KR0174286B1 - 오르가노폴리실록산의 수용성분산액 - Google Patents

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Abstract

이 발명은, 유기 전이금속화합물과 주족 III, IV 및 V의 금속의 유기화합물에서 유리되고 출발물질(A) 축합할 수 있는 기함유오르가노폴리실록산과, (B) 분자량 20,000의 오르가노폴리실록산수지 및 (C) 염기성질소함유 화합물을 사용하여 제조할 수 있는 오르가노폴리실록산의 수용성분산액에 관한 것이다.

Description

오르가노폴리실록산의 수용성분산액
이 발명은 물제거후 엘라스토머로 전환시킬수있는 오르가노폴리실록산의 수용성 분산액, 그 제조방법 및 시일링(sealing)및 코팅물질로서의 사용에 관한 것이다.
환경보호 대책에 따라 화학조성물중 유기용매금지의 규제가 증가되고 있다.
따라서, 수용성시스템의 사용이 더 증가되고 있다.
오르가노폴리실록산의 수용성분산액은 대부분의 경우 그 자체공지되어있다.
실온에서 가황시켜 엘라스토머를 얻는 이와같은 수용성분산액의 기본적 구성은 선상폴리머, 가교제성분 및 가교촉매로 구성되어있다.
일반적으로 말단기에 축합할수 있는가를 포함하는 폴리디오르가노실록산의 수용성 에멀젼은 초기에 그 반응용기에 도입한다. 이들의 고분자량의 폴리실록산은 통상의 방법으로 선상 또는 환상의 저분자량폴리실록산으로부터 중합, 축합 및 평형에의해 직접유화시키거나 통상적으로 에멀젼상태로 제조된다.
그다음, 그 폴리머 에멀젼은 일반적으로 가교제성분 및 축합촉매와 각각의 경우 다량으로 또는 에멀젼으로 혼합시키며, 또 또다른 성분 예로서 필러, 접착촉진제등과 혼합시키고, 그 촉매는 거의 대부분(오르가노)금속 화합물이다.
촉매로서 단독으로 사용되는(오르가노)금속촉매는 한편으로 무가황조성물의 저장안정성과 가황엘랏그토머의 안정성을 손상시키며, 또다른 한편으로 독물학적인 면에서 허용할수없는 결점이있다.
이와같은 수용성에멀젼의 제조는 시간-소비형이며, 따라서 코스트가 집중적으로 들어가는 제조로서 다수의 연구개발을 하는데 하나의 결점이 되었다.
이들의 문제는 반응시간을 필요로하는, 사용되는 폴리디오르가노실록산의 에멀젼 중합, 축합 또는 평형에서 주로기인되어, 다른성분의 혼가에의한 목적생성물의 제조가 선행되어야 한다.
종래에 공지된 수용성에멀젼의 대부분의 또다른 결점은 고형분함량이 낮은데 있다. 그러나, 높은 고형분함량은 대부분의 용도분야에서 낮은데있다. 그러나, 높은 고형분함량은 대부분의 용도분야에서 바람직한 가황(경화)을할때 저수축 또는 무한수축에 대하여 전제요건이 된다.
예로서, 독일특허출원 P4217561.5(이발명출원인, 1992.5.27.출원)및 그대응되는 미국특허원 08/056,088에서는 축합할수있는 오르가노폴리실록산, 실리콘수지, 폴리비닐알코올, (오르가노)금속촉매 및 아미노-기능물질로 구성되는 오르가노폴리실록산의 수용성분산액에 대하여 기재되어 있으며, 이 분산액을 사용하여 투명한 가황고무를 얻었다.
미국특허출원 제 5,045,231호(이발명출원인, 1991.9.3출원)및 대응되는 독일특허출원 39 32 025에서는 또 축합할수있는 오르가노풀리실록산, (오르가노)금속촉매, 오르가노폴리실록산수지 및 디오르가노실라놀레이트로 구성되는 오르가노폴리실록산의 수용성분산액에 대하여 기재되어 있으며, 여기서 그 수용성분산액의 고형분함량은 90%이내로 할수있었다.
독일특허공번 1037707(Dow Corning; 1958.8.28.공고)에서는 저분자량의 실록산 에멀젼에서 출발하여 고분자량의 오르가노 폴리실록산 에멀젼을 제조하는 방법에 대하여 기재되어 있다. 그 바람직한 분자량의 크기는 강한산 또는 알칼리 촉매에 의해 얻을수있다. 이들의 에멀젼은 엘라스토머로 될수있다.
미국특허출원 제 5,004,771 호(Rhone poulence; 1990.4.2.공고)및 그 대응되는 유럽특허출원 제 356,439호에 의해, OH말단기로 블록킹(vlocking)된 폴리디오로가노 실록산의 산축합은 수용성에멀젼중에서 실시하였다.
그 폴리머에멀젼의 중화반응후 다른성분, 에로서 메틸실리코네이트 용액 및 비-실리케이트필러를 첨가하나 염기성질소함유 화합물을 첨가하지 않는다.
그러나, 고형분함량이 90%이하인 위에서 설명한 에멀젼은 엘라스토머로 얻어지지않는다.
따라서, 이발명은 유기전이금속화합물과 주족 III IV및, V의 금속의 유기화합물에서 유리되고 출발물질(A)축합할수있는 기를 포함하는 오르가노폴리실록산과, (B)분자량 20,000미만인 오르가노폴리실록산과, (C)염기성질소함량화합물을 사용하여 제조할수있는 오르가노폴리실록산과, (C)염기성질소함량화합물을 사용하여 제조할수있는 오르가노폴리실록산의 수용성분산액에 관한것이다.
원소주기율표 주족 III IV및, V의 금속에는 이 발명에서 알루미늄, 칼륨, 인듐, 탈륨, 게르마늄, 틴, 아연, 안티몬 및 비스무스가 포함된다.
이 발명에서 용어 축합할수있는반응에서는 역시 위에서의 가수분해를 포함한다. 축합할수있는 기를 포함하며 이 발명에 의해 사용되는 오르가노폴리실록산(A)은 다음식(I)의 화합물이 바람직하다.
위식에서, R1은 할로겐원자, 아미노기, 에테르기, 에스테르기, 에폭사이드기, 메르캅토기, 사아노기 또는 (폴리)글라이콜래디컬에 의해 선택치환 되는 탄소원자 1-18개를 가진 같거나 다른 SiC-결합탄화수소래디컬이며, 후자는 옥시에틸렌 및/또는 옥시프로필랜단위로 구성되어 있다. n은 최소한 30의 정수이다.
탄화수소래디컬 R1의 예로는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 1-n-부틸, 2-n-부틸, 이소부틸, t-부틸, n-펜틸, 이소펜틸 및 t-펜틸래디컬등 알킬래디컬; n- 헥실래디컬등 헥실래디컬, n-헵틸래디컬등헵틸래디컬; n-옥틸래디컬 및 2,2,4-트리메틸펜틸래디컬등의 이소-옥틸래디컬등 옥틸래디컬; n-노닐래디컬등 노닐래디컬; n-데실래디컬등데실래디컬; n-도데실래디컬등 도데실래디컬; n-옥타데실 래디컬등 옥타데실래디컬; 비닐 및 알릴래디컬등 알케닐래디컬; 시클로펜틸, 시클로헥실 및 시클로 헵틸래디컬 및 메틸시클로헥실래디컬등 시클로알킬래디컬; 페닐, 나프틸, 안트릴 및 펜안트릴래디컬등 아릴래디컬; o-,m- 및 p-톨릴래디컬, 키시릴래디컬 및 에틸페닐래디컬등 알카릴래디컬;벤질래디컬 및 α-및 β-페닐에틸래디컬등 아랄킬래디컬이 있다.
