專利名稱：污染抑制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請基于2010年2月25日提交的第2010-40020號日本專利申請并要求該專利申請的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其全部內(nèi)容在此通過引用方式并入。本發(fā)明涉及用于防止或減少污染物(諸如粘附性物質(zhì)和紙塵)粘附到基材的污染抑制劑，且特別是涉及即使在超過80°C的氣氛下也可有效地防止或減少污染物粘附的污染抑制劑。
背景技術(shù)：
在造紙エ藝中，片樣濕紙由紙漿或用過的紙材料來制備，并在脫水和干燥后被提供為紙產(chǎn)品。濕紙含有多種粘附的物質(zhì)。例如，樹脂浙青或焦油組分包含在紙漿材料自身 中，并且樹膠、熱熔體以及紙強化劑包含在用過的紙材料中。在造紙エ藝過程中還產(chǎn)生紙塵。在造紙エ藝過程中這些污染物諸如粘附性物質(zhì)及紙塵粘附到造紙機的干燥器輥、帆布或壓輥或類似物，引起多種問題，且從而降低造紙生產(chǎn)率和紙張質(zhì)量。因此，對造紙機利用了用于防止或減少污染物粘附的污染抑制劑。本領(lǐng)域已知的污染抑制劑的實例包括如下物質(zhì)。日本未經(jīng)審查的專利申請首次公開第H04-130190號公開了用于清潔紙張干燥器的表面的潤滑劑，其包括油基物質(zhì)、非離子型表面活性剤，及陽離子型表明活性劑或兩性表面活性剤，其中油基物質(zhì)的實例包括聚丁烯、機油和液體石蠟。然而，為了形成由前述油基物質(zhì)組成的非粘附層，需要使用大量的油基物質(zhì)。在日本未經(jīng)審查的專利申請首次公開第H07-292382號中，公開由聚ニ甲基硅氧烷形成的硅油被用于紙張干燥エ藝以利用少量的涂層獲得防止污染的效果。在由聚ニ甲基硅氧烷形成的硅油中，其硅氧烷主鏈的氧原子定位到基材的表面，且鍵合到硅原子的甲基定位到外部。因為這些原因，雖然硅油被應(yīng)用到基材諸如造紙機的壓輥、干燥器輥或帆布，但是由前述硅油形成的非粘附層可更牢固地涂覆基材的表面，并且實際上，在造紙エ藝過程中在達(dá)到前述狀態(tài)之前硅油轉(zhuǎn)變成原紙(paper body)。從而，紙張中的粘附組分可粘附到前述基材的表面。因此，提出了如下方法，其中用具有官能團(tuán)的硅油代替由聚ニ甲基硅氧烷形成的硅油。例如，日本未經(jīng)審查的專利申請首次公開第2000-96476號提出，多種硅油被應(yīng)用于造紙機中的帆布，在該專利申請中，除甲基苯基硅油和ニこ基硅油以外，前述硅油的實例還包括氨基改性的硅油、環(huán)氧基改性的硅油及高級脂肪酸改性的硅油。另外，日本未經(jīng)審查的專利申請首次公開第2003-213587號(日本專利第3388450號)提出通過形成非粘附層來防止污染物粘附在干燥器輥或帆布的表面上的方法，所述非粘附層通過在造紙エ藝過程中在干燥器輥或帆布的表面上噴涂環(huán)氧基改性的硅油或氨基改性的硅油的水包油(0/W)乳液而產(chǎn)生。相關(guān)領(lǐng)域文獻(xiàn)的列表專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)I :日本未經(jīng)審查的專利申請首次公開第H04-130190號專利文獻(xiàn)2 :日本未經(jīng)審查的專利申請首次公開第H07-292382號專利文獻(xiàn)3 :日本未經(jīng)審查的專利申請首次公開第2000-96476號專利文獻(xiàn)4 :日本未經(jīng)審查的專利申請首次公開第2003-213587號發(fā)明概述通過本發(fā)明解決的問題在利用含有具有充足的反應(yīng)性的官能團(tuán)諸如環(huán)氧基、氨基或羧基的改性的硅油作為基材諸如造紙機的壓輥、干燥器輥或帆布的污染抑制劑的情況下，前述改性的硅油與由聚ニ甲基硅氧烷形成的硅油相比是更有用的，因為所述改性的硅油展示出對前述基材的表面增強的粘附性。然而，即使利用具有前述官能團(tuán)的改性硅酮，也不能立即且充分地防止粘 附組分諸如浙青和焦油粘附到前述基材的表面。具體地，雖然污染抑制劑被用于造紙機時使用環(huán)境可能是80°C或更高，但是明顯的是，利用常規(guī)的污染抑制劑來防止或減少粘附組分粘附到基材表面是不充分的，特別是在高溫下。本發(fā)明的目的是提供即使在高溫條件下也可有效地防止或減少粘附性物質(zhì)粘附到基材的表面的污染抑制劑，其中污染抑制劑利用具有官能團(tuán)的改性硅酮來制備。本發(fā)明的另一目的是提供即使在高溫條件下也可穩(wěn)定存在的污染抑制劑。解決問題的手段本發(fā)明的目的可通過包括具有如下特征的至少ー種聚有機硅氧烷的污染抑制劑來實現(xiàn)所述聚有機硅氧烷具有硅鍵合的官能團(tuán)并且就如通過凝膠滲透色譜法所測定的標(biāo)準(zhǔn)聚苯こ烯而言具有3，000至500，000的數(shù)均分子量及平均3，000至500，000的硅鍵合的官能團(tuán)當(dāng)量(每摩爾的硅鍵合的官能團(tuán)的數(shù)均分子量)。具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷優(yōu)選地具有直鏈分子結(jié)構(gòu)或具有帶部分支鏈結(jié)構(gòu)的直鏈分子結(jié)構(gòu)。