JPH0737574B2 - オルガノポリシロキサンエマルジョン組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はオルガノポリシロキサン
組成物に関し、特に貯蔵安定性、希釈安定性及び機械的
安定性等に優れるＯ／Ｗ型オルガノポリシロキサンエマ
ルジョン組成物に関する。

【０００２】

【従来技術】オルガノポリシロキサンエマルジョン組成
物は繊維処理剤、離型剤等として多くの分野で使用され
ている。従来のオルガノポリシロキサンエマルジョン
（以下単にエマルジヨンという）は、その分散質である
オルガノポリシロキサンの含有量を多くするとエマルジ
ョンの粘度が高くなって容器から抜き出すのが困難とな
る上、水等による希釈に際しては長時間を必要とする
等、作業性の点で欠点があった。従って、従来において
はエマルジョン組成物中のオルガノポリシロキサンの含
有量は一般に４０％が上限であるとされていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】又、分散質であるオル
ガノポリシロキサンの疎水性が強いため、エマルジヨン
組成物を貯蔵しているとオルガノポリシロキサンが分離
してエマルジョンが破壊されるため貯蔵安定性に欠け
る。更に、エマルジョンを希釈する場合にもエマルジヨ
ンが破壊されるため希釈安定性に欠ける上、攪拌する場
合にもエマルジョンが破壊されるため機械的安定性にも
欠けるという欠点があった。

【０００４】これらの欠点を改良する方法として、低分
子の環状オルガノポリシロキサンを出発物質とし、乳化
分散系で強酸或いは強アルカリを触媒として重合高分子
化するいわゆる乳化重合法によるオルガノポリシロキサ
ンエマルジョン組成物の製造方法（特公昭４１─１３９
９５、特公昭４４─２０１１６）が知られており、既に
広く実用化されているが、このエマルジョン組成物の場
合でも、貯蔵安定性や希釈安定性はかなり改善されるも
のゝ強い機械的剪断力に対しての安定性については未だ
不十分である。

【０００５】又、上記製造方法においては使用できる乳
化剤がアニオン性又はカチオン性の界面活性剤に限定さ
れるため、得られたエマルジョン組成物を他の薬剤と併
用する場合には、前記界面活性剤のイオン性との関係で
該エマルジョン組成物の用途が限定されるという欠点が
あった。

【０００６】更に、上記製造方法においては出発物質で
ある低分子の環状シロキサンが未重合のまゝ約１０％程
度残存するため、得られたエマルジョンの使用時に揮散
して乾燥工程における熱酸化によって白色粉が生成し、
これが周囲の表面に付着して塗料にハジキ現象が生じた
り、周囲に存在する電気機器の接点不良を起こす等の欠
点があった。

【０００７】又、ジオルガノポリシロキサンの水性エマ
ルジョンにポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテ
ル硫酸ナトリウムを添加することによって機械的安定性
を向上させることが提案されている（特公昭５３ー１３
５０１）。この場合には、確かに機械的安定性が改良さ
れるものゝ、前記オルガノポリシロキサンの含有量の増
加に伴う粘度上昇を抑える効果は乏しい。

【０００８】本発明者等は上記欠点を解決すべく鋭意検
討した結果、一定組成のオルガノポリシロキサンとポリ
オキシエチレンアルキルエーテル及びポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル硫酸塩並びに水からなるＯ／Ｗ型オ
ルガノポリシロキサンエマルジョン組成物が、オルガノ
ポリシロキサンの含有量を従来以上に多くしても低粘度
を維持することができる上、エマルジョンとしての貯蔵
安定性、希釈安定性及び機械的安定性等にも優れること
を見出し本発明に到達した。

【０００９】従って、本発明の目的はオルガノポリシロ
キサンの含有量を増加させても低粘度を維持することが
できると共に貯蔵安定性、希釈安定性及び機械的安定性
に優れるオルガノポリシロキサンエマルジョン組成物を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は
（イ）：平均組成式 Ｒ¹ _a ＳｉＯ_(4-a)/2 で示されるオルガノポリシロキサ
ン１００重量部、 （ロ）：一般式 Ｒ² Ｏ（Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）_m Ｈで示されるポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル１〜５０重量部、 （ハ）：一般式 Ｒ³ Ｏ（Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）_n ＳＯ₃ Ｍで示されるポリオキシ
エチレンアルキルエーテル硫酸塩０．０１〜１０重量
部、及び （ニ）：水 からなるＯ／Ｗ型オルガノポリシロキサンエマルジョン
組成物によって達成された。