치환탄화수소래디컬 R1의 예로는 3-클로로프로필래디컬, 3,3,3-트리플루오로프로필래디컬, 클로로페닐래디컬 및 1-트리플루오로메틸-2,2,2-트리플루오로에틸래디컬등의 헥사플루오로프로필래디컬등 할로겐화래디컬; 2-(퍼플루오로헥실)에틸래디컬,1,1,2,2-테트라플루오로에틸옥시프로필래디컬, 1-트리플루오로메틸-2,2,2-트리플루오로에ㅐ틸옥시프로필래디컬, 퍼플루오로이소프로필옥시에틸래디컬 및 퍼플루오로이소프로필옥시프로필래디컬; N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필래디컬, 3-아미노 프로필래디컬 및 3-(시클로헥실아미노)프로필래디컬등 아미노기에 의해 치환되는 래디컬- 3-메톡시프로필래디컬 및 3-에톡시프로필래디컬등 에테르작용기를 가진 래디컬; 2-시아노에틸래디컬등 시아노작용기를 가진 래디컬; 메타크릴옥시프로필래디컬등 에스테르작용기를 가진 래디컬; 글리시독시프로필래디컬등 에폭사이드 작용기를 가진 래디컬과 3-메르캅토프로필래디컬등 황작용기를 가진 래디컬이있다.
바람직한 래디컬 R1은 탄소원자1-10을 가진 탄화수소래디컬이며 그 래디컬R1의 적어도 80%, 특히적어도 90%는 메틸래디컬이 바람직하다.
식(I)의 수 n-의 평균치는 식(I)의 오르가노폴리실록산 10mol%이내에서는 제거할수 없는 불순물로서만 통상존재하는 다른 실록산단위, 예로서 R1 3SiO1/2, R1SiO3/2및 SiO4/2단위(R1은 위에서 설명한 의미를 가진다.)에 의해 치환할 수 있다.
식(I)에 의한 폴리디오르가노실록산은 기술자에게 공지된 방법, 예로서 히드록시및/또는 알콕시말단기로 블록킹시킨 저분자량의 환상 또는 선상오르가노폴리실록산의 중합 또는 축합에 의해 제조할 수 있다.
이 발명에 의해 사용되는 축합할수있는 기함유 오르가노풀리실록산(A)은 단일타입또는 그 축합할수있는 기함유 오르가노폴리실록산의 적어도 2종타입의 혼합물로 할 수 있다.
이 발명에 의해 사용되는 분자량 20,000미만의 오르가노폴리실록산수지(B)는 다음 일반식(II)의 단위로 구성되는 수지가 바람직하다.
위식에서, R2는 같거나다르며 위 R1의 의미중 하나를 가진다.
R은 같거나다르며 수소원자 또는 탄소원자 1-6을 가진 알킬래디컬이고, a는 0,1,2또는 3이며, c는 0,1,2 또는 3이다. 단, a와 e의 합은 3이하 또는 3과 같고 각각의 경우 a와 c는 평균 0(zero)보다크다.
a의 평균치는 0.5-1.95, 특히 0.8-1.8이 바람직하다.
e의 평균치는 0.01 ~ 1, 특히 0.01 ~ 0.5가 바람직하다.
식(II)에 나타낸바 없으나, 그 오르가노폴리실록산 수지는 그 제조에서 얻은 Si-결합클로린원자 10wt%까지 포함할수있다.
래디컬 R2의 예로는 R1의 탄화수소래디컬의 예가있으며, 메틸, 에틸, 비닐 및 페닐래디컬이 바람직하고, 메틸래디컬이 특히 바람직하다.
바람직한 래디컬 R에는 수소원자 및 탄소원자 1-4의 알킬기가 있으며, 수소원자 및 메틸 및 에틸래디컬이 특히 바람직하다.
이 발명에 의해 사용된 오르가노폴리실록산 수지(B)는 분자량이 10,000이하, 특히 4,000미만이 바람직하다. 이 발명에 의해 사용한 오르가노폴리실록산수지(B)는 그자체공지의 방법, 예로서 저분자량의 오르가노폴리실록산수지를 분산액중에서 축합시켜 제조할수있으며, 그 저분자량의 오르가노폴리실록산수지는 알코올/물 혼합액에의한 물-불혼화성용매중에 그 대응되는 실란용액과 Si-결합클로린원자의 축합과 가용매분해(solvolysis)에 의해 제조할 수 있다.
성분(B)로 사용한 오르가노폴리실록산수지대신, 이발명의 목적은 아니나 축합할수있는 기함유오르가노실란 및/또는 그부분가수분해생성물을 사용할수도있다.
이와같은 실란의 예로는 축합에 의해 가교되는 오르가노폴리실록산 조성물중에서 종래에 사용되었던 모든오르가노실란, 예로서 알콕시-, 아세톡시-및 옥시모실란이 있다.
이 발명에 의한 오르가노폴리실록산의 수용성분산액을 제조하기 위하여 그 오르가노폴리실록산수지(B)는 축합할수있는기 함유오르가노폴리실록산(A)100중량부당 각각의 경우 0.1~100중량부, 바람직하게는 0.5~35중량부, 특히 2~20중량부가 바람직하다.
이 발명에 의해 사용한 오르가노폴리실록산수지(B)는 단일 타입 또는 이와같은 오르가노폴리실록산 수지의 최소한 2종타입의 혼합물로 할수있다.
이 발명에 의해 사용되는 염기성질소함유화합물(C)은 다음식(III)의 화합물과, 최소한 하나의 염기성질소함유유기래디컬을 가지며 다음식(IV)의 단위로구성되는오르가노실리콘화합물로 구성되는 그룹에서 선택한 화합물이 바람직하다.
위식에서, R3는 같거나다르며, 수소원자 또는 탄화수소래디컬로 이들의 래디컬은 히드록시기, 할로겐원자, 아미노기, 에테르기, 에스테르기, 에폭사이드기, 메르캅토기, 시아노기 또는 (폴리)클리콜래디컬에 의해 선택치환되고, 후자((폴리)글리클리콜래디컬)은 옥시에틸 및/또는 R3는 수소원자, 지방족환상아민, 예로서 피페리딘 및 모르폴린이다.
R4는 같거나다르며, 염기성질소에서 유리되는 1가의 SiC-결합유기래디컬이고, R5는 같거나다르며, 수소원자, 알킬래디컬, 알칼리금속카티온, 또는 암모늄또는 포스포늄기이며, Y는 같거나다르며, 1가의 염기성질소함유 SiC -결합래디컬이고, b는 0,1,2 또는 3이며, C는 0,1,2,3 또는 4이고, d는 0,1,2 또는 3이다.
단, b,c 및 d의합은 4보다 작거나같으며 적어도하나의 래디컬 Y는 분자당 존재한다.
선택치환 탄화수소래디컬 R3는 탄소원자 1-18는 가진 탄화수소래디컬이 바람직하다.
래디컬 R4는 탄소원자 1-18을 가진 탄화수소래디컬이 바람직하며, 메틸, 에킬 및 프로필래디컬이 바람직하며, 특히 메틸래디컬이 바람직하다.
래디컬 R3및 R4의 예로는 각각의 경우 서로 각각 R1의 탄화수소래디컬의 예가있다. 래디컬 R5는 수소원자, 메틸 또는 에틸래디컬 또는 알카리금속가티온이 바람직하며, 수소원자, 메틸, 또는 에틸래디컬 또는 소듐 및 포타슘카티온이 특히 바람직하다.
래디컬 R5의 예로는 래디컬R의 탄화수소래디컬, 알칼리금속카티온 옐고서 리튬, 소튬, 포타슘, 루비듐 및 세슘, 다음식(V)또는 (VI)의 래디컬이 있다.
위식에서, R6은 같거나 다르며, 탄소원자 1-6을 가진 탄화수소래디컬이다.
래디컬 Y는 다음식(VIII)의 래디컬이 바람직하다.
위식에서, R7은 같거나 다르며 수소원자 또는 알킬, 시클로 알킬, 또는 아미노알킬래디컬이고 R8은 2가의 탄화수소래디컬이다.
알킬 및 시클로알킬래디컬 R1의 예는 알킬 및 시클로알킬, 또는 아미노알킬래디컬이고 R7의 전체범위를 원용할수도 있다.
적어도 하나의 수소원자는 식(III)의 래디컬중 각 질소원자는 결합되는 것이 바람직하다.
래디컬 R8은 탄소원자 1-10, 바람직하게는 1-4를 가진 2가의 탄화수소래디컬이며, 특히 n-프로필렌래디컬이 바람직하다.
래디컬 R8의 예로는 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 시클로헥실렌, 옥타데실렌, 페닐렌 및 부테닐렌래디컬이 있다.
래디컬 Y의 예는 다음과 같다.
Y에는 H2N(CH2)3-, H2N(CH2)2NH(CH2)3-, H3CNH(CH2)3-, C2H5NH(CH2)3- 및 시클로-C6H11NH(CH2)3-가 있으며 H2N(CH2)2NH(CH2)3- 및 시클로-C6H11NH(CH2)3가 특히 바람직하다.
식(IV)의 단위로 구성되는 오르가노실리콘화합물이 실란인경우 b는 0,1 또는, 특히 0 또는 1일 바람직하고, c는 1또는 2, 특히 1이 바람직하게, d는 1,2 또는 3이고, 특히 2 또는 3이 바람직하다. 단, b,c 및 d 의 합은 4이다.
이 발명에 의학 식(IV)의 실란의예는 다음과 같다.
여기서,
가 바람직하며,
특히,
가 바람직하다.
여기서 x는 0,1,2 또는 3이고, y는 0,1 또는 2이며 M은 소듐 또는 포타슘의 카티온이다.
식(IV)의 단위로 구성되는 오르가노실리콘화합물이 오르가노폴리실록산인 경우, b의 평균치는 0,5~1.0, 특히 0.01~0.6이 바람직하고, d의 평균치는 0~2.0, 특히 0~0.2가 바람직하다. 단, b,c및 d의 합은 3보다 작거나 동일하다.
이발명에 의해 사용한 식(IV)의 단위로 구성되는 오르가노폴리실록산은 점도로서 25℃에서 5 ~ 105mm2/s, 특히 10 ~ 104mm2/s가 바람직하다.
이 발명에 의해 사용한 식(IV)의 단위로 구성되는 오르가노폴리실록산의 예로는 다음식(IVa)alc (IVa) 및 (IVb)그리고 (IVc)및 (IVd)가 있다.
및
및
위식 (IVa)와 (IVd)에서,
k와 m의 비는 2:3 ~ 9:1이고, k와 m의 합은 10 ~ 1000이며,
위식(IVc)및 (IVd)에서,
O+P+r의 합은 10~ 1000이며, 0~0.9, 특히 0.2 ~ 0.7이고, P:(O+P+r)의 비는 0.05 ~ 0.75, 특히 0.2 ~ 0.6이다.
식(IV)의 단위로 구성되는 오르가노폴리실록산은 제품으로서 시판되고 있고 실리콘화학에서 통상적인 방법에 의해 제조할수있다.
식(III)의 아민의 예로는 시클로헥실아민, 트리에틸아민, 도데실아민, 디에틸 n-프로필아민, 시클로헥실메틸아민, 2-디메틸아민, 2-아미노에타놀, 2-아미노-프로타놀, 2-아미노-2-메틸-1-프로파놀, 2-디메틸아미노-2-메틸-1-프로파놀,N,N-디에틸렌에타놀아민, 에틸렌디아민, 코코넛지방산아민, 코코넛지방산에틸아민, N,N-디메틸에타놀아민 및 아닐린이있다.
식(IV)의 단위로 구성하는 염기성질소를 포함한 적어도하나의 유기래디컬을 가진 오르가노실리콘화합물, 특히 포타슘 N-(2-아미토에틸)-3-아미노프로필메틸실라놀레이트가성분(C)로서의 사용에 바람직하다.
이 발명에 의해 사용되는 염기성질소함유화하물(C)은 단일타입 또는 이와같은 화합물의 적어도 2종타입의 혼합물이었다.
이 발명에 의한 오르가노폴리실로산의 수용성분산액을 제조하기위하여, 성분(C)는 염기성함량에 축합할수있는가를 포함하는 오르가노폴리실록산(A)100중량부당 각각의 경우 0.01~5중량부, 바람직하게는 0.01~1중량부, 특히 0.04~0.5중량부가 되도록하는 양으로 사용한다.
이 발명에 의한 오르가노폴리실록산의 수용성분산액은 일반적으로 유화제(D)에 의해 안정화된다. 카티온, 아니온, 양성 및 비이온 유화제를 사용할수있다.
이들의 유화제와 그 혼합은 이 분야의 기술자에게 공지되어 있다.
1종의 유화제, 예로서 아니오유화제 또는 적어도 2종의 유화제의 혼합물, 예로서 적어도 하나의 아니온유화제와 적어도 하나의 비이온유화제의 혼합물을 사용할수있다. 그 유화제(D)는 분산액으로서 안정화시키거나 분산시키는 혼합액에 첨가시킬수있으며, 이들의 유화제는 전구물질, 예로서 그대응되는 산 또는 염기 또는 실제유화제의 염으로부터 분산액으로서 분산시키거나 안정화시키는 혼합액중에서의 화학반응에의해 생성할수도 있다.
그 아니온유화제에 그 계면활성설폰산 및 그염에 대하여 설명한 미국특허출원 제 3,294,725호(D.E.Findley, Dow Corning Corporation; 1966.12.27.공고)에 의해 축합할수있는기를 함유한 오르가노폴리실록산(A)을 생성하는 에멀젼중합에서 사용된 계면활성설폰산염이 바람직하다.
그 설폰산의 알칼리금속 또는 암모늄염은 특히 포타슘염이 바람직하다.
위에서 설명한 그 설폰산의 예로는 지방족치환벤젠설폰산, 지방족치환나프탈렌설폰산, 지방족설폰산, 시릴알킬설폰산 및 지방족치환디페닐에테르-설폰산이있다.
