JP6655066B2 - ポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物、それを含む界面活性剤、整泡剤、ポリウレタン発泡体形成組成物、化粧料およびその製造方法 - Google Patents
ポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物、それを含む界面活性剤、整泡剤、ポリウレタン発泡体形成組成物、化粧料およびその製造方法 Download PDFInfo
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Description
(A)特定の構成単位を有し、その末端基(−Z)が、Z1:ポリエーテル部分に結合したアルケニル基、水酸基、アルコキシ基またはアセトキシ基、およびZ2:ケイ素原子に結合し、ヘテロ原子を有しない一価の炭化水素基、水酸基またはアルコキシ基から選ばれる1種類以上の官能基である、ポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体、および
(B)(B1)末端水素が炭素数1〜8の炭化水素基により置換され、かつ、他の末端に、2級のアルコール性水酸基を有する、炭素数2〜4のオキシアルキレン単位の繰り返し数が1〜3の範囲の数であるグリコールエーテル化合物または(B2)炭素数12以上の分岐アルキル基を有する高級アルコール化合物から選ばれる、5℃で液状であり、分子内に1のアルコール性水酸基を有し、酸素以外のヘテロ原子を含有しないことを特徴とする、1種または2種類以上のモノオール有機化合物を(A)/(B)=10/90〜90/10の質量比で含有し、かつ、ジメチルポリシロキサンを成分(A)の質量以上含有しない、ポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物により、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。また、本発明者らは、さらに(C)25℃で液状であり、末端水酸基の一方がアルキル、アラルキル、アリール基から選択される炭素数1〜8の炭化水素基により置換されていてもよい、炭素数2〜4のオキシアルキレン単位の繰り返し数が4〜50の範囲であるポリアルキレングリコールまたはその誘導体から選ばれる1種類以上を、成分(A)および成分(B)の和100質量部に対し、10〜300質量部の範囲で含有し、組成物全体の25℃における粘度が100〜35,000mm2/s の範囲にある、ポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物により、上記課題を好適に解決できることを見出し、本発明に到達した。
(1)実質的に無溶媒下、
(2)前記(B)成分であるモノオール有機化合物の存在下、または
(3)前記成分(B)と異なる揮発性有機溶媒(B´)の存在下
のいずれかにおいて開始ないし進行させる工程から選ばれる工程を少なくとも含み、前記の(1)または(3)の場合にはさらに、前記成分(B)であるモノオール有機化合物と溶媒交換を行う工程を少なくとも含むポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物の製造方法により上記課題を好適に解決できることを見出し、本発明に到達した。
[1]下記成分(A)および成分(B)を(A)/(B)=10/90〜90/10の質量比で含有し、かつ、ジメチルポリシロキサンを成分(A)の質量以上含有しない、ポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物:
(A) 下記一般式(1):
で表される構成単位を分子内に有し、その末端基(−Z)が、
Z1:ポリエーテル部分に結合したアルケニル基、水酸基、アルコキシ基またはアセトキシ基;および
Z2:ケイ素原子に結合し、ヘテロ原子を有しない一価の炭化水素基、水酸基またはアルコキシ基
から選ばれる1種類以上の官能基である、ポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体、
(B) 以下の(B1)または(B2)から選ばれる、5℃で液状であり、分子内に1のアルコール性水酸基を有し、酸素以外のヘテロ原子を含有しないことを特徴とする、1種または2種類以上のモノオール有機化合物:
(B1)末端水素が炭素数1〜8の炭化水素基により置換され、かつ、他の末端に、2級のアルコール性水酸基を有する、炭素数2〜4のオキシアルキレン単位の繰り返し数が1〜3の範囲の数であるグリコールエーテル化合物、
(B2)炭素数12以上の分岐アルキル基を有する高級アルコール化合物。
[1−1]成分(A)において、上記末端基(−Z)がエポキシ基を含まず、その一部が上記の成分(B)に由来するモノオール有機化合物の残基であってもよいポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体である、[1]のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物。
[1−2]実質的にジメチルポリシロキサンを含有しない、[1]のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物。
により解決される。
[2]成分(A)が、前記の一般式(1)において、aが10〜45の範囲の数であり、y は(CxH2xO)yで示されるポリエーテル部分の分子量が2000〜5000の範囲となる数であり、当該ポリエーテル部分全体を構成するオキシエチレン(C2H4O)単位の質量比が、平均して35〜90%の範囲内にある、[1]のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物。
[3]成分(A)が、一般式(2)で表される両末端SiH基含有オルガノポリシロキサン
一般式(2):
、および
下記一般式(3):
(式中、x、yは前記同様の数)
に示す両末端メタリル基含有ポリエーテルとのヒドロシリル化反応により得られ、
一般式(1):
(式中、Rは前記同様の基、x、a、y、nは前記同様の数)
で表される構成単位を分子内に有するポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体である、[1]または[2]のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物。
[4]成分(B)が、蒸留または蒸留による精製が可能な沸点を有するモノオール有機化合物である、[1]〜[3]のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物。
[5]成分(B)が、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノ(イソ)プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ(イソ)プロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノ(イソ)プロピルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、2−ブチル−1−オクタノール、2−ヘキシル−1−デカノール、2−オクチル−1−ドデカノール、イソステアリルアルコール、および2−デシル−1−テトラデカノールから選ばれる1種または2種類以上のモノオール有機化合物である、[1]〜[4]のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物。
[6]前記の成分(A)および成分(B)の質量比が20/80〜70/30の範囲内である、[1]〜[5]のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物。
[7]さらに、(C)25℃で液状であり、末端水酸基の一方がアルキル、アラルキル、アリール基から選択される炭素数1〜8の炭化水素基により置換されていてもよい、炭素数2〜4のオキシアルキレン単位の繰り返し数が4〜50の範囲であるポリアルキレングリコールまたはその誘導体から選ばれる1種類以上を、
成分(A)および成分(B)の和100質量部に対し、10〜300質量部の範囲で含有し、組成物全体の25℃における粘度が100〜35,000mm2/s の範囲にある、[1]〜[6]のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物。
[7−1]成分(C)が、炭素数2〜4のオキシアルキレン単位の繰り返し数が6〜20の範囲であるポリアルキレングリコールまたはその誘導体から選ばれる1種類以上である、[7]のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物。
