシラン中のけい素原子
に結合する全アルコキシ基数の比が少なくとも２．０と
なるような割合で、４０〜１８０　’Ｃの温度で脱アル
コール縮合反応させることにより得られる。

本発明の固体材料処理剤は、上述したオルガノポリシロ
キサンを単独あるいはそのまま水に溶解らしくは自己乳
化させるかまたは適当な７し化剤、例えば高級アルコー
ルの硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸ｍ、
　高Ｒアルコールポリオキシアルキレン付加物、高級脂
肪酸ポリオキシアルキレン付加物、アルキルフェノール
ポリオキシアルキレン付加物、高級脂肪酸ソルビタンエ
ステル等により乳化させて使用してらよい。

＊ｒ＝、）ルエン、キシレン、ベンゼン、ｎ−ヘキサン
、ヘプタン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、酢酸エチノ呟酢酸ブチノ呟ミネラルタ
ーペン、パークロルエチレン、トリクロロエチレン等の
有機溶剤に溶解して使用してもよい。

本発明に係る処理剤を用いて固体材料に処理するには、
スプレー、ロールコーティング、ハゲ塗り、浸漬等の方
法によ１）行なわれる。付着量は、固体材料によって異
なｉ）特に限定されないが、固体材料に対し、０．Ｏ１
〜１０．０重量％付着させるのが一般的である。ついで
常温放置、熱風吹付、加熱処理などにより固体材料に耐
久力のある帯電防止性および親水性が発現する。

なお、本発明の処理剤には、ステアリン酸亜鉛、オレイ
ン酸亜鉛、ノブチル錫ノアセテート、ノブチル錫ジオレ
ート、ジブチル錫ジラウレート、ステアリン酸ジルコニ
ウムのような亜鉛、錫、ジルコニウム等の有機酸塩等の
触媒および／またはアミ７基含有アルコキシシラン、エ
ポキシ基含有アルフキジシランのようなアルコキシシラ
ン類、オルが７ハイドロジエンボリシロキサン、シラノ
ール基含有オルガ／ポリシロキサン等を併用して処理を
行なってもよい。

本発明の処理剤の適用対象である固体材料としては、各
種ｙＬ維やその編織物、紙、天然らしくは合成皮革、セ
ロハン、プラスチックフィルムなどのシート状物、合成
ｌ（脂フオームのような７オーム状物、合成樹脂成形品
、天然もしくは合成ゴム成形品、金属成形品、ガラス成
形品、無機質粉体主たは合成用脂粉体のような粉状物な
どが例示される。

前述した繊維としては、材質的には毛髪、羊毛、絹、麻
、木綿、アスベストのような天然繊維、レーヨン、アセ
テートのような再生繊維、ポリエステル、ポリアミド、
ビニロン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレン、ボッ
プロピレン、又パンチ゛ンクスのような合成繊維、ガラ
ス繊維、カーボン繊Ｍｕ、シリコーンカーバイド繊維が
例示される、形状的には、ステーブノ呟フィラメント、
トウ、糸が例示され、編織物として、編物、織物、不織
布、樹脂加工布帛、これらの縫製品が例示される。

［実施例１次に、本発明を実施例により説明する。実施例中、部お
よび％とあるのは重量部および重量％を意味し、粘度は
２５°Ｃにおける値である。

実施例１攪はん磯、温度計および還流冷却管を備えた１０１００
Ｏ！の４つ口７ラスフに、粘度１１　（１１０センナス
トークスの両末端水酸基封鎖のンメチルポリシロキサン
３９３．３ｇおよび式％式％で示されるアルコキシシラン６．７ｇを仕込み、系内を
窒素置換した後、１３５〜１　、！　（１’Ｃで３時間
脱アルコール縮合反応させた。得られたらのは、赤外線
吸収スペクトル分析および核磁気共鳴分析の結果より、
粘度１３０（−、）センチ又トークスを有する次の式Ｃ）ｌ、　　ＣＨ，ＣＨ。