또, 아니온유화제로서, 알칼리금소설포리시놀리에이트, 지방족설폰산글리세롤에스테르, 설폰화 1가 알코올에스테르의염, 아미노설폰산의 아미드 예로서 올레일메틸타우리드, 설폰화 1가 알코올에스테르의염, 아미노설폰산의 아미드 예로서 올레일메틸타우리드, 설폰화 방향족탄화수소의 알칼리금속염 예로서 소듐 -나트탈렌-모노설포네이트, 나프탈렌설폰산과 포름알레히드및 설페이트의 축합생성물, 예로서 암모늄라우릴설페이트, 트리에타놀아민 라이릴설페이트 및 소듐라이릴에테르-설페이트를 사용할수도 있다.
아니온유화제 이외에 비이온유화제의 사용이 바람직하다.
이와같은 비이온 유화제의 예로는 사포닌, 지방산과 에틸렌옥사이드의 부가생성물예로서 테트라에틸렌옥사이드를 가진 도데카노산에스테르, 소르비탄 트리올리에이트를 가진 에틸렌옥사이드의 부가생성물, 에틸렌옥사이드의 촉쇄를 가진 페놀화합물의 부가생성물 예로서 에틸렌독사이드의 이소도데실페놀의 부가생성물, 이민유도체예로서 중합시킨 에닐렌아민, 알코올과 에틸렌옥사이드의 부가생성물 예로서 폴리에틸린클리콜(10)-이소트리데실에테르가 있다.
카티온유화제의 예로는 지방산아민염, 4급암모늄화합물 및 피리닌, 모르폴린 및 이미다졸린의 4급화합물이있다.
양성유화제의 예로는 N-알킬디(아미노에틸)-글리신, N-알킬-2-아미노프로피오네이트등 장쇄치환아미노산 및 (3-아실아미노프로필)디메틸글리신과 알킬이미다졸륨베타인등 베타인(betaines)이 있다.
또, 문헌에 기재되어있는 분산액을 안정화시키는데 적합한 수용성폴리머, 예로서 폴리비닐알코올, 폴리비닐피르롤리돈, 폴리비닐설패레이트,, 폴리아크릴레이트 폴리아크릴아미이드 및 말론산/스티렌코폴리머, 또는 그외 폴리삭카라이드를 이발명에 의한 분산액제조에 쓰이는 유화제로서 사용할수도 있다.
유화제(D)를 사용할경우, 바람직한 유화제에는 아니온유화제, 1H이온유화제 및 그혼합물이 있으며, 특히 오르가노설폰산의 알칼리금속염 오르가노폴리글리콜에테르및 폴리비닐알코올이 바람직하다.
유화제(D)는 이 발명에 의한 오르가노폴리실록산의 수용성분산액의 제조에 사용하는 것이 바람직하다.
이 발명에 의한 오르가노폴리실록산의 수용성분산액을 안정화시키는데 효과적인 유화의 양은 그 특정의 분산액의 조성물에 따라 크게 좌우된다.
일반적으로 축합할수있는 기를 함유한 오르가노폴리실록산(A) 100중량부당 유화제 0.5 ~ 10중량부이면 충분하다.
또, 이발명에 의한 오르가노폴리실록산의 수용성분산액은 필러(e)를 구성할수있다. 필로(e)의 예로는 비보강필러, 즉 BET표면적 50m2/g이내를 가진 필러로서 석용, 규조토, 갈슘실리케이트, 지르코늄실리케이트, 제오라이트, 금속산화물분말 예로서 알루미늄, 티탄, 철 또는 아연산화물 및 그 산화물, 바륨설페이트, 칼슘카르보네이트, 석고, 실리콘니트리다, 실리콘카바이드, 보론니트리드 및 글라스와 플라스틱분말; 보강필러, 즉 BET표면적 50m2/g이상을 가진 필러로서, 소성규산, 침전금산, 퍼니스블랙(furnace black)및 아세틸렌블랙등 카본블랙, BET표면적이 높은 실리콘/알루미늄혼합산화물 ; 및 석면과 플라스틱섬유등 섬유상필러가 있다.
위에서 설명한 필러는 예로서 오르가노실란 또는 오르가노실록산과의 처리에 의해 또는 히드록시기를 알콕시기로의 에스테르화처리에 의해 소수성으로 할수있다.
필러(E)를 사용할경우, 그 양은 축합할수있는기를 포함한 오르가노폴리실록산(A)100중량부당 각각의 경우 0.1~200중량부, 특히 50~100중량부로 사용하는 것이 바람직하다.
사용한 필러(E)의 양은 특히 이발명에 의한 분산액의 특정사용에 따라 넓은 범위내에서 변화시킬수있다.
또, 이발명에 의한 오르가노폴리실록산의 수용성분산액은 첨가제(F), 바람직하게는 접착촌진제, 가소제, 발포방지제, 요변제및 분산제, 안료, 가용성염료, 살균제, 방향제및 그분산액에 대하여 불활성인 요기용매로구성되는 그룹에서 선택한 첨가제(F)를 구성할수있다.
용매제거후 이 발명에 의한 수용성분산액에 얻어진 엘라스토머생성물의 접착을 향상시키기위하여 이발명에 의한 수용성분산액을 처리한 기층에 첨가시킨 접착촉진제의 예로서 알콕시기가 메톡섀, 에톡시, n-프로폴시 또는 이소프로폭시래디컬인 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리알콕시실란등 아미노작용기함유실란이 있다.
가소제의 예로는 실온에의 액상이고 트리메틸실록시말단기에 의해 블록킹되며 적어도 10mm2/s의 점도를 가진 디메틸폴리실록산이 있다.
그 분산액에 대하여 불활성인 유기용매의 예로는 여러가지 비등범위를 가진 석유에테르, n- 펜탄, n-헥산, 헥산이성체혼합물, 톨루엔 및 키실렌등의 탄화수소가 있다. 요변화제(thixotropic agents)의 예로는 카르복시메틸셀룰로오스 및 폴리비닐알코올이 있다.
분산제의 예로는 폴리아크릴산염 및 폴리포스페이트가 있다.
일반경우 위에서 설명한 요변화제 및 분산제는 유화시키는 특성이 있어 유화제로서 사용할수 있다.
이 발명에 의한 수용성분산액의 가능있는 성분으로서 위에서 설명한 물질의 그룹 각각에서, 각각의 경우 한성분으로서 이 그룹의 한성분 또는 이 그룹의 적어도 다른2종의 물질의 혼합물을 사용할수있다.
이 발명에 의한 오르가노폴리실록산의 수용성 분산액은 PH가 5-13, 특히 6-11이 바람직하다.
이 발명에 의한 오르가노폴리실록산의 수용성분산액에서는 95wt%이내의 고형분함량을 얻을수 있다.
물론, 저공형분함량도 가능하다. 90%이상의 고형분함량은 필러가 없는 이발명에 의한 수용성실리콘분산액에서도 가능하다.
여기서, 그 공형분함량은 그 수용성분산액의 충중량에 대하여 물이외에 그 수용성분산액의 모든성분과 사용할때 유기용매의 중량함량을 의미한다.
이 발명에 의한 오르가노폴리실록산의 수용성분산액은 그 사용에 따라 치수안정성이 있거나 자유유동특성(free-flowing)이 있다.
이 발명에 의한 오르가노실록산분산액은 성분(A), (B), (C), (D),물 및 적합할경우(E)및 (F)을 사용하여 제조하는 분산액이 바람직하다. 기타 다른물질은 사용하지 않는 것이 바람직하다.