硅鍵合的官能團(tuán)優(yōu)選地選自由以下基團(tuán)組成的組羧基、環(huán)氧基、甲醇基、氨基、酰胺基、疏基和酌·基。羧基可由式-R1-COOQ代表(其中R1代表ニ價烴基；且Q代表氫原子、堿金屬、銨，或式-Si (CH3) 3)。環(huán)氧基可選自由以下基團(tuán)組成的組環(huán)氧丙氧基烷基、環(huán)氧基環(huán)烷基烷基及環(huán)氧こ基燒基。甲醇基可由式-R2-OH或-R2-O-R3-OH代表(其中R2和R3各自獨立地代表ニ價烴基)。氨基或酰胺基可由式-R4- (NR5CH2CH2) I-NR6R7代表{其中R4代表ニ價烴基；R5、R6和R7各自獨立地代表氫原子、ー價烴基、?；蛴墒?CH2CH(OH)R8代表的基團(tuán)(其中R8代表氫原子、一價烴基或?；?；且I是O至5的整數(shù)}。具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷優(yōu)選地由如下的平均単元式代表(R3SiOl72) a (XR2SiOl72) b (R2SiO272) c (XRSiO272) d (RSiO372) e (XSiO372) f (SiO472) g其中a代表0至50的數(shù)；b代表O至50的數(shù)；c代表30至2700的數(shù)；d代表O至50的數(shù)；e代表O至50的數(shù)ば代表O至50的數(shù)；g代表O至10的數(shù)；b+d+f代表O. 5至100的數(shù)；a+b+c+d+e+f+g代表30至2700的數(shù)；R各自獨立地代表ー價烴基、具有I至5個碳原子的烷氧基，或羥基；且X代表選自由以下基團(tuán)組成的組的基團(tuán)羧基、環(huán)氧基、甲醇基、氣基、酸胺基、疏基和酌·基。具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷可通過以下物質(zhì)的氫化硅烷化而獲得(A)具有娃鍵合的氫原子的聚有機娃氧燒；及(B)具有不飽和脂族基團(tuán)的有機化合物。具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷還可通過以下物質(zhì)的平衡聚合而獲得(C)環(huán)狀聚有機硅氧烷；及(D)具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷。具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷還可通過以下物質(zhì)的縮合而獲得 (E)由式HO-(SiR92O)x-H代表的分子鏈的兩個末端均由羥基封端的ニ有機聚硅氧烷(其中R9代表一價烴基；且X是5至2700的數(shù))；及(F)由式RltlnR11Si (OR12) 3_n代表的含氨基的有機烷氧基硅烷(其中Rw代表ー價烴基；Rn代表式-R13-(NR14CH2CH2)m-NH-R15 (其中R13代表ニ價烴基；R14和R15各自獨立地代表氫原子或一價烴基；且m是O至5的整數(shù));R12代表一價烴基；且η是O或I)。本發(fā)明的污染抑制劑可以是水包油乳液或油包水乳液的形式。乳液優(yōu)選地還包括至少ー種非離子型表面活性剤。本發(fā)明的污染抑制劑可用于防止或減少污染物粘附到基材。本發(fā)明的污染抑制劑尤其可用于造紙機。本發(fā)明還涉及用于防止或減少污染物粘附到基材的方法，該方法包括將至少一種聚有機硅氧烷應(yīng)用到基材的表面，所述聚有機硅氧烷具有硅鍵合的官能團(tuán)并且就如通過凝膠滲透色譜法所測定的標(biāo)準(zhǔn)聚苯こ烯而言具有3，000至500，000的數(shù)均分子量及平均3，000至500，000的硅鍵合的官能團(tuán)當(dāng)量(每摩爾的硅鍵合的官能團(tuán)的數(shù)均分子量)。本發(fā)明還涉及具有硅鍵合的官能團(tuán)的至少ー種聚有機硅氧烷用于防止或減少污染物粘附到基材的用途，其中所述聚有機硅氧烷就如通過凝膠滲透色譜法所測定的標(biāo)準(zhǔn)聚苯こ烯而言具有3，000至500，000的數(shù)均分子量且具有平均3，000至500，000的硅鍵合的官能團(tuán)當(dāng)量(每摩爾的硅鍵合的官能團(tuán)的數(shù)均分子量)。本發(fā)明還涉及用于防止或減少污染物粘附到基材的具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷，其中所述聚有機硅氧烷就如通過凝膠滲透色譜法所測定的標(biāo)準(zhǔn)聚苯こ烯而言具有3，000至500，000的數(shù)均分子量且具有平均3，000至500，000的硅鍵合的官能團(tuán)當(dāng)量(每摩爾的硅鍵合的官能團(tuán)的數(shù)均分子量)。發(fā)明效果本發(fā)明的污染抑制劑可在基材的表面上形成非粘附層以有效地防止或減少粘附性物質(zhì)粘附在基材的表面上。具體地，本發(fā)明的污染抑制劑可應(yīng)用到造紙機的壓輥、干燥器輥、帆布或類似物，且從而可有效地避免粘附性物質(zhì)諸如浙青、焦油及油墨粘附到前述表面。本發(fā)明的污染抑制劑即使在高溫條件下也可展現(xiàn)出防止或減少污染的效果。而且，本發(fā)明的污染抑制劑即使在高溫條件下也具有極好的穩(wěn)定性。更進(jìn)一歩，本發(fā)明的污染抑制劑不具有通過熱或水固化的性能，并且另外，不需要固化。因此，本發(fā)明的污染抑制劑可被原樣涂覆在基材上，且由此可展現(xiàn)出防止或減少污染的效果。
本發(fā)明的方法、用途及類似情況可類似地用于防止或減少污染物粘附到基材的表面。即使在高溫條件下也保持效果。實施發(fā)明的方式在日本未經(jīng)審查的專利申請首次公開第2003-213587號的
段中，表明硅鍵合的官能團(tuán)當(dāng)量不涉及防止污染的性能。然而，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，硅鍵合的官能團(tuán)當(dāng)量對抑制污染物粘附到基材具有顯著的影響，特別是在高溫下。因此，本發(fā)明的污染抑制劑含有至少ー種聚有機硅氧烷作為有效組分，所述聚有機硅氧烷具有硅鍵合的官能團(tuán)并且就如通過凝膠滲透色譜法所測定的標(biāo)準(zhǔn)聚苯こ烯而言具有3，000至500，000的數(shù)均分子量及平均3，000至500，000的硅鍵合的官能團(tuán)當(dāng)量(每摩爾的硅鍵合的官能團(tuán)的數(shù)均分子量)。如本文所用的，術(shù)語硅鍵合的官能團(tuán)當(dāng)量表示就如通過凝膠滲透色譜法所測定的 標(biāo)準(zhǔn)聚苯こ烯而言每摩爾的硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷的數(shù)均分子量。而且，即使當(dāng)硅鍵合的官能團(tuán)包含兩個氨基(即，ニ胺型的官能團(tuán))時，其也被當(dāng)做一個硅鍵合的官能團(tuán)來看。硅鍵合的官能團(tuán)當(dāng)量優(yōu)選地是3，000至500，000，更優(yōu)選地是5，000至300，000，且更加優(yōu)選地是12，000至100，000。硅鍵合的官能團(tuán)優(yōu)選地存在于分子鏈的末端處。如平均分子結(jié)構(gòu)，聚有機硅氧烷優(yōu)選地在分子鏈的末端處具有硅鍵合的官能團(tuán)。具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷可以是在分子鏈的ー個末端處具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷、在分子鏈的兩個個末端處均具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧燒及其混合物中的任ー個。本發(fā)明的污染抑制劑可含有具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷，如在分子鏈的ー個末端處具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷和不具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷的混合物，或者在分子鏈的兩個個末端處均具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷和不具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷的混合物。而且，可包含在分子鏈的ー個末端處具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷、在分子鏈的兩個末端處均具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷和不具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷的混合物形式的聚有機硅氧烷。當(dāng)包含不具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷時，其在混合物中的量優(yōu)選地按重量計小于70%，更優(yōu)選地按重量計小于60%，更加優(yōu)選地按重量計小于50%，且特別優(yōu)選地按重量計小于40%。雖然沒有特別地限定，但是具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷的分子結(jié)構(gòu)優(yōu)選地是直鏈或具有支鏈的部分直鏈。具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷的粘度優(yōu)選地是25 °C下30至I, 000, OOOmPa · s,更優(yōu)選地是 50 至 500，OOOmPa · s,且最優(yōu)選地是 80 至 100，OOOmPa · S。如本文所描述的，粘度通過E型旋轉(zhuǎn)粘度計在室溫(25°C )下來測量。具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷的分子量優(yōu)選地是3，000至500，000，更優(yōu)選地是5，000至300，000,更加優(yōu)選地是10，000至100，000,且最優(yōu)選地是12，000至50，000。如本文所描述的，分子量表示就如通過凝膠滲透色譜法所測定的標(biāo)準(zhǔn)聚苯こ烯而言聚有機硅氧烷的數(shù)均分子量。
