[发明专利]具梳型块状交替分子结构之胺基硅氧烷聚合物及其制备方法

说明书

本发明揭示一种具下式(Ⅰ)结构之具梳型块状交替分子结构之胺基硅氧烷聚合物：

其中R＇为(C₁-C₄)烷基；

R为(C₁-C₄)烷基或苯基；

R₁及R₂可相同或不同，且为氢或(C₁-C₄)烷基；

x为5至100之整数；

y为5至100之整数；及

z为3至5之整数。

本发明亦揭示一种制备该梳型块状交替分子结构之胺基硅氧烷聚合物的方法，包括使端基为烷氧基的胺基硅化物单体与链增长剂预聚合成特定分子量的预聚物，使所得预聚物进行水解聚合反应而得。

有机硅氧烷聚合物由于具低表面张力、润滑、柔软及离型等特性，因此常被使用于其他高分子表面性质之改性，改性过程中，不论藉添加方式或共聚合方式，有机硅氧烷聚合物本身需先赋予某些有机官能基，这些官能基有些可改善硅氧烷之亲水或亲油性，有些则具反应性可与改性之聚合物反应生成永久固定键，这些官能基之种类，其在聚硅氧烷分子上含量之多寡及其所在位置，不仅会影响聚硅氧烷本身之性质，亦会影响被改性之聚合物之物性及化性。

赋予聚硅氧烷之多种官能基中，较常见者为具亲水性及反应性之胺基，而该具有胺基官能基之聚硅氧烷可应用于树脂改性，涂料，油剂，油墨之添加剂及作为纤维之后处理剂。

胺基硅氧烷聚合物应用于涂料方面，主要之功能为提供表面光泽，保护，耐久等特性，通常系掺合于金属涂料，地板材涂料中使用，如美国专利3，856，733；3，960，575；4，247，330；3，554，790；4，070，510；3，429，842号等所述。

胺基硅氧烷聚合物应用于纤维后处理方面，其主要功能系提供纤维布料之柔软性，这些纤维物由于织物纤维间之摩擦，滑动不易，造成手感之不适，因此若纤维表面有油剂之存在，则可降低其间之摩擦，较易滑动，织物较柔软，而呈现手感之舒适性；但利用此硅氧烷聚合物作为纤维处理剂而促进柔软性之加工过程，必须在水浴中进行，因此，于硅氧烷上接枝胺基以增进其水溶性，如美国专利第4，725，635号，日本特开昭56-45406，昭54-131096及昭53-98499号。

这些专利所提供之聚合方法，均以硅化物之水解物与链增长剂(如环化硅化物单体)聚合而成，此种方法形成之聚合物分子结构中，胺基接枝部份常形成疏密性不规则状之梳状结构，该等聚合物在水中乳化分散时必须添加乳化剂，否则无法均匀乳化分散，或必须提高胺基含量；然而当其使用作为纤维处理剂时，会造成黄变性质，若胺基含量定量，则将限定主链硅氧烷之分子量，因此无法全面提升柔软性及光滑性；亦即胺基硅化物之水解物分子量会限制最后开环之分子量。

上述胺基硅氧烷聚合物已有商品上市，如道康宁公司之DowCorning531，Dow cornig536，SWS公司之784，785及GE公司之2133及2135等。

已知的胺基硅氧烷聚合物之通式如下：

上述通式中骨架分子硅氧烷部分主要可提供使用时之光泽、离型及柔软等性质，而接枝部分之胺基则提供掺合过程之互溶掺合物，处理过程之亲水乳化性或反应性，因此胺基硅氧烷聚合物在使用上之适应性，常受限于胺基含量多寡及春接枝位置；尤其接枝位置系呈规则块状型式或呈不规则之乱度块型式，均会影响胺基之功能性，进而影响胺基硅氧烷使用时之适应性。

已知的胺基硅氧烷聚合物之制备方法，一般系由胺基硅化物之水解物与环状硅化物单体开环聚合而成，其反应式如下：

此种制备方法所形成之胺基硅氧烷聚合物之分子结构中，胺基接枝位置形成不规则乱度之块状聚合物，该此呈不规则乱度之块状聚合物作为纤维处理剂时，不易形成安定之乳液，在反应性上，由于可能产生立体障碍，而形成残存胺基，而造成纤维之黄变性。

为解决上述纤维之黄变性，本发明人针对已知胺基硅氧烷进行深入研究而完成本发明。

本发明之目的系提供一种具下式结构之具梳型块状交替分子结构之胺基硅氧烷聚合物：式中R＇为(C₁-C₄)烷基；

R为(C₁-C₄)烷基或苯基；

R₁及R₂可相同或不同，且为氢或(C₁-C₄)烷基；

x为5至100之整数；