이 발명에 의한 수용성분산액은 원래 종래에 공지된 바람직한 방법에 의해 제조할수있다.
그 필러(E)이외에 그분산액을 모든성분을 혼합시켜 동시에 분산시키는 방법(방법1)은 이발명에 의한 오르가노폴리실록산의 수용성분산액의 조합에서 볼때 상당히 간단하고 따라서 경제적인 제조공정을 얻는다.
필요할경우 그다음 필러(E)를 이 분산액에 즉시 조합시킬수있다.
또다른 공정(방법2)에 의해, 성분(C)및 필러(E)외에 그 분산액의 모든성분을 서로 혼합시켜 동시에 분산시킨다. 그드음에, 성분(C)와 적합할경우 필러(E)를 이 분산액에 조합시킨다.
이 발명에 의한 분산액은 방법2에 의해 조제호는것이 바람직하다.
그 유화처리 또는 분산조작은 에멀젼및 분산액의 제조에 적합한 통상의 혼합장치, 예로서 고속스테이터-로터교반장치(stator-rotor stirred apparatuses) (상품명; Ultra-Turrax, Prof.P.Willems)에서 실시할수있다.
참조문헌(Rllmanns Encyklopadie der Technischen Chemie(Ullmann's Ency clopedia of industrial Chemistry), Urban Schwarzenbrg, Munich, Berlin, 3rd edi tion, volume 1, page 720)을 들수있다.
이 발명에 의한 분산액은 물론 또다른 방법으로 제조할수도 있다.
그러나, 그 처리공정이 중요하여, 모든 제조타입이 물제거후 엘라스트노머로되는 분산액을 얻지못함을 알수있다.
또 이발명에 의한 방법은 오르가노폴리실록산의 수용성분산액의 각성분을 예비처리없이, 특히 자주설명되는 유화처리전에 폴리오르가노실록산성분의 축합없이 사용할 수 있고 , 그 실리폰 수지성분의 축합을 생략하는 잇점이 있다. 이와같이 이발명에 의한 방법은 그 수용성분산액을 간단한 조작으로, 프로세스가 복잡하여 서서히 처리하는 제조를할때 숙성시간을 허용함이없이 실시할수있다.
이 발명에 의한 수용성분산액은 유기질 전이금속화합물과, 주족 III, IV및 V의 금속의 유기화합물에서 유리되는 잇점이 있으며, 그중에서도 그 분산액의 저장안정성을 그주의의 대기압하에 실온에서 최소한 수년간에 걸쳐 저장안정성이 있다.
이 발명에의한 오르가노폴리실록산의 수용성분산액은 오르가폴리실록산의 수용성분산액으로 종래에 사용되었던 모든 목적에 사용할수 있다.
그분산액은 예로서 시일링조성물, 페인트및 코팅계(coating systems)로서, 전기절연 또는 전기 전도성의 소수성비접착코팅계로서 염기또는 이와같은 계의 첨가제로서 사용할수 있다.
이 발명에 의한 오르가노폴리실록산의 수용성분산액은 그 유기용매함량을 증류시킨 다음 단시간내에 실온에서도 경화시킨다. 즉, 물과 적합할경우 유기용매를 증류시켜 단시간내에 실온에서 경화시켜 엘라스토머를 얻는다. 이 발명에 의한 수용성분산액, 특히 폴리비닐알코올을 사용하여 제조한 그분산액은 백층으로 경화되어 투명한 엘라스토머를 얻는 잇점이 있다.
이발명에 의한 수용성분산액은 대부분의 기재, 예로서 종이, 텍스타일(textiles), 광물성건재, 플라스틱, 목재 및 다수의 기타기재상태의 고착시키는 코팅을 형성하는 또다른 잇점이 있다. 코팅은 여기서 예로서 브러싱, 롤링, 디핑 또는 분사에 의해 실시할수있다. 시일링조성물 및 코팅재로서 처리하는 면이 바람직하다.
위에서 설명한 예로는 건물정면 및 빌딩과 창글레이징(window glawing)의 조인트시일링조성물(joint sealing compositions)과, 위생분야에서 시일링조성물로서의 용도가 있다. 코팅의 예로는 그중에서도 건물정면의 코팅과 함침, 탄성석조페인트(elastic masonry paints)및 텍스타일과 섬유코팅이었다. 아래의 실시예에서, 모든부와 백분율데이타는 특별한설명이 없으면 중량을 붙쳐 사용한다.
또, 모든점도 데이타는 온도25℃를 기준으로 한다. 특별한 설명이 없으면, 다음실시예는 주위의 대기압, 즉 약 1000hpa와 실온, 즉 약 22℃또는 추가가열 또는 냉각없이 설온에서 동시에 반응물질을 처리할때 설정된 온도에서 실시한다. 아민가(amine numgber)는 아미노작용기를 포함하는 오르가노실리콘화합물 1g을 중화시킬때 1NHC1의 소비량을 ml로 나타낸 값의 수치이다.
그 엘라스토머특성은 각각의 경우 다음의 기준테스트에 따라 측정한다.:
인열강도 : DIN 53504-85S1
파괴시산도 : DIN 53504-85S1
모듈러스 : DIN 53504-85S1
쇼어A경도 : DIN 53505-87
인열진행저항 : ASTM D624B-73
[실시예 1]
(I) 포타슘 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필레틸실라놀레이트의 수용액 제조.
물 200g에 포타슘히드록사이드 63.7g을 용해한 용액(수종에서 88%농도)에 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란(상품명,SilanGF95, wacker-Chemie GmbH제품)103g을 혼합시켜 격렬하게 진탕하였다.
이 혼합물에서 가열에 의해, 1차로 메타놀, 그다음 물 약 70g을 증류시켰다. 그다음 그 혼합액은 물을 추가시켜 총중량 317g으로 될때까지 토핑(topping)시켜 40%농도의 포타슘 N-(-2-아미노에틸)-3-아미노프로필레틸실라놀레이트를 얻었다.
점도 80,000mm2/s의 α,ω-디히드록시폴리디메틸실록산 323g, 오르가노폴리실록산 수지분자를 기준으로하여 평균에톡시함량 2.1wt%와 평균 분자량 2000을 가진 평균식[(Ch3)2SiO1/2]1.1[SiO2]의 오르가노폴리실록산수지 16g, 오르가노폴리실록산수지분자를 기준으로하여 평균에톡시 함량 2.6wt%와 평균분자량 3000을 가진 평균식[(CH3)2SiO]0.2[(CH3)SiO3/2]0.8의 오르가노폴리실록산수지 17g을 75% 농도의 소듐 도데실벤젠설포네이트 수용액(상품명, Marlon A 375, Huls제품) 30g 및 물 50g과 함께 혼합시켜, 그 얻어진 혼합액을 울트라-허랙스믹서(ultra-Turrax mixer)에 의해 에멀젼으로 되게하였다.
포타슘N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸실라놀레이트수용액(위 I에서 설명한 화합물) 4g과 침전백아(Chalk) 219g을 첨가시킨후 고형분함량 91%와 PH10.5를 가진 치수안정성이 있는 균질조성을 얻었다. 이 조성물은 크림과 같이 유연성이 있고 스무드(smooth)하며 영구 균질성이 있었다. 이 조성물을 공기를 차단시킨 통에 넣었다. 이와같이하여 저장한 그 분산액의 특성은 1년이상 변화가 없었다.
폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)표면에 그 수용성분산액을 처리하여 실온에서 물을 증발시켜 얻어진 오르가노폴리실록산의 분산액에서 두께 2mm의 필름을 얻었다. 그 처리 2주후 건조한 탄성필름을 형성하였다.
엘라스토머특성에 대하여 조사하였다. 그 엘라스토머특성에 대한 데이타를 다음의 표 1에 나타낸다.
[실시예 2]
75% 농도의 소듐도데실벤젠설포네이트수용액 30g 대신 80% 농도의 폴리에틸렌글리콜 10-이소트리데실에테르(상품명, Arlypon IT 10, Grunau제품) 28g을 사용하여 실시예 1의 처리공정에서와 같이 처리하였다.
침전백아 219g을 첨가시킨후, 고형분함량 91%, PH 10.0을 가진 균질의 치수안정성이 있는 조성물을 얻었다. 이 조성물은 크림과 같이 소프트하고 스무드(smooth)하여 영구균질성이 있었다. 이 조성물은 공기를 차단시킨 통에 넣었다. 이와같이 하여 저장한 이 분산액의 특성은 1년이상 변화가 없었다. 그 엘라스토머특성에 대한 데이타를 다음 표 1에 나타낸다.
[실시예 3]
75% 농도의 소듐도데실 벤젠설포네이트수용액 30g 대신 75% 농도의 소듐도데실벤젠설포네이트 수용액과 80% 농도의 폴리에틸렌글리콜(10)-이소트리데실에테르(상품명, Arlyon IT 10, Grunau) 수용액의 혼합액 30g을 사용하여 실시예 1의 처리공정과 같이 실시하였다.
침전백아 219g을 첨가시킨후, 고형분함량 90%, PH10.0의 치수안정이 있는 균질조성물을 얻었다. 그 조성물은 크림과 같이 소프트하고, 스무드(smooth)하며 영구균질성있었다. 이 조성물을 공기를 차단시킨 통에 넣었다.
이와같이 하여 저장한 그 분산액의 특성은 1년 이상 변화가 없었다.
그 엘라스토머 특성에 대한 데이타를 다음 표 1에 나타낸다.
[실시예 4]
75% 농도의 소듐도데실 벤젠설포네이트수용액 30g 대신, 80% 농도의 폴리에틸렌글리콜(18)-페놀(상품명, Sapogenat T-180, Hoechst제품) 30g을 1 : 3의 비로 사용하여 실시예 1의 처리공정에서와 같이 실시하였다. 침전백아 219g을 첨가시킨후, 고형분함량 91%와 PH10.0을 가진 치수안정성이 있는 균질조성물을 얻었다. 이 조성물은 크림과 같이 소프트하고 스무드하며 영구균질성이 있었다. 이 조성물을 공기를 차단시킨 통에 넣었다.
이와같이 하여 저장한 이 분산액특성은 1년 이상 변화가 없었다. 엘라스토머 특성에 대한 데이타는 다음 표 1에 나타낸다.
[[실시예 5]
점도 80,000mm2/s를 가진 α,ω-디히드록시폴리디메틸실록산 200g, 오르가노폴의 실록산수지분자를 기준으로하여 평균에톡시함량 2.1wt%와 평균분자량 2000을 가진 평균식[(Ch3)3SiO1/2]1.1[SiO2]를 가진 오르가노폴리실록산수지 12g, 오르가노폴리실록산수지분자를 기준으로하여 평균에톡시 함량 2.6wt%와 평균분자량 3000을 가진 평균식[(CH3)2SiO]0.2[(CH3)SiO3/2]0.8을 가진 오르가노폴리실록산수지 6g 및 점도 1000mm2/s와 아민가 0.3의 3-(2-아미노에틸아미노)프로필작용기를 가진 폴리디메틸실록산(상품명, Finish WR 1300, wacker-Chemie GmbH제품) 10f을, 분자량 85,000과 가수분해가 240을 가진 10% 농도의 폴리비닐알코올수용액(상품명, polyviol W30/240, Wacker-Chemie GmbH제품) 50g과 함께 혼합시켜, 그 얻어진 혼합액을 울트라-터랙스믹서(ultra-Turraxmixer)에 의해 에멀젼으로 되게하였다.
포타슘 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸실라놀레이트(실시예 1의 I)의 수용액 2g을 첨가시킨 후, 고형분함량 84%와 PH8.0을 가진 백색의 치수안정성이 있는 균질조성물을 얻었다.
이 조성물은 크림과 같이 소프트하고, 스무드하게 영구균질성이 있었다.
이 조성물을 공기를 차단시킨 통에 넣었다.
이와같이 하여 저장한 이분산액의 특성은 1년이상 변화가 없었다.
그 수용성분산액을 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE)표면에 처리시켜 그물을 실온에서 증발시켜 얻어진 오로가노폴리실록산분산액에서 두께 2mm의 투명한 필름을 얻었다. 처리 2주후 건조한 탄성 필름이 형성되어, 그 엘라스토머특성에 대하여 조사하였다. 엘라스토머특성에 대한 데이타를 다음 표 1에 나타낸다.
[실시예 6]
(II) 포타슘 N-(2-아미노에틸)030아미노프로필실라놀레이트의 수용액제조
N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란(상품명, SilanGF91, Wacker-chemie GmbH제품) 111g을, 물 400g에 포타슘히드록사이드 95.5g을 용해한 용액에 혼합하여, 격렬하게 교반하였다.
가열에 의해 이 혼합액에서 1차로 메타놀과 그다음 물 약 200g을 증류시켰다.
그다음 이 혼합액을 물첨가로 총중량 367g으로 될 때까지 토핑(topping)시켜 40% 농도의 포타슘 N-(2-아미노에틸)-3-아미토프로필실라놀레이트수용액을 얻었다.
포타슘 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸실라놀레이트(위 I) 수용액 4g 대신, 포타슘 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필실라놀레이트수용액(위 II) 4g을 사용하여 실시예 1의 처리공정으로 실시하였다.
침전백아 219g을 첨가시킨후, 고형분함량 91%와 PH 10.5의 치수안정성이 있는 균질 조성물을 얻었다. 이 조성물은 크림과 같이 소프트하고 스무드하여 영구균질성이 있었다. 이 조성물을 공기차단을 한통에 넣었다. 이와같이 하여 저장한 이 분산액의 특성은 1년 이상 변화가 없었다.
그 엘라스토머 특성에 대한 데이타를 다음 표 1에 나타낸다.
[실시예 7]
포타슘 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸실라놀레이트수용액(위 I) 4g 대신, 포타슘 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란(상품명, Silan GF 91, Wacker-Chemie GmbH제품) 5g을 사용하여 실시예 1의 처리공정으로 실시하였다.
침전백아 219g을 첨가시킨후 고형분함량 91%와 PH9.5를 가진 치수안정성이 있는 균질조성물을 얻었다. 이 조성물은 크림과 같이 소프트하고, 스무드하여, 영구균질성이 있었다. 이 조성물을 공기를 차단시킨통에 넣었다.
이와같이 하여 저장한 이 수용액 분산액의 특성은 1년이상 변화가 없었다.
그 엘라스토머특성에 대한 데이타를 다음 표 1에 나타낸다.
