TWI438245B - 形成膜之有機聚矽氧乳液組成物 - Google Patents

形成膜之有機聚矽氧乳液組成物 Download PDF

Info

Publication number
TWI438245B
TWI438245B TW098104977A TW98104977A TWI438245B TW I438245 B TWI438245 B TW I438245B TW 098104977 A TW098104977 A TW 098104977A TW 98104977 A TW98104977 A TW 98104977A TW I438245 B TWI438245 B TW I438245B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
parts
weight
emulsion
sio
Prior art date
Application number
TW098104977A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201000562A (en
Inventor
Yoshihito Osawa
Original Assignee
Shinetsu Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shinetsu Chemical Co filed Critical Shinetsu Chemical Co
Publication of TW201000562A publication Critical patent/TW201000562A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI438245B publication Critical patent/TWI438245B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/44—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing only polysiloxane sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2383/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2383/04—Polysiloxanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Description

形成膜之有機聚矽氧乳液組成物
本發明係有關一種乳液組成物，其可以簡單經由除去水而形成有機聚矽氧膜，而不需要有機金屬觸媒如有機錫觸媒。
將固化且交聯以形成橡膠或樹脂膜的有機聚矽氧當作各種基材如織布、木材和橡膠上的表面塗佈組成物、功能性無機填料如光觸媒的黏合劑，及塗佈組成物的添加物。此等可固化的矽氧樹脂大都為含有如JP-A 5-098579、JP-A 2005-325253和JP-A 2007-051236所揭示的金屬化合物如錫觸媒之組成物。然而，該金屬化合物如錫觸媒有安全方面的問題。
由WO 2005/040250知道含有MQ樹脂的矽氧彈性體乳液，其不含金屬化合物如錫觸媒。在此乳液中，為了容易乳化和改善安定性而將有機官能基矽氧烷與矽氧彈性體合併使用。因為此成分並不參與交聯，所以對於膜特徵相當不利。
引證案列表
專利文件1：JP-A 5-098579
專利文件2：JP-A 2005-325253
專利文件3：JP-A 2007-051236
專利文件4：WO 2005/040250(JP-A 2007-508413)
本發明的目的在於提供一種具有高安定性的乳液組成物，其可以簡單藉由乾燥而形成具有橡膠強度的有機聚矽氧膜，儘管在無金屬化合物如錫觸媒的存在下。
發明人發現一種形成膜之有機聚矽氧乳液組成物，其包含(A-1)由通式(I)所示之以羥基為末端的有機聚矽氧與由組成式(II)所示之包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元和具有矽醇基的有機聚矽氧之反應產物，及(A-2)矽石，或(A-3)由通式(I)所示之以羥基為末端的有機聚矽氧與由組成式(II)所示之包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元和具有矽醇基的有機聚矽氧及其表面上具有矽醇基的矽石之反應產物，(B)乳化劑，及(C)水，保持完全安定，不含金屬化合物如錫觸媒，且可以簡單藉由乾燥而形成具有橡膠強度的有機聚矽氧膜。
要注意的是，發明人提出一種乳液組成物，其包含以羥基為末端的矽氧烷與MQ樹脂的反應產物，該MQ樹脂係與水可混溶之有機溶劑一起乳化(日本專利申請案第2007-285785號)。吾人所欲為進一步改善此組成物的乾燥橡膠膜之強度。
第一個具體實施例提供一種形成膜之有機聚矽氧乳液組成物，其包含：(A-1)100重量份由通式(I)所示之以羥基為末端的有機聚矽氧與由組成式(II)所示之包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元和具有矽醇基的有機聚矽氧之反應產物，(A-2)0.1至20重量份的矽石，(B)1至50重量份的乳化劑，及
(C)25至20,000重量份的水。
該式(I)及(II)為：HO-[R1 2 SiO]n -H (I)其中R1 為1至20個碳原子的單價有機基團、羥基或氫，且n為2至5,000的正數，及
[R2 3 SiO1/2 ]a [R2 2 SiO2/2 ]b [SiO4/2 ]c (II)其中R2 為1至20個碳原子的單價有機基團、羥基或氫，a、b及c為在下列範圍的正數：0.1a0.7，0b0.5，0.3c0.7，且a+b+c=1。
