JPH0443940B2

JPH0443940B2 -

Info

Publication number: JPH0443940B2
Application number: JP57063369A
Authority: JP
Inventors: Isao Ona; Masaru Ozaki; Yoichiro Taki
Original assignee: Dow Corning Toray Silicone Co Ltd
Current assignee: DuPont Toray Specialty Materials KK
Priority date: 1982-04-16
Filing date: 1982-04-16
Publication date: 1992-07-20
Also published as: JPS58180555A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、オルガノポリシロキサン潤滑剤に関
するものであり、特には、合成樹脂または合成ゴ
ムに、耐久性のある優れた潤滑性ないし離型性を
付与するのに有用なオルガノポリシロキサン潤滑
剤に関するものである。従来、合成樹脂または合成ゴムは成形物、注型
物、積層物、フイルム、繊維、フオーム、接着
剤、塗料など広範囲に使用されているが、多くの
場合、その製造途上または最終成形物の性質とし
て潤滑性ないし離型性を必要とするため、これま
でシリコーンオイル、ワツクス、高級アルコー
ル、金属石けん等の添加剤を配合してその性質を
改良する試みがなされてきている。特にシリコー
ンオイルの添加は潤滑性ないし離型性等を著しく
向上させるが、樹脂との相溶性に欠けるため、シ
リコーンオイルが樹脂から分離してにじみ出てく
るため種々の弊害をひきおこすという欠点を有し
ている。これを改善するため、例えば特開昭50−
121344号公報は熱可塑性樹脂にシリコーンオイル
とシリコーンゴムを配合したものであるが、シリ
コーンオイルのにじみ出を十分に防止することが
できず、また、シリコーンゴムを配合するため熱
可塑性樹脂本来の特性が変化するという欠点があ
る。また、特公昭52−6751号公報は塩化ビニル系
樹脂にけい素原子に直接結合した−OCOR′基
（R′は置換もしくは非置換の１価炭化水素基）を
有するオルガノポリシロキサンを配合したもので
あるが、−OCOR′基がけい素原子に直接結合して
いるため、加水分解し易く、空気中の湿分などに
よりゲル化して樹脂の潤滑性や外観を著しく阻害
するという欠点がある。また、特開昭56−41256
号公報には合成樹脂用改質剤として、１分子中
に、けい素原子に結合する、−CH₂CH₂Ｙ基、〔Ｙ
は−CF₃基または（−CF₂CF₂）−_kＷ（Ｗは水素原子
またはフツ素原子を表わし、ｋは１〜４の整数）〕
と−OCOR¹（R¹は炭素原子数７〜21の１価炭化水
素基）を有するオルガノポリシロキサンが開示さ
れているが、前記したように、−OCOR¹基がけい
素原子に直接結合しているため、吸湿・分解して
経日的に特性が変化するという欠点を有してい
る。本発明者らは、オルガノポリシロキサン潤滑
剤、特に、上記したような欠点のない、合成樹脂
または合成ゴム用の潤滑剤について、鋭意研究し
た結果、合成樹脂または合成ゴムもしくはそれに
配合される添加剤と結合し易く、相溶性を付与す
る特定の官能基を有するオルガノポリシロキサン
を配合することにより、該オルガノポリシロキサ
ンのにじみ出がなく、耐久性のある、優れた潤滑
性ないし離型性等を付与し得ることを見出し、本
発明に到達した。すなわち、本発明は、１分子中のシロキサン単
位総数が５〜1000個であり、官能基としてけい素
原子にアルキレン基を介して結合する、エポキシ
基、カルボキシル基、水酸基またはアルコキシ基
を、シロキサン単位総数に対する官能基数の比が
100：２〜100：50の範囲で有するオルガノポリシ
ロキサンを主剤としてなるオルガノポリシロキサ
ン潤滑剤に関するものである。本発明の潤滑剤として使用されるオルガノポリ
シロキサンは、その分子形状が直鎖状、分枝鎖状
または網状のものを使用できるが、好ましくは直
鎖状のものである。けい素原子にアルキレン基を
介して結合する、エポキシ基、カルボキシル基、
水酸基またはアルコキシ基は１分子中に少なくと
も１個存在すればよく、その位置は特に限定する
ものでなく、分子鎖末端、分子鎖中またはその両
方に存在してもよい。ここで、エポキシ基は

【式】基以外に

【式】のようなエポキシシクロヘキシル基を含む。これらの官
能基とけい素原子の橋わたしをするアルキレン基
としてはエチレン基、プロピレン基、ブチレン基
が例示される。このアルキレン基以外のけい素原
子に結合する有機基には１価炭化水素基があり、
これにはメチル基、エチル基、プロピル基、オク
チル基、ペンタデシル基、シクロヘキシル基、フ
エニル基、β−フエニルエチル基などが例示され
る。潤滑性ないし離型性の点から好ましくはメチ
ル基である。しかし、相溶性の点だけから云え
ば、合成樹脂としてポリエチレン、ポリプロピレ
ンなどの場合はメチル基以外に炭素数５〜30のア
ルキル基を有しているのが好ましく、ポリスチレ
ンなどの場合はメチル基以外にフエニル基または
β−フエニルエチル基を有しているのが好まし
い。使用されるオルガノポリシロキサンの１分子中
のシロキサン単位総数（重合度）は５〜1000の範
囲であり、この範囲より小さいと潤滑性ないし離
型性の性質が低下し、この範囲より大きいと粘度
が高過ぎて取扱いが困難となるからである。潤滑
性ないし離型性および取扱の上、１分子中のシロ
キサン単位総数として20〜500の範囲のものが好
ましい。そして、１分子中に含むシロキサン単位
総数に対する官能基数の比が100：２〜100：50の
範囲であることが好ましい。潤滑性ないし離型性付与対象物として、特に好
ましい合成樹脂または合成ゴムに対して使用する
場合、その使用量は、合成樹脂または合成ゴムの
種類、オルガノポリシロキサンの種類とその官能
基の密度、潤滑性ないし離型性の目的などによつ
て異なるため限定されないが、通常は合成樹脂ま
たは合成ゴム100重量部に対し、オルガノポリシ
ロキサン0.05〜20重量部であり、好ましくは0.5
〜10重量部の範囲で使用される。0.05重量部より
も少ないと潤滑性ないし離型性の効果が小さく、
20重量部より多いと経済上不利であるばかりでな
く、合成樹脂または合成ゴム本来の性質に影響す
るからである。本発明になるオルガノポリシロキサンの形態は
液状、溶液、エマルジヨンまたはペーストの状態
で使用でき、潤滑性ないし離型性付与対象物に添
加・配合してもよく、また、塗布・含浸してもよ
い。要するに、対象物に潤滑性ないし離型性を付
与しうる如何なる手法もとりうるものとする。本発明になるオルガノポリシロキサンを製造す
る方法の一例を挙げれば、特公昭33−9969号公報
に記載されている付加反応を利用すればよく、基
本的には、オルガノハイドロジエンポリシロキサ
ンとCH₂＝CHCOOH，CH₂＝CHCH₂OHなどで
表わされる官能基含有不飽和化合物を、白金系触
媒の存在下に付加反応させることによつて容易に
得ることができる。潤滑性ないし離型性を付与する好適な対象物は
従来公知の合成樹脂または合成ゴムである。合成
樹脂には当然のことながら、熱可塑性樹脂および
熱硬化性樹脂を含む。これらの合成樹脂および合
成ゴムを挙げると、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミ
ド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアクリロ
ニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、
ポリカーボネート、ポリ弗化ビニル、ポリアクリ
ル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリ
ビニルホルマール、エポキシ樹脂、シリコーン樹
脂、アルキツド樹脂、メラミン樹脂、セルロース
樹脂、フエノール樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリ
デン共重合体、塩化ビニル−アクリル酸メチル共
重合体、塩化ビニル−メタクリル酸メチル共重合
体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、塩
化ビニル−スチレン共重合体、塩化ビニル−エチ
レン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重
合体、メタクリル酸エステル−アクリル酸エステ
ル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重
合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン
共重合体、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、酢
酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−アク
リル酸共重合体、酢酸ビニル−アクリロニトリル
共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重
合体、酢酸ビニル−マイレン酸共重合体、酢酸ビ
ニル−スチレン共重合体、酢酸ビニル−ポリビニ
ルアルコール共重合体、酢酸ビニル−塩化ビニル
−ポリビニルアルコール共重合体、酢酸ビニル−
塩化ビニル−エチレン共重合体、イソプレンゴ
ム、クロロプレンゴム、弗素ゴム、ポリウレタン
ゴム、ポリエーテルゴム、エチレン−プロピレン
ゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、ブチ
ルゴム、アクリルゴム、アクリロニトリル−ブタ
ジエンゴムが例示される。なお、合成ゴムには通
常天然ゴムは含まないが、その分子構造がイソプ
レンゴムと類似するため、本発明でいう合成ゴム
には天然ゴムを含むものとする。例示した合成樹
脂および合成ゴムのうち２種類以上を混合して使
用してもよい。このうち、特に好ましいのは、合成樹脂が塩化
ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂およびポリウレ
タン系樹脂であり、合成ゴムがエチレン・プロピ