[실시예 8]
포타슘 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸실라놀레이트수용액(위 I) 4g 대신, 점도 200mm2/s와 아민가 2.3의 3-(시클로헥실아미노) 프로필기능기를 가진 폴리디메틸실록산(상품명, Haftvermittler AMS61, Wacker-Chemie GmbH제품) 10g을 사용하여 실시예 1의 처리공정에서와 같이 실시하였다.
침전백아 219g을 첨가시킨 가음, 고형분함량 91%와 PH9.0의 치수안정성이 있는 균질조성물을 얻었다. 이 조성물은 크림과 같이 소프트하고 스무드하며 영구균질성이 있었다. 이 조성물을 공기차단시킨통에 넣었다.
이와같이 하여 저장한 이 분산액의 특성은 1년이상 변화가 없었다.
이 엘라스토머특성에 대한 데이타를 다음 표 1에 나타낸다.
[실시예 9]
포타슘 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸실라놀레이트수용액(위 I) 4g 대신, 디에틸아민 5g을 사용하여 실시예 1의 처리공정을 반복하였다.
침전백아 219g을 첨가시킨후, 고형분함량 91%와 PH9.5를 가진 균질의 치수안정성이 있는 조성물을 얻었다. 이 조성물은 크림과 같이 소프트하고, 스무드하여, 영구균질성이 있었다. 이 조성물을 공기차단시킨통에 넣었다.
이와같이 하여 저장시킨 이 분산액의 특성은 1년이상 변화가 없었다.
그 엘라스토머특성에 대한 데이타는 다음 표 1에 나타낸다.
[실시예 10]
포타슘 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸실라놀레이트 수용액(위 I) 4g 대신, 코코넛지방산아민(상품명, Genamin CC 100D, Hoechst제품) 10g을 사용하여 실시예 1에서와 동일하게 실시하였다. 침전백아 219g을 첨가시킨후, 고형분함량 91%와 PH10.0의 균질의 치수안정성이 있는 조성물을 얻었다. 이 조성물은 크림과 같이 소프트하고 스무드(smooth)하며 영구균질성이 있었다. 이 조성물을 공기차단시킨통에 넣었다. 이와같이 하여 저장한 이 분산액의 특성은 1년이상 변화가 없었다. 그 엘라스토머특성에 대한 데이타를 다음 표 1에 나타낸다.
[대비실시예 1]
포타슘 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸실라놀레이트 수용액(위 I) 4g 대신, 42% 농도의 포타슘메틸실라놀레이트수용액(상품명, BS15, Wacker-Chemie GmbH제품) 4g을 사용하여 실시예 1의 처리공정으로 실시하였다. 침전백아 219g을 첨가한후, 고형분함량 91%와 PH10.0의 치수안정성이 있는 조성물을 얻었다.
이 조성물은 크림과 같이 소프트하고 스무드하였다, 이 조성물을 공기차단시킨통에 넣었다.
이와같이 하여 제조한 오르가노폴리실록산분산액은 2개월간의 숙성 또는 저장시킨 후에도 엘라스토머로 경화되지 않았다.
물제거후 오일상의 점조성 있는 조성물을 얻었다.
3개월간의 저장후 그 분산액은 분리되었다.
[대비실시예 2]
포타슘 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸실라놀레이트 수용액(위 I) 4g 대신, 30% 농도의 KOH수용액 4g을 사용하여 실시예 1의 처리공정을 반복하였다.
침전백아 219g을 첨가시킨후, 고형분함량 91%와 PH10.5를 가진 치수안정성 있는 조성물을 얻었다.
이 조성물은 크림과 같이 소프트하고 스무드하였다, 이 조성물을 공기를 차단시킨 상태에서 통에 넣었다. 이와같이 하여 제조한 오르가노폴리실록산분산액은 2개월간의 숙성 또는 저장시킨 후에도 엘라스토머로 경화되지 않았다.
그물을 제거시킨후 오일상의 점조성이 있는 조성물을 얻었다.
[대비실시예 3]
포타슘 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸실라놀레이트 수용액(위 I) 4g 대신, 30% 농도의 벤질트리암모늄히드록사이드 수용액 4g을 사용하여 실시예 1의 공정을 반복하였다.
침전백아 219g을 첨가시킨후, 고형분함량 90%와 PH9.0을 가진 균질의 치수안정성있는 조성물을 얻었다. 이 조성물은 크림과 같이 소프트하고 스무드하여 영구균질성이 있었다. 이 조성물을 공기차단상태에서 통에 넣었다.
이와같이 하여, 제조한 오르가노폴리실록산의 분산액은 2개월간의 숙성 또는 저장시킨 후에도 엘라스토머로 경화되지 않았다.
물을 제거한후 오일상의 점조성 있는 비경화 조성물을 얻었다.
[대비실시예 4]
포타슘 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸실라놀레이트 수용액(위 I) 4g 대신, 도데실벤젠설폰산(상품명, Narlon AS-Saure, Huls AG제품) 2g을 사용하여 실시예 1의 처리공정을 반복하였다. 침전백아 219g을 첨가시킨후, 고형분함량 91%와 PH6을 가진 균질의 치수안정성이 있는 조성물을 얻었다.
이 조성물은 크림과 같이 소프트하고 스무드하여 영구균질성이 있었다.
이 저송물을 공기차단상태에서 통에 넣었다.
이와같이 하여 제조한 오르가노폴리실록산분산액은 2개월간의 숙성 또는 저장시킨 후에도 엘라스토머에 경화되지 않았다.
[실시예 11]
[(CH3)3SiO1/2]1.1[SiO2]실리콘수지분자를 기준으로하여 평균에톡시함량 2.1wt%와 평균분자량 2000을 가진 위 실리콘수지 16g 대신, [(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2][SiO2] 수지분자를 기준으로하여 평균에톡시함량 9.9wt%와 평균분자량 1300을 가진 그 [(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2][SiO2] 16g을 사용하여 실시예 1의 처리공정을 반복하였다.
침전백아 219g을 첨가시킨 후, 고형분함량 91%와 PH10.5를 가진 균질의 치수안정성이 있는 조성물을 얻었다.
이 조성물은 크릴상과 같이 소프트하고 스무드하며 영구균질성 있었다.
이 조성물을 공기차단상태하에서 통에 넣었다.
이와같이하여 저장한 이 분산액의 특성은 1년 이상 변화가 없었다.
그 엘라스토머특성의 데이타를 다음 표 1에 나타낸다.
[실시예 12]
[(CH3)2SiO1/2]1.1[SiO2]실리콘수지분자를 기준으로하여 평균에톡시함량 2.1wt%와 평균분자량 2000을 가진 [(CH3SiO1/2]1.1[SiO2] 실리콘수지 16g의 처리를 생략하여 실시예 1의 처리공정을 반복하였다.
침전백아 219g을 첨가시킨 후, 고형분함량 91%와 PH10.5를 가진 균질의 치수안정성이 있는 조성물을 얻었다. 이 조성물은 크릴상으로 소프트하고 스무드하며 영구균질성 있었다. 이 조성물을 공기차단상태하에서 통에 넣었다.
이와같이 하여 저장한 이 분산액의 특성은 1년 이상 변화가 없었다.
그 엘라스토머특성에 대한 데이타를 다음 표 1에 나타내었다.
