JPH0717836B2

JPH0717836B2 - リンのアルキルエステル基含有オルガノポリシロキサンエマルジヨンの安定化方法

Info

Publication number: JPH0717836B2
Application number: JP24632886A
Authority: JP
Inventors: 功小名; 勝尾崎
Original assignee: 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社
Priority date: 1986-10-16
Filing date: 1986-10-16
Publication date: 1995-03-01
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: JPS6399262A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はリンのアルキルエステル基含有オルガノポリシ
ロキサンエマルジョンの安定化方法に関する。

［従来の技術］従来、リンのアルキルエステル基を含有するオルガノポ
リシロキサンとして、特開昭54−48718号公報に記載さ
れたものが知られている。また、リンのアルキルエステ
ル基を含有するオルガノポリシロキサンの安定なエマル
ジョンを得る方法として、オルガノポリシロキサンとリ
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
する方法（特開昭60−248732号公報参照）が知られてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、特開昭54−48718号公報に記載されたオ
ルガノポリシロキサンをアニオン系界面活性剤および／
または非イオン系界面活性剤を用いて水中に乳化した場
合、得られたオルガノポリシロキサンエマルジョンの機
械安定性、希釈安定性、保存安定性等の各種安定性に劣
るという欠点を有していた。また、特開昭60−248732号
公報に記載されたオルガノポリシロキサンエマルジョン
は、乳化重合に長時間を必要とし、生産性に劣るという
欠点を有していた。

本発明は、上記した欠点を解消することを目的とし、リ
ンのアルキルエステル基を含有するオルガノポリシロキ
サンエマルジョンを容易にかつ速やかに機械安定性、希
釈安定性、保存安定性等の各種安定性を付与する方法を
提供するものである。

［問題点を解決するための手段］上記した目的は、１分子中に少なくとも１個の式（式中、Ｒは一価炭化水素基もしくはＸ、R²は一価炭化
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０または１、ｂ
は１または２、ｃは０または１、ｄは0,1または２、ｂ
＋ｃは２、ただしａが０の場合、ｂは２、ｃは０であ
る）で示される単位を有するオルガノポリシロキサン
を、アニオン系界面活性剤および／または非イオン系界
面活性剤を用いて水中に乳化してなるエマルジョンに、
水溶性アルカリ性物質を添加して該エマルジョンのPHを
６以上にすることを特徴とする、リンのアルキルエステ
ル基含有オルガノポリシロキサンエマルジョンの安定化
方法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個の式で示される基を有するオルガノポリシロキサンである。
前記した式中、Ｒは一価炭化水素基もしくはＸであり、
一価炭化水素基はメチル基、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
基、２−フェニルプロピル基、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。R¹は炭素原子数
２〜６のアルキレン基であり、これにはエチレン基、プ
ロピレン基、ブチレン基が例示される。R²は、一価炭化
水素基であり、これにはＲの一価炭化水素基で例示した
ものがあげられる。ａは０または１、ｂは１または２、
ｃは０または１、ｄは0,1または２、ｂ＋ｃは２、ただ
しａが０の場合、ｂは２、ｃは０である。

式で示される単位の具体例としては、がある。

本オルガノポリシロキサンは、リンのアルキルエステル
基を含有するオルガノシロキサン単位のみで構成されて
いてもよく、また他のオルガノシロキサン単位を有して
いてもよい。他のオルガノシロキサン単位はモノオルガ
ノシロキサン、ジオルガノシロキサン、トリオルガノシ
ロキサン単位が例示される。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機基は一価炭化水素
基であり、これにはＲの一価炭化水素基で例示したもの
があげられる。該オルガノシロキサン単位の具体例とし
ては（CH₃）₂SiO、（CH₃）₃SiO¹/₂、 CH₃SiO₃/₂、CH₃・CF₃CH₂CH₂SiO、 CH₃・C₆H₅SiO、C₆H₅（CH₂）₂SiO³/₂ がある。