レン・ジエン系ゴムである。ここでいう系とはそ
れを含む共重合体または混合物の全てを含むとい
う意味である。合成樹脂または合成ゴムの形態は液状、溶液、
エマルジヨン、ペースト、ラテツクス、粉末、固
形のいずれの状態でも使用できる。そして、例え
ば、成形物、注型物、積層物、フイルム、繊維、
接着剤、フオーム、塗料などの用途に応じた形態
をとり得るものとする。本発明になるオルガノポリシロキサンと合成樹
脂または合成ゴムのいずれか一方または両方が、
溶液として使用する場合は有機溶媒を使用すれば
よく、エマルジヨンとして使用する場合は界面活
性剤を使用することができる。また、そのいずれ
か一方または両方に、従来公知の種々の添加剤を
配合することができる。例えば、乾式法シリカ、
湿式法シリカ、けい酸マグネシウム、けい酸アル
ミニウム、炭酸カルシウム、クレー、マイカ、タ
ルク、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化マグ
ネシウム、ベンガラ、磁性酸化鉄、各種金属粉
末、カーボンブラツク、アスベスト、ガラス繊
維、ガラス球、フタル酸エステル類、燐酸エステ
ル類、金属石けん、シリコーンオイル、シランカ
ツプリング剤、ロジン、イソシアネート類、ワツ
クス、高級アルコール、有機錫脂肪酸塩、可塑
剤、安定剤、難燃剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電
防止剤、酸化防止剤、防カビ剤、発泡剤、着色
剤、接着付与剤等を配合することができる。本発明になるオルガノポリシロキサンは潤滑性
ないし離型性付与対象物として好適な合成樹脂ま
たは合成ゴムの全用途に使用できる。例えば、成
形物、注型物、積層物、フイルム、繊維、フオー
ム、接着剤、塗料などである。このオルガノポリ
シロキサンは合成樹脂または合成ゴムに対し、添
加、配合、塗布、含浸、浸漬等の方法をとること
によつて、オルガノポリシロキサンの有する官能
基と合成樹脂、合成ゴム、またはそれに配合され
る添加剤との親和力が強いため、にじみ出がな
く、耐久性のある優れた潤滑性ないし離型性を付
与することができる。例えば、成形物に配合した
場合、内部潤滑剤ないし内部離型剤としての効果
を有し、成形物の表面に塗布した場合および成形
金型の内面に塗布して成形した場合は成形物の表
面に潤滑性ないし離型性を付与することができ
る。同様にして樹脂板またはフイルムとしたとき
は非ブロキング性を有し、塗料に添加するかその
皮膜表面に塗布した場合は硬化皮膜に潤滑性、撥
水性、光沢性に優れたものが得られる。本発明のオルガノポリシロキサン潤滑剤の用途
は限定されないが、特に有用な具体例を数例あげ
ると磁気テープ、磁性トナー、磁気カード、磁気
デイスク、オーデイオデイスクなど合成樹脂また
は合成ゴムを結着材ないし基材とするものに添加
することにより、耐久性のある優れた潤滑性を付
与することができる。また、自動車用バンパーの
材料として使用されるポリウレタン樹脂に添加す
ることによつて、射出成形時に内部離型剤ないし
内部潤滑剤としての優れた効果があり、同様に、
各種合成樹脂組成物に添加して成形することによ
り、成形時に金型汚れのない優れた離型性を示
す。このほか潤滑性ないし離型性を必要とする自
動車用マツドガード、パツキング、ガスケツト、
食品包装用フイルム、農業用ビニルハウス用フイ
ルム、医療用具、合成樹脂製ベアリング、繊維用
滑剤として有用である。本発明のオルガノポリシロキサン潤滑剤は合成
樹脂または合成ゴムに潤滑性ないし離型性を付与
する以外に、オイルまたはコンパウンドの状態で
機械、装置関係の潤滑剤として使用できる。次に実施例を示す。実施例中の部および％とあ
るのは重量部および重量％を意味し、粘度は25℃
における測定値である。実施例１ポリ塩化ビニル（三菱モンサント社製Ｐ−
455）、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（電気化
学社製デンカビニルMM−90、酢酸ビニル含有量
が10％）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（東洋
曹逹社製ウルトラセン680）、ポリエチレン（三井
ポリケミカル社製ミラソン24H）、ポリプロピレ
ン（住友化学社製ノーブレンH501）、ポリメタク
リル酸メチル（住友化学社製スミペツクスLG）、
ポリアミド（東レ社製繊維用６ナイロン）、ポリ
エステル（東レ社製繊維用ポリエチレンテレフタ
レート）の各樹脂100部に対し、次式、粘度270センチストークス、粘度210センチストークス、粘度230センチストークス、粘度100センチストークス、で表わされるオルガノポリシロキサンをそれぞれ
1.5部を添加して、厚さ1.5mmのフイルムを作製し
た。各フイルムについて、加熱前および70℃の熱
風循環式オーブンに入れ、５日間加熱した後のオ
ルガノポリシロキサンのフイルム面へのしみ出し
を肉眼観察し、次のように４段階で判定した。 ◎ フイルム表面へのしみ出しが全くないも
の。 ○ フイルム表面へのしみ出しが殆んどない。 △ フイルム表面へのしみ出しが僅かであるも
の。 × フイルム表面へのしみ出しが著しいもの。なお、比較例として、300センチストークスの
分子鎖両末端トリメチルシリル基封鎖ジメチルポ
リシロキサンについて上記と同様の実験を行なつ
た。これらの結果を第１表に示す。本発明のオルガノポリシロキサンを添加したも
のは比較例としてあげたジメチルポリシロキサン
を添加したものに比べ、フイルム表面へのしみ出
しがなく極めて優れていた。塩化ビニル系樹脂お
よび酢酸ビニル系樹脂に対し、本発明のオルガノ
ポリシロキサンとの親和性、相溶性が優れている
傾向が認められた。この結果から、塩化ビニル系
樹脂、酢酸ビニル系樹脂に潤滑性ないし離型性を
必要とする分野、特に、磁気テープ、磁気デイス
クなどの磁気記録媒体および農業用のビニルハウ
スフイルム、医療用具等の用途に有効であると期
待される。

〔剥離性〕

１級：剥離が非常に容易。２級：剥離がやや重い。３級：剥離が非常に重いかまたは困難。〔ペインタブル性〕１級：マジツクインクのかすれがなく、インク
が均一に乗る。２級：マジツクインクのかすれがややあり。３級：マジツクインクが点状になり、均一とな
らない。この結果を第２表に示す。なお、比較例として、本発明のオルガノポリシ
ロキサンの代りに、500センチストークスの分子
鎖両末端トリメチルシリル基封鎖ジメチルポリシ
ロキサン、500センチストークスの分子鎖両末端
トリメチルシリル基封鎖メチルフエニルポリシロ
キサンを各２部添加した以外は、上記と同じ条件
で成形したものについて剥離性およびペインタブ
ル性を調べた。この結果を第２表に示す。本発明のオルガノポリシロキサンを使用したも
のはいずれも剥離性、すなわち内部離型性が良好
であり、加熱しても表面へのにじみ出がないため
ペインタブル性も良好であつた。この結果はポリ
ウレタン樹脂成形品である自動車用バンパーを製
造する際の内部離型剤として有用であること、ま
た、ポリウレタン樹脂を布帛にコーテングしてエ
ンボス加工を施す場合の離型剤として有用である
ことを示している。さらに、ポリウレタン樹脂を
磁気テープ用バインダとして用いた場合その中に
添加して潤滑性を付与することも好適であると推
測される。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１１分子中のシロキサン単位総数が５〜1000個
であり、官能基としてけい素原子にアルキレン基
を介して結合する、エポキシ基、カルボキシル
基、水酸基またはアルコキシ基を、シロキサン単
位総数に対する官能基数の比が100：２〜100：50
の範囲で有するオルガノポリシロキサンを主剤と
してなるオルガノポリシロキサン潤滑剤。２該オルガノポリシロキサンのけい素原子に結
合する他の有機基が１価炭化水素基である、特許
請求の範囲第１項記載の潤滑剤。３該オルガノポリシロキサンのけい素原子に結
合する他の有機基の１価炭化水素基がメチル基で
ある、特許請求の範囲第２項記載の潤滑剤。４潤滑性付与対象物が合成樹脂または合成ゴム
である、特許請求の範囲第１項記載の潤滑剤。５合成樹脂が塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系
樹脂およびポリウレタン系樹脂であり、合成ゴム
がエチレン・プロピレン・ジエン系ゴムである特
許請求の範囲第４項記載の潤滑剤。６合成樹脂の塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系
樹脂およびポリウレタン系樹脂が磁気記録媒体用
の磁性塗料として使用されるものである、特許請
求の範囲第５項記載の潤滑剤。７合成樹脂または合成ゴム100重量部に対し、
該オルガノポリシロキサン0.05〜20重量部の範囲
で使用する特許請求の範囲第４項、第５項または
第６項記載の潤滑剤。