JP7386176B2 - 織物の処理と洗浄およびケア用配合物での使用のためのシロキサン - Google Patents
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Description
、高い有効性を特徴とするが、皮膚を刺激しかつ/または感作性および/または水生毒性である、望ましくない有機副生成物の割合または反応物の残留量がさらに最小限に抑えられているシロキサンが必要である。性能特性の改善、例えば、相安定性/保存安定性の向上および/または処理された織物における手触りの良い評価をもたらすシロキサンが依然として必要とされている。多くの場合、シリコーンクアットは、布帛または織物の洗浄中または洗浄後に存在する可能性があるようなpH9を超えるアルカリ性条件下で布帛または織物上に沈降する。これにより、特に、織物または布帛が染色処理に供されている時に斑点が生じる可能性がある。よって、特にpH11までのより高いpH安定性を有するシロキサンが依然として必要とされている。より詳しくは、織布(textile fabrics)、例えば、綿/ポリエステルまたは綿/ポリアミド/エラスタン、あるいはセルロースまたはセルロース混紡から製造される不織布の仕上げのための、皮膚に優しくかつ環境に優しい手触り改質有効成分または組成物が必要とされている。
M1 a1M2 a2M3 a3M4 a4D1 b1D2 b2D3 b3T1 c1T4 c4Qd 式(I)
で示され、式中、
M1=[R1 3SiO1/2];
M2=[R2R1 2SiO1/2];
M3=[R3R1 2SiO1/2];
M4=[R4R1 2SiO1/2];
D1=[R1 2SiO2/2];
D2=[R1R2SiO2/2];
D3=[R1R3SiO2/2];
T1=[R1SiO3/2];
T4=[R4SiO3/2];
Q=[SiO4/2];
a1=0~32、好ましくは0~19、特に0~12;
a2=0~32、好ましくは1~10、特に1~3;
a3=0~32、好ましくは1~10、特に1~2;
a4=0~6、好ましくは0~1、特に0;
b1=1~1000、好ましくは5~500、特に10~400;
b2=0~10、好ましくは0~5、特に0;
b3=0~10、好ましくは0~5、特に0;
c1=0~10、好ましくは0~5、特に0~4;
c4=0~5、好ましくは0~2、特に0;
d=0~10、好ましくは0~5、特に0~4;
R1=好ましくは1~30個の炭素原子を有する、それぞれ独立に同一または異なる炭化水素基、
さらに好ましくは、1~30個の炭素原子を有するアルキル基または6~30個の炭素原子を有する芳香族炭化水素基、
なおさらに好ましくは、1~14個の炭素原子を有するアルキル基または単環式芳香族炭化水素基、
(ここで、前記アルキル基は、好ましくは、直鎖または分岐鎖、飽和または不飽和である)、
なおさらに好ましくは、メチル、エチル、プロピルまたはフェニル、特にメチル;
R2=R21-R22;
R21=少なくとも1つのヒドロキシル基と、所望によりさらなる酸素原子と、好ましくは2~30個の炭素原子を有し、
さらに好ましくは1~2個のさらなる酸素原子をさらに含有し、
なおさらに好ましくは、エーテル、カルボニルおよびエステル基から選択される官能基を含有する、それぞれ独立に同一または異なる二価炭化水素基、
なおさらに好ましくは、以下からなる群から選択される、それぞれ独立に同一または異なる二価の基
R31=R21;
R32=それぞれ独立に同一または異なる、式(III)の基、
さらに好ましくは、アセトキシ基および/もしくはメトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、ならびに/またはグリコール基、例えば、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ペンチレングリコール、ブチルジグリコールから誘導されるアルコキシ基、
特にイソプロポキシ基;
R5=水素および、好ましくは1~6個の炭素原子を有する炭化水素基からなる群から選択され、さらに好ましくは、1~6個の炭素原子を有するアルキル基からなる群から選択される、それぞれ独立に同一または異なる基(ここで、前記アルキル基は、好ましくは、直鎖または分岐鎖、飽和または不飽和である)、特にメチル;
R6=所望によりエーテル基を含有し、好ましくは1~6個の炭素原子を有する、それぞれ独立に同一または異なる二価炭化水素基、好ましくは、メチレン;
R7=-O-および-NR10-からなる群から選択される、それぞれ独立に同一または異なる二価の基、好ましくは-NR10-;
R8=好ましくは1~30個の炭素原子を有する炭化水素基からなる群から選択され、さらに好ましくは、1~12個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖、飽和または不飽和アルキル基からなる群から選択される、それぞれ独立に同一または異なる基、なおさらに好ましくは、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、tert-ブチルからなる群から選択される、それぞれ独立に同一または異なる基、なおさらに好ましくは、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピルからなる群から選択される、それぞれ独立に同一または異なる基、特にメチル;