Ｃ１１３０ＳｉＯ→５ｉＯ）７：ｌ　　５ｉｏｃｌ（。

（ＣＨ，Ｌ　　Ｃ１＋、　　　　　（Ｃ１ｌ、）。

：　　　　　　　　　　　１ＣＨ，０ＣＩ１．　　　　　　　ＣＩ＋３０ＣＨ。

て・示されるオルガノポリシロキサン（以下オルがノポ
リシロキサンＡという）で・あることが確認された。

次にトルエン９９９部に本オルガノポリシロキサンＡＩ
、Ｏ部を加え、均一に溶解し処理液（ア）を調製した。

この処理液にグリオキザール系レノン３％を付着させた
ポリエステル６５％綿３５％から成るブロード生地（４
０Ｘ２０ｃｍの大きさ）を３（）秒間浸漬し、マングル
で絞り率１ｏＯ％に調製後室温で１０時間放置し乾燥さ
せた。次に１５（）°Ｃのオーブンで５分間加熱処理を
した。

かくして得られたオルガノポリシロキサン処理布を二分
し、一方のオルガ７ボリシロキサン処理布を自動反転式
洗濯機を用いて、次の条件浴比　１：５０温度　４（）℃ 洗　剤　　ニューホワイト（ライオン株式会社製）０．５％水溶液時間　１（）分１回洗濯後、水でのすすぎ（洗濯条件の洗剤を除いたし
の）を２回実施して洗濯処理をした（これを１工程とす
る）。この工程を３回繰り返し、室温で乾燥させた。

洗潤前および洗濯後（洗濯処理を３工程行なったもの）
のオルガノポリシロキサン処理布を、ａ紙を敷いた上に
平らに並べて、スポイトで一滴水を落し、拡散されるま
での時間を測定して吸水性試験とした。

また、蛍光Ｘ線分析装置（１”ｌ常電）穴工業社製）を
使用して洗濯前後の処理布におけるけい素原子のカウン
ト数の差から洗濯後のオルガノポリシロキサンの残存率
（％）を求めた。

また帯電防止性試験として、洗濯前後のオルがノボリシ
ロキサン処理布を２０　’Ｃ、相対湿度６５％で１週問
放置した後、京大化研弐ロータリースタチックテスタを
使用して、摩擦対象布として綿布（カナキン３号）を用
い、８００回／分の回転により６０秒後の摩擦電圧を測
定した。

比較のため、オルガ／ポリシロキサンＡの代わりに式％式％］で示されるオルガ／ポリシロキサフ８１部を用いた池は
全く同様に各種処理および試験を行なりた（比較例１）
。

これらの結果を第１表に示した。本発明の処理剤による
吸水性および帯電防止性の洗、ｒｌに討する耐久力は非
常：こ良好であった。

実施例２攪はん磯、温度計および還流冷却佇を備乏たｌ　ｉ）　
（１０ｍｌの・ｔつロフラスコに、粘度８０センチスト
ークスの両末端水酸基封鎖のツメチルポリシロキサン２
６３．５ｇおよび式％式％）：て・示されるアルフキジシラン３１．５ｇを仕込み、系
内を窒素置換した後、１３５〜１４０　’Ｃで３時間脱
アルコール縮合反応させた。得られたちのは、赤外線吸
収スペクトル分析および核磁気共鳴分析の結果より、粘
度１２５センチストークスを有する次の式％式％で示されるオルが７ボリシロキサン（以下オルがノボリ
シロキサンＣという）であることか確認された。

次にトルエン９９９部に本オルブ７ポリシロキサンＣ１
，０部を加え、均一に溶解し処理液（イ）を調製した。

この処理液に実施例１と同一のブロード生地を使用して
同様にオルガノポリシロキサン処理布を作成し、これら
について実施例１と同様の洗濯処理（３工程）、吸水性
試験、オルガノポリシロキサン残存率および帯電防止性
試験の測定を行なった。

比較のため、オルガノポリシロキサンＣの代わりに式％式％で示されるオルガノポリシロキサンＤ１部を用いた池は
全く同様に各種処理および：Ｊ、験を行なった（比較例
２）。

