JP5023292B2 - 界面活性剤及びこれを含有してなる水性コーティング液。 - Google Patents

界面活性剤及びこれを含有してなる水性コーティング液。 Download PDF

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本発明は界面活性剤及びこれを含有してなる水性コーティング液(水性塗料、紙塗工用塗料及び水性インキ等)に関する。
コーティング液(塗料等)の塗膜欠損{クレーター、ハジキ及びピンホール等}を改善するため、静的表面張力を下げて濡れ性を改善する目的で、大量の界面活性剤が添加されていたが、耐水性が低下するという問題が生じる。そして、この問題を解決するため、少量の添加で静的表面張力を下げる界面活性剤{ハイドロジェンポリシロキサンのトリグリセリン変性体}が提案されている(特許文献1)。
また、コーティング液(塗料等)の塗工を高速化するために、動的表面張力を低下させる目的で、動的表面張力低下能{動的表面張力を十分に低下させる能力}を持つ界面活性剤が添加されている。そして、このような界面活性剤として、アセチレングリコールのエチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加物(特許文献2)が知られている。
特開平06−033005号公報 特開2003−113397号公報
特許文献1に記載の界面活性剤では、静的表面張力を下げることは可能であるが、動的表面張力低下能は不十分である。また、特許文献2に記載の界面活性剤では、動的表面張力は下げ得るが、静的表面張力低下能{静的表面張力を十分に低下させる能力}は不十分である。一方、これらの界面活性剤を併用すると、耐水性が低下するという問題が生じる。
本発明の目的は、コーティング液の高速塗工化及び塗膜欠損の改善の両方を満足し、かつ耐水性を低下させない界面活性剤を提供することである。
本発明者は前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に達した。
すなわち、本発明の界面活性剤の特徴は、一般式(1)〜(3)のいずれかで表されるオルガノポリシロキサンを含有してなる点を要旨とする。
Figure 0005023292



一般式(1)〜(3)において、Rは炭素数1〜6の一価炭化水素基、Siはケイ素原子、Oは酸素原子、jは0又は3〜35の整数、kは2〜20の整数を表す。また、Xは一般式(4)又は(5)で表される有機基である。
Figure 0005023292



一般式(4)及び(5)において、Qは非還元性の二又は三糖類のm個の1級水酸基から水素原子を除いた反応残基、OAは炭素数2〜4のオキシアルキレン基、Lは炭素数1〜3の有機基、nは1〜40の整数、mは2〜4の整数、Yはメチル基、エチル基、炭素数2〜4のアルケニル基又は水素原子、Zは炭素数2〜4のアルキレン基を表す。また、一般式(4)で表される有機基(4)のOAの総モル数は有機基(4)1モル当たり5〜80モル、一般式(5)で表される有機基(5)のOAの総モル数は有機基(5)1モル当たり10〜160モルである。
また、本発明の界面活性剤の特徴は、非還元性の二又は三糖類(a1)1モル部と、炭素数2〜4のアルキレンオキシド(a2)5〜80モル部と、炭素数1〜2のモノハロゲン化アルカン(a3)0又は0.1〜2モル部と、炭素数2〜4の炭素−炭素二重結合を有するモノハロゲン化アルケン(a4)1〜2モル部との化学反応により製造され得る構造を有するポリオキシアルキレン化合物(4)と、一般式(39)〜(41)のいずれかで表されるハイドロジェンポリシロキサンとを付加反応させて変性したオルガノポリシロキサン;及び/又は
(a1)1モル部と、(a2)5〜80モル部と、(a3)0又は0.1〜2モル部と、(a4)0.5〜1モル部と、炭素数1〜3のジハロゲン化炭化水素(a5)0.5〜0.7モル部若しくはエピハロヒドリン(a6)0.5〜0.7モル部との化学反応により製造され得る構造を有するポリオキシアルキレン化合物(5)と、一般式(39)〜(41)のいずれかで表されるハイドロジェンポリシロキサンとを付加反応させて変性したオルガノポリシロキサンを含有してなる点を要旨とする。
Figure 0005023292

なお、Rは炭素数1〜6の一価炭化水素基、Siはケイ素原子、Oは酸素原子、jは0又は3〜35の整数、kは2〜20の整数を表す。
本発明の界面活性剤は、動的表面張力低下能及び静的表面張力低下能に著しく優れている。したがって、本発明の界面活性剤を用いると、コーティング液の高速塗工化及び塗膜欠損(クレータ、ハジキ及びピンホール等)の改善の両方を満足し、かつ、耐水性を低下させない。
本発明の界面活性剤は、一般式(1)〜(3)のいずれかで表されるオルガノポリシロキサンを含有すれば、一般式(1)〜(3)のいずれかで表される1種のみ含んでもよく、一般式(1)〜(3)のいずれかで表される他の種類との混合物であってもよい。
炭素数1〜6の一価炭化水素基(R)としては、アルキル基、アルケニル基及びアリール基が含まれる。アルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、t−ブチル及びヘキシル等が挙げられる。アルケニル基としては、ビニル、2−プロペニル、3−ブテニル及びヘキセニル等が挙げられる。アリール基としては、フェニル及び4−クロロフェニル等が挙げられる。
これらのうち、アルキル基が好ましく、さらに好ましくはメチル、エチル及びプロピル、特に好ましくはメチルである。複数個のRはすべて同じでもよく、また一部が異なってもよい。
jは、0又は3〜35の整数を表すが、3〜35が好ましく、さらに好ましくは3〜20、特に好ましくは7〜20である。これらの範囲であると、動的表面張力低下能及び静的表面張力低下能がさらに良好となる。
kは、2〜20の整数を表し、2〜17が好ましく、さらに好ましくは5〜17、特に好ましくは5〜15である。この範囲であると、動的表面張力低下能及び静的表面張力低下能がさらに良好となる。
一般式(1)、(2)又は(3)で表されるオルガノポリシロキサンのケイ素原子の総数は、7〜54が好ましく、さらに好ましくは9〜54、特に好ましくは9〜32である。これらの範囲であると、静的表面張力低下能がさらに良好となる。
非還元性の二又は三糖類のm個の1級水酸基から水素原子を除いた反応残基(Q)を構成することができる二又は三糖類としては、蔗糖(サッカロース)、トレハロース、イソトレハロース、イソサッカロース、ゲンチアノース、ラフィノース、メレチトース及びプランテオース等が挙げられる。これらのうち、耐水性等の観点から、蔗糖、トレハロース、ゲンチアノース、ラフィノース及びプランテオースが好ましく、さらに好ましくは蔗糖及びラフィノースであり、供給性及びコスト等の観点から、特に好ましくは蔗糖である。複数個のQはすべて同じでもよく、また一部が異なってもよい。
炭素数2〜4のオキシアルキレン基(OA)としては、オキシエチレン、オキシプロピレン、オキシブチレン及びこれらの混合等が挙げられる。これらのうち、耐水性等の観点から、オキシプロピレン及びオキシブチレンが好ましい。また、n個のOAは、同じでも異なってもよく、また複数個の(OA)nは同じでも異なってもよい。
(OA)n内に複数種類のオキシアルキレン基を含む場合、これらのオキシアルキレン基の結合順序(ブロック状、ランダム状及びこれらの組合せ)及び含有割合には制限ないが、ブロック状、又はブロック状とランダム状との組合せを含むことが好ましい。オキシエチレンを含む場合はその含有割合(モル%)は、形成される塗膜の耐水性の観点からオキシアルキレン基の全モル数に基づいて、1〜20が好ましく、さらに好ましくは2〜18、特に好ましくは3〜16、最も好ましくは4〜15である。
また、(OA)nにオキシエチレン基と、オキシプロピレン基又は/及びオキシブチレン基とを含む場合、動的表面張力低下能及び静的表面張力低下能の観点から、反応残基(Q)から離れた端部にオキシプロピレン又は/及びオキシブチレンが位置することが好ましい。すなわち、(OA)nにオキシエチレン基を含む場合、反応残基(Q)にオキシエチレン基が直接的に結合していることが好ましい。
炭素数1〜3の有機基(L)としては、アルキレン基及びアルケニレン基等が含まれる。アルキレン基としては、メチレン、エチレン、プロピレン及びiso−プロピレン等が挙げられ、これらの基の水素原子の一部が水酸基等に置き換わった置換アルキレン{ヒドロキシプロピレン(−CH−CH(OH)−CH−)等}も使用できる。アルケニレン基としては、エテニレン及びプロペニレン等が挙げられる。
これらのうち、動的表面張力低下能及び静的表面張力低下能の観点から、メチレン、エチレン及びヒドロキシプロピレンが好ましく、さらに好ましくはメチレン及びヒドロキシプロピレン、特に好ましくはメチレンである。
nは、1〜40の整数、好ましくは3〜37の整数、さらに好ましくは7〜33の整数、特に好ましくは10〜30の整数である。この範囲であると、動的表面張力低下能及び静的表面張力低下能がさらに良好となる。複数個のnは異なっていても又は同じでも構わない。
mは、2〜4の整数であり、たとえば、蔗糖の場合は3、トレハロースの場合は2、メレチトースの場合は4である。
Yは、メチル基、エチル基、炭素数2〜4のアルケニル基又は水素原子を表すが、炭素数2〜4のアルケニル基としては、ビニル、2−プロペニル、2−メチル−2−プロペニル及び3−ブテニル等が挙げられる。これらのうち、メチル、アルケニル基及び水素原子が好ましく、さらに好ましくはメチル、2−プロペニル及び水素原子である。一般式(1)〜(3)のいずれかで表されるオルガノポリシロキサンの中に複数個のYが存在する場合、複数個のYは全て同じでも、異なっていてもよい。
炭素数2〜4のアルキレン基(Z)としては、エチレン、プロピレン、ブチレン及び2−メチルプロピレン等が挙げられる。これらのうち、プロピレンが好ましい。一般式(1)〜(3)のいずれかで表されるオルガノポリシロキサンの中に複数個のZが存在する場合、複数個のZは全て同じでも、異なっていてもよい。
一般式(4)で表される有機基(4)のOAの総モル数(モル)は、一般式(4)で表される有機基(4)1モル当たり、5〜80が好ましく、さらに好ましくは10〜80、特に好ましくは10〜60、最も好ましくは20〜60である。この範囲であると、動的表面張力低下能及び静的表面張力低下能がさらに良好となる。
一般式(5)で表される有機基(5)のOAの総モル数(モル)は、一般式(5)で表される有機基(5)1モル当たり、10〜160が好ましく、さらに好ましくは20〜140、特に好ましくは20〜120、最も好ましくは40〜120である。この範囲であると、動的表面張力低下能及び静的表面張力低下能がさらに良好となる。
一般式(4)又は(5)で表される有機基としては、次の化学式で示される化合物等が挙げられる。なお、Pはオキシプロピレン基、Eはオキシエチレン基、Bはオキシブチレン基を表し、Qは蔗糖から、3個の1級水酸基の水素原子を除いた反応残基を表し、Qはトレハロースから、2個の1級水酸基の水素原子を除いた反応残基を表し、Qはメレチトースから、4個の1級水酸基の水素原子を除いた反応残基を表す。
-CH(CH-B-Q-B-H (6)

-CH(CH-P-Q-(P-H) (7)

-CHCH-P-Q-(P-H) (8)

-CH(CH-P12-Q-(P14-H) (9)

-CH(CH-P20-Q-(P20-H) (10)
Figure 0005023292



-CH-(CH-B-Q-B-CH (12)

-CH-(CH-P10-Q-(P10-H) (13)

-CH-(CH-P16-Q-(P17-H) (14)

-CH-(CH-P24-Q-(P23-H) (15)

-CH-CH-P22-E-Q-(E-P22-H) (16)
Figure 0005023292



-CH(CH-P20-E-Q-(E-P20-CH2 (20)

-CH(CH-B-Q-B -CH-B-Q-B-H (21)
Figure 0005023292



Figure 0005023292



Figure 0005023292



Figure 0005023292



Figure 0005023292




-(CH-B-P-Q-P-B -CH-B-Q-B-CH (36)
Figure 0005023292



これらのうち、化学式(7)、(9)、(10)、(14)、(16)、(22)、(24)、(26)、(28)、(30)又は(32)で表される有機基が好ましく、さらに好ましくは化学式(7)、(9)、(10)、(22)又は(30)で表される有機基である。
Xが一般式(4)で表される有機基である場合、一般式(1)〜(3)のいずれかで表されるオルガノポリシロキサンは、非還元性の二又は三糖類(a1)と、炭素数2〜4のアルキレンオキシド(a2)と、炭素数1〜2のモノハロゲン化アルカン(a3)と、炭素数2〜4の炭素−炭素二重結合を有するモノハロゲン化アルケン(a4)との化学反応により製造され得る構造を有するポリオキシアルキレン化合物(4)で、変性したオルガノポリシロキサンが含まれる。
Xが一般式(5)で表される有機基である場合、一般式(1)〜(3)のいずれかで表されるオルガノポリシロキサンは、非還元性の二又は三糖類(a1)と、炭素数2〜4のアルキレンオキシド(a2)と、炭素数1〜2のモノハロゲン化アルカン(a3)と、炭素数2〜4の炭素−炭素二重結合を有するモノハロゲン化アルケン(a4)と、炭素数1〜3のジハロゲン化炭化水素(a5)若しくはエピハロヒドリン(a6)との化学反応により製造され得る構造を有するポリオキシアルキレン化合物(5)で、変性したオルガノポリシロキサンが含まれる。
なお、これらの化学反応により製造され得る構造を有するポリオキシアルキレン化合物は、nの数に分布を生じる場合があり、この場合、厳密には複数種類のポリオキシアルキレン化合物の混合物となる。なお、この場合でも製造方法を限定するものではない。
非還元性の二又は三糖類(a1)、アルキレンオキシド(a2)、炭素数1〜2のモノハロゲン化アルカン(a3)、炭素数2〜4の炭素−炭素二重結合を有するモノハロゲン化アルケン(a4)、炭素数1〜3のジハロゲン化炭化水素(a5)及びエピハロヒドリン(a6)の使用量について説明するが、(a1)、(a2)、(a3)及び(a4)の使用量についてはポリオキシアルキレン化合物(4)及びポリオキシアルキレン化合物(5)の両方に共通する。
アルキレンオキシド(a2)の使用量(モル部)としては、非還元性の二又は三糖類(a1)1モル部に対して、5〜80が好ましく、さらに好ましくは10〜80、特に好ましくは10〜60、最も好ましくは20〜60である。この範囲であると、動的表面張力低下能がさらに良好となる。
炭素数1〜2のモノハロゲン化アルカン(a3)を使用する場合、この使用量(モル部)としては、非還元性の二又は三糖類(a1)1モル部に対して、0.1〜2が好ましく、さらに好ましくは0.2〜1.5、特に好ましくは0.4〜1.3、最も好ましくは0.5〜1である。この範囲であると、形成される塗膜の耐水性及び動的表面張力低下能がさらに良好となる。
炭素数2〜5のモノハロゲン化アルケン(a4)の使用量(モル部)としては、非還元性の二又は三糖類(a1)1モル部に対して、1〜2が好ましく、さらに好ましくは1〜1.7、特に好ましくは1〜1.4、最も好ましくは1〜1.2である。この範囲であると、動的表面張力低下能がさらに良好となる。
炭素数1〜3のジハロゲン化炭化水素(a5)若しくはエピハロヒドリン(a6)の使用量(モル部)としては、非還元性の二又は三糖類(a1)1モル部に対して、0.5〜0.7が好ましく、さらに好ましくは0.52〜0.68、特に好ましくは0.53〜0.67、最も好ましくは0.55〜0.65である。この範囲であると、動的表面張力低下能がさらに良好となる。
非還元性の二又は三糖類(a1)としては、一般式(1)〜(3)における反応残基(Q)を構成することができる非還元性の二又は三糖類と同じものが使用でき、好ましい範囲も同じである。
アルキレンオキシド(a2)としては、炭素数2〜4のアルキレンオキシド等が使用でき、エチレンオキシド(EO)、プロピレンオキシド(PO)、ブチレンオキシド(BO)及びこれらの混合物等が挙げられる。これらのうち、塗膜の耐水性等の観点から、PO及びBOが好ましい。
また、複数種類のアルキレンオキシドを用いる場合、反応させる順序(ブロック状、ランダム状及びこれらの組合せ)及び使用割合には制限ないが、ブロック状、又はブロック状とランダム状の組合せを含むことが好ましい。また、EOを含有する場合、EOの使用割合(モル%)は、形成される塗膜の耐水性の観点から、アルキレンオキシドの全モル数に基づいて、1〜20が好ましく、さらに好ましくは2〜18、特に好ましくは3〜16、最も好ましくは4〜15である。
EOと、PO又は/及びBOとを含む場合、動的表面張力低下能及び静的表面張力低下能の観点から、非還元性の二又は三糖類(a1)へのEOの反応後にPO及び/又はBOを反応させることが好ましい。
炭素数1〜2のモノハロゲン化アルカン(a3)としては、クロロメタン、ブロモメタン、クロロエタン及びブロモエタンが挙げられる。これらのうち、クロロメタン及びクロロエタンが好ましく、特に好ましくはクロロメタンである。これらは単独で、または混合して使用してもよい。
炭素数2〜4のモノハロゲン化アルケン(a4)としては、クロロエチレン、ブロモエチレン、クロロ−2,3−プロペン(アリルクロライド)、ブロモ−2,3−プロペン、クロロ−2−メチル−2,3−プロペン、ブロモ−2−メチル−2,3−プロペン、クロロ−3,4−ブテン及びブロモ−3,4−ブテン等が挙げられる。これらのうち、クロロ−2,3−プロペン(アリルクロライド)及びブロモ−2,3−プロペンが好ましく、さらに好ましくはクロロ−2,3−プロペンである。
炭素数1〜3のジハロゲン化炭化水素(a5)としては、炭素数1〜2のジハロゲン化アルカン及び炭素数2〜3のジハロゲン化アルケン等が含まれる。ジハロゲン化アルカンとしては、ジクロロメタン、ジブロモメタン、1,2−ジクロロエタン、1,1−ジクロロエタン及び1,1−ジブロモエタン等が挙げられる。ジハロゲン化アルケンとしては、1,2−ジクロロエチレン、1,2−ジブロモエチレン、1,3−ジクロロプロペン、2,3−ジクロロ−1−プロペン、1,3−ジブロモプロペン及び2,3−ジブロモ−1−プロペン等が挙げられる。これらのうち、動的表面張力低下能及び静的表面張力低下能等の観点から、ジハロゲン化アルカンが好ましく、さらに好ましくはジクロロメタン、ジブロモメタン及び1,2−ジクロロエタン、特に好ましくはジクロロメタン及びジブロモメタンである。これらは単独で、または混合して使用してもよい。
エピハロヒドリン(a6)としては、エピクロルドリン、エピブロモヒドリン等が挙げられる。これらのうち、コスト等の観点から、エピクロルドリンが好ましい。
ポリオキシアルキレン化合物(4)及びポリオキシアルキレン化合物(5)は、たとえば、まず非還元性の二又は三糖類(a1)とアルキレンオキシド(a2)を反応させて得られる化合物(a12)を用いて、次のようにして得られる。
(1)化合物(a12)とモノハロゲン化アルケン(a4)及び必要によりモノハロゲン化アルカン(a3)とを反応させ、反応生成物(a1234){ポリオキシアルキレン化合物(4)}を得る。
(2)化合物(a12)とモノハロゲン化アルケン(a4)及び必要によりモノハロゲン化アルカン(a3)とを反応させ、反応生成物(a1234)を得る。次いでジハロゲン化炭化水素(a5)又はエピハロヒドリン(a6)を反応させ、反応生成物(a12345)又は(a12346){ポリオキシアルキレン化合物(5)}を得る。
ポリオキシアルキレン化合物(4)及びポリオキシアルキレン化合物(5)は、以上の方法の他に、モノハロゲン化アルケン(a4)に対応するモノオール(a4’){ハロゲン原子を水酸基に置き換えた化合物}及び必要によりモノハロゲン化アルカン(a3)に対応するモノオール(a3’){ハロゲン原子を水酸基置き換えた化合物}とアルキレンオキシド(a2)を反応させて得られる化合物(a23’4’)を得た後、化合物(a23’4’)の水酸基を公知の方法{K.W.Buck and A.B.Foster, J.Chem.Soc., 1963,2217;R.T.Blickinstaff and F.C.Chang, J.Am.Chem.Soc.,80, 2726 (1958)等}によりハロゲン原子に置換してハロゲン化合物(a23”4”)を得る。そして、ポリオキシアルキレン化合物(4)及びポリオキシアルキレン化合物(5)は、このハロゲン化合物(a23”4”)用いて、次のようにして得られる。
(1)ハロゲン化合物(a23”4”)と非還元性の二又は三糖類(a1)又は化合物(a12)とを反応させ、反応生成物(a123”4”){ポリオキシアルキレン化合物(4)}を得る。
(2)ジハロゲン化炭化水素(a5)に対応するジオール(a5’){ハロゲン原子を水酸基置き換えた化合物}とアルキレンオキシド(a2)を反応させて得られる化合物(a25’)を得た後、化合物(a25’)の水酸基を公知の方法によりハロゲン原子に置換してハロゲン化合物(a25”)を得る。次いで、ハロゲン化合物(a23”4”)と、ハロゲン化合物(a25”)と、非還元性の二又は三糖類(a1)とを反応させ、反応生成物(a123”4”5”){ポリオキシアルキレン化合物(5)}を得る。