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、また式（式中、Ｒ、R¹、R²、Ｘ、ａ、ｂ、ｃは前記と同じ）で
示される基が例示される。また、オルガノポリシロキサ
ンのシロキサン単位の合計数は、エマルジョンの使用目
的、用途により異なり特に制限されないが、３〜5000が
一般的である。

本発明で使用されるオルガノポリシロキサンは、例えば
リンのアルキルエステル基含有アルコキシシランを加水
分解し、環状または直鎖状ジオルガノポリシロキサンと
重縮合することにより得られる。

オルガノポリシロキサンを水中に乳化させるための界面
活性剤は、アニオン系界面活性剤および／または非イオ
ン系界面活性剤が使用される。

アニオン系界面活性剤としては、ヘキシルベンゼンスル
ホン酸、オクチルベンゼンスルホン酸、デシルベンゼン
スルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、セチルベン
ゼンスルホン酸ミリスチルベンゼンスルホン酸のような
アルキルベンゼンスルホン酸、CH₃（CH₂）₆CH₂O（C₂H
₄O）₂SO₃H、CH₃（CH₂）₈CH₂O（C₂H₄O）₈SO₃H、CH₃（C
H₂）₁₉CH₂O（C₂H₄O）₄SO₃H、CH₃（CH₂）₈CH₂C₆H₄O（C₂H
₄）₂SO₃Hのようなポリオキシエチレンモノアルキルエー
テルの硫酸エステル、アルキルナフチルスルホン酸が例
示され、これらの１種もしくは２種以上使用してよい。

ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシアルキレン
アルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェ
ノールエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエステ
ル、ポリオキシアルキレンソルビタンアルキルエステ
ル、ポリエチレングライコール、ポリプロピレングライ
コール、ジエチレングライコールが例示され、これらの
１種もしくは２種以上を使用してよい。

界面活性剤の使用量は、界面活性剤の種類により異なり
特に限定されないが、好ましくはオルガノポリシロキサ
ン100重量部に対し0.5〜10重量部である。

また水の使用量は、オルガノポリシロキサン100重量部
に対し、50〜500重量部である。

本発明で使用される水溶性アルカリ性物質は、エマルジ
ョンの安定性を容易にかつ速やかに向上させるための成
分であり、これには、ナトリウム、カリウム、ルビジウ
ム、セシウムのようなアルカリ金属の水酸化物または、
炭酸、ホウ酸、モリブデン酸などの弱酸との塩；ジエタ
ノールアミン、トリエタノールアミンのような脂肪属ア
ミン類；アンモニア水などが例示される。また、その使
用量はエマルジョンのPHが6.0以上、好ましくは6.5〜9.
0となるような量である。

本発明の方法は、前述したオルガノポリシロキサン、ア
ニオン系界面活性剤および／またはノニオン系界面活性
剤および水を均一に混合し、ホモゲナイザー、コロイド
ミル、ラインミキサーなどの乳化機を通してエマルジョ
ンを調製後、水溶性アルカリ性物質を添加すればよい。

本発明の方法により得られたエマルジョンは、本発明の
目的を損なわない程度に、防腐剤；ポリビニルアルコー
ル、カルボキシメチルセルロースのような保護コロイド
剤；染料；シランカップリング剤、ジメチルポリシロキ
サオイル，有機変性ジオルガノポリシロキサンなどのエ
マルジョンを添加してもよい。

本発明の方法により得られたエマルジョンは、そのまま
あるいは水で希釈して、離型剤、剥離剤、繊維処理剤、
毛髪用リンス剤、艶出剤、塗料添加剤、消泡剤などとし
て有用である。とりわけ毛髪、アルペカ、モヘヤ、アン
ゴラ、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、ポリプロピレン、スパンデックスのよう
な合成繊維、ガラス繊維、カーボン繊維、シリコーンカ
ーバイド繊維およびこれら繊維の糸、編物、織物、不織
布、樹脂加工布帛、これらの縫製品の潤滑剤、帯電防止
剤として有用である。