[8][1]〜[7]のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を含有する、界面活性剤。
[9][1]〜[7]のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を含有する、整泡剤。
[10][1]〜[7]のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を含有する、ポリウレタン発泡体形成組成物。
[11](a)ポリオール、
(b)ポリイソシアナート、
(c)触媒、
(d)[1]〜[7]のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を含有する整泡剤、および
(e)任意選択で、(d)成分以外の整泡剤、発泡剤、希釈剤、鎖伸長剤、架橋剤、水、非水性発泡剤、充填剤、強化剤、顔料、染料、着色剤、難燃剤、抗酸化剤、抗オゾン剤、紫外線安定化剤、静電気防止剤、殺菌剤および抗菌剤からなる群より選択される、少なくとも一つの添加成分
を含有する、ポリウレタン発泡体形成組成物。
[12](a)ポリオール 100質量部に対して、[1]〜[7]のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物中の(A)ポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体を0.5〜8.0質量部となる範囲で含有する、[10]または[11]に記載のポリウレタン発泡体形成組成物。
[13][10]〜[12]のいずれかのポリウレタン発泡体形成組成物により得られるポリウレタン発泡体。
[14]硬質フォーム、半硬質フォーム、軟質フォーム、又はマイクロセルラーフォームである、[13]に記載のポリウレタン発泡体。
[15][1]〜[7]のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を含有する、化粧料原料。
[16][1]〜[7]のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を含有する、化粧料。
[17]前記一般式(2)で表される両末端SiH基含有オルガノポリシロキサンと前記一般式(3)で表される両末端メタリル基含有ポリエーテルとのヒドロシリル化反応を実質的に無溶媒下で開始する工程;および
前記成分(B)であるモノオール有機化合物を加えて希釈ないし反応促進させる工程を少なくとも含む、
[1]〜[7]のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物の製造方法。
[18]前記一般式(2)で表される両末端SiH基含有オルガノポリシロキサンと前記一般式(3)で表される両末端メタリル基含有ポリエーテルとのヒドロシリル化反応を、前記(B)成分であるモノオール有機化合物の存在下で開始ないし進行させる工程を少なくとも含む、
[1]〜[7]のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物の製造方法。
[19]前記一般式(2)で表される両末端SiH基含有オルガノポリシロキサンと前記一般式(3)で表される両末端メタリル基含有ポリエーテルとのヒドロシリル化反応を前記成分(B)と異なる揮発性有機溶媒(B´)の存在下において開始ないし進行させる工程;および
当該成分(B)と異なる揮発性有機溶媒(B´)を、前記成分(B)であるモノオール有機化合物と溶媒交換を行う工程を少なくとも含む、
[1]〜[7]のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物の製造方法。
[20]ストリッピング工程を実質的に有しない、[17]または[18]に記載のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物の製造方法。
(A)成分は、本発明組成物の主成分であり、下記一般式(1):
で表される構成単位を分子内に有し、その末端基(−Z)が、
Z1:ポリエーテル部分に結合したアルケニル基、水酸基、アルコキシ基またはアセトキシ基;および
Z2:ケイ素原子に結合し、ヘテロ原子を有しない一価の炭化水素基、水酸基またはアルコキシ基
から選ばれる1種類以上の官能基である、ポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体である。
一般式(2):
および、下記一般式(3)に示す両末端メタリル基含有ポリエーテル
一般式(3):
とのヒドロシリル化反応により得られたポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体であることが特に好ましい。
成分(B)は、本発明組成物の特徴的な成分であり、以下の(B1)または(B2)から選ばれる、5℃で液状であり、分子内に1のアルコール性水酸基を有し、酸素以外のヘテロ原子を含有しないことを特徴とする、1種または2種類以上の特定のモノオール有機化合物である。かかる成分(B)は、ポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体の溶媒であり、合成反応における溶媒として組成物に導入されてもよく、他の溶媒の存在下または不存在下においてポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体の合成反応を行った後に系中に溶媒置換あるいは溶媒添加の形で組成物に導入されてもよい。
本発明のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物は、さらに、(C)25℃で液状であり、末端水酸基の一方がアルキル、アラルキル、アリール基から選択される炭素数1〜8の炭化水素基により置換されていてもよい、炭素数2〜4のオキシアルキレン単位の繰り返し数が4〜50の範囲であるポリアルキレングリコールまたはその誘導体から選ばれる1種類以上を含んでもよい。かかる成分(C)を用いることで、整泡剤または界面活性剤としての機能に悪影響を及ぼすことなく、本発明の組成物の粘度等を調整し、使用時の利便性、取扱作業性(ハンドリング)を改善できる利点がある。また、成分(C)は、ポリウレタン発泡体形成組成物における水酸基価の調整、すなわちポリウレタン発泡体の架橋密度や強度など各種物性コントロールの目的で、前記ポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物に追加して使用できる利点がある。
本発明のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物は、ケイ素原子数が20以下の低分子シロキサンの含有量が5000ppm(重量)以下であることが好ましく、2000ppm(重量)以下が特に好ましい。この値が5000ppmを超えると、特に本発明のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物をポリウレタン発泡体等の整泡剤として用いた場合、ポリウレタンフォームが設置された場所の周辺の部材を汚染したり、電気・電子装置の接点障害を引き起こす場合がある。かかる低分子シロキサンとしては、環状のものと直鎖状のものがあり、例えば、式、[(CH3)2SiO]n(式中、nは3〜10の整数である。)で表される環状ジメチルシロキサン、および式、CH3[(CH3)2SiO]mSi(CH3)3(式中、mは1〜10の整数である。)で表される直鎖状ジメチルシロキサンオリゴマーがあり、また、これらのメチル基の一部が他の有機基で置換されたものがある。かかる低分子シロキサンのより具体的な例としては、オクタメチルテトラシロキサン、デカメチルペンタシクロシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサンオリゴマーが例示される。かかる低分子シロキサンの含有量は、例えば、本発明組成物に有機溶媒を加えて低分子シロキサンを溶媒抽出し、その抽出液をガスクロマトグラフィ分析装置を用いて、分析することにより測定できる。
本発明のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物は、前記一般式(2)で表される両末端SiH基含有オルガノポリシロキサンと前記一般式(3)で表される、分子鎖の両末端にメタリル基を有するポリエーテルとを、ヒドロシリル化反応させることにより成分(A)であるポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体を得ることが好ましい。このとき、ヒドロシリル化反応を開始、あるいは進行させる工程は、無溶媒下で行ってもよく、前記(B)成分であるモノオール有機化合物の存在下で行ってもよく、前記成分(B)と異なる揮発性有機溶媒(B´)の存在下で行ってもよい。なお、無溶媒下/成分(B)と異なる揮発性有機溶媒(B´)の存在下で成分(A)を得るためのヒドロシリル化反応を開始、あるいは進行させた場合、さらに、(B)成分を添加する工程が必要である。
