FORMULIERUNGEN ZUR OBERFLÄCHENBEHANDLUNG VON FORMULATIONS FOR SURFACE TREATMENT OF
SUBSTRATENSUBSTRATES
BESCHREIBUNG:DESCRIPTION:
Die Erfindung betrifft Formulierungen auf Polysiloxan-Basis, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung, insbesondere zur Behandlung von Textilien und anderen natürlichen und synthetischen faserartigen Materialien.The invention relates to formulations based on polysiloxane, processes for their preparation and their use, in particular for the treatment of textiles and other natural and synthetic fibrous materials.
Aminogruppen enthaltende Polysiloxane sind als textile Weichmacher bekannt (EP 441530). Die Einführung von durch Ethylenoxid- /Propylenoxideinheiten modifizierten Aminostrukturen als Seitenketten bewirkt eine Verbesserung des Effekts (US 5,591,880, US 5,650,529). Die Alkylenoxideinheiten erlauben hierbei die gezielte Einstellung der hydrophilen- hydrophoben Balance. Es ist ebenfalls vorgeschlagen worden, ,ω-epoxymodifizierte Siloxane mit ,ω-aminofunktionalisierten Alkylenoxiden umzusetzen, und diese Produkte als hydrophile Weichmacher einzusetzen (US 5,807,956, US 5,981,681).Polysiloxanes containing amino groups are known as textile plasticizers (EP 441530). The introduction of amino structures modified by ethylene oxide / propylene oxide units as side chains brings about an improvement in the effect (US Pat. No. 5,591,880, US Pat. No. 5,650,529). The alkylene oxide units allow the targeted adjustment of the hydrophilic-hydrophobic balance. It has also been proposed to react ω-epoxy-modified siloxanes with ω-amino-functionalized alkylene oxides and to use these products as hydrophilic plasticizers (US Pat. No. 5,807,956, US Pat. No. 5,981,681).
Zur Verbesserung der Substantivität sind Versuche unternommen worden, quartäre Ammoniumgruppen in alkylenoxidmodifizierte Siloxane einzuführen. Verzweigte alkylenoxidmodifizierte Polysiloxanquats („Polysiloxanquats"Attempts have been made to improve the substantivity by introducing quaternary ammonium groups into alkylene oxide-modified siloxanes. Branched alkylene oxide-modified polysiloxanquats (“polysiloxanquats”
= quaternäre Ammoniumgruppen-enthaltende Polysiloxane) sind aus oc,ω-OH terminierten Polysiloxanen und Trialkoxysilanen durch Kondensation synthetisiert worden. Die quartäre Ammoniumstmktur wird über das Silan eingebracht, wobei das quartäre Stickstoffatom durch Alkylenoxideinheiten substituiert ist (US 5,602,224).= polysiloxanes containing quaternary ammonium groups) have been synthesized from oc, ω-OH-terminated polysiloxanes and trialkoxysilanes by condensation. The quaternary ammonium structure is introduced via the silane, the quaternary nitrogen atom being substituted by alkylene oxide units (US Pat. No. 5,602,224).
Streng kammartige alkylenoxidmodifizierte Polysiloxanquats sind ebenfalls beschrieben worden. Die Hydroxylgruppen von kammartig substituierten Polyethersiloxanen werden mit Epichlorhydrin (US 5,098,979) oder Chloressigsäure (US 5,153,294, US 5,166,297) in die entsprechenden Chlorderivate überführt. Anschließend erfolgt eine Quatemierung mit tertiären Aminen.
In US 6,242,554 werden α,ω-di_unktionelle Siloxanderivate beschrieben, die jeweils über eine separate quartäre Ammonium- und Alkylenoxideinheit verfügen. Diese Materialien zeichnen sich durch eine verbesserte Kompatibilität zu polaren Umgebungen aus. Die Reaktion von oc,ω-Diepoxiden mit tertiären Aminen in Gegenwart vonStrictly comb-like alkylene oxide-modified polysiloxanquates have also been described. The hydroxyl groups of comb-substituted polyether siloxanes are converted into the corresponding chlorine derivatives using epichlorohydrin (US Pat. No. 5,098,979) or chloroacetic acid (US Pat. No. 5,153,294, US Pat. No. 5,166,297). This is followed by quaternization with tertiary amines. No. 6,242,554 describes α, ω-di_functional siloxane derivatives which each have a separate quaternary ammonium and alkylene oxide unit. These materials are characterized by improved compatibility with polar environments. The reaction of oc, ω-diepoxides with tertiary amines in the presence of
Säuren liefert α,ω-diquartäre Siloxane, welche zu Haarpflegezwecken eingesetzt werden können (DE-A-37 19 086). Neben tetraalkylsubstituierten quartären Ammoniumstrukturen werden auch aromatische Imidazoliniumderivate beansprucht. Eine Verringerung der Auswaschbarkeit aus Haaren kann erzielt werden, wenn die oc,ω-Diepoxide mit di-tertiären Aminen in Gegenwart von Säuren zu langkettigen polyquartären Polysiloxanen umgesetzt werden (EP-A-282 720). Aromatische quartäre AinmoniumsüTokturen werden nicht offenbart.Acids provide α, ω-diquartary siloxanes, which can be used for hair care purposes (DE-A-37 19 086). In addition to tetraalkyl-substituted quaternary ammonium structures, aromatic imidazolinium derivatives are also claimed. A reduction in the washability from hair can be achieved if the oc, ω-diepoxides are reacted with di-tertiary amines in the presence of acids to form long-chain polyquaternary polysiloxanes (EP-A-282 720). Aromatic quaternary ammonium toctures are not disclosed.
Derartige polyquaternäre Imidazoliniumderivate werden in US 6,240,929 behandelt. Diese kationischen Verbindungen sollen eine weiter erhöhte Kompatibilität gegenüber den in kosmetischen Formulierungen vorhandenen anionischen Tensiden besitzen. Allerdings bezieht sich die Auswaschbeständigkeit aus Haaren auf den kurzzeitigen Angriff von vornehmlich Wasser und sehr milden, die Haut nicht irritierenden Tensiden, während waschbeständige, hydrophile Weichmacher für Textilien dem Angriff konzentrierter Tensidlösungen mit hohem Fett- und Schmutzlösevermögen zu widerstehen haben. Erschwerend kommt hinzu, daß moderne Waschmittel stark alkalische Komplexbildner, oxydativ wirkende Bleichmittel und komplexe Enzymsysteme enthalten und die Fasern der Einwirkung oftmals über Stunden bei erhöhten Temperaturen ausgesetzt sind. Hoch geladene, sehr hydrophile synthetische polykationische Verbindungen sind ebenfalls in der Lage, die Kompatibilität mit anionischen Tensidsystemen zu verbessern (US 6,211,139) oder in Gegenwart von Lösungen anionischer Tenside mit Fasern zu assoziieren (WO 99/14300). In der letztgenannten Schrift werden u.a. Polyimidazoliniumderivate beschrieben. Mischungen kationischer Polysaccharidderivate mit Polysiloxanen sind ebenfalls untersucht worden (J.V.Gruber et. al., Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 19 (2000) 127 - 135).
Es ist weiterhin bekannt, kohlenwasserstoffbasierte Quats, die beispielsweise in Weichspülern umfangreich eingesetzt werden, mit Polysiloxanen zu kombinieren.Such polyquaternary imidazolinium derivatives are treated in US 6,240,929. These cationic compounds are said to have a further increased compatibility compared to the anionic surfactants present in cosmetic formulations. However, the washout resistance from hair refers to the short-term attack of primarily water and very mild surfactants that do not irritate the skin, while wash-resistant, hydrophilic plasticizers for textiles have to withstand the attack of concentrated surfactant solutions with high fat and dirt-dissolving properties. To make matters worse, modern detergents contain strongly alkaline complexing agents, oxidative bleaching agents and complex enzyme systems and the fibers are often exposed to the effects for hours at elevated temperatures. Highly charged, very hydrophilic synthetic polycationic compounds are also able to improve the compatibility with anionic surfactant systems (US Pat. No. 6,211,139) or to associate them with fibers in the presence of solutions of anionic surfactants (WO 99/14300). The latter document describes, inter alia, polyimidazolinium derivatives. Mixtures of cationic polysaccharide derivatives with polysiloxanes have also been investigated (JVGruber et. Al., Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 19 (2000) 127-135). It is also known to combine hydrocarbon-based quats, which are used extensively in fabric softeners, for example, with polysiloxanes.
So ist vorgeschlagen worden, Siliconöle bestimmter Viskositäten mit kationischen Tensiden zu emulgieren und diese Emulsionen in Weichspülerformulierungen einzuarbeiten, die weitere kationische Tenside enthalten (WO 00/71806 und WO 00/71807). In US 4,961,753 werden Kohlenwasserstoffquats mit einer Mischung aus hochviskosen und niedrigviskosen Polysiloxanen kombiniert. Emulsionen von kohlenwasserstoffbasierten Quats (silikonfreie quaternäreIt has been proposed to emulsify silicone oils of certain viscosities with cationic surfactants and to incorporate these emulsions in fabric softener formulations which contain further cationic surfactants (WO 00/71806 and WO 00/71807). In US 4,961,753 hydrocarbon quats are combined with a mixture of high-viscosity and low-viscosity polysiloxanes. Emulsions of hydrocarbon-based quats (silicone-free quaternaries
Ammoniumverbindungen mit Kohlenwasserstoffresten) mit hochgradig verzweigtem oder vernetzten! Polydimethylpolysiloxan (PDMS) werden in der US 4,908,140 beansprucht. Gemäß US 4,978,462 soll mit Vorteil einem solchen System noch geradkettiges PDMS zugesetzt werden. Die Kombination kohlenwasserstoffbasierter Quats mit OH-terminiertenAmmonium compounds with hydrocarbon residues) with highly branched or cross-linked! Polydimethylpolysiloxane (PDMS) are claimed in US 4,908,140. According to US 4,978,462, straight-chain PDMS should advantageously be added to such a system. The combination of hydrocarbon-based quats with OH-terminated
Polysiloxanen als Textilweichmacher wird in der WO 98/50502 beansprucht.Polysiloxanes as textile softeners are claimed in WO 98/50502.
Kombinationen von kohlenwasserstoffbasierten Quats mit Siloxanen aus den Gruppen der unfunktionalisierten Polydimethylsiloxane, Aminosiloxane oder Polyethersiloxane werden in WO 95/24460 als Bestandteile von Weichspülerformulierungen beschrieben.Combinations of hydrocarbon-based quats with siloxanes from the groups of the unfunctionalized polydimethylsiloxanes, aminosiloxanes or polyether siloxanes are described in WO 95/24460 as constituents of fabric softener formulations.
Gemäß US 5,852,110 und US 6,090,885 werden Amino-siloxanemulsionen durch alkalische Polymerisation in Gegenwart kationischer Tenside hergestellt.According to US Pat. No. 5,852,110 and US Pat. No. 6,090,885, aminosiloxane emulsions are prepared by alkaline polymerization in the presence of cationic surfactants.
Schließlich ist es aus GB 1 549 180 bekannt, durch alkalische Polymerisation in Gegenwart kationischer Tenside gewonnene Emulsionen unfunktionalisierter Polysiloxane mit weiterem Kohlenwasserstoffquat zu kombinieren. Alternativ hierzu sollen die kohlenwasserstoffbasierten Quats aber auch gemeinsam mit ,ω-diquaternären Polysiloxanen oder kammartig substituierten polyquaternären Polysiloxanen bzw. Aminosiloxanen eingesetzt werden. Keiner der behandelten Vorschläge stellt eine befriedigende Lösung für dasFinally, it is known from GB 1 549 180 to combine emulsions of unfunctionalized polysiloxanes obtained by alkaline polymerization in the presence of cationic surfactants with further hydrocarbon quat. Alternatively, the hydrocarbon-based quats should also be used together with ω-diquaternary polysiloxanes or comb-like substituted polyquaternary polysiloxanes or aminosiloxanes. None of the suggestions dealt with provides a satisfactory solution for that
Problem dar, den durch die Verwendung von Siliconen grundsätzlich möglichen, weichen Griff von textilen Materialien unmittelbar während des Waschprozesses
mit auf anionischen Tensiden beruhenden modernen Voll- und Feinwaschmittelsystemen zu erreichen.The problem is the soft touch of textile materials that is fundamentally possible due to the use of silicones directly during the washing process with modern detergent systems based on anionic surfactants.
In den WO 02/10256, WO 02/10257 und WO 02/10259 werden Siliconmaterialien beansprucht, die ein Weichmachen von Textilien während des Waschprozesses mit derartigen Waschmittelsystemen ermöglichen. Die US Offenlegungsschrift 2002/0103094 behandelt die Verwendung der genannten Siliconmaterialien in Textilpflegeformulierungen.WO 02/10256, WO 02/10257 and WO 02/10259 claim silicone materials which enable textiles to be softened during the washing process with such detergent systems. The US patent application 2002/0103094 deals with the use of the silicone materials mentioned in textile care formulations.
Eine weitere Verbesserung der Leistungsfähigkeit der vorstehend beschriebenen Siloxansysteme hinsichtlich der erreichbaren Weichheit der behandelten Fasern, insbesondere bei gleichbleibender oder verbesserter Substantivität (Haftung der Siloxansysteme auf der Faser), der Flexibilität bei der Formulierung der Siloxansysteme und der Darreichungsform insbesondere in Richtung auf eine Verringerung der notwendigen Einsatzmengen und der Materialkosten ist sehr wünschenswert. Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, Formulierungen aufA further improvement in the performance of the siloxane systems described above with regard to the achievable softness of the treated fibers, in particular with the same or improved substantivity (adhesion of the siloxane systems to the fiber), the flexibility in the formulation of the siloxane systems and the dosage form, in particular in the direction of reducing the necessary ones Amounts used and material costs are very desirable. It is therefore an object of the invention to formulate
Polysiloxanbasis insbesondere zur Behandlung von Textilien und anderen natürlichen und synthetischen faserartigen Materialien wie z.B. Papierfasern und Haare bereitzustellen, die derartigen Materialien bzw. Substraten, bevorzugt Textilmaterialien, eine silicontypische Weichheit, eine verbesserte Elastizität und verringerte Knitterneigung insbesondere in Gegenwart von anionischen Tensiden oder anderen anionischen oberflächenaktiven Mitteln zur Faservorbehandlung verleiht, wie sie z.B. bei der Verwendung in Waschmittelsystemen und bei der Ausrüstung vorbehandelter Fasern auftritt. Gleichzeitig sollten die Formulierungen über eine hohe Substantivität auf den Substratoberflächen verfugen. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Verwendung dieserPolysiloxane base especially for the treatment of textiles and other natural and synthetic fibrous materials such as To provide paper fibers and hair which gives such materials or substrates, preferably textile materials, a silicone-typical softness, improved elasticity and reduced tendency to crease, in particular in the presence of anionic surfactants or other anionic surface-active agents for fiber pretreatment, such as e.g. occurs when used in detergent systems and when finishing pretreated fibers. At the same time, the formulations should have a high substantivity on the substrate surfaces. It is another object of the invention to use this
Formulierungen als Bestandteil separater Weichmachersysteme nach der Durchführung der Wäsche von Fasern, als Bestandteil von Weichmachersystemen für Vliese, wie Papier und Textilien, als Bestandteil von Systemen zur textilen Erstausrüstung, als Bügelhilfe und Mittel zur Verhinderung bzw. Rückgängigmachung von Textilverknitterungen sowie als Bestandteil von kosmetischen Systemen zur Behandlung von Haaren und Haut bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung von Formulierungen auf Polysiloxanbasis, die durch einfaches Variieren der Zusammensetzungsverhältnisse der enthaltenden Komponenten flexibel auf die Art der zu behandelnden Substrate und die Behandlungsbedingungen eingestellt. werden können. Ferner sollten es die Formulierungen ermöglichen, die zur Erzielung der gewünschten Eigenschaften der zu behandelnden Substrate erforderlichen Mengen und/oder die Verwendung teurer Polysiloxan- Komponenten, wie z.B. sogenannter Polysiloxan-Quats zu reduzieren, ohne dass eine Verschlechterung der gewünschten Eigenschaften der zu behandelnden Substrate eintritt.Formulations as a component of separate plasticizer systems after the washing of fibers, as a component of plasticizer systems for nonwovens, such as paper and textiles, as a component of systems for original textile finishing, as an ironing aid and as a means of preventing or reversing textile creases and as a component of cosmetic systems to treat hair and skin. Another object of the invention is to provide formulations based on polysiloxane, which can be flexibly adjusted to the type of substrates to be treated and the treatment conditions by simply varying the composition ratios of the components they contain. can be. Furthermore, the formulations should make it possible to reduce the amounts required to achieve the desired properties of the substrates to be treated and / or to use expensive polysiloxane components, such as so-called polysiloxane quats, without the desired properties of the substrates to be treated being impaired ,
Es wurde überraschend gefunden, daß bestimmte Mehrkomponenten- Formulierungen von insbesondere polysiloxanhaltigen Verbindungen die vorstehende Aufgabe lösen können und preiswerte und gleichwohl äußerst wirksame Mittel zur Behandlung bestimmter Materialien, wie insbesondere Fasermaterialien darstellen.It has surprisingly been found that certain multicomponent formulations of, in particular, polysiloxane-containing compounds can achieve the above object and are inexpensive and nevertheless extremely effective agents for the treatment of certain materials, such as in particular fiber materials.
Die vorliegende Erfindung stellt somit eine Formulierung bereit, die enthält: a) mindestens eine stickstofffreie Polysiloxan- Verbindung, b) mindestens eine Polyamino- und/oder Polyammonium-Polysiloxan- Verbindung bl) und/oder mindestens eine Amino- und/oder Ammonium-Polysiloxan- Verbindung b2), c) wahlweise ein oder mehrere silikonfreie Tenside, d) wahlweise einen oder mehrere Koazervatphasenbildner, e) wahlweise eine oder mehrere Trägersubstanzen.The present invention thus provides a formulation which contains: a) at least one nitrogen-free polysiloxane compound, b) at least one polyamino and / or polyammonium polysiloxane compound bl) and / or at least one amino and / or ammonium polysiloxane - Compound b2), c) optionally one or more silicone-free surfactants, d) optionally one or more coacervate phase formers, e) optionally one or more carrier substances.
Die erfindungsgemäße Formulierung enthält bevorzugt, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten a) und b) 5 bis 99 Gew.- % der Komponente a) und 1 bis 95 Gew.-% der Komponente b). Bevorzugter beträgt die Menge der Komponente a) 20 bis 90 Gew.-% und die Menge der Komponente b) 10 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt beträgt die Menge der Komponente a) 30 bis 90 Gew.- % und die Menge der Komponente b) 10 bis 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten a) und b).
Die wahlweise vorhandenen Trägersubstanzen der Komponente e) werden bevorzugt aus festen Trägersubstanzen f) und/oder flüssigen Trägersubstanzen g), ausgewählt, die weiter unten genauer beschrieben sind.The formulation according to the invention preferably contains 5 to 99% by weight of component a) and 1 to 95% by weight of component b), based on the total amount of components a) and b). The amount of component a) is more preferably 20 to 90% by weight and the amount of component b) is 10 to 80% by weight, particularly preferably the amount of component a) is 30 to 90% by weight and the amount of Component b) 10 to 70 wt .-%, each based on the total amount of components a) and b). The optionally present carrier substances of component e) are preferably selected from solid carrier substances f) and / or liquid carrier substances g), which are described in more detail below.
Die erfindungsgemäße Formulierung enthält bevorzugt 0 bis 1500, bevorzugter 0 bis 1000, noch bevorzugter 0 bis 500, noch bevorzugter 0 bis 300 und am meisten bevorzugt 0 bis 150 Gewichtsteile der wahlweise vorhandenen Komponenten c), d) und e), bezogen auf 100 Gewichtsteile der Komponenten a) und b).The formulation according to the invention preferably contains 0 to 1500, more preferably 0 to 1000, more preferably 0 to 500, even more preferably 0 to 300 and most preferably 0 to 150 parts by weight of the optionally present components c), d) and e), based on 100 parts by weight of components a) and b).
Die Komponente c) wird bevorzugt in Mengen von 0 bis 70, bevorzugter 0 bis 50 und besonders bevorzugt 0 bis 30 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Komponenten a) und b) zugesetzt. Falls die Komponente c) in der erfindungsgemäßen Formulierung vorliegt, ist sie in Mengen von > 0 Gewichtsteilen, bevorzugt > 0,1 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Komponenten a) und b) enthalten. Die Komponente d) wird bevorzugt in Mengen von 0 bis 10, bevorzugter 0 bis 3, besonders bevorzugt 0 bis 1,5 und am meisten bevorzugt von 0 bis 0,9 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Komponenten a) und b) zugesetzt. Falls die Komponente d) in der erfindungsgemäßen Formulierung vorliegt, ist sie in Mengen von > 0, bevorzugt > 0,01 Gewichtsteilen, bevorzugt maximal bis 1 Gewichtsteil je 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Komponenten a) und b) enthalten.Component c) is preferably added in amounts of 0 to 70, more preferably 0 to 50 and particularly preferably 0 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of components a) and b). If component c) is present in the formulation according to the invention, it is present in amounts of> 0 parts by weight, preferably> 0.1 part by weight per 100 parts by weight of the total amount of components a) and b). Component d) is preferably added in amounts of 0 to 10, more preferably 0 to 3, particularly preferably 0 to 1.5 and most preferably 0 to 0.9 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of components a) and b). If component d) is present in the formulation according to the invention, it is present in amounts of> 0, preferably> 0.01 parts by weight, preferably at most up to 1 part by weight, per 100 parts by weight of the total amount of components a) and b).
Die Komponente f) wird bevorzugt in Mengen von 0 bis 710, bevorzugter 0 bis 300 und besonders bevorzugt von 0 bis 100 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Komponenten a) und b) zugesetzt. Falls die Komponente f) in der erfindungsgemäßen Formulierung vorliegt, ist sie in Mengen von > 0 Gewichtsteilen, bevorzugt > 5 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Komponenten a) und b) enthalten.Component f) is preferably added in amounts of 0 to 710, more preferably 0 to 300 and particularly preferably from 0 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of components a) and b). If component f) is present in the formulation according to the invention, it is present in amounts of> 0 parts by weight, preferably> 5 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of components a) and b).
Die Komponente g) wird bevorzugt in Mengen von 0 bis 710, bevorzugter 0 bis 300 und besonders bevorzugt von 0 bis 100 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Komponenten a) und b) zugesetzt. Falls die Komponente g) in der erfindungsgemäßen Formulierung vorliegt, ist sie in Mengen
von > 0 Gewichtsteilen, bevorzugt > 5 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Komponenten, a) und b) enthalten.Component g) is preferably added in amounts of 0 to 710, more preferably 0 to 300 and particularly preferably from 0 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of components a) and b). If component g) is present in the formulation according to the invention, it is in quantities of> 0 parts by weight, preferably> 5 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of components, a) and b).
Die Komponente e), d.h. die Komponente f) und/oder g) wird bevorzugt in Mengen von 0 bis 1420, bevorzugter 0 bis 600 und besonders bevorzugt von 0 bis 200 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Komponenten a) und b) zugesetzt.Component e), i.e. component f) and / or g) is preferably added in amounts of 0 to 1420, more preferably 0 to 600 and particularly preferably from 0 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of components a) and b).
Die Komponente a) der erfindungsgemäßen Formulierung stellt eine stickstofffreie Polysiloxan- Verbindung dar. Dabei handelt es sich bevorzugt um geradkettige, cyclische, verzweigte oder partiell vernetzte Polydiorgano siloxane, worin die Organogruppe bevorzugt ausgewählt wird aus: C\ bis C6 Alkylgruppen, Polyalkylenoxygruppen, deren Endgruppen Hydroxy-, Ether- oder Estergruppen sein können, und die bevorzugt über Alkylengruppen an das Silizium gebunden sind, und Arylgruppen, und wobei die Polydiorganosiloxane am Silizium gegebenenfalls funktionelle Gruppen, wie insbesondere Hydroxyl- und Alkoxygruppen aufweisen können, wobei stickstoffhaltige Gruppen ausgenommen sind. Besonders bevorzugt werden die Organogruppen ausgewählt aus Methyl, Ethyl, Butyl, Phenyl, Poly(ethylenoxy)- und Co-poly(ethylenoxy)(propylenoxy)- Gruppen. Am meisten bevorzugt sind Polydialkylsiloxane, insbesondere Polydimethylsiloxane. Die stickstofffreien, funktionalisierten oder unfunktionalisierten Polysiloxan-Verbindungen gemäß Komponente a), insbesondere die Polydimethylsiloxane, weisen zweckmäßig eine Viskosität im Bereich von 100 bis 50.000.000 mPa.s, bevorzugt von 10.000 bis 20.000.000 mPa.s, bevorzugter von 10.000 bis 10.000.000 mPa.s, noch bevorzugter zwischen 100.000 und 10.000.00 mPa.s. wie zwischen 100.000 und 1.000.000 mPas und zwischen 1.000.000 und 10.000.000 mPas bei 25°C und einem Schergeschwindigkeitsgefälle von D= 1 s"1 auf.The component a) of the formulation according to the invention provides a nitrogen-free polysiloxane compound is These are preferably straight-chain, cyclic, branched or partially crosslinked polydiorganosiloxane siloxanes wherein the organo group is preferably selected from:. C \ to C 6 alkyl groups, polyalkyleneoxy groups whose End groups can be hydroxyl, ether or ester groups, and which are preferably bonded to the silicon via alkylene groups, and aryl groups, and where the polydiorganosiloxanes on the silicon can optionally have functional groups, in particular hydroxyl and alkoxy groups, with the exception of nitrogen-containing groups. The organo groups are particularly preferably selected from methyl, ethyl, butyl, phenyl, poly (ethyleneoxy) and copoly (ethyleneoxy) (propyleneoxy) groups. Most preferred are polydialkylsiloxanes, especially polydimethylsiloxanes. The nitrogen-free, functionalized or unfunctionalized polysiloxane compounds according to component a), in particular the polydimethylsiloxanes, expediently have a viscosity in the range from 100 to 50,000,000 mPa.s, preferably from 10,000 to 20,000,000 mPa.s, more preferably from 10,000 to 10,000 .000 mPa.s, more preferably between 100,000 and 10,000.00 mPa.s. such as between 100,000 and 1,000,000 mPas and between 1,000,000 and 10,000,000 mPas at 25 ° C and a shear rate gradient of D = 1 s "1 .
Bei den Polysiloxan-Verbindungen gemäß Komponente a), die funktionelle Gruppen aufweisen, handelt es sich beispielsweise um ,co-dihydroxyterminierte Polydimethylsiloxane. Die Menge der Komponente a), bezogen auf die Gesamtmenge derThe polysiloxane compounds according to component a) which have functional groups are, for example, co-dihydroxy-terminated polydimethylsiloxanes. The amount of component a), based on the total amount of
Formulierung, liegt bevorzugt im Bereich von 0,3 Gew.-% bis 99 Gew.-%,
bevorzugt von 1,2 Gew.- % bis 90 Gew.-%, noch bevorzugter von 1,8 Gew.-% bis 80 Gew.-%, und am meisten bevorzugt von 5 Gew.-% bis 70 Gew.- %.Formulation, is preferably in the range from 0.3% by weight to 99% by weight, preferably from 1.2% by weight to 90% by weight, more preferably from 1.8% by weight to 80% by weight, and most preferably from 5% by weight to 70% by weight.
Beispiele der Polysiloxan-Verbindungen gemäß der Definition der Komponente a) sind zum Beispiel beschrieben in "Silicone Surfactants", Hrsg: R. M. Hill, Surfactant Science Series, Bd. 86, Marcel Dekker, Inc., 1999.Examples of the polysiloxane compounds according to the definition of component a) are described, for example, in "Silicone Surfactants", ed.: R. M. Hill, Surfactant Science Series, Vol. 86, Marcel Dekker, Inc., 1999.