非還元性の二又は三糖類(a1)、モノオール(a3’、a4’)又はジオール(a5’)とアルキレンオキシド(a2)との付加反応には、公知の方法(特開2004−224945号公報等)等が適用でき、アニオン重合、カチオン重合又は配位アニオン重合等のいずれの形式で実施してもよい。また、これらの重合形式は単独でも、重合度等に応じて組み合わせて用いてもよい。
アルキレンオキシド(a2)の付加反応には、公知の反応触媒(特開2004−224945号公報等)等が使用できる。なお、反応溶媒として以下に説明するアミドを用いる場合、反応触媒を用いる必要がない。反応触媒を使用する場合、その使用量(重量%)は、非還元性の二又は三糖類(a1)、モノオール(a3’、a4’)又はジオール(a5’)とアルキレンオキシド(a2)との合計重量に基づいて、0.01〜1が好ましく、さらに好ましくは0.03〜0.8、特に好ましくは0.05〜0.6である。この範囲であると、経済性(製造の所要時間及び触媒コスト等)及び生成物の純度(単分散性等)等がさらに良好となる。
反応触媒を使用する場合、反応触媒を反応生成物から除去することが好ましいが、モノハロゲン化アルケン(a4)、ジハロゲン化炭化水素(a5)等との反応の後に実施してもよい。反応触媒の除去方法としては、合成アルミノシリケートなどのアルカリ吸着剤{例えば、商品名:キョーワード700、協和化学工業(株)製}を用いる方法(特開昭53−123499号公報等)、キシレン又はトルエンなどの溶媒に溶かして水洗する方法(特公昭49−14359号公報等)、イオン交換樹脂を用いる方法(特開昭51−23211号公報等)及びアルカリ性触媒を炭酸ガスで中和して生じる炭酸塩を濾過する方法(特公昭52−33000号公報)等が挙げられる。反応触媒の除去の終点としては、JIS K1557−1970に記載のCPR(Controlled Polymerization Rate)値が20以下であることが好ましく、さらに好ましくは10以下、特に好ましくは5以下、最も好ましくは2以下である。
反応には公知の反応容器(特開2004−224945号公報等)等が使用できる。反応雰囲気としては、アルキレンオキシド(a2)を反応系に導入する前に反応装置内を真空または乾燥した不活性気体(アルゴン、窒素及び二酸化炭素等)の雰囲気下とすることが好ましい。また、反応温度(℃)としては80〜150が好ましく、さらに好ましくは90〜130である。反応圧力(ゲージ圧:MPa、以下同じ)は0.8以下が好ましく、さらに好ましくは0.5以下である。反応終点の確認は、次の方法等により行うことができる。すなわち、反応温度を15分間一定に保ったとき、反応圧力の低下が0.001MPa以下となれば反応終点とする。所要反応時間は通常4〜12時間である。
アルキレンオキシド(a2)の付加反応の工程には、反応溶媒を用いることができる。反応溶媒としては、活性水素を持たないものが好ましく、さらに好ましくは非還元性の二又は三糖類(a1)、モノオール(a3’、a4’)又はジオール(a5’)、アルキレンオキシド(a2)及び(a2)との反応により生成する生成物(a12)、化合物(a23’4’)又は化合物(a25’)を溶解するものが好ましい。
このような反応溶媒としては、炭素数3〜8のアルキルアミド及び炭素数5〜7の複素環式アミド等が使用できる。アルキルアミドとしては、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N−メチル−N−プロピルアセトアミド及び2−ジメチルアミノアセトアルデヒドジメチルアセタール等が挙げられる。複素環式アミドとしては、N−メチルピロリドン、N−メチル−ε−カプロラクタム及びN,N−ジメチルピロールカルボン酸アミド等が挙げられる。これらのうち、アルキルアミド及びN−メチルピロリドンが好ましく、さらに好ましくはDMF、N,N−ジメチルアセトアミド及びN−メチルピロリドン、特に好ましくはDMF及びN−メチルピロリドン、最も好ましくはDMFである。
反応溶媒を用いる場合、その使用量(重量%)は、生成物(a12)、化合物(a23’4’)又は化合物(a25’)の重量に基づいて、20〜200が好ましく、さらに好ましくは40〜180、特に好ましくは60〜150である。
反応溶媒を用いた場合、反応後に反応溶媒を除去することが好ましい。反応溶媒の除去方法としては、特開2005−132916号公報に記載の方法などが挙げられる。尚、このときポリオキシアルキレン化合物が褐色に着色することがあるが、過酸化水素等を用いて脱色してもよい。例えば有効成分30重量%の過酸化水素をポリオキシアルキレン化合物の重量に基づいて1〜5重量%添加し、60〜100℃、1〜6時間攪拌することで脱色ができる。
反応生成物(a12)とモノハロゲン化アルカン(a3)、モノハロゲン化アルケン(a4)との反応、又は非還元性の二又は三糖類(a1)とハロゲン化合物(a23”4”)、ハロゲン化合物(a25”)との反応等{以下、モノハロゲン化アルカン(a3)、モノハロゲン化アルケン(a4)、ハロゲン化合物(a23”4”)、ハロゲン化合物(a25”)を、ハロゲン化炭化水素と略する場合がある。}との反応は、塩基性物質による脱ハロゲン化水素反応(Williamson合成反応:反応中に逐次生成するハロゲン化水素を塩基性物質により中和することにより反応を駆動する)である。この反応に用いることのできる塩基性物質としては例えばアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の水酸化物(水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム及び水酸化バリウム等)、アルカリ金属のアルコラート(炭素数1〜2:ナトリウムメチラート及びカリウムエチラート等)、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の炭酸塩(炭酸ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸バリウム等)が挙げられる。これらのうち、アルカリ金属の水酸化物が好ましく、さらに好ましくは水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム、特に好ましくは水酸化ナトリウムである。
この場合、塩基性物質の使用量は、塩基性物質の塩基当量(eq.)として、ハロゲン化炭化水素のハロゲンの当量(eq.)に基づいて、塩基性物質の塩基当量/ハロゲン化炭化水素のハロゲンの当量比は、1〜1.4となる量が好ましく、さらに好ましくは1.05〜1.3、特に好ましくは1.07〜1.2となる量である。反応終了後は生成した中和塩及び残存する塩基性物質を除去することが好ましく、その方法としては、(1)まず生成した中和塩等を濾加により取り除き、次いで残存する塩基性物質等を吸着剤等を用いて除去する方法、(2)有機溶剤による抽出法及び(3)食塩等による塩析法等が挙げられる。
(1)の方法は、アルキレンオキシド(a2)の付加反応の際に用いられる反応触媒の除去と同様にして除去できる。(2)の抽出/水洗法とは、反応生成物に水と有機溶剤(ヘキサン、トルエン、キシレン等の水に対する溶解性の極めて低いもの)とを加え、混合することにより反応生成物を有機溶剤層に抽出し、塩基性物質を水層に抽出し、これを分離する方法である。なお、有機溶剤層は、さらに脱イオン水等で洗浄する。反応生成物:水:有機溶剤の体積比はほぼ1:1:1が適当である。(3)の塩析法とは、反応生成物にこれとほぼ同じ体積量の水と適量(水に対して1〜5重量%)の食塩等を加えて振とうすることで反応性生物を水層から析出させて、塩基性物質を水層から分離する方法である。(2)又は(3)の場合、最終的には合成アルミノシリケートなどのアルカリ吸着剤(例えばキョーワード700)を用いて塩基性物質を完全に除去することが好ましい。
塩基性物質の除去の終点としては、JIS K1557−1970に記載のCPR(Controlled Polymerization Rate)値が20以下であることが好ましく、さらに好ましくは10以下、特に好ましくは5以下、最も好ましくは2以下である。さらに水分を除去することが好ましい。この場合、減圧{ゲージ圧(以下同じ)−0.05〜−0.098MPa}下、100〜130℃にて1〜2時間脱水する。生成物中の水分は0.5重量%以下、さらには0.05重量%以下とすることが好ましい。なお、水分は、公知の方法で測定することができ、例えばKarl Fischer法(JIS K0113−1997、電量滴定方法)や、熱乾燥による重量減(例えば試料0.5gを130℃で1時間乾燥し、その前後の重量変化)により求めることができる。
反応容器としては、加熱、冷却、撹拌及び滴下(圧入)が可能な耐圧性反応容器を用いることが好ましい。反応雰囲気としては、ハロゲン化炭化水素を反応系に導入する前に反応装置内を真空または乾燥した不活性気体(アルゴン、窒素及び二酸化炭素等)の雰囲気とすることが好ましい。また、反応温度(℃)としては60〜160が好ましく、さらに好ましくは80〜130である。反応圧力(ゲージ圧:MPa)は0.5以下が好ましく、さらに好ましくは0.3以下である。反応終点の確認は、次の方法等により行うことができる。すなわち、反応温度を15分間一定に保ったとき、反応圧力の低下が0.001MPa以下となれば反応終点とする。所要反応時間は通常1〜6時間である。
このようにして得られるポリオキシアルキレン化合物(4)及びポリオキシアルキレン化合物(5)で、ハイドロジェンポリシロキサンを変性することにより、一般式(1)〜(3)のいずれかで表されるオルガノポリシロキサンが得られる。なお、変性する場合、ポリオキシアルキレン化合物(4)又はポリオキシアルキレン化合物(5)のいずれか一方を用いてもよいし、両方を用いてもよい。
ハイドロジェンポリシロキサンとしては、一般式(39)〜(41)で表される化合物が含まれる。これらのハイドロジェンポリシロキサンは、次式で表される環状メチルハイドロジェンシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン{(CHSi-Si(CH}及び必要により環状ジメチルシロキサン{分子量222〜444}等を用いて、通常の方法で合成できる。なお、合成に際して、反応触媒{硫酸等の酸触媒やアルカリ金属等の塩基触媒等}を用いてもよい。
Figure 0005023292