第二個具體實施例提供一種形成膜之有機聚矽氧乳液組成物，其包含：(A-3)100重量份由通式(I)所示之以羥基為末端的有機聚矽氧與由組成式(II)所示之包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元和具有矽醇基的有機聚矽氧及其表面上具有矽醇基的矽石之反應產物，(B)1至50重量份的乳化劑，及
(C)25至20,000重量份的水。
第一和第二個具體實施例的形成膜之有機聚矽氧乳液組成物可另外包含(D)1至50重量份的具有SP值在8.0至11.0之範圍的水可混溶之有機溶劑。
如此處所用的，該術語"以羥基為末端的有機聚矽氧"表示任一端加蓋羥基的有機聚矽氧。
本發明的有益功效
本發明的乳液組成物具有可以簡單經由乾燥該組成物而形成具有橡膠強度的有機聚矽氧膜，而不需要有機金屬觸媒之優點。此外，該乳液係完全安定。
具體實施例的描述
成分(A-1)為以羥基為末端的有機聚矽氧與包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元和具有矽醇基的有機聚矽氧之反應產物。其係經由使以羥基為末端的有機聚矽氧與包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元和具有矽醇基的有機聚矽氧反應製得。
一種反應物，以羥基為末端的有機聚矽氧係由通式(I)表示：HO-[R1 2 SiO]n -H (I)其中R1 為1至20個碳原子的單價有機基團、羥基或氫，且n為2至5,000的正數。
明確地說，R1 係選自1至20個碳原子，較佳1至12個碳原子的單價有機基團、羥基及氫原子。C1 -C20 單價有機基團的實例包括直鏈、分支或環狀烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二基、十四基、十六基、十八基、環戊基、環己基及環庚基；芳基，如苯基、甲苯基及萘基；烯基，如乙烯基及烯丙基；烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基及辛氧基；含環氧基的單價烴基團，如3-縮水甘油氧丙基及2-(3,4-環氧基環己基)乙基；含胺基的單價烴基，如3-胺丙基、N-(2-胺乙基)-3-胺丙基、N-(1,3-二甲基亞丁基)-3-胺丙基及N-苯基-3-胺丙基；及含巰基的單價烴基，如3-巰丙基。較佳者為至少80莫耳%的R1 為甲基。
下標n為2至5,000的正整數。n大於5,000的式(I)之有機聚矽氧與包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元的有機聚矽氧或矽石較不具反應性。較佳地n為10至3,000，且更佳地為30至1,000的正整數。
另一種反應物，包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元和具有矽醇基的有機聚矽氧係藉由組成式(II)表示：[R2 3 SiO1/2 ]a [R2 2 SiO2/2 ]b [SiO4/2 ]c (II)其中R2 為1至20個碳原子的單價有機基團、羥基或氫，a、b及c為在下列範圍的正數：0.1a0.7，0b0.5，0.3c0.7，且a+b+c=1。
明確地說，R2 係選自1至20個碳原子的單價有機基團、羥基及氫原子。C1 -C20 單價有機基團的實例包括烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二基、十四基、十六基、十八基、環戊基、環己基及環庚基；芳基，如苯基、甲苯基及萘基；烯基，如乙烯基及烯丙基；烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基及辛氧基；環氧基類，如3-縮水甘油氧丙基及2-(3,4-環氧基環己基)乙基；胺基類，如3-胺丙基、N-(2-胺乙基)-3-胺丙基、N-(1,3-二甲基亞丁基)-3-胺丙基及N-苯基-3-胺丙基；及巰基類，如3-巰丙基。較佳者為至少80莫耳%的R2 為甲基。
下標a、b及c為在下列範圍的正數：0.1a0.7，0b0.5，0.3c0.7，且a+b+c=1，且較佳0.2a0.6，0b0.4，0.4c0.6，且a+b+c=1。
這些包含三烷基矽氧基和矽酸單元的有機聚矽氧在此技藝中為習知，且當中，R2 為甲基且b=0者為眾所周知的MQ樹脂。在包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元的有機聚矽中，矽醇基係留下小含量。接著剩餘的矽醇基與該以羥基為末端的有機聚矽氧上的羥基或後述之矽石上的表面羥基之間可進行縮合反應，造成想要的反應產物。
為了提高該包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元的有機聚矽氧中之矽醇基含量，在該有機聚矽氧中併入[R2 2 SiO2/2 ]單元係有效的。當三烷基矽氧基矽酸酯係由反應物如三烷基氯矽烷和水玻璃製得時，[R2 2 SiO2/2 ]單元可依據眾所周知的技術利用普通反應物以外再加上二烷基二氯矽烷進行合成而併入。在併入[R2 2 SiO2/2 ]單元的情形中，b的數值為0.001b0.5。若b為大於0.5，該反應產物變得較不易形成膜。於是b必須等於或小於0.5。
從反應性的觀點來看，較佳者為矽醇基的含量為0.01至2莫耳/100克式(II)的有機聚矽氧。
該以羥基為末端的有機聚矽氧及該包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元的有機聚矽氧係以重量計為20/80與90/10之間的比例混合。若該以羥基為末端的有機聚矽氧的比例為小於20，該反應產物可能變成樹脂粉末狀而非膜狀。若該以羥基為末端的有機聚矽氧的比例為大於90，該反應產物可能變成糊狀或油狀。為此，該以羥基為末端的有機聚矽氧對該包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元的有機聚矽氧之比例應該在以重量計為20/80與90/10之間的範圍，且較佳在以重量計為30/70與85/15之間。