Bevorzugte Polysiloxan-Verbindungen gemäß der Definition der Komponente a) schließen beispielsweise Siliconpolymere der Formeln (II) bis (III) ein:Preferred polysiloxane compounds as defined in component a) include, for example, silicone polymers of the formulas (II) to (III):
und Mischungen davon, worin R24 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus: Hydroxylgruppen, linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylgruppen mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, linearen, verzweigten oder cyclischen Alkenylgruppen mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen, linearen, verzweigten oder cyclischen Alkoxygruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenyl; Alkylarylgruppen mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen; Arylalkylgruppen mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen, einer Poly(ethylenoxid/propylenoxid)-Copolymergruppe der allgemeinen Formel (IV): and mixtures thereof, in which R 24 is in each case selected independently of one another from the group consisting of: hydroxyl groups, linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 22 carbon atoms, linear, branched or cyclic alkenyl groups having 2 to 22 carbon atoms, linear, branched or cyclic alkoxy groups with 1 to 8 carbon atoms, phenyl; Alkylaryl groups of 7 to 20 carbon atoms; Arylalkyl groups with 7 to 20 carbon atoms, a poly (ethylene oxide / propylene oxide) copolymer group of the general formula (IV):
-R25-O(C2H4θ)c(C3H6O)d-R26 -R 25 -O (C 2 H4θ) c (C 3 H 6 O) d -R 26
(IV) worin R eine geradkettige, verzweigte oder cyclische Alkandiylgruppe mit 3 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, die gegebenenfalls durch eine oder mehrere Sauer stoffatome unterbrochen sein kann, und R 26 unabhängig ausgewählt wird aus
der Gruppe, die besteht aus Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen und einer Acetylgruppe, worin der Index a zweckmäßig so gewählt wird, dass die Viskosität des stickstofffreien Siliconpolymers der Formel (II) für die bei 25°C flüssigen Derivate dieser Klasse zwischen 1 bis 20 mPa-s liegt und der Index b zweckmäßig so gewählt wird, dass die Viskosität des stickstofffreien Siliconpolymers der Formel (III) für die bei 25°C flüssigen Derivate dieser Klasse zwischen 1 bis 50.000.000 mPa-s liegt. Der Index „a" bzw. der mittlere Polymerisationsgrad als Mn liegt bevorzugt bei 3 bis 6 und der Index „b" bzw. der mittlere Polymerisationsgrad als Mn liegt bevorzugt bei 300 bis 5000; wobei die in der vorliegenden Anmeldung gegebenen Viskositätswerte bei einer Temperatur von 25 °C und einem Schergeschwindigkeitsgefälle von D = 1 s"1 gemessen werden; und worin c + d = 1 bis 10000 ist, und c = 1 bis 10000 und d = 0 bis 100 ist, und die Ethylenoxy- und Propylenoxy-Gruppen statistisch oder blockartig, bevorzugt statistisch angeordnet sind. Beispiele der stickstofffreien Siliconpolymere der Formel (III) sind die sogenannten Silwet® Verbindungen von OSi Specialties der Crompton, Middlebury, Connecticut, USA, oder Tegostab von Goldschmidt, Essen oder die SF PU-Schaumstabilisatortypen von GE Bayer Silicones GmbH & Co KG, Leverkusen, bezogen werden können. Weitere Beispiele der Verbindungen der Formeln (II) und (III) sind(IV) wherein R is a straight chain, branched or cyclic alkanediyl group having 3 to 22 carbon atoms, which may optionally be interrupted by one or more oxygen atoms, and R 26 is independently selected from the group consisting of hydrogen, alkyl having 1 to 16 carbon atoms and an acetyl group, in which the index a is expediently chosen such that the viscosity of the nitrogen-free silicone polymer of the formula (II) for the derivatives of this class which are liquid at 25 ° C. is between 1 is up to 20 mPa-s and the index b is expediently chosen such that the viscosity of the nitrogen-free silicone polymer of the formula (III) for the derivatives of this class which are liquid at 25 ° C. is between 1 and 50,000,000 mPa-s. The index "a" or the average degree of polymerization as M n is preferably 3 to 6 and the index "b" or the average degree of polymerization as M n is preferably 300 to 5000; wherein the viscosity values given in the present application are measured at a temperature of 25 ° C and a shear rate gradient of D = 1 s "1 ; and wherein c + d = 1 to 10,000, and c = 1 to 10,000 and d = 0 to 100 and the ethyleneoxy and propyleneoxy groups are random or block-like, preferably randomly arranged Examples of the nitrogen-free silicone polymers of the formula (III) are the so-called Silwet® compounds from OSi Specialties from Crompton, Middlebury, Connecticut, USA, or Tegostab from Goldschmidt, Essen or the SF PU foam stabilizer types from GE Bayer Silicones GmbH & Co KG, Leverkusen, further examples of the compounds of the formulas (II) and (III) are
Polydimethylsiloxanöle z.B. der Firma GE Bayer Silicones GmbH & Co. KG der Baysilone M-Reihe oder Silikonöle der 200-er-Reihe von Dow Corning.Polydimethylsiloxane oils e.g. from GE Bayer Silicones GmbH & Co. KG of the Baysilone M series or silicone oils from the 200 series from Dow Corning.
Die bevorzugte Menge der Komponente a) in der Formulierung, bezogen auf die Gesamtmenge der Formulierung beträgt 5 bis 99, bevorzugt 10 bis 80, bevorzugter 10 bis 40 Gew.-%.The preferred amount of component a) in the formulation, based on the total amount of the formulation, is 5 to 99, preferably 10 to 80, more preferably 10 to 40% by weight.
Bei der erfindungsgemäß verwendeten Komponente b) handelt es sich um mindestens eine Polyamino- und/oder Polyammonium-Polysiloxan- Verbindung bl) und/oder mindestens eine Amino- und/oder Ammonium-Polysiloxan- Verbindung b2). Die Polyamino- und/oder Polyammom'um-Polysiloxan- Verbindung bl) ist eine Copolymer-Verbindung, die in der Polymerhauptkette Amino- und/oder A-mmonium-Wiederholungseinheiten und Polysiloxan-Wiederholungseinheiten aufweist. Die Amino-Einheiten enthalten sekundäre und/oder tertiäre
Stickstoffatome (2 oder 3 organische Reste am neutralen Stickstoff atom). Die Ammonium-Einheiten enthalten sekundäre, tertiäre und/oder quartäre positive geladene Stickstoffatome (2, 3, oder 4 organische Reste am Stickstoff). Als Amino- und/oder Ammonium- Wiederholungseinheiten können auch über zwei Stickstoffatome in die Polymerkette eingebundene heterocyclische Reste dienen.Component b) used according to the invention is at least one polyamino and / or polyammonium polysiloxane compound b1) and / or at least one amino and / or ammonium polysiloxane compound b2). The polyamino and / or polyammom ' polysiloxane compound bl) is a copolymer compound which has amino and / or ammonium repeating units and polysiloxane repeating units in the polymer main chain. The amino units contain secondary and / or tertiary Nitrogen atoms (2 or 3 organic residues on the neutral nitrogen atom). The ammonium units contain secondary, tertiary and / or quaternary positively charged nitrogen atoms (2, 3 or 4 organic residues on the nitrogen). Amino and / or ammonium repeat units can also serve as heterocyclic radicals integrated into the polymer chain via two nitrogen atoms.
Im Unterschied dazu handelt es sich bei der Komponente b2) umIn contrast to this, component b2) is
Polysiloxan-Nerbindungen, die in den Seitengruppen derPolysiloxane Nerbindungen that in the side groups of
Polyorganosiloxanhauptkette Amino- und/oder Ammoniumgruppen enthalten.Polyorganosiloxane backbone contain amino and / or ammonium groups.
D.h., dass sich die Amino- und/oder Ammoniumgruppen nicht in der Hauptkette aus Polyorganosiloxan- Wiederholungseinheiten befinden.That is, the amino and / or ammonium groups are not in the main chain of polyorganosiloxane repeating units.
Der Unterschied kann wie folgt veranschaulicht werden: Polyamino- und/oder Polyammonium-Polysiloxan-Nerbindung bl):The difference can be illustrated as follows: polyamino and / or polyammonium polysiloxane linkage bl):
— Amino/Ammonium—j— Polyorganosiloxan — Amino/Ammonium-^Polyorganosiloxan-- amino / ammonium — j— polyorganosiloxane - amino / ammonium ^ polyorganosiloxane
Amino- und/oder Ammonium-Polysiloxan-Nerbindung b2):Amino and / or ammonium polysiloxane linkage b2):
— Polyorganosiloxan ette- Polyorganosiloxane ette
Amino/Ammonium-enthaltender RestAmino / ammonium containing residue
Die Komponenten bl) und b2) dienen in der erfindungsgemäßen Formulierung hauptsächlich als Substantivität-gebende Komponente.In the formulation according to the invention, components bl) and b2) serve mainly as a substantivity-giving component.
Die Komponenten bl) und b2) können in der erfindungsgemäßen Formulierung allein oder gemeinsam vorliegen. In einer bevorzugten Ausj-uhrungsform liegt die Komponente bl) jedoch allein, ohne die Komponente b2) in der erfindungsgemäßen Formulierung vor. In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform liegen sowohl Komponente bl) als auch Komponente b2) nebeneinander vor.
Die Komponenten bl) oder b2) können in beliebigen Nerhältnissen zueinander gemeinsam vorliegen.Components bl) and b2) can be present alone or together in the formulation according to the invention. In a preferred embodiment, component bl) is present alone, without component b2) in the formulation according to the invention. In a likewise preferred embodiment, both component b1 and component b2) are present side by side. Components b1) or b2) can be present together in any ratio.
Bei der Polyamino- und/oder Polyammonium-Polysiloxan-Nerbindung bl) handelt es sich bevorzugt um Polysiloxan-Nerbindungen, die mindestens eine Einheit der Formel (I) enthalten:The polyamino and / or polyammonium polysiloxane linkage bl) is preferably a polysiloxane linkage which contains at least one unit of the formula (I):
-[Q-V]- (I)- [Q-V] - (I)
worin Q aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus:where Q is selected from the group consisting of:
-NR-,-NO-,
-N+R2- einem gesättigten oder ungesättigten diεiminofuiiktionellen Heterocyclus der Formeln:-N + R 2 - a saturated or unsaturated diεiminofunctional heterocycle of the formulas:
, sowie , such as
einem aromatischen diaminofunktionellen Heterocyclus der Formel:an aromatic diamino-functional heterocycle of the formula:
einem dreiwertigen Rest der Formel: a trivalent radical of the formula:
/ — N/ - N
\\
--
einem dreiwertigen Rest der Formel:a trivalent radical of the formula:
einem vierwertigen Rest der Formel,a tetravalent radical of the formula,
ι + •N—ι + • N—
worin R jeweils Wasserstoff oder einen einwertigen organischen Rest darstellt,where R in each case represents hydrogen or a monovalent organic radical,
wobei Q nicht an ein Carbonylkohlenstoffatom bindet,where Q does not bind to a carbonyl carbon atom,
V mindestens ein Bestandteil ist, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus V1, V2 und V3 besteht, worinV is at least one component selected from the group consisting of V 1 , V 2 and V 3 , wherein
V2 ausgewählt wird aus zweiwertigen, geradkettigen, cyclischen oder verzweigten, gesättigten, ungesättigten oder aromatischen Kohlenwasserstoffresten mit bis zu 1000 Kohlenstoffatomen (wobei die Kohlenstoffatome des unten definierten Polysiloxanrestes Z2 nicht mitgezählt werden), die gegebenenfalls eine oder mehrere Gruppen, ausgewählt aus
-O-, -CONH-,V 2 is selected from divalent, straight-chain, cyclic or branched, saturated, unsaturated or aromatic hydrocarbon radicals having up to 1000 carbon atoms (the carbon atoms of the polysiloxane radical Z 2 defined below not being counted), which optionally one or more groups selected from -O-, -CONH-,
-CONR -, worin R Wasserstoff, einen einwertigen, geradkettigen, cyclischen oder verzweigten, gesättigten, ungesättigten oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 100 Kohlenstoffatomen darstellt, der eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus -O-, -NH-, -C(O)- und -C(S)- enthalten kann, und der gegebenenfalls durch eine oder mehrere Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einer Hydroxylgruppe, einer gegebenenfalls substituierten, bevorzugt ein oder mehrere Stickstoffatome enthaltenden heterocyclischen Gruppe, Amino, Alkylamino, Dialkylamino, Ammonium, Polyetherresten und Polyetheresterresten substituiert sein kann, wobei wenn mehrere Gruppen -CONR vorliegen, diese gleich oder verschieden sein können,-CONR -, wherein R represents hydrogen, a monovalent, straight-chain, cyclic or branched, saturated, unsaturated or aromatic hydrocarbon radical having up to 100 carbon atoms, which has one or more groups selected from -O-, -NH-, -C (O) - and -C (S) -, and which optionally by one or more substituents selected from the group consisting of a hydroxyl group, an optionally substituted, preferably containing one or more nitrogen atoms, heterocyclic group, amino, alkylamino, dialkylamino, Ammonium, polyether residues and polyether ester residues can be substituted, where there are several -CONR groups, these can be the same or different,
-C(O)- und -C(S)- enthalten kann,-C (O) - and -C (S) - can contain
der Rest V2 gegebenenfalls durch eine oder mehrere Hydroxylgruppen substituiert sein kann, undthe radical V 2 may optionally be substituted by one or more hydroxyl groups, and
der Rest V mindestens eine Gruppe -Z - der Formelthe radical V has at least one group -Z - of the formula
enthält, worin
R1 gleich oder verschieden sein kann und aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus: Ci bis C22 Alkyl, Fluor -C10)alkyl und C6-Cι0 Aryl, und nι = 20 bis 1000 bedeutet,contains what R 1 may be the same or different and is selected from the group consisting of: Ci to C 22 alkyl, fluoro -C 10 ) alkyl and C 6 -Cι 0 aryl, and nι = 20 to 1000,
V1 ausgewählt wird aus zweiwertigen, geradkettigen, cyclischen oder verzweigten, gesättigten, ungesättigten oder aromatischen Kohlenwasserstoffresten mit bis zu 1000 Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls eine oder mehrere Gruppen, ausgewählt ausV 1 is selected from divalent, straight-chain, cyclic or branched, saturated, unsaturated or aromatic hydrocarbon radicals with up to 1000 carbon atoms, optionally one or more groups selected from
-O-, -CONH-,-O-, -CONH-,
-CONR2-, worin R2 wie oben definiert ist, wobei die Gruppen R2 in den Gruppen V und V gleich oder verschieden sein können,-CONR 2 -, wherein R 2 is as defined above, where the groups R 2 in groups V and V can be the same or different,
-C(O)-, -C(S)- und -Z1- enthalten kann, worin -Z1- eine Gruppe der Formel-C (O) -, -C (S) - and -Z 1 - may contain, wherein -Z 1 - a group of the formula
ist, worin R1 wie oben definiert ist, wobei die Gruppen R1 in den Gruppen V1 und V2 gleich oder verschieden sein können, und n2 = 0 bis 19 bedeutet, in which R 1 is as defined above, where the groups R 1 in groups V 1 and V 2 may be the same or different and n 2 = 0 to 19,
und der Rest V1 gegebenenfalls durch eine oder mehrere Hydroxylgruppen substituiert sein kann, undand the radical V 1 may optionally be substituted by one or more hydroxyl groups, and
V3 einen drei- oder höherwertigen, geradkettigen, cyclischen oder verzweigten, gesättigten, ungesättigten oder aromatischen
Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 1000 Kohlenstoffatomen darstellt, der gegebenenfalls eine oder mehrere Gruppen, ausgewählt ausV 3 is a trivalent or higher, straight-chain, cyclic or branched, saturated, unsaturated or aromatic Represents hydrocarbon radical having up to 1000 carbon atoms, optionally one or more groups selected from
-O-, -CONH-, -CONR2-, worin R2 wie oben definiert ist, -C(O)-, -C(S)-, -Z -, das wie oben definiert ist, -Z - das wie oben definiert ist, und Z , worin Z eine drei- oder höherwertige Organopolysiloxaneinheit ist, enthalten kann, und-O-, -CONH-, -CONR 2 -, wherein R 2 is as defined above, -C (O) -, -C (S) -, -Z -, which is as defined above, -Z - which as is defined above, and Z, wherein Z is a trivalent or higher organopolysiloxane unit, and
der gegebenenfalls durch eine oder mehrere Hydroxylgruppen substituiert sein kann,which may optionally be substituted by one or more hydroxyl groups,
wobei in der genannten Polysiloxan-Verbindung jeweils eine oder mehrerewherein in the said polysiloxane compound in each case one or more
Gruppen V1, eine oder mehrere Gruppen V2 und/oder eine oder mehrereGroups V 1 , one or more groups V 2 and / or one or more
Gruppen V3 vorliegen können, mit der Maßgabe, - dass die genannte Polysiloxan-Verbindung mindestens eine Gruppe V1,Groups V 3 may be present, with the proviso that the polysiloxane compound mentioned has at least one group V 1 ,
V2 oder V3 enthält, die mindestens eine Gruppe -Z1-, -Z2- oder Z3 enthält, undV 2 or V 3 contains at least one group -Z 1 -, -Z 2 - or Z 3 , and
- dass die drei- und vierwertigen Reste Q entweder der Verzweigung der aus Q und V gebildeten Hauptkette dienen, so dass die Valenzen, die nicht der Bindung in der Hauptkette dienen, weitere aus -[Q-V]-- that the trivalent and tetravalent radicals Q either serve for the branching of the main chain formed from Q and V, so that the valences which do not serve for binding in the main chain, further from - [Q-V] -
Einheiten gebildete Verzweigungen tragen, oder die drei- und vierwertigen Reste Q sättigen sich mit Resten V innerhalb einer linearen Hauptkette ohne Bildung einer Verzweigung ab, und worin die aus Ammoniumgruppen resultierenden positiven Ladungen durch organische oder anorganische Säureanionen neutralisiert sind, und deren Säureadditionssalze.Units are branched or the trivalent and tetravalent radicals Q are saturated with radicals V within a linear main chain without formation of a branch, and in which the positive charges resulting from ammonium groups are neutralized by organic or inorganic acid anions, and their acid addition salts.
Die Polysiloxan-Verbindungen, die mindestens eine Einheit der Formel (I) enthalten, werden durch monofunktionelle Gruppen -Q-R und/oder -V-R, d.h. z.B. durch Aminogruppen terminiert. Diese ergeben sich durch Absättigung einer der beiden Bindungsstellen von Q oder V durch eine einwertige Gruppe R oder Wasserstoff, die wie oben definiert ist, und werden nachfolgend auch Vst oder Qst
genannt. An Stelle von Vst können auch andere, nicht umgesetzte Reaktivgruppen, wie Epoxy- oder Halogenalkylgruppen stehen.The polysiloxane compounds which contain at least one unit of the formula (I) are terminated by monofunctional groups -QR and / or -VR, ie for example by amino groups. These result from the saturation of one of the two binding sites of Q or V by a monovalent group R or hydrogen, which is as defined above, and subsequently also become V st or Q st called. Instead of V st there can also be other unreacted reactive groups, such as epoxy or haloalkyl groups.
Die Polysiloxan-Verbindungen, die mindestens eine Einheit der Formel (I) enthalten, im Sinne der Erfindung sollen auch den Fall einschließen, wo nur eine Einheit -[Q-V]- vorliegt, so dass auch Verbindungen der Formeln R-V-[Q-V]-R bzw. R-[Q-V]-Q-R, worin R auch durch H ersetzt sein kann, umfasst sind.For the purposes of the invention, the polysiloxane compounds which contain at least one unit of the formula (I) are also intended to include the case where only one unit - [QV] - is present, so that compounds of the formulas RV- [QV] -R or R- [QV] -QR, in which R can also be replaced by H, are included.
Geeignete Polyamino- und/oder Polyammonium-Polysiloxan- Verbindung bl) sind z. B. beschrieben in WO 02/10257, WO 02/10259, DE-OS 100 36 522,Suitable polyamino and / or polyammonium polysiloxane compound bl) are, for. B. described in WO 02/10257, WO 02/10259, DE-OS 100 36 522,
DE-OS 100 36 532, DE-OS 100 36 533 und der unveröffentlichten DE Anmeldung 102 12 470.1. Weiterhin kann es sich um Verbindungen gemäß US 6240929 handeln.DE-OS 100 36 532, DE-OS 100 36 533 and the unpublished DE application 102 12 470.1. Furthermore, it can be connections according to US 6240929.
Bei den Polysiloxan-Verbindungen, die mindestens eine Einheit der Formel (I) enthalten, handelt sich zum Beispiel um lineare Polysiloxancopolymere der allgemeinen Formel (F):The polysiloxane compounds which contain at least one unit of the formula (I) are, for example, linear polysiloxane copolymers of the general formula (F):
-[Q-V]- (I')- [Q-V] - (I ')
worin Q wie oben definiert ist,where Q is as defined above,
V mindestens eine Gruppe V 1 und mindestens eine Gruppe V 9 darstellt, worin V und V wie oben definiert sind. Zusätzlich kann V auch drei- oder höherwertige, besonders dreiwertige Reste V3 darstellen. In diesem Fall liegen auch drei- oder vierwertige Einheiten Q, wie oben defiliert vor, und die Absättigung der drei- oder höherwertigen Reste V3 und der drei- oder vierwertige Einheiten Q erfolgt ausschließlich untereinander innerhalb der linearen Hauptkette unter Ausbildung cyclischer Strukturen, wie weiter unten eingehender erläutert. Dieser Fall ist jedoch weniger bevorzugt.V represents at least one group V 1 and at least one group V 9, wherein V and V are as defined above. In addition, V can also represent trivalent or higher, especially trivalent radicals V 3 . In this case, there are also trivalent or tetravalent units Q, as defined above, and the saturation of the trivalent or higher-valent radicals V3 and the trivalent or tetravalent units Q occurs exclusively with one another within the linear main chain with the formation of cyclic structures, as further below explained in more detail. However, this case is less preferred.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Polyamino- und/oder Polyammonium-Polysiloxancopolymere bl) der Formeln (I) oder (V) wird Q daher aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus:In a preferred embodiment of the polyamino and / or polyammonium polysiloxane copolymers B1) of the formulas (I) or (V), Q is therefore selected from the group consisting of:
-NR-, -N+Rz-
einem gesättigten oder ungesättigten diaminofunktionellen Heterocyclus der Formeln:-NR-, -N + Rz- a saturated or unsaturated diaminofunctional heterocycle of the formulas:
einem aromatischen diaminofunktionellen Heterocyclus der Formel:an aromatic diamino-functional heterocycle of the formula:
1 worin R wie oben definiert ist, und V wird aus V und V ausgewählt.1 wherein R is as defined above, and V is selected from V and V.
In den allgemeinen Formeln (I) bzw. (P) kann das molare Verhältnis derIn the general formulas (I) and (P), the molar ratio of
Gruppen V 1 und V9 in den Polysiloxan-Verbindungen V 9 /V 1 an sich einen beliebigen Wert annehmen. Erfindungsgemäß ist somit auch der Fall eingeschlossen, bei dem die Polysiloxanverbindung der Formeln (I) oder (F) nur V2-Einheiten enthält, die Polysiloxanverbindung also die Formel -[Q-V2]- aufweist. Auch der Fall, bei dem die Polysiloxanverbindung nur V^Einheiten enthält, ist erfindungsgemäß umfasst. In diesem Fall müssen die V1 -Einheiten jedoch Z^Siloxaneinheiten enthalten.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung enthält die Polysiloxanverbindung der Formeln (I) oder (F) jedoch sowohl V2 als auch V1- Einheiten.Groups V 1 and V9 in the polysiloxane compounds V 9 / V 1 take on any value per se. According to the invention, this also includes the case in which the polysiloxane compound of the formulas (I) or (F) contains only V 2 units, that is to say the polysiloxane compound has the formula - [QV 2 ] -. The case in which the polysiloxane compound contains only V ^ units is also included according to the invention. In this case, however, the V 1 units must contain Z ^ siloxane units. In a preferred embodiment of the invention, however, the polysiloxane compound of the formulas (I) or (F) contains both V 2 and V 1 units.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt das molare Verhältnis der Gruppen V1 und V2 in den Polysiloxan-Verbindungen der allgemeinen Formeln (I) bzw. (F):In a further preferred embodiment of the present invention, the molar ratio of groups V 1 and V 2 in the polysiloxane compounds of the general formulas (I) and (F) is:
V2N' = 1.V 2 N '= 1.
Derartige lineare Amin- bzw. Tetraorgano-Ammonium-Nerbindungen sind z.B. beschrieben worden in der WO 02/10257, WO 02/10259, EP 282720 oder US 5,981,681. Besonders bevorzugt sind die Polysiloxane der WO 02/10259 und der WO 02/10257 auf deren in den Ansprüchen 1 definierte Polysiloxanpolymere hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird, und die zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung gehören.Such linear amine or tetraorgano-ammonium compounds are e.g. have been described in WO 02/10257, WO 02/10259, EP 282720 or US 5,981,681. Particularly preferred are the polysiloxanes of WO 02/10259 and WO 02/10257, the polysiloxane polymers defined in claims 1 of which are hereby expressly referred to and which belong to the disclosure content of the present application.
In einer weiteren Ausführungsform der linearen Polysiloxanverbindungen der Formel (I) bzw. (F) ist VVV1 ungleich 1, bevorzugt ist VVV1 < 1, bevorzugter < 0,9, noch bevorzugter erfüllt VVV1 die BeziehungIn a further embodiment of the linear polysiloxane compounds of the formula (I) or (F), VVV 1 is not equal to 1, preferably VVV 1 <1, more preferably <0.9, even more preferably VVV 1 fulfills the relationship
0,0005 < V2/N1 < 0,5, noch bevorzugter0.0005 <V 2 / N 1 <0.5, more preferred
0,0005 < V2/V1 < 0,3.0.0005 <V 2 / V 1 <0.3.
Die Gruppe R wird bevorzugt ausgewählt aus den Gruppen R .The group R is preferably selected from the groups R.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist Q ein zweiwertiger Rest und wird in den Formeln (I) oder (F) aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus:In a preferred embodiment of the invention, Q is a divalent radical and is selected in the formulas (I) or (F) from the group consisting of:
-NR-,-NO-,
-K?R2-
einer quaternierten Imidazoleinheit der Struktur-K? R 2 - a quaternized imidazole unit of the structure
einer quaternierten Pyrazoleinheit der Struktura quaternized pyrazole unit of the structure
einer zweifach quaternierten Piperazineinheit der Struktura double quaternized piperazine unit of the structure
einer monoquaternierten Piperazineinheit der Struktura monoquaternized piperazine unit of the structure
einer monoquaternierten Piperazineinheit der Struktura monoquaternized piperazine unit of the structure
einer zweifach quaternierten Einheit der Struktur
a doubly quaternized unit of structure
einer monoquaternierten Einheit der Struktura monoquaternized unit of the structure
einer monoquaternierten Einheit der Struktura monoquaternized unit of the structure
einer zweifach quatemierte Einheit der Struktur
a doubly quaternized unit of structure
einer monoquaternierten Einheit der Struktura monoquaternized unit of the structure
und einer monoquaternierten Einheit der Strukturand a monoquaternized unit of the structure
R8R8
I (CH2)tI (CH 2 ) t
R2_^_ R3R2 _ ^ _ R3
worinwherein
t von 2 bis 10 ist,t is from 2 to 10,
R wie oben definiert, bevorzugt R2 ist, R2 wie oben definiert ist, und die BedeutungR is as defined above, preferably R 2 , R 2 is as defined above, and the meaning
9 9 von R von der Bedeutung der obigen Gruppe R gleich oder verschieden sein kann,9 9 of R may be the same or different from the meaning of the above group R,
R3 die Bedeutung von R2 aufweist, wobei R2 und R3 gleich oder verschieden sein können, oderR 3 has the meaning of R 2 , where R 2 and R 3 may be the same or different, or
R2 und R3 gemeinsam mit dem positiv geladenen Stickstoffatom einen fünf- bis siebengliedrigen Heterocyclus bilden, der gegebenenfalls zusätzlich ein oder mehrere Stickstoff-, Sauerstoff- und/oder Schwefelatome aufweisen kann,
R , R , R gleich oder verschieden sein können und aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus: H, Halogen, Hydroxylgruppe, Nitrogruppe, Cyanogruppe, Thiolgruppe, Carboxylgruppe, Alkylgruppe, Monohydroxyalkylgruppe, Polyhydroxyalkylgruppe, Thioalkylgruppe, Cyanoalkylgruppe, Alkoxygruppe, Acylgruppe, Acetyloxygruppe, Cycloalkylgruppe, Arylgruppe, Alkylarylgruppe, und Gruppen des TypsR 2 and R 3 together with the positively charged nitrogen atom form a five- to seven-membered heterocycle which can optionally additionally have one or more nitrogen, oxygen and / or sulfur atoms, R, R, R may be the same or different and are selected from the group consisting of: H, halogen, hydroxyl group, nitro group, cyano group, thiol group, carboxyl group, alkyl group, monohydroxyalkyl group, polyhydroxyalkyl group, thioalkyl group, cyanoalkyl group, alkoxy group, acyl group, acetyloxy group , Cycloalkyl group, aryl group, alkylaryl group, and groups of the type
-NHRW, in denen Rw H, Alkylgruppe, Monohydroxyalkylgruppe, Polyhydroxyalkylgruppe, Acetylgruppe, Ureidogruppe bedeuten, und jeweils zwei der benachbarten Reste R , R und R mit den sie an den Heterocyclus bindenden Kohlenstoffatomen aromatische Fünf- bis Siebenringe bilden können, und-NHR W , in which R w is H, alkyl group, monohydroxyalkyl group, polyhydroxyalkyl group, acetyl group, ureido group, and in each case two of the adjacent radicals R, R and R with which they can form aromatic five- to seven-membered rings to the heterocycle, and
R8 die Bedeutung von R2 aufweist, wobei R8 und R2 gleich oder verschieden sein können.R 8 has the meaning of R 2 , where R 8 and R 2 may be the same or different.