R9=水素および、好ましくは1~30個の炭素原子を有する炭化水素基からなる群から選択され、さらに好ましくは、1~30個の炭素原子を有するアルキル基からなる群から選択される、それぞれ独立に同一または異なる基、なおさらに好ましくは、12~24個の炭素原子を有する、特に、16~22個の炭素原子を有するアルキル基(ここで、前記炭化水素基またはアルキル基は、好ましくは、直鎖または分岐鎖、置換または非置換、飽和または不飽和、より好ましくは、直鎖、非置換および飽和である);
R10=水素、-C(=O)R9および、好ましくは1~6個の炭素原子を有する炭化水素基、さらに好ましくは、1~6個の炭素原子を有するアルキル基からなる群から選択される、それぞれ独立に同一または異なる基(ここで、前記炭化水素基またはアルキル基は、好ましくは、直鎖または分岐鎖、置換または非置換、飽和または不飽和、より好ましくは、直鎖、非置換および飽和である);R10は、特に好ましくは水素である;
R11=少なくとも1つのヒドロキシル基と、好ましくは1~6個の炭素原子を有する炭化水素基からなる群から選択される、それぞれ独立に同一または異なる基、好ましくは、少なくとも1つのヒドロキシル基と、好ましくは1~6個の炭素原子を有するアルキル基(ここで、前記アルキル基は、好ましくは、直鎖または分岐鎖、飽和または不飽和である)、ならびに式(IV)の基
R12=好ましくは1~6個の炭素原子を有する炭化水素基からなる群から選択される、それぞれ独立に同一または異なる基、さらに好ましくは、1~6個の炭素原子を有するアルキル基(ここで、前記アルキル基は、好ましくは、直鎖または分岐鎖、飽和または不飽和である)、好ましくは、メチルおよびエチル、特にメチル;
Am-=酸HmAの無機または有機陰イオン、およびそれらの誘導体から選択される、それぞれ独立に同一または異なる陰イオン、
m=1~3、好ましくは1~2、特に1;
v=0~30、好ましくは0~10、特に1~3;
w=0~30、好ましくは0~10;
x=2~18、好ましくは3;
y=2~18、好ましくは3
であり、
条件(i)および(ii):
(i)a2+b2≧1;
(ii)a3+b3≧1
が当てはまることを特徴とするシロキサン(A)を提供する。
M1 a1M2 a2M3 a3M4 a4D1 b1D2 b2D3 b3T1 c1T4 c4Qd 式(I)
で示され、式中、
a1=0~32、好ましくは0~19、特に0~12;
a2=0~32、好ましくは1~10、特に1~3;
a3=0~32、好ましくは1~10、特に1~2;
a4=0~6、好ましくは0~1、特に0;
b1=1~1000、好ましくは5~500、特に10~400;
b2=0~10、好ましくは0~5、特に0;
b3=0~10、好ましくは0~5、特に0;
c1=0~10、好ましくは0~5、特に0~4;
c4=0~5、好ましくは0~2、特に0;
d=0~10、好ましくは0~5、特に0~4;
R1=好ましくは、メチル、エチル、プロピルまたはフェニルからなる群から選択される、1~30個の炭素原子を有するそれぞれの場合において独立に同一または異なる炭化水素基、特にメチル;
R2=R21-R22;
R21=少なくとも1つのヒドロキシル基と、所望により1~2個のさらなる酸素原子と2~30個の炭素原子を有する、それぞれの場合において独立に同一または異なる二価炭化水素基、
好ましくは、以下からなる群から選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる二価の基
R31=R21;
R32=それぞれの場合において独立に同一または異なる、式(III)の基、
R5=水素および、1~6個の炭素原子を有する炭化水素基からなる群から選択され、好ましくは、1~6個の炭素原子を有するアルキル基からなる群から選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる基(ここで、前記アルキル基は、直鎖または分岐鎖、飽和または不飽和である)、特にメチル;
R6=所望によりエーテル基を含有し、1~6個の炭素原子を有する、それぞれの場合において独立に同一または異なる二価炭化水素基、好ましくはおよび特に、メチレン;
R7=-O-および-NR10-からなる群から選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる二価の基、好ましくはおよび特に-NR10-;
R8=1~30個の炭素原子を有する炭化水素基からなる群から選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる基、好ましくは、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピルからなる群から選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる基、特にメチル;
R9=1~30個の炭素原子を有する炭化水素基からなる群から選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる基、好ましくは、12~24個の炭素原子を有する、特に、16~22個の炭素原子を有するアルキル基からなる群から選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる基;
R10=水素、-C(=O)R9および1~6個の炭素原子を有する炭化水素基からなる群からの、好ましくは、水素および1~6個の炭素原子を有するアルキル基からなる群から選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる基、特に、水素;
R11=少なくとも1つのヒドロキシル基および1~6個の炭素原子を有する炭化水素基からなる群から選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる基、ならびに式(IV)の基