硅鍵合的官能團(tuán)是鍵合到硅原子的官能團(tuán)。硅鍵合的官能團(tuán)的類型不被特別地限制，并且選自由以下基團(tuán)組成的組的基團(tuán)是優(yōu)選的羧基、環(huán)氧基、甲醇基、氨基、酰胺基、巰基和酚基。在它們之中，羧基、環(huán)氧基、甲醇基和氨基是優(yōu)選的。而且，這些基團(tuán)可以直接地鍵合到硅原子或者通過其它基團(tuán)間接地鍵合。然而，在本發(fā)明中，硅鍵合的官能團(tuán)不是羥基或烷氧基。羧基可以是由式-R1-COOQ代表的任何基團(tuán)(其中R1代表ニ價烴基；且9代表氫原子、堿金屬、銨或式-Si (CH3)3)。ニ價烴基的實例包括具有I至30個碳原子的直鏈的或支鏈的且取代的或未取代的ニ價烴基。具有I至30個碳原子的直鏈的或支鏈的且取代的或未取代的ニ價烴基的實例包括具有I至30個碳原子的直鏈的或支鏈的亞烷基，諸如亞甲基、ニ亞甲基、1，3-亞丙基、1，4_亞丁基、1，5_亞戊基、1，6_亞己基、七亞甲基和1，8_亞辛基；具有2-30個碳原子的亞烯基,諸如亞こ烯基、亞烯丙基(allylene group)、亞丁烯基、亞己烯基和亞辛烯基；具有6-30個碳原子的亞芳基，諸如亞苯基、ニ亞苯基；具有7-30個碳原子的亞烷基亞芳基，諸如ニ亞甲基亞苯基；以及其中鍵合到碳原子的氫原子至少部分地由鹵素原子諸如氟的那些 烴基。ニ價烴基優(yōu)選地是具有1-30個碳原子的ニ價未取代且飽和的烴基，且優(yōu)選地是具有1-30個碳原子的直鏈的或支鏈的亞烷基。環(huán)氧基優(yōu)選地選自由以下基團(tuán)組成的組環(huán)氧丙氧基烷基、環(huán)氧基環(huán)烷基烷基及環(huán)氧こ基燒基。甲醇基優(yōu)選地是由式-R2-OH或-R2-O-R3-OH代表的基團(tuán)(其中R2和R3各自獨立地代表ニ價烴基)。關(guān)于ニ價烴基，可利用以上描述的那些。氨基或酰胺基優(yōu)選地是由式-R4-(NR5CH2CH2) rNR6R7代表的基團(tuán){其中R4代表ニ價烴基；R5、R6和R7各自獨立地代表氫原子、ー價烴基、?；蛴墒?CH2CH(OH)R8代表的基團(tuán)(其中R8代表氫原子、一價烴基或?；?；且I是O至5的整數(shù)}。關(guān)于ニ價烴基，可利用以上描述的那些。一價烴基的實例包括具有I至30個碳原子的烷基、芳基、烯基和芳烷基。烷基、芳基、烯基和芳烷基的實例包括具有1-30個碳原子的直鏈的或支鏈的烷基，諸如甲基、こ基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基和辛基；具有3至30個碳原子的環(huán)烷基，諸如環(huán)戊基和環(huán)己基；具有6-30個碳原子的芳基，諸如苯基、甲苯基和ニ甲苯基；具有2至30個碳原子的烯基，諸如こ稀基、稀丙基、丁稀基、己稀基和羊稀基；具有7至30個碳原子的芳燒基，諸如節(jié)基；以及其中鍵合到碳原子的氫原子至少部分地由鹵素原子諸如氟取代的那些烴基。優(yōu)選地，烷基、芳基、烯基或芳烷基是未取代的且具有I至10個碳原子的烷基、芳基、烯基或芳烷基。未取代的且具有I至6個碳原子的烷基或芳基是更優(yōu)選的。甲基、こ基、丙基或苯基是特別優(yōu)選的。如?；哂?至30個碳原子的酰基是優(yōu)選的。脂族?；歉鼉?yōu)選的。具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷優(yōu)選地是由如下的平均単元式代表的聚有機硅氧烷(R3SiOl72) a (XR2SiOl72) b (R2SiO272) c (XRSiO272) d (RSiO372) e (XSiO372) f (SiO472) g。在以上式中，a代表0至50的數(shù)，且優(yōu)選地是I至10的數(shù)，且更優(yōu)選地是I至2的數(shù)。
b代表O至50的數(shù)，且優(yōu)選地是O. 01至10的數(shù)，更優(yōu)選地是O. I至5的數(shù)，且更加優(yōu)選地是O. 5至2的數(shù)。c代表30至2700的數(shù)，且優(yōu)選地是60至1300的數(shù)，且更優(yōu)選地是130至700的數(shù)。d代表O至50的數(shù)，且優(yōu)選地是O至5的數(shù)，更優(yōu)選地是O至I的數(shù)，且更加優(yōu)選地是O。e代表O至50的數(shù)，且優(yōu)選地是O至5的數(shù)，更優(yōu)選地是O至I的數(shù)，且更加優(yōu)選地是O。f代表O至50的數(shù)，且優(yōu)選地是O至5的數(shù)，更優(yōu)選地是O至I的數(shù)， 且更加優(yōu)選地是O。g代表O至10的數(shù)，且優(yōu)選地是O至I的數(shù)，且更優(yōu)選地是O。b+d+f代表O. 01至100的數(shù)，且優(yōu)選地是O. I至10的數(shù)，且更優(yōu)選地是O. 5至2的數(shù)。a+b+c+d+e+f+g代表30至2700的數(shù)，且優(yōu)選地是60至1300的數(shù)，且更優(yōu)選地是130至700的數(shù)。在以上式中，R各自獨立地代表ー價烴基、具有I至5個碳原子的烷氧基，或羥基；且X代表選自由以下基團(tuán)組成的組的基團(tuán)羧基、環(huán)氧基、甲醇基、氨基、酰胺基、巰基和酚基。關(guān)于ー價烴基，可利用以上描述的那些。 如烷氧基，可利用甲氧基、こ氧基、丙氧基或類似集団。如本發(fā)明中所用的用于生產(chǎn)具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷的方法不被特別地限制，但是可以利用本領(lǐng)域已知的任何方法。例如，具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷可通過以下物質(zhì)的氫化硅烷化而獲得(A)具有娃鍵合的氫原子的聚有機娃氧燒；及(B)具有不飽和脂族基團(tuán)的有機化合物。不飽和脂族基團(tuán)的實例包括由式-R’ _C(R”)= CH2代表的具有末端不飽和的脂族基團(tuán)(其中R’代表單鍵或ニ價烴基；且R”代表氫原子或一價烴基)。具體地，こ烯基和烯丙基是優(yōu)選的。有機化合物含有至少ー個有機基團(tuán)。有機基團(tuán)優(yōu)選地是選自由以下基團(tuán)組成的組的基團(tuán)竣基、環(huán)氧基、甲醇基、氣基、酸胺基、疏基和酌·基。為了在相對低的溫度下快速地進(jìn)行氫化硅烷化，優(yōu)選地使用催化劑?？墒褂玫拇呋瘎┑膶嵗ū绢I(lǐng)域中熟知的作為氫化硅烷化的催化劑的那些，例如化合物諸如鉬、釕、銠、鈀、鋨和銥。具體地，鉬化合物是有用的。鉬化合物的實例包括氯鉬酸、鉬、負(fù)載在載體諸如氧化鋁、ニ氧化硅或炭黑上的固體鉬、鉬-こ烯基硅氧烷絡(luò)合物、鉬-膦絡(luò)合物、鉬-亞磷酸鹽絡(luò)合物，及こ醇鉬催化劑。對于氫化硅烷化，可以使用就鉬而言按重量計約O. 0001%至按重量計O. 1%的量的鉬催化劑。對于氫化硅烷化，如果需要，可以使用溶剤。可使用的溶劑的實例包括醚；酮諸如縮醛和環(huán)己酮；酯；酚；烴；鹵代烴；及聚ニ甲基硅氧烷。如果使用催化劑，氫化硅烷化反應(yīng)可在約20°C至150°C且優(yōu)選約40°C至120°C的溫度下進(jìn)行約10分鐘至8小吋。
具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷還可通過以下物質(zhì)的平衡聚合而獲得(C)環(huán)狀聚有機硅氧烷；及(D)具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷。環(huán)狀聚有機硅氧烷的實例包括六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷1，3，5_三甲基-1，3, 5-ニ苯基環(huán)ニ娃氧燒、I, 3, 5, 7-四甲基-1, 3,5,7-四苯基環(huán)四娃氧燒、苯基環(huán)ニ娃氧燒、ノV苯基環(huán)四娃氧燒、I，3, 5-ニ甲基-1, 3, 5-ニこ稀基環(huán)ニ娃氧燒、1, 3, 5, 7-四甲基-1，3，5，7-四こ烯基環(huán)四硅氧烷、六こ烯基環(huán)三硅氧烷，及八こ烯基環(huán)四硅氧烷。對于平衡聚合，可利用平衡聚合催化劑。用于平衡聚合的催化劑的實例包括堿金屬氫氧化物諸如氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫、氫氧化銣、四甲基氫氧化銨和四丁基氫氧化鱗；堿金屬硅烷醇酸鹽諸如硅烷醇酸鋰、硅烷醇酸鈉、硅烷醇酸鉀、硅烷醇酸銫、四甲基硅烷醇酸銨和四丁基硅烷醇酸鱗；及有機金屬化合物諸如丁基鋰、甲基鋰、萘鈉(,sodium naphthalenide),及蔡坪。 為了促進(jìn)平衡聚合的目的，可以使用本領(lǐng)域中通常已知的促進(jìn)聚合的溶剤。當(dāng)使用促進(jìn)聚合的溶劑時，平衡聚合易于在相對低的溫度下進(jìn)行，并可控制平衡聚合過程中酰胺基的離解反應(yīng)，且因此是合適的。促進(jìn)聚合的溶劑的實例包括極性有機溶劑諸如四氫呋喃、ニ甲基甲酰胺、ニ甲亞砜，及こ臆。關(guān)于平衡聚合的溫度，反應(yīng)優(yōu)選地在50至200°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。反應(yīng)更優(yōu)選地在50至150°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。反應(yīng)特別優(yōu)選地在50至140°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。平衡聚合可進(jìn)行10分鐘至10小吋。具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷還可通過以下物質(zhì)的縮合而獲得分子鏈的兩個末端均由輕基封端的~■有機聚娃氧燒，及具有娃鍵合的官能團(tuán)的燒氧基娃燒諸如含有氨基的烷氧基硅烷或者含有環(huán)氧基的烷氧基硅烷。關(guān)于縮合，可利用縮合催化劑。然而，并不是特別需要利用縮合催化劑。在不利用催化劑的情況下，通過使小于2摩爾的量、優(yōu)選I. 5摩爾或更少的量且更優(yōu)選I摩爾或更少的量的具有硅鍵合的官能團(tuán)的烷氧基硅烷與I摩爾的分子鏈的兩個末端均由羥基封端的ニ有機聚硅氧烷反應(yīng)，可獲得在分子鏈的末端處具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷。例如，含有氨基作為硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷可通過以下物質(zhì)的縮合而獲得(E)由式HO-(SiR92O)x-H代表的分子鏈的兩個末端均由羥基封端的ニ有機聚硅氧烷(其中R9代表一價烴基；且X是5至2700的數(shù))'及(F)由通式RltlnR11Si (OR12) 3_n代表的含氨基的有機烷氧基硅烷(其中Rki代表ー價烴基；Rn代表式-R13-(NR14CH2CH2)m-NH-R15 (其中R13代表ニ價烴基；R14和R15各自獨立地代表氫原子或ー價烴基；且m是O至5的整數(shù))；R12代表ー價烴基；且η是O或I)。關(guān)于ー價烴基和ニ價烴基，可利用如以上所描述的那些?？s合可在50°C至150°C的溫度范圍內(nèi)在氮氣氣氛下進(jìn)行，同時維持相同的溫度并除去作為反應(yīng)副產(chǎn)物產(chǎn)生的醇或類似物。縮合可進(jìn)行約10分鐘至8小吋。如污染抑制劑，如以上描述所獲得的具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷可以如原樣地使用或在溶解于有機溶劑之后使用。然而，為了減輕環(huán)境的負(fù)擔(dān)，優(yōu)選地制備水包油乳液或油包水乳液的形式。在這種情況下，乳液可通過將水和乳化劑加入具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷中并通過混合和攪拌使其乳化來制備?？衫糜糜谌榛某Ｒ?guī)手段和裝置來進(jìn)行乳化。如用于制備前述乳液的乳化剤，可使用用于制備硅酮乳液的任何乳化剤，并且任何乳化劑諸如陰離子的、陽離子的、兩性的或非離子的乳化劑均可使用。乳化劑可以単獨地使用，或者與其兩種或更多種類型結(jié)合使用。陰離子型表面活性劑的實例包括飽和或不飽和的高級脂肪酸鹽，諸如硬脂酸鈉；長鏈燒基硫酸鹽、燒基苯橫酸諸如十~■燒基苯橫酸及其鹽；聚氧化稀燒基釀硫酸鹽；聚氧化稀稀基釀硫酸鹽；聚氧こ稀燒基硫酸酷鹽；橫基玻拍酸燒基酷鹽；聚氧化稀橫基玻拍酸鹽；長鏈鏈烷磺酸鹽；聚氧化烯烷基醚こ酸鹽；長鏈烷基磷酸鹽；聚氧化烯烷基醚磷酸鹽；?；劝彼猁}；烷?；榛；撬猁}；N-酰基氨基酸鹽；烷基烷基醚羧酸鹽；α -磺基脂肪酸酯鹽；丙氨酸衍生物；甘氨酸衍生物；及精氨酸衍生物。前述鹽的實例包括堿金屬鹽諸如鈉鹽、鏈烷醇胺鹽諸如三こ醇胺鹽，及銨鹽。鈉鹽是優(yōu)選的。
陽離子型表面活性劑的實例包括季銨鹽諸如烷基三甲基銨鹽和ニ烷基ニ甲基銨 鹽。兩性表面活性劑的實例包括咪唑啉型、氨基甜菜堿型、烷基甜菜堿型、烷基酰氨基甜菜堿型、烷基磺基甜菜堿型、酰氨基磺基甜菜堿型、羥基磺基甜菜堿型、羰甜菜堿型(carbobetaine type)、磷酸酷甜菜堿型、氨基羧酸型及酰氨基氨基酸型兩性表面活性剤。非離子型表面活性劑的實例包括聚氧化烯改性的硅酮、聚氧化烯醚、聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯脂肪酸酷、聚氧化烯脂肪酸ニ酷、聚氧化烯樹脂酸酷、聚氧化烯烷基酚、聚氧化烯烷基苯基醚、聚氧化烯烷基酷、脫水山梨糖醇脂肪酸酷、聚氧化烯脫水山梨糖醇脂肪酸酷、聚氧化烯甘油脂肪酸酷、蔗糖脂肪酸酷、脂肪酸鏈烷醇酰胺、烷基葡糖苷和聚氧化烯脂肪酸雙苯基醚。在這些表面活性劑之中，至少ー種非離子型表面活性劑是優(yōu)選的。具體地，具有13或更大的HLB值，優(yōu)選14或更大的HLB值，且更優(yōu)選15或更大的HLB值的非離子型表面活性劑是優(yōu)選的。而且，還可以將具有13或更大的HLB值的非離子型表面活性劑與具有小于13的HLB值的非離子型表面活性劑結(jié)合使用。在本發(fā)明的污染抑制劑中，可在不損害其目的的范圍內(nèi)共混任何添加剤。前述添加劑的實例包括粘度改進(jìn)劑、PH調(diào)節(jié)劑和消泡劑。根據(jù)本發(fā)明的污染抑制劑的使用可適當(dāng)?shù)卣{(diào)整添加劑的類型和共混量。本發(fā)明的污染抑制劑可被用作多種基材的涂覆劑。本發(fā)明的污染抑制劑被應(yīng)用到基材的表面上，且從而，在前述基材的表面上形成非粘附層。從而，可防止或減少多種材料粘附到基材的表面，并可防止前述基材表面的污染?？筛鶕?jù)基材的類型，大小及類似特征來適當(dāng)?shù)馗淖儜?yīng)用到基材表面的涂覆劑的量以及涂覆劑中污染抑制劑的濃度。本發(fā)明的污染抑制劑尤其可適合用作造紙機的污染抑制劑。例如，通過將本發(fā)明的污染抑制劑涂覆在與紙張接觸的基材(諸如造紙機的壓輥、干燥器輥、帆布或類似物)的表面上，在基材的表面上形成非粘附層，且因此可有效地防止或減少污染。具體地，通過將本發(fā)明的污染抑制劑涂覆在壓輥、干燥器輥、帆布或類似物的表面上，可有效地防止或減少粘附性物質(zhì)諸如浙青、焦油及油墨粘附到前述表面。因此，可降低清潔表面的頻率并可改善紙產(chǎn)品的生產(chǎn)率。
而且，本發(fā)明的方面包括防止或減少污染物粘附到基材的方法，該方法包括向基材的表面應(yīng)用至少ー種聚有機硅氧烷，所述聚有機硅氧烷具有硅鍵合的官能團(tuán)并且就如通過凝膠滲透色譜法所測定的標(biāo)準(zhǔn)聚苯こ烯而言具有3，000至500，000的數(shù)均分子量及平均3，000至500，000的硅鍵合的官能團(tuán)當(dāng)量(每摩爾的硅鍵合的官能團(tuán)的數(shù)均分子量)；具有硅鍵合的官能團(tuán)的至少ー種聚有機硅氧烷用于防止或減少污染物粘附到基材的用途，其中所述聚有機硅氧烷就如通過凝膠滲透色譜法所測定的標(biāo)準(zhǔn)聚苯こ烯而言具有3，000至500，000的數(shù)均分子量且具有平均3，000至500，000的硅鍵合的官能團(tuán)當(dāng)量(每摩爾的硅鍵合的官能團(tuán)的數(shù)均分子量)。用于防止或減少污染物粘附到基材的具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷，其中所述聚有機硅氧烷就如通過凝膠滲透色譜法所測定的標(biāo)準(zhǔn)聚苯こ烯而言具有3，000至500，000的數(shù)均分子量且具有平均3，000至500，000的硅鍵合的官能團(tuán)當(dāng)量(每摩爾的硅鍵合的官能團(tuán)的數(shù)均分子量)。エ業(yè)適用性作為用于多種基材諸如模制塑料、橡膠或類似物的模具的涂覆劑，本發(fā)明的污染抑制劑可用于很寬的范圍中。具體地，本發(fā)明的污染抑制劑可優(yōu)選地用作用于防止或減少 粘附性物質(zhì)諸如浙青、焦油及油墨粘附到造紙機中使用的壓輥、干燥器輥、帆布或類似物上的造紙機的污染抑制劑。而且，本發(fā)明的方法、用途及類似情況還可用于防止或減少污染物粘附到多種基材的表面，并且還可用于維持基材的表面清潔。
實施例以下，參照實施例和對比實施例詳細(xì)地描述了本發(fā)明。然而，應(yīng)理解，本發(fā)明不限于這些實施例。術(shù)語“份”表示“重量份”。而且，數(shù)均分子量在下述條件下測量。洗脫液甲苯樣品濃度按重量計1%檢測器RI (折射率)檢測器用于校正曲線的聚合物標(biāo)準(zhǔn)聚苯こ烯〈生產(chǎn)實施例I>將97. 98份的八甲基環(huán)四硅氧烷、I. 07份的六甲基ニ硅氧烷、O. 89份的四甲基ニ硅氧烷、O. 05份的三氟甲磺酸和O. 0066份的水相互混合并在55°C下進(jìn)行平衡聚合4小吋。向其中加入O. 0058份的氨用于中和。通過減壓蒸餾除去雜質(zhì)之后，獲得包括50%的在分子鏈的ー個末端處具有娃鍵合的氫原子的娃氧燒[化學(xué)式I]、25%的在分子鏈的兩個末端處均具有硅鍵合的氫原子的硅氧烷[化學(xué)式2]和25%的聚ニ甲基硅氧烷[化學(xué)式3]的混合物。[化學(xué)式I]
權(quán)利要求
1.一種污染抑制劑,其包括至少ー種聚有機娃氧燒,所述聚有機娃氧燒具有娃鍵合的官能團(tuán)并且就如通過凝膠滲透色譜法所測定的標(biāo)準(zhǔn)聚苯こ烯而言具有3，OOO至500，000的數(shù)均分子量及平均3，000至500，000的硅鍵合的官能團(tuán)當(dāng)量(每摩爾的硅鍵合的官能團(tuán)的數(shù)均分子量)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污染抑制劑，其中具有硅鍵合的官能團(tuán)的所述聚有機硅氧烷具有直鏈分子結(jié)構(gòu)或具有帶部分支鏈的直鏈分子結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的污染抑制劑，其中所述硅鍵合的官能團(tuán)選自由以下基團(tuán)組成的組羧基、環(huán)氧基、甲醇基、氨基、酰胺基、巰基和酚基。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污染抑制劑，其中所述羧基由下式代表^R1-COOQ(其中R1代表ニ價烴基；且Q代表氫原子、堿金屬、銨或式-Si (CH3)3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污染抑制劑，其中所述環(huán)氧基選自由以下基團(tuán)組成的組環(huán)氧丙氧基燒基、環(huán)氧基環(huán)燒基燒基及環(huán)氧こ基燒基。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污染抑制劑，其中所述甲醇基由下式代表-R2-OH或-R2-O-R3-OH(其中R2和R3各自獨立地代表ニ價烴基)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污染抑制劑，其中所述氨基或酰胺基由下式代表-R4-(NR5CH2CH2) ^NR6R7{其中R4代表ニ價烴基；R5、R6和R7各自獨立地代表氫原子、ー價烴基、?；蛴上率酱淼幕鶊F(tuán)-CH2CH (OH) R8 (其中R8代表氫原子、ー價烴基或酰基)；且I是O至5的整數(shù)}。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污染抑制劑，其中具有硅鍵合的官能團(tuán)的所述聚有機硅氧烷由如下的平均単元式代表 (R3SiOl72) a (XR2SiOl72) b (R2SiO272) c (XRSiO272) d (RSiO372) e (XSiO372) f (SiO472) g 其中a代表0至50的數(shù)；b代表O至50的數(shù)；c代表30至2700的數(shù)；d代表O至50的數(shù)；e代表O至50的數(shù)ば代表O至50的數(shù)；g代表O至10的數(shù)；b+d+f代表O. 50. 01至100的數(shù)；a+b+c+d+e+f+g代表30至2700的數(shù)；R各自獨立地代表ー價烴基、具有I至5個碳原子的烷氧基，或羥基；且X代表選自由以下基團(tuán)組成的組的基團(tuán)羧基、環(huán)氧基、甲醇基、氣基、酸胺基、疏基和酌·基。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項所述的污染抑制劑，其中具有硅鍵合的官能團(tuán)的所述聚有機硅氧烷通過以下物質(zhì)的氫化硅烷化而獲得 (A)具有娃鍵合的氫原子的聚有機娃氧燒；及 (B)具有不飽和脂族基團(tuán)的有機化合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項所述的污染抑制劑，其中具有硅鍵合的官能團(tuán)的所述聚有機硅氧烷通過以下物質(zhì)的平衡聚合而獲得 (C)環(huán)狀聚有機硅氧烷；及 (D)具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項所述的污染抑制劑，其中具有硅鍵合的官能團(tuán)的所述聚有機硅氧烷通過以下物質(zhì)的縮合而獲得 (E)由下式代表的、分子鏈的兩個末端均由羥基封端的ニ有機聚硅氧烷=HO-(SiR92O)X-H (其中R9代表一價烴基；且X是5至2700的數(shù))；及 (F)由下式代表的、含氨基的有機烷氧基硅烷=RltlnR11Si(OR12) 3_n(其中Rltl代表ー價烴基；Rn代表下式-R13-(NR14CH2CH2)m-NH-R15 (其中R13代表ニ價烴基；R14和R15各自獨立地代表氫原子或一價烴基；且m是O至5的整數(shù));R12代表一價烴基；且η是O或I)。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11中任一項所述的污染抑制劑，所述污染抑制劑是水包油乳液或油包水乳液的形式。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的污染抑制劑，還包括至少ー種非離子型表面活性剤。
14.根據(jù)權(quán)利要求I至13中任一項所述的污染抑制劑，其被用于防止或減少污染物粘附到基材。
15.根據(jù)權(quán)利要求I至14中任一項所述的污染抑制劑，其被用于造紙機。
16.一種用于防止或減少污染物粘附到基材的方法，所述方法包括將至少一種聚有機硅氧烷應(yīng)用到所述基材的表面，所述聚有機硅氧烷具有硅鍵合的官能團(tuán)并且就如通過凝膠滲透色譜法所測定的標(biāo)準(zhǔn)聚苯こ烯而言具有3，OOO至500，000的數(shù)均分子量及平均3，000至500，000的硅鍵合的官能團(tuán)當(dāng)量(每摩爾的硅鍵合的官能團(tuán)的數(shù)均分子量)。
17.具有硅鍵合的官能團(tuán)的至少ー種聚有機硅氧烷用于防止或減少污染物粘附到基材的用途，其中所述聚有機硅氧烷就如通過凝膠滲透色譜法所測定的標(biāo)準(zhǔn)聚苯こ烯而言具有3，000至500，000的數(shù)均分子量且具有平均3，000至500，000的硅鍵合的官能團(tuán)當(dāng)量(每摩爾的硅鍵合的官能團(tuán)的數(shù)均分子量)。
18.一種用于防止或減少污染物粘附到基材的具有硅鍵合的官能團(tuán)的聚有機硅氧烷，其中所述聚有機硅氧烷就如通過凝膠滲透色譜法所測定的標(biāo)準(zhǔn)聚苯こ烯而言具有3，000至500，000的數(shù)均分子量且具有平均3，000至500，000的硅鍵合的官能團(tuán)當(dāng)量(每摩爾的硅鍵合的官能團(tuán)的數(shù)均分子量)。
全文摘要
本發(fā)明涉及含有至少一種聚有機硅氧烷的污染抑制劑，所述聚有機硅氧烷具有硅鍵合的官能團(tuán)并且就如通過凝膠滲透色譜法所測定的標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯而言具有3,000至500,000的數(shù)均分子量及平均3,000至500,000的硅鍵合的官能團(tuán)當(dāng)量(每摩爾的硅鍵合的官能團(tuán)的數(shù)均分子量)。由于使用了具有官能團(tuán)的改性硅酮，本發(fā)明的污染抑制劑即使在高溫條件下也可有效地防止或減少粘附性物質(zhì)粘附在基材的表面上，并展現(xiàn)出優(yōu)良的穩(wěn)定性。
文檔編號D21F5/00GK102822307SQ201180015828
公開日2012年12月12日 申請日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月25日
發(fā)明者兒島和彥, 尾崎勝, 杉浦常仁, 堀誠司 申請人:道康寧東麗株式會社