當銨或胺化合物係當作觸媒時該以羥基為末端的有機聚矽氧與該包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元的有機聚矽氧之反應即使在室溫下也可快速進行。該觸媒的實例包括氨；銨化合物，如氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨及氫氧化四丁基銨；單烷基胺類，如甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺及癸胺；二烷基胺類，如二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、二庚胺、二辛胺、二壬胺及二癸胺；及三烷基胺類，如三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、三己胺、三庚胺、三辛胺、三壬胺及三癸胺。從反應速率和乳液安定性的觀點來看，較佳者為氫氧化四甲基銨、氫氧化四丁基銨、丁胺、己胺、辛胺、三丙胺及三丁胺。
所用的觸媒量為0.1至10重量份/100重量份的以羥基為末端的有機聚矽氧和包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元和具有矽醇基的有機聚矽氧的組合。超出此範圍以外，較小量的觸媒可能無法促成縮合反應或最終的膜形成，而較大量的觸媒可能不利地影響該乳液的安定性。
適當的反應溫度為0至50℃，且更佳5至30℃，且適當反應時間為3至100小時，且更佳6至50小時。反應結束時，反應混合物可利用酸性化合物加以中和，因為該乳液將變得更安定。示範的酸性化合物包括醋酸、甲酸、磷酸、氫氯酸、硫酸及十二苯磺酸。
因為以羥基為末端的有機聚矽氧與包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元的有機聚矽氧之反應產物變成膜狀，所以難以將該反應產物乳化。因此較佳者為該以羥基為末端的有機聚矽氧和該包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元的有機聚矽氧二者預先乳化且在該乳液中進行反應。
成分(A-2)為矽石，由SiO2 表示，其包括細分的矽石及膠體矽石且用以增進橡膠膜強度。該細分的矽石較佳為未經處理(未經表面處理)的親水性矽石。該細分的矽石可單獨或以二或多種物種的混合物使用。
親水性矽石的實例包括溼式矽石如沈降矽石和膠狀矽石，及乾式矽石如矽石乾凝膠(silica xerogel)和煙矽石。例示實例包括Aerosil(Nippon Aerosil有限公司)、Nipsil和Nipgel(Tosoh Silica有限公司)和Sylysia(Fuji Silysia Chemical有限公司)。也可利用其表面以矽烷或具有三有機矽氧基或二有機矽氧基的矽氧烷化合物予以局部處理的矽石以改善矽石對該以羥基為末端的有機聚矽氧之親和力。
膠體矽石的類型並沒有限制。典型者為具有5至50 nm的粒子大小和以鈉、銨或鋁安定化者。此處可用的膠體矽石在商業上可以商品名Snowtex自Nissan Chemical Industries有限公司、Ludox自W.R.Grace & Co.、Silicadol自Nippon Chemical Industrial有限公司、Adelite AT自Adeka有限公司及Cataloid S目Catalysts & Chemicals Industries有限公司購得。
該細分的矽石由BET方法測量時較佳具有至少100 m2 /g，且更佳150至500 m2 /g的比表面積。比表面積小於100 m2 /g的矽石可能具有較小的膜強化功效。
經混合的成分(A-2)之適當量為0.1至20重量份/100重量份的成分(A-1)。少於0.1份的成分(A-2)將導致具有低橡膠強度的乾膜而多於20份的成分(A-2)將導致硬的脆膜。於是成分(A-2)的混合量應該為0.1至20份(較佳0.2至15份，且更佳0.3至10重量份)/100重量份的成分(A-1)。
若矽石當作成分(A-2)參與該以羥基為末端的有機聚矽氧與包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元和具有矽醇基的有機聚矽氧之反應以製造成分(A-1)，預期橡膠膜強度的進一步改善。於是，有利地使用(A-3)以羥基為末端的有機聚矽氧、包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元和具有矽醇基的有機聚矽氧及矽石的反應產物代替成分(A-1)和(A-2)的混合物。
該反應產物(A-3)來自該以羥基為末端的有機聚矽氧上的羥基、該包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元和具有矽醇基的有機聚矽氧上的殘餘矽醇基及該矽石表面上的羥基(或矽醇基)之間的縮合反應。
在此具體實施例中，用於反應之以羥基為末端的有機聚矽氧對包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元和具有矽醇基的有機聚矽氧之比例如同第一個具體實施例以重量計為在20/80與90/10之間且較佳以重量計為在30/70與85/15間。若該以羥基為末端的有機聚矽氧的比例為小於20，該反應產物可能變成樹脂粉末狀而非膜狀。若該以羥基為末端的有機聚矽氧的比例為大於90，該反應產物可能變成糊狀或油狀。
用於反應之以羥基為末端的有機聚矽氧和包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元和具有矽醇基的有機聚矽氧對矽石的比例為使得矽石的存在量為0.1至20重量份/100重量份之以羥基為末端的有機聚矽氧和包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元和具有矽醇基的有機聚矽氧的組合。根據此基準，少於0.1份的矽石導致具有低橡膠強度的乾膜而多於20份的矽石導致硬的脆膜。於是矽石的量應該為0.1至20份(較佳0.2至15份，且更佳0.3至10重量份)/100重量份的組合有機聚矽氧。