R12=1~6個の炭素原子を有する炭化水素基からなる群から選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる基、好ましくは、メチルおよびエチル、特にメチル;
Am-=酸HmAの無機または有機陰イオン、およびそれらの誘導体から選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる陰イオン;
m=1~3、好ましくはおよび特に1~2;
v=0~30、好ましくはおよび特に0~10;
w=0~30、好ましくはおよび特に0~10;
x=2~18、好ましくはおよび特に3;
y=2~18、好ましくはおよび特に3
であり、
条件(i)および(ii):
(i)a2+b2≧1;
(ii)a3+b3≧1
が当てはまることを特徴とするシロキサン(A)である。
M1 a1M2 a2M3 a3M4 a4D1 b1D2 b2D3 b3T1 c1T4 c4Qd 式(I)、
で示され、式中、
a1=0~32、好ましくは0~19、特に0~12;
a2=0~32、好ましくは1~10、特に1~3;
a3=0~32、好ましくは1~10、特に1~2;
a4=0~6、好ましくは0~1、特に0;
b1=1~1000、好ましくは5~500、特に10~400;
b2=0~10、好ましくは0~5、特に0;
b3=0~10、好ましくは0~5、特に0;
c1=0~10、好ましくは0~5、特に0~4;
c4=0~5、好ましくは0~2、特に0;
d=0~10、好ましくは0~5、特に0~4;
R1=それぞれの場合において独立に、同一にまたは異なって、メチル、エチル、プロピルまたはフェニル、特にメチル;
R2=R21-R22;
R21=以下からなる群から選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる二価の基
R31=R21;
R32=それぞれの場合において独立に同一または異なる、式(III)の基
R5=水素およびメチルから選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる基;
R6=メチレン;
R7=-O-および-NR10-からなる群から選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる二価の基、特に-NR10-;
R8=メチル;
R9=12~24個の炭素原子を有する、特に、16~22個の炭素原子を有するアルキル基からなる群から選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる基;
R10=水素;
R11=少なくとも1つのヒドロキシル基および1~6個の炭素原子を有するそれぞれの場合において独立に同一または異なるアルキル基、特に2-ヒドロキシエチルおよび/または2-ヒドロキシプロピル;
R12=それぞれの場合において独立に同一または異なる、1~6個の炭素原子を有するアルキル基、特にメチル;
Am-=酸HmAの無機または有機陰イオン、およびそれらの誘導体から選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる陰イオン;
m=1~3、好ましくは1~2、特に1;
v=0~30、好ましくは0~10、特に1~3;
w=0~30、好ましくはおよび特に0~10;
x=2~18、好ましくはおよび特に3;
y=2~18、好ましくはおよび特に3
であり、
条件(i)および(ii):
(i)a2+b2≧1;
(ii)a3+b3≧1
が当てはまることを特徴とするシロキサン(A)である。
M1 a1M2 a2M3 a3M4 a4D1 b1D2 b2D3 b3T1 c1T4 c4Qd 式(I)
で示され、式中、
a1=0~32、好ましくは0~19、特に0~12;
a2=0~32、好ましくは1~10、特に1~3;
a3=0~32、好ましくは1~10、特に1~2;
a4=0~6、好ましくは0~1、特に0;
b1=1~1000、好ましくは5~500、特に10~400;
b2=0~10、好ましくは0~5、特に0;
b3=0~10、好ましくは0~5、特に0;
c1=0~10、好ましくは0~5、特に0~4;
c4=0~5、好ましくは0~2、特に0;
d=0~10、好ましくは0~5、特に0~4;
R1=それぞれの場合において独立に、同一にまたは異なってメチル、エチル、プロピルまたはフェニル、特にメチル;
R2=R21-R22;
R21=以下からなる群から選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる二価の基
R31=R21;
R32=それぞれの場合において独立に同一または異なる、式(III)の基
R7=-NH-;
R8=メチル;
R9=16~22個の炭素原子を有するアルキル基からなる群から選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる基;
R11=少なくとも1つのヒドロキシル基および1~6個の炭素原子を有するそれぞれの場合において独立に同一または異なるアルキル基、特に2-ヒドロキシエチルおよび/または2-ヒドロキシプロピル;
Am-=酸HmAの無機または有機陰イオン、およびそれらの誘導体から選択される、それぞれの場合において独立に同一または異なる陰イオン;
m=1~3、好ましくは1~2、特に1;
x=2~18、好ましくはおよび特に3
であり、
条件(i)および(ii):
(i)a2+b2≧1;
(ii)a3+b3≧1
が当てはまることを特徴とするシロキサン(A)である。
(iii)a1=a4=b2=b3=c1=c4=d=0
かつ
a2=a3=1;
(iv)b2=b3=0
かつ
c1+c4+d≧1
かつ
a2+a3+a4≧3、好ましくは、a2≧2、a3≧1およびa4=0
のいずれかが追加的に適用されることをさらに特徴とする。
(v)a2=b2=0、
(vi)a3+b3≧2
が当てはまるという点でシロキサン(A)とは異なるシロキサンである。
(vii)a3=b3=0、
(viii)a2+b2≧2
が当てはまるという点でシロキサン(A)とは異なるシロキサンである。
H310 皮膚に接触すると生命に危険
H311 皮膚に接触すると有毒
H312 皮膚に接触すると有害
H314 重篤な皮膚の薬傷・眼の損傷
H315 皮膚刺激
H317 アレルギー性皮膚反応を起こすおそれ
H400 水生生物に非常に強い毒性
H410 長期継続的影響によって水生生物に非常に強い毒性
H411 長期継続的影響によって水生生物に毒性
H412 長期継続的影響によって水生生物に有害
H413 長期継続的影響によって水生生物に有害のおそれ
アーモンドアミドプロピルジメチルアミン(almondamidopropyl dimethylamine)
アボカドアミドプロピルジメチルアミン(avocadamidopropyl dimethylamine)
ババスアミドプロピルジメチルアミン(babassuamidopropyl dimethylamine)
ベヘナミドプロピルジメチルアミン(behenamidopropyl dimethylamine)
ブラシカアミドプロピルジメチルアミン(brassicamidopropyl dimethylamine)
コカミドプロピルジメチルアミン(cocamidopropyl dimethylamine)
ジリノールアミドプロピルジメチルアミン(dilinoleamidopropyl dimethylamine)
イソステアラミドプロピルジメチルアミン(isostearamidopropyl dimethylamine)
ラウラミドプロピルジメチルアミン(lauramidopropyl dimethylamine)
リノールアミドプロピルジメチルアミン(linoleamidopropyl dimethylamine)
ミンクアミドプロピルジメチルアミン(minkamidopropyl dimethylamine)
ミリスタミドプロピルジメチルアミン(myristamidopropyl dimethylamine)
エンバクアミドプロピルジメチルアミン(oatamidopropyl dimethylamine)
オレアミドプロピルジメチルアミン(oleamidopropyl dimethylamine)
オリーブアミドプロピルジメチルアミン(olivamidopropyl dimethylamine)
パルミタミドプロピルジメチルアミン(palmitamidopropyl dimethylamine)
リシノレアミドプロピルジメチルアミン(ricinoleamidopropyl dimethylamine)
セサミドプロピルジメチルアミン(sesamidopropyl dimethylamine)
ダイズアミドプロピルジメチルアミン(soyamidopropyl dimethylamine)
ステアラミドプロピルジメチルアミン(stearamidopropyl dimethylamine)
ヒマワリ種子油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミン(sunflowerseedamidopropyl dimethylamine)
タラミドプロピルジメチルアミン(tallamidopropyl dimethylamine)
獣脂アミドプロピルジメチルアミン(tallowamidopropyl dimethylamine)
コムギ胚芽油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミン(wheat germamidopropyl dimethylamine)
M1 a1M6 a5D1 b1D6 b5T1 c1T4 c4Qd(VI)
で示され、式中、
M6=[R13R1 2SiO1/2]、
D6=[R13R1SiO2/2]、
R13=好ましくは、以下からなる群から選択される、それぞれ独立に同一または異なる有機エポキシ基、
M1、D1、T1、T4、Q、a1、a5、b1、b5、c1、c4、d、R1、R5、R6およびyは、式(I)に定義されたとおりである。
M1 a1M5 a5D1 b1D5 b5T1 c1T4 c4Qd(V)
で示され、式中、
M5=[R1 2SiHO1/2]、
D5=[R1SiHO2/2]、
a5=0~32、好ましくは1~10、より好ましくは2~3、特に2;
b5=0~10、好ましくは0~5、特に0;
ここで、
M1、D1、T1、T4、Q、a1、b1、c1、c4、dおよびR1は、式(I)に定義されたとおりである、
少なくとも1つのSiH官能性シロキサンによるヒドロシリル化によって調製される。
a)20%~99.5%、好ましくは40%~97%、特に60%~95%の水;
b)0.5%~80%、好ましくは3%~60%、特に5%~40%の、少なくとも1つのシロキサン(A)と、好ましくは、少なくとも1つのシロキサン(B)および/または少なくとも1つのシロキサン(C)を含む少なくとも1つのシロキサン;
c)好ましくは1%~10%の少なくとも1つの乳化剤;
d)好ましくは5%~20%の少なくとも1つのグリコール;ならびに
e)好ましくは0%~1%の酢酸。
a)二次元構造の処理、好ましくは、仕上げおよび/または含浸のための;