これらの結果を第１表に示した。本発明の処理剤による
吸水性および帯電防止性の洗濯に対する耐久力は非常に
良好であった。

実施例３攪はん磯、温度計および還流冷却管を備えた１０１００
Ｏの４つロフラスコに、粘度３５センチストークスの両
末端水酸基封鎖のジメチルポリシロキサン１６５．２ｇ
および式％式％）で示されるアルコキシシラン１１４．８ｇを仕込み、系
内な窒素置換した後、１３５〜１４０°Ｃで３時間脱ア
ルコール縮合反応させた。得られたものは、赤外線吸収
スペクトル分析および核磁気共鳴分析の結果よｉ）、粘
度５２センチストークスを有する次の式％式％で示されるオルがノボリシロキサン（以下オルガノポリ
シロキサンＥという）であることが確認された。

次にトルエン９９９部に本オルガノポリシロキサンＥ１
．Ｏ部を加え、均一に溶解し処理液（つ）を調製した。

比較のため、オルガノポリシロキサンＥの代わりに式％式％で示されるオルがノボリシロキサンＦ１部を用いた池は
全く同様に各種処理第３よび試験を行なりた（比較例３
）。

これらの結果を第１表に示しｒこ。本発明の処理剤によ
る吸水性および帯電防止性の洗濯に対する耐久力は非常
：二良好であった。

実施例４式％式％で示される粘度１２０センチストークスのオルがノボリ
シロキサンＧ２０部をエチレンオキサイドの付加モル数
が６のポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル
２部、エチレンオキサイドの付加モル数力ｒｉｏのポリ
オキシエチレンオクチルフェノールエーテル２部および
水７７部を均一に混合し、これをコロイドミル乳化ａを
通してエマルジョンを調製しｔこ。次いで１０％水酸化
カリウム水；δ液を用いて、Ｐ　Ｈを９゜５に調整した
。本エマルノヨン１０部に水１９０部、式％式％）：で示されるアミ／シラン０．１部およびジブチル錫ジラ
ウレートの５（）％エマルジョン０．２部を添加して処
理液（１）を調製した。

この処理液に実施例１と同一のブロード生地を使用して
同様にオルガ／ポリシロキサン処理布を作成し、これら
について実施例１と同様の洗濯処理、吸水性試験、オル
ガノポリシロキサン残存率および帯電防止性試験の測定
を行なった。

結！Ｔ！：を上第１表の通りであり、アミノンランの併
用により吸水性および帯電防止性の洗（閑に対士る耐久
性は更に向上した。

実施例５式％式％）で示され、粘度４８センチストークスを有するオルガノ
ポリシロキサンＩ−ｎ、ＳＲをエタノール９８．５部に
；容解し、更にメチルトリメトキシシラン０．２部およ
びトリエタ／−ルアミン（）、２部を加えて処理液（オ
）を調製した。

この処理液に実施例１と同一のブロード生地を使用して
同様（こオルガノポリシロえサン処理布を作成し、これ
らについて実施例１と同様の洗濯処理および帯電防止性
試験を行なった。その結果、摩擦帯電圧は、洗濯前７５
０　Ｖ、洗ｉｌ後８３０Ｖであり、帯電防止性の洗濯に
対する耐久性は良好であった。

実施例６実施例４で用いたオルガノポリシロキサンＧの処理液（
１）を使用して、グリエキザール系レノン４％を付着さ
せた綿１００？ざのブロード地を同様に処理した。

得られたオルｆｆ／ポリシロキサン処理布を二分し、一
方のオルがノボリシロキサン処理布をパークロルエチレ
ン２００ｃｃに入れて２０分間攪はんし、これをドライ
クリーニングとした。

その後吸水性お上びオルガ７ポリシロキサン残存率を測
定し、その結果を第２表に示した。

比較例４水６０部に、ドデシルベンゼンスルホン酸２部を均一に
溶解し、これに環状ジメチルシロキサンの４量体２８．
５部およびＣＨ，０（ＣＩＪ）＝Ｓｉ（ｅｌｆ□）、ＱＰ−ＱＣＨっで示さ
れるシラン１．５部を攪はんしながら添加した。これを
ホモデナイザー乳化機を用いて２２、３８０ｋｇ／ｃｍ
２で３回通過させてエマルジョンとした。これをゆっ＜
　＋）攪はんしながら８５℃で２時間保持後、２０°Ｃ
に冷却して４時間保持して乳化重合した。その後炭酸ナ
トリウムでドデシルベンゼンスルホン酸を中和した（本
エマルジョンをメチルアルコールにより破壊したところ
、回収されたポリマーの粘度は４０００００センチスト
ークスであった）。本エマルジョンを水で希釈しオルガ
ノポリシロキサン濃度を１％にし、実施例６と同様にグ
リエキザール系レジン４％を付着させｔこ綿１００％の
ブロード地を処理した。これを同様にパークロルエチレ
ンにより、ドライクリーニングを行なし１、吸水性およ
びオルガノポリシロキサン残存率を測定して、その結果
を第２表に示した。

実施例７オルガ７ボリシロキサン、＼１０部およびステアリン酸
亜鉛１部を水８９部に溶解し、処理液を調製して、プラ
ズマ加工したポリエチレンテレフタレートフィルムの片
面に、１＋ｎ二ｍ９０゜２ｇのオルガノポリシロキサン
付着量となるようにスプレーで付着させた。付着後室温
で一晩乾燥させ、１３０　’Ｃに加熱したオーブン中で
】０分間加熱処理をした。

比較例としてオルガノポリシロキサンＥの１０％水溶液
を調製し、同様にプラズマ加工しｔこポリエチレンテレ
フタレートフィルムの片面に１＋ｎＪす０．２．のイ寸
＠量となるよう一二スブレーし、乾燥後加熱処理をした
。

これら２つの処理フィルムを６時間流水中に没潰し、そ
れぞれ処理面を下にし、６０　’Ｃ±２°Ｃにセットし
た恒温水槽の上面を該フィルムで覆い密閉し、３時間後
のフィルムの状態を観察した６その結果、本発明の処理
剤であるオルガノポリシロキサンＡで処理したフィルム
は親水性を保持しており、フィルム内面が一様にぬれ、
透明であったが、他のフィルムの内面は親水性を有して
おらず、水滴が付着して曇っていた。

実施例８オルガノポリシロキサンＡの０．５％水：５液１００　
ｇを調製し、カーボンブラック粉末５０ｇを添加後、放
置、乾燥およびｌ　ｆ）　＋）　’Ｃ１５分間の加熱処
理を行なってオルガノポリシロキサンＡを１％付着させ
たカーボンブラック粉末を得た。

また比較例としてオルガノポリシロキサンＢを用いて同
様にカーボンブランク粉末を処理し、オルがノポリシロ
キサンＢを１％イ寸着させたカ−ボンブラック粉末を得
た。

これらのカーボンブラック５０ｇをそれぞれ別々に１ｅ
の水に添加して、３時間攪拌し、口過を行なって乾燥さ
せた。

得られたカーボンブランク粉末をそれぞれ別々に水洗ア
クリルエマルジョン型塗料中に５部均一に分散して塗料
を作製した。オル〃ノボリシロキサンＡで処理したカー
ボンブラック粉末を添加した塗料は均一に分散され、沈
降することもなかったが、オル〃７ボリシロキサンＢで
処理したカーボンブラック粉末は沈降が早く、分散状態
も不均一であり、本発明の固体処理剤は耐久力のある親
水性を付与することができた。

［発明の効果１本発明の固体材料処理剤は、１分子中に少なくとも１つ
のけい素原子結合アルコキシ基とリンのアルキルエステ
ル基を有するシロキシ基を有し、かつオルガノシロキサ
ン単位の合計数が少なくとも３であるオルｉｆ／ポリシ
ロキサンを主剤とするので、耐久力のある帯電防止性お
よび親水性を固体材料に付与することができるという特
徴がある。

Claims

【特許請求の範囲】１分子中に少なくとも１個の式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ、Ｒ＾２は一価炭化水素基、Ｒ＾１は炭素原
子数２〜６の二価炭化水素基、Ｘは炭素原子数１〜４の
アルコキシ基、ａは０または１、ｂは１または２、ｃは
０または１、ｄは０または１、ｂ＋ｃは２、ただしａが
０の場合、ｂは２、ｃは０である）で示される基を有し
、かつオルガノシロキサン単位の合計数が少なくとも３
であるオルガノポリシロキサンを主剤とする固体材料処
理剤。