Im Falle, dass Q einen dreiwertigen Rest der FormelnIn case Q is a trivalent remainder of the formulas
darstellt, dienen diese Reste bei den linearen Copolymeren der Formel (F) wie oben erwähnt nicht der Verzweigung der Polysiloxan-Copolymere sondern diese Reste sind ausschließlich mit insbesondere dreiwertigen Resten V3 verbunden, wobei cyclische Strukturen ausgebildet werden, die Bestandteil der linearen Hauptkette sind, wie z.B. ein Strukturelement der Formel: represents, these residues in the linear copolymers of the formula (F), as mentioned above, do not serve to branch the polysiloxane copolymers, but these residues are exclusively connected to trivalent residues V 3 in particular, cyclic structures being formed which are part of the linear main chain, such as a structural element of the formula:
In einer bevorzugten Ausführungsform der Polysiloxanverbindungen der Formel (I) bzw. (F) als Komponente bl) stellt V2 eine Gruppe der Formel -V2*-Z2-V2*- dar, worin Z2 wie oben definiert ist und V2* einen zweiwertigen geradkettigen, cyclischen oder verzweigten, gesättigten, ungesättigten oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 40 Kohlenstoffatomen darstellt, der gegebenenfalls eine oder mehrere Gruppen, ausgewählt aus -O-, -CONH-,
-CONR2-, worin R2 wie oben definiert ist, , -C(O)- und -C(S)- enthalten kann, und der Rest V2* gegebenenfalls durch eine oder mehrere Hydroxylgruppen substituiert sein kann.In a preferred embodiment of the polysiloxane compounds of the formula (I) or (F) as component bl), V 2 represents a group of the formula -V 2 * -Z 2 -V 2 * -, in which Z 2 is as defined above and V 2 * represents a divalent straight-chain, cyclic or branched, saturated, unsaturated or aromatic hydrocarbon radical with up to 40 carbon atoms, which optionally contains one or more groups selected from -O-, -CONH-, -CONR 2 -, in which R 2 is as defined above, may contain -C (O) - and -C (S) -, and the radical V 2 * may optionally be substituted by one or more hydroxyl groups.
In der vorstehend erwähnten Ausfuhrungsform kann das erfindungsgemäße lineare Polysiloxancopolymer die folgenden Wiederholungseinheiten aufweisen:In the embodiment mentioned above, the linear polysiloxane copolymer according to the invention can have the following repeating units:
-[V2*-Z -V2*-Q]- bevorzugt zusammen mit -[V^Q]-.- [V 2 * -Z -V 2 * -Q] - preferably together with - [V ^ Q] -.
Das molare Verhältnis der Wiederholungseinheiten -[V2*-Z -V2*-Q]- zuThe molar ratio of the repeat units - [V 2 * -Z -V 2 * -Q] - to
1 9 1 -[V -Q]- . also das Nerhältnis N N kann, wie vorstehend erwähnt, 1 betragen, ist in einer Ausführungsform jedoch bevorzugt ungleich 1, bevorzugter < 0,9, noch bevorzugter < 0,8, noch bevorzugter < 0,3. In den Fällen Wv1 < 1 enthalten die genannten linearen Polysiloxancopolymere -[Q-V]- zwingend Blöcke, die mehr als eine -[V^Q] -Einheit, miteinander verknüpft enthalten. Wie weiter unten im Zusammenhang mit dem Verfahren zur Herstellung der vorstehend beschriebenen linearen Polysiloxancopolymere noch ausführlich erläutert wird, können die blockartigen Sequenzen, die mehr als eine -[N^Q]- Einheit miteinander verknüpft aufweisen, je nach Herstellweise regelmäßig mit den N2-Q-Einheiten oder unregelmäßig mit den N2-Q-Einheiten verbunden werden. Dies meint folgendes:1 9 1 - [V -Q] - . that is, the NN ratio can be 1, as mentioned above, but in one embodiment it is preferably not equal to 1, more preferably <0.9, even more preferably <0.8, even more preferably <0.3. In the cases Wv 1 <1, the linear polysiloxane copolymers mentioned - [QV] - necessarily contain blocks which contain more than one - [V ^ Q] unit linked to one another. As will be explained in more detail below in connection with the process for the preparation of the linear polysiloxane copolymers described above, the block-like sequences which have more than one - [N ^ Q] unit linked to one another can, depending on the method of preparation, be used regularly with the N 2 - Q units or irregularly connected to the N 2 -Q units. This means the following:
Bei der regelmäßigen Verbindung, bei der beispielsweise ein der Gruppe -Q-IN'-Qjx-entsprechendes Präpolymer mit N2 entsprechenden Monomer- Einheiten im molaren Nerhältnis 1:1 umgesetzt wird, lassen sich die linearen Polysiloxancopolymere wie folgt darstellen:In the case of the regular compound, in which, for example, a prepolymer corresponding to the group -Q-IN'-Qj x is reacted with monomer units corresponding to N 2 in a molar ratio of 1: 1, the linear polysiloxane copolymers can be prepared as follows:
x kann dabei 2 bis 2000 sein und ist der Mittelwert der Verteilung. Die durch diex can be 2 to 2000 and is the average of the distribution. The through the
Formel -{V2-Q-[V1-Q]X-}- dargestellten linearen Polysiloxancopolymere sind dadurch gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen keine miteinander verknüpften -Formula - {V 2 -Q- [V 1 -Q] X -} - linear polysiloxane copolymers shown are characterized in that they essentially have no interlinked -
9 99 9
V -Q-Einheiten aufweisen, oder mit anderen Worten, sind zwei -N -Q-Einheiten stets durch mindestens eine -N^Q-Einheit unterbrochen.
Bei der unregelmäßigen Verbindung, bei der beispielsweise Q-EinheitenV -Q units, or in other words, two -N -Q units are always interrupted by at least one -N ^ Q unit. With the irregular connection, for example with Q units
1 9 entsprechende Monomere mit V entsprechenden Monomer-Einheiten und V1 9 corresponding monomers with V corresponding monomer units and V
1 9 entsprechenden Monomer-Einheiten im Verhältnis Q/(V + N ), mit beispielsweise Wv1 < 1, bevorzugt < 0,5, von 1:1 umgesetzt wird, lassen sich die linearen Polysiloxancopolymere wie folgt darstellen:1 9 corresponding monomer units in the ratio Q / (V + N), with, for example, Wv 1 <1, preferably <0.5, of 1: 1, the linear polysiloxane copolymers can be prepared as follows:
-Q-O^N2)-,-QO ^ N 2 ) -,
worin N das Nerhältnis NVV1 < 1 bzw. < 0,5 ist. Dabei sind die Gruppen N1 und N2 statistisch über die Copolymerkette verteilt. Im Unterschied zu dem durch die regelmäßige Verbindung hergestellten linearen Polysiloxancopolymere kann dieses Copolymer auch benachbarte -Q-V2-Einheiten aufweisen.where N is the ratio NVV 1 <1 or <0.5. The groups N 1 and N 2 are statistically distributed over the copolymer chain. In contrast to the linear polysiloxane copolymer produced by the regular connection, this copolymer can also have adjacent -QV 2 units.
In einer bevorzugten Ausfuimingsform der erfindungsgemäß verwendeten Polysiloxanverbindung der Formel (I) bzw. (F) als Komponente bl) wird die Gruppe V1 ausgewählt aus zweiwertigen, geradkettigen, cyclischen oder verzweigten, gesättigten, ungesättigten oder aromatischen Kohlenwasserstoffresten mit bis zu 600 bevorzugt bis zu 400 Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls eine oder mehrere Gruppen, ausgewählt aus -O-, -COΝH-, -COΝR2-, worin R2 wie oben definiert ist, , -C(O)-, -C(S)- und -Z1- enthalten kann, worin -Z1- eine Gruppe der FormelIn a preferred embodiment of the polysiloxane compound of formula (I) or (F) as component bl) used according to the invention, group V 1 is selected from divalent, straight-chain, cyclic or branched, saturated, unsaturated or aromatic hydrocarbon radicals with up to 600, preferably up to 400 carbon atoms, optionally one or more groups selected from -O-, -COΝH-, -COΝR 2 -, wherein R 2 is as defined above, -C (O) -, -C (S) - and -Z 1 - can contain, wherein -Z 1 - a group of the formula
ist, worin is what
R1 Cι-Cι8 Alkyl, das gegebenenfalls mit einem oder mehreren Fluoratomen substituiert sein kann, oder Phenyl ist, und n2 wie oben definiert ist.R 1 -C -C 8 alkyl, which may optionally be substituted with one or more fluorine atoms, or is phenyl, and n 2 is as defined above.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Polysiloxan- Verbindungen der Formel (I) bzw. (F) als Komponente bl) wird die Gruppe Q ausgewählt aus:In a further preferred embodiment of the polysiloxane compounds of the formula (I) or (F) as component bl), the group Q is selected from:
einer quaternierten Imidazoleinheit der Struktur a quaternized imidazole unit of the structure
einer quaternierten Pyrazoleinheit der Struktura quaternized pyrazole unit of the structure
einer zweifach quaternierten Piperazineinheit der Struktura double quaternized piperazine unit of the structure
einer monoquaternierten Piperazineinheit der Struktura monoquaternized piperazine unit of the structure
, einer monoquaternierten Piperazineinheit der Struktur rxY {2 , a monoquaternized piperazine unit with the structure rxY {2
-N +N--N + N-
einer monoquaternierten Einheit der Struktur
worin R2, R3, R4, R5, R6, R7 und R8 wie oben definiert sind.a monoquaternized unit of the structure wherein R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are as defined above.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der linearen Polysiloxanverbindungen der Formel (F) als Komponente bl) der vorliegendenIn a further preferred embodiment of the linear polysiloxane compounds of the formula (F) as component bl) of the present
9 19 1
Erfindung erfüllt das molare Nerhältnis N /N die BeziehungInvention, the molar ratio N / N satisfies the relationship
0,0005 < Nl < 0,5, (= 2 < V' V2 < 2000)0.0005 <N l <0.5, (= 2 <V 'V 2 <2000)
bevorzugter die Beziehungpreferred the relationship
0,005 < VW < 0,4, (= 2,5 < VW2 < 200)0.005 <VW <0.4, (= 2.5 <VW 2 <200)
noch bevorzugter die Beziehungthe relationship even more preferred
0,01 < V7V1 < 0,3 (= 3,3 < VW < 100).0.01 <V7V 1 <0.3 (= 3.3 <VW <100).
Bevorzugt sind in den Formeln (I) und (F):In formulas (I) and (F) are preferred:
R1 = Ci bis Cis Alkyl, insbesondere Methyl, Ethyl, Trifluorpropyl und Phenyl,R 1 = Ci to Cis alkyl, especially methyl, ethyl, trifluoropropyl and phenyl,
nι = 20 bis 400, besonders bevorzugt 20 bis 300, speziell 20 bis 200. In einer weiteren bevorzugten AusMirungsform ist ni zwischen 20 und 50 oder zwischen 80 und 200. Die Zahl ni ist die mittlere Polymerisationsgrad aus Mn der Diorganosiloxy-Einheiten in der Gruppe Z .
n = 0 bis 15, besonders bevorzugt 0 bis 10, speziell 0 bis 5, spezieller 0. Die Zahl n2 ist die mittlere Polymerisationsgrad aus Mn der Diorganosiloxy-Einheiten in der Gruppe Z1.n = 20 to 400, particularly preferably 20 to 300, especially 20 to 200. In a further preferred embodiment, ni is between 20 and 50 or between 80 and 200. The number ni is the average degree of polymerization from M n of the diorganosiloxy units in the Group Z. n = 0 to 15, particularly preferably 0 to 10, especially 0 to 5, more particularly 0. The number n 2 is the average degree of polymerization from M n of the diorganosiloxy units in group Z 1 .
V2 = ein zweiwertiger geradkettiger, cyclischer oder verzweigter, gesättigter, ungesättigter C3 bis Cι6 Kohlenwasserstoffrest oder aromatischer C8 bis C 0 Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls eine oder mehrere Gruppen, ausgewählt aus -O-, -CONH-, -CONR2-, , -C(O)-, -C(S)- enthalten kann und durch eine oder mehrere OH-Gruppe substituiert sein kann, worin R2 wie oben definiert ist.V 2 = a divalent straight-chain, cyclic or branched, saturated, unsaturated C 3 to C 6 hydrocarbon radical or aromatic C 8 to C 0 hydrocarbon radical, which optionally has one or more groups selected from -O-, -CONH-, -CONR 2 - ,, -C (O) -, -C (S) - may contain and may be substituted by one or more OH groups, wherein R 2 is as defined above.
eine quatemierte Imidazoleinheit der Struktura quaternized imidazole unit of the structure
eine zweifach quatemierte Piperazineinheit der S traktura double quaternized piperazine unit of the tract
eine monoquaternierte Piperazineinheit der Struktura monoquaternized piperazine unit of the structure
eine monoquaternierte Piperazineinheit der Struktur a monoquaternized piperazine unit of the structure
eine monoquaternierte Einheit der Struktura monoquaternized unit of the structure
-N--N-
worin R2, R3, R4, R5, R6, R7 und R8 wie oben definiert sind. wherein R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are as defined above.
Besonders bevorzugt stehtIs particularly preferred
V2 für einen zweiwertigen geradkettigen, cyclischen oder verzweigten, gesättigten, ungesättigten oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 16 Kohlenstoffatomen, der eine oder mehrere Gruppen, ausgewählt aus -O-, -CONH-, -CONR2-, worin R2 wie oben definiert ist, , -C(O)-, -C(S)- enthalten kann und mit einer oder mehreren Hydroxylgmppen substituiert sein kann. Noch bevorzugter wird -V2 - ausgewählt aus Gruppen der Formeln:
V 2 for a divalent straight-chain, cyclic or branched, saturated, unsaturated or aromatic hydrocarbon radical with up to 16 carbon atoms, which has one or more groups selected from -O-, -CONH-, -CONR 2 -, wherein R 2 is as defined above ,, -C (O) -, -C (S) - may contain and may be substituted with one or more hydroxyl groups. Even more preferred is -V 2 - selected from groups of the formulas:
-(CH2)3θCH CHCH2- -(CH2)3θCH2CH OH C H2OH- (CH 2 ) 3θCH CHCH 2 - - (CH 2 ) 3θCH 2 CH OH CH 2 OH
-(CH2)2-, -(CH2)3- , -(CH2)4-, -(CH2)5-, -(CH2)6-- (CH 2 ) 2 -, - (CH 2 ) 3 -, - (CH 2 ) 4 -, - (CH 2 ) 5 -, - (CH 2 ) 6 -
-CH=CHCH2-, -CH=CHCH2CH2-, -CH2CH2CH2OC(O)CH2-, -CH2CH2CH2OC(O)CH2CH2-,-CH = CHCH 2 -, -CH = CHCH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 CH 2 OC (O) CH 2 -, -CH 2 CH 2 CH 2 OC (O) CH 2 CH 2 -,
-CH=CHCH2OC(O)CH2-, -CH=CHCH2OC(O)CH2CH2--CH = CHCH 2 OC (O) CH 2 -, -CH = CHCH 2 OC (O) CH 2 CH 2 -
CH3 CH 3
-CH2CH2CH2(OCH CH2)V' (OCH2CH) wOC(O)CH --CH 2 CH 2 CH 2 (OCH CH 2 ) V '(OCH 2 CH) w OC (O) CH -
CH3 CH 3
-CH2CH2CH2(OCH CH2)v(OCH2CH)wOC(O)CH2CH2--CH 2 CH 2 CH 2 (OCH CH 2 ) v (OCH 2 CH) w OC (O) CH 2 CH 2 -
CH3 CH 3
-CH=CHCH2(OCH2CH2)vι (OCH2CH) wOC(O)CH2--CH = CHCH 2 (OCH 2 CH 2 ) v ι (OCH 2 CH) w OC (O) CH 2 -
CHCH
-CH=CHCH2(OCH2CH2)vι (OCH2CH) wOC(O)CH2CH2-
CH3 -CH = CHCH 2 (OCH 2 CH 2 ) v ι (OCH 2 CH) w OC (O) CH 2 CH 2 - CH 3
-CH=CHCH2CH2(OCH CH2)v(OCH2CH)wOC(O)CH2.-CH = CHCH 2 CH 2 (OCH CH 2 ) v (OCH 2 CH) w OC (O) CH 2 .
CH3 CH 3
-CH=CHCH2CH2(OCH2CH2)v (OCH2CH) wOC(O)CH2CH2--CH = CHCH 2 CH 2 (OCH 2 CH 2 ) v (OCH 2 CH) w OC (O) CH 2 CH 2 -
C 1 H3 -"C 1 H3 - "
-(CH )ioC(O)(OCH2CH2)v(OCH2CH)wOC(O)CH CH2.- (CH) ioC (O) (OCH 2 CH 2 ) v (OCH 2 CH) w OC (O) CH CH 2 .
CH3CH3
-(CH )ioC(O)(OCH2CH2)v (OCH2CH) iwOC(O)CH2-- (CH) ioC (O) (OCH 2 CH 2 ) v (OCH 2 CH) iw OC (O) CH 2 -
it v+w > 0,it v + w> 0,
-(CH2)3θCH2CHCH2- -(CH2)3θCH2CH- OH i; H2OH- (CH 2 ) 3θCH 2 CHCH 2 - - (CH 2 ) 3θCH 2 CH- OH i; H 2 OH
-(CH2)3- , -(CH2)4-, -(CH2)5-, -(CH2)6-,- (CH 2 ) 3 -, - (CH 2 ) 4 -, - (CH 2 ) 5 -, - (CH 2 ) 6 -,
-CH=CHCH2-, -CH=CHCH2CH2-,-CH = CHCH 2 -, -CH = CHCH 2 CH 2 -,
-CH2CH2CH2OC(O)CH2-, - CH2CH2CH2OC(O)CH2CH2--CH 2 CH 2 CH 2 OC (O) CH 2 -, - CH 2 CH 2 CH 2 OC (O) CH 2 CH 2 -
R steht bevorzugt für: H,R preferably stands for: H,
-CH3, -CH2CH3, -(CH2)2CH3, -(CH2)3CH3, -(CH2)5CH3, -CH2CH2OH,
mit-CH 3 , -CH 2 CH 3 , - (CH 2 ) 2 CH 3 , - (CH 2 ) 3 CH 3 , - (CH 2 ) 5 CH 3 , -CH 2 CH 2 OH, With
R4 = geradkettiger, cyclischer oder verzweigter bis Cι8 Kohlenwasserstoffrest, der durch eine oder mehrere Gruppen, ausgewählt aus -O-, -NH-, -C(O)-, und -C(S)- enthalten kann und durch eine oder mehrere OH-Gruppen substituiert sein kann, speziell unsubstituierte C5 bis C1 Kohlenwasserstoffreste, die sich von den entsprechenden Fettäuren ableiten oder aber hydroxylierte C3 bis Cι Reste, die auf hydroxylierte Carbonsäuren, speziell Saccharidcarbonsäuren zurückgeführt werden können und ganz speziellR 4 = straight-chain, cyclic or branched to Cι 8 hydrocarbon radical, which can contain one or more groups selected from -O-, -NH-, -C (O) - and -C (S) - and one or several OH groups can be substituted, especially unsubstituted C 5 to C 1 hydrocarbon radicals which are derived from the corresponding fatty acids or hydroxylated C 3 to C 1 radicals which can be attributed to hydroxylated carboxylic acids, especially saccharide carboxylic acids, and very specifically
bedeuten. Weiterhin steht R 2 - bevorzugt für:mean. R 2 furthermore stands for:
w „„or„i,n. t., R π 3 5 bis R8 wie oben definiert sind,
worin t, R >5 bis R wie oben definiert sind, w "" or "i, nt, R π 3 5 to R 8 are as defined above, wherein t, R> 5 to R are as defined above,
worin t, R , R und R wie oben definiert sind. wherein t, R, R and R are as defined above.
V1 steht bevorzugt fürV 1 preferably stands for
■ -R9-, worin R9 einen zweiwertigen, gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit zwei bis 25 Kohlenstoffatomen darstellt, -(CH2)uC(O)O-[(CH2CH2O)q-(CH2CH(CH3)O)r]-C(O)(CH2)u- ■ -(CH2)uC(O)O-R9-O-C(O)(CH2)u-, worin R9 wie zuvor definiert ist,■ -R 9 -, in which R 9 represents a divalent, saturated or mono- or polyunsaturated, straight-chain or branched hydrocarbon radical having two to 25 carbon atoms, - (CH 2 ) u C (O) O - [(CH 2 CH 2 O) q - (CH 2 CH (CH 3 ) O) r ] -C (O) (CH 2 ) u - ■ - (CH 2 ) u C (O) OR 9 -OC (O) (CH 2 ) u -, where R 9 is as previously defined,
-(CH2)u-R10-(CH2)u-, worin R10 eine aromatische Gruppe ist, -[CH2CH2O]q-[CH2CH(CH3)O]r-CH2CH2-, -CH(CH3)CH2O[CH2CH2O]q-[CH2CH(CH3)O]r-CH2CH(CH3)- -CH2CH(OH)CH2-, ■ -CH2CH(OH)(CH2)2CH(OH)CH2-,- (CH 2 ) u -R 10 - (CH2) u-, where R 10 is an aromatic group, - [CH 2 CH 2 O] q - [CH 2 CH (CH 3 ) O] r -CH 2 CH 2 -, -CH (CH 3 ) CH 2 O [CH 2 CH 2 O] q - [CH 2 CH (CH 3 ) O] r -CH 2 CH (CH 3 ) - -CH 2 CH (OH) CH 2 - , ■ -CH 2 CH (OH) (CH 2 ) 2 CH (OH) CH 2 -,
-CH2CH(OH)CH2OCH2CH(OH)CH2OCH2CH(OH)CH2- und -CH2CH(OH)CH2O-[CH2CH2O]q-[CH2CH(CH3)O]r-CH2CH(OH)CH2- worin u von 1 bis 3 ist, q und r von 0 bis 200, bevorzugt von 0 bis 100, bevorzugter von 0 bis 70 und besonders bevorzugt 0 bis 40 ist, und q + r > 0 ist.-CH 2 CH (OH) CH 2 OCH 2 CH (OH) CH 2 OCH 2 CH (OH) CH 2 - and -CH 2 CH (OH) CH 2 O- [CH 2 CH 2 O] q - [CH 2 CH (CH 3 ) O] r -CH 2 CH (OH) CH 2 - wherein u is from 1 to 3, q and r from 0 to 200, preferably from 0 to 100, more preferably from 0 to 70 and particularly preferably 0 to Is 40 and q + r> 0.
Bevorzugte Varianten von V1 sind Strτikturen der Formel:
-CH2C(O)O-[CH2CH2O]q-[CH2CH(CH3)O]r-C(O)CH2-,Preferred variants of V 1 are structures of the formula: -CH 2 C (O) O- [CH 2 CH 2 O] q - [CH 2 CH (CH 3 ) O] r -C (O) CH 2 -,
-CH2CH2C(O)O-[CH2CH2O]q-[CH2CH(CH3)O]r-C(O)CH2CH2-,-CH 2 CH 2 C (O) O- [CH 2 CH 2 O] q - [CH 2 CH (CH 3 ) O] r -C (O) CH 2 CH 2 -,
-CH2CH2CH2C(O)O-[CH2CH2O]q-[CH2CH(CH3)O]r-C(O)CH2CH2CH2-, veresterte Alkylen-, Alkenylen, Alkinyleneinheiten, speziell der Strukturen-CH 2 CH 2 CH 2 C (O) O- [CH 2 CH 2 O] q - [CH 2 CH (CH 3 ) O] r -C (O) CH 2 CH 2 CH 2 -, esterified alkylene, Alkenylene, alkynylene units, especially the structures
-CH2C(O)O-[CH2]0-OC(O)CH2-,-CH 2 C (O) O- [CH 2 ] 0 -OC (O) CH 2 -,
-CH2CH2C(O)O-[CH2]0-OC(O)CH2CH2-,-CH 2 CH 2 C (O) O- [CH 2 ] 0 -OC (O) CH 2 CH 2 -,
-CH2CH2CH2C(O)O-[CH2]0-OC(O)CH2CH2CH2--CH 2 CH 2 CH 2 C (O) O- [CH 2 ] 0 -OC (O) CH 2 CH 2 CH 2 -
-CH2C(O)O-CH2C≡CCH2-OC(O)CH2-, -CH2CH2C(O)O-CH2C≡CCH2-OC(O)CH2CH2-,-CH 2 C (O) O-CH 2 C≡CCH 2 -OC (O) CH 2 -, -CH 2 CH 2 C (O) O-CH 2 C≡CCH 2 -OC (O) CH 2 CH2- .