b)家庭用および産業用の洗浄およびケア用配合物での、特に柔軟剤での;
c)化粧料用組成物、医薬組成物および皮膚科用組成物での、特に、美容クレンジングおよびケア用配合物、ヘアトリートメント製品およびヘアアフタートリートメント製品での;ならびに/または
d)硬表面の洗浄およびケアのための、好ましくは、自動車の洗浄およびケアのための、特に、洗車施設の乾燥助剤の添加剤としての
使用を提供する。
a)同じ使用濃度でより大きな効果;
b)望ましくない有機化合物、特に低分子量の有機化合物の割合の減少、従ってこれらの化合物と関連する表面水に導入された場合の皮膚感作作用または水溶液への害のリスクの可能性の大幅な低下;
c)同じ量の有効成分で、同時に、溶媒または乳化剤の使用を少なくした場合の、加工性の向上および粘度の低下;
d)より長い貯蔵寿命;
e)仕上げ剤の浸透傾向の低下;
f)それを用いて仕上げられた織物の通気性が変わらないこと;
g)複数回洗浄した後でも、それを用いて仕上げられた織物の効果レベルが高いこと;
h)触覚特性の改善およびそれで仕上げられた織物のより快適な着心地;ならびに/または
i)良好な保存安定性(すなわち、保存中に粘度が安定しており、環状シロキサンの新たな形成が最小限に抑えられることを意味する);ならびに/または
j)pH安定性のpH11までの向上。
一般的な方法
核スピン共鳴分光法(NMR分光法)
シロキサンは、1H NMRおよび29Si NMR分光法を用いて特性評価することができる。これらの方法は、特に、カップリングの多重度を考慮に入れて、当業者に周知である。
多分散性および重量平均モル質量Mwを決定するためのGPC測定は、次の測定条件下で行う:カラム組合せ SDV 1000/10 000Å(長さ55cm)、温度35℃、移動相としてのTHF、流速0.35ml/分、サンプル濃度10g/l、RI検出器、ポリスチレン標準(162-2 520 000g/モル)に対するポリマーの評価。
アミドアミン(Tegoamid(登録商標)S18、Tegoamid(登録商標)D5040、Tegoamid(登録商標)PKFC)の濃度を測定するために、逆相HPLCを、勾配条件を用いて行う。RP-C18カラム(Inertsil ODS-3、GL Science)を固定相として使用する。アセトニトリルおよび希硫酸を二成分溶出剤系として使用する。検出は、UV検出器によって波長210nmで達成される。較正に使用される外部標準は、シロキサン/シリコーンクアットのそれぞれの合成で使用される特定のアミドアミンである。残留含量は、対応する組成物に対する重量パーセントで報告する。
環状シロキサン、特に、オクタメチルシクロテトラシロキサン(D4)およびデカメチルシクロペンタシロキサン(D5)の質量比率は、物質がそれらの沸点に従って分離され、熱伝導率検出器によって検出されるガスクロマトグラフィー法(GC法)を用いて決定することができる。これは、GCによるさらなる希釈を行わずに、調べるサンプルのアリコートを分析することによって行う。これは、スプリット/スプリットレスインジェクター、キャピラリーカラムおよび熱伝導率検出器を備えたガスクロマトグラフで下記条件下で行う:
インジェクター:290℃、40mlに分割
注入量: 1μl
カラム: 5m*0.32mm HP5 1μm
キャリアガス: ヘリウム、一定流量、2ml/分
温度プログラム:80℃で1分、次に30℃/分で80℃~300℃、
その後10分間300℃でコンディショニング。
検出器: 320℃でTCD
メイクアップガス 6ml/分
リファレンスガス 18ml/分
粘度は、25℃でRP75測定プレートを使用してBrookfield R/S-CPS Plusレオメーターで測定する。試験方法は、DIN 53019(DIN 53019-1:2008-09、DIN 53019-2:2001-02およびDIN 53019-3:2008-09)に記載されている。
四級化シロキサン(本明細書では有効成分またはシリコーンクアットとも呼ばれる)は、従来技術、例えば、刊行物独国特許出願公開第102010000993号明細書および独国特許出願公開第3802622号明細書に記載のとおり、当業者に既知の方法で調製する。この調製は3つの段階で達成される。第1段階では、SiH官能性シロキサンを調製する。第2段階では、調製したSiH官能性シロキサンを使用して、ヒドロシリル化によってエポキシ官能性シロキサンを調製する。第3段階では、得られたエポキシ官能性シロキサンを次のように酸触媒作用下で第三級アミンと反応させる:
直鎖末端SiHシロキサン:
精密ガラススターラー、還流冷却器および内部温度計を備えた不活性化済500ml三つ口フラスコに、最初に、それぞれの量(表1参照)のデカメチルシクロペンタシロキサン(D5)および2.97ミリモル/gのSiH値を有するα,ω-ジヒドロポリジメチルシロキサン(α,ω-ジヒドロ-PDMS)を投入し、0.25gのトリフルオロメタンスルホン酸を撹拌しながら加えた。40℃で6時間撹拌した後、5gの炭酸水素ナトリウムを加え、混合物を2時間撹拌した。濾過後、透明で流動性のある無色の生成物を得た。
文献欧州特許第2176319号明細書に開示されているように、調製を行った。
最初に、精密ガラススターラー、内部温度計、滴下漏斗および蒸留系を備えた四つ口フラスコに、44.2g(0.248モル)のメチルトリエトキシシラン、125.3gの、水素含量が2.97ミリモルSiH/gのα,ω-ジヒドロポリジメチルシロキサンおよび1352.5gのデカメチルシクロペンタシロキサンを投入し、室温で撹拌しながら、1.5gのトリフルオロメタンスルホン酸を加え、この混合物を30分間撹拌した。13.4gの脱イオン水と20mlのメタノールの混合物をさらに30分内で撹拌しながら滴下し、この混合物をさらに30分間撹拌した。この反応混合物を40℃に1時間加熱し、次に、40℃で1時間、約50ミリバールの水流ポンプ真空で蒸留した。30.4gの炭酸水素ナトリウムで中和し、濾過した後、152gのLewatit(登録商標)K 2621、予備乾燥させたスルホン酸陽イオン交換樹脂を加え、この混合物を40℃で4時間撹拌し、濾過した。これにより、透明無色の液体を得る。
精密ガラススターラー、内部温度計および還流冷却器を備えた不活性化済500ml 三つ口フラスコに、最初に、それぞれの量のSiHシロキサンおよびアリルグリシジルエーテル(AGE)(表2参照)を投入し、撹拌しながら70℃まで加熱した。0.13gのKarstedt触媒(0.1%Pt)をシリンジで加え、この混合物を、必要に応じて初期発熱を逆冷却しながら、80℃でさらに2時間撹拌した。120℃および1ミリバールで3時間蒸留した後、粘度135mPa*sの透明な淡ベージュ色の液体生成物を得た。ヒドロシリル化反応は、SiH官能性シロキサンの水素含量に関して完全変換に至った。本発明の文脈において、完全変換は、99%より多いSiH官能基が変換されたことを意味すると理解される。検出は、当業者に周知の方法により、アルカリ分解後にガス測容手段により達成される。
精密ガラススターラー、滴下漏斗、内部温度計および還流冷却器を備えた不活性化済500ml三つ口フラスコに、最初に、それぞれの量(表3参照)のアミドアミン、アルカノールアミンおよび溶媒を投入し、それぞれの量のカルボン酸を計量供給し、この混合物を室温で1時間撹拌した。続いて、それぞれのエポキシ官能性シロキサンを滴下し、この混合物を80℃に加熱し、少なくとも90%のエポキシ基の変換(エポキシ変換とも呼ばれる)が得られるまで、12~16時間撹拌した。エポキシ基の変換は、NMR分光法で決定した。所望により、溶媒は、蒸留により除去し、その後に別の溶媒とブレンドすることにより、すなわち、得られた蒸留残渣を別の溶媒で希釈することにより交換した。
アミド1=3-N,N-ジメチルアミノプロピルココアミド、Tegoamid(登録商標)D 5040、Evonik
アミド2=3-N,N-ジメチルアミノプロピルステアラミド、Tegoamid(登録商標)S 18、Evonik
アミド3=3-N,N-ジメチルアミノプロピルパルミタミド、Tegoamid(登録商標)PKFC、Evonik
MDEA=N-メチルジエタノールアミン、99%、Sigma-Aldrich
MDIPA=N-メチルジイソプロパノールアミン、BASF
TEA=トリエタノールアミン、99%、Sigma-Aldrich
DMAE=ジメチルグリシン(ジメチルアミノ酢酸)、>98%、Alfa-Aesar
HOAc=酢酸、p.A.、Baker
INA=イソノナン酸、97%、Alfa-Aesar
IPA=イソプロパノール、>99.9%、Sasol
tBuOH=tert-ブタノール、ACS、Reag. Ph Eur、Merck
DPG=ジプロピレングリコール、>=99%、Lyondell
PG=1,2-プロピレングリコール、>=99%、Lyondell
DMM=ジプロピレングリコールジメチルエーテル、>94%、TCI Europe N。
それぞれの場合において、2つの100mlねじ口試料瓶に、それぞれシリコーンクアットI5、I6およびI7を半分充填した。1本の試料瓶を室温で(RT)密閉保存し、それぞれの2本目の試料瓶を従来のBinderの実験室用乾燥キャビネット内で50℃で密閉保存した。規定の保存期間の後、サンプルの粘度を25℃で決定しかつ/または環状シロキサンの含量をGC分析により確認した。比較可能性と測定可能性を高めるために、高粘度の100%シリコーンクアットI7を、20%DPGとブレンドして、有効含量80%にした。保存安定性試験の結果を表6にまとめる。
使用材料:
織物:綿布帛(基本重量205g/m2、厚さ:400μm);ポリエステル混紡(65重量%のポリエステルおよび35重量%の綿、基本重量170g/m2、厚さ:200μm);ポリアミド布帛(ナイロン-6,6、基本重量65g/m2、厚さ:50μm);全てのサンプルはWFK-Testgewebe GmbH製(クリステンフェルト 10 41379 ブリュッゲン)。
エマルジョンの製造:
I1~I14(アルカノールアミンとアミドアミンの混合物に基づく)、V2(アルカノールアミンに基づく)、V4(アミドアミンに基づく)およびV5(市販の比較製品としてのMagnasoft(登録商標)DerMa NT)から選択した合成シロキサン組成物を最初に投入し、必要に応じて、グリコールを添加することにより所望の有効含量、すなわち、所望の質量比率の有効成分(シロキサン)にさらに希釈した。これは、有効成分が溶媒からさらに変換された場合、特に、有効成分が、80%の有効含量を有する溶媒との混合物として使用される場合に特に良好な結果が達成されたため、有利であることがわかった。その後、このように得られた混合物RE1~RE10を最初に投入し、乳化剤および任意のさらなる助剤および/またはグリコールを加えた。次いで、プロペラスターラーで常に撹拌しながら水を徐々に加えた。その後酢酸を添加することによりpHをpH約4に調整した。混合物が均質になるまで撹拌を続けた。このようにして、エマルジョンI1~I26およびC1~C5を得た。
それぞれのエマルジョンを試験するために、それぞれの場合において、8g/lの適当なエマルジョンを含む液を上記布帛に塗布し、これを約70重量%~80重量%の含浸量に絞り、乾燥させた。圧力および速度に使用した値は、表9に見つけることができる。パジングの適用は室温で行った。
有効成分を試験するために、上述の布帛を、それぞれの場合において、20g/lの適当な有効成分を含む液で仕上げた。液比(布帛と液)1:15を選択した。使用した溶媒は水、酢酸ブチルおよび酢酸エチルである。試験布帛は、往復シェーカー(モデル:3006、製造業者:GFL)上で30分間連続撹拌しながらこの液中で処理した。30分後、試験布帛を浴から取出し、軽く絞り、振盪し、乾燥させた。ブランクは、同じ条件下で脱塩水だけで処理した。
布帛を105℃で(滞留時間、すなわち、織布(textile fabric)の加熱時間を加えて)2分間乾燥させ、次に、160℃~180℃で(滞留時間なし)0.5分~1分間濃縮して、仕上げを定着させた。正確な条件を表10にまとめる。
手触り:
手触りは、布帛の基本的な品質パラメーターである。手触りは、例えば、滑らかさ、圧縮性および剛性によって説明することができる。通常、手触りは、手動試験による主観的評価によって決定される。加えて、客観的に測定するための測定機器もある。
サイズに裁断した1枚の織布(textile fabric)を、25℃および50%相対大気湿度で事前調整した(4時間)後、TSAに挿入し、固定した(Tissue Soft Analyzer、Emtec Electronic GmbH製)。次いで、試験機器は、織布(textile fabric)の柔らかさ、滑らかさおよび剛性についての個々の値を決定し、これらを使用して、全体の印象、手触り感(HF)を確認する。このTSA値(HF値)は、EMTECが織物用に特別設計したアルゴリズムによって確認された。HF値が高いほど柔らかさが増すことを意味する。評価は、有効成分なしでの類似の処理と比較して行われる。
手触りを評価するために、10人の経験豊富な専門家チームを編成し、非特定化された手触り標本、つまりエマルジョンで仕上げた上述の布帛を、1~5のスケールでの手触りパネル試験を用いて評価した。評点1は非常に悪い手触りを、評点5は非常に良い手触りを意味する。パネル試験の結果は、全ての評価の平均として報告する。ニット布帛で作られた手触り標本には、目立たないようにラベル付けした未処理のサンプルをさらに含めた。
帯電防止特性は、DIN 54345 T.1(リング電極)に従って、測定電圧100V(Tera-Ohm-Meter 6206機器)で測定する。帯電防止剤での仕上げは、織布(textile fabrics)の電気抵抗を減少させる。抵抗の減少は、帯電防止効果の尺度である。
・標準試験布帛:ポリエステル(100%、wfk(クレーフェルト)製の30 Aタイプ)
・前処理のための洗濯機および布帛の仕上げのためのパジング
・温度と湿度が調節された部屋(23±1℃、50~60%相対湿度)
・Tera-Ohm-Meter 6206(Eltex製)
・DIN 54345 T.1の6216試験電極(Eltex製)
合成生成物I3~I12およびV2およびV4と、さらに市場で慣例の比較生成物V5は、有効含量がまだ組成物に対して80重量%ではなかった場合、ブチルジグリコール(BDG)を添加することにより均一な80%の有効含量にした。このように得られた混合物RE1~RE10を表8にまとめる。これらの混合物を、上記のように使用して、エマルジョンI1~I26およびC1~C12を作出した。エマルジョンの組成物およびそれらの特性を下表にまとめる。
使用材料:
Carspray 90 ジ-(オレイルカルボキシエチル)ヒドロキシエチルメチルアンモニウムメトスルフェート
REWOCARE DOC 炭酸ジエチルヘキシル
TEGO POLISH ADDITIV 5 デカメチルシクロペンタシロキサン、D5
REWOPAL MPG 40 テトラエチレンモノフェニルエーテル
DPG ジプロピレングリコール
TEGOPREN 6922 クオタニウム80(シリコーンクアット)
REWOQUAT CR 3099 ジオレイン酸イソプロピルエステルジメチルアンモニウムメトスルフェート
ブチルセルソルブ 2-ブチルエタノール
REWOCARE OT 牛脂脂肪酸イソオクチル
Claims (15)
- 式(I)
M1 a1M2 a2M3 a3M4 a4D1 b1D2 b2D3 b3T1 c1T4 c4Qd 式(I)
で示され、式中、
M1=[R1 3SiO1/2];
M2=[R2R1 2SiO1/2];
M3=[R3R1 2SiO1/2];
M4=[R4R1 2SiO1/2];
D1=[R1 2SiO2/2];
D2=[R1R2SiO2/2];
D3=[R1R3SiO2/2];
T1=[R1SiO3/2];
T4=[R4SiO3/2];
Q=[SiO4/2];
a1=0~32;
a2=0~32;
a3=0~32;
a4=0~6;
b1=1~1000;
b2=0~10;
b3=0~10;
c1=0~10;
c4=0~5;
d=0~10;
R1=それぞれ独立に同一または異なる炭化水素基;
R2=R21-R22;
R21=少なくとも1つのヒドロキシル基を有する、それぞれ独立に同一または異なる二価炭化水素基
R22=それぞれ独立に同一または異なる、式(II)の基、
R3=R31-R32;
R31=R21;
R32=それぞれ独立に同一または異なる、式(III)の基、
R4=それぞれ独立に同一または異なるアルコキシ基またはアシルオキシ基;
R7=-O-および-NR10-からなる群から選択される、それぞれ独立に同一または異なる二価の基;
R8=炭化水素基からなる群から選択される、それぞれ独立に同一または異なる基;
R9=水素および炭化水素基からなる群から選択される、それぞれ独立に同一または異なる基;
R10=水素、-C(=O)R9および、炭化水素基からなる群から選択される、それぞれ独立に同一または異なる基;
R11=少なくとも1つのヒドロキシル基を有する炭化水素基からなる群から選択される、それぞれ独立に同一または異なる基;
Am-=酸HmAの無機または有機陰イオン、およびそれらの誘導体から選択される、それぞれ独立に同一または異なる陰イオン、
m=1~3;
x=2~18;
であり、
条件(i)および(ii):
(i)a2+b2≧1;
(ii)a3+b3≧1
が当てはまることを特徴とする、
シロキサン(A)。 - 加えて、条件(iii)または条件(iv):
(iii)a1=a4=b2=b3=c1=c4=d=0
かつ
a2=a3=1;
(iv)b2=b3=0
かつ
c1+c4+d≧1
かつ
a2+a3+a4≧3
のいずれかが当てはまる、請求項1に記載のシロキサン(A)。 - 請求項1および2のいずれか1項に記載の少なくとも1つのシロキサン(A)を含む、組成物。
- シロキサン(B)およびシロキサン(C)からなる群から選択される少なくとも1つのシロキサンを付加的に含む、請求項3に記載の組成物であって、ここで、
シロキサン(B)は、少なくとも、条件(i)~(iv)よりむしろ条件(v)および(vi):
(v)a2=b2=0、
(vi)a3+b3≧2
が当てはまるという点で請求項1に記載のシロキサンとは異なるシロキサンであり;
シロキサン(C)は、少なくとも、条件(i)および(iv)よりむしろ条件(vii)および(viii):
(vii)a3=b3=0、
(viii)a2+b2≧2
が当てはまるという点で請求項1に記載のシロキサンとは異なるシロキサンである
、組成物。 - a.前記少なくとも1つのシロキサン(A)の、シロキサンの総質量に対する質量比率が20%~70%であり;
かつ/または
b.前記少なくとも1つのシロキサン(B)の、シロキサンの総質量に対する質量比率が0%~15%であり;
かつ/または
c.前記少なくとも1つのシロキサン(C)の、シロキサンの総質量に対する質量比率が3%~80%である、請求項4に記載の組成物。 - アミドアミンを含有し、シロキサンの総質量に対するアミドアミンの質量比率が、1%未満であるか、またはアミドアミンを含有しない、請求項3~5のいずれか1項に記載の組成物。
- 請求項1および2のいずれか1項に記載のシロキサン(A)または請求項3~6のいずれか1項に記載の組成物の製造のための方法であって、
少なくとも2つのエポキシ基を有する少なくとも1つのエポキシ官能性シロキサンが、アミドアミンおよびエステルアミンからなる群から選択される少なくとも1つの第三級アミン、およびジアルカノールアミンからなる群から選択される少なくとも1つの第三級アミンの両方と反応して、第四級アンモニウム基を形成する少なくとも1つの工程段階を含む、方法。 - 前記エポキシ官能性シロキサンが、少なくとも1つのオレフィン系不飽和エポキシドの、式(V)
M1 a1M5 a5D1 b1D5 b5T1 c1T4 c4Qd(V)
で示され、式中、
M5=[R1 2SiHO1/2]、
D5=[R1SiHO2/2]、
a5=0~32;
b5=0~10;
ここで、
M1、D1、T1、T4、Q、a1、b1、c1、c4、dおよびR1は、式(I)に定義されたとおりである、
少なくとも1つのSiH官能性シロキサンによるヒドロシリル化によって調製される、請求項7に記載の方法。 - 前記エポキシ官能性シロキサンが式(VI)
M1 a1M6 a5D1 b1D6 b5T1 c1T4 c4Qd(VI)
で示され、式中、
M6=[R13R1 2SiO1/2]、
D6=[R13R1SiO2/2]、
R13=それぞれ独立に同一または異なる有機エポキシ基、
ここで、
M1、D1、T1、T4、Q、a1、b1、c1、c4、d、およびR1は、式(I)に定義されたとおりであり、a5およびb5は、式(V)に定義されたとおりである、
シロキサンである、請求項8に記載の方法。 - 前記反応後の、アミドアミンおよびエステルアミンからなる群から選択される第三級アミンの、前記組成物の総質量に対する質量比率としての残留含量が、1%未満である、請求項7~9のいずれか1項に記載の方法。
- アミドアミンおよびエステルアミンからなる群から選択される第三級アミンが式(VII)
で示され、式中、R8、R7、R9およびxは、式(II)に定義されたとおりである、
第三級アミンである、請求項7~10のいずれか1項に記載の方法。 - ジアルカノールアミンからなる群から選択される第三級アミンが式(VIII)
で示され、式中、R8およびR11は、式(III)に定義されたとおりである、
第三級アミンである、請求項7~11のいずれか1項に記載の方法。 - 請求項7~12のいずれか1項に記載の方法により得られる、組成物。
- 水と、請求項1および2のいずれか1項に記載の少なくとも1つのシロキサン(A)または請求項3~6および/もしくは請求項13のいずれか1項に記載の組成物ならびに/または請求項7~12のいずれか1項に記載の方法からの工程生成物
を含む、組成物。 - 請求項1および2のいずれか1項に記載のシロキサン(A)の、または請求項3~6のいずれか1項もしくは請求項13および14のいずれか1項に記載の組成物の、または請求項7~12のいずれか1項に記載の方法からの工程生成物の、
a)二次元構造の処理のための;
b)家庭用および産業用の洗浄およびケア用配合物での;
c)化粧料用組成物、医薬組成物および皮膚科用組成物での;ならびに/または
d)硬表面の洗浄およびケアのための
、使用。
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