［実施例］次に本発明を実施例により説明する。実施例中部とある
のは重量部を意味し、粘度は25℃における値である。

実施例１粘度150センチストークスを有する式で表わされるオルガノポリシロキサン20部、ポリオキシ
アルキレンノニルフェノールエーテル（HLB11.5）５部
および水３部を均一に撹拌した。これをコロイドミルに
通し、さらに水72部を添加してエマルジョンを作成した
（エマルジョンＡ）。なおこのエマルジョンのPHは4.8
であった。これに水酸化ナトリウムの10重量％水溶液を
添加して、PHを8.5に調整し、エマルジョンを安定化さ
せた（エマルジョンＢ）。

かくして得られたエマルジョンＢについて、次の通り各
種試験を行なった。また、エマルジョンを50℃で７日間
放置したものについても同様に試験を行なった。

・遠心分離試験:2500回転／分で30分間処理し肉眼で観
察する・希釈安定性試験：エマルジョンを水で20倍に希釈し、
肉眼で観察する・透過率測定：エマルジョンを水で100倍に希釈し、比
色計により580nmの透過率を測定するこれらの結果を第１表に示した。

比較例１実施例１において作成した、水酸化ナトリウム水溶液を
添加しないエマルジョンＡを、実施例１と同様に乳化直
後および50℃で７日間放置のものについて各種試験を行
ない、その結果を第１表に示した。

実施例２粘度145センチストークスを有する式で表わされるオルガノポリシロキサン15部、高級アルコ
ールのエチレンオキサイド７モル付加物（日本触媒化学
工業株式会社製商品名：ソフタノール70）３部および
水４部を均一に撹拌した。これをコロイドミルに通し、
さらに水78部を添加してエマルジョンを作成した（エマ
ルジョンＣ）。なおこのエマルジョンのPHは4.0であっ
た。これに水酸化カリウムの10重量％水溶液を添加し
て、PHを8.5に調整し、エマルジョンを安定化させた
（エマルジョンＤ）。

かくして得られたエマルジョンＤについて、実施例１と
同様に各種試験を行なった。また、エマルジョンを50℃
で10日間放置したものについても同様に試験を行なっ
た。これらの結果を第２表に示した。

実施例３実施例２において、水酸化カリウム水溶液の代わりに炭
酸ナトリウムの10重量％水溶液を用いてエマルジョンの
PHを8.0に調整した他は全く同様にエマルジョンを作成
し、乳化直後および50℃で10日間放置のものについて各
種試験を行ない、その結果を第２表に示した。

実施例４実施例２において、水酸化カリウム水溶液の代わりに炭
酸水素ナトリウムの10重量％水溶液を用いてエマルジョ
ンのPHを7.5に調整した他は全く同様にエマルジョンを
作成し、乳化直後および50℃で10日間放置のものについ
て各種試験を行ない、その結果を第２表に示した。

実施例５実施例２において、水酸化カリウム水溶液の代わりにト
リエタノールアミンの10重量％水溶液を用いてエマルジ
ョンのPHを8.5に調整した他は全く同様にエマルジョン
を作成し、乳化直後および50℃で10日間放置のものにつ
いて各種試験を行ない、その結果を第２表に示した。

比較例２実施例２において作成した、水酸化カリウム水溶液を添
加しないエマルジョンＣを、実施例１と同様に乳化直後
および50℃で10日間放置のものについて各種試験を行な
い、その結果を第２表に示した。

実施例６粘度158センチストークスを有する式で表わされるオルガノポリシロキサン15部、高級アルコ
ールのエチレンオキサイド７モル付加物（日本触媒化学
工業株式会社製商品名：ソフタノール70）３部および
水４部を均一に撹拌した。これをコロイドミルに通し、
さらに水78部を添加してエマルジョンを作成した（エマ
ルジョンＥ）。なおこのエマルジョンのPHは2.8であっ
た。これに水酸化カリウムの10重量％水溶液を添加し
て、PHを8.5に調整し、エマルジョンを安定化させた
（エマルジョンＦ）。