-CH2CH2CH2C(O)O-CH2C≡CCH2-OC(O)CH2CH2CH2-,-CH 2 CH 2 CH 2 C (O) O-CH 2 C≡CCH2-OC (O) CH2CH 2 CH2-,
-CH2C(O)O-CH2CH=CHCH2-OC(O)CH2-,-CH 2 C (O) O-CH 2 CH = CHCH 2 -OC (O) CH 2 -,
-CH2CH2C(O)O-CH2CH=CHCH2-OC(O)CH2CH2-,-CH 2 CH 2 C (O) O-CH 2 CH = CHCH 2 -OC (O) CH 2 CH 2 -,
-CH2CH2CH2C(O)O-CH2CH=CHCH2-OC(O)CH2CH2CH2-, Alkylen-, Alkenylen-, Alkinylen- und Aryleinheiten, speziell der Strukturen:-CH 2 CH 2 CH 2 C (O) O-CH 2 CH = CHCH 2 -OC (O) CH 2 CH 2 CH 2 , alkylene, alkenylene, alkynylene and aryl units, especially the structures:
-[CH2]0- mit o = 2 bis 6,- [CH 2 ] 0 - with o = 2 to 6,
-CH2C≡CCH2-, -CH2CH=CHCH2-, -CH(CH3)CH2CH2-,-CH 2 C≡CCH 2 -, -CH 2 CH = CHCH 2 -, -CH (CH 3 ) CH 2 CH 2 -,
Polyalkylenoxideinheiten, speziell der StrukturenPolyalkylene oxide units, especially the structures
-[CH2CH2O]q-[CH2CH(CH3)O]r-CH2CH2-, -CH(CH3)CH2O[CH2CH2θ]q-[CH2CH(CH3)O]r-CH2CH(CH3)- mit mono-, di- oder polyhydroxyfunktionelle Einheiten, speziell der Strukturen -CH2CH(OH)CH2-, -CH2CH(OH)(CH2)2CH(OH)CH2-, -CH2CH(OH)CH2OCH2CH(OH)CH2OCH2CH(OH)CH2-, -CH2CH(OH)CH2O-[CH2CH2O]q-[CH2CH(CH3)O]r-CH2CH(OH)CH2- mit
q = 0 bis 200, r = 0 bis 200- [CH 2 CH 2 O] q - [CH 2 CH (CH 3 ) O] r -CH 2 CH 2 -, -CH (CH 3 ) CH 2 O [CH 2 CH 2 θ] q - [CH 2 CH (CH 3 ) O] r -CH 2 CH (CH 3 ) - with mono-, di- or polyhydroxy-functional units, especially the structures -CH 2 CH (OH) CH 2 -, -CH 2 CH (OH) (CH 2 ) 2CH (OH) CH 2 -, -CH 2 CH (OH) CH 2 OCH 2 CH (OH) CH 2 OCH 2 CH (OH) CH 2 -, -CH 2 CH (OH) CH 2 O- [CH 2 CH 2 O] q - [CH 2 CH (CH 3 ) O] r -CH 2 CH (OH) CH 2 - with q = 0 to 200, r = 0 to 200
Bevorzugt sind q = 1 bis 50, insbesondere 2 bis 50, speziell 1 bis 20, ganz speziell 1 bis 10, sowie 1 oder 2, r = 0 bis 100, insbesondere 0 bis 50, speziell 0 bis 20, ganz speziell 0 bis 10, sowie 0 oder 1 oder 2.Q = 1 to 50, in particular 2 to 50, especially 1 to 20, very particularly 1 to 10, and 1 or 2, r = 0 to 100, in particular 0 to 50, especially 0 to 20, very particularly 0 to 10, are preferred , as well as 0 or 1 or 2.
Die linearen Polysiloxane der Formeln (I) bzw. (F) können beispielsweise durch ein Verfahren hergestellt werden, worinThe linear polysiloxanes of the formulas (I) and (F) can be prepared, for example, by a process in which
a) mindestens eine Aminverbindung, ausgewählt aus einer Diamin- Verbindung und/oder einer primären oder sekundären Monoaminverbindung, mit mindestens zwei difunktionellen, zur Reaktion mit den Aminofunktionen der Amin- Verbindung befähigten organischen Verbindungen umgesetzt werden, wobei das molare Verhältnis der organischen Verbindungen so gewählt wird, dass das gewünschte Verhältnis V2/V! erhalten wird, b) mindestens zwei Mol einer Aminverbindung, ausgewählt aus einer Diamin- Verbindung und/oder einer primären oder sekundären Monoaminverbindung, mit einem Mol einer difunktionellen, zur Reaktion mit den Aminofunktionen der Aminverbindung befähigten organischen Verbindung unter Bildung einer Diaminverbindung (Monomer) umgesetzt wird, die anschließend mit mindestens einer Aminverbindung, ausgewählt aus einer Diamin-Verbindung und/oder einer primären oder sekundären Monoaminverbindung, und mindestens einer weiteren difunktionellen zur Reaktion mit den Aminofunktionen der Aminverbindungen befähigten organischen Verbindung umgesetzt wird, c) eine Aminverbindung, ausgewählt aus einer Diamin-Verbindung und/oder einer primären oder sekundären Monoaminverbindung, mit einer difunktionellen, zur Reaktion mit den Aminofunktionen der Aminverbindungen befähigten organischen Verbindung unter Bildung einer Diaminverbindung (aminoterminiertes Oligomer) umgesetzt wird, die anschließend mit mindestens einer difunktionellen zur Reaktion mit den
Aminofunktionen der Diamin- Verbindungen befähigten organischena) at least one amine compound selected from a diamine compound and / or a primary or secondary monoamine compound are reacted with at least two difunctional organic compounds capable of reacting with the amino functions of the amine compound, the molar ratio of the organic compounds being chosen in this way the desired ratio V 2 / V ! is obtained, b) at least two moles of an amine compound selected from a diamine compound and / or a primary or secondary monoamine compound are reacted with one mole of a difunctional organic compound capable of reacting with the amino functions of the amine compound to form a diamine compound (monomer) which is subsequently reacted with at least one amine compound selected from a diamine compound and / or a primary or secondary monoamine compound and at least one further difunctional organic compound capable of reacting with the amino functions of the amine compounds, c) an amine compound selected from one Diamine compound and / or a primary or secondary monoamine compound, with a difunctional organic compound capable of reacting with the amino functions of the amine compounds to form a diamine compound (amino-terminated oligomer), which on closing with at least one difunctional to react with the Amine functions of the diamine compounds enabled organic
Verbindung umgesetzt wird, d) eine Aminverbindung, ausgewählt aus einer Diamin-Verbindung und/oder einer primären oder sekundären Monoaminverbindung, mit einer difunktionellen, zur Reaktion mit den Aminofunktionen der Aminverbindung befähigten organischen Verbindung unter Bildung einer difunktionellen, zurCompound is reacted, d) an amine compound selected from a diamine compound and / or a primary or secondary monoamine compound, with a difunctional organic compound capable of reacting with the amino functions of the amine compound to form a difunctional compound
Reaktion mit Aminoftinktionen befähigten Verbindung (difunktionellesReaction with amino-capable compound (difunctional
Oligomer) umgesetzt wird, die anschließend mit mindestens einerOligomer) is implemented, which then with at least one
Aminverbindung, ausgewählt aus einer Diamin-Verbindung und/oder einer primären oder sekundären Monoaminverbindung, und mindestens einer weiteren zur Reaktion mit Aminofunktionen befähigten Verbindung umgesetzt wird, wobei gegebenenfalls monofunktionelle, bevorzugt tertiäre Monoamine oder geeignete, zur Kettenfortpflanzung nicht befähigte Monoamine und/oder monofunktionelle, zur Reaktion mit Aminofunktionen befähigten Verbindungen alsAmine compound selected from a diamine compound and / or a primary or secondary monoamine compound and at least one further compound capable of reacting with amino functions is reacted, where appropriate monofunctional, preferably tertiary monoamines or suitable monoamines and / or monofunctional not capable of chain propagation, Compounds capable of reacting with amino functions as
Kettenabbrachsmittel hinzugesetzt werden können, und die Stöchiometrie derChain terminators can be added, and the stoichiometry of the
Aminofunktionen und der zur Reaktion mit Aminofunktionen befähigten funktioneilen Gruppen in der letzten Stufe der Umsetzung stets etwa 1 : 1 beträgt, und wobei gegebenenfalls vorhandene Aminofunktionen protoniert oder quaterniert werden können.Amino functions and the functional groups capable of reacting with amino functions in the last stage of the reaction is always about 1: 1, and any amino functions which may be present can be protonated or quaternized.
Variante a), worin mindestens eine Diamin-Verbindung, ausgewählt aus einer Diamin-Verbindung und/oder einer primären oder sekundären Monoaminverbindung, mit mindestens zwei difunktionellen, zur Reaktion mit den Aminofunktionen der Aminverbindung befähigten organischen Verbindungen umgesetzt werden, wobei das molare Verhältnis der organischen Verbindungen soVariant a), wherein at least one diamine compound selected from a diamine compound and / or a primary or secondary monoamine compound is reacted with at least two difunctional organic compounds capable of reacting with the amino functions of the amine compound, the molar ratio of the organic Connections like that
9 1 gewählt wird, dass das gewünschte Verhältnis V /N wie z.B. < 0,5 erfüllt wird, lässt sich somit schematisch beispielsweise wie folgt darstellen:9 1 is selected so that the desired ratio V / N such as <0.5 is fulfilled, can be represented schematically as follows, for example:
-[Ν-Ν]- + -[N1]- + -[N2]- → -[Q-O^N2)]- oder -[Ν]- + -[V1]- + -[V2]- → -[Q-^N2)]-
wobei -[N-N]- ein cyclisches, der Definition von Q entsprechendes Diamin oder ein -enthaltendes Diamin -[N-V^N]- oder ein N2-enthaltendes Diamin -[Ν-N2-Ν]-, wie insbesondere -[N-V2*-Z2-V2*-N]- einschließen kann, wobei aus- [Ν-Ν] - + - [N 1 ] - + - [N 2 ] - → - [QO ^ N 2 )] - or - [Ν] - + - [V 1 ] - + - [V 2 ] - → - [Q- ^ N 2 )] - where - [NN] - a cyclic diamine corresponding to the definition of Q or a -containing diamine - [NV ^ N] - or an N 2 -containing diamine - [Ν-N 2 -Ν] -, in particular - [NV 2 * -Z 2 -V 2 * -N] - can include, from
1 9 den letzteren jeweils zwei Q-Einheiten und eine V bzw. zwei N -Einheiten hervorgehen, und -[N1]- und1 9 the latter each have two Q units and one V or two N units, and - [N 1 ] - and
9 1 99 1 9
-[V ]- den Wiederholungseinheiten V und V entsprechende Monomere darstellen sollen, und -[Ν]- ein primäres oder sekundäres zur Kettenfortpflanzung geeignetes- [V] - should represent monomers corresponding to the repeating units V and V, and - [Ν] - a primary or secondary suitable for chain propagation
Monoamin darstellt, Aus den -[Ν-Ν]- und/oder -[Ν] -Einheiten wird dabei mindestens eine höher-alkylierte Amin- oder eine quaternäre Ammonium-Einheit Q gebildet, wobei bei der Polymerisation gebildete sekundäre oder tertiäre Aminofunktionen gegebenenfalls nach der Polymerisation in einem separaten Schritt protoniert oder quaterniert werden können. Bevorzugt ist die Bildung quarternärer Ammoniumeinheiten.Monoamine represents, from the - [Ν-Ν] - and / or - [Ν] units, at least one higher-alkylated amine or quaternary ammonium unit Q is formed, secondary or tertiary amino functions formed in the polymerization possibly being followed the polymerization can be protonated or quaternized in a separate step. The formation of quaternary ammonium units is preferred.
Bevorzugte Beispiele von -[Ν-Ν]- sind wie unten noch ausführlicher beschrieben wird: Piperazin und Imidazol, bevorzugte Diamin-Einheiten -[Ν- -Ν]- schließen beispielsweise ein: Polymethylendiamine, wie Tetramethyl- Hexamethylendiamin, α,ω-diaminoterminierte Polyether, wie z.B. Jeffamine, etc. Bevorzugte Diamin-Einheiten -[Ν-V2*-Z2-V2*-Ν]- schließen beispielsweisePreferred examples of - [Ν-Ν] - are as described in more detail below: piperazine and imidazole, preferred diamine units - [Ν- -Ν] - include, for example: polymethylene diamines such as tetramethylhexamethylene diamine, α, ω-diamino-terminated polyethers such as Jeffamine, etc. Preferred diamine units - [Ν-V 2 * -Z 2 -V 2 * -Ν] - include, for example
Umsetzungprodukte von α,co-Dihydrogenpolydialkylsiloxane mit Allylaminen ein. Bevorzugte Beispiele von -[N]- sind wie unten noch ausführlicher beschrieben z.B. Dimethylamin.Reaction products of α, co-dihydrogenpolydialkylsiloxane with allylamines. Preferred examples of - [N] - are described in more detail below, e.g. Dimethylamine.
Die Verwendung von Diaminen -[N-N]- ist an sich bevorzugt. Bevorzugte -[V^-Monomere schließen beispielweise Epichlorhydrin, Bis-The use of diamines - [N-N] - is preferred per se. Preferred - [V ^ monomers include, for example, epichlorohydrin, bis-
Chloralkylester, Bisepoxide oder Bisacrylate. Es können bevorzugt auch Mischungen der genannten -[N^-Monomere, wie z.B. Mischungen aus Epichlorhydrin, Bis-Chloralkylester oder Bisepoxiden umgesetzt werden.Chloroalkyl esters, bisepoxides or bisacrylates. Mixtures of the mentioned - [N ^ monomers, such as e.g. Mixtures of epichlorohydrin, bis-chloroalkyl esters or bisepoxides are implemented.
Bevorzugte -[N2] -Monomere sind Monomere der Formel -[V2*-Z2-V2*]-, worin Z2 wie oben definiert ist, und -[V2*] eine funktionalisierte der Wiederholungseinheit V2* entsprechende Gruppe darstellt. Bevorzugte -[V2]-
Monomere zur Bildung der N2-Wiederholungseinheiten sind insbesondere α,ω- diepoxyterminierte Polydialkylsiloxane.Preferred - [N 2 ] monomers are monomers of the formula - [V 2 * -Z 2 -V 2 *] -, in which Z 2 is as defined above, and - [V 2 *] is a functionalized one corresponding to the repeating unit V 2 * Represents group. Preferred - [V 2 ] - Monomers for forming the N 2 repeat units are, in particular, α, ω-diepoxy-terminated polydialkylsiloxanes.
Nariante b) lässt sich sowohl mit Diaminen, -[Ν-Ν]-, als auch geeigneten Monoaminen -[Ν]- durchführen und lässt sich schematisch beispielsweise wie folgt darstellen:Variant b) can be carried out with diamines, - [Ν-Ν] - as well as suitable monoamines - [Ν] - and can be represented schematically, for example, as follows:
Nariante bl)Variant bl)
Schritt 1): 2 -[Ν-Ν]- + -[N2]- oder -[N1]- → -[Ν-Ν-N^Ν-Ν]- oder -[Ν-Ν-N2-Ν-Ν]-Step 1): 2 - [Ν-Ν] - + - [N 2 ] - or - [N 1 ] - → - [Ν-Ν-N ^ Ν-Ν] - or - [Ν-Ν-N 2 - Ν-Ν] -
Schritt 2.1): -[N-N-N2-N-N]- + -[V1]- + -[N-N]- →, Schritt 2.2): -[N-NΛ^-N-N]- + -[V2]- + -[N-N]- ->,Step 2.1): - [NNN 2 -NN] - + - [V 1 ] - + - [NN] - →, Step 2.2): - [N-NΛ ^ -NN] - + - [V 2 ] - + - [NN] - ->,
9 1 wobei die Stöchiometrie V /V wie gewünscht eingestellt wird. Bezüglich der bevorzugt verwendeten Monomer-Einheiten -[N-N]-, -[V1]- und -[N2]- gilt das für Schritt a) Gesagte.9 1 with the stoichiometry V / V being set as desired. With regard to the preferred monomer units - [NN] -, - [V 1 ] - and - [N 2 ] - that applies to step a).
Variante b2)Variant b2)
Schritt 1): 2 -[Ν]- + -[V2]- oder -[V1]- → -[ΝN'-Ν]- oder -[Ν-V2-Ν]- Schritt 2.1): -[N-V2-N]- + -[V1]- + -[N]~ →, Schritt 2.2): -[N-V^N]- + -[V2]- + -[N]- →, wobei diese Variante wie oben erwähnt nur mit primären oder sekundären Monoaminen durchführbar ist und wobei bezüglich der bevorzugt verwendeten Monomer-Einheiten -[N]-, -[V1]- und -[V2]- das für Schritt a) Gesagte gilt.Step 1): 2 - [Ν] - + - [V 2 ] - or - [V 1 ] - → - [ΝN'-Ν] - or - [Ν-V 2 -Ν] - Step 2.1): - [ NV 2 -N] - + - [V 1 ] - + - [N] ~ →, step 2.2): - [NV ^ N] - + - [V 2 ] - + - [N] - →, this variant As mentioned above, it can only be carried out with primary or secondary monoamines and, with regard to the preferred monomer units - [N] -, - [V 1 ] - and - [V 2 ] - what has been said for step a) applies.
Variante c) lässt sich schematisch beispielsweise wie folgt darstellen:Variant c) can be represented schematically, for example, as follows:
Variante cl)Variant cl)
Schritt 1): -[N-N]- + -[V1]- → -[N-N-fN^N-N^]- Schritt 2): -[N-N-CV^N-N)^- + -[V2]- → wobei bezüglich der bevorzugt verwendeten Monomer-Einheiten -[N-N]-, -[V1]- und -[V2]- das für Schritt a) Gesagte gilt.
Variante c2)Step 1): - [NN] - + - [V 1 ] - → - [NN-fN ^ NN ^] - Step 2): - [NN-CV ^ NN) ^ - + - [V 2 ] - → where with regard to the preferred monomer units used - [NN] -, - [V 1 ] - and - [V 2 ] - what has been said for step a). Variant c2)
Schritt 1): -[N]- + -[V1]- → -[N-C ^- - Schritt 2): -[N-O^-N)*]- + -[V2]- → wobei bezüglich der bevorzugt verwendeten Monomer-Einheiten -[N]-, -[V1]- und -[V2]- das für Schritt a) Gesagte gilt.Step 1): - [N] - + - [V 1 ] - → - [NC ^ - - Step 2): - [NO ^ -N) *] - + - [V 2 ] - → being with regard to the preferred ones Monomer units - [N] -, - [V 1 ] - and - [V 2 ] - that applies to step a).
Variante d) lässt sich schematisch beispielsweise wie folgt darstellen:Variant d) can be represented schematically, for example, as follows:
Variante dl) Schritt 1): -[V1]- + -[N-N]- → -^-(N-N-V1)^]-Variant dl) step 1): - [V 1 ] - + - [NN] - → - ^ - (NNV 1 ) ^] -
Schritt 2): -^-(N-N-V1^]- + -[V2]- + -[N]- oder -[N-N]- → wobei bezüglich der bevorzugt verwendeten Monomer-Einheiten -[N-N]-,Step 2): - ^ - (NNV 1 ^] - + - [V 2 ] - + - [N] - or - [NN] - → with regard to the preferred monomer units - [NN] -,
-[V1]- und -[V2]- das für Schritt a) Gesagte gilt.- [V 1 ] - and - [V 2 ] - that applies to step a).
Variante d2)Variant d2)
Schritt 1): -[V1]- + -[N]- → -[^-(N-V1)*]-Step 1): - [V 1 ] - + - [N] - → - [^ - (NV 1 ) *] -
Schritt 2): -[^-(N-V1^]- + -[V2]- + -[N]- oder -[N-N]- → wobei bezüglich der bevorzugt verwendeten Monomer-Einheiten -[N]-, -[N-N]-, -Step 2): - [^ - (NV 1 ^] - + - [V 2 ] - + - [N] - or - [NN] - → with regard to the preferred monomer units - [N] -, - [ NN] -, -
[V1]- und -[V2]- das für Schritt a) Gesagte gilt. Für alle oben schematisch dargestellten Narianten gilt, dass auch Mischungen von[V 1 ] - and - [V 2 ] - that applies to step a). For all variants shown schematically above, mixtures of
Monoaminen -[Ν]- und Diaminen -[Ν-Ν]- eingesetzt werden können.Monoamines - [Ν] - and diamines - [Ν-Ν] - can be used.
Besonders bevorzugt werden die funktioneilen Gruppen der difunktionellen, zurThe functional groups of the difunctional groups are particularly preferred
Reaktion mit Aminofunktionen befähigten Nerbindungen ausgewählt aus derReaction with amino functions enabled Nerb selected from the
Gmppe, die besteht aus Epoxygruppen und Halogenalkylgruppen. Als Ausgangspunkt für die Synthesen der erfindungsgemäßen verwendetenGmppe, which consists of epoxy groups and haloalkyl groups. As a starting point for the syntheses of the used according to the invention
Polysiloxancopolymere der Formeln (I) und (F) sind ,ω Si-H funktionalisiertePolysiloxane copolymers of the formulas (I) and (F) are, ω Si-H functionalized
Siloxane der allgemeinen StrukturGeneral structure siloxanes
bevorzugt, wobei R1 die oben angegebenen Bedeutung hat und n je nach gewünschter Wiederholungseinheit V1 oder V2, n2 oder n] ist, die wie oben definiert sind. Sofern nicht kommerziell erhältlich, können diese Siloxane nach bekannten Verfahren, z.B. durch Äquilibrierung hergestellt werden (Silicone, Chemie und Technologie, Vulkan- Verlag, Essen 1989, S. 82-84). preferred, wherein R 1 has the meaning given above and n, depending on the desired repeat unit, is V 1 or V 2 , n 2 or n], which are as defined above. If not commercially available, these siloxanes can be prepared by known processes, for example by equilibration (Silicone, Chemistry and Technology, Vulkan-Verlag, Essen 1989, pp. 82-84).
Die Herstellung der Vorstufen der Sfrukturelemente V2* und Q kann z. B. auf zwei Wegen erfolgen.The preparation of the precursors of the structure elements V 2 * and Q can, for. B. done in two ways.
Einerseits ist es möglich, zunächst tertiäre Aminofunktionen tragende ungesättigte Strukturen, beispielsweise N,N-Dimethylallylamin, durch Hydrosilylierung direkt an das Siloxan in ,ω-Stellung zu binden. Dieser Prozeß ist allgemein bekannt (B. Marciniec, Comprehensive Handbook on Hydrosilylation, Pergamon Press, Oxford 1992, S. 122-124).On the one hand, it is possible to bind unsaturated structures initially carrying tertiary amino functions, for example N, N-dimethylallylamine, directly to the siloxane in the, ω-position by hydrosilylation. This process is well known (B. Marciniec, Comprehensive Handbook on Hydrosilylation, Pergamon Press, Oxford 1992, pp. 122-124).
Andererseits ist bevorzugt, durch Hydrosilylierung zunächst reaktive ,o funktionalisierte Zwischenprodukte zu erzeugen, welche nachfolgend in ,ω- ditertiäre Aminostrukturen oder direkt in die erfindungsgemäßen quartären Ammoniumstrukturen umgewandelt werden können. Geeignete Ausgangsstoffe zur Erzeugung reaktiver Zwischenstufen sind beispielsweise halogenierte Alkene oder Alkine, speziell Allylchlorid, Allylbromid, Chlorpropin und Chlorbutin, ungesättigte Hälogencarbonsäureester, speziell Chloressigsäureallylester, Chloressigsäurepropargylester, 3-Chlorpropionsäureallylester und 3-On the other hand, it is preferred to first generate reactive, functionalized intermediates by hydrosilylation, which can subsequently be converted into ω-tertiary amino structures or directly into the quaternary ammonium structures according to the invention. Suitable starting materials for the production of reactive intermediates are, for example, halogenated alkenes or alkynes, especially allyl chloride, allyl bromide, chlorpropine and chlorobutin, unsaturated halocarboxylic acid esters, especially chloroacetic acid allyl esters, chloroacetic acid propargyl esters, 3-chloropropionic acid allyl esters and 3-
Chlorpropionsäurepropargylester und epoxyfunktionelle Alkene, beispielsweise Vinylcyclohexenoxid und Allylglycidether. Die allgemeine Durchführung von Hydrosilylierungen mit Vertretern der genannten Stoffgruppen ist ebenfalls bekannt (B. Marciniec, Comprehensive Handbook on Hydrosilylation, Pergamon Press, Oxford 1992, S. 116-121, 127-130, 134-137, 151-155).Chloropropionic acid propargylester and epoxy-functional alkenes, for example vinylcyclohexene oxide and allyl glycidyl ether. The general implementation of hydrosilylation with representatives of the groups of substances mentioned is also known (B. Marciniec, Comprehensive Handbook on Hydrosilylation, Pergamon Press, Oxford 1992, pp. 116-121, 127-130, 134-137, 151-155).
In einem nachfolgenden Schritt können die reaktiven Zwischenstufen dann mit sekundäre Aininof nktionen tragenden Verbindungen zur Reaktion gebracht werden. Geeignete Vertreter sind N,N-Dialkylamine, beispielsweise Dimethylamin, Diethylamin, Dibutylamin, Diethanolamin und N-Methylglucamin, cyclische sekundäre Amine, beispielsweise Morpholin und Piperidin, sekundäre Aminofunktionen tragende Aminoamide, beispielsweise die Umsetzungsprodukte von Diethylentriamin oder Dipropylentriamin mit Lactonen, wie γ-Butyrolacton,
Gluconsäure-δ-lacton und Glucopyranosylarabonsäurelacton (DE-OS 43 18 536, Beispiele 11a, 12a, 13 a), oder sekundär-tertiäre Diamine, wie beispielsweise N- Methylpiperazin. Es ist speziell bevorzugt, entsprechende Imidazol- oder Pyrazolderivate, speziell Imidazol und Pyrazol zur Eiiiführung tertiärer Aminofunktionen zu nutzen.In a subsequent step, the reactive intermediates can then be reacted with compounds bearing secondary amino functions. Suitable representatives are N, N-dialkylamines, for example dimethylamine, diethylamine, dibutylamine, diethanolamine and N-methylglucamine, cyclic secondary amines, for example morpholine and piperidine, aminoamides which carry secondary amino functions, for example the reaction products of diethylenetriamine or dipropylenetriamine with lactones, such as γ-butyrolone, such as γ-butyrolactone . Gluconic acid δ-lactone and glucopyranosylarabonic acid lactone (DE-OS 43 18 536, Examples 11a, 12a, 13a), or secondary-tertiary diamines, such as N-methylpiperazine. It is particularly preferred to use corresponding imidazole or pyrazole derivatives, especially imidazole and pyrazole, to carry out tertiary amino functions.
Als Partner für die in einer Ausfühmngsform bevorzugt eingesetzten Epoxidderivate eignen sich besonders die genannten sekundär-tertiären Diamine, sowie auch Imidazol und Pyrazol. Auf diese Weise können die Alkylierungen regioselektiv und ohne zusätzlichen Aufwand an die Wasserstoffatome tragenden Stickstoffatome dirigiert werden.Particularly suitable as partners for the epoxy derivatives used in one embodiment are the secondary-tertiary diamines mentioned, and also imidazole and pyrazole. In this way, the alkylations can be directed regioselectively and without additional effort to the nitrogen atoms carrying hydrogen atoms.
Zur Absicherung einer quantitativen Umwandlung der reaktiven Gmppierungen in tertiäre Aminostrukturen werden die Amine in einem Verhältnis von 1 < Σ sekundäre Aminogruppen : reaktive Gruppen < 10, bevorzugt 1 bis 3, speziell 1 bis 2, ganz speziell 1 eingesetzt. Aminüberschüsse müssen gegebenenfalls entfernt werden.To ensure a quantitative conversion of the reactive groups into tertiary amino structures, the amines are used in a ratio of 1 <Σ secondary amino groups: reactive groups <10, preferably 1 to 3, especially 1 to 2, very particularly 1. Excess amine may need to be removed.
Die Anbindung der vorstehend beschriebenen α,ω-ditertiären Aminosiloxane an V1 entsprechenden Monomer-Einheiten -[V1]- oder eine Präpolymereinheit -[V'^Q-V1^]- f hrt zur Ausbildung von weiteren höher alkylierten Aminoeinheiten oder quarternären Ammoniumeinheiten und kann wiederum auf zwei vorteilhaften Wegen erfolgen.The attachment of the above-described α, ω-ditertiary aminosiloxanes to monomer units corresponding to V 1 - [V 1 ] - or a prepolymer unit - [V '^ QV 1 ^] - leads to the formation of further higher alkylated amino units or quaternary ammonium units and can again be done in two advantageous ways.