<アルカリ分解ガス発生法:試料をトルエン又はIPAに溶解した溶液と、28.5質量%苛性カリのエタノール/水混合溶液を室温で反応させ、発生する水素ガスを捕集管に集めてその体積を測定する方法>
さらに、本発明のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体の用途に応じ、粗製品の精製や低臭化が求められる場合には、水素添加、酸性物質との接触および生成するアルデヒド類を除去する等の公知の精製方法を用いてもよい。これらの方法は、例えば、特開2007−186557号公報の段落0031等で提案された精製方法1および精製方法2や、特開2000−327785号公報等で提案された匂いの低減方法、本件出願人が特開2011−116902号公報で提案した酸性無機塩を用いた処理方法等から特に制限なく選択することができる。特に、これらの精製方法を行うことで、ポリウレタン発泡体に配合された場合であっても経時で発生する有害なアルデヒド類の量が極めて少なくなり、建築用材料、自動車工業(例えば、自動車内装材料)、ベッド、ソファー等の家具類、寝具、衣類等に適用されるポリウレタン発泡体の整泡剤として有用であるほか、化粧料原料としての有用性がさらに改善される利点がある。
本発明のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物は、前記一般式(2)で表される両末端SiH基含有オルガノポリシロキサンと前記一般式(3)で表される分子鎖両末端にメタリル基(RVi)を有するポリエーテルとのヒドロシリル化を実質的に無溶媒下で開始する工程、および、反応終了後あるいは反応中に前記成分(B)であるモノオール有機化合物を加えて希釈ないし反応促進させる工程を少なくとも含む製造法により、好適に製造することができる。無溶媒下で反応を完了させた後に成分(B)を加えて希釈する事もできるし、無溶媒下の反応が途中の段階から成分(B)を加えて反応を完了させる事もできる。本製造方法は、原則として、ストリピング工程を必要としない。また、本発明のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体は、整泡剤としての性能に優れるので泡の安定化が起き易い。このため、トルエンのような溶媒存在下で反応を行うと、トルエン等の除去のために減圧除去(ストリピング)を行うと、発生した泡が破泡せず、反応釜上部まで覆い尽くしてしまうために工業的生産上のサイクルタイムが増大し、不利になる場合があるが、無溶媒下で反応を開始することで、かかる工業生産上の問題を解消できる場合がある。なお、無溶媒下で反応を開始し、ある程度反応が進んでから前記成分(B)であるモノオール有機化合物を添加することで、共重合に伴う粘度上昇を抑制し、攪拌効率および反応性を改善することもできる。なお、無溶媒下におけるポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体の合成方法として、特開平01−101333号公報に記載の方法等を用いてもよい。
本発明のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物は、前記一般式(2)で表される両末端SiH基含有オルガノポリシロキサンと前記一般式(3)で表される分子鎖両末端にメタリル基を有するポリエーテルとのヒドロシリル化を前記成分(B)であるモノオール有機化合物の存在下で開始ないし進行させる工程を少なくとも含む製造法により、好適に製造することができる。本製造方法では、成分(B)以外の溶媒又は希釈剤が同時に存在している事もできるが、そうでない場合にはストリピング工程を必要としない。一方成分(B)以外の溶媒又は希釈剤を同時に存在させた場合は、反応終了後にそれらを除く必要がある場合に限りストリピング工程が必要となる。当該方法は、上記の製造工程における発泡と工業的生産効率の悪化の問題が殆どなく、成分(B)以外の溶媒を用いない場合には、溶媒交換等の追加の工程を行う必要がなく、反応開始〜得られる組成物の粘度が抑制されるために攪拌効率および反応効率に優れ、得られるポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物の界面活性剤または整泡剤としての品質及び機能を著しく改善しうるものである。
本発明のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物は、前記一般式(2)で表される両末端SiH基含有オルガノポリシロキサンと前記一般式(3)で表される分子鎖両末端にメタリル基を有するポリエーテルとのヒドロシリル化を前記成分(B)と異なる揮発性有機溶媒(B´)の存在下において開始ないし進行させる工程;および当該成分(B)と異なる揮発性有機溶媒(B´)を、前記成分(B)であるモノオール有機化合物と溶媒交換を行う工程を少なくとも含む製造法により、好適に製造することができる。
本発明のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物は、分子内に親水性の互いに異なるシリコーン部位とポリエーテル部位を有するので、従来公知のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体の用途に特に制限なく使用することができ、界面活性剤、整泡剤、繊維の潤滑性付与剤、他の高分子材料の反応性原料等に特に制限なく用いることができる。本発明のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物は、工業用または化粧品用の界面活性剤として有用であり、その配合先は、塗料、コーティング剤、建築材料、化粧料、親水性付与剤、表面処理剤、発泡性樹脂組成物等であり、特に制限されない。また、界面活性剤としての機能に由来して、特に、塗料用添加剤、乳化剤、可溶化剤、ポリウレタン発泡体用の整泡剤や化粧料原料として有用である。
本発明のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物は、発泡性樹脂、特に、ポリウレタン発泡体の製造時に、気泡コントロール或いは気泡安定用の界面活性剤、特に、整泡剤として好適に使用できる。特に本発明にかかる組成物は、単なる気泡安定剤に留まらずオープンセル率のコントロールが可能であり、プレミックス液の均質性や安定性に優れ、またフォーム形成用エマルション組成物中での各種成分との相溶性にも優れ、しかもマイクロセルラー用途での気泡保持性にも優れるという利点を有する。
上記整泡剤は、ポリウレタンフォームの製造に使用される。従って、本発明のポリウレタン発泡体形成組成物は、上記の整泡剤である本発明のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を含むものであれば、特にその種類、特性、適用される処方の種類において制限されるものではない。
一般的に、ポリウレタンフォームには、硬質のものと軟質のものがあり、詳細には、軟質ウレタンフォーム、高弾性ウレタンフォーム、硬質ウレタンフォーム、特殊フォームに大別される。本発明のポリウレタン発泡体形成組成物は、分子量設計、取扱作業性(ハンドリング)等に優れるので、分子量の小さい整泡剤が一般的に求められる高弾性フォーム以外の全てのポリウレタンフォーム処方で、整泡剤として優れた効果を発揮できるものである。
(a)ポリオール、
(b)ポリイソシアナート、
(c)触媒、
(d)請求項1〜7のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を含有する整泡剤、および
(e)任意選択で、(d)成分以外の整泡剤、発泡剤、希釈剤、鎖伸長剤、架橋剤、水、非水性発泡剤、充填剤、強化剤、顔料、染料、着色剤、難燃剤、抗酸化剤、抗オゾン剤、紫外線安定化剤、静電気防止剤、殺菌剤および抗菌剤からなる群より選択される、少なくとも一つの添加成分
を含有するものである。以下、各成分を概説する。