Meはメチル基、Siはケイ素原子、Hは水素原子、Oは酸素原子、nは3〜6の整数を表す。
ハイドロジェンポリシロキサンは、精製{50〜150℃、−0.095MPa以上の高真空下にて低分子量化合物をストリッピングする方法等}してから用いてもよいし、未精製のものであってもよいが、精製したものが好ましい。
Figure 0005023292



なお、R、Si、O、j及びkは、一般式(1)〜(3)に対応し、好ましい範囲も対応する。
一般式(39)、(40)又は(41)で表されるハイドロジェンポリシロキサンのケイ素原子の総数は、7〜54が好ましく、さらに好ましくは9〜54、特に好ましくは9〜32である。これらの範囲であると、静的表面張力低下能がさらに良好となる。
ポリオキシアルキレン化合物(4)及び/又はポリオキシアルキレン化合物(5)で、ハイドロジェンポリシロキサンを変性する方法としては、一般式(39)〜(41)のハイドロジェンポリシロキサンと、ポリオキシアルキレン化合物(4)及び/又はポリオキシアルキレン化合物(5)とを付加反応させる方法が含まれる{ハイドロジェンポリシロキサンの−SiH基とポリオキシアルキレン化合物(4)及び/又はポリオキシアルキレン化合物(5)のアルケニル基とがヒドロシリル化反応する。}。
一般式(1)、(2)又は(3)で表されるオルガノポリシロキサンを得る場合、ポリオキシアルキレン化合物(4)及び/又はポリオキシアルキレン化合物(5)の使用量(モル){2つ使用する場合はこれらの合計量}は、ハイドロジェンポリシロキサン1モル当たり、0.5〜20が好ましく、さらに好ましくは1〜18、特に好ましくは1〜15である。
これらの範囲であると、動的表面張力低下能がさらに良好となる。
付加反応には、触媒を用いてもよい。触媒としては、塩化白金酸(米国特許第2,823,218号)及びアルコール変性塩化白金酸(米国特許第3,220,972号)等が含まれる。反応条件としては、例えば50〜100℃、1〜5時間等が挙げられる。
また、付加反応には、ポリオキシアルキレン化合物(4)及び/又はポリオキシアルキレン化合物(5)と共に、不飽和アルコールのアルキレンオキシド付加体を反応させてもよい。不飽和アルコールアルキレンオキシド付加体としては、アリルアルコールのアルキレンオキシド付加体等が含まれる。不飽和アルコールに付加させるアルキレンオキシドとしては、EO、PO及びBO等が挙げられる。これらのうち、EO及びEOとPO又はBOとの混合が好ましい。付加反応は、公知の方法(特開2004−224945号公報等)等が適用できる。アルキレンオキシドの付加モル数は、不飽和アルコール1モル当たり、5〜80が好ましく、さらに好ましくは7〜70、特に好ましくは10〜60である。
不飽和アルコールアルキレンオキシド付加体を併用する場合、この使用量(モル)は、ハイドロジェンポリシロキサン1モル当たり、0.1〜5が好ましく、さらに好ましくは0.1〜3、特に好ましくは0.1〜1である。この範囲であると、静的表面張力低下能がさらに良好となる。
本発明の界面活性剤には、ポリオキシアルキレン化合物(4)、ポリオキシアルキレン化合物(5)及び/又は他のポリオキシアルキレン化合物(6)が含まれていても構わない。
他のポリオキシアルキレン化合物(6)としては、非還元性の二又は三糖類(a1)と、炭素数2〜4のアルキレンオキシド(a2)と、炭素数1〜2のモノハロゲン化アルカン(a3)との化学反応により製造され得る構造を有するポリオキシアルキレン化合物{炭素数2〜4の炭素−炭素二重結合を有するモノハロゲン化アルケン(a4)を用いないこと以外、ポリオキシアルキレン化合物(4)と同様にして得られる。}等が含まれる。
本発明の界面活性剤に、ポリオキシアルキレン化合物(4)、ポリオキシアルキレン化合物(5)及び/又は他のポリオキシアルキレン化合物(6)が含まれている場合、ポリオキシアルキレン化合物(4)、ポリオキシアルキレン化合物(5)及び他のポリオキシアルキレン化合物(6)の含有量(重量%){化合物(4)、化合物(5)及び化合物(6)の複数を含有する場合、これらの合計量}は、一般式(1)〜(3)のいずれかで表されるオルガノポリシロキサンの重量に基づいて、5〜50が好ましく、さらに好ましくは5〜40、特に好ましくは10〜40、最も好ましくは10〜30である。この範囲であると、動的表面張力低下能がさらに良好となる。
一般式(1)〜(3)で表されるオルガノポリシロキサンの動粘度{cSt(mm/sec)、25℃}は、100〜6,000が好ましく、さらに好ましくは130〜5,000、特に好ましくは170〜4,000、最も好ましくは200〜3,000である。この範囲であると動的表面張力低下能及び静的表面張力低下能がさらに良好となる。なお、動粘度は、JIS K2283:2000に準拠して測定される。
本発明の界面活性剤には、他の添加剤{ポリオキシアルキレン化合物(4)、ポリオキシアルキレン化合物(5)及び他のポリオキシアルキレン化合物(6)以外の界面活性剤や溶剤等}が含まれていてもよい。他の添加剤としては、公知の界面活性剤や公知の溶剤{希釈剤や反応溶剤等}等が含まれる。
動的表面張力低下能とは、界面活性剤等を添加することにより、動的表面張力が低下することを意味する。動的表面張力とは、新たに界面が形成されてから10分の1秒(100ミリ秒、または10Hzとも表記する)程度の後に測定される表面張力のことである。通常の界面活性剤は動的表面張力低下能が低く、界面が新たに形成された場合、10分の1秒程度の経過では殆ど表面張力が低下しない(動的表面張力が低下しない。)。なお、動的表面張力の測定法としては、バブルプレッシャー法が一般的であり、例えばクルス社製のBP2バブルプレッシャー動的表面張力計等を用いて測定できる。
本発明の界面活性剤の動的表面張力{mN/m、0.1重量%水溶液、25℃、界面寿命(泡寿命)20ミリ秒(50Hz)}は、30〜50を示し、さらに好ましくは30〜48、特に好ましくは30〜46、最も好ましくは30〜45を示す。
本発明の界面活性剤の静的表面張力{mN/m、0.1重量%水溶液、25℃}は、20〜30を示し、さらに好ましくは20〜28、特に好ましくは 20〜26、最も好ましくは20〜25を示す。
本発明の界面活性剤は、水性コーティング液{界面活性剤、水、樹脂バインダー及び必要により着色剤を含有してなる。;例えば、水性塗料、紙塗工塗料及び水性インキ等}用界面活性剤として適しており、高速塗工用水性コーティング液用界面活性剤として好適であり、特に、高速塗工用水性塗料(カーテンフローコート等)、高速塗工用紙塗工液、高速印刷用水性インキ又はバブルジェットインキ等用の界面活性剤として最適である。
本発明の界面活性剤を水性コーティング液に用いた場合、塗膜欠損{クレーター、ハジキ及びピンホール等}を効果的に抑えることができる。また、水性コーティング液を高速塗工すると、高速塗工時における被塗布面へのなじみ、ぬれ性等を飛躍的に改善できるので、優れた塗工適性(ストリーク、ピンホール、はじき及びクレーター等の低減、並びに平滑性及び光沢性等の向上)を発揮する。また、本発明の界面活性剤は、塗膜本来の耐水性に悪影響を与えることがない。
本発明の界面活性剤を水性コーティング液に適用する場合、本発明の界面活性剤は、水性コーティング液の製造工程のうち、顔料分散工程、レットダウン工程及び/又は各種調整剤(粘度調整剤、酸化防止剤、湿潤剤、紫外線吸収剤、消泡剤、分散剤、保水剤及び流動特性改質剤等)の添加工程等に添加してもよく、原料樹脂エマルションに添加しておいてもよく、また製造後の水性コーティング液に添加してもよい。
本発明の界面活性剤を水性コーティング液に適用する場合、本発明の界面活性剤の添加量(重量%)は、水性コーティング液(本発明の界面活性剤を含む。)の重量に基づいて、0.05〜5が好ましく、さらに好ましくは0.1〜4、特に好ましくは0.15〜3、最も好ましくは0.2〜2である。
本発明の界面活性剤を用いた水性コーティング液は、通常の方法により被塗装体に塗装又は印刷することができ、ハケ塗り、ローラー塗装、エアスプレー塗装、エアレス塗装、ロールコート塗装、カーテンフローコート塗装、グラビア印刷及びバブルジェット印刷等の塗装方法又は印刷方法等が適用できる。これらのうち、効果を発揮できるという観点から、カーテンフローコート塗装、グラビア印刷及びバブルジェット印刷が好適である。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、特記しない限り、部は重量部、%は重量%を意味する。
<製造例1>
攪拌、加熱、冷却、滴下、窒素による加圧及び真空ポンプによる減圧の可能な耐圧反応容器に、トレハロース{試薬特級、和光純薬工業(株)製}342部(1モル部)及びDMF{三菱ガス化学(株)製}1000部を投入した後、窒素ガスを用いて、ゲージ圧で0.4MPaになるまで加圧し0.02MPaになるまで排出する操作を3回繰り返した{以下、窒素置換を行った」と略する。}。その後、攪拌しつつ110℃まで昇温した後、この温度にてブチレンオキシド(BO)360部(5モル部)を4時間かけて滴下し、さらに同温度にて1時間攪拌を続けて残存する(BO)を反応させた。次いで、DMFを減圧留去(120℃、−0.05〜−0.098MPa)し、トレハロース/(BO)5モル付加物(S1)を得た。
<製造例2>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、精製グラニュー糖{台糖(株)製}342部(1モル部)及びDMF800部を投入した後、窒素置換を行った。その後、攪拌しつつ110℃まで昇温した後、この温度にてプロピレンオキシド(PO)580部(10モル部)を6時間かけて滴下し、さらに同温度にて3時間攪拌を続けて残存する(PO)を反応させた。次いでDMFを減圧留去し、蔗糖/(PO)10モル付加物(S2)を得た。
<製造例3>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、精製グラニュー糖342部(1モル部)及びDMF1000部を投入した後、窒素置換を行った。その後、攪拌しつつ110℃まで昇温した後、この温度にてプロピレンオキシド(PO)1160部(20モル部)を8時間かけて滴下し、さらに同温度にて3時間攪拌を続けて残存する(PO)を反応させた。次いでDMFを減圧留去し、蔗糖/(PO)20モル付加物(S3)を得た。
<製造例4>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、蔗糖/(PO)10モル付加物(S2)922部(1モル部)及び水酸化カリウム{試薬特級、和光純薬工業(株)製、使用量は水分を除いた純分換算量で表示した}5.6部(0.1モル部)を仕込み、減圧下120℃にて1時間脱水した。次いで同減圧のまま110℃にて(PO)1740部(30モル部)を8時間かけて滴下し、さらに同温度にて3時間攪拌を続けて残存する(PO)を反応させ、粗反応液状物を得た。
粗反応液状物にイオン交換水20部を添加して、90℃まで加熱攪拌した後、キョーワード700{協和化学工業(株)製}100部を加え、同温度にて1時間攪拌した。次いで同温度にてNo.2濾紙{東洋濾紙(株)製}を用いてキョーワード700を取り除いた。さらに減圧下、120℃にて1時間脱水して{以下、キョーワード処理と略する。}、蔗糖/(PO)40モル付加物(S4)を得た。
<製造例5>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、蔗糖/(PO)40モル付加物(S4)2662部(1モル部)及び水酸化カリウム5.6部(0.1モル部)を仕込み、減圧下120℃にて1時間脱水した。次いで同減圧のまま100℃にて(PO)1160部(20モル部)を7時間かけて滴下し、さらに同温度にて3時間攪拌を続けて残存する(PO)を反応させた。次いでキョーワード処理して、蔗糖/(PO)60モル付加物(S5)を得た。
<製造例6>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、メレチトース{試薬特級、和光純薬工業(株)製}504部(1モル部)及びDMF1000部を投入した後、窒素置換を行った。その後、攪拌しつつ110℃まで昇温した後、この温度にてエチレンオキシド(EO)440部(10モル部)を3時間かけて滴下し、さらに同温度にて0.5時間攪拌を続けて残存する(EO)を反応させた。次いで120℃、DMFを減圧留去した後、水酸化カリウム11.2部(0.2モル部)を仕込み、減圧下120℃にて1時間脱水した。次いで同減圧のまま110℃にて(PO)4060部(70モル部)を10時間かけて滴下し、さらに同温度にて3時間攪拌を続けて残存する(PO)を反応させた。次いでキョーワード処理して、メレチトース/(EO)10モル/(PO)70モル付加物(S6)を得た。
<製造例7>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、トレハロース/(BO)5モル付加物(S1)702部(1モル部)及び水酸化ナトリウム{試薬特級、和光純薬工業(株)製、使用量は水分を除いた純分換算量で表示した}44部(1.1モル部)を仕込み、減圧下120℃にて1時間脱水した。次いで同減圧のまま80℃にてアリルクロライド{鹿島ケミカル(株)製}76.5部(1モル部)を5時間かけて滴下し、さらに1時間100℃にて攪拌を続け完全に反応系の圧力が平衡に達したことを確認した。1日静置後生成した沈殿物を室温(約25℃)にてNo.6濾紙を用いて濾別し、得られた濾液をキョーワード処理して、ポリオキシアルキレン化合物(S101){(S1)1モル/アリルクロライド1モル}を得た。
<製造例8>
「トレハロース/(BO)5モル付加物(S1)702部(1モル部)」を「蔗糖/(PO)10モル付加物(S2)922部(1モル部)」に変更したこと、及びアリルクロライドの滴下時間を「5時間」から「4時間」に変更したこと以外、製造例7と同様にして、ポリオキシアルキレン化合物(S102){(S2)1モル/アリルクロライド1モル}を得た。
<製造例9>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、蔗糖/(PO)20モル付加物(S3)1502部(1モル部)及び水酸化ナトリウム40部(1モル部)を仕込み、減圧下120℃にて1時間脱水した。次いで同減圧のまま80℃にてエチレンモノクロライド{試薬特級、シグマアルドリッチジャパン(株)製(以下、シグマ社と略する。)}62.5部(1モル部)を4時間かけて滴下し、さらに1時間100℃にて攪拌を続け完全に反応系の圧力が平衡に達したことを確認した。1日静置後生成した沈殿物を室温(約25℃)にてNo.6濾紙を用いて濾別し、得られた濾液をキョーワード処理して、ポリオキシアルキレン化合物(S103){(S3)1モル/エチレンモノクロライド1モル}を得た。
<製造例10>
「トレハロース/(BO)5モル付加物(S1)702部(1モル部)」を「蔗糖/(PO)40モル付加物(S4)2662部(1モル部)」に変更したこと、及びアリルクロライドの滴下時間を「5時間」から「4時間」に変更したこと以外、製造例7と同様にして、ポリオキシアルキレン化合物(S104){(S4)1モル/アリルクロライド1モル}を得た。
<製造例11>
「トレハロース/(BO)5モル付加物(S1)702部(1モル部)」を「蔗糖/(PO)60モル付加物(S5)3822部(1モル部)」に変更したこと、及びアリルクロライドの滴下時間を「5時間」から「4時間」に変更したこと以外、製造例7と同様にして、ポリオキシアルキレン化合物(S105){(S5)1モル/アリルクロライド1モル}を得た。
<製造例12>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、メレチトース/(EO)10モル/(PO)70モル付加物(S6)5004部(1モル部)及び水酸化ナトリウム44部(1.1モル部)を仕込み、減圧下120℃にて1時間脱水した。次いで同減圧のまま80℃にてn−ブチレンモノクロライド{試薬特級、シグマ社製}90.5部(1モル部)を4時間かけて滴下し、さらに1時間100℃にて攪拌を続け完全に反応系の圧力が平衡に達したことを確認した。1日静置後生成した沈殿物を室温(約25℃)にてNo.6濾紙を用いて濾別し、得られた濾液をキョーワード処理して、ポリオキシアルキレン化合物(S106){(S6)1モル/n−ブチレンモノクロライド1モル}を得た。
<製造例13>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、トレハロース/(BO)5モル付加物(S1)702部(1モル部)及び水酸化ナトリウム84部(2.1モル部)を仕込み、減圧下120℃にて1時間脱水した。次いで同減圧のまま80℃にてアリルクロライド76.5部(1モル部)及びメチルクロライド{試薬特級、シグマ社製}50.5部(1モル部)の混合液を5時間かけて滴下し、さらに1時間100℃にて攪拌を続け完全に反応系の圧力が平衡に達したことを確認した。1日静置後生成した沈殿物を室温(約25℃)にてNo.6濾紙を用いて濾別し、得られた濾液をキョーワード処理して、ポリオキシアルキレン化合物(S107){(S1)1モル/アリルクロライド1モル/メチルクロライド1モル}を得た。
<製造例14>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、トレハロース/(BO)5モル付加物(S1)1404部(2モル部)及び水酸化ナトリウム120部(3モル部)を仕込み、減圧下120℃にて1時間脱水した。次いで同減圧のまま80℃にてアリルクロライド76.5部(1モル部)及びジクロロメタン{試薬特級、シグマ社製}85部(1モル部)の混合液を4時間かけて滴下し、さらに1時間100℃にて攪拌を続け完全に反応系の圧力が平衡に達したことを確認した。1日静置後生成した沈殿物を室温(約25℃)にてNo.6濾紙を用いて濾別し、得られた濾液をキョーワード処理して、ポリオキシアルキレン化合物(S108){(S1)2モル/ジクロロメタン1モル/アリルクロライド1モル}を得た。
<製造例15>
「トレハロース/(BO)5モル付加物(S1)1404部(2モル部)」を「蔗糖/(PO)10モル付加物(S2)1844部(2モル部)」に変更したこと以外、製造例14と同様にして、ポリオキシアルキレン化合物(S109){(S2)2モル/ジクロロメタン1モル/アリルクロライド1モル}を得た。
<製造例16>
「トレハロース/(BO)5モル付加物(S1)1404部(2モル部)」を「蔗糖/(PO)20モル付加物(S3)3004部(2モル部)」に変更したこと以外、製造例14と同様にして、ポリオキシアルキレン化合物(S110){(S3)2モル/ジクロロメタン1モル/アリルクロライド1モル}を得た。
<製造例17>
「トレハロース/(BO)5モル付加物(S1)1404部(2モル部)」を「蔗糖/(PO)40モル付加物(S4)5324部(2モル部)」に変更したこと、及び水酸化ナトリウムの量を「120部(3モル部)」から「124部(3.1モル部)」に変更したこと以外、製造例14と同様にして、ポリオキシアルキレン化合物(S111){(S4)2モル/ジクロロメタン1モル/アリルクロライド1モル}を得た。
<製造例18>
「トレハロース/(BO)5モル付加物(S1)1404部(2モル部)」を「蔗糖/(PO)60モル付加物(S5)7644部(2モル部)」に変更したこと、及び水酸化ナトリウムの量を「120部(3モル部)」から「124部(3.1モル部)に変更したこと以外、製造例14と同様にして、ポリオキシアルキレン化合物(S112){(S5)2モル/ジクロロメタン1モル/アリルクロライド1モル}を得た。
<製造例19>
「トレハロース/(BO)5モル付加物(S1)1404部(2モル部)」を「蔗糖/(PO)10モル付加物(S2)922部(1モル部)及び蔗糖/(PO)40モル付加物(S4)2662部(1モル部)」に変更したこと、及び水酸化ナトリウムの量を「120部(3モル部)」から「124部(3.1モル部)」に変更したこと以外、製造例14と同様にして、ポリオキシアルキレン化合物(S113){(S2)1モル/(S4)1モル/ジクロルメタン1モル/アリルクロライド1モル}を得た。
<製造例20>
「トレハロース/(BO)5モル付加物(S1)1404部(2モル部)」を「蔗糖/(PO)40モル付加物(S4)2662部(1モル部)及び蔗糖/(PO)60モル付加物(S5)3882部(1モル部)」に変更したこと、及び水酸化ナトリウムの量を「120部(3モル部)」から「124部(3.1モル部)」に変更したこと以外、製造例14と同様にして、ポリオキシアルキレン化合物(S114){(S4)1モル/(S5)1モル/ジクロルメタン1モル/アリルクロライド1モル}を得た。
<製造例21>
「トレハロース/(BO)5モル付加物(S1)1404部(2モル部)」を「蔗糖/(PO)10モル付加物(S2)922部(1モル部)及びメレチテース/(EO)10モル/(PO)70モル付加物(S6)5004部(1モル部)」に変更したこと、水酸化ナトリウムの量を「120部(3モル部)」から「124部(3.1モル部)」に変更したこと、及び「アリルクロライド76.5部(1モル部)及びジクロロメタン85部(1モル部)の混合液」を「n−ブチレンモノクロライド90.5部(1モル部)及びジクロロエチレン97部(1モル部)の混合液」に変更したこと以外、製造例14と同様にして、ポリオキシアルキレン化合物(S115){(S2)1モル/(S6)1モル/ジクロルエチレン1モル/n−ブチレンモノクロライド1モル}を得た。
<製造例22>
「トレハロース/(BO)5モル付加物(S1)1404部(2モル部)」を「蔗糖/(PO)60モル付加物(S5)3822部(1モル部)及びメレチテース/(EO)10モル/(PO)70モル付加物(S6)5004部(1モル部)」に変更したこと、及び水酸化ナトリウムの量を「120部(3モル部)」から「124部(3.1モル部)」に変更したこと以外、製造例14と同様にして、ポリオキシアルキレン化合物(S116){(S5)1モル/(S6)1モル/ジクロルメタン1モル/アリルクロライド1モル}を得た。
<製造例23>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、蔗糖/PO40モル付加物(S4)5324部(2モル部)及び水酸化ナトリウム84部(2.1モル部)を仕込み、減圧下120℃にて1時間脱水した。次いで同減圧のまま80℃にてアリルクロライド76.5部(1モル部)を3時間かけて滴下し、さらに1時間100℃にて攪拌を続け完全に反応系の圧力が平衡に達したことを確認した。次いで50℃にてエピクロルヒドリン{鹿島ケミカル(株)製}92.5部(1モル部)を仕込み、窒素置換を行った。さらに攪拌しつつ20℃/1時間の割合で100℃まで昇温させて、100℃で2時間攪拌した。1日静置後生成した沈殿物を室温(約25℃)にてNo.6濾紙を用いて濾別し、得られた濾液をキョーワード処理して、ポリオキシアルキレン化合物(S117){(S4)2モル/アリルクロライド1モル/エピクロルヒドリン1モル}を得た。
<製造例24>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、アリルアルコール{試薬特級、和光純薬工業(株)製}59部(1モル部)及び水酸化カリウム1.1部(0.02モル部)を仕込み、液温15℃にて、ゲージ圧で0.1MPaになるまで窒素加圧した後、0.02MPaになるまで排出する操作を3回繰り返した。次いで100℃にて攪拌しつつ、EO660部(15モル部)、PO290部(5モル部)の混合液を8時間かけて滴下し、さらに120℃にて2時間反応させた。次いでキョーワード処理して、アリルアルコール/EO15モル・PO5モルランダム付加体(AA1)を得た。
<製造例25>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、オクタメチルシクロテトラシロキサン{試薬特級、東京化成工業(株)製}1776部(6モル部)、テトラメチルテトラハイドロシクロテトラシロキサン{試薬特級、東京化成工業(株)製}360部(1.5モル部)、ヘキサメチルジシロキサン{試薬特級、東京化成工業(株)製}162部(1モル部)及び水酸化ナトリウム1部(0.025モル部)を仕込み、90℃にて5時間攪拌を続けた。
次いで、約25℃に冷却し、蟻酸1.5部(0.025モル部)を仕込み0.5時間攪拌した後、減圧下、20℃/1時間の割合で昇温させ、140℃/−0.095MPaにてさらに2時間ストリッピングして{以下、中和・ストリッピングと略す。}、ハイドロジェンポリシロキサン(PS1)を得た。ハイドロジェンポリシロキサン(PS1)の動粘度は420mm/secであった。また、H−NMR、IRにより、ハイドロジェンポリシロキサン(PS1)が下記構造を有することを確認した。
Figure 0005023292



<製造例26>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、テトラメチルテトラプロピルシクロテトラシロキサン{試薬特級、東京化成工業(株)製}2856部(7モル部)、テトラメチルテトラハイドロシクロテトラシロキサン720部(3モル部)、ヘキサメチルジシロキサン162部(1モル部)及び水酸化ナトリウム1部(0.025モル部)を仕込み、90℃にて5時間攪拌を続けた。次いで、約25℃に冷却し、中和・ストリッピングして、ハイドロジェンポリシロキサン(PS2)を得た。ハイドロジェンポリシロキサン(PS2)の動粘度は1080mm/secであった。また、H−NMR、IRにより、ハイドロジェンポリシロキサン(PS2)が下記構造を有することを確認した。
Figure 0005023292



<製造例27>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、オクタメチルシクロテトラシロキサン621.6部(2.1モル部)、 ペンタメチルジシロキサン{試薬特級、東京化成工業(株)製}14.8部(0.1モル部)及び水酸化ナトリウム0.2部(0.005モル部)を仕込み、90℃にて5時間攪拌を続けた。次いで、約25℃に冷却し、中和・ストリッピングして、ハイドロジェンポリシロキサン(PS3)を得た。ハイドロジェンポリシロキサン(PS3)の動粘度は650mm/secであった。また、H−NMR、IRにより、ハイドロジェンポリシロキサン(PS3)が下記構造を有することを確認した。
Figure 0005023292



<製造例28>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、オクタメチルシクロテトラシロキサン621.6部(2.1モル部)、1,1,2,2−テトラメチル−1,2−ジハイドロジシロキサン{試薬特級、東京化成工業(株)製}13.4部(0.1モル部)及び水酸化ナトリウム0.2部(0.005モル部)を仕込み、90℃にて5時間攪拌を続けた。次いで、約25℃に冷却し、中和・ストリッピングして、ハイドロジェンポリシロキサン(PS4)を得た。ハイドロジェンポリシロキサン(PS4)の動粘度は570mm/secであった。また、H−NMR、IRにより、ハイドロジェンポリシロキサン(PS4)が下記構造を有することを確認した。
Figure 0005023292



<製造例29>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、テトラメチルテトラハイドロシクロテトラシロキサン360部(1.5モル部)、ヘキサメチルジシロキサン162部(1モル部)及び水酸化ナトリウム1部(0.025モル部)を仕込み、90℃にて5時間攪拌を続けた。次いで、約25℃に冷却し、中和・ストリッピングして、ハイドロジェンポリシロキサン(PS5)を得た。ハイドロジェンポリシロキサン(PS5)の動粘度は310mm/secであった。また、H−NMR、IRにより、ハイドロジェンポリシロキサン(PS5)が下記構造を有することを確認した。
Figure 0005023292



<製造例30>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、オクタメチルシクロテトラシロキサン296部(1モル部)、テトラメチルテトラハイドロシクロテトラシロキサン120部(0.5モル部)、ヘキサメチルジシロキサン16.2部(0.1モル部)及び水酸化ナトリウム0.3部(0.0075モル部)を仕込み、90℃にて5時間攪拌を続けた。次いで、約25℃に冷却し、中和・ストリッピングして、ハイドロジェンポリシロキサン(PS6)を得た。ハイドロジェンポリシロキサン(PS6)の動粘度は2210mm/secであった。また、H−NMR、IRにより、ハイドロジェンポリシロキサン(PS6)が下記構造を有することを確認した。
Figure 0005023292



<製造例31>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、オクタメチルシクロテトラシロキサン355.2部(1.2モル部)、 1,1,2,2,2−ペンタメチル−1−ハイドロジシロキサン{試薬特級、東京化成工業(株)製}148部(1モル部)及び水酸化ナトリウム0.2部(0.005モル部)を仕込み、90℃にて5時間攪拌を続けた。次いで、約25℃に冷却し、中和・ストリッピングして、ハイドロジェンポリシロキサン(PS7)を得た。ハイドロジェンポリシロキサン(PS7)の動粘度は230mm/secであった。また、H−NMR、IRにより、ハイドロジェンポリシロキサン(PS7)が下記構造を有することを確認した。
Figure 0005023292



<製造例32>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、オクタメチルシクロテトラシロキサン740部(2.5モル部)、1,1,2,2−テトラメチル−1,2−ジハイドロジシロキサン268部(2モル部)及び水酸化ナトリウム0.4部(0.01モル部)を仕込み、90℃にて5時間攪拌を続けた。次いで、約25℃に冷却し、中和・ストリッピングして、ハイドロジェンポリシロキサン(PS8)を得た。ハイドロジェンポリシロキサン(PS8)の動粘度は660mm/secであった。また、H−NMR、IRにより、ハイドロジェンポリシロキサン(PS8)が下記構造を有することを確認した。
Figure 0005023292



<製造例33>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、オクタメチルシクロテトラシロキサン296部(1モル部)、テトラメチルテトラハイドロシクロテトラシロキサン120部(0.5モル部)、ヘキサメチルジシロキサン162部(1モル部)及び水酸化ナトリウム0.6部(0.015モル部)を仕込み、90℃にて5時間攪拌を続けた。次いで、約25℃に冷却し、中和・ストリッピングして、ハイドロジェンポリシロキサン(PS9)を得た。ハイドロジェンポリシロキサン(PS9)の動粘度は120mm/secであった。また、H−NMR、IRにより、ハイドロジェンポリシロキサン(PS9)が下記構造を有することを確認した。
Figure 0005023292



<製造例34>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、オクタメチルシクロテトラシロキサン29.6部(0.1モル部)、テトラメチルテトラハイドロシクロテトラシロキサン120部(0.5モル部)、ヘキサメチルジシロキサン8.1部(0.05モル部)及び水酸化ナトリウム0.03部(0.0008モル部)を仕込み、90℃にて5時間攪拌を続けた。次いで、約25℃に冷却し、中和・ストリッピングして、ハイドロジェンポリシロキサン(PS10)を得た。ハイドロジェンポリシロキサン(PS10)の動粘度は1200mm/secであった。また、H−NMR、IRにより、ハイドロジェンポリシロキサン(PS10)が下記構造を有することを確認した。
Figure 0005023292



<実施例1>
攪拌、加熱、冷却、滴下、コンデンサー及び真空ポンプによる減圧の可能な反応容器に、製造例25で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS1)182部(0.1モル部)、製造例7で得たポリオキシアルキレン化合物(S101)223部(0.3モル部)、イソプロピルアルコール400部及び塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶液(塩化白金酸の含有量:5×10−6%、白金酸溶液と略記)0.1部を仕込み、還流下7時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、本発明の界面活性剤(1){オルガノポリシロキサン(OPS1)、イソプロピルアルコールの含有量:0.01%}得た。オルガノポリシロキサン(OPS1)の動粘度は860mm/secであった。
<実施例2>
実施例1と同様な反応容器に、製造例25で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS1)182部(0.1モル部)、製造例8で得たポリオキシアルキレン化合物(S102)481部(0.5モル部)、イソプロピルアルコール350部及び白金酸溶液0.15部を仕込み、還流下8時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、オルガノポリシロキサン(OPS2)イソプロピルアルコールの含有量:0.02%}を得た。オルガノポリシロキサン(OPS2)の動粘度は1120mm/secであった。次いでオルガノポリシロキサン(OPS2)100部と製造例20で得たポリオキシアルキレン化合物(S114)40部とを均一に混合して、本発明の界面活性剤(2)を得た。
<実施例3>
実施例1と同様な反応容器に、製造例25で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS1)182部(0.1モル部)、製造例9で得た(S103)612部(0.4モル部)、イソプロピルアルコール350部及び白金酸溶液0.18部を仕込み、還流下8時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、本発明の界面活性剤(3){オルガノポリシロキサン(OPS3)、イソプロピルアルコールの含有量:0.02%}を得た。オルガノポリシロキサン(OPS3)の動粘度は790mm/secであった。
<実施例4>
実施例1と同様な反応容器に、製造例26で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS2)280部(0.1モル部)、製造例10で得たポリオキシアルキレン化合物(S104)1081部(0.4モル部)、イソプロピルアルコール800部及び白金酸溶液0.35部を仕込み、還流下8時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、オルガノポリシロキサン(OPS4){イソプロピルアルコールの含有量:0.01%}を得た。オルガノポリシロキサン(OPS4)の動粘度は1320mm/secであった。次いでオルガノポリシロキサン(OPS4)100部と製造例23で得たポリオキシアルキレン化合物(S117)5部とを均一に混合して、本発明の界面活性剤(4)を得た。
<実施例5>
実施例1と同様な反応容器に、製造例27で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS3)126部(0.1モル部)、製造例11で得たポリオキシアルキレン化合物(S105)386部(0.1モル部)、イソプロピルアルコール300部及び白金酸溶液0.2部を仕込み、還流下6時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、本発明の界面活性剤(5){オルガノポリシロキサン(OPS5)、イソプロピルアルコールの含有量:0.01%}を得た。オルガノポリシロキサン(OPS5)の動粘度は880mm/secであった。
<実施例6>
実施例1と同様な反応容器に、製造例28で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS4)124部(0.1モル部)、製造例12で得たポリオキシアルキレン化合物(S106)759部(0.15モル部)、イソプロピルアルコール500部及び白金酸溶液0.2部を仕込み、還流下10時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、オルガノポリシロキサン(OPS6){イソプロピルアルコールの含有量:0.02%}を得た。オルガノポリシロキサン(OPS6)の動粘度は690mm/secであった。次いでオルガノポリシロキサン(OPS6)100部と製造例8で得たポリオキシアルキレン化合物(S102)30部とを均一に混合して、本発明の界面活性剤(6)を得た。
<実施例7>
実施例1と同様な反応容器に、製造例27で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS3)126部(0.1モル部)、製造例12で得たポリオキシアルキレン化合物(S106)253部(0.05モル部)及びイソプロピルアルコール400部及び白金酸溶液0.2部を仕込み、還流下6時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、本発明の界面活性剤(7){オルガノポリシロキサン(OPS7)、イソプロピルアルコールの含有量:0.01%}を得た。オルガノポリシロキサン(OPS7)の動粘度は490mm/secであった。
<実施例8>
実施例1と同様な反応容器に、製造例29で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS5)46部(0.1モル部)、製造例14で得たポリオキシアルキレン化合物(S108)292部(0.2モル部)、イソプロピルアルコール200部及び白金酸溶液0.1部を仕込み、還流下10時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、オルガノポリシロキサン(OPS8){イソプロピルアルコールの含有量:0.02%}を得た。オルガノポリシロキサン(OPS8)の動粘度は420mm/secであった。次いでオルガノポリシロキサン(OPS8)100部と製造例13で得たポリオキシアルキレン化合物(S107)10部とを均一に混合して、本発明の界面活性剤(8)を得た。
<実施例9>
実施例1と同様な反応容器に、製造例30で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS6)377部(0.1モル部)、製造例15で得たポリオキシアルキレン化合物(S109)1898部(1モル部)、製造例24で得たアリルアルコール/EO15モル・PO5モルランダム付加体(AA1)202部(0.2モル部)、イソプロピルアルコール700部及び白金酸溶液0.3部を仕込み、還流下10時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、本発明の界面活性剤(9){オルガノポリシロキサン(OPS9)、イソプロピルアルコールの含有量:0.01%}を得た。オルガノポリシロキサン(OPS9)の動粘度は2020mm/secであった。
<実施例10>
実施例1と同様な反応容器に、製造例31で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS7)52部(0.1モル部)、製造例16で得たポリオキシアルキレン化合物(S110)275部(0.09モル部)、イソプロピルアルコール150部及び白金酸溶液0.1部を仕込み、還流下10時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、オルガノポリシロキサン(OPS10){イソプロピルアルコールの含有量:0.02%}を得た。オルガノポリシロキサン(OPS10)の動粘度は800mm/secであった。次いでオルガノポリシロキサン(OPS10)100部と製造例3で得た蔗糖/(PO)20モル付加物(S3)30部とを均一に混合して、本発明の界面活性剤(10)を得た。
<実施例11>
実施例1と同様な反応容器に、製造例32で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS8)65部(0.1モル部)、製造例17で得たポリオキシアルキレン化合物(S111)538部(0.1モル部)、イソプロピルアルコール300部及び白金酸溶液0.2部を仕込み、還流下10時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、オルガノポリシロキサン(OPS11){イソプロピルアルコールの含有量:0.01%}を得た。オルガノポリシロキサン(OPS11)の動粘度は840mm/secであった。次いでオルガノポリシロキサン(OPS11)100部と製造例9で得たポリオキシアルキレン化合物(S103)20部とを均一に混合して、本発明の界面活性剤(11)を得た。
<実施例12>
実施例1と同様な反応容器に、製造例27で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS3)126部(0.1モル部)、 製造例29で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS5)46部(0.1モル部)、製造例18で得たポリオキシアルキレン化合物(S112)462部(0.06モル部)、製造例19で得たポリオキシアルキレン化合物(S113)728部(0.2モル部)、イソプロピルアルコール850部及び白金酸溶液0.3部を仕込み、還流下10時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、本発明の界面活性剤(12){オルガノポリシロキサン(OPS12)、イソプロピルアルコールの含有量:0.01%}を得た。オルガノポリシロキサン(OPS12)の動粘度は600mm/secであった。
<実施例13>
実施例1と同様な反応容器に、製造例29で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS5)460部(1モル部)、 製造例32で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS8)232部(1モル部)、製造例19で得たポリオキシアルキレン化合物(S113)1819部(0.5モル部)及び製造例7で得たポリオキシアルキレン化合物(S101)1113部(1.5モル部)、イソプロピルアルコール1500部及び白金酸溶液0.4部を仕込み、還流下10時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、本発明の界面活性剤(13){オルガノポリシロキサン(OPS13)、イソプロピルアルコールの含有量:0.01%}を得た。オルガノポリシロキサン(OPS13)の動粘度は860mm/secであった。
<実施例14>
実施例1と同様な反応容器に、製造例34で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS10)188部(0.1モル部)、製造例8で得たポリオキシアルキレン化合物(S102)1732部(1.8モル部)、製造例21で得たポリオキシアルキレン化合物(S115)1200部(0.2モル部)及びイソプロピルアルコール2000部及び白金酸溶液0.4部を仕込み、還流下10時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、本発明の界面活性剤(14){オルガノポリシロキサン(OPS14)、イソプロピルアルコールの含有量:0.02%}を得た。オルガノポリシロキサン(OPS14)の動粘度は670mm/secであった。
<実施例15>
実施例1と同様な反応容器に、製造例32で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS8)652部(1モル部)、製造例22で得たポリオキシアルキレン化合物(S116)1776部(0.2モル部)及び製造例8で得たポリオキシアルキレン化合物(S102)1539部(1.6モル部)、イソプロピルアルコール2000部及び白金酸溶液0.3部を仕込み、還流下10時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、本発明の界面活性剤(15){オルガノポリシロキサン(OPS15)、イソプロピルアルコールの含有量:0.02%}を得た。オルガノポリシロキサン(OPS15)の動粘度は1030mm/secであった。
<実施例16>
実施例1と同様な反応容器に、製造例33で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS9)488部(1モル部)、製造例23で得た(S117)2710部(0.5モル部)、製造例7で得たポリオキシアルキレン化合物(S101)742部(1モル部)及びイソプロピルアルコール1500部及び白金酸溶液0.22部を仕込み、還流下8時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、本発明の界面活性剤(16){オルガノポリシロキサン(OPS16)、イソプロピルアルコールの含有量:0.01%}を得た。オルガノポリシロキサン(OPS16)の動粘度は310mm/secであった。
<実施例17>
実施例1と同様な反応容器に、製造例34で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS10)188部(0.1モル部)、製造例15で得た(S109)949部(0.5モル部)、製造例8で得たポリオキシアルキレン化合物(S102)962部(1モル部)及びイソプロピルアルコール1500部及び白金酸溶液0.22部を仕込み、還流下8時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、オルガノポリシロキサン(OPS17){イソプロピルアルコールの含有量:0.02%}を得た。オルガノポリシロキサン(OPS17)の動粘度は440mm/secであった。次いでオルガノポリシロキサン(OPS17)100部と製造例10で得たポリオキシアルキレン化合物(S104)50部とを均一に混合して、本発明の界面活性剤(17)を得た。
<実施例18>
実施例1と同様な反応容器に、製造例30で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS6)1131部(0.3モル部)、製造例33で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS9)49部(0.1モル部)、製造例16で得た(S110)1529部(0.5モル部)、製造例8で得たポリオキシアルキレン化合物(S102)1924部(2モル部)、製造例24で得たアリルアルコール/EO15モル・PO5モルランダム付加体(AA1)505部(0.5モル部)、イソプロピルアルコール1500部及び白金酸溶液0.5部を仕込み、還流下8時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、本発明の界面活性剤(18){オルガノポリシロキサン(OPS18)、イソプロピルアルコールの含有量:0.02%}を得た。オルガノポリシロキサン(OPS18)の動粘度は1340mm/secであった。
<比較製造例1>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、ポリグリセリン{ポリグリセリン#500、阪本薬品工業(株)製、水分を除いた純分換算}388部(1モル部)及び水酸化カリウム1.4部(0.025モル)を仕込み、窒素置換を3回繰り返した。その後、攪拌しつつ減圧下120℃にて3時間脱水した。次いで同温度にて(PO)540部(10モル部)を6時間かけて滴下し、さらに同温度にて2時間攪拌を続けて残存する(PO)を反応させ、ポリグリセリン/(PO)10モル付加物(HS1)を得た。
<比較製造例2>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、ポリグリセリン/(PO)10モル付加物(HS1)928部(1モル部)及び水酸化ナトリウム44部(1.1モル部)を仕込み、減圧下120℃にて1時間脱水した。次いで同減圧のまま密閉下80℃にてアリルクロライド76.5部(1モル部)を5時間かけて滴下し、さらに1時間100℃にて攪拌を続け完全に反応系の圧力が平衡に達したことを確認した。1日静置後生成した沈殿物を室温(約25℃)にてNo.6濾紙を用いて濾別し、得た粗反応液状物をキョーワード処理して、ポリオキシアルキレン化合物(HS2){(HS1)1モル/アリルクロライド1モル}を得た。
<比較製造例3>
製造例1と同様な耐圧反応容器に、ポリグリセリン388部(1モル部)及び水酸化ナトリウム44部(1.1モル部)を仕込み、減圧下120℃にて1時間脱水した。次いで同減圧のまま密閉下80℃にてアリルクロライド76.5部(1モル部)を5時間かけて滴下し、さらに1時間100℃にて攪拌を続け完全に反応系の圧力が平衡に達したことを確認した。1日静置後生成した沈殿物を室温(約25℃)にてNo.6濾紙を用いて濾別し、得た粗反応液状物をキョーワード処理して、ポリオキシアルキレン化合物(HS3){ポリグリセリン1モル/アリルクロライド1モル}を得た。
<比較例1>
実施例1と同様な反応容器に、製造例26で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS2)280部(0.1モル部)、比較製造例2で得たポリオキシアルキレン化合物(HS2)290部(0.3モル部)、イソプロピルアルコール250部及び白金酸溶液0.12部を仕込み、還流下8時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、比較用の界面活性剤(H1){オルガノポリシロキサン(HOPS1)、イソプロピルアルコールの含有量:0.01%}を得た。オルガノポリシロキサン(HOPS1)の動粘度1130mm/secであった。
<比較例2>
実施例1と同様な反応容器に、製造例28で得たハイドロジェンポリシロキサン(PS4)124部(0.1モル部)、比較製造例3で得たポリオキシアルキレン化合物(HS3)86部(0.2モル部)、イソプロピルアルコール200部及び白金酸溶液0.1部を仕込み、還流下8時間攪拌を続けた。次いで80〜90℃、減圧下、脱溶剤を実施して、比較用の界面活性剤(H2){オルガノポリシロキサン(HOPS2)、イソプロピルアルコールの含有量:0.01%}を得た。オルガノポリシロキサン(HOPS2)の動粘度640mm/secであった。
<比較例3>
サーフィノール440(サーフィノール104/(EO)3.5モル付加品:エアープロダクツジャパン(株)製)を比較用の界面活性剤(H3)とした。
<比較例4>
SH3746(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製、ポリエーテル変性シリコーン)を比較用の界面活性剤(H4)とした。
実施例1〜18で得た本発明の界面活性剤(1)〜(18)及び比較例で得た比較用の界面活性剤(H1)〜(H4)について、動的表面張力、静的表面張力及び耐泡立ち性を以下の方法により測定し、これらの結果を表1に示した。また、以下の方法により、これらの界面活性剤を含むカーテン塗工液を調製し、塗工液カーテンの耐膜切れ性、平滑度及び耐水性を評価して、これらの結果を表2に示した。
<動的表面張力>
25±0.2℃において、評価サンプル(界面活性剤)を脱イオン水に溶解して0.10%の評価サンプル水溶液を調製し、25±0.2℃において、クルス社製のバブルプレッシャー型動的表面張力計クルスBP−2を用いて、50Hz(20ミリ秒)の動的表面張力を測定した。
<静的表面張力>
25±0.2℃において、評価サンプルを脱イオン水に溶解して0.10%の評価サンプル水溶液を調製し、25±0.2℃において、協和界面科学(株)製の自動表面張力計CBVP−Z型を用いて表面張力を測定した。
<耐泡立ち性>
25±0.2℃において、評価サンプルを脱イオン水に溶解して0.10%の評価サンプル水溶液を調製し、25±0.2℃において、100mL共栓付きメスシリンダーに20mLをとり、栓をして、上下に20回振とう(振とう幅30cm)し、1分後の泡量(mL)を読み取った。
<カーテン塗工液の調製、塗工液カーテンの耐膜切れ性、平滑度及び耐水性>
(1)カーテン塗工液の調製
インペラー型羽根を装着したエクセルオートホモジナイザー{日本精器(株)製、モデルED}を用いて、重質炭酸カルシウム{カービタル90、(株)イメリスミネラルズ・ジャパン製}40部、1級カオリン{UW−90、エンゲルハード(株)製}200部、2級カオリン{カオブライト、白石工業(株)製}80部、軽質炭酸カルシウム(ブリリアントS−15、白石工業(株)製}80部、分散剤{サンノプコ(株)製、SNディスパーサント5040}2部、SBRラテックス{ジェイエスアール(株)製、JSR0629}83部、増粘剤{サンノプコ(株)製、SNシックナー630}5部及び水500部を均一混合して、ベース塗工液を調製した。なお、JIS K5600−2−5:1999(ISO 1524:1983に対応する)に準拠して、ベース塗工液の分散度を測定し、5ミクロン以上の粒の無いことを確認した。ついで、このベース塗工液985部及び評価サンプル(界面活性剤)15部を上記と同じホモジナイザーにて均一混合してカーテン塗工液を調製した。
(2)塗工液カーテンの耐膜切れ性
カーテン塗工液をカーテンフローコーター(フローコータ FL−W6G、アネスト岩田社製)にて塗工速度200m/分、塗工量(乾燥時の坪量)15g/mの条件で、坪量64g/mの上質巻き取りロール紙に塗工し、カーテン塗工する際に発生する膜切れの回数(1分間当たりの発生回数)を数えた。数値が小さい程、塗工性に優れているといえる。
(3)平滑度
カーテン塗工液を塗工した上質巻き取りロール紙をカレンダー処理(オートドライヤー L−3D、ジャポー社製、130℃、1分間、処理圧力0.3kg/cm)して、カーテン塗工紙を得た。このカーテン塗工紙をスムースター平滑度試験機(東英電子工業(株)製、形式SM−6A)を用いて平滑度を25±0.2℃、50±5%相対湿度条件下にて、測定した。数字が小さいほど平滑性は高い。
(4)耐水性
平滑度を評価したカーテン塗工紙に、脱イオン水を0.2mlを滴下して、3分後に、濾紙を用いて水をかるく拭き取った。引き続いて、脱イオン水の滴下した周辺を次の基準で目視判定した。
○:水を滴下した箇所が識別できない。
△:水を滴下した箇所が容易に識別できる。
×:水を滴下した箇所が容易に識別でき、変色した水跡がくっきり残っている。または、膨れが発生している。
Figure 0005023292