かくして得られたエマルジョンＦについて、実施例１と
同様に各種試験を行なった。また、エマルジョンを50℃
で10日間放置したものについても同様に試験を行なっ
た。これの結果を第２表に示した。

実施例７実施例６において、水酸化カリウム水溶液の代わりに炭
酸ナトリウムの10重量％水溶液を用いてエマルジョンの
PHを8.3に調整した他は全く同様にエマルジョンを作成
し、乳化直後および50℃で10日間放置のものについて各
種試験を行ない、その結果を第２表に示した。

実施例８実施例６において、水酸化カリウム水溶液の代わりに炭
酸水素ナトリウムの10重量％水溶液を用いてエマルジョ
ンのPHを7.5に調整した他は全く同様にエマルジョンを
作成し、乳化直後および50℃で10日間放置のものについ
て各種試験を行ない、その結果を第２表に示した。

実施例９実施例６において、水酸化カリウム水溶液の代わりにト
リエタノールアミンの10重量％水溶液を用いてエマルジ
ョンのPHを8.0に調整した他は全く同様にエマルジョン
を作成し、乳化直後および50℃で10日間放置のものにつ
いて各種試験を行ない、その結果を第２表に示した。

比較例３実施例６において作成した、水酸化カリウム水溶液を添
加しないエマルジョンＥを、乳化直後および50℃で10日
間放置のものについて実施例１と同様に各種試験を行な
い、その結果を第２表に示した。

実施例10 粘度165センチストークスを有する式で表わされるオルガノポリシロキサン15部、高級アルコ
ールのエチレンオキサイド７モル付加物（日本触媒化学
工業株式会社製商品名：ソフタノール70）３部および
水４部を均一に撹拌した。これをコロイドミルに通し、
さらに水78部を添加してエマルジョンを作成した（エマ
ルジョンＧ）。これに水酸化ナトリウムの10重量％水溶
液を添加して、PHを8.5に調整し、エマルジョンを安定
化させた（エマルジョンＨ）。

かくして得られたエマルジョンＨについて、実施例１と
同様に各種試験を行なった。また、エマルジョンを50℃
で10日間放置したものについても同様に試験を行なっ
た。これらの結果を第２表に示した。

実施例11 実施例10において、水酸化カリウム水溶液の代わりに炭
酸ナトリウムの10重量％水溶液を用いてエマルジョンの
PHを8.5に調整した他は全く同様にエマルジョンを作成
し、乳化直後および50℃で10日間放置のものについて各
種試験を行ない、その結果を第２表に示した。

実施例12 実施例10において、水酸化カリウム水溶液の代わりに炭
酸水素ナトリウムの10重量％を用いてエマルジョンのPH
を7.3に調整した他は全く同様にエマルジョンを作成
し、乳化直後および50℃で10日間放置のものについて各
種試験を行ない、その結果を第２表に示した。

実施例13 実施例10において、水酸化カリウム水溶液の代わりにト
リエタノールアミンの10重量％水溶液を用いてエマルジ
ョンのPHを8.0に調整した他は全く同様にエマルジョン
を作成し、乳化直後および50℃で10日間放置のものにつ
いて各種試験を行ない、その結果を第２表に示した。

比較例４実施例10において作成した、水酸化カリウム水溶液を添
加しないエマルジョンＧを、乳化直後および50℃で10日
間放置のものについて実施例１と同様に各種試験を行な
い、その結果を第２表に示した。

実施例14 粘度138センチストークスを有する式で表わされるオルガノポリシロキサン20部、高級アルコ
ールのエチレンオキサイド７モル付加物（日本触媒化学
工業株式会社製商品名：ソフタノール70）４部、式で表わされるアニオン界面活性剤４部および水15部を均
一に撹拌した。これをコロイドミルに通し、さらに水57
部を添加してエマルジョンを作成した（エマルジョン
Ｈ）。なおこのエマルジョンのPHは4.0であった。これ
にジエタノールアミンの10重量％水溶液を添加して、PH
を7.5に調整し、エマルジョンを安定化させた（エマル
ジョンＩ）。