ポリオールとしては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等が挙げられる。ポリエーテルポリオールとしては、多価アルコール、糖類、フェノール類、フェノール誘導体、芳香族アミン等にアルキレンオキサイドを付加して得られるものであり、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、シュークロース、ソルビトール、ノボラック、ノニルフェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、トリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン等の1種または2種以上にアルキレンオキサイドを付加して得られるものが挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、アジピン酸、フタル酸、コハク酸等の多官能カルボン酸とグリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多官能ヒドロキシル化合物との縮重合により製造される末端に水酸基を有するポリオールが挙げられる。ポリオールは、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
ポリイソシアナートとしては、有機ポリイソシアネートとして公知のものが全て使用できるが、最も一般的なものはトリレンジイソシアネート(以下、「TDI」と略す。)およびジフェニルメタンジイソシアネート(以下、「MDI」と略す。)である。TDIは、異性体の混合、即ち、2,4−体100%品、2,4−体/2,6−体=80/20,65/35(それぞれ質量比)等のものはもちろん、多官能性のタールを含有する粗TDIも使用できる。MDIとしては、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネートを主成分とする純品のほか、3核体以上の多核体を含有するポリメリックMDIが使用できる。
ニッケルアセトアセトナート、鉄アセトアセトナート、スズ系触媒、ビスマス系触媒、亜鉛系触媒、チタニウム系触媒、アルミニウム錯体、ジルコニウム錯体、オクチル酸カリウム、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、オクチル酸ナトリウム、表面に固体酸点を有する金属酸化物粒子、トリエチレンジアミン、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテルのような第三級アミンウレタン触媒、イミダゾール誘導体、カルボン酸四級アンモニウム塩、遅効性三級アミン触媒、一般型三級アミン触媒、低エミッション三級アミン触媒、ノンエミッション三級アミン触媒、および例えばAir ProductsからのDABCO(登録商標)触媒を含む。
本発明のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物は前記のとおりであるが、一般的に、整泡剤であるポリエーテル部分を含有するシリコーン類と、発泡樹脂の種類の適合性には相関があり、低分子量体が適するフォームから高分子量体が適するフォームまでを順に並べると、
高弾性フォーム<硬質フォーム<軟質フォーム<マイクロセルラーフォーム
となる。
ポリウレタンフォーム形成組成物における任意選択の成分(e)の中で特に重要なものは、水および非水性発泡剤である。水はポリイソシアナートと反応して二酸化炭素ガスを生成することによって、化学的発泡剤として作用する。この他に、物理的および/もしくは化学的な型の一つもしくはそれ以上の非水性発泡剤を反応混合物の中に含ませることが出来る。また、処方によって水を使わない場合もある。これらの発泡剤は、HFC−245faおよびHFC−134aのようなハイロドフルオロカーボン類、HFOおよびHCFOのようなハイドロフルオロオレフィン類、ならびにiso−、cyclo−およびn−ペンタンのような低沸点炭化水素、超臨界炭酸ガス、蟻酸等を含み得る。
・特表2005−534770号公報、特表2005−534770号公報、特表2010−535931号公報に記載されたポリウレタン発泡体の製造方法;
・特表2010−539280号公報に記載された開放セルポリウレタンの製造プロセス
・特開2012−246397号公報、特開2009−265425号公報等に記載されたウレタンフォームを含むシール材
・特開2012−082273号公報、特開2010−247532号公報、特開2010−195870号公報、特開2002−137234号公報等に記載されたウレタンフォームの製造
本発明のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物は、化粧料原料として有用であり、さらに、前記のとおり、工業的生産工程において比較的低コストに生産可能であり、高付加価値かつ低価格で供給できるという利点を有する。
本発明に係るポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物は、様々な外用剤、化粧料に用いることができる。その具体的な処方例としては、出願人らが特許文献11(国際公開特許 WO2011/049248号公報)に記載した実施例等に開示された各種化粧料・外用剤の処方例中のシリコーン系界面活性剤に相当する適当な成分を、上記の本発明に係るポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物で置き換えたものは、本願発明に係る化粧料・外用剤の処方例として、本願発明の範囲に包含されるものである。言うまでもなく、本発明にかかる化粧料・外用剤の処方例はこれに限られるものではなく、従来公知のシリコーン系界面活性剤(ポリエーテル変性シリコーン、グリセリン変性シリコーンまたはポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体)を含有する化粧料のシリコーン系界面活性剤を本発明に係るポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物で置き換えたものは、本願発明に係る化粧料・外用剤の処方例として、本願発明の範囲に包含される。
1L反応器に、平均組成式 MHD20MH で表されるメチルハイドロジェンポリシロキサン75.25g、平均組成式CH2=C(CH3)CH2−O(C2H4O)33(C3H6O)25−CH2−C(CH3)=CH2 で表されるビスメタリルポリエーテル174.75g、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル(BDPG)250g、天然ビタミンEを0.25g仕込み、窒素流通下で攪拌しながら80〜90℃まで加温した。白金−2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6,8−テトラビニルテトラシロキサン錯体のIPA溶液(Pt濃度0.45wt%)を0.56g添加し、2.5時間反応を行なった。次いで反応液を1g採取し、アルカリ分解ガス発生法により確認したところ反応は完結していた。これにより、平均組成式
で表される構成単位を少なくとも含有する直鎖状オルガノポリシロキサン−ポリエーテルブロックコポリマーとBDPGとを50:50の比率で含む、液状のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を得た。なお、平均組成式を簡易に表記したが、原料のC=C基とSi−H基のモル比はおよそ7:6であるため、共重合体の両末端はポリエーテルで封鎖された形(=末端官能基はポリエーテルに結合したメタリル基)となっている。また、反応中に一部のSi−H基はIPA或いはBDPGの水酸基と脱水素縮合反応を起こし得るので、共重合体末端の一部はSiO−iPr或いはSiO−R1(R1はBDPGの残基)の構造を含むと考えられる。なお、ここでポリエーテル部分は、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム付加体である。
BDPGをプロピレングリコールモノブチルエーテル(BPG)に置き換えた他は、実施例1−1と同様にして実験を行った。直鎖状オルガノポリシロキサン−ポリエーテルブロックコポリマーの合成反応における反応性などの挙動は、実施例1−1と同様であった。
1L反応器に、平均組成式 MHD20MH で表されるメチルハイドロジェンポリシロキサン85.55g、平均組成式CH2=C(CH3)CH2−O(C2H4O)33(C3H6O)25−CH2−C(CH3)=CH2 で表されるビスメタリルポリエーテル164.45g、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル(BDPG)250g、天然ビタミンEを0.25g仕込み、窒素流通下で攪拌しながら80〜90℃まで加温した。白金−2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6,8−テトラビニルテトラシロキサン錯体のIPA溶液(Pt濃度4.5wt%)を0.056g添加し、3時間反応を行なった。次いで反応液を1g採取し、アルカリ分解ガス発生法により確認したところ反応は完結していた。これにより、平均組成式