【００１１】上記平均組成式Ｒ¹ _a ＳｉＯ_(4-a)/2 で示
される（イ）成分としてのオルガノポリシロキサンにお
いて、式中のＲ¹ は水素原子又は１価の有機基を表し、
ａは１．９〜２．１の値である。

【００１２】Ｒ^１の具体例としては、例えばメチル基、
エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、オクチル
基、ラウリル基、ステアリル基等のアルキル基、ビニル
基、アリル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル
基、ナフチル基等のアリール基、２−フェニルエチル基
等のアラルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル
基等のシクロアルキル基、エポキシ基、アミノ基、メタ
クリロキシ基、カルボキシル基、シアノ基、ポリオキシ
アルキレン基、メルカプト基、ヒドロキシ基及びメトキ
シ基、エトキシ基等のアルコキシ基等を挙げることがで
きる。特に９０モル％以上がメチル基であることが好ま
しい。

【００１３】前記一般式 Ｒ² Ｏ（Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）_m Ｈで
示される（ロ）成分としてのポリオキシエチレンアルキ
ルエーテルにおいて、式中のＲ² は炭素数１２〜２２の
１価の炭化水素基を表す。Ｒ² の具体例としては、例え
ば、ラウリル基、トリデシル基、テトラデシル基、セチ
ル基、ステアリル基等の飽和炭化水素基又はオレイル基
等の不飽和炭化水素基を挙げることができるが、これら
に限定されるものではない。

【００１４】又、ｍはエチレンオキサイドの付加モル数
を示す。ｍの数は１以上であれば特に制限されないが、
オルガノポリシロキサンの水への乳化分散性の観点から
は５〜２０が好ましい。上記（ロ）成分は、２種以上を
混合して使用することもできる。

【００１５】（ロ）成分は（イ）成分であるオルガノポ
リシロキサン１００重量部に対して１〜５０重量部配合
することが好ましく、特に５〜３０重量部配合すること
が好ましい。

【００１６】１重量部未満では乳化分散安定性の良いエ
マルジョン組成物を得ることができず、５０重量部以上
では（ロ）成分が不揮発成分として多量に残存すること
となるため、オルガノポリシロキサンの特性を阻害する
こととなる。

【００１７】本発明に用いることのできる（ハ）成分と
してのポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩は、
一般式Ｒ³ Ｏ（Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）_n ＳＯ₃ Ｍで示されるもの
であるが、式中のＲ³ は炭素数１２〜２２の１価の炭化
水素基であり、前記Ｒ² と同じである。式中のｎは前記
ｍと同様にエチレンオキサイドの付加モル数を示し１以
上であれば特に制限はないが、オルガノポリシロキサン
の含有量が多い場合の粘度低下効果及び機械的安定性の
向上の観点から、１〜１０とすることが好ましい。

【００１８】式中のＭはアルカリ金属又はアンモニウム
基を表す。Ｍの具体例としては、例えば、ナトリウム、
カリウム及びこれらの混合物等が挙げられるが、これら
に限定されるものではない。

【００１９】（ハ）成分としてのポリオキシエチレンア
ルキルエーテル硫酸塩の配合量は（イ）成分であるオル
ガノポリシロキサン１００重量部に対して０．０１〜１
０重量部であることが好ましく、特に０．１〜５重量部
の配合量が好ましい。配合量が０．０１重量部未満では
エマルジョン組成物の粘度低下効果及び機械的安定性向
上に対する効果が無く、１０重量部以上では逆にエマル
ジョン組成物の粘度が上昇する。

【００２０】本発明に用いる（ニ）成分としての水の配
合量については特に制限はないが、（イ）成分であるオ
ルガノポリシロキサン１００重量部に対して５０〜３０
０重量部とすることがが好ましく、特に本発明のエマル
ジョン組成物は粘度上昇を抑える効果を有することから
５０〜１５０重量部と少なくすることができる。

【００２１】本発明のオルガノポリシロキサンエマルジ
ョン組成物は公知の方法により製造された（イ）成分の
オルガノポリシロキサンに乳化剤として（ロ）成分のポ
リオキシエチレンアルキルエーテル及び（ハ）成分のポ
リオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩を添加し、得
られた混合物をホモミキサー、コロイドミル、高圧ホモ
ジナイザー等の高剪断乳化分散機を用いて水中に乳化分
散させて製造することができる。