Figure 0005023292



本発明の界面活性剤は、比較用の界面活性剤に比較して、膜切れ回数及び平滑度とも良好であり、さらに耐水性、耐泡立ち性ともに優れていることを示した。
本発明の界面活性剤は、あらゆる用途に用いることができるが、特に水性コーティング液用として適しており、さらに高速で塗工又は印刷される塗料等に好適である。

Claims (6)

  1. 一般式(1)〜(3)のいずれかで表されるオルガノポリシロキサンを含有してなることを特徴とする界面活性剤。
    Figure 0005023292




    一般式(1)〜(3)において、Rは炭素数1〜6の一価炭化水素基、Siはケイ素原子、Oは酸素原子、jは0又は3〜35の整数、kは2〜20の整数を表す。また、Xは一般式(4)又は(5)で表される有機基である。
    Figure 0005023292




    一般式(4)及び(5)において、Qは非還元性の二又は三糖類のm個の1級水酸基から水素原子を除いた反応残基、OAは炭素数2〜4のオキシアルキレン基、Lは炭素数1〜3の有機基、nは1〜40の整数、mは2〜4の整数、Yはメチル基、エチル基、炭素数2〜4のアルケニル基又は水素原子、Zは炭素数2〜4のアルキレン基を表す。また、一般式(4)で表される有機基(4)のOAの総モル数は有機基(4)1モル当たり5〜80モル、一般式(5)で表される有機基(5)のOAの総モル数は有機基(5)1モル当たり10〜160モルである。
  2. Qが蔗糖の1級水酸基から水素原子を除いた反応残基である請求項1記載の界面活性剤。
  3. 一般式(4)又は(5)において、Zがプロピレン基(−CH−CH−CH−)である請求項1又は2に記載の界面活性剤。
  4. 非還元性の二又は三糖類(a1)1モル部と、炭素数2〜4のアルキレンオキシド(a2)5〜80モル部と、炭素数1〜2のモノハロゲン化アルカン(a3)0又は0.1〜2モル部と、炭素数2〜4の炭素−炭素二重結合を有するモノハロゲン化アルケン(a4)1〜2モル部との化学反応により製造され得る構造を有するポリオキシアルキレン化合物(4)と、一般式(39)〜(41)のいずれかで表されるハイドロジェンポリシロキサンとを付加反応させて変性したオルガノポリシロキサン;及び/又は
    (a1)1モル部と、(a2)5〜80モル部と、(a3)0又は0.1〜2モル部と、(a4)0.5〜1モル部と、炭素数1〜3のジハロゲン化炭化水素(a5)0.5〜0.7モル部若しくはエピハロヒドリン(a6)0.5〜0.7モル部との化学反応により製造され得る構造を有するポリオキシアルキレン化合物(5)と、一般式(39)〜(41)のいずれかで表されるハイドロジェンポリシロキサンとを付加反応させて変性したオルガノポリシロキサンを含有してなる界面活性剤。
    Figure 0005023292

    なお、Rは炭素数1〜6の一価炭化水素基、Siはケイ素原子、Oは酸素原子、jは0又は3〜35の整数、kは2〜20の整数を表す。
  5. 動的表面張力{0.1重量%水溶液、25℃、界面寿命20ミリ秒(50Hz)}が30〜50mN/m、静的表面張力{0.1重量%水溶液、25℃}が20〜30mN/mである請求項1〜4のいずれかに記載の界面活性剤。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載の界面活性剤、水、樹脂バインダー及び必要により着色剤を含有してなる水性コーティング液。
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