JP2023081923A - アミノシロキサン及びケイ酸塩のエマルジョン - Google Patents
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Abstract
Description
(i) 一般式Ia、Ib、IIa及びIIbの単位から選択される少なくとも80モル%の単位を含む、20℃で液体のアミノアルキル基を含むポリオルガノシロキサン(P)を100重量部
R1 2SiO(2/2)(Ia)、
R1 aR2SiO(3-a)/2(Ib)、
R3 3SiO(1/2)(IIa)、
R3 2R4SiO(1/2)(IIb)、
[式中、
aは、0又は1の値を有し、
R1は、非置換の又はハロゲンによって置換された1~40個の炭素原子を有するアルキル基であり、
R2は、一般式IIIのアミノアルキル基であり、
-R5-NR6R7(III)、
式中、
R5は、1~40個の炭素原子を有する二価の炭化水素基であり、
R6は、1~40個の炭素原子を有する一価の炭化水素基、水素又はアルカノイル基であり、
R7は、一般式IVの基であり、
-(R8-NR6)xR6(IV)、
式中、
xは、0の値又は1~40の整数値を有し、
R8は、一般式Vの二価の基であり、
-(CR9R9-)y(V)、
式中、
yは、1~6の整数値を有し、
R9は、水素又は1~40個の炭素原子を有する炭化水素基であり、
R3は、非置換の又はハロゲンで置換された1~40個の炭素原子を有するアルキル基であり、
R4は、-OR基又は-OH基であり、
Rは、非置換の又はハロゲンで置換された1~40個の炭素原子を有するアルキル基であり、
ポリオルガノシロキサン(P)中の一般式IIa及びIIbの単位の合計に対する一般式Ia及びIIbの単位の平均比は0.5~500であり、ポリオルガノシロキサン(P)は少なくとも0.1mequiv/gの平均アミン価を有する。]
(ii) プロトン化剤、
(iii) 一般式VIのテトラアルコキシケイ酸塩から選択されるケイ酸塩化合物を1~80重量部
R10O4Si(VI)
及び一般式VII及びVIIIの少なくとも80モル%の単位、並びに一般式VIIの少なくとも2単位を含むポリケイ酸塩化合物
R10O3SiO1/2(VII)、
R10O2SiO2/2(VIII)
及びそれらの混合物、
[式中、
R10は、非置換の又はハロゲンによって置換された1~18個の炭素原子を有する炭化水素基である。]
(iv) 水、
(v) 乳化剤を最大で5重量部、並びに
(vi) 一般式IXのモノアルコール
R11-OH(IX)、
及び一般式Xのジアルコールモノエーテル
R12O-R13-OR14(X)、
及びそれらの混合物から選択される有機溶媒を少なくとも5重量部
[式中、
R11は、2~18個の炭素原子を有する一価の炭化水素基であり、
R12は、1~18個の炭素原子を有する一価の炭化水素基であり、
R13は、2~12個の炭素原子を有する二価の炭化水素基であり、
R14は、水素、1~6個の炭素原子を有する一価の炭化水素基又はアセチル基である。]
を含み、ただし、エマルジョンは、一般式XIのジ-、トリ-又はオリゴグリコールエーテルを最大で10重量部含む水中油型エマルジョンに関する。
R12-O-(CH2CH2)m-OH(XI)、
[式中、
R15は、R12の定義を有し、
mは、整数であり、2又は2より大きい。]
R10OSiO3/2(XII)、
SiO4/2(XIII)、
式中、R10は上で定義された通りである。
1. アルキル硫酸塩、特に8~18個の炭素原子の鎖長を有するもの、疎水性の基中の8~18個の炭素原子及び1~40個のエチレンオキシド(EO)又はプロピレンオキシド(PO)単位を有するアルキル-及びアルカリルエーテル硫酸塩。
5. 500~3000の重合度を有する、5~50%、好ましくは8~20の酢酸ビニル単位を含むポリビニルアルコール。
14. 8~24個の炭素原子を含む第一級、第二級及び第三級脂肪族アミンと酢酸、硫酸、塩酸及びリン酸との塩。
17. N-アルキルジ(アミノエチル)グリシン又はN-アルキル-2-アミノプロピオン酸塩のような長鎖置換アミノ酸。
<本発明による配合物E-1>
アミノアルキル基を含むポリジメチルシロキサン(P-1)95.0g及びケイ酸塩化合物(S-1)5.0gを室温で混合し、無色澄明の油状混合物(M-1)を得る。