【００２２】この場合に用いる乳化機、装置及び製造方
法には特に制限はなく、分散質であるオルガノポリシロ
キサンの粘度等により選定すれば良い。又、（イ）成分
のオルガノポリシロキサンに乳化剤として（ロ）成分の
ポリオキシエチレンアルキルエーテルのみを先に添加
し、水中に乳化分散させてエマルジョンとした後、
（ハ）成分のポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸
塩を添加混合して本発明のエマルジョン組成物を製造す
ることもできる。尚、本発明のエマルジョン組成物に公
知の防腐剤、浸透剤等を添加することもできる。

【００２３】

【発明の効果】本発明のオルガノポリシロキサンエマル
ジョン組成物はオルガノポリシロキサン含有量を多くし
ても粘度上昇を招くことがないため、容器から容易に抜
き出すことができる等その取扱が極めて容易であり、例
えば繊維処理剤等として使用する場合の作業性は極めて
良好となる。

【００２４】又、オルガノポリシロキサンの含有量を多
くすることができるため、高濃度のオルガノポリシロキ
サン組成物としての使用が可能となるので用途が非常に
拡大するのみならず運送コストも低減することができ
る。更に、本発明のオルガノポリシロキサンエマルジョ
ン組成物は貯蔵安定性、希釈安定性及び機械的安定性に
も優れている。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳述する
が、本発明はこれによって限定されるものでない。

【００２６】

【実施例１】エマルジョンＡの調製 ２リットルのビーカーに、２５℃における粘度が１００
０ｃｓのジメチルポリシロキサン５００ｇ、ポリオキシ
エチレンラウリルエーテル（エチレンオキサイド５モル
付加物）２５ｇ、ポリオキシエチレンラウリルエーテル
（エチレンオキサイド２０モル付加物）２５ｇ及びポリ
オキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム（エチ
レンオキサイド５モル付加物）０．５ｇを仕込み、ホモ
ミキサーによって均一に混合した後水５００ｇを徐々に
添加して乳化分散を行い、次いで得られた分散液を高圧
ホモジナイザーに３００Ｋｇ／ｃｍ² の圧力で１回通し
て、オルガノポリシロキサン含有量４７．６重量％のエ
マルジョンＡを得た。

【００２７】

【比較例１】エマルジョンＢの調製 実施例１で使用したポリオキシエチレンラウリルエーテ
ル硫酸ナトリウムを使用しない他は実施例１と全く同様
にしてエマルジョンＢを調製した。

【００２８】次いで、得られたエマルジョンＡ及びＢに
ついて下記の試験を行った。 （１）エマルジョン粘度：ＢＭ型回転粘度計で２５℃の
エマルジョン組成物の粘度を測定した。 （２）貯蔵安定性：エマルジョン１００ｇをガラス瓶に
入れて室温に放置し、目視によって観察した。 （３）希釈安定性：２００ミリリットルのビーカーにエ
マルジョン２ｇを入れて水９８ｇで希釈して２４時間放
置した後の表面状態を目視によって観察した。 （４）機械的安定性：３００ミリリットルのビーカーに
エマルジョン４ｇを入れて水１９６ｇで希釈し、ホモミ
キサーによって５０００ｒｐｍで１０分間攪拌した後、
泡が消えた時の表面状態を目視によって観察した。試験
結果を表１に示す。

【００２９】

【表１】 ─────────────────────────────────── 実施例１ 比較例２ （エマルジョンＡ） （エマルジョンＢ） ─────────────────────────────────── （１）エマルジョン粘度 １５０ｃｐ ３８００ｃｐ ─────────────────────────────────── （２）貯蔵安定性 ６ケ 月以上分離なし ２ケ 月で分離 ─────────────────────────────────── （３）希釈安定性 良好 オイル浮きあり ─────────────────────────────────── （４）機械的安定性 良好 オイル浮きあり ───────────────────────────────────

【００３０】

【実施例２】エマルジョン組成物Ｃの調製 １リットルのビーカーに、２５℃の粘度が２０，０００
ｃｓの両末端にシラノール基を有するジメチルポリシロ
キサン５００ｇ、ポリオキシエチレントリデシルエーテ
ル（エチレンオキサイド１０モル付加物）６０ｇ、ポリ
オキシエチレントリデシルエーテル硫酸ナトリウム（エ
チレンオキサイド５モル付加物）１ｇ及び水６０ｇを仕
込み、混合した後コロイドミルに通して濃厚な乳化分散
物を得た。