で表される構成単位を少なくとも含有する直鎖状オルガノポリシロキサン−ポリエーテルブロックコポリマーとBDPGとを50:50の比率で含む、液状のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を得た。なお、平均組成式を簡易に表記したが、原料のC=C基とSi−H基のモル比はおよそ1:1であり、若干ポリエーテル過剰のため共重合体の両末端はポリエーテルで封鎖された形(=末端官能基はポリエーテルに結合したメタリル基)となっている。また、反応中に一部のSi−H基はIPA或いはBDPGの水酸基と脱水素縮合反応を起こし得るので、共重合体末端の一部はSiO−iPr或いはSiO−R1(R1はBDPGの残基)の構造を含むと考えられる。なお、ここでポリエーテル部分は、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム付加体である。
BDPGをプロピレングリコールモノブチルエーテル(BPG)に置き換えた他は、実施例2−1と同様にして実験を行った。直鎖状オルガノポリシロキサン−ポリエーテルブロックコポリマーの合成反応における反応性などの挙動は、実施例2−1と同様であった。
1L反応器に、平均組成式 MHD20MH で表されるメチルハイドロジェンポリシロキサン84.25g、平均組成式CH2=C(CH3)CH2−O(C2H4O)33(C3H6O)25−CH2−C(CH3)=CH2 で表されるビスメタリルポリエーテル165.75g、天然ビタミンEを0.25g仕込み、窒素流通下で攪拌しながら85〜95℃まで加温した。白金−2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6,8−テトラビニルテトラシロキサン錯体のIPA溶液(Pt濃度0.45wt%)を0.56g添加し、2.5時間反応を行なったところ、非常に高粘度の液に変化した。次いで反応液を1g採取し、トルエンで希釈して低粘度化したのちアルカリ分解ガス発生法により反応率を確認したところ、ガス発生量がトレースであったため反応がほぼ完結したものと判断した。次いで、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル(BDPG)250gを反応液に添加して1時間の混合均質化を行なったのち、念のため再度サンプリングを行なって反応率を調査したところ、約36ppm相当のケイ素結合水素原子が検出された。そこで85〜95℃で3.5時間の熟成を行なったところ、反応が完結した。これにより、平均組成式
で表される構成単位を少なくとも含有する直鎖状オルガノポリシロキサン−ポリエーテルブロックコポリマーとBDPGとを50:50の比率で含む、液状のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を得た。なお、平均組成式を簡易に表記したが、原料のC=C基とSi−H基のモル比はおよそ1:1であり、若干ポリエーテル過剰のため共重合体の両末端はポリエーテルで封鎖された形(=末端官能基はポリエーテルに結合したメタリル基)となっている。また、反応中に一部のSi−H基はIPA或いはBDPGの水酸基と脱水素縮合反応を起こし得るので、共重合体末端の一部はSiO−iPr或いはSiO−R1(R1はBDPGの残基)の構造を含むと考えられる。なお、ここでポリエーテル部分は、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム付加体である。
1L反応器に、平均組成式 MHD20MH で表されるメチルハイドロジェンポリシロキサン84.25g、平均組成式CH2=C(CH3)CH2−O(C2H4O)33(C3H6O)25−CH2−C(CH3)=CH2 で表されるビスメタリルポリエーテル165.75g、トルエン250g、天然ビタミンEを0.25g仕込み、窒素流通下で攪拌しながら80〜90℃まで加温した。白金−2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6,8−テトラビニルテトラシロキサン錯体のIPA溶液(Pt濃度0.45wt%)を0.56g添加し、2時間反応を行なった。次いで反応液を1g採取し、アルカリ分解ガス発生法により確認したところ反応は完結していた。反応系を徐々に減圧しながら更に125℃まで加熱して、泡立ちによる突沸に注意しつつトルエンを少しずつ留去した。約3/4のトルエンが除かれた段階で復圧し、250gのジプロピレングリコールモノブチルエーテル(BDPG)を反応系に加えたのち、再度減圧して残存するトルエンを注意深く留去した。トルエンの留出が終わった時点で共重合体とBDPGの重量比は50:50であったが、この段階で内容物は非常に高粘度であり、攪拌が困難な状況であった。そこで、更にBDPG 250g×2回を追加投入して希釈を行った。これにより、平均組成式
で表される構成単位を少なくとも含有する直鎖状オルガノポリシロキサン−ポリエーテルブロックコポリマーとBDPGとを33:67の比率で含む、液状のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を得た。翌朝フラスコ内容物を確認したところ、室温下では依然として粘度が非常に高く、ハンドリングし難いことが分かった。そこで、フラスコ内容物60gを200mlガラス瓶に小分けし、これに更にBDPGを20g添加して、ホモディスパーミキサーにて1600rpm×5分間の混合を行なった。これにより、上記平均組成式で表される構成単位を少なくとも含有する直鎖状オルガノポリシロキサン−ポリエーテルブロックコポリマーとBDPGとを25:75の比率で含む、液状のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を得た。なお、平均組成式を簡易に表記したが、原料のC=C基とSi−H基のモル比はおよそ1:1であり、若干ポリエーテル過剰のため共重合体の両末端はポリエーテルで封鎖された形(=末端官能基はポリエーテルに結合したメタリル基)となっている。また、反応中に一部のSi−H基はIPAの水酸基と脱水素縮合反応を起こし得るので、共重合体末端の一部はSiO−iPrの構造を含むと考えられる。なお、ここでポリエーテル部分は、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム付加体である。
前述の実施例2−1に倣って、但しBDPGを2−ヘキシル−1−デカノール(HDL)に変更して実験を行った。直鎖状オルガノポリシロキサン−ポリエーテルブロックコポリマーの合成反応における反応性などの挙動は、実施例2−1と同様であった。
1L反応器に、平均組成式 MHD20MH で表されるメチルハイドロジェンポリシロキサン102.15g、平均組成式CH2=C(CH3)CH2−O(C2H4O)33(C3H6O)25−CH2−C(CH3)=CH2 で表されるビスメタリルポリエーテル231.2g、BDPGを166.7g、天然ビタミンEを0.25g仕込み、窒素流通下で攪拌しながら100〜110℃まで加温した。白金−2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6,8−テトラビニルテトラシロキサン錯体のIPA溶液(Pt濃度0.45wt%)を0.74g添加し、3時間反応を行なった。次いで、反応液を1g採取しアルカリ分解ガス発生法により確認したところ、反応は完結していた。これにより、平均組成式
で表される構成単位を少なくとも含有する直鎖状オルガノポリシロキサン−ポリエーテルブロックコポリマーとBDPGとを67:33の比率で含む、液状のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を得た。なお、平均組成式を簡易に表記したが、原料のC=C基とSi−H基のモル比はおよそ7:6であるため、共重合体の両末端はポリエーテルで封鎖された形(=末端官能基はポリエーテルに結合したメタリル基)となっている。また、反応中に一部のSi−H基はIPA或いはBDPGの水酸基と脱水素縮合反応を起こし得るので、共重合体末端の一部はSiO−iPr或いはSiO−R1(R1はBDPGの残基)の構造を含むと考えられる。なお、ここでポリエーテル部分は、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム付加体である。
1L反応器に、平均組成式 MHD20MH で表されるメチルハイドロジェンポリシロキサン112.9g、平均組成式CH2=C(CH3)CH2−O(C2H4O)33(C3H6O)25−CH2−C(CH3)=CH2 で表されるビスメタリルポリエーテル262.1g、プロピレングリコールモノブチルエーテル(BPG)を125g、天然ビタミンEを0.25g仕込み、窒素流通下で攪拌しながら90℃まで加温した。白金−2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6,8−テトラビニルテトラシロキサン錯体のIPA溶液(Pt濃度0.45wt%)を0.83g添加し、100℃で3時間反応を行なった。次いで、反応液を1g採取しアルカリ分解ガス発生法により確認したところ、反応は完結していた。これにより、平均組成式
で表される構成単位を少なくとも含有する直鎖状オルガノポリシロキサン−ポリエーテルブロックコポリマーとBPGとを75:25の比率で含む、液状のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を得た。なお、平均組成式を簡易に表記したが、原料のC=C基とSi−H基のモル比はおよそ7:6であるため、共重合体の両末端はポリエーテルで封鎖された形(=末端官能基はポリエーテルに結合したメタリル基)となっている。また、反応中に一部のSi−H基はIPA或いはBPGの水酸基と脱水素縮合反応を起こし得るので、共重合体末端の一部はSiO−iPr或いはSiO−R1(R1はBPGの残基)の構造を含むと考えられる。なお、ここでポリエーテル部分は、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム付加体である。
1L反応器に、平均組成式 MHD20MH で表されるメチルハイドロジェンポリシロキサン76.75g、平均組成式CH2=C(CH3)CH2−O(C2H4O)52(C3H6O)10−CH2−C(CH3)=CH2 で表されるビスメタリルポリエーテル173.25g、BDPGを250g、天然ビタミンEを0.25g仕込み、窒素流通下で攪拌しながら85〜95℃まで加温した。白金−2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6,8−テトラビニルテトラシロキサン錯体のIPA溶液(Pt濃度0.45wt%)を0.56g添加し、2時間反応を行なった。次いで反応液を1g採取し、アルカリ分解ガス発生法により確認したところ、反応は完結していた。これにより、平均組成式
で表される構成単位を少なくとも含有する直鎖状オルガノポリシロキサン−ポリエーテルブロックコポリマーとBDPGとを50:50の比率で含む、液状のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を得た。なお、平均組成式を簡易に表記したが、原料のC=C基とSi−H基のモル比はおよそ7:6であるため、共重合体の両末端はポリエーテルで封鎖された形(=末端官能基はポリエーテルに結合したメタリル基)となっている。また、反応中に一部のSi−H基はIPA或いはBDPGの水酸基と脱水素縮合反応を起こし得るので、共重合体末端の一部はSiO−iPr或いはSiO−R1(R1はBDPGの残基)の構造を含むと考えられる。なお、ここでポリエーテル部分は、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム付加体である。
BDPGをプロピレングリコールモノブチルエーテル(BPG)に置き換えた他は、実施例4−1と同様にして実験を行った。直鎖状オルガノポリシロキサン−ポリエーテルブロックコポリマーの合成反応における反応性などの挙動は、実施例4−1と同様であった。
前述の実施例3−1で得られたポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物60gと、n−BuO(C3H6O)13−Hで表されるポリプロピレングリコールモノブチルエーテル{BPPG−13}20gとを200mlガラス瓶に仕込み、室温下にホモディスパーミキサーにて1600rpm×5分間の混合を行なった。これにより、共重合体:BDPG:{BPPG−13}=2:1:1の存在比である液状のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を得た。
前述の比較例3−1で得られたガム状のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物60gと、n−BuO(C3H6O)13−Hで表されるポリプロピレングリコールモノブチルエーテル{BPPG−13}100gとを200mlガラス瓶に仕込み、栓をして60℃恒温槽内での加温および振り混ぜ操作を繰り返し、ガムを部分的に溶解させた。その後、ホモディスパーミキサーにて室温1600rpm×5分間の混合を行ない、均質化した。これにより、共重合体:BDPG:{BPPG−13}=2:1:5の存在比である液状のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を得た。
前述の実施例2−4で得られたポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物40gと、HO(C3H6O)7−Hで表されるポリプロピレングリコール(PPG−7)40gとを200mlガラス瓶に仕込み、室温下にホモディスパーミキサーにて1600rpm×5分間の混合を行なった。これにより、共重合体:BDPG:{PPG−7}=1:3:4の存在比である液状のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を得た。
前述の実施例3−2で得られたポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物40gと、ドデシルベンゼン(DB)35gとを200mlガラス瓶に仕込み、室温下にホモディスパーミキサーにて1600rpm×5分間の混合を行なった。これにより、共重合体:BPG:DB=3:1:3.5の存在比である液状のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を得た。
1L反応器に、平均組成式 MHD20MH で表されるメチルハイドロジェンポリシロキサン75.25g、平均組成式CH2=C(CH3)CH2−O(C2H4O)33(C3H6O)25−CH2−C(CH3)=CH2 で表されるビスメタリルポリエーテル174.75g、ヘキシレングリコール(HG,別名2−メチルペンタン−2,4−ジオール)250g、天然ビタミンEを0.25g仕込み、窒素流通下で攪拌しながら80〜90℃まで加温した。白金−2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6,8−テトラビニルテトラシロキサン錯体のIPA溶液(Pt濃度0.45wt%)を0.56g添加し、1.5〜2時間反応を行なった。次いで反応液を1g採取し、アルカリ分解ガス発生法(残存したSi−H基をKOHのエタノール/水溶液によって分解し、発生した水素ガスの体積から反応率を計算する)により反応率を確認したところ、反応が遅く完結していないことが分かった。そこで、反応液を115〜120℃まで加熱して2〜3時間反応を継続した結果、反応が完結した。これにより、平均組成式
で表される構成単位を少なくとも含有する、直鎖状オルガノポリシロキサン−ポリエーテルブロックコポリマーとHGとを50:50の比率で含む、液状のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を得た。なお、平均組成式を簡易に表記したが、原料のC=C基とSi−H基のモル比はおよそ7:6であるため、共重合体の両末端はポリエーテルで封鎖された形となっている。また、反応中に一部のSi−H基はIPA或いはHGの水酸基と脱水素縮合反応を起こし得るので、共重合体末端の一部はSiO−iPr或いはSiO−R1(R1はHGの残基)の構造を含むと考えられる。なお、ここでポリエーテル部分は、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム付加体である。
HGを別の以下の低分子量ジオール化合物に変更したほかは、比較例1−1と同様にして、実験を行った。
比較例1−2:プロピレングリコール(PG)
比較例1−3:ジプロピレングリコール(DPG)
比較例1−4:トリプロピレングリコール(TPG)
比較例1−5:1,2−ブチレングリコール(1,2−BG)
比較例1−6:1,3−ブチレングリコール(1,3−BG)
上記の実験において、直鎖状オルガノポリシロキサン−ポリエーテルブロックコポリマーの合成反応における反応性などの挙動は、比較例1−1と同様であった。