Einerseits ist es bevorzugt, separat ein stark hydrophiles, polyquatemäres, difunktionelles Vorkondensat -[V^Q-V^x]- zu erzeugen, welches zu einem geeigneten Zeitpunkt mit den α,co-ditertiären Aminosiloxanen vereinigt wird und zum Polyamino- bzw. polyquaternären Siloxancopolymeren reagiert. Die Herstellung hoch geladener, difunktioneller Präpolymere unterschiedlicher Kettenlänge -[V^Q-V1^]- ist beispielhaft in WO 99/14300 (Beispiele 1 bis 7, Tabelle 11) beschrieben. In Abhängigkeit vom molaren Nerhältnis von N1 und dem Q zugrunde liegenden Amin kann entweder ein durch Aminogruppen terminiertes oder ein durch andere Reaktivgruppen terminiertes Präpolymer erzeugt werden.On the one hand, it is preferred to separately produce a strongly hydrophilic, polyquaternary, difunctional precondensate - [V ^ QV ^ x ] -, which is combined with the α, co-ditertiary aminosiloxanes at a suitable time and reacts to form the polyamino or polyquaternary siloxane copolymers , The production of highly charged, difunctional prepolymers of different chain lengths - [V ^ QV 1 ^] - is described by way of example in WO 99/14300 (Examples 1 to 7, Table 11). Depending on the molar ratio of N 1 and the amine on which Q is based, either a prepolymer terminated by amino groups or terminated by other reactive groups can be produced.
Für den Fall der Anbindung eines durch Aminogruppen terminierten Präpolymer -[Ν-CV^- - an die Aminfunktion einer α,ω-ditertiären Aminosiloxanstruktur
kann beispielsweise ein der Wiederholungseinheit V1 entsprechendes, alkylierendes bzw. quaternierendes, difunktionelles Monomer -[V1]-, ausgewählt beispielsweise aus Bisepoxiden, Epichlorhydin, Bishalogenalkyl- Verbindungen, verwendet werden. Es braucht dabei nicht erwähnt zu werden, das unterschiedliche Gruppen V1 im Präpolymer und im Verbindungsglied zwischen Präpolymer und ,co-ditertiärer Aminosiloxanstruktur resultieren können.In the case of the attachment of a prepolymer terminated by amino groups - [Ν-CV ^ - - to the amine function of an α, ω-ditertiary aminosiloxane structure For example, an alkylating or quaternizing, difunctional monomer corresponding to the repeating unit V 1 - [V 1 ] - selected, for example, from bisepoxides, epichlorohydin, bishalogenalkyl compounds, can be used. It goes without saying that different groups V 1 can result in the prepolymer and in the connecting link between prepolymer and, co-ditertiary aminosiloxane structure.
Für den Fall eines durch Reaktivgruppen terminierten Präpolymers, wie -[V^CQ-N1)--]- kann eine direkte Anbindung an die Aminfiinktion der α,ω- ditertiären Aminosiloxanstruktur ohne weiteren Linker erfolgen, da bei der Präpolymersynthese bereits ein Überschuß der V1 erzeugenden Komponente eingesetzt wurde.In the case of a prepolymer terminated by reactive groups, such as - [V ^ CQ-N 1 ) -] -, a direct link to the amine function of the .alpha.,. Omega.-ditertiary aminosiloxane structure can be made without a further linker, since an excess of the V 1 generating component was used.
Alternativ zur separaten Herstellung eines Vorkondensates -[^-(Q-N^x]- kann der Aufbau hoch geladener Blöcke parallel zum Einbau in das Copolymere erfolgen. Dies bedeutet, daß das α,ω-ditertiäre Aminosiloxan mit den Startkomponenten zum Aufbau von -[V^Q-V^x]-, d.h. beispielsweise -[V1]- und Mono- oder Diamine der oben erwähnten Bedeutung -[Ν]- und/oderAs an alternative to the separate preparation of a precondensate - [^ - (QN ^ x ] -, highly charged blocks can be built up parallel to the incorporation into the copolymer. This means that the α, ω-di-tertiary aminosiloxane with the starting components for building up - [V ^ QV ^ x ] -, ie for example - [V 1 ] - and mono- or diamines of the meaning mentioned above - [Ν] - and / or
-[Ν-Ν-]- gemeinsam vorgelegt und zur Reaktion gebracht wird. Schließlich ist es möglich, das α,ω-ditertiäre Aminosiloxan mit langkettiger- [Ν-Ν -] - submitted together and brought to reaction. Finally, it is possible to use the α, ω-ditertiary aminosiloxane with long chain
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Siloxaneinheit Z oder kurzkettiger Siloxaneinheit Z bzw. das α,oo-difunktionelle Siloxan -[Ν-N2*-Z2-N2*-Ν]- oder -[N-V^N]- in die vorgelegten Komponenten zum Aufbau von -[V^Q-V^x]- über einen Zeitraum schrittweise zu dosieren oder aber umgekehrt diese Komponenten dem α,ω-ditertiären Aminosiloxan bzw. ,ω- difunktionellen Siloxan schrittweise hinzuzufügen.Siloxane unit Z or short-chain siloxane unit Z or the α, o-difunctional siloxane - [Ν-N 2 * -Z 2 -N 2 * -Ν] - or - [NV ^ N] - in the components presented to build up - [ V ^ QV ^ x ] - to be gradually metered over a period of time or, conversely, to gradually add these components to the α, ω-di-tertiary aminosiloxane or, ω-difunctional siloxane.
Eine vorgelagerte Bereitstellung von durch Aminogruppen terminierten Präpolymeren, wie z.B. -[N-CV^- y- eröffnet die Möglichkeit, direkt mit geeigneten reaktiven Zwischenstufen, beispielsweise Epoxyderivaten, dieUpstream provision of amino-terminated prepolymers, e.g. - [N-CV ^ - y- opens up the possibility of directly using suitable reactive intermediates, for example epoxy derivatives
Copolymerenbildung auszuführen.To carry out copolymer formation.
Es ist ebenfalls bevorzugt, die reaktiven Zwischenstufen und dieIt is also preferred to use the reactive intermediates and the
Startkomponenten für den Aufbau von -[V^Q-V1)^- gemeinsam vorzulegen und anschließend zur Reaktion zu bringen.Submit starting components for the construction of - [V ^ QV 1 ) ^ - together and then react.
Schließlich ist möglich,- die reaktiven Zwischenstufen in die vorgelegtenFinally, it is possible - the reactive intermediates in the submitted
Komponenten zum Aufbau von -[V^Q-V^x]- über einen Zeitraum schrittweise zu
dosieren oder aber umgekehrt diese Komponenten der reaktiven Zwischenstufe schrittweise hinzuzufügen.Components for building up - [V ^ QV ^ x ] - gradually over a period of time meter or, conversely, gradually add these components to the reactive intermediate.
Unabhängig von der Wahl eines der vorstehend beschriebenen Reaktionswege und der damit eng verbundenen Frage, ob Aminoeinheiten zunächst das Siloxan oder aber das Präpolymer terminieren, wird die Gesamtstöchiometrie so gewählt, dass die Summe der Aminofiinktionen und der mit ihnen reaktionsfähigen Gruppen etwa 1 : 1 beträgt.Regardless of the choice of one of the reaction routes described above and the closely related question of whether amino units first terminate the siloxane or the prepolymer, the overall stoichiometry is chosen such that the sum of the amino functionalities and the groups reactive with them is approximately 1: 1.
Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, von dieser bevorzugtenWithin the scope of the invention it is possible to prefer from this
Gesamtstöchiometrie abzuweichen. Es werden dann allerdings Produkte erhalten, die nicht mehr die anvisierte Länge des hoch geladenen, hydrophilen BlocksDeviate overall stoichiometry. However, products are then obtained which are no longer the targeted length of the highly charged, hydrophilic block
-[N^Q-N1)*]- aufweisen und zusätzlich einen Überschuß einer nicht abreagierten- [N ^ QN 1 ) * ] - and also an excess of an unreacted
Startkomponenten hinterlassen.Leave start components.
Neben der vorstehend behandelten Gesamtstöchiometrie der Reaktion ist für dasIn addition to the overall stoichiometry of the reaction discussed above, for
Eigenschaftsbild der Produkte die Wahl der die Wiederholungseinheit V1 bildenden Komponente(n) von großer Bedeutung.Characteristics of the products the choice of the component (s) forming the repeat unit V 1 is of great importance.
Geeignete difunktionelle, den Wiederholungseinheiten V1 zugrunde liegendenSuitable difunctional, the repeating units V 1 underlying
Monomere -[V1]- sind z.B. die Halogencarbonsäureester der Polyalkylenoxiddiole.Monomers - [V 1 ] - are, for example, the halocarboxylic acid esters of the polyalkylene oxide diols.
Bevorzugte Ausgangsmaterialien für deren Synthese sind niedermolekulare, oligomere und polymere Alkylenoxide der allgemeinen ZusammensetzungPreferred starting materials for their synthesis are low molecular weight, oligomeric and polymeric alkylene oxides of the general composition
HO[CH2CH2O]q-[CH2CH(CH3)O]rHHO [CH 2 CH 2 O] q - [CH 2 CH (CH 3 ) O] r H
wobei q und r die oben angegebenen Bedeutungen aufweisen, und es sich um statististische oder blockartige Einheiten handelt. Bevorzugte Vertreter hinsichtlich des Alkylenoxidblockes sind Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Tetraethylenglycol, die Oligoethylenglycole mit Molgewichten von 200 bis 10000 g/mol, speziell 300 bis 800, sowie 1,2-Propylenglycol, 1,3-Propylenglycol und Dipropylenglycol. Die Veresterung der Alkylenoxide erfolgt in an sich bekannter Weise (Organikum, Organisch-chemisches Grundpraktikum, 17. Auflage, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1988, S. 402-408) durch Reaktion mit den C2- bis C4- Halogencarbonsäuren, deren Anhydriden oder Säurechloriden. Bevorzugt werden
die Säurechloride der Chloressigsäure und 3 -Chlorpropionsäure eingesetzt und diewhere q and r have the meanings given above, and are statistical or block-like units. Preferred representatives with regard to the alkylene oxide block are ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, the oligoethylene glycols with molecular weights of 200 to 10,000 g / mol, especially 300 to 800, and 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol and dipropylene glycol. The esterification of the alkylene oxides is carried out in a manner known per se (organics, basic organic chemical internship, 17th edition, VEB German Publishing House of Sciences, Berlin 1988, pp. 402-408) by reaction with the C 2 - to C 4 -halocarboxylic acids, their anhydrides or acid chlorides. To be favoured the acid chlorides of chloroacetic acid and 3-chloropropionic acid used and the
Reaktion in Abwesenheit von Lösungsmitteln durchgeführt.Reaction carried out in the absence of solvents.
In analoger Weise können Alkandiole, Alkendiole und Alkindiole in die entsprechenden reaktiven Esterderivate überführt werden. Bespielhafte Alkohole sind 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, l,4-But(2-)enol und l,4-But(2-)inol.In an analogous manner, alkanediols, alkenediols and alkynediols can be converted into the corresponding reactive ester derivatives. Exemplary alcohols are 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-but (2-) enol and 1,4-but (2-) inol.
Die Eij-i ührung von Alkylen-, Alkenylen-, Alkinylen- und Aryleinheiten erfolgt vorzugsweise ausgehend von den entsprechenden Halogeniden, speziell Chloriden und Bromiden. Beispielhafte Vertreter sind 1,6-Dichlorhexan, l,4-Dichlorbut-(2)- en, 1, 4-Dichlorbut(2)-in und l,4-Bis(chlormethyl)benzol. Polyalkylenoxideinheiten können ebenfalls über die α,ω-Dihalogenverbindungen eingeführt werden. Diese sind aus den oligomeren und polymeren Alkylenoxiden der allgemeinen ZusammensetzungThe alkylene, alkenylene, alkynylene and aryl units are preferably introduced starting from the corresponding halides, especially chlorides and bromides. Exemplary representatives are 1,6-dichlorohexane, 1,4-dichlorobut- (2) - ene, 1,4-dichlorobut (2) -in and 1,4-bis (chloromethyl) benzene. Polyalkylene oxide units can also be introduced via the α, ω-dihalo compounds. These are made from the oligomeric and polymeric alkylene oxides of the general composition
HO[CH2CH2O]q-[CH2CH(CH3)O]rHHO [CH 2 CH 2 O] q - [CH 2 CH (CH 3 ) O] r H
wobei q und r die oben angegebenen Bedeutungen aufweisen, beispielsweise durch Chlorierung der Hydroxylgmppen mit SOCl2 zugänglich (Organikum, Organischchemisches Grundpraktikum, 17. Auflage, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1988, S. 189-190). Mono-, di- oder polyhydroxyfunktionelle Einheiten als Gmppe V1 können ausgehend von Epoxidderivaten eingeführt werden.where q and r have the meanings given above, for example accessible by chlorination of the hydroxyl groups with SOCl 2 (Organikum, Organischchemisches Grundpraktikum, 17th edition, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1988, pp. 189-190). Mono-, di- or polyhydroxy-functional units as Gmppe V 1 can be introduced starting from epoxy derivatives.
Kommerzielle Beispiele sind l-Chlor-2,3-epoxypropan, der Glycerol-l,3-bis- glycidylether und Diethylenglycoldiglycidylether und Neopentylglycol- diglycidylether. Soweit nicht kommerziell verfügbar, können die gewünschten Diepoxide beispielsweise durch Reaktion der entsprechenden Diole mit l-Chlor-2,3- Epoxypropan unter alkalischen Bedingungen synthetisiert werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, in die Struktur von V1 Siloxanketten Z1 einzuführen. Hieraus ergibt sich u.a. die Möglichkeit, verschieden lange Siloxanketten für den Aufbau des Gesamtmoleküls zu verwenden. Es ist eine bevorzugte Variante, in V1 Siloxanketten Z1 des Kettenlängenbereichs n2 = 0 bis 19, bevorzugt 0 bis 15, besonders bevorzugt 0 bis 10, speziell 0 bis 5, spezieller 0,
einzubauen. Geeignete Startmaterialien zum Einbau sind z.B. die entsprechenden α,ü--Diepoxide oder α,ω-Di(monohalogencarbonsäure)-esterstrukturen. Bei der Umsetzung von Epoxiden mit primären oder sekundären Aminen ist darauf zu achten, daß für Alkyliemngen von tertiären Aminogruppen ein mol H+ pro mol EpoxiαV tertiäres Amin zuzusetzen wird.Commercial examples are l-chloro-2,3-epoxypropane, glycerol-l, 3-bis-glycidyl ether and diethylene glycol diglycidyl ether and neopentyl glycol diglycidyl ether. If not commercially available, the desired diepoxides can be synthesized, for example, by reaction of the corresponding diols with 1-chloro-2,3-epoxypropane under alkaline conditions. It is within the scope of the invention to introduce siloxane chains Z 1 into the structure of V 1 . This results, among other things, in the possibility of using siloxane chains of different lengths for the construction of the entire molecule. It is a preferred variant, in V 1 siloxane chains Z 1 of the chain length range n 2 = 0 to 19, preferably 0 to 15, particularly preferably 0 to 10, especially 0 to 5, more particularly 0, install. Suitable starting materials for installation are, for example, the corresponding α, ü - diepoxides or α, ω-di (monohalocarboxylic acid) ester structures. When reacting epoxides with primary or secondary amines, care must be taken to ensure that one mole of H + per mole of epoxy αV tertiary amine is added for alkyl amines of tertiary amino groups.
Die Wahl geeigneter Amine als Ausgangskomponenten für die Bildung von Q in der Wiederholungseinheit -[N^Q-N1^]- bestimmt ebenfalls in hohem Maße die Molekülstruktur. Die Verwendung ditertiärer Amine (entsprechend -[Ν-Ν]-), beispielsweise Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetramethylethylendiamin, N,N,N',N'- Tetramethyltetramethylendiamin, N,N,N' ,N' -Tetramethylhexamethylendiamin, N,N'-Dimethylpiperazin, führt zu Produkten, in denen jedes Stickstoffatom der Wiederholungseinheit quaterniert ist.The choice of suitable amines as starting components for the formation of Q in the repeating unit - [N ^ QN 1 ^] - also largely determines the molecular structure. The use of ditertiary amines (corresponding to - [Ν-Ν] -), for example Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetramethylethylenediamine, N, N, N', N'-tetramethyltetramethylenediamine, N, N, N ', N' - Tetramethylhexamethylene diamine, N, N'-dimethylpiperazine, leads to products in which each nitrogen atom of the repeat unit is quaternized.
Die Verwendung von sekundär-tertiären Diaminen, beispielsweise N- Methylpiperazin, öffnet den Weg zu Wiederholungseinheiten -[V^Q-V^x]-, in denen tertiäre und quartäre Amin- bzw. AiT moniumstrukturen im Verhältnis 1 : 1 vorliegen. Eine teilweise oder vollständige nachträgliche Quaternierung verbliebener tertiärer Aminostrukturen stellt eine bevorzugte Variante zur Einstellung einer gewünschten hohen Dichte der quartären Ammoniumgruppen dar. Die entsprechenden aromatischen Amine Imidazol bzw. Pyrazol f hren zu Produkten mit einer delokalisierten Ladung.The use of secondary-tertiary diamines, for example N-methylpiperazine, opens the way to repeat units - [V ^ QV ^ x ] - in which tertiary and quaternary amine or AiT monium structures are present in a ratio of 1: 1. A partial or complete subsequent quaternization of remaining tertiary amino structures is a preferred variant for setting a desired high density of the quaternary ammonium groups. The corresponding aromatic amines imidazole or pyrazole lead to products with a delocalized charge.
Bei Einsatz von primär-tertiären Diaminen, beispielsweise N,N- Dimethylpropylendiamin und l-(3-Aminopropyl)imidazol, speziell in Kombination mit Diepoxiden, können kammartige Strukturen aufgebaut werden, für die der Quaternierungsgrad während einer abschließenden Alkylierung wählbar ist. Grundsätzlich können die Alkyliemngen auch zu Quaternierungsgraden von durchschnittlich weniger als einer quartären Ammoniumgmppe pro Wiederholungseinheit -[V^Q-V^x]- eingestellt werden. Es ist jedoch bevorzugt, mindestens ein Stickstoffatom pro Wiederholungseinheit zu quatemieren. Ausgehend von disekundären Aminen, beispielsweise Piperazin, N,N'-Bis(2- hydroxyethyl)-hexamethylendiamin, N,N'-Bis(2-hydroxypropyl)hexamethylen- diamin, können grundsätzlich auch Wiederholungseinheiten -[V^Q-V1^]- mit einem durchschnittlichen Gehalt von weniger als einer quartären
Ammoniumgmppe synthetisiert werden. Die disekundären Amine liefern hierbei zunächst polytertiär aminomodifizierte Siloxancopolymere oder aber Präpolymere, die in einer abschließenden Reaktion teilweise oder vollständig zu -[N^CQ-N1);-]- quaterniert werden können. Es ist aber auch in dieser Variante bevorzugt, wenigstens ein Stickstoffatom pro Wiederholungseinheit zu quatemieren.When primary-tertiary diamines, for example N, N-dimethylpropylenediamine and 1- (3-aminopropyl) imidazole, especially in combination with diepoxides, are used, comb-like structures can be built up for which the degree of quaternization can be selected during a final alkylation. In principle, the alkylation quantities can also be set to degrees of quaternization of on average less than one quaternary ammonium group per repeating unit - [V ^ QV ^ x ]. However, it is preferred to quaternize at least one nitrogen atom per repeat unit. Starting from secondary amines, for example piperazine, N, N'-bis (2-hydroxyethyl) hexamethylene diamine, N, N'-bis (2-hydroxypropyl) hexamethylene diamine, it is also possible in principle to use repeating units - [V ^ QV 1 ^] - with an average salary of less than one quaternary Ammonium groups can be synthesized. The secondary amines initially provide poly-tertiary amino-modified siloxane copolymers or prepolymers which can be quaternized partially or completely in a final reaction to - [N ^ CQ-N 1 ); -] -. However, it is also preferred in this variant to quaternize at least one nitrogen atom per repeat unit.
Als geeignete Quaternierungsagenzien kommen die allgemein bekannten Stoffgruppen wie Alkylhalogenide, Halogencarbonsäureester, Epoxidderivaten in Gegenwart von H * und Dialkylsulfate, speziell Dimethylsulfat, in Betracht. Die Herstellung nicht kommerziell verfügbarer disekundärer Amine erfolgt in einer bevorzugten Ausfuhrungsform ausgehend von den entsprechenden diprimären Aminen, beispielsweise Hexamethylendiamin durch Älkylierung mit Epoxiden, wie z.B. Ethylenoxid, Propylenoxid, Isopropylglycidether unter Ausnutzung der unterschiedlichen Reaktionsgeschwindigkeiten primärer und sekundärer Amine. Es war bereits dargelegt worden, daß im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit besteht, Siloxanketten Z1 in die Struktur von V1 einzuführen. Als geeignete Startmaterialien wurden exemplarisch die reaktiven Zwischenstufen oc,ω- Diepoxide und ,ω-Di(monohalogencarbonsäure)ester benannt. Als die aus den Ammoniumgruppen resultierenden positiven Ladungen neutralisierende Anionen A" kommen bevorzugt die während der Quatemierung gebildeten Ionen, wie Halogenidionen, speziell Chlorid und Bromid, Alkylsulfate, speziell Methosulfat, Carboxylate, speziell Acetat, Propionat, Octanoat, Decanoat, Dodecanoat, Tetradecanoat, Hexadecanoat, Octadecanoat, Oleat, Sufonate, speziell Toluensulfonat in Betracht. Jedoch können durch Ionenaustausch auch andere Anionen eingeführt werden. Zu nennen sind beispielsweise organische Anionen, wie Polyethercarboxylate und Polyethersulfate.Suitable quaternizing agents are the generally known groups of substances such as alkyl halides, halocarboxylic esters, epoxy derivatives in the presence of H * and dialkyl sulfates, especially dimethyl sulfate. In a preferred embodiment, non-commercially available secondary amines are prepared from the corresponding diprimary amines, for example hexamethylenediamine, by alkylation with epoxides, such as, for example, ethylene oxide, propylene oxide, isopropylglycidyl ether, using the different reaction rates of primary and secondary amines. It had already been shown that within the scope of the invention it is possible to introduce siloxane chains Z 1 into the structure of V 1 . The reactive intermediates oc, ω-diepoxides and, ω-di (monohalocarboxylic acid) esters have been named as suitable starting materials. The ions A ″ neutralizing the positive charges resulting from the ammonium groups are preferably the ions formed during the quaternization, such as halide ions, especially chloride and bromide, alkyl sulfates, especially methosulfate, carboxylates, especially acetate, propionate, octanoate, decanoate, dodecanoate, tetradecanoate, hexadecanoate , Octadecanoate, oleate, sufonates, especially toluenesulfonate, but other anions can also be introduced by ion exchange, such as organic anions such as polyether carboxylates and polyether sulfates.
Die Quaternierungsreaktionen werden bevorzugt in Wasser, polaren organischen Lösungsmitteln oder Mischungen beider genannter Komponenten ausgeführt. Geeignet sind z.B. Alkohole, speziell Methanol, Ethanol, i-Propanol und n- Butanol, Glycole, wie Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, die Methyl-, Ethyl- und Butylether der genannten Glycole, 1,2-Propylenglycol und 1,3- Propylenglycol, Ketone, wie Aceton und Methylethylketon, Ester, wie Ethylacetat,
Butylacetat und 2-Ethyl-hexylacetat, Ether, wie Tetrahydrofuran und Nitroverbindungen, wie Nitromethan. Die Wahl des Lösungsmittels richtet sich wesentlich nach der Löslichkeit der Reaktionspartner, der angestrebten Reaktionstemperatur und einer gegebenfalls vorhandenen, die Umsetzung störenden Reaktivität.The quaternization reactions are preferably carried out in water, polar organic solvents or mixtures of the two components mentioned. For example, alcohols, especially methanol, ethanol, i-propanol and n-butanol, glycols, such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, the methyl, ethyl and butyl ethers of the glycols mentioned, 1,2-propylene glycol and 1,3-propylene glycol are suitable , Ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, esters such as ethyl acetate, Butyl acetate and 2-ethyl-hexyl acetate, ethers such as tetrahydrofuran and nitro compounds such as nitromethane. The choice of solvent depends essentially on the solubility of the reactants, the desired reaction temperature and any reactivity which may be present and disrupt the reaction.
Die Reaktionen werden im Bereich von 20°C bis 130°C, vorzugsweise 40°C bis 100°C ausgeführt.The reactions are carried out in the range from 20 ° C. to 130 ° C., preferably 40 ° C. to 100 ° C.
Um die Bildung von gelartigen, nicht vollständig löslichen, linearen Polyorganosiloxanpolymeren zu vermeiden, wird das Molgewicht zweckmäßig nach oben begrenzt.In order to avoid the formation of gel-like, not completely soluble, linear polyorganosiloxane polymers, the molecular weight is expediently limited.
Eine Begrenzung des Molekulargewichtes wird durch die sich bei der Reaktion zwischen Epoxiden, und im Reaktionssystem gegebenenfalls vorhandenem Wasser bzw. Alkohol entstehende Endstoppung oder alternativ durch die zusätzliche Verwendung von tertiären Aminen, wie Trialkylaminen oder monofunktionellen gegenüber Aminogruppen reaktive Verbindungen bewirkt.Limitation of the molecular weight is brought about by the end stop which arises during the reaction between epoxides and any water or alcohol present in the reaction system, or alternatively by the additional use of tertiary amines, such as trialkylamines or monofunctional compounds which are reactive towards amino groups.
D.h., die Polyorganosiloxanpolymere können neben den naturgemäß aus der Umsetzung der monomeren Ausgangsmaterialien resultierenden terminalen Gruppen auch aus monofunktionellen Kettenabbruchsmitteln, wie Trialkylaminen etc. und z.B. daraus resultierende Ammonium-, Amino-, Ether- oder Hydroxy- Endgmppen aufweisen. Sämtliche Fälle der Endstoppung sollen von der vorstehend erwähnten Definition -Q-R und/oder -V-R, worin Q, V und R wie oben definiert ist und R durch Wasserstoff ersetzt sein kann, umfasst sein.That is, the polyorganosiloxane polymers can, in addition to the terminal groups naturally resulting from the reaction of the monomeric starting materials, also from monofunctional chain terminators such as trialkylamines etc. and e.g. resulting ammonium, amino, ether or hydroxy end groups. All end-stop cases are intended to be covered by the aforementioned definition -Q-R and / or -V-R, wherein Q, V and R are as defined above and R may be replaced by hydrogen.
Die erfindungsgemäß als Komponente bl) verwendeten Polysiloxane der allgemeinen Formel (I) können auch Verzweigungseinheiten V enthalten. Dabei handelt es sich um V3 einen drei- oder höherwertigen, geradkettigen, cyclischen oder verzweigten, gesättigten, ungesättigten oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 1000 Kohlenstoffatomen darstellt, der gegebenenfalls eine oder mehrere Gruppen, ausgewählt aus -O-, -CONH-, -CONR2-, worin R2 wie oben definiert ist, -C(O)-, -C(S , -Z1-, das wie oben definiert ist, -Z2- das wie oben definiert ist, und Z3, worin Z3 eine drei- oder höherwertige Organopolysiloxaneinheit ist, enthalten kann. Die Verzweigungseinheit V kann silikonfrei sein. Beispiele hiervon schließen ein:
The polysiloxanes of the general formula (I) used according to the invention as component b1) can also contain branching units V. V 3 is a trivalent or higher, straight-chain, cyclic or branched, saturated, unsaturated or aromatic hydrocarbon radical having up to 1000 carbon atoms, which may or may not have one or more groups selected from -O-, -CONH-, - CONR 2 -, wherein R 2 is as defined above, -C (O) -, -C (S, -Z 1 - which is as defined above, -Z 2 - which is as defined above, and Z 3 , wherein Z 3 is a trivalent or higher organopolysiloxane unit, branching unit V may be silicone-free, examples of which include:
mit v+w > 0. with v + w> 0.
Die Verzweigungseinheit V3 kann eine drei- oder höherwertige Organopolysiloxaneinheit enthalten, wie zum Beispiel:The branching unit V 3 may contain a trivalent or higher organopolysiloxane unit, such as:
worin R1 wie oben definiert ist, m = 0 bis 1000, und m1 > 1 und m2 > 3 ist,
worin R1 jeweils wie oben definiert ist.wherein R 1 is as defined above, m = 0 to 1000, and m 1 > 1 and m 2 > 3, wherein R 1 is as defined above.
Ein Beispiel einer Z -enthaltenden Verzweigungseinheit V ist zum Beispiel:An example of a Z-containing branching unit V is for example:
Die verwendeten Polyamino- und/oder Polyarnmonium-Polysiloxan- Verbindungen bl) können bei 25 °C fest oder flüssig sein. Für den Fall, dass sie bei 25°C flüssig sind, liegen die Viskositäten der genannten Polysiloxane bl) bevorzugt zwischen 500 bis 50.000.000 mPa.s bei 25°C, bevorzugt 1000 bis 2.500.000 mPa.s bei 25°C und bei einem Schergeschwindigkeitsgefalle von D= 1 s"1. Sie können Schmelzpunkte bis 250°C haben, sind aber wasserlöslich, oder dispergierbar. Ihre Löslichkeit ist bevorzugt mehr als 1 g/1 bei 25°C.
Als Komponente b2) können ein oder mehrere eine Amino- und/oder Ammonium-Polysiloxan- Verbindungen b2) verwendet werden. Diese enthalten wir vorstehend dargelegt, Amino- oder Ammoniumgrappen nur in den Seitengruppen. Bevorzugt handelt es sich bei den Amino- und/oder Ammonium-Polysiloxan- Verbindungen b2) um in den Seitengmppen primäre und oder sekundäre und/oder tertiäre Aminogruppen tragenden Polysiloxane, worin die Aminogmppen gegebenenfalls protoniert bzw. quarterniert sind, und die gegebenenfalls zusätzliche hydrophile Gruppen enthalten können. Bevorzugt sind die genannten Amino- bzw. Ammoniumgmppen über Kohlenstoff an das Siloxangerüst gebunden. Die genannten Amino- und/oder Ammonium-Polysiloxan- Verbindungen b2) sind bevorzugt Polyalkylsiloxane mit Aminoalkyl- oder Aminoarylsiloxaneinheiten. Die Aminoalkyleinheiten können sowohl an die difunktionellen, ttifunktionellen oder den monofunktionellen Endgmppen gebunden sein sowie Bestandteil anderer sauerstofϊhaltiger Seitengruppen, insbesondere von Polyetherseitengruppen sein.The polyamino and / or polyarnmonium polysiloxane compounds bl) used can be solid or liquid at 25 ° C. In the event that they are liquid at 25 ° C, the viscosities of the polysiloxanes b1) mentioned are preferably between 500 to 50,000,000 mPa.s at 25 ° C, preferably 1000 to 2,500,000 mPa.s at 25 ° C and with a shear rate gradient of D = 1 s "1. They can have melting points up to 250 ° C, but are water-soluble or dispersible. Their solubility is preferably more than 1 g / 1 at 25 ° C. One or more amino and / or ammonium polysiloxane compounds b2) can be used as component b2). We have included these above, amino or ammonium groups only in the side groups. The amino and / or ammonium polysiloxane compounds b2) are preferably polysiloxanes carrying primary and / or secondary and / or tertiary amino groups in the side groups, in which the amino groups are optionally protonated or quaternized, and the additional hydrophilic groups, if appropriate can contain. The amino or ammonium groups mentioned are preferably bonded to the siloxane skeleton via carbon. The amino and / or ammonium polysiloxane compounds b2) mentioned are preferably polyalkylsiloxanes with aminoalkyl or aminoarylsiloxane units. The aminoalkyl units can be bound both to the difunctional, tifunctional or monofunctional end groups and can be part of other oxygen-containing side groups, in particular of polyether side groups.
Bei den gegebenenfalls vorhandenen zusätzlichen hydrophilierenden Gruppen handelt es sich bevorzugt um solche, die sich von Polyalkylenoxiden und Sacchariden abgeleiten.The optionally present additional hydrophilizing groups are preferably those derived from polyalkylene oxides and saccharides.
Bei den genannten Aminopolysiloxanen handelt es sich um lineare oder verzweigte Polysiloxane, die aus Siloxy-Einheiten aufgebaut sind, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus:The aminopolysiloxanes mentioned are linear or branched polysiloxanes which are composed of siloxy units which are selected from the group consisting of:
(Q) (T) (D) (M)(Q) (T) (D) (M)
worin R11 organische Reste darstellt, die gleich oder verschieden voneinander sein können, mit der Maßgabe, dass mindestens einer der Reste R11 mindestens ein Stickstoffatom enthält.
Bevorzugt werden die Substituenten R11 aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: geradkettigen, cyclischen oder verzweigten, gesättigten, ungesättigten oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 200 Kohlenstoffatomen, der gegebenenfalls eine oder mehrere Gruppen, ausgewählt auswherein R 11 represents organic radicals which may be the same or different from one another, with the proviso that at least one of the radicals R 11 contains at least one nitrogen atom. The substituents R 11 are preferably selected from the group consisting of: straight-chain, cyclic or branched, saturated, unsaturated or aromatic hydrocarbon radical having up to 200 carbon atoms, optionally one or more groups selected from
-O--O-
9 99 9
-NR -, worin R Wasserstoff, einen einwertigen, geradkettigen, cyclischen oder verzweigten, gesättigten, ungesättigten oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 100-NR -, wherein R is hydrogen, a monovalent, straight-chain, cyclic or branched, saturated, unsaturated or aromatic hydrocarbon radical with up to 100
Kohlenstoffatomen darstellt, der eine oder mehrere Gruppen ausgewählt aus -O-, -NH-, -C(O)- und -C(S)- enthalten kann, und der gegebenenfalls durch eine oder mehrere Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einer Hydroxylgruppe, einer gegebenenfalls substituierten, bevorzugt ein oder mehrereRepresents carbon atoms, which may contain one or more groups selected from -O-, -NH-, -C (O) - and -C (S) -, and optionally by one or more substituents selected from the group consisting from a hydroxyl group, an optionally substituted, preferably one or more
Stickstoffatome enthaltenden heterocyclischen Gmppe, Amino,Heterocyclic groups, amino, containing nitrogen atoms
Alkylamino, Dialkylamino, Ammonium, Polyetherresten undAlkylamino, dialkylamino, ammonium, polyether residues and
Polyetheresterresten substituiert sein kann, wobei wenn mehrere Gruppen -NR2 vorliegen, diese gleich oder verschieden sein können,Polyetheresterreste can be substituted, where if several groups -NR 2 are present, these can be the same or different,
-N--N-
-C(O)- und -C(S)- enthalten kann,-C (O) - and -C (S) - can contain
und der Rest gegebenenfalls durch eine oder mehrere Substituenten ausgewählt aus Hydroxy und
worin R1, m, m2, wie oben definiert sind, substituiert sein kann,and the remainder optionally selected from hydroxy and by one or more substituents wherein R 1 , m, m2, as defined above, can be substituted,
Hydroxyl, - einem Polyetherrest mit bis zu 20000 Kohlenstoffatomen, der gegebenenfalls eine oder mehrere Amino-, Mono- oder Dialkylamino, oder Arylamino-Hydroxyl, - a polyether radical with up to 20,000 carbon atoms, which optionally contains one or more amino, mono- or dialkylamino, or arylamino
Gruppen tragen kann, einem Saccharid-haltigem organischen Rest, oder zwei Substituenten R11 aus verschiedenen Siloxyeinlieiten bilden gemeinsam einen geradkettigen, verzweigten oder cyclischen Alkandiylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen zwischen zwei Siliziumatomen, mit der Maßgabe, dass mindestens ein Substituent R11 je Molekül Stickstoff enthält, d.h einen stickstoffhaltigen Rest R11 darstellt.Can carry groups, a saccharide-containing organic radical, or two substituents R 11 from different Siloxyeinlieiten together form a straight-chain, branched or cyclic alkanediyl radical with 2 to 12 carbon atoms between two silicon atoms, with the proviso that at least one substituent R 11 per molecule of nitrogen contains, ie represents a nitrogen-containing radical R 11 .
Bevorzugt steht R11 für Alkyl, insbesondere Methyl.R 11 preferably represents alkyl, in particular methyl.
Bevorzugte Reste R11, die Stickstoff aufweisen, sind zum Beispiel:
Preferred radicals R 11 which have nitrogen are, for example:
OH -CH2CH2CH2NH2 -CH2CH2CH2NHCH2CH2 H2 -CH2CH2CH2OCH2CHCH2NH2OH -CH2CH2CH2NH2 -CH2CH2CH2NHCH2CH2 H2 -CH2CH2CH2OCH2CHCH2NH2
OH OHOH OH
I II I
-CH2CH2CH20CH2CHCH2 HCH2CH2NH2 -CH2CH2CH20CH2CHCH2 HCH2CH2CH2NH2-CH2CH2CH20CH2CHCH2 HCH2CH2NH2 -CH2CH2CH20CH2CHCH2 HCH2CH2CH2NH2
-CH2CH2CH2OCH2
-CH2CH2CH2OCH2
OH CH2CH2N(CH3)2 OH CH2CH2CH2N(CH3)2OH CH2CH 2 N (CH 3 ) 2 OH CH2CH 2 CH 2 N (CH3) 2
•CH2CH2CH2OCH2CHCH2 N -CH2CH2CH2OCH2CHCH2N• CH2CH2CH2OCH2CHCH2 N -CH2CH2CH2OCH2CHCH2N
CH2CH2N(CH3)2 CH2CH2CH2N(CH3)2CH 2 CH2N (CH 3 ) 2 CH2CH 2 CH2N (CH3) 2
Weitere bevorzugte Amino- bzw. Ammoniumhaltige Reste R11 sind z.BFurther preferred amino or ammonium-containing radicals R 11 are, for example
Entsprechende Aminopolysiloxane mit derartigen Resten R11 sind offenbart in der WO 02/10256, deren Offenbarungsgehalt zur vorliegenden Anmeldung gehört. Bevorzugt ist der stickstoffhaltige Rest R11 Aminopropyl oder Aminoethyl- aminopropyl. Weitere bevorzugte stickstoffhaltige Rest R11 werden aus der Umsetzung von Glycidyloxypropylsiloxanen mit Mono- oder Dialkylaminen gebildet. Bevorzugte Verbindungen als Komponente b2) sind daher z.B. Aminopolysiloxane, die aus der Umsetzung von Epoxyalkylsiloxanen mit Ammoniak, primären oder sekundären Aminen hervorgehen, wie die genannten aus der Umsetzung von Glycidyloxypropylsiloxanen mit Mono- oder Dialkylaminen erhaltenen. Bevorzugte Alkoxyreste für R11 sind Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Isopropoxy, Butoxy, Hexyloxy und Cyclohexyloxy.Corresponding aminopolysiloxanes with such radicals R 11 are disclosed in WO 02/10256, the disclosure content of which belongs to the present application. The nitrogen-containing radical R 11 is preferably aminopropyl or aminoethylaminopropyl. Further preferred nitrogen-containing radicals R 11 are formed from the reaction of glycidyloxypropylsiloxanes with mono- or dialkylamines. Preferred compounds as component b2) are therefore, for example, aminopolysiloxanes which result from the reaction of epoxyalkylsiloxanes with ammonia, primary or secondary amines, such as those obtained from the reaction of glycidyloxypropylsiloxanes with mono- or dialkylamines. Preferred alkoxy radicals for R 11 are methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, hexyloxy and cyclohexyloxy.
Bevorzugte Polyetherreste mit bis zu 20000 Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls eine oder mehrere Amino-, Mono- oder Dialkylamino- oder Arylamino-Gmppen tragen können, für R11 schließen beispielsweise ein:
Preferred polyether radicals having up to 20,000 carbon atoms, which can optionally carry one or more amino, mono- or dialkylamino or arylamino groups, for R 11 include, for example:
CH3CH3
-CH2CH2CH2(OCH2CH )v(OCH2CH)wOH-CH 2 CH 2 CH 2 (OCH 2 CH) v (OCH 2 CH) w OH
CH3 -CH CH2CH2(OCH2CH2)v(OCH2CH)wOC(O)CH3CH3 -CH CH 2 CH 2 (OCH 2 CH 2 ) v (OCH 2 CH) w OC (O) CH3
CH3 -CH2CH CH (OCH2CH2)v(OCH2CH)wOCH3CH3 -CH 2 CH CH (OCH 2 CH 2 ) v (OCH 2 CH) w OCH3
CH3 -CH=CHCH2(OCH2CH )v(OCH2CH)wOHCH3 -CH = CHCH2 (OCH 2 CH) v (OCH 2 CH) w OH
CH3 -CH=CHCH2(OCH2CH2)v(OCH2CH)wOC(O)CH3CH3 -CH = CHCH 2 (OCH2CH 2 ) v (OCH 2 CH) w OC (O) CH3
CH3 -CH=CHCH2(OCH2CH2)v(OCH2CH)wOCH3CH3 -CH = CHCH 2 (OCH2CH 2 ) v (OCH2CH) w OCH3
CH3 -CH=CHCH2CH (OCH2CH2)v(OCH2CH)wOHCH3 -CH = CHCH 2 CH (OCH2CH 2 ) v (OCH 2 CH) w OH
CH3 -CH=CHCH2CH2(OCH2CH2)v(OCH2CH)wOC(O)CH3CH3 -CH = CHCH2CH 2 (OCH 2 CH 2 ) v (OCH 2 CH) w OC (O) CH3
CH3 -CH=CHCH2CH2(OCH CH2)v(OCH CH)wOCH3CH3 -CH = CHCH 2 CH 2 (OCH CH 2 ) v (OCH CH) w OCH3
CH3CH3
CH=CCH (OCH2CH2)v(OCH2CH)wOH | CH3 CH2(OCH2CH2)v(OCH2CH)wOHCH = CCH (OCH 2 CH2) v (OCH 2 CH) w OH | CH3 CH 2 (OCH 2 CH 2 ) v (OCH 2 CH) w OH
CH3CH3
CH=CCH2(OCH CH2)v(OCH CH)wOC(O)CH3 I CH3CH = CCH2 (OCH CH2) v (OCH CH) w OC (O) CH3 I CH3
CH2(OCH2CH2)v(OCH2tH)wOC(O)CH3CH2 (OCH2CH2) v (OCH 2 tH) w OC (O) CH3
mit v+w > 1. with v + w> 1.
Saccharidhaltige organische Reste für R11 sind zum Beispiel:
Examples of saccharide-containing organic radicals for R 11 are:
Die Herstellung solcher Saccharid-haltiger Polysiloxane findet sich z.B. in DE 4 318 536, DE 4318 537.The production of such saccharide-containing polysiloxanes can be found e.g. in DE 4 318 536, DE 4318 537.
Der mittlere Polymerisationsgrad des Polysiloxanteils der erfindungsgemäß verwendeten Aminopolysiloxane b2), der sich aus Mn ergibt, liegt zweckmäßig bei 1 bis 3000, bevorzugt bei 200 bis 1000.The average degree of polymerization of the polysilox content of the aminopolysiloxanes b2) used according to the invention, which results from Mn, is advantageously from 1 to 3000, preferably from 200 to 1000.
Das Verhältnis der stickstofffreien Polyorganosiloxan-Einheiten zu den stickstoffhaltigen Polyorganosiloxan-Einheiten in den erfindungsgemäß verwendeten Aminopolysiloxane b2) beträgt zweckmäßig von 1 : 1 bis 500 : 1.
Das Verhältnis der polyether- oder saccharid-haltigen Polyorganosiloxan- Einheiten zu den übrigen Polyorganosiloxan-Einheiten kann von 0 bis 1 betragen.The ratio of the nitrogen-free polyorganosiloxane units to the nitrogen-containing polyorganosiloxane units in the aminopolysiloxanes b2) used according to the invention is advantageously from 1: 1 to 500: 1. The ratio of the polyether- or saccharide-containing polyorganosiloxane units to the other polyorganosiloxane units can be from 0 to 1.
Der typische Stickstoffgehalt der erfindungsgemäß verwendeten Aminopolysiloxane b2) liegt zu Beispiel zwischen 0,005 Gew.-% bis 18 Gew.-%, bevorzugt 0,02 Gew.-% bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,02 Gew.-% bis 1,5 Gew.-%.The typical nitrogen content of the aminopolysiloxanes b2) used according to the invention is, for example, between 0.005% by weight to 18% by weight, preferably 0.02% by weight to 5% by weight, particularly preferably 0.02% by weight to 1.5% by weight.
Die verwendeten Aminopolysiloxane b2) können bei 25°C fest oder flüssig sein. Für den Fall, dass sie bei 25 °C flüssig sind, liegen die Viskositäten der erfindungsgemäß verwendeten Aminopolysiloxane b2) bevorzugt zwischen 500 bis 500.000 mPa.s bei 25°C, bevorzugt 1000 bis 25000 mPa.s bei 25°C und bei einem Schergeschwindigkeitsgefalle von D= 1 s"1.The aminopolysiloxanes b2) used can be solid or liquid at 25 ° C. In the event that they are liquid at 25 ° C, the viscosities of the aminopolysiloxanes b2) used according to the invention are preferably between 500 to 500,000 mPa.s at 25 ° C, preferably 1000 to 25000 mPa.s at 25 ° C and with a shear rate gradient from D = 1 s "1 .
Sie können Schmelzpunkte bis 250°C haben, sind aber wasserlöslich, oder dispergierbar. Ihre Löslichkeit ist bevorzugt mehr als 1 g/L bei 25°C.They can have melting points up to 250 ° C, but are water-soluble or dispersible. Their solubility is preferably more than 1 g / L at 25 ° C.
Einige der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäß verwendeten Aminopolysiloxane b2) sind zum Beispiel als Wacker Finish® WR 1100 und General Electric® SF 1923 erhältlich.Some of the inventively used Aminopolysiloxanes b2) described above are available for example as Wacker Finish® WR 1100 and General Electric ® SF 1,923th
Die bevorzugte Menge der Komponente b), d.h. bl) + b2) , bezogen auf die Gesamtmenge der Formulierung, beträgt 1 bis 30, bevorzugt 1 bis 20 Gew.-%.The preferred amount of component b), i.e. bl) + b2), based on the total amount of the formulation, is 1 to 30, preferably 1 to 20% by weight.
Bei der wahlweise eingesetzten Komponente c) handelt es sich um ein oder mehrere silikonfreie, bevorzugt kationische Tenside. Bevorzugt handelt es sich um mindestens einen Bestandteil, der aus nicht-polymerisierten, organischen, quaternären Ammonium- Verbindungen ausgewählt wird. Bevorzugt handelt es sich um kohlenwasserstoffgmppenhaltige quaternäre Ammoniumsalzen oder Aminsalze, wobei die Kohlenwasserstoffgmppen bevorzugt 8 bis 28 Kohlenstoffatome enthalten können.Component c) optionally used is one or more silicone-free, preferably cationic, surfactants. It is preferably at least one constituent which is selected from unpolymerized, organic, quaternary ammonium compounds. They are preferably quaternary ammonium salts or amine salts containing hydrocarbon groups, the hydrocarbon groups preferably being able to contain 8 to 28 carbon atoms.
Beispiele der Komponente c) sind Verbindungen der folgenden Formel:Examples of component c) are compounds of the following formula:
R12R13R14R15N+X-,R 12 R 13 R 14 R 15 N + X-,
worin R12, R13, R14 und R15 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe, die besteht aus: Cj-C28 Alkyl, Alkenyl, Hydroxyalkyl, Benzyl, Alkylbenzyl, Alkenylbenzyl, Benzylalkyl und Benzylalkenyl, und X ein Anion ist.
Die Kohlenwasserstoffgmppen R12, R13, R14 und R15 können unabhängig voneinander polyalkoxyliert, bevorzugt polyethoxyliert oder polypropoxyliert sein, bevorzugter mit Gruppen der allgemeinen Formel (C2H4θ)yH worin y =1 bis 15, bevorzugt 2 bis 5. Nicht mehr als eine der Gmppen R12, R13, R14 und R15 sollte Benzyl sein. Die Gmppen R12, R13, R14 und R15 können unabhängig voneinander eine oder mehrere, bevorzugt zwei Ester-wherein R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are independently selected from the group consisting of: Cj-C 2 8 alkyl, alkenyl, hydroxyalkyl, benzyl, alkylbenzyl, alkenylbenzyl, benzylalkyl and benzylalkenyl, and X is an anion , The hydrocarbon groups R 12 , R 13 , R 14 and R 15 can independently be polyalkoxylated, preferably polyethoxylated or polypropoxylated, more preferably with groups of the general formula (C 2 H4θ) yH where y = 1 to 15, preferably 2 to 5. No more as one of the groups R 12 , R 13 , R 14 and R 15 should be benzyl. The groups R 12 , R 13 , R 14 and R 15 can independently of one another one or more, preferably two ester
(-[-O-C(O)-]; [-C(O)-O-]) und/oder Amido-gmppen (-[CO-N(R12)-]; [-N(RI2)-CO-] ) worin R12 wie oben definiert ist, enthalten. Das Anion X kann ausgewählt werden aus Halogeniden, Methosulfate, Acetat und Phosphat, bevorzugt aus Halogeniden und Methosulfat. Weitere Beispiele der Komponente c) sind tetraorganosubstituierte quaternäre Ammoniumverbindungen mit einem oder zwei langkettigen C8 bis C28 Kohlenwasserstoffresten und zwei oder drei kurzkettigen Cl bis C6 Kohlenwasserstoffresten. Bevorzugt stehen für die langkettigen Reste C12 bis C20 Ketten und für die kurzkettigen Reste Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Hexyl, Phenyl und Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl. Bevorzugte Gegenionen sind Cl", Br", CH3OSO3 ", C2H5OSO3 ", NO3 ", HCOO" und CH3COO".(- [- OC (O) -]; [-C (O) -O-]) and / or amido groups (- [CO-N (R 12 ) -]; [-N (R I2 ) -CO -]) where R 12 is as defined above. The anion X can be selected from halides, methosulfates, acetate and phosphate, preferably from halides and methosulfate. Further examples of component c) are tetraorgano-substituted quaternary ammonium compounds with one or two long-chain C8 to C28 hydrocarbon radicals and two or three short-chain Cl to C6 hydrocarbon radicals. The long-chain radicals C12 to C20 are preferably chains and the short-chain radicals are methyl, ethyl, propyl, butyl, hexyl, phenyl and hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl. Preferred counterions are Cl " , Br " , CH 3 OSO 3 " , C 2 H 5 OSO 3 " , NO 3 " , HCOO " and CH 3 COO " .
Beispielhaft seien genannt: Dodecyl-ethyl-dimethyl-ammonium bromid Didodecyl-dimethyl-ammonium bromid.Examples include: Dodecyl-ethyl-dimethyl-ammonium bromide Didodecyl-dimethyl-ammonium bromide.
In den kationischen Tensiden, die nur eine langkettigeIn the cationic surfactants, which are only a long chain
1919
Kohlenwasserstoffgruppe R enthalten, ist die Kettenlänge der langkettigen Kohlenwasserstoffgrappe bevorzugt 12 bis 15 Kohlenstoffatome, und die kurzkettigen Reste R13, R14 und R15 sind bevorzugt Methyl und Hydroxyethyl. In den kationischen Tensiden, die zwei, drei oder gar vier langkettigeContaining hydrocarbon group R, the chain length of the long-chain hydrocarbon group is preferably 12 to 15 carbon atoms, and the short-chain radicals R 13 , R 14 and R 15 are preferably methyl and hydroxyethyl. In the cationic surfactants, the two, three or even four long chain
Kohlenwasserstoffgmppen enthalten, ist die Kettenlänge der langkettigen Kohlenwasserstoffgmppen bevorzugt von 12 bis 28 Kohlenstoffatome. Bevorzugte Ester-enthaltende Tenside weisen die Formel auf:Containing hydrocarbon groups, the chain length of the long-chain hydrocarbon groups is preferably from 12 to 28 carbon atoms. Preferred ester-containing surfactants have the formula:
{(R16)2N[(CH2)ZER17]2}+X-
worin R16 unabhängig aus Cj_4 Alkyl, Hydroxyalkyl oder C2_4 Alkenyl ausgewählt wird; und worin R17 unabhängig aus C8-28 Alkyl- oder Alkenyl- gruppen ausgewählt wird; E eine Estergrappe d.h., -OC(O)- oder -C(O)O-, z eine ganze Zahl von 0 bis 8 ist, und X" wie oben definiert ist. Sie enthalten zwei oder drei kurzkettige Cl bis C6 Kohlenwasserstoffreste. Die ein oder zwei langen Alkylreste pro Molekül leiten sich von Fettsäuren der Längen C8 bis C26, bevorzugt CIO bis C20, speziell C12 bis C18, ab. Bei den Fettsäuren bzw. den Schnitten der genannten Kettenlängenbereiche kann es sich um gesättigte Fettsäuren, ungesättigte Fettsäuren, hydroxysubstituierte Fettsäuren oder deren Mischungen handeln. Beispiele für die genannten Säuren sind Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure und Rhicinolsäure. Weitere Beispiele sind Taigfettsäure- und Cocosfettsäureschnitte. Deren Anbindung an den quaternierten Stickstoff erfolgt bevorzugt über Oxyethyl, 2-Oxypropyl- oder 1,2- Dioxypropyl- oder Oligooxyethylenspacer. Bevorzugt stehen für die kurzkettigen Reste Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Hexyl, Phenyl und Hydroxyethyl, 2- Hydroxypropyl. Bevorzugte Gegenionen sind Cl", Br", CH3OSO3 ", C2H5OSO3 ", NO3 ", HCOO" und CH3COO". Beispielhaft seien genannt (Talgfettsäureoxyethyl)-trimethyl-ammonium methosulfat (Cocosfettsäιιrepentaethoxy)-trimethyl-ammonium methosulfat Di(talgfettsäureoxyethyl)-dimethyl-ammonium chlorid Di(talgfettsäureoxyethyl)-hydroxyethyl-methyl-ammonium methosulfat Di(talgfettsäxιre-2-oxypropyl)-dimemyl-arnmonium methosulfat 1 ,2-Ditalgfettsäxιreoxy-3-trimethyl-propan-ammonium chlorid Ein weiterer Typ bevorzugter esterhaltiger kationischer Tenside kann durch die folgende Formel dargestellt werden:{(R 16 ) 2 N [(CH 2 ) Z ER 17 ] 2 } + X- wherein R 16 is independently selected from Cj_4 alkyl, hydroxyalkyl or C 2 _4 alkenyl; and wherein R 17 is independently selected from C 8 2 8 alkyl or alkenyl groups is selected; E is an ester group, ie, -OC (O) - or -C (O) O-, z is an integer from 0 to 8, and X "is as defined above. They contain two or three short-chain Cl to C6 hydrocarbon radicals one or two long alkyl radicals per molecule are derived from fatty acids of lengths C8 to C26, preferably CIO to C20, especially C12 to C18, The fatty acids or the cuts in the chain length ranges mentioned can be saturated fatty acids, unsaturated fatty acids, hydroxy-substituted Fatty acids or mixtures thereof act. Examples of the acids mentioned are lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid and rhicinoleic acid. Further examples are cuts of tallow fatty acid and coconut fatty acid. Their connection to the quaternized nitrogen is preferably via oxyethyl, 2-oxypropyl or 1, 2- dioxypropyl or oligooxyethylene spacers, preferably the short-chain radicals are methyl, ethyl, propyl, butyl, hexyl, phenyl and hydroxyethyl, 2- Hydroxypropyl. Preferred counterions are Cl " , Br " , CH 3 OSO 3 " , C 2 H 5 OSO 3 " , NO 3 " , HCOO " and CH 3 COO " . Examples include (tallow fatty acid oxyethyl) trimethyl ammonium methosulfate (coconut fatty acid repentaethoxy) trimethyl ammonium methosulfate di (tallow fatty acid oxyethyl) dimethyl ammonium chloride di (tallow fatty acid oxyethyl) hydroxyethyl methyl ammonium methosulfate di (tallow) dimethyl 2-oxy-dimethyl di-methyl-dimethyl-2 ammonium methosulfate 1, 2-ditallow fatty oxyreoxy-3-trimethyl-propane-ammonium chloride Another type of preferred ester-containing cationic surfactants can be represented by the following formula:
{(R16)3N(CH2)ZCH [O(O)CHR17] [C^O^CR17]}"1^", worin R16, R17, X, und z wie oben definiert sind.{(R 16 ) 3 N (CH 2 ) Z CH [O (O) CHR 17 ] [C ^ O ^ CR 17 ]} "1 ^ " , wherein R 16 , R 17 , X, and z are as defined above ,
Eine weitere Gmppe der kationischen Tenside c) sind solche der Formel R18A(CH2)2_4NR19R20 worin R18 C6-Cι2 Alkyl ist;Another group of cationic surfactants c) are those of the formula R 18 A (CH 2 ) 2 _ 4 NR 19 R 20 where R 18 is C 6 -C 2 alkyl;
A ist eine zweiwertige Gruppe, die aus -NH-, -CONH-, -COO- oder -O- ausgewählt wird, oder A kann abwesend sein; R19 and R20 werden unabhängig
ausgewählt aus der Gmppe, die besteht aus H, Cι-Cι4 Alkyl oder (CH -CH2- O(R21)) worin R21 H oder Methyl ist.A is a divalent group selected from -NH-, -CONH-, -COO- or -O-, or A may be absent; R 19 and R 20 become independent selected from the group consisting of H, -CC 4 alkyl or (CH -CH 2 - O (R 21 )) wherein R 21 is H or methyl.