かくして得られたエマルジョンＩについて、実施例１と
同様に各種試験を行ない、その結果を第３表に示した。
また、エマルジョンＩを50℃で10日間放置したものにつ
いても同様に試験を行ない、その結果を第３表に示し
た。

比較例５実施例14において作成した、ジエノールアミン水溶液を
添加しないエマルジョンＨを、乳化直後および50℃で10
日間放置のものについて実施例１と同様に各種試験を行
ない、その結果を第３表に示した。

実施例15 粘度92センチストークスを有する式で表わされるオルガノポリシロキサン15部、高級アルコ
ールのエチレンオキサイド７モル付加物（日本触媒化学
工業株式会社製商品名：ソフタノール70）５部および
10部を均一に撹拌した。これをコロイドミルに通し、さ
らに水70部を添加してエマルジョンを作成した（エマル
ジョンＪ）。なおこのエマルジョンのPHは3.0であっ
た。これに10重量％アンモニア水溶液を添加して、PHを
7.5に調整し、エマルジョンを安定化させた（エマルジ
ョンＫ）。

かくして得られたエマルジョンＫについて、実施例１と
同様に各種試験を行ない、その結果を第４表に示した。
また、エマルジョンＫを50℃で10日間放置したものにつ
いても同様に試験を行ないその結果を第４表に示した。

比較例６実施例15において作成した、アンモニア水溶液を添加し
ないエマルジョンＪを、乳化直後および50℃で10日間放
置のものについて実施例１と同様に各種試験を行ない、
その結果を第４表に示した。

実施例16 粘度1260センチストークスを有する式で表わされるオルガノポリシロキサン15部、ノニルフェ
ノールのエチレンオキサイド９モル付加物５部、式C₉H
₁₈O（C₂H₄O）₄SO₃Naで表わされるアニオン界面活性剤３
部および水15部を均一に撹拌した。これをコロイドミル
に通し、さらに水62部を添加してエマルジョンを作成し
た（エマルジョンＬ）。なおこのエマルジョンのPH4.5
はであった。これにジメチルフォルムアミドの10重量％
水溶液を添加して、PHを7.0に調整し、エマルジョンを
安定化させた（エマルジョンＭ）。

かくして得られたエマルジョンＭについて、実施例１と
同様に各種試験を行ないその結果を第５表に示した。ま
た、エマルジョンＭを50℃で10日間放置したものについ
ても同様に試験を行ないその結果を第５表に示した。

比較例７実施例16において作成した、ジメチルフォルムアミド水
溶液を添加しないエマルジョンＬを、乳化直後および50
℃で10日間放置のものについて実施例１と同様に各種試
験を行ない、その結果を第５表に示した。

［発明の効果］本発明のリンのアルキルエステル基含有オルガノポリシ
ロキサンエマルジョンの安定化方法は、該オルガノポリ
シロキサンをアニオン系界面活性剤および／または非イ
オン系界面活性剤を用いて水中に乳化してなるエマルジ
ョンに、水溶性アルカリ性物質を添加して該エマルジョ
ンのPHを６以上にしているので、機械安定性、希釈安定
性、保存安定性等の各種安定性を容易にかつ速やかに付
与できるという特徴があり、産業上極めて有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１分子中に少なくとも１個の式（式中、Ｒは一価炭化水素基もしくはＸ、R²は一価炭化
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０または１、ｂ
は１または２、ｃは０または１、ｄは0,1または２、ｂ
＋ｃは２、ただしａが０の場合、ｂは２、ｃは０であ
る）で示される単位を有するオルガノポリシロキサン
を、アニオン系界面活性剤および／または非イオン系界
面活性剤を用いて水中に乳化してなるエマルジョンに、
水溶性アルカリ性物質を添加して該エマルジョンのPHを
６以上にすることを特徴とする、リンのアルキルエステ
ル基含有オルガノポリシロキサンエマルジョンの安定化
方法。
【請求項２】該エマルジョンのPHを6.5〜9.0にすること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の安定化方法。