1L反応器に、平均組成式 MHD20MH で表されるメチルハイドロジェンポリシロキサン75.25g、平均組成式CH2=C(CH3)CH2−O(C2H4O)33(C3H6O)25−CH2−C(CH3)=CH2 で表されるビスメタリルポリエーテル174.75g、HO(C3H6O)7−Hで表されるポリプロピレングリコール(PPG−7)250g、天然ビタミンEを0.25g仕込み、窒素流通下で攪拌しながら80〜90℃まで加温した。白金−2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6,8−テトラビニルテトラシロキサン錯体のIPA溶液(Pt濃度0.45wt%)を0.56g添加し、1.5〜2時間反応を行なった。次いで反応液を1g採取し、アルカリ分解ガス発生法により反応率を確認したところ、全く反応が進行していないことが分かった。そこで、更に2倍量の触媒を追加して反応液を115〜120℃まで加熱して2〜3時間反応を継続し、同様に反応率を確認したが、全く反応が進行していなかった。加熱攪拌を停止して一夜間静置したのちフラスコ内容物を確認すると、シロキサン層とポリエーテル層の二層に分離しており、この条件下では共重合体の合成が不可能である事が分かった。
前述の比較例1−7に倣って、但しPPG−7をn−BuO(C3H6O)13−Hで表されるポリプロピレングリコールモノブチルエーテルに変更して実験を行った。しかし、同様に全くヒドロシリル化反応が進行せず、シロキサン層とポリエーテル層の二層分離が確認され、共重合体の合成が不可能であることが分かった。
1L反応器に、平均組成式 MHD20MH で表されるメチルハイドロジェンポリシロキサン75.25g、平均組成式CH2=C(CH3)CH2−O(C2H4O)33(C3H6O)25−CH2−C(CH3)=CH2 で表されるビスメタリルポリエーテル174.75g、ジエチレンングリコールモノブチルエーテル(BDEG)250g、天然ビタミンEを0.25g仕込み、窒素流通下で攪拌しながら80〜90℃まで加温した。白金−2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6,8−テトラビニルテトラシロキサン錯体のIPA溶液(Pt濃度0.45wt%)を0.56g添加し、3時間反応を行なった。次いで反応液を1g採取しアルカリ分解ガス発生法により確認したところ、反応は完結していた。これにより、比較例1と同様に、直鎖状オルガノポリシロキサン−ポリエーテルブロックコポリマーとBDEGとを50:50の比率で含む、液状のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を得ることができた。
1L反応器に、平均組成式 MHD20MH で表されるメチルハイドロジェンポリシロキサン75.25g、平均組成式CH2=C(CH3)CH2−O(C2H4O)33(C3H6O)25−CH2−C(CH3)=CH2 で表されるビスメタリルポリエーテル174.75g、トルエン375g、天然ビタミンEを0.25g仕込み、窒素流通下で攪拌しながら70〜80℃まで加温した。塩化白金酸の10%IPA溶液(Pt濃度3.8wt%)を0.05g添加し、2時間反応を行なった。次いで反応液を1g採取し、アルカリ分解ガス発生法により確認したところ反応は完結していた。反応系を徐々に減圧しながら更に125℃まで加熱して、泡立ちによる突沸に注意しつつトルエンを少しずつ留去した。約3/4のトルエンが除かれた段階で復圧し、125gのn−BuO(C3H6O)13−Hで表されるポリプロピレングリコールモノブチルエーテル{BPPG−13}を反応系に加えたのち、再度減圧して残存するトルエンを注意深く留去した。復圧して125gのBPPG−13を添加し、混合均質化した。これにより、平均組成式
で表される構成単位を少なくとも含有する直鎖状オルガノポリシロキサン−ポリエーテルブロックコポリマーとBPPG−13とを50:50の比率で含む、液状のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を得た。なお、平均組成式を簡易に表記したが、原料のC=C基とSi−H基のモル比はおよそ7:6であるため、共重合体の両末端はポリエーテルで封鎖された形となっている。また、反応中に一部のSi−H基はIPAの水酸基と脱水素縮合反応を起こし得るので、共重合体末端の一部はSiO−iPrの構造を含むと考えられる。なお、ここでポリエーテル部分は、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム付加体である。
1L反応器に、平均組成式 MHD20MH で表されるメチルハイドロジェンポリシロキサン84.25g、平均組成式CH2=C(CH3)CH2−O(C2H4O)33(C3H6O)25−CH2−C(CH3)=CH2 で表されるビスメタリルポリエーテル165.75g、ベンジルアルコール(BZL)250g、天然ビタミンEを0.25g仕込み、窒素流通下で攪拌しながら80〜90℃まで加温した。白金−2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6,8−テトラビニルテトラシロキサン錯体のIPA溶液(Pt濃度0.45wt%)を0.56g添加して1.5時間反応を行なったが、外観は強く白濁し反応が進行している様子は認められなかった。そこで、反応温度を100℃として更に2時間熟成を行ったが、反応率にも外観にも変化は無かった。触媒を同量追加して、反応温度120−125℃までアップして更に7時間の熟成を行なったにもかかわらず反応が完結しなかったため、実験を中止した。
1L反応器に、平均組成式 MHD20MH で表されるメチルハイドロジェンポリシロキサン76.75g、平均組成式CH2=C(CH3)CH2−O(C2H4O)52(C3H6O)10−CH2−C(CH3)=CH2 で表されるビスメタリルポリエーテル173.25g、ヘキシレングリコール(HG,別名2−メチルペンタン−2,4−ジオール)250g、天然ビタミンEを0.25g仕込み、窒素流通下で攪拌しながら85〜110℃まで加温した。白金−2,4,6,8−テトラメチル−2,4,6,8−テトラビニルテトラシロキサン錯体のIPA溶液(Pt濃度0.45wt%)を0.56g添加し、2時間反応を行なった。次いで反応液を1g採取し、アルカリ分解ガス発生法により反応率を確認したところ、反応が遅く完結していないことが分かった。そこで、反応液を120℃まで加熱して7時間反応を継続した結果、反応が完結した。これにより、平均組成式
で表される構成単位を少なくとも含有する直鎖状オルガノポリシロキサン−ポリエーテルブロックコポリマーとHGとを50:50の比率で含む、液状のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を得た。なお、平均組成式を簡易に表記したが、原料のC=C基とSi−H基のモル比はおよそ7:6であるため、共重合体の両末端はポリエーテルで封鎖された形となっている。また、反応中に一部のSi−H基はIPA或いはHGの水酸基と脱水素縮合反応を起こし得るので、共重合体末端の一部はSiO−iPr或いはSiO−R1(R1はHGの残基)の構造を含むと考えられる。なお、ここでポリエーテル部分は、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム付加体である。
HGをジエチレングリコールモノブチルエーテル(BDEG)に置き換えた他は、比較例3−1と同様にして実験を行った。しかしながら、合成実験時の反応性は悪く、比較例3−1と同様であった。
上記実施例1−1〜1−2、実施例2−1〜2−5、実施例3−1〜3−2、実施例4−1〜4−2、実施例5−1〜5−3、比較例1−1〜1−9、比較例2−1〜2−2、比較例3−1〜3−2について、得られた各組成物の設計構造、内容、外観、25℃における動粘度(mm2/s)等を下表1および表2に示す。
「GPC測定条件」
溶離液: クロロホルム(試薬特級)
測定温度: 40℃
検出器: 屈折率計(プラス側にピーク検出)
流速: 1.0mL/min
校正: 標準ポリスチレンにより実施
サンプル溶液の注入量: 100μL (試料濃度1重量%)
合計量が、表6の16.7%であるようなスケールで、本発明のポリウレタンフォーム形成組成物の調製およびポリウレタンフォーム発泡体の形成を行った。なお、作業はおよそ25℃の恒温室内で行ない、原料も全て恒温に達している状態から使用した。
その後、イソシアナートを前述の予め混合されたプレミックス液へと添加し、同じブレードを用いて7秒間、3500rpmで混合した。
均一に混合されたウレタンフォーム形成組成物を、8秒間かけて1Lペーパーカップへと注ぎ、フリー発泡させた。
そのまま、恒温室内で40〜60分間静置した。
2時間後、それぞれの発泡体を上部より半分に切断し、フォーム高さ及び切断面のセル構造を観察し、記録した。
1)プレミックス液と、イソシアナート(イソシアネートインデックスが107となる量)を、窒素ガスを送りながらダイナミックミキサーによって1分間攪拌混合し、そのまま型に注入する。
2)160℃で30分間一次硬化させた後、110℃で4時間二次硬化させる。
3)その後、このものに金属製のシャフトを圧入接着し、端部のカット、表面の研磨等を行ってマイクロセルラーポリウレタン発泡体を得る。
本発明に係るポリウレタンフォームは、整泡剤(気泡安定剤)中に、非反応性のドデシルベンゼンのような残留性物質を含まないため、得られたマイクロセルラーフォームはマイグレーション(滲み出し)の問題を起こし難い。本発明の気泡安定剤中に含まれる希釈剤:(B)成分は、ウレタンフォーム処方において適度な揮発性と反応性を有するため、例えば処方例1,2では揮発効果に伴うセルオープニング作用の増大(高通気性で柔軟な発泡体の形成)が期待される。また、(B)成分の使用量を減らして不揮発性のPPG−7を配合した気泡安定剤を用いた処方例4では、フォームの架橋密度アップに貢献するため低通気性で強度に優れた発泡体の形成が期待される。処方例3では、先の2つの中間的なバランスの取れた物性の発泡体の形成が期待される。
Claims (20)
- 下記成分(A)および成分(B)を(A)/(B)=10/90〜90/10の質量比で含有し、かつ、ジメチルポリシロキサンを成分(A)の質量以上含有しない、ポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物:
(A) 下記一般式(1):
で表される構成単位を分子内に有し、その末端基(−Z)が、
Z1:ポリエーテル部分に結合したアルケニル基、水酸基、アルコキシ基またはアセトキシ基;および
Z2:ケイ素原子に結合し、ヘテロ原子を有しない一価の炭化水素基、水酸基またはアルコキシ基
から選ばれる1種類以上の官能基である、ポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体、
(B) 以下の(B1)または(B2)から選ばれる、5℃で液状であり、分子内に1のアルコール性水酸基を有し、酸素以外のヘテロ原子を含有しないことを特徴とする、1種または2種類以上のモノオール有機化合物:
(B1)末端水素が炭素数1〜8の炭化水素基により置換され、かつ、他の末端に、2級のアルコール性水酸基を有する、炭素数2〜4のオキシアルキレン単位の繰り返し数が1〜3の範囲の数であるグリコールエーテル化合物、
(B2)炭素数12以上の分岐アルキル基を有する高級アルコール化合物。 - 成分(A)が、前記の一般式(1)において、aが10〜45の範囲の数であり、y は(CxH2xO)yで示されるポリエーテル部分の分子量が2000〜5000の範囲となる数であり、当該ポリエーテル部分全体を構成するオキシエチレン(C2H4O)単位の質量比が、平均して35〜90%の範囲内にある、請求項1のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物。
- 成分(B)が、蒸留または蒸留による精製が可能な沸点を有するモノオール有機化合物である、請求項1〜3のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物。
- 成分(B)が、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノ(イソ)プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ(イソ)プロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノ(イソ)プロピルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、2−ブチル−1−オクタノール、2−ヘキシル−1−デカノール、2−オクチル−1−ドデカノール、イソステアリルアルコール、および2−デシル−1−テトラデカノールから選ばれる1種または2種類以上のモノオール有機化合物である、請求項1〜4のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物。
- 前記の成分(A)および成分(B)の質量比が20/80〜70/30の範囲内である、請求項1〜5のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物。
- さらに、(C)25℃で液状であり、末端水酸基の一方がアルキル、アラルキル、アリール基から選択される炭素数1〜8の炭化水素基により置換されていてもよい、炭素数2〜4のオキシアルキレン単位の繰り返し数が4〜50の範囲であるポリアルキレングリコールまたはその誘導体から選ばれる1種類以上を、
成分(A)および成分(B)の和100質量部に対し、10〜300質量部の範囲で含有し、組成物全体の25℃における粘度が100〜35,000mm2/s の範囲にある、請求項1〜6のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物。 - 請求項1〜7のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を含有する、界面活性剤。
- 請求項1〜7のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を含有する、整泡剤。
- 請求項1〜7のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を含有する、ポリウレタン発泡体形成組成物。
- (a)ポリオール、
(b)ポリイソシアナート、
(c)触媒、
(d)請求項1〜7のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を含有する整泡剤、および
(e)任意選択で、(d)成分以外の整泡剤、発泡剤、希釈剤、鎖伸長剤、架橋剤、水、非水性発泡剤、充填剤、強化剤、顔料、染料、着色剤、難燃剤、抗酸化剤、抗オゾン剤、紫外線安定化剤、静電気防止剤、殺菌剤および抗菌剤からなる群より選択される、少なくとも一つの添加成分
を含有する、ポリウレタン発泡体形成組成物。 - (a)ポリオール 100質量部に対して、請求項1〜7のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物中の(A)ポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体を0.5〜8.0質量部となる範囲で含有する、請求項10または請求項11に記載のポリウレタン発泡体形成組成物。
- 請求項10〜12のいずれかのポリウレタン発泡体形成組成物により得られるポリウレタン発泡体。
- 硬質フォーム、半硬質フォーム、軟質フォーム、又はマイクロセルラーフォームである、請求項13に記載のポリウレタン発泡体。
- 請求項1〜7のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を含有する、化粧料原料。
- 請求項1〜7のいずれかのポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物を含有する、化粧料。
- 前記一般式(2)で表される両末端SiH基含有オルガノポリシロキサンと前記一般式(3)で表される両末端メタリル基含有ポリエーテルとのヒドロシリル化反応を実質的に無溶媒下で開始する工程;および
前記成分(B)であるモノオール有機化合物を加えて希釈ないし反応促進させる工程を少なくとも含む、
請求項3に記載のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物の製造方法。 - 前記一般式(2)で表される両末端SiH基含有オルガノポリシロキサンと前記一般式(3)で表される両末端メタリル基含有ポリエーテルとのヒドロシリル化反応を、前記(B)成分であるモノオール有機化合物の存在下で開始ないし進行させる工程を少なくとも含む、
請求項3に記載のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物の製造方法。 - 前記一般式(2)で表される両末端SiH基含有オルガノポリシロキサンと前記一般式(3)で表される両末端メタリル基含有ポリエーテルとのヒドロシリル化反応を前記成分(B)と異なる揮発性有機溶媒(B´)の存在下において開始ないし進行させる工程;および
当該成分(B)と異なる揮発性有機溶媒(B´)を、前記成分(B)であるモノオール有機化合物と溶媒交換を行う工程を少なくとも含む、
請求項3に記載のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物の製造方法。 - ストリピング工程を実質的に有しない、請求項17または請求項18に記載のポリエーテル−ポリシロキサンブロック共重合体組成物の製造方法。
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