[发明专利]有机聚硅氧烷乳液的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及稳定性优良、低分子量硅氧烷含量少并含有官能团的有机聚硅氧烷乳液的制造方法。

现有技术

有机聚硅氧烷乳液，可以作为合成树脂、橡胶、纸张、铸模等的脱模剂，合成树脂薄膜、片材或纸张表面的涂覆剂，天然纤维、合成纤维等有机纤维、玻璃纤维等无机纤维等的疏水处理剂，纤维柔软剂和平滑剂，或者作为乳液涂料和消泡剂成分使用。但是考虑到这种有机聚硅氧烷乳液的稳定性和高聚合度化，优选采用乳液聚合法制成的小粒径品。这种乳液聚合物的制造方法，已知有例如以强酸或强碱作聚合催化剂的聚合方法(特公昭34-2041号公报)，以及以烷基苯磺酸、烷基萘磺酸、脂肪族磺酸、甲硅烷基烷基磺酸、脂肪族取代的二苯醚磺酸和硫酸烷基氢酯等作聚合催化剂，使有机聚硅氧烷进行乳液聚合的方法(特公昭41-13995、比利时专利686812、美国专利3360491号公报)。

而且还可以举出将有机硅氧烷的环状3～6低聚物在盐型表面活性剂水溶液中乳化分散后，向此分散体系中添加离子交换树脂，与上述盐型表面活性剂进行离子交换的聚合方法(特公昭54-19440号公报)。

此外，作为获得氨基官能性有机聚硅氧烷乳液的方法有，用磺酸系或季铵盐系表面活性剂，将环状有机聚硅氧烷与结合有官能团的有机三烷氧基硅烷乳化，进行聚合的方法(特公昭56-38609号公报)。

另外，作为挥发性低分子量硅氧烷含量得到降低的有机聚硅氧烷乳液的制造方法有，使具有两末端羟基有机聚硅氧烷和催化剂组成的乳液在40℃以下聚合的方法(特开平4-178429号公报)，两末端羟基的有机聚硅氧烷与两末端氨基官能性有机聚硅氧烷乳液聚合的方法(特开平4-198321号公报)，以及两末端羟基有机聚硅氧烷和特定磺酸存在下进行乳液聚合的方法(特开平11-71522号公报)。但是这些方法均为依赖于酸性或碱性催化剂的平衡反应，所以挥发性低分子量硅氧烷在硅氧烷总量中占12重量％左右。而且上述方法都需要长聚合时间，所以人们期待着聚合迅速化。

发明内容

本发明的课题在于提供一种稳定性优良、低分子量硅氧烷含量少的有机聚硅氧烷乳液的制造方法。

本发明人等为解决上述课题进行了深入研究，结果发现：端羟基有机聚硅氧烷与含有官能团的有机烷氧基硅烷用表面活性剂和水乳化后，得到一次乳液，将此一次乳液的平均粒径减小到250纳米以下，于碱性催化剂的存在或不存在下进行缩聚，可以得到低分子量硅氧烷含量少而且稳定性优良的有机聚硅氧烷的水乳液，这种乳液可以作为纤维处理剂，特别是作合成纤维的包棉处理剂、羊毛和化学纤维的格调改进剂使用，因而完成了本发明。特别是由于含有官能团的有机聚硅氧烷容易分散在水中，所以虽然用过去的乳液聚合法难于在有机聚硅氧烷中导入预定量官能团，但是通过将一次乳液粒径减小到250纳米以下后缩聚，使该任务成为可能，因而完成了本发明。

也就是说，本发明提供一种稳定性优良、含有官能团的有机聚硅氧烷乳液的制造方法，其特征在于由以下工序组成：

(a)将(A)100重量份通式(1)表示的、两端被羟基封链的有机聚硅氧烷

H-(-O-SiR₂-)_n-OH                     (1)(式中，R表示1～20个碳原子的一价烃基，n表示10～200间整数，)与(B)0.1～20重量份通式(2)表示的有机烷氧基硅烷化合物，

R_pR¹Si(OR)_3-p                        (2)(式中R与上述定义相同，R¹是具有从氨基、环氧基和巯基中选出的官能团的有机基团，p为0或1)分散在含有(C)表面活性剂的(D)水溶液中使之乳化成一次水乳液的工序；和

(b)将上述一次水乳液加热到70～90℃温度下，使上述端羟基封链的有机聚硅氧烷缩聚的工序。发明的具体实施方式

以下更详细说明本发明。

本发明方法中的(A)成分是由通式(1)表示有机聚硅氧烷，而且优选被视作杂质的、硅原子数10以下的环状低分子量硅氧烷含量小于5重量％的、端羟基封链的有机聚硅氧烷。

通式(1)中，R是1～20个碳原子的取代或未取代的一价烃基，n表示满足10≤n≤200的整数。