[실시예 13]
[(CH3)2SiO]0.2[(CH3)SiO2]0.8실리콘수지분자를 기준으로하여 평균에톡시함량 2.6wt%와 평균분자량 3000을 가진 위 [(CH3)2SiO]0.2[(CH3)SiO2]0.8실리콘수지 17g의 처리를 생략하여 실시예 1의 처리공정을 반복하였다.
침전백아 219g을 첨가시킨 후, 고형분함량 90%와 PH10.5를 가진 균질의 치수안정성이 있는 조성물을 얻었다.
이 조성물은 크림상으로 소프트하고 스무드하며 영구균질성이 있었다. 이 조성물을 기밀한 상태하에서 통에 넣었다.
이와같이 하여 저장한 이 분산액의 특성은 1년 이상 변화가 없었다.
엘라스토머특성에 대한 데이타를 다음 표 1에 나타내었다.
[실시예 14]
[(CH3)3SiO1/2]1.1[SiO2]실리콘수지분자를 기준으로하여 평균에톡시함량 2.1wt%와 평균분자량 2000을 가진 [(CH3)3SiO1/2]1.1[SiO2] 실리콘수지 16g 대신, [(CH3)2SiO]0.2[(CH3SiO]0.8수지분자를 기준으로하여 평균에톡시함량 2.6wt%와 평균분자량 3000을 가진 [(CH3)2SiO]0.2[(CH3)SiO2]0.817g과, [(Ch3)3SiO0.5]3.1[(CH3)2SiO]0.5[(CH3)SiO1.5]1.8[SiO]수지분자를 기준으로 하여 평균에톡시함량 2.3wt%와 평균분자량 2500을 가진 [(CH3)3SiO0.5]1.1[(CH3)2SiO]0.5[(CH3)SiO1.5]1.8[SiO2] 15g을 사용하여 실시예 1의 처리공정을 반복하였다.
침전백아 219g을 첨가시킨 후 고형분함량 911%와 PH10.5를 가진 균질의 치수안정성이 있는 조성물을 얻었다. 이 조성물은 크릴상으로 소프트하고 스무드하며 영구균질성 있었다. 이 조성물을 기밀한 상태하에서 통에 넣었다.
이와같이 하여 저장한 이 분산액의 특성은 1년 이상 변화가 없었다.
그 엘라스토머특성에 대한 데이타를 다음 표 1에 나타낸다.
[실시예 15]
물 50g 대신, 물 20g만을 사용하여 실시예 1의 처리공정을 반복하였다.
침전백야 219g을 첨가시킨후, 고형분할망 95%와 PH10.5를 가진 균질의 치수안정성이 있는 조성물을 얻었다. 이 조성물은 크림상으로 소프트하고 스무드하여 영구균질성이 있었다. 이 조성물을 기밀상태하에서 통에 넣었다.
이 분산액의 특성은 적어도 3개월간 변화가 없었다.
그 엘라스토머특성에 대한 데이타를 다음 표 1에 나타낸다.
백아도 충전한 분산액과 또 그 백아를 첨가하기전 무충전에멀젼을 고형분함량 5% 미만으로 되게 물로 희석하였다.
최소한 6개월간 저장안정성이 있는 그 얻어진 분산액은 코팅, 예로서 건물정면 또는 직물의 코팅에 사용할 수 있었다.

Claims (8)

  1. 유기전이금속화합물과 주족 III, IV 및 V의 금속의 유기화합물로부터 유리되고, 출발물질로서 (A) 축합할 수 있는 기를 포함하는 다음식(I)의 오르가노폴리실록산과, (B) 분자량 20,000미만을 가진 다음식(II)의 단위로 이루어진 오르가노폴리실록산수지와, (C) 염기성질소함유 화합물과, 선택적으로 (D) 유화제(emulsifier)와 (E) 필러(filler)를 사용하여 제조할 수 있는 오르가노폴리실록산의 수용성 분산액.
    위 식에서, R1은 탄소원자 1-18개를 가진 같거나 다른 탄화수소래디컬이며, 할로겐원자, 아미노기, 에테르기, 에스테르기, 에폭사이드기, 메르캅토기, 시아노기 또는(폴리)글리콜래디컬에 의해 선택치환되며, 후자는 옥시에틸렌 및/또는 옥시프로필렌 단위로 구성되고, n은 최소한 30의 정수이다. R2는 같거나 다르며, R1의 정의중 하나를 가지며, R은 같거나 다르며, 수소원자 또는 탄소원자 1-6개를 가진 알킬래디컬이고, a는 0, 1, 2 또는 3이며, e는 0, 1, 2 또는 3이다. 단, a와 e의 합은 3보다 적거나 같으며, a 와 e는 각각의 경우 평균 0보다 더 크다.
  2. 제1항에 있어서, 오르가노폴리실록산수지(B)는 축합할 수 있는 기를 포함하는 오르가노폴리실록산(A) 100중량부당 0.1~100중량부를 사용함을 특징으로 하는 오르가노폴리실록산의 수용성 분산액.
  3. 제1항에 있어서, 사용한 염기성질소함유 화합물(C)은 염기성질소를 포함하는 최소한 하나의 유기래디컬을 가진 오르가노실리콘 화합물이며, 다음식(IV)의 단위를 구성함을 특징으로 하는 오르가노폴리실록산의 수용성 분산액.
    위 식에서, R4는 같거나 다르며, 염기성질소에서 유리되는 1가의 유기래디컬이며, R5는 같거나 다르며, 수소원자, 알킬래디컬, 알칼리금속카티온 도는 암모늄 또는 포스포늄기이고, Y는 같거나 다르며, 염기성질소를 포함하는 1가의 SiC-결합래디컬이고, b는 0, 1, 2 또는 3이며, c는 0, 1, 2, 3 또는 4이고, d는 0, 1, 2 또는 3이다. 단, b, c 및 d의 합은 4보다 작거나 동일하며, 최소한 하나의 래디컬 Y는 분자당 존재함.
  4. 제1항에 있어서, 염기성질소함유화합물(C)은 축합할 수 있는 기를 포함하는 오르가노폴리실록산(A) 100중량부당 염기성질소함량 0.01~5중량부로 사용함을 특징으로 하는 오르가노폴리실록산의 수용성 분산액.
  5. 제1항에 있어서, 유화제(D)는 축합할 수 있는 기를 포함한 오르가노폴리실록산(A) 100중량부당 0.5~10중량부를 사용함을 특징으로 하는 오르가노폴실록산의 수용성 분산액.
  6. 제1항에 있어서, 필러(E)는 축합할 수 있는 기를 포함한 오르가노폴리실록산(A) 100중량부당 각각의 경우 0.1~200중량부를 사용함을 특징으로 하는 오르가노폴리실록산의 수용성 분산액.
  7. 제1항의 오르가노폴리실록산 수용성 분산액을 제조하는 방법에 있어서, (A) 식(I)에 의한 축합할 수 있는 기를 포함한 오르가노폴리실록산과, (B) 분자량 20,000 미만을 가지며 식(II)의 단위로 이루어진 오르가노폴리실록산수지와, 선택적으로 (D) 유화제와 (F) 첨가제를 서로 혼합시켜 이들의 성분을 분산시키며, 그 다음 (C) 염기성질소함유화합물과 선택적으로 (E) 필러를 혼합시킴을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항의 수용성 분산액을 구성하는 시일링(sealing) 또는 코팅 조성물.
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