Besonders bevorzugte Tenside dieses Typs sind Decylamin, Dodecylamin, C8-Cι2 Bis(hydroxyethyl)amin, C8-Cι2 Bis(hydroxypropyl)amin, Cs-C^ Amidopropyldimethylamin bzw. deren Salze.Particularly preferred surfactants of this type are decylamine, dodecylamine, C 8 -C 2 bis (hydroxyethyl) amine, C 8 -C 2 bis (hydroxypropyl) amine, Cs-C ^ amidopropyldimethylamine or salts thereof.
Weitere Tenside schließen ein: Fettsäureamide der Formel R22C(O)N(R23)2 wherein R22 eine Alkylgmppe mit 8 bis 28 Kohlenstoffatomen ist und R23 jeweils ein kurzkettiger Rest, bevorzugt ausgewählt aus Wasserstoff, Cj-Cg Alkyl undOther surfactants include: fatty acid amides of the formula R 22 C (O) N (R 23 ) 2 wherein R 22 is an alkyl group having 8 to 28 carbon atoms and R 23 is in each case a short-chain radical, preferably selected from hydrogen, Cj-Cg alkyl and
Hydroxyalkyl ist. Auch Cg-C N-Alkylpolyhydroxyfettsäureamide können verwendet werden. Typische Beispiele schließen ein: Cι2-Ci8 N-Is hydroxyalkyl. Cg-C N-alkyl polyhydroxy fatty acid amides can also be used. Typical examples include: Cι 2 -Ci8 N-
Methylglucamide (siehe WO 92/06154). Andere Zuckerderivate schließen z.B. Cg-Methylglucamide (see WO 92/06154). Other sugar derivatives include e.g. cg
C28 N-(3-Methoxypropyl)glucamid ein. Diese weisen ebenfalls zwei oder drei kurzkettigen Cl bis C6 Kohlenwasserstoffreste auf. Die ein oder zwei langen Alkylreste pro Molekül leiten sich von Fettsäuren der Längen C8 bis C26, bevorzugt C10 bis C20, speziell C12 bis C18, ab. Bei den Fettsäuren bzw. den Schnitten der genannten Kettenlängenbereiche kann es sich ebenfalls um gesättigte Fettsäuren, ungesättigte Fettsäuren, hydroxysubstituierte Fettsäuren oder deren Mischungen handeln. Beispiele für die genannten Säuren sind Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure und Rhicinolsäure. Weitere Beispiele sind Taigfettsäure- und Cocosfettsäxxreschnitte. Deren Anbindung an den quaternierten Stickstoff erfolgt bevorzugt über Amidoethyl und 3- Amidopropylspacer. Bevorzugt stehen für die kurzkettigen Reste Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Hexyl, Phenyl und Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl. Alternativ kann es sich auch um cyclische Reste, wie Imidazoliniumreste handeln, in die gegebenenfalls zusätzlich Fettalkylsubstituenten eingebaut sind. Bevorzugte Gegenionen sind Cl", B , CH3OSO3 ", C2H5OSO3 ", NO3 ", HCOO" und CH3COO". Beispielhaft seien genannt:C28 N- (3-methoxypropyl) glucamide. These also have two or three short-chain Cl to C6 hydrocarbon residues. The one or two long alkyl radicals per molecule are derived from fatty acids of lengths C8 to C26, preferably C10 to C20, especially C12 to C18. The fatty acids or the cuts in the chain length ranges mentioned can likewise be saturated fatty acids, unsaturated fatty acids, hydroxy-substituted fatty acids or mixtures thereof. Examples of the acids mentioned are lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid and rhicinoleic acid. Other examples are tall fat acid and coconut fatty acid cuts. Their connection to the quaternized nitrogen is preferably via amidoethyl and 3-amidopropyl spacer. The short-chain radicals are preferably methyl, ethyl, propyl, butyl, hexyl, phenyl and hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl. Alternatively, it can also be cyclic radicals, such as imidazolinium radicals, into which fatty alkyl substituents may also be incorporated. Preferred counterions are Cl " , B, CH 3 OSO 3 " , C 2 H 5 OSO 3 " , NO 3 " , HCOO " and CH 3 COO " . Examples include:
(Undecylensäureamidopropyl)-trimethyl-ammonium methosulfat (Rhicinolsäureamidopropyl)-trimethyl-ammonium methosulfat 1 -Methyl- 1 -talgfettsäureamidoethyl-2-talgfettalkyl-imidazolinium methosulfat 1 -Methyl- 1 -oleylamidoethyl-2-oleyl-imidazolinium methosulfat 1 , 1 -Ethylen-bis(l -methyl-2-talgfettalkyl-imidazolinium) methosxilfat.
Neben den quaternären Ammoniumverbindungen können auch Aminsalze Verwendung finden. Hierbei handelt es sich um Salze primärer, sekundärer oder tertiärer Amine mit anorganischen oder organischen Säuren.(Undecylenic acid amidopropyl) trimethyl ammonium methosulfate (Rhicinoleic acid amidopropyl) trimethyl ammonium methosulfate 1-methyl-1-tallow fatty acid amidoethyl-2-tallow fatty alkyl-imidazolinium methosulfate 1-methyl-1-oleylamidoethyl-1-oleyl methosulfate bis (1-methyl-2-tallow fatty alkyl imidazolinium) methosxilfate. In addition to the quaternary ammonium compounds, amine salts can also be used. These are salts of primary, secondary or tertiary amines with inorganic or organic acids.
Der Stickstoff ist in diesen Aminsalzen durch ein oder zwei langkettige C8 bis C28 Kohlenwasserstoffreste, ein bis drei Wasserstoffatome und wahlweise ein oder zwei kurzkettige Cl bis C6 Kohlenwasserstoffreste substituiert. Die ein oder zwei langen Alkylreste pro Molekül leiten sich beispielsweise von Fettaminen oder Fettsäuren der Längen C8 bis C26, bevorzugt CIO bis C20, speziell C12 bis C18, ab. Bevorzugte Gegenionen sind Cl", Br", CH3OSO3 ", C2H5OSO3 ", NO3 ", HCOO" und CH3COO".The nitrogen in these amine salts is substituted by one or two long-chain C8 to C28 hydrocarbon radicals, one to three hydrogen atoms and optionally one or two short-chain Cl to C6 hydrocarbon radicals. The one or two long alkyl radicals per molecule are derived, for example, from fatty amines or fatty acids of lengths C8 to C26, preferably CIO to C20, especially C12 to C18. Preferred counterions are Cl " , Br " , CH 3 OSO 3 " , C 2 H 5 OSO 3 " , NO 3 " , HCOO " and CH 3 COO " .
Die eingesetzten Fettamine können zur Steigerung der Hydrophilie ethoxyliert sein. Ein Beispiel stellt das ethoxylierte Stearlyaminderivat CH3(CH2)17N1H[(CH2CH2O)5H]2 Cl" dar.The fatty amines used can be ethoxylated to increase the hydrophilicity. An example is the ethoxylated stearlyamine derivative CH 3 (CH 2 ) 17 N1H [(CH 2 CH 2 O) 5 H] 2 Cl " .
Bei den Fettsäuren bzw. den Schnitten der genannten Kettenlängenbereiche kann es sich um die bereits beschriebenen gesättigten Fettsäxiren, ungesättigten Fettsäuren, hydroxysubstituierten Fettsäxiren oder deren Mischungen handeln. Beispiele für die genannten Säuren sind Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure xind Rhicinolsäure. Weitere Beispiele sind Taigfettsäure- und Cocosfettsäureschnitte. Deren Anbindung an den Aminsalzstickstoff erfolgt bei Estern bevorzugt über Oxyethyl, 2-Oxypropyl, 1,2-Dioxypropyl- xmd bei Amiden bevorzugt über Amidoethyl xmd 3-Amidopropylspacer. Bevorzugt stehen für die kxirzkettigen Reste Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Hexyl, Phenyl und Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl. Bevorzugte Gegenionen sind Cl", Br", CH3OSO3 ", C2H5OSO3 ", NO3 ", HCOO" und CH3COO". Beispielhaft seien genanntThe fatty acids or the sections of the chain length ranges mentioned can be the already described saturated fatty acids, unsaturated fatty acids, hydroxy-substituted fatty acids or mixtures thereof. Examples of the acids mentioned are lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid and rhicinoleic acid. Other examples are high fat and coconut fatty acid cuts. In the case of esters, they are bound to the amine salt nitrogen preferably via oxyethyl, 2-oxypropyl, 1,2-dioxypropyl-xmd, and in the case of amides preferably via amidoethyl xmd 3-amidopropyl spacer. The short-chain radicals are preferably methyl, ethyl, propyl, butyl, hexyl, phenyl and hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl. Preferred counterions are Cl " , Br " , CH 3 OSO 3 " , C 2 H 5 OSO 3 " , NO 3 " , HCOO " and CH 3 COO " . Examples are mentioned
Stearinsäuretriethanolaminderivat: CH3(CH2)16C(O)OCH2CH2N+(CH2CHOH)2 Cl" Stearic acid triethanolamine derivative: CH 3 (CH 2 ) 16 C (O) OCH 2 CH2N + (CH2CHOH) 2 Cl "
Stearinsäureamidderivat CH3(CH2)ι6CONHCH2CH2N1H2CH2CH2N1H3 2C1" Stearinsäureamidderivat CH3(CH2)ι6CONHCH2CH2N1H2CH2CH2θH Cl" Palmitinsäureamidderivat CH3(CH2)ι4CONHCH2CH2CH2N+H(CH3)2 Cl".
Die Menge der wahlweise verwendeten Komponente c) bezogen auf die Gesamtmenge der Formulierung beträgt von 0 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 10 Gew.-%. Falls die Komponente c) in der Formulierung vorliegt, beträgt die Menge bevorzugt zwischen 0,01 Gew.-% und 15 Gew.-%, bevorzugter 1 bis 10 Gew.-%. Die Komponente c) in den erfindungsgemäßen Formulierungen besitzt dieStearic acid amide derivative CH 3 (CH 2 ) ι 6 CONHCH 2 CH 2 N1H 2 CH 2 CH 2 N1H 3 2C1 " stearic acid amide derivative CH 3 (CH 2 ) ι 6 CONHCH 2 CH 2 N1H 2 CH 2 CH 2 θH Cl " palmitic acid amide derivative CH 3 (CH 2 ) ι 4 CONHCH 2 CH2CH2N + H (CH 3 ) 2 Cl " . The amount of component c) optionally used, based on the total amount of the formulation, is from 0 to 30% by weight, preferably 0 to 10% by weight. If component c) is present in the formulation, the amount is preferably between 0.01% by weight and 15% by weight, more preferably 1 to 10% by weight. Component c) in the formulations according to the invention has the
Funktion, die Emulgierbarkeit der Komponente a) zu verbessern und gegebenenfalls die Substantivität zu erhöhen.Function to improve the emulsifiability of component a) and, if necessary, to increase the substantivity.
Bei den optional einzusetzenden Koazervatbüdnern gemäß Komponente d) handelt es sich zweckmäßig um kationische Copolymere, die auf natürlichen oder synthetischen Polymerstrukturen beruhen. Darin unterscheiden sie sich von den silikonfreien kationischen Tensiden der Komponent c), die nicht auf Polymerstrukturen beruhen. Es sind ebenfalls Kombinationen natürlicher und synthetischer Polymerer möglich. Koazervatbildner meint komplexe geladene Anionen oder Kationen, die jeweils mit einem gegensinnig geladenen Polymer oder Kolloidteilchen ein komplexes Salz mit verändertem Löslichkeitsverhalten bilden.The coacervate baths according to component d) which can be used optionally are expediently cationic copolymers which are based on natural or synthetic polymer structures. This differs from the silicone-free cationic surfactants of component c), which are not based on polymer structures. Combinations of natural and synthetic polymers are also possible. Coacervate generator means complex charged anions or cations, each of which forms a complex salt with changed solubility behavior with a polymer or colloid particle charged in opposite directions.
Der Ausdruck "Koazervatphase", wie er erfindungsgemäß verwendet wird, schließt alle Arten diskontinuierlicher Phasen ein, wie beispielsweise beschrieben in "B. Jonsson, B. Lindman, K. Holmberg, & B. Kronberb, "Surfactants and Polymers In Aqueous Solution", John Wiley & Sons, 1998" und in „L. Piculell & B. Lindman, Adv. Colloid Interface Sei., 41 (1992)". Der Mechanismus der Koazervation und deren spezifische Ausprägungen sind z.B. beschrieben in "Interfacial Forces in Aqueous Media", C.J. van Oss, Marcel Dekker, 1994, Seiten 245 bis 271. Der Ausdruck "Koazervatphase" (coacervate phase) wird in der Literatur gelegentlich auch als "komplexe Koazervatphase" (complex coacervate phase) oder als "assoziierte Phasentrennung" (associated phase Separation) angesprochen.The term "coacervate phase" as used according to the invention includes all types of discontinuous phases, as described for example in "B. Jonsson, B. Lindman, K. Holmberg, & B. Kronberb," Surfactants and Polymers In Aqueous Solution ", John Wiley & Sons, 1998 "and in" L. Piculell & B. Lindman, Adv. Colloid Interface Sci., 41 (1992) ". The mechanism of coacervation and its specific forms are described, for example, in" Interfacial Forces in Aqueous Media ", CJ van Oss, Marcel Dekker, 1994, pages 245 to 271. The term "coacervate phase" is sometimes referred to in the literature as a "complex coacervate phase" (complex coacervate phase) or as an "associated phase separation" (associated phase separation).
Der in der erfindungsgemäßen Formulierung wahlweise enthaltene Koazervatphasenbildner gemäß Komponente d) führt beispielsweise beim Zusammentreffen mit anionischen Tensiden oder anionischen Gmppen beliebiger anderer Komponenten beispielsweise bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Formulierung, wie in Waschmittelformulierangen,
Faserbehandlungsformulierungen oder bei der Behandlung vorbehandelter Substratoberfläche (anionische Hilfsmittel oder Schmutzpartikel), zur Bildung von Koazervatphasen.The coacervate phase former according to component d) optionally present in the formulation according to the invention leads, for example, when encountering anionic surfactants or anionic groups of any other components, for example when using the formulation according to the invention, such as in detergent formulation Fiber treatment formulations or in the treatment of pretreated substrate surface (anionic auxiliaries or dirt particles) to form coacervate phases.
Diese Phasenbildung ist beispielsweise mikroskopisch unter Verwendung von Farbstoffen sichtbar.This phase formation is visible, for example, microscopically using dyes.
Der Begriff „kationisch" bezieht sich für die Substanzen gemäß d) in der Regel auf protonierte Aminoverbindungen oder aber quartäre Ammoniumverbindungen (Te traorganoammonium- Verbindungen) .For the substances according to d), the term “cationic” generally refers to protonated amino compounds or quaternary ammonium compounds (tetraorganoammonium compounds).
Natürliche Copolymere leiten sich bevorzugt von Cellulose, Stärke oder Chitosan ab. Als besonders vorteilhaft hervorzuheben sind die durch quartäre Ammoniumgmppen modifizierten Guar Gxxm Derivate. Diese sind als JAGUAR- Typen von der Rhδne-Poulenc (Rhodia) kommerziell erhältlich.Natural copolymers are preferably derived from cellulose, starch or chitosan. The guar Gxxm derivatives modified by quaternary ammonium groups are particularly advantageous. These are commercially available as JAGUAR types from Rhδne-Poulenc (Rhodia).
Synthetische Copolymere beruhen bevorzugt auf kationischen Struktxiren wie Polyvinylaminen, Polyethyleniminen xmd Polydimethyl-diallyl- εimmoniumhalogeniden. Alternativ können kationisch modifizierte Materialien auf z.B. Basis von Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylamid, Polymethylacrylamid,Synthetic copolymers are preferably based on cationic structures such as polyvinylamines, polyethyleneimines and polydimethyldiallyl εimmonium halides. Alternatively, cationically modified materials can e.g. Based on polyvinylpyrrolidone, polyacrylamide, polymethylacrylamide,
Polyvinylimidazol und Aminoalkylimidazolcopolymeren eingesetzt werden.Polyvinylimidazole and aminoalkylimidazole copolymers can be used.
Besonders vorteilhaft innerhalb dieser Gruppe sind hochmolekulare Poly(vinylamin-vinylformamid)-Copolymere und hochmolekulare Poly- ethylenimine.High-molecular poly (vinylamine-vinylformamide) copolymers and high-molecular polyethyleneimines are particularly advantageous within this group.
Generell sind hochmolekulare natürliche oder synthetische Koazervatbildner den niedermolekularen struktxiranalogen Verbindungen gegenüber vorzuziehen.In general, high molecular weight natural or synthetic coacervate formers are preferable to low molecular weight structure-analogue compounds.
Eine dritte Materialgruppe stellen Komplexe polykationischer und polyanionischer Verbindungen, d.h. komplexe Salze dar.A third group of materials are complexes of polycationic and polyanionic compounds, i.e. complex salts.
Hierbei sind Kombinationen von natürlichen Polymeren und synthetischen Polymeren bevorzugt. Spezifisch handelt es sich um Kombinationen anionischer natürlicher Polymerer mit kationischen synthetischen Polymeren. Die Paarung kationisches natürliches Polymer mit anionischem synthetischen Polymer ist ebenfalls möglich. Beispiele für bevorzugte Kombinationen sind Carboxymethylcellulose/Polyethylenimin, Carboxymethylcellulose/Polyvinylamin,
Chitosan/Polystyrensulfonsäure, Chitosan/Polyacrylsäxire,Combinations of natural polymers and synthetic polymers are preferred. Specifically, these are combinations of anionic natural polymers with cationic synthetic polymers. The pairing of cationic natural polymer with anionic synthetic polymer is also possible. Examples of preferred combinations are carboxymethyl cellulose / polyethyleneimine, carboxymethyl cellulose / polyvinylamine, Chitosan / polystyrene sulfonic acid, chitosan / polyacrylics,
Chitosan Polymethacrylsäure.Chitosan polymethacrylic acid.
Weiterhin bevorzugt sind Kombinationen von zwei entgegengesetzt geladenen natürlichen Polymeren bzw. synthetischen Polymeren. Beispiele hierfür sind die Kombinationen Carboxymethylcellulose/Chitosan,Combinations of two oppositely charged natural polymers or synthetic polymers are also preferred. Examples include the combinations carboxymethyl cellulose / chitosan,
Polyethylenimin/Polyacrylsäure xmd Polyvinylamin/Polystyrensulfonsäure.Polyethyleneimine / polyacrylic acid xmd polyvinylamine / polystyrene sulfonic acid.
Die polykationischen Verbindungen können in Form der Basen oder Salze einwertiger Anionen eingesetzt werden. Die polyanionischen Verbindungen können in Form der Säuren oder Salze einwertiger Kationen eingesetzt werden. Synthetische polykationische und polyanionische Verbindungen können inThe polycationic compounds can be used in the form of the bases or salts of monovalent anions. The polyanionic compounds can be used in the form of the acids or salts of monovalent cations. Synthetic polycationic and polyanionic compounds can be found in
Form ihrer Copolymeren eingesetzt werden, wodurch deren Ladungsdichte variabel gestaltbar ist.Form of their copolymers are used, whereby their charge density can be designed variably.
Werden die vorstehend behandelten Komplexe eingesetzt, so ist darauf zu achten, daß deren Nettoladung kationisch ist. Dies bedeutet, daß unabhängig von der konkreten Stoffpaarung ein Überschuß von Amino- bzw. Ammoniumgmppen gegenüber den anionischen Gruppen, wie Carbonsäure, Sulfonsäure,If the complexes treated above are used, care must be taken to ensure that their net charge is cationic. This means that regardless of the specific material combination, an excess of amino or ammonium groups compared to the anionic groups, such as carboxylic acid, sulfonic acid,
Schwefelsäxirehalbestern bzw. deren Salzen, vorliegt.Sulfur saxi half-esters or their salts.
Als Ergebnis der Komplexierung polykationischer mit polyanionischen Verbindungen der vorstehend beschriebenen Art steigt in gewünschter Weise das Molgewicht des Koazervatbildners.As a result of the complexation of polycationic with polyanionic compounds of the type described above, the molecular weight of the coacervate former increases as desired.
Falls der Koazervatbildner d) in der erfindungsgemäßen Formulierung enthalten ist, beträgt seine bevorzugte Menge 0,001 bis 5 Gew.-%, bevorzugter 0,1 bis 1 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der Formulierung.If the coacervate former d) is contained in the formulation according to the invention, its preferred amount is 0.001 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 1% by weight, based on the total amount of the formulation.
Bei der in der erfindungsgemäßen Formulierung verwendeten Komponente e) handelt es sich um eine oder mehrere Trägersubstanzen. Diese werden bevorzugt aus festen Trägersubstanzen f) und/oder flüssigen Trägersubstanzen g) ausgewählt.Component e) used in the formulation according to the invention is one or more carrier substances. These are preferably selected from solid carrier substances f) and / or liquid carrier substances g).
Dies bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass die flüssigen Träger bei 40°C flüssig sind, die festen Träger bei 40° fest sind.In the context of the present invention, this means that the liquid carriers are liquid at 40 ° C., the solid carriers are solid at 40 °.
Bevorzugte flüssige Träger g) schließen wässrige und nicht-wässrige ein, und können einschließen: Wasser allein oder organische Lösungsmittel, bevorzugt wasserlösliche organische Lösungsmittel allein und/oder Mischungen davon auch mit Wasser. Bevorzugte organische Lösungsmittel schließen ein: Monoalkohole,
Diole, Polyole, wie Glycerin, Glykol, Polyether, wie Polyalkylenglykole, wie Polyethylenglykole und Mischungen davon, auch mit Wasser. Besonders bevorzugt sind Mischungen von Lösungsmitteln, insbesondere Mischungen von niederen aliphatischen Alkoholen, wie Ethanol, Propanol, Butanol, Isopropanol, und/oder Diole, wie 1,2-Propandiol oder 1,3-Propandiol; oder Mischungen davon mit Glycerin. Geeignete Alkohole schließen insbesondere Cι-C4 Alkohole ein. Bevorzugt ist 1,2-Propandiol.Preferred liquid carriers g) include aqueous and non-aqueous, and may include: water alone or organic solvents, preferably water-soluble organic solvents alone and / or mixtures thereof with water. Preferred organic solvents include: mono alcohols, Diols, polyols, such as glycerol, glycol, polyethers, such as polyalkylene glycols, such as polyethylene glycols, and mixtures thereof, also with water. Mixtures of solvents, in particular mixtures of lower aliphatic alcohols, such as ethanol, propanol, butanol, isopropanol, and / or diols, such as 1,2-propanediol or 1,3-propanediol, are particularly preferred; or mixtures thereof with glycerin. Suitable alcohols include, in particular, -C 4 alcohols. 1,2-Propanediol is preferred.
Der flüssige Träger g) ist zweckmäßig in der erfindungsgemäßen Formulierung, bezogen auf die Gesamtmenge der Formulierung in einer Menge von 0 bis 95 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 65 Gew.-%, noch bevorzugter 0 bis 55 Gew.-% enthalten. Ist der flüssige Träger g) in der erfindungsgemäßen Formulierung enthalten, so beträgt seine bevorzugte Menge mehr als 5, bevorzugter mehr als 10, am meisten bevorzugt mehr als 30 bis 70, bevorzugter bis 60 Gew.-%. Der als Komponente e) verwendete feste Träger f) wird bevorzugt ausgewählt aus Verbindungen, die bei 40°C fest sind. Besonders bevorzugt handelt es sich um Verbindungen, die aus der Gmppe der wasserlöslichen Verbindungen ausgewählt werden, die bei 20°C eine Löslichkeit in Wasser von mindestens 100 Gramm/Liter aufweisen. Beispiele der festen Träger schließen ein: Anorganische oder organische Salze, Polyhydroxyverbindungen,The liquid carrier g) is expediently present in the formulation according to the invention, based on the total amount of the formulation, in an amount of 0 to 95% by weight, preferably 0 to 65% by weight, more preferably 0 to 55% by weight. If the liquid carrier g) is present in the formulation according to the invention, its preferred amount is more than 5, more preferably more than 10, most preferably more than 30 to 70, more preferably up to 60% by weight. The solid carrier f) used as component e) is preferably selected from compounds which are solid at 40 ° C. Particularly preferred are compounds which are selected from the group of water-soluble compounds which have a solubility in water of at least 100 grams / liter at 20 ° C. Examples of the solid carriers include: inorganic or organic salts, polyhydroxy compounds,
Saccharide, Amide, wie Harnstoff, und höhermolekulare Polyethylenoxide. Bei den festen Trägem f) handelt es sich bevorzugt um Verbindungen, die keine wesentliche grenzflächenaktive Wirkung im Sinne von Tensiden haben. Beispiele für anorganische Salze sind Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Natriumcarbonat, Natriumsulfat. Ein Beispiel für ein organisches Salz ist Natriximacetat. Beispiele für erfindungsgemäß einsetzbare Polyhydroxyverbindungen und Saccharide sind Pentaerythrit, Sorbitol, Glucamin, N-Methylglucamin. Erfindxingsgemäß einsetzbare Amidderivate sind beispielsweise Harnstoff xmd stark hydrophile, saccharidmodifizierte Amidderivate wie Ethylendiamin-bisgluconamid, 1,3- Propylendiamin-bisgluconamid, 1,2-Propylendiamin-bisgluconamidSaccharides, amides such as urea, and higher molecular weight polyethylene oxides. The solid carriers f) are preferably compounds which have no significant surface-active effect in the sense of surfactants. Examples of inorganic salts are sodium chloride, potassium chloride, sodium carbonate, sodium sulfate. An example of an organic salt is natriximacetate. Examples of polyhydroxy compounds and saccharides which can be used according to the invention are pentaerythritol, sorbitol, glucamine, N-methylglucamine. Amide derivatives which can be used according to the invention are, for example, urea xmd strongly hydrophilic, saccharide-modified amide derivatives such as ethylenediamine-bisgluconamide, 1,3-propylenediamine-bisgluconamide, 1,2-propylenediamine-bisgluconamide
Diethyletriamin-bisgluconamid, Dipropylentriam-bisgluconamid, N-Methyl- dipropylentriamin-bisgluconamid, N,N-Dimethyl-ethylendiamin-gluconamid N,N-
Dimethyl-propylendiamin-gluconamid. Die letztgenannten saccharidmodifizierten Amidderivate sind durch regioselektive Reaktion der primären Aminogmppen der entsprechenden Amine mit Saccharidcarbonsäurelactonen, wie Gluconsäurelacton oder Glucopyranosylarabinonsäurelacton, zugänglich (DE 4 318 536, DE 4 318 537).Diethyletriamine-bisgluconamide, dipropylenetriam-bisgluconamide, N-methyl-dipropylenetriamine-bisgluconamide, N, N-dimethyl-ethylenediamine-gluconamide N, N- Dimethyl-propylene-gluconamide. The latter saccharide-modified amide derivatives can be obtained by regioselective reaction of the primary amino groups of the corresponding amines with saccharide carboxylic acid lactones, such as gluconic acid lactone or glucopyranosylarabinonic acid lactone (DE 4 318 536, DE 4 318 537).