【００３１】次いで、得られた乳化分散物４９６．８ｇ
を１リットルのビーカーに入れた後水３５２ｇを加えて
攪拌・希釈し、オルガノポリシロキサン含有量４７．５
重量％のエマルジョンを得た。

【００３２】

【実施例３】エマルジョン組成物Ｄの調製 実施例２で使用したポリオキシエチレントリデシルエー
テル（エチレンオキサイド１０モル付加物）６０ｇを１
０ｇとした他は実施例２と全く同様にしてエマルジヨン
組成物を得た。

【００３３】

【実施例４】エマルジョン組成物Ｅの調製 実施例２で使用したポリオキシエチレントリデシルエー
テル硫酸ナトリウム（エチレンオキサイド５モル付加
物）１ｇを１０ｇとした他は実施例２と全く同様にして
エマルジョン組成物を得た。

【００３４】

【比較例２】エマルジョン組成物Ｆの調製 ２リットルのビーカーにオクタメチルシクロテトラシロ
キサン５００ｇを仕込み、ホモミキサーで攪拌しながら
１０重量％のドデシルベンゼンスルホン酸水溶液５０ｇ
を徐々に添加して乳化分散を行った後、更に水４５０ｇ
を加えて乳化分散液を得た。

【００３５】得られた乳化分散液を５０℃で２４時間加
熱して重合反応を行わせた後、得られた重合反応物を２
５℃に冷却し、次いで１０重量％の炭酸ナトリウム水溶
液を加えて中和した。得られた中和物を攪拌しつつ、ポ
リオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウ
ム（エチレンオキサイド３モル付加物）１０ｇを添加し
て均一に混合し、オルガノポリシロキサン含有量が４
９．３重量％のエマルジョン組成物を得た。

【００３６】

【比較例３】エマルジョン組成物Ｇの調製 実施例１で使用したポリオキシエチレンラウリルエーテ
ル硫酸ナトリウムをポリオキシエチレンノニルフェニル
エーテル硫酸ナトリウム（エチレンオキサイド３モル付
加物）に代えた他は実施例１と全く同様に行いエマルジ
ョン組成物を得た。

【００３７】

【実施例５】エマルジョン組成物Ｈの調製 ２リットルのビーカーに下記構造式

【化１】

【００３８】で示されるエポキシ変性オルガノポリシロ
キサン５００ｇ、ポリオキシエチレンラウリルエーテル
（エチレンオキサイド５モル付加物）１５ｇ、ポリオキ
シエチレンラウリルエーテル（エチレンオキサイド２０
モル付加物）５０ｇ及びポリオキシエチレンラウリルエ
ーテル硫酸ナトリウム（エチレンオキサイド５モル付加
物）１ｇを仕込み、ホモミキサーによって均一に混合し
た後、水５００ｇを徐々に添加して乳化分散を行った。

【００３９】得られた乳化分散液を高圧ホモジナイザー
に３００ｋｇ／ｃｍの圧力で１回通し、オルガノポリシ
ロキサン含有量が４６．９重量％のエマルジョン組成物
を得た。実施例２〜５及び比較例２〜３で作製したエマ
ルジョン組成物（Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ及びＨ）について
前記と全く同様な試験を行った。結果を表２に示す。

【表２】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （イ）：平均組成式 Ｒ^１ _ａＳｉＯ_{（４−ａ）／２} （式中Ｒ^１は水素原子、
   又は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラル
   キル基、シクロアルキル基、エポキシ基、アミノ基、メ
   タクリロキシ基、カルボキシル基、シアノ基、ポリオキ
   シアルキレン基、メルカプト基、ヒドロキシ基、及びア
   ルコキシ基の中から選択される１価の有機基を表し、ａ
   は１．９〜２．１の値である。）で示されるオルガノポ
   リシロキサン１００重量部、 （ロ）：一般式 Ｒ^２Ｏ（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｍＨ （式中Ｒ^２は炭素数１２〜
   ２２の１価の炭化水素基を表し、ｍは１以上の整数であ
   る。）で示されるポリオキシエチレンアルキルエーテル
   １〜５０重量部、 （ハ）：一般式 Ｒ^３Ｏ（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｎＳＯ_３Ｍ （式中Ｒ^３は炭素数
   １２〜２２の１価の炭化水素、Ｍはアルカリ金属又はア
   ンモニウム基を表し、及びｎは１以上の整数である。）
   で示されるポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩
   ０．０１〜１０重量部、及び （ニ）：水 からなるＯ／Ｗ型オルガノポリシロキサンエマルジョン
   組成物。