脱塩水7.0g、エチレングリコールモノヘキシルエーテル(BASFから市販)2.9g、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(BASFから市販)6.0g及び酢酸(Brenntag社から入手可能な80%水溶液)0.4gを初めに仕込み、室温で混合する。油状混合物(M-1)17.0g、脱塩水64.1g、酢酸0.5g及びジエチレングリコールモノブチルエーテル2.1gをプロペラ撹拌機を用いて室温で連続して撹拌する。無色澄明のエマルジョンが得られる(VE-2)。
脱塩水7.0g、n-ブチルグリコール(Sigma-Aldrich社の商品名エチレングリコールブチルエーテルで入手可能)9.0g、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(BASF社から市販)3.0g及び酢酸(Brenntag社から入手可能な80%水溶液)0.3gを初めに仕込み、室温で混合する。油状混合物(M-1)17.0g、脱塩水63.5g及び酢酸0.2gをプロペラ撹拌機を用いて室温で連続して撹拌する。無色澄明のエマルジョン(VE-3)を得る。
アミノアルキル基を含むポリジメチルシロキサン(P-2)80.0g及びケイ酸塩化合物(S-1)20.0gを室温で混合し、無色澄明の油状混合物(M-2)を得る。
脱塩水10.0g、n-ブチルグリコール(Sigma-Aldrich社の商品名エチレングリコールブチルエーテルで入手可能)17.0g及び酢酸(Brenntag社から入手可能な80%水溶液)0.4gを初めに仕込み、室温で混合する。油状混合物(M-2)35.0g及び脱塩水37.6gをプロペラ撹拌機を用いて室温で連続して撹拌する。わずかに白濁したエマルジョン(E-5)を得る。また、このエマルジョンは均質で、室温及び40℃で6カ月保存後安定である。
<適用例1>
撥水性試験(水/アルコール-滴下試験)
この試験法は革又は繊維製品の疎水性仕上げを測定するのに役立つ。
疎水性に仕上げられた革又は繊維製品の結果を再湿潤時間と呼ぶ。時間が長いほど、仕上がりがより疎水性である。
<撥水性の測定(噴霧法)>
適用例1に類似して処理した綿を、シャーレの上で伸ばす。
テンプレートによる評価基準:
100 表面への付着又は表面の湿潤なし
90 表面へのわずかでランダムに分布する付着又は表面の湿潤
80 噴霧点での表面の湿潤
70 表面全体の部分的湿潤
50 表面全体の完全な湿潤
<洗濯機における撥水性の測定>
洗濯機での含浸には、以下の布を使用する。
ポリエステル材料:wfk Testgewebe GmbHからのwfk 30A、100%ポリエステル、幅:100cm、品番30000、布重量約170g/m2
ポリアミド材料:wfk Testgewebe GmbHからのwfk 40A、100%ポリアミド6.6、幅:80cm、品番40000、布重量約75g/m2
<多孔性基材における撥水性の測定>
重量増加による木材に対する撥水性の測定
大理石(黄色のジュラ石灰石、片側研磨、5×5×1cm、ハーブスト・バーグハウゼン)の処理:
処理した大理石の耐水性を、接触角測定装置(Rame-hart Inc.、米国)により、未処理及び処理した大理石の表面上の水滴の接触角を測定することにより測定する。使用する脱塩水の液滴サイズは0.01mlである。
大豆油(ラプンツェル有機大豆油、アマゾンから市販)及び青いインク(ペン用ペリカン4001インクカートリッジ、アマゾンから市販)0.4ml滴を未処理及び処理済大理石の表面に置く。5分後、大理石をティッシュペーパーで拭き取り、残りの染みの外観を視覚的に評価する。
ビーム角度20°で光沢測定装置(マイクロトリグロス、Byk Gardner)により、大理石の未処理及び処理表面で光沢を測定する。未処理大理石と処理大理石の光沢値の相違が、表に明記された光沢の変化である。
滑らかな基材上での特性の測定
滑らかな基材を含浸する目的で、黒の艶消しプラスチックシート(素材:ABS、Narbung 3、150×100×3mm、ウルムのMerck & Partner GmbHより市販)を使用する。
光沢は、プラスチックシートの未処理及び処理表面においてビーム角度85°で光沢測定装置(マイクロトリグロス、Byk Gardner)を用いて測定する。未処理プラスチックシートと処理プラスチックシートの光沢値の相違が表に明記された光沢の変化である。
Claims (9)
- 水中油型エマルジョンであって、
(i) 一般式Ia、Ib、IIa及びIIbの単位から選択される少なくとも80モル%の単位を含む、20℃で液体のアミノアルキル基を含むポリオルガノシロキサン(P)を100重量部
R1 2SiO(2/2)(Ia)、
R1 aR2SiO(3-a)/2(Ib)、
R3 3SiO(1/2)(IIa)、
R3 2R4SiO(1/2)(IIb)、
[式中、
aは、0又は1の値を有し、
R1は、非置換の又はハロゲンによって置換された1~40個の炭素原子を有するアルキル基であり、
R2は、一般式IIIのアミノアルキル基であり、
-R5-NR6R7(III)、
式中、
R5は、1~40個の炭素原子を有する二価の炭化水素基であり、
R6は、1~40個の炭素原子を有する一価の炭化水素基、水素又はアルカノイル基であり、
R7は、一般式IVの基であり、
-(R8-NR6)xR6(IV)、
式中、
xは、0の値又は1~40の整数値を有し、
R8は、一般式Vの二価の基であり、
-(CR9R9-)y(V)、
式中、
yは、1~6の整数値を有し、
R9は、水素又は1~40個の炭素原子を有する炭化水素基であり、
R3は、非置換の又はハロゲンで置換された1~40個の炭素原子を有するアルキル基であり、
R4は、-OR基又は-OH基であり、
Rは、非置換の又はハロゲンで置換された1~40個の炭素原子を有するアルキル基であり、
ポリオルガノシロキサン(P)中の一般式IIa及びIIbの単位の合計に対する一般式Ia及びIIbの単位の平均比は0.5~500であり、ポリオルガノシロキサン(P)は少なくとも0.1mequiv/gの平均アミン価を有する。]
(ii) プロトン化剤、
(iii) 一般式VIのテトラアルコキシケイ酸塩から選択されるケイ酸塩化合物を1~80重量部
R10O4Si(VI)
及び一般式VII及びVIIIの少なくとも80モル%の単位、並びに一般式VIIの少なくとも2単位を含むポリケイ酸塩化合物
R10O3SiO1/2(VII)、
R10O2SiO2/2(VIII)
及びそれらの混合物、
[式中、
R10は、非置換の又はハロゲンによって置換された1~18個の炭素原子を有する炭化水素基である。]
(iv) 水、
(v) 乳化剤を最大で5重量部、並びに
(vi) 一般式IXのモノアルコール
R11-OH(IX)、
及び一般式Xのジアルコールモノエーテル
R12O-R13-OR14(X)、
及びそれらの混合物から選択される有機溶媒を少なくとも5重量部
[式中、
R11は、2~18個の炭素原子を有する一価の炭化水素基であり、
R12は、1~18個の炭素原子を有する一価の炭化水素基であり、
R13は、2~12個の炭素原子を有する二価の炭化水素基であり、
R14は、水素、1~6個の炭素原子を有する一価の炭化水素基又はアセチル基である。]
を含み、
ただし、エマルジョンは、一般式XIのジ-、トリ-又はオリゴグリコールエーテルを最大10重量部含む、
R12-O-(CH2CH2)m-OH(XI)、
[式中、
R15は、R12の定義を有し、
mは、整数であり、2又は2より大きい。]
水中油型エマルジョン。 - 基R1及びR3が、1~6個の炭素原子を有するアルキル基である、請求項1に記載のエマルジョン。
- 基R6が、1~6個の炭素原子を有するアルキル基、水素又はアセチルである、請求項1又は2に記載のエマルジョン。
- 基R2が、-CH2N(R6)2、-(CH2)3N(R6)2及び(CH2)3N(R6)(CH2)2N(R6)2から選択される、請求項1~3のいずれか一項に記載のエマルジョン。
- プロトン化剤が、ギ酸、酢酸、硫酸及び塩酸から選択される、請求項1~4のいずれか一項に記載のエマルジョン。
- 基R10が、メチル、エチル及びプロピルから選択される、請求項1~5のいずれか一項に記載のエマルジョン。
- 基R11が、2~12個の炭素原子を有するアルキル基である、請求項1~6のいずれか一項に記載のエマルジョン。
- 基R12が、1~12個の炭素原子を有するアルキル基であり、基R13が、2~6個の炭素原子を有するアルキレン基であり、基R14が、水素原子である、請求項1~7のいずれか一項に記載のエマルジョン。
- 請求項1~8のいずれか一項に記載の水中油型エマルジョンで基材を処理する方法。
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