成分(B)為乳化劑。該乳化劑並沒有特別的限定只要其能促進該以羥基為末端的有機聚矽氧與該包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元的有機聚矽氧之反應產物在水中的乳化和分散。示範乳化劑包括非離子性表面活性劑如聚氧乙烯烷基醚類、聚氧乙烯丙烯烷基醚類、聚氧乙烯烷基苯基醚類及聚氧乙烯脂肪酸酯類；陰離子性表面活性劑如烷基硫酸酯類、烷基苯磺酸酯類、烷基磺琥珀酸酯類、烷基磷酸酯類、聚氧乙烯烷基醚硫酸氫酯類及聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸氫酯類；陽離子性表面活性劑如季銨鹽類和烷基胺醋酸鹽類；兩性表面活性劑如烷基甜菜鹼類和烷基咪唑啉類；及水溶性聚合物如聚乙烯醇。
從安定性的觀點來看(於當中)，較佳者為非離子性表面活性劑如聚氧乙烯烷基醚類、聚氧乙烯丙烯烷基醚類及聚氧乙烯烷基苯基醚類。例示性非限定實例包括聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯壬基醚、聚氧乙烯癸基醚、聚氧乙烯丙烯癸基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯丙烯月桂基醚、聚氧乙烯十三基醚、聚氧乙烯丙烯十三基醚、聚氧乙烯肉豆蔻基醚、聚氧乙烯鯨蠟基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚及聚氧乙烯經苯乙烯化之苯基醚。這些乳化劑可單獨或以二或多種的混合物使用。
更佳地，小量陰離子性表面活性劑與非離子性表面活性劑組合使用，因為此組合能有效使該乳液保持更安定。
成分(B)的添加量應該為1至50重量份/100重量份的成分(A-1)。少於1份的成分(B)將不足以乳化而多於50份可能減損膜成形性。成分(B)的較佳量為2至30份，且更佳3至20重量份/100重量份的成分(A-1)。在使用成分(A-3)代替成分(A-1)和(A-2)的混合物之替代具體實施例中，成分(B)的添加量應該為1至50份(較佳2至30份，且更佳3至20重量份)/100重量份的成分(A-3)。
在本發明的有機聚矽氧乳液組成物中，使用水當作成分(C)。當作成分(C)的水之量應該為25至20,000份(較佳50至10,000重量份)/100重量份的成分(A-1)。超出此範圍，含有小量水的乳液具有較高黏度且變成無法有效加工而含有較大量水的乳液變成較不安定。在使用成分(A-3)代替成分(A-1)和(A-2)的混合物之替代具體實施例中，成分(C)的量應該為25至20,000份(較佳50至10,000重量份)/100重量份的成分(A-3)。
在實行本發明時，較佳者為在成分(B)和(C)中進行製造反應產物(A-1)或(A-3)的反應。經由以此方式進行反應，獲得本發明範圍內的乳液組成物。更明確地說，成分(A-1)，亦即，式(I)的有機聚矽氧與式(II)的有機聚矽氧之反應產物可經由下列方式獲得：在成分(B)和(C)中乳化該二有機聚矽氧的混合物，且使該等有機聚矽氧能相互在乳液中於上述反應條件之下反應。接著將矽石當作成分(A-2)加至該反應混合物，產生在本發明範圍內的乳液組成物。
成分(A-3)，亦即，式(I)的有機聚矽氧、式(II)的有機聚矽氧及矽石之反應產物可經由下列方式獲得：在成分(B)和(C)中乳化該二有機聚矽氧及矽石的混合物，且使該等有機聚矽氧及矽石能相互在乳液中於上述反應條件之下反應；或在成分(B)和(C)中乳化該二有機聚矽氧的混合物，將細分的矽石分散於親水性溶劑如乙二醇中，將該分散液加至該乳液，且使該等有機聚矽氧及細分的矽石能相互在乳液中於上述反應條件之下反應。在任一情況中，均獲得在本發明範圍內的乳液組成物。
在有機聚矽氧乳液組成物中，具有SP值在8.0至11.0之範圍的水可混溶之有機溶劑較佳地以當作成分(D)添加以進一步改善乳液安定性。如此處所用的，該術語"SP值"表示溶解度參數，其係由Hildebrand提出，指示液體之間的混溶性的度量。若使用具有SP值小於8.0或大於11.0的有機溶劑，該乳液乳化時將變得較不安定。因此該SP值應該在8.0至11.0，且較佳在8.5至10.5的範圍。該有機溶劑應該為水可混溶的。若該有機溶劑並非水可混溶的，該乳液乳化時將變得較不安定。該術語"水可混溶性"表示在20℃ 100 g的水中至少1 g，較佳至少2 g的溶解度。
典型的水可混溶之有機溶劑包括醇化合物、酮化合物、酯化合物及醚化合物。例示性實例包括賽路蘇、丙賽路蘇、丁賽路蘇、丙二醇單甲基醚、丙二醇單丁基醚、二丙二醇單甲基醚、甲基卡必醇(carbitol)、卡必醇、丙基卡必醇、丁基卡必醇、賽路蘇醋酸酯、丁基賽路蘇醋酸酯、丙二醇單甲基醚醋酸酯、卡必醇醋酸酯、丁基卡必醇醋酸酯及2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯。尤其，較佳者為丁賽路蘇、丁基賽路蘇醋酸酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚醋酸酯及2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯。
成分(D)之適當添加量為1至50重量份/100重量份的成分(A-1)。少於1份的成分(D)提供較差的乳液安定性。多於50份的成分(D)不會不利地影響乳液性質，但是不想要的是其在使用時將會揮發至環境中。成分(D)的添加量較佳為2至40份(更佳3至30重量份)/100重量份的成分(A-1)。在使用成分(A-3)代替成分(A-1)和(A-2)的混合物之替代具體實施例中，成分(D)的量應該為1至50份(較佳2至40份，且更佳3至30重量份)/每100重量份的成分(A-3)。
在本發明的有機聚矽氧乳液組成物中，在不會危及本發明的目的之範圍內各種添加物均可混合。
使用時，本發明的有機聚矽氧乳液組成物可應用於各種基材的表面。該乳液組成物可藉由下列任何先前技藝眾所周知的塗佈技術施加於基材，包括浸漬、噴霧、輥塗及刷塗。儘管有機聚矽氧乳液組成物的塗佈重量並沒有特別限定，但是一般使用0.1至200 g/m2 ，尤其1至100 g/m2 的塗佈重量。
塗佈之後，可僅經由乾燥而形成有機聚矽氧膜。該乾燥步驟可使用任何想要的條件，在該條件之下水和該水可混溶之有機溶劑將揮發掉。在室溫下，乾燥可持續1至3天。加熱時，乾燥可在100至180℃下持續約1至30分鐘。
本發明的有機聚矽氧乳液組成物可當作塗佈劑用於各種基材表面，當作脫模或潤滑劑用於橡膠物件表面，當作功能性無機填料如光觸媒的黏合劑，及織物的手感改進劑，但是其用途並不限於此。
 實施例
下文藉由例證的方式且非藉由限制的方式提供本發明的實施例。在此等實施例中，所有百分比均以重量計且黏度為藉由Brookfield(BM模型)旋轉黏度計在25℃下的度量。
製備實施例1
真空汽提設備係填充以1,400 g的50%包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元的有機聚矽氧之甲苯溶液，該有機聚矽氧係由此組成式：[(CH3 )3 SiO1/2 ]0.39 [SiO4/2 ]0.61 (矽醇含量0.1 mol/100 g)所示，及300 g之當作水可混溶之有機溶劑的丁基賽路蘇醋酸酯(SP值8.9)。甲苯僅在下列條件之下真空蒸餾掉：50℃及20 mmHg，產生1,000 g之包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元的有機聚矽氧與該水可混溶之有機溶劑的混合物A。此混合物為具有在150℃/3小時下加熱時69.9%的非揮發性內容物及230 mpa-s的黏度之溶液。
實施例1
高速分散器(Homo Disper)係填充210 g的具有黏度為3,000 mpa-s之通式HO-[(CH3 )2 Si-O]400 -H之以羥基為末端的有機聚矽氧、129 g的包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元的有機聚矽氧與該水可混溶之有機溶劑的混合物A(如製備實施例1所製備的)、20 g的Noigen XL40(Dai-Ichi Kogyo Seiyaku有限公司，聚氧烯癸基醚，HLB 10.5)、23 g的Noigen XL400D(Dai-Ichi Kogyo Seiyaku有限公司，65%聚氧烯癸基醚水溶液，HLB 18.4)、5 g的Newcol 291M(Nippon Nyukazai有限公司，75%烷基磺琥珀酸鈉溶液)當作乳化劑及589.6 g的去離子水。將該等成分乳化為乳狀白色乳液。對此乳液添加90 g的具有20% Aerosil 200(Nippon Aerosil有限公司)分散在乙二醇中的分散液及20 g的25%氫氧化四甲基銨水溶液。反應在15℃下進行24小時，之後添加3.4 g醋酸以供中和，產生乳狀白色乳液B。乳液B具有在150℃/3小時下加熱時29.6%的非揮發性內容物，且該非揮發性殘餘物為膜狀。當保持在室溫下3個月時，乳液B仍保持安定而沒有分離。
將某個量的此乳液組成物供入盤中使得乾殘餘物可具有0.7 mm的厚度，在室溫下乾燥1個星期，且另外在150℃下乾燥2小時，獲得橡膠片。依據JIS K6249測量該橡膠片的抗張強度及伸長率。結果係顯示於表1中。
實施例2
高速分散器(Homo Disper)係填充120 g具有3,000 mPa-s的黏度之通式HO-[(CH3 )2 Si-O]400 -H之以羥基為末端的有機聚矽氧、120 g具有30,000 mPa-s的黏度之通式HO-[(CH3 )2 Si-O]1000 -[(CH3 )Si(C3 H6 NH2 )-O]4 -H的以羥基為末端之經胺基修飾的有機聚矽氧、86 g包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元的有機聚矽氧與該水可混溶之有機溶劑的混合物A(如製備實施例1所製備的)、20 g的Noigen XL40(Dai-Ichi Kogyo Seiyaku有限公司，聚氧烯癸基醚，HLB 10.5)、23 g的Noigen XL400D(Dai-Ichi Kogyo Seiyaku有限公司，65%聚氧烯癸基醚水溶液，HLB 18.4)、5 g的Newcol 291M(Nippon Nyukazai有限公司，75%烷基磺琥珀酸鈉溶液)當作乳化劑及602.6 g的去離子水。將該等成分乳化為乳狀白色乳液。對此乳液添加100 g具有20% Aerosil 200(Nippon Aerosil有限公司)分散在乙二醇中的分散液及20 g的25%氫氧化四甲基銨水溶液。反應在15℃下進行24小時，之後添加3.4 g醋酸以供中和，產生乳狀白色乳液C。乳液C具有在150℃/3小時下加熱時29.7%的非揮發性內容物，且該非揮發性殘餘物為膜狀。當保持在室溫下3個月時，乳液C仍保持安定而沒有分離。
將某個量的此乳液組成物供入盤中使得乾殘餘物可具有0.7 mm的厚度，在室溫下乾燥1個星期，且另外在150℃下乾燥2小時，獲得橡膠片。依據JIS K6249測量該橡膠片的抗張強度及伸長率。結果係顯示於表1中。
實施例3
高速分散器(Homo Disper)係填充210 g具有3,000 mPa-s的黏度之通式HO-[(CH3 )2 Si-O]400 -H之以羥基為末端的有機聚矽氧、129 g包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元的有機聚矽氧與該水可混溶之有機溶劑的混合物A(如製備實施例1所製備的)、20 g的Noigen XL40(Dai-Ichi Kogyo Seiyaku有限公司，聚氧烯癸基醚，HLB 10.5)、23 g的Noigen XL400D(Dai-Ichi Kogyo Seiyaku有限公司，65%聚氧烯癸基醚水溶液，HLB 18.4)、5 g的Newcol 291M(Nippon Nyukazai有限公司，75%烷基磺琥珀酸鈉溶液)當作乳化劑及589.6 g的去離子水。將該等成分乳化為乳狀白色乳液。對此乳液添加20 g的25%氫氧化四甲基銨水溶液。反應在15℃下進行24小時，之後添加3.4 g醋酸以供中和。另外，添加和混合90 g具有20% Aerosil 200(Nippon Aerosil有限公司)分散在乙二醇中的分散液，產生乳狀白色乳液D。乳液D具有在150℃/3小時下加熱時29.9%的非揮發性內容物，且該非揮發性殘餘物為膜狀。當保持在室溫下3個月時，乳液D仍保持安定而沒有分離。
將某個量的此乳液組成物供入盤中使得乾殘餘物可具有0.7 mm的厚度，在室溫下乾燥1個星期，且另外在150℃下乾燥2小時，獲得橡膠片。依據JIS K6249測量該橡膠片的抗張強度及伸長率。結果係顯示於表1中。
比較例1
高速分散器(Homo Disper)係填充210 g具有3,000 mPa-s的黏度之通式HO-[(CH3 )2 Si-O]400 -H之以羥基為末端的有機聚矽氧、129 g包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元的有機聚矽氧與該水可混溶之有機溶劑的混合物A(如製備實施例1所製備的)、20 g的Noigen XL40(Dai-Ichi Kogyo Seiyaku有限公司，聚氧烯癸基醚，HLB 10.5)、23 g的Noigen XL400D(Dai-Ichi Kogyo Seiyaku有限公司，65%聚氧烯癸基醚水溶液，HLB 18.4)、5 g的Newcol 291M(Nippon Nyukazai有限公司，75%烷基磺琥珀酸鈉溶液)當作乳化劑及589.6 g的去離子水。將該等成分乳化為乳狀白色乳液。對此乳液添加20 g的25%氫氧化四甲基銨水溶液。反應在15℃下進行24小時，之後添加3.4 g醋酸以供中和，產生乳狀白色乳液E。乳液E具有在150℃/3小時下加熱時31.5%的非揮發性內容物，且該非揮發性殘餘物為膜狀。當保持在室溫下3個月時，乳液E仍保持安定而沒有分離。
將某個量的此乳液組成物供入盤中使得乾殘餘物可具有0.7 mm的厚度，在室溫下乾燥1個星期，且另外在150℃下乾燥2小時，獲得橡膠片。依據JIS K6249測量該橡膠片的抗張強度及伸長率。結果係顯示於表1中。
比較例2
除了將該以羥基為末端的有機聚矽氧換成120 g具有3,000 mPa-s的黏度之通式HO-[(CH3 )2 Si-O]400 -H之以羥基為末端的有機聚矽氧與120 g具有30,000 mPa-s的黏度之通式HO-[(CH3 )2 Si-O]1000 -[(CH3 )Si(C3 H6 NH2 )-O]4 -H的以羥基為末端之經胺基修飾的有機聚矽氧之混合物，重複比較例1的程序，且該包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元的有機聚矽氧與該水可混溶之有機溶劑的混合物A(如製備實施例1所製備的)之量為86 g。獲得乳狀白色乳液F。乳液F具有在150℃/3小時下加熱時31.7%的非揮發性內容物，且該非揮發性殘餘物為膜狀。當保持在室溫下3個月時，乳液F仍保持安定而沒有分離。
將某個量的此乳液組成物供入盤中使得乾殘餘物可具有0.7 mm的厚度，在室溫下乾燥1個星期，且另外在150℃下乾燥2小時，獲得橡膠片。依據JIS K6249測量該橡膠片的抗張強度及伸長率。結果係顯示於表1中。
頃證實有機聚矽氧膜係藉由使用矽石結合以羥基為末端的有機聚矽氧和包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元的有機聚矽氧之反應(產物)而改善橡膠強度及伸長率。

Claims (2)

  1. 一種形成膜之有機聚矽氧乳液組成物，其包含：(A-3)100重量份由通式(I)所示之以羥基為末端的有機聚矽氧與由組成式(II)所示之包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元和具有矽醇基的有機聚矽氧及其表面上具有矽醇基的矽石之反應產物：HO-[R1 2 SiO]n -H (I)其中R1 為1至20個碳原子的單價有機基團、羥基或氫，且n為2至5,000的正數，[R2 3 SiO1/2 ]a [R2 2 SiO2/2 ]b [SiO4/2 ]c (II)其中R2 為1至20個碳原子的單價有機基團、羥基或氫，a、b及c為在下列範圍的正數：0.1a0.7，0b0.5，0.3c0.7，且a+b+c=1，(B)1至50重量份的乳化劑，及(C)25至20,000重量份的水。
  2. 一種形成膜之有機聚矽氧乳液組成物，其包含：(A-3)100重量份由通式(I)所示之以羥基為末端的有機聚矽氧與由組成式(II)所示之包含三烷基矽氧基和矽酸鹽單元和具有矽醇基的有機聚矽氧及其表面上具有矽醇基的矽石之反應產物： HO-[R1 2 SiO]n -H (I)其中R1 為1至20個碳原子的單價有機基團、羥基或氫，且n為2至5,000的正數，[R2 3 SiO1/2 ]a [R2 2 SiO2/2 ]b [SiO4/2 ]c (II)其中R2 為1至20個碳原子的單價有機基團、羥基或氫，a、b及c為在下列範圍的正數：0.1a0.7，0b0.5，0.3c0.7，且a+b+c=1，(B)1至50重量份的乳化劑，(C)25至20,000重量份的水，及(D)1至50重量份的具有SP值在8.0至11.0之範圍的水可混溶之有機溶劑。
TW098104977A 2008-02-22 2009-02-17 形成膜之有機聚矽氧乳液組成物 TWI438245B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008041372A JP4678411B2 (ja) 2008-02-22 2008-02-22 皮膜形成性オルガノポリシロキサンエマルジョン組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201000562A TW201000562A (en) 2010-01-01
TWI438245B true TWI438245B (zh) 2014-05-21

Family

ID=40998958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098104977A TWI438245B (zh) 2008-02-22 2009-02-17 形成膜之有機聚矽氧乳液組成物

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7879943B2 (zh)
JP (1) JP4678411B2 (zh)
CN (1) CN101514259B (zh)
TW (1) TWI438245B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4678402B2 (ja) * 2007-11-02 2011-04-27 信越化学工業株式会社 皮膜形成性オルガノポリシロキサンエマルジョン組成物及び繊維用風合い改良剤
KR20140003510A (ko) 2011-02-04 2014-01-09 다우 코닝 코포레이션 경화성 유기실록산 블록 공중합체 에멀젼
JP5799893B2 (ja) * 2012-05-25 2015-10-28 信越化学工業株式会社 剥離シート用エマルション重剥離添加剤、剥離シート用エマルション組成物、及び離型シート
WO2015196400A1 (en) * 2014-06-26 2015-12-30 Dow Corning (China) Holding Co., Ltd. Emulsion type silicone pressure sensitive adhesive composition and process for the production thereof
EP3577180B1 (en) 2017-02-06 2021-03-31 Dow Silicones Corporation Emulsion, composition comprising same, film formed therewith, and related methods
CN108102115B (zh) * 2017-12-26 2019-04-19 南京瑞思化学技术有限公司 一种聚硅氧烷乳液的制备方法
CN110484127B (zh) * 2019-07-31 2020-09-29 中国地质大学（武汉） 一种润滑涂料及其制备方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4383062A (en) * 1981-01-28 1983-05-10 General Electric Waterborne coating compositions
JPS59100170A (ja) * 1982-11-30 1984-06-09 Toshiba Silicone Co Ltd 塗膜形成材組成物
DE3323908A1 (de) * 1983-07-02 1985-01-10 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Siliconharz-emulsion
US4661556A (en) * 1985-05-24 1987-04-28 Dow Corning Corporation Method of producing reinforced aqueous emulsion of polydiorganosiloxane
US4859359A (en) * 1988-03-25 1989-08-22 Dyna-5, Inc. Hard surface cleaning and polishing compositions
US5973061A (en) * 1988-08-31 1999-10-26 Rhone-Poulenc Chimie Aqueous silicone dispersions crosslinkable into elastometric state by dehydration
FR2638166B1 (fr) * 1988-08-31 1991-01-11 Rhone Poulenc Chimie Dispersion aqueuse a base de resine silicone pouvant reticuler en un elastomere par elimination de l'eau
FR2637605B1 (fr) * 1988-10-11 1990-12-14 Rhone Poulenc Chimie Dispersion aqueuse de silicone a base de siliconate reticulant en un elastomere par elimination de l'eau
FR2642765B1 (fr) * 1989-02-03 1991-04-26 Rhone Poulenc Chimie Dispersion aqueuse de silicone a base d'aminosilane et/ou d'amidosilane reticulant en un elastomere par elimination de l'eau
JP3100613B2 (ja) * 1990-02-23 2000-10-16 ジーイー東芝シリコーン株式会社 シリコーン水性エマルジョン組成物
JP2590649B2 (ja) 1991-10-01 1997-03-12 信越化学工業株式会社 エアバッグ用コーティング剤及びエアバッグ
FR2697021B1 (fr) * 1992-10-20 1994-12-02 Rhone Poulenc Chimie Dispersions aqueuses à base d'huiles silicones visqueuses pouvant réticuler par élimination de l'eau et leur utilisation à la réalisation de joints élastomères silicones.
US5449712A (en) * 1993-01-13 1995-09-12 Thoro System Products, Inc. Organosilicon emulsions for rendering porous substrates water repellent
FR2738830B1 (fr) * 1995-09-14 1997-12-05 Rhone Poulenc Chimie Emulsion aqueuse de polyorganosiloxane pour l'enduction de matiere textile
US6521699B2 (en) * 1996-09-26 2003-02-18 Rhodia Chimie Aqueous silicone dispersion
DE69713299T2 (de) * 1996-12-13 2003-02-13 Matsushita Electric Works, Ltd. Siliconemulsion-beschichtungszusammensetzung und verfahren zu ihrer herstellung
US6545086B1 (en) * 2001-10-01 2003-04-08 Dow Corning Corporation Silicone pressure sensitive adhesive compositions
FR2838447B1 (fr) * 2002-04-12 2005-09-30 Rhodia Chimie Sa Composition a base de siloxane, ne degageant pas d'hydrogene, destinee au moulage-demoulage de pneumatiques
JP4777591B2 (ja) * 2002-10-25 2011-09-21 信越化学工業株式会社 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物
US6737444B1 (en) * 2003-01-16 2004-05-18 Dow Corning Corporation Method of making silicone resin emulsions
US20070116969A1 (en) * 2003-10-08 2007-05-24 Yihan Liu Silicone mq resin reinforced silicone elastomeric emulsions
JP2005325253A (ja) 2004-05-14 2005-11-24 Shin Etsu Chem Co Ltd 機能性無機フィラー含有コーティング用エマルジョン組成物
JP4775543B2 (ja) * 2005-01-24 2011-09-21 信越化学工業株式会社 オルガノシリコーンレジンエマルジョン組成物及びその製造方法、ならびに該組成物の被膜が形成された物品
JP2007051236A (ja) 2005-08-19 2007-03-01 Shin Etsu Chem Co Ltd シリコーンエマルジョン組成物及び木材の処理方法
JP2008133342A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Shin Etsu Chem Co Ltd エマルジョンコーティング剤組成物及びそれを被覆した物品
JP4678402B2 (ja) * 2007-11-02 2011-04-27 信越化学工業株式会社 皮膜形成性オルガノポリシロキサンエマルジョン組成物及び繊維用風合い改良剤

Also Published As

Publication number Publication date
JP4678411B2 (ja) 2011-04-27
US7879943B2 (en) 2011-02-01
CN101514259A (zh) 2009-08-26
JP2009197158A (ja) 2009-09-03
US20090215955A1 (en) 2009-08-27
TW201000562A (en) 2010-01-01
CN101514259B (zh) 2013-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI438245B (zh) 形成膜之有機聚矽氧乳液組成物
US8168716B2 (en) Aqueous emulsions of silicone resins
JP5057022B2 (ja) コーティング用エマルジョン組成物
JP4775543B2 (ja) オルガノシリコーンレジンエマルジョン組成物及びその製造方法、ならびに該組成物の被膜が形成された物品
EP1911801B1 (en) Coating emulsion composition, and water/oil-repellent paper and making method
JP2008121012A (ja) オルガノポリシロキサンの水性分散液の製造方法
JP5720227B2 (ja) 木材の処理方法
JP4367640B2 (ja) シリコーンエマルジョン組成物で処理された改質木材及びその製造方法
US20080064813A1 (en) Method for producing crosslinkable organopolysiloxane dispersions
US10023767B2 (en) Anchorage additive emulsion for silicone release coating composition
JP2007051236A (ja) シリコーンエマルジョン組成物及び木材の処理方法
WO1998026019A1 (fr) Composition d'emulsion de silicium et procede d'elaboration
JP4678402B2 (ja) 皮膜形成性オルガノポリシロキサンエマルジョン組成物及び繊維用風合い改良剤
EP3587522A1 (en) Silicone emulsion composition capable of being formed into coating film, and coating film
EP3988618A1 (en) Oil-in-water silicone emulsion composition and use thereof
JP6612361B2 (ja) 定義された構造のカルボン酸官能性シロキサン
JP2005325253A (ja) 機能性無機フィラー含有コーティング用エマルジョン組成物
JP2015205951A (ja) 皮膜形成性シリコーンエマルション組成物及び皮膜
JP5115739B2 (ja) 皮膜形成性オルガノポリシロキサン、エマルジョン組成物及びオルガノポリシロキサンエマルジョンの製造方法
WO2020036073A1 (ja) シリコーンレジンエマルション組成物、その製造方法、コーティング剤及び被覆物品
JP5703984B2 (ja) 木材の処理方法及び該処理方法で処理された木材
JP5197950B2 (ja) 離型剤組成物
JP2010058494A (ja) シリコーンエマルジョン組成物、二液性木材処理剤及び木材処理方法
JP2003160758A (ja) 皮膜形成エマルジョン型シリコーン組成物