Der feste Träger f) ist zweckmäßig in der erfindungsgemäßen Formulierung, bezogen auf die Gesamtmenge der Formulierung, in einer Menge von 0 bis 95 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 65 Gew.-%, noch bevorzugter 0 bis 55 Gew.-% enthalten. Ist der feste Träger f) in der erfindungsgemäßen Formulierung enthalten, so beträgt seine bevorzugte Menge mehr als 5, bevorzugter mehr als 10, am meisten bevorzugt mehr als 30 bis 70, bevorzugter bis 60 Gew.-%.The solid carrier f) is expediently present in the formulation according to the invention, based on the total amount of the formulation, in an amount of 0 to 95% by weight, preferably 0 to 65% by weight, more preferably 0 to 55% by weight , If the solid carrier f) is contained in the formulation according to the invention, its preferred amount is more than 5, more preferably more than 10, most preferably more than 30 to 70, more preferably up to 60% by weight.
Der feste Träger f) xmd der flüssige Träger g) können in beliebigen Verhältnissen zueinander vorliegen. Die Wahl des Verhältnisses hängt davon ab, ob flüssige, pastöse oder feste Zusammensetzungen der Formulierung gewünscht werden.The solid carrier f) xmd the liquid carrier g) can be in any ratio to one another. The choice of the ratio depends on whether liquid, pasty or solid compositions of the formulation are desired.
Die erfindungsgemäße Formulierang kann nach Maßgabe der Anwendungsgebiete neben den vorstehend beschriebenen Komponenten a) bis g) weitere andere Inhaltsstoffe bzw. Hilfsmittel enthalten.The formulation according to the invention can, depending on the areas of use, contain, in addition to the components a) to g) described above, other other ingredients or auxiliaries.
Bei Anwendung in Waschmitteln können z.B. sogenannte Builder, wie z.B. Zeolithe, Silikate, Polyphosphate, Alkalimetall-zitrate, -2,2-oxydisuccinate, - carboxymethyloxysuccinate, -nitrilotriacetate, und Natriumcarbonat, Enzyme, Entschäumer, wie Silikonverbindungen und Stabilisatoren anwesend sein. Die Stabilisatoren dienen beispielsweise der Stabilisierung der Komponente b), in dem sie deren Koagulation und Sedimentation verhindern. Die Stabilisatoren sind z.B. 'Gums' und andere Polysaccharide, wie zum Beispiel Can'ageen Gum, andere Verdickungsmittel oder Rheologieadditive. Bevorzugt ist der Stabilisator eine kristalline hydroxyl-haltige Verbindung, wie Trihydroxystearin, ein hydriertes Öl oder ein Derivat davon.When used in detergents, e.g. so-called builders, such as Zeolites, silicates, polyphosphates, alkali metal citrates, -2,2-oxydisuccinates, - carboxymethyloxysuccinates, -nitrilotriacetates, and sodium carbonate, enzymes, defoamers, such as silicone compounds and stabilizers. The stabilizers serve, for example, to stabilize component b) by preventing their coagulation and sedimentation. The stabilizers are e.g. 'Gums' and other polysaccharides, such as can'ageen gum, other thickeners or rheological additives. The stabilizer is preferably a crystalline hydroxyl-containing compound, such as trihydroxystearin, a hydrogenated oil or a derivative thereof.
Weitere Hilfsmittel, die insbesondere in Waschmitteln enthalten sein können, sind Kupplungsmittel, wie Hexylamin, Octylamin, Nonylamin, ihre C1-C3 sekundären oder tertiären Analoge und Alkandiole.
Weitere Hilfsmittel, die insbesondere in Waschmitteln enthalten sein können, sind auf den Substraten haftende Duftstoffe, Chelatisierangsmittel, andere oberflächenaktive Stoffe.Further auxiliaries which can be contained in particular in detergents are coupling agents, such as hexylamine, octylamine, nonylamine, their C1-C3 secondary or tertiary analogs and alkanediols. Further auxiliaries, which can be contained in particular in detergents, are fragrances adhering to the substrates, chelating agents, other surface-active substances.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Formulierang kann beispielsweise die Herstellung einer homogenen Grundmischung a) + b) und das Einbringen der optionalen Komponenten c) bis e) beeinhalten.The preparation of the formulation according to the invention can include, for example, the production of a homogeneous basic mixture a) + b) and the introduction of the optional components c) to e).
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden zunächst die Komponenten a) und b) homogen zu einer Vormischung, gegebenenfalls unter Zusatz von Teilen der Trägersubstanz e) vermischt. Homogen bedeutet im Kontext der Erfindung weitgehend gelöst oder aber transparent feinteilig dispergiert. In diese homogene Vormischung kann beispielsweise die optionale Komponente c) nachfolgend eingebracht werden. Dieses Einbringen kann je nach Struktxir der Vormischungskomponenten a) und b) bzw. der Komponente c) wiedemm zu einer homogenen Mischung oder aber einer sichtbar gröber dispersen Verteilung von c) in der Vormischung a) + b) führen. In diese Mischung können ja nach Anwendungszweck d), (gegebenenfalls weiteres) e), d.h. f) und/oder g) eingebracht werden.In an advantageous embodiment of the invention, components a) and b) are first mixed homogeneously to form a premix, optionally with the addition of parts of the carrier substance e). In the context of the invention, homogeneous means largely dissolved or else dispersed in transparent, finely divided form. The optional component c) can, for example, be subsequently introduced into this homogeneous premix. Depending on the structure of the premix components a) and b) or component c), this introduction can again lead to a homogeneous mixture or else a visibly coarser disperse distribution of c) in the premix a) + b). Depending on the application, d), (possibly further) e), i.e. f) and / or g) are introduced.
In einer weiteren bevorzugten Ausfühmngsform der Erfindung wird in die Vormischung a) + b) eine Lösung von c) in Wasser e) oder eine Lösung von d) in Wasser e) oder eine Mischung aus c) und d) eingebracht. Eine Zumischxmg von c) + d) + e) zur Vormischung a) + b) liegt ebenfalls im Rahmen der Erfindung.In a further preferred embodiment of the invention, a solution of c) in water e) or a solution of d) in water e) or a mixture of c) and d) is introduced into the premix a) + b). An admixture of c) + d) + e) for premixing a) + b) is also within the scope of the invention.
Mit diesen verschiedenen Mischungsstrategien kann Einfluß auf die mikroskopische Verteilung der Komponenten im Gesamtsystem und somit die Produkteigenschaften genommen werden. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der erfindungsgemäßenThese different mixing strategies can influence the microscopic distribution of the components in the overall system and thus the product properties. The invention further relates to the use of the invention
Formulierung in kosmetischen Formulierungen, in Waschmitteln oder zur Oberflächenbehandlung von Substraten.Formulation in cosmetic formulations, in detergents or for the surface treatment of substrates.
Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der erfindungsgemäßen Formulierung zur Faserbehandlung bzw. Faserausrüstung. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der erfindungsgemäßenThe invention further relates to the use of the formulation according to the invention for fiber treatment or fiber finishing. The invention further relates to the use of the invention
Formulierung zxir Behandlxmg von Textilien xmd anderen natürlichen und synthetischen faserartigen Materialien, einschließlich Papier.
Die erfindxmgsgemäßen Formulierungen sind besonders geeignet zur Verwendung in Gegenwart von anionischen Tensiden, insbesondere in Waschmittelformulierungen oder bei der Behandlung von vorbehandelten Fasern.Formulation for the treatment of textiles and other natural and synthetic fibrous materials, including paper. The formulations according to the invention are particularly suitable for use in the presence of anionic surfactants, in particular in detergent formulations or in the treatment of pretreated fibers.
Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der erfindungsgemäßen Formulierung als Weichmacher.The invention further relates to the use of the formulation according to the invention as a plasticizer.
Die vorstehend beschriebenen Mischungen stellen Formulierungen dar, die sich zur Behandlung von Textilien und anderen natürlichen und synthetischen faserartigen Materialien insbesondere in Gegenwart von anionischen Tensiden aus Waschmittelformulierungen oder Mitteln zur Faservorbehandlung eignen. Zu diesem Zweck können die erfindungsgemäßen Formulierungen in Waschmittel direkt eingebaut oder aber separat in den laufenden Waschprozeß dosiert werden. Im Ergebnis der Anwendung der erfindungsgemäßen Formulierungen während des Waschprozesses, wird den behandelten Substraten eine silicontypische Weichheit, verbesserte Elastizität und verringerte Knittemeigx g verliehen. Weiterhin können die beschriebenen Formulierungen Verwendung finden als Bestandteil separater Weichmachersysteme nach der Wäsche von Fasern und Textilien. Weiterhin können die beschriebenen Formulierungen Verwendung finden zur Oberflächenbehandlung von Substraten, wie natürliche und synthetische Fasern, einschließlich Papier und Textilien, als Bestandteil von Systemen zur textilen Erstausrüstung, als Bügelhilfe und Mittel zur Verhinderang bzw. Rückgängigmachung von Textilverknitterungen. Es ist weiterhin möglich, die erfmdungsgemäßen Formxilierangen in kosmetische Systeme zur Behandlung von Haaren und Haut einzuführen.The mixtures described above represent formulations which are suitable for the treatment of textiles and other natural and synthetic fibrous materials, in particular in the presence of anionic surfactants from detergent formulations or agents for fiber pretreatment. For this purpose, the formulations according to the invention can be incorporated directly into detergents or can be metered separately into the ongoing washing process. As a result of the use of the formulations according to the invention during the washing process, the treated substrates are given a silicone-typical softness, improved elasticity and reduced Knittemeigx g. Furthermore, the formulations described can be used as a component of separate plasticizer systems after the washing of fibers and textiles. Furthermore, the formulations described can be used for the surface treatment of substrates, such as natural and synthetic fibers, including paper and textiles, as a component of systems for initial textile finishing, as an ironing aid and as a means of preventing or eliminating textile creases. It is furthermore possible to introduce the formxilation rings according to the invention into cosmetic systems for the treatment of hair and skin.
Die erfindungsgemäßen Formulierungen können in flüssiger, einschließlich pastöser oder fester Form vorliegen. Femer kann die Fomiulierxmg in verkapselter Form in einer flüssigen oder festen Matrix vorliegen.The formulations according to the invention can be in liquid, including pasty or solid form. The Fomiulierxmg can also be present in an encapsulated form in a liquid or solid matrix.
Eine bevorzugte Formulierung der vorliegenden Erfindung enthält: a): 5 bis 99, bevorzugt 10 bis 80, bevorzugter 10 bis 40, b): 1 bis 95, bevorzugt 1 bis 30, bevorzugter 1 bis 20, c): 0 bis 10, bevorzugt 1 bis 10, d): 0 bis 1, bevorzugt 0,1 bis 1, e):0 bis 70, bevorzugt 30 bis 70,
wobei die Mengenangaben Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Formulierung sind.
A preferred formulation of the present invention contains: a): 5 to 99, preferably 10 to 80, more preferably 10 to 40, b): 1 to 95, preferably 1 to 30, more preferably 1 to 20, c): 0 to 10, preferably 1 to 10, d): 0 to 1, preferably 0.1 to 1, e): 0 to 70, preferably 30 to 70, the amounts given are% by weight, based on the total amount of the formulation.
BeispieleExamples
Beispiel 1 (Herstellung des Quats gemäß WO 02/10259)Example 1 (Production of Quat According to WO 02/10259)
In einem 1 Liter Dreihalskolben werden 24 g Wasser und 4,18g (0,048 mol tertiäre Aminogmppen) N,N,N',N' -Tetramethyl- 1,6-hexandiamin und 3.8g (0,012 mol primäre Aminogruppen ) eines unter dem Handelsnamen Jeffamin® ED 600 erhältlichen Alkylenoxidderivates der StnikturIn a 1 liter three-necked flask, 24 g of water and 4.18 g (0.048 mol of tertiary amino groups) of N, N, N ', N' -tetramethyl-1,6-hexanediamine and 3.8 g (0.012 mol of primary amino groups) are placed under the tradename Jeffamin ® ED 600 available alkylene oxide derivatives of the Stniktur
H2NCH(CH3)CH2[OCH2CH(CH3)]a(OCH2CH2)9[OCH2CH(CH3)]bNH2H 2 NCH (CH 3 ) CH2 [OCH2CH (CH 3 )] a (OCH2CH 2 ) 9 [OCH2CH (CH 3 )] b NH2
mit a+b = 3,6with a + b = 3.6
bei Raumtemperatur vorgelegt. Innerhalb von 5 Minuten werden 12,0g (0,03 mol) Dodecansäure in Form einer 50%igen Lösung in 2-Propanol xmd 1,8g (0,03 mol) Essigsäure zugesetzt. Nach Erwärmung des Ansatzes auf 50°C werden innerhalb von 30 Minuten 194,1g (0,06 mol Epoxygruppen) eines Epoxysiloxans der durchschnittlichen Zusammensetzungsubmitted at room temperature. 12.0 g (0.03 mol) of dodecanoic acid in the form of a 50% solution in 2-propanol xmd 1.8 g (0.03 mol) of acetic acid are added within 5 minutes. After the batch has been heated to 50 ° C., 194.1 g (0.06 mol epoxy groups) of an epoxysiloxane of the average composition are obtained within 30 minutes
xmd 30ml 2-Propanol zugetropft. Die gelbe, trübe Mischung wird für 6 Stunden auf Rückflußtemperatur erhitzt. Nach Entfernung aller bis 100°C/2mmHg in Vakuum flüchtigen Bestandteile werden 204g eines farblosen, trüben Materials als Komponente bl) erhalten, welches folgende Struktxirelemente enthält:xmd 30ml 2-propanol added dropwise. The yellow, cloudy mixture is heated to reflux temperature for 6 hours. After removal of all components volatile up to 100 ° C / 2mmHg in a vacuum, 204g of a colorless, cloudy material are obtained as component bl), which contains the following structure elements:
V*
V *
In der obigen Formel sind zum Zwecke der Erläuterung auch die Wiederholungseinheiten Q, V1 und V2 eingezeichnet. Aus dem molaren VerhältnisThe repetition units Q, V 1 and V 2 are also shown in the above formula for the purpose of explanation. From the molar ratio
1 9 der V -Gmppen-enthaltenden polysiloxanfreien Diaminokomponenten und der V - Gmppen-enthaltenden, langkettige Polysiloxangrappen-haltigen1 9 of the V-Gmppen-containing polysiloxane-free diamino components and the V-Gmppen-containing, long-chain polysiloxane group containing
9 19 1
Diepoxykomponente von 1 : 1 ergibt sich ein Verhältnis von V /V von 1:1.The 1: 1 epoxy component gives a V / V ratio of 1: 1.
Beispiel 2 (Herstellung des Quats gemäß WO 02/10257) a) 211,1 g (0,15 mol Epoxygmppen) eines Epoxysiloxans der durchschnittlichen ZusammensetzungExample 2 (preparation of the quat according to WO 02/10257) a) 211.1 g (0.15 mol epoxy groups) of an epoxysiloxane of the average composition
und 15,2 g (0,15 mol) N-Methylpiperazin wurden in 225 ml i-Propanol gelöst xmd 4 Stunden auf 90 °C erhitzt. Nach dem Reaktionsende wurde das Lösungsmittel
durch Destillation im Wasserstrahlvakuum und abschließend im Olpumpenvakuxim entfernt. Es wurden 217 g eines klaren, gelblichen Produktes der Strakturand 15.2 g (0.15 mol) of N-methylpiperazine were dissolved in 225 ml of i-propanol and heated to 90 ° C. for 4 hours. After the end of the reaction, the solvent removed by distillation in a water jet vacuum and finally in an oil pump vacuum. There were 217 g of a clear, yellowish product of the structure
erhalten. receive.
13C-NMR: 13 C-NMR:
Substruktur S shift (ppm)Substructure S shift (ppm)
-CH(OH)- 66,07-CH (OH) - 66.07
-CH(OH)-CH2-N- 60,74-CH (OH) -CH 2 -N- 60.74
-CH(OH)-CH2-N-CH2- 53,20-CH (OH) -CH 2 -N-CH 2 - 53.20
-CH(OH)-CH2-N-CH2-CH2- 55,10-CH (OH) -CH 2 -N-CH 2 -CH 2 - 55.10
CH3-N= 45,87CH 3 -N = 45.87
b) 200 g (1,21 mol) Triethylenglycolmonomethylether wurden unter Stickstoff bei 20°C Raumtemperatur vorgelegt. Unter intensiven Rühren wurde innerhalb 30 Minuten 151 g (1,34 mol) Chloressigsäurechlorid zugetropft. Während des Zutropfens stieg die Temperatur auf 90 °C an und eine intensive HCl-Entwicklxing setzte ein. Nach Beendigung des Zutropfens wurde der Ansatz 30 Minuten auf 130 °C erhitzt. Abschließend wurden alle bis 130 °C und bei 20 hPa siedenden Bestandteile abdestilliert. Es wurden 301 g einer hellgelben, viskosen Flüssigkeit der Zusammensetzxmgb) 200 g (1.21 mol) of triethylene glycol monomethyl ether were placed under nitrogen at 20 ° C. room temperature. With intensive stirring, 151 g (1.34 mol) of chloroacetic acid chloride were added dropwise over the course of 30 minutes. During the dropping, the temperature rose to 90 ° C and intensive HCl development started. After the dropping had ended, the mixture was heated to 130 ° C. for 30 minutes. Finally, all components boiling up to 130 ° C. and at 20 hPa were distilled off. There were 301 g of a light yellow, viscous liquid of the composition
OO
ClCH2CO(CH2CH2O)3CH3 ClCH 2 CO (CH 2 CH 2 O) 3 CH 3
erhalten.
Die gaschromatographisch bestimmte Reinheit des Esters beträgt 99%.receive. The purity of the ester, determined by gas chromatography, is 99%.
13 JC-NMR:13 J C-NMR:
Substruktur shift (ppm)Substructure shift (ppm)
C1CH2- 40,8C1CH 2 - 40.8
ClCH2-C(O)- 167,3ClCH 2 -C (O) - 167.3
ClCH2-CH2-C(O)-OCH2- 65,2ClCH 2 -CH 2 -C (O) -OCH 2 - 65.2
ClCH2-CH2-C(O)-OCH2CH2- 68,7ClCH 2 -CH 2 -C (O) -OCH 2 CH 2 - 68.7
-CH2-OCH3 58,8-CH 2 -OCH 3 58.8
c) 19,61 g (6,5*10" mol) des α,ω-Aminosiloxans gemäß Beispiel 4a) und 3,12 g (1,3* 10"2 mol) des Chloressigsäureesters gemäß Beispiel 4b) wxirden unter Stickstoff in 50 ml i-Propanol gelöst und 12 Stunden auf Rückflußtemperatur erhitzt. Nach Beendigung der Reaktion wurden alle bis 70 °C und bei 20 hPa siedenden Bestandteile entfernt. Es wurden 19,7 g eines gelblich-hellbraunen viskosen Öles der Formel als Komponente bl):c) 19.61 g (6.5 * 10 " mol) of the α, ω-aminosiloxane according to Example 4a) and 3.12 g (1.3 * 10 " 2 mol) of the chloroacetic acid ester according to Example 4b) were dissolved in nitrogen 50 ml of i-propanol dissolved and heated to reflux temperature for 12 hours. After the reaction had ended, all components boiling up to 70 ° C. and at 20 hPa were removed. 19.7 g of a yellowish-light brown viscous oil of the formula as component bl) were:
erhalten. Gaschromatographisch wurde ein quantitativer Umsatz des Esters festgestellt. receive. A quantitative conversion of the ester was determined by gas chromatography.
13 C-NMR: Substruktur shift (ppm)13 C-NMR: substructure shift (ppm)
-CH(OH)- 65,9/66,1-CH (OH) - 65.9 / 66.1
-CH(OH)-CH2-N- 52,6-CH (OH) -CH 2 -N- 52.6
-CH(OH)-CH2-N-CH2- 45,4-CH (OH) -CH 2 -N-CH 2 - 45.4
-CH(OH)-CH2-N-CH2-CH2- 60,5/60,6-CH (OH) -CH 2 -N-CH 2 -CH 2 - 60.5 / 60.6
-CH(OH)-CH2-N-CH2-CH2-N+-CH2- 61,4
-CH(OH)-CH2-N-CH2-CH2-N+-CH2-C(O)- 169,6/169,9-CH (OH) -CH 2 -N-CH 2 -CH2-N + -CH 2 - 61.4 -CH (OH) -CH 2 -N-CH 2 -CH 2 -N + -CH 2 -C (O) - 169.6 / 169.9
CHs-N^ 52,9CHs-N ^ 52.9
-CH2-OCH3 58,6-CH 2 -OCH 3 58.6
1 T1 part
Gemäß C-NMR Spektrum erfolgt die Quartärnierung selektiv an den methylsubstituierten Stickstoffatomen.According to the C-NMR spectrum, the quaternization takes place selectively on the methyl-substituted nitrogen atoms.
Beispiel 3Example 3
153g (1.5mol) H2NCH2CH2CH2N(CH3)2 werden unter Stickstoff in einem Vierhalskolben vorgelegt. Innerhalb 15 Minuten werden 412.3g (1.5mol) Palmitoylchlorid zugetropft. Die Zugabe wird so reguliert, daß der Ansatz im Temperaturbereich von 100°C bis 120°C verbleibt. Nach Abschluß der Zugabe wird kurzzeitig Vakuum angelegt, um die entstandene weiß-gelbliche viskose Masse zu entgasen. In diese viskose Masse werden bei 100°C 123g (1.5mol) Natriximacetat gegeben. Nach Abkühlung werden 556g einer weiß-gelblichen, harten Masse gewonnen. Zusammensetzung: CH3(CH2)14C(O)NHCH2CH2CH2N+H(CH3)2 Cl" + CH3COONa153 g (1.5 mol) of H 2 NCH 2 CH 2 CH 2 N (CH 3 ) 2 are placed under nitrogen in a four-necked flask. 412.3 g (1.5 mol) of palmitoyl chloride are added dropwise within 15 minutes. The addition is regulated so that the batch remains in the temperature range from 100 ° C to 120 ° C. After the addition is complete, a vacuum is briefly applied in order to degas the white-yellowish viscous mass formed. 123 g (1.5 mol) of natrix imacetate are added to this viscous mass at 100 ° C. After cooling, 556 g of a white-yellowish, hard mass are obtained. Composition: CH 3 (CH 2 ) 14 C (O) NHCH2CH2CH 2 N + H (CH3) 2 Cl " + CH 3 COONa
Beispiel 4Example 4
Ausgehend von tetramerem Cyclodimethylsiloxan bzw. einem Cyclosiloxan- Polydimethylsiloxandiol-Gemisch sowie Aminopropylmethyldiethoxysilan, Aminopropyldimethyl-ethoxysilan, gegebenenfalls Zusatz von Wasserspuren sowie Hexamethyldisiloxan erzeugt man durch bekannte alkalisch katalysierte Äquilibierung und Kondensation unter Austritt von Ethanol ein Aminosiloxan b2) der nachfolgenden durchschnittlichen Verhältnisformel:
Starting from tetrameric cyclodimethylsiloxane or a cyclosiloxane-polydimethylsiloxane diol mixture as well as aminopropylmethyldiethoxysilane, aminopropyldimethylethoxysilane, optionally adding traces of water and hexamethyldisiloxane, the following average alkali-catalyzed equilibration and condensation with the exit of ethanol2 form the amino acid in the exit form of ethanol2)
Gemäß 1H-NMR Spektrum enthält dieses Material noch Spuren von Ethoxygruppen.According to the 1H-NMR spectrum, this material still contains traces of ethoxy groups.
Beispiel 5Example 5
Es werden folgende Formulierungen hergestellt:The following formulations are produced:
Zur Herstellung der FormuUerungen werden für FI zunächst die beiden Siliconquats bzw. für F2 das Aminosiloxan und das Siliconquat miteinander gemischt. In diese Mischungen wird das Polydimethylsiloxan homogen eingerührt. Nachfolgend wird das Aminsalz in diesen Vormischungen fein verteilt. Es entsteht jeweils eine opaque Masse. Abschließend wird in FI und F2 das Wasser langsam eingerührt, so daß weiße emulsionsartige Flüssigkeiten erhalten werden. In die Formulierungen F3 und F4 wird abschließend die wässrige Guar Gum Lösung eingerührt. To produce the formulations, the two silicone quats are first mixed for FI or the aminosiloxane and silicone quat for F2. The polydimethylsiloxane is stirred homogeneously into these mixtures. The amine salt is then finely distributed in these premixes. An opaque mass is created in each case. Finally, the water in FI and F2 is slowly stirred in, so that white emulsion-like liquids are obtained. Finally, the aqueous guar gum solution is stirred into the formulations F3 and F4.
Beispiel 6Example 6
Zum Nachweis der weichmachenden Eigenschaften werden Waschversuche in einer Trommelwaschmaschine mit einem pulverförmigen (Dash® 2inl ) xmd einem flüssigen (Ariel liquid®) Waschmittel ausgeführt.To demonstrate the softening properties, washing tests are carried out in a drum washing machine with a powdered (Dash® 2inl) xmd liquid (Ariel liquid®) detergent.
Waschversuch WlWash trial Wl
40°C, 20 min, anschließend 5x spülen40 ° C, 20 min, then rinse 5 times
110g Dash® 2inl Matrix ohne Bentonit110g Dash® 2inl matrix without bentonite
2kg Wäsche (1850g Ballastmaterial + 5 Frotteelappen insgesamt 150g)2kg laundry (1850g ballast material + 5 terry cloths total 150g)
10 1 Wasser in der Maschine10 1 water in the machine
13.5g Formulierung FI unmittelbar nach Dash 2in 1 Matrix separat eingespült13.5g formulation FI washed in immediately after Dash 2in 1 matrix
Die bei Waschversuch Wl durch FI weichgemachten 5 Frotteelappen wurden mit 5 Lappen verglichen, die identisch mit 'Ariel® liquid' allein gewaschen wurden. Die bei Waschversuch W2 durch F2 weichgemachten 5 Frotteelappen wurden mit 5 Lappen verglichen, die identisch mit Ariel liquid allein gewaschen wurden. Die bei Waschversuch W3 durch F2 weichgemachten 5 Frotteelappen wurden mit 5 Lappen verglichen, die identisch mit Ariel®liquid allein gewaschen wurden. Die bei Waschversuch W4 durch F3 weichgemachten 5 Frotteelappen wurden mit 5 Lappen verglichen, die identisch mit Ariel liquid allein gewaschen wurden. Die bei Waschversuch W5 durch F4 weichgemachten 5 Frotteelappen wurden mit 5 Lappen verglichen, die identisch mit Ariel liquid allein gewaschen wurden. Auf einer Skala von 0 bis 4 Punkten, d.h. 1 = sehr gut,erreichten die erfindungsgemäß gewaschenen Lappen folgende durchschnittliche Punktzahlen:The 5 terry cloths softened by FI in washing test W1 were compared with 5 cloths, which were washed identically with 'Ariel® liquid' alone. The 5 terry cloths softened by F2 in wash test W2 were compared with 5 cloths, which were washed identically with Ariel liquid alone. The 5 terry cloths softened by F2 in wash test W3 were compared with 5 cloths that were washed identically with Ariel®liquid alone. The 5 terry cloths softened by F3 in wash test W4 were compared with 5 cloths, which were washed identically with Ariel liquid alone. The 5 terry cloths softened by F4 in wash test W5 were compared with 5 cloths, which were washed identically with Ariel liquid alone. On a scale from 0 to 4 points, i.e. 1 = very good, the rags washed according to the invention achieved the following average scores: