JPH0789971A - 親水性基を有するシラン、その製法及びそれから成る生物学的に分解可能な加水分解安定な界面活性剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 親水性基を有するシラン、その製法及びそれ
から成る生物学的に分解可能な加水分解安定な界面活性
剤 【構成】 一般式： 【化１】 ［式中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は分子中で同一又は異なるも
のであり、脂肪族又は芳香族炭化水素基を表わし、Ｒ⁴
は炭素原子４〜１２個及び側鎖位の結合したヒドロキシ
ル基を有する２価の炭化水素基を表わし、その際、炭化
水素基はエーテル酸素により中断されていてよく、Ｒ⁵
は親水性のイオン基である］のシラン及びこれらの化合
物の製法。このシランは水溶液の表面張力の著しい低下
を生じ、その際、表面張力は約２３ｍＮ／ｍの値に低下
する。このシランは、生物学的に分解可能であり、加水
分解安定であり、卓越した界面活性特性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、親水性基を有する新規
シラン、その製法及び水性媒体中の界面活性剤としての
その使用に関する。本発明は、特に、水性媒体の表面張
力を著しく低下させる、酸性及びアルカリ性媒体中で加
水分解安定なシラン界面活性剤に関する。その際、“水
性”媒体とは、主として水から成り、付加的に水溶性又
は水と混合可能な有機溶剤を含有していてよいような媒
体のことでもある。

【０００２】

【従来の技術】公知技術から、陰イオン、陽イオン又は
両性基を有する置換基を有する有機変性シロキサン、例
えばポリエーテルシロキサン又はポリシロキサンが、相
応する選択された構造及び決められた親水性及び疎水性
基の比で、水性溶液の表面張力を非常に低下させること
ができることが公知である。

【０００３】西ドイツ特許第４１４１０４６号明細書
に、珪素原子少なくとも３個を有する界面活性剤が記載
されている。その際、これらは一般式：

【０００４】

【化７】

【０００５】［Ｒ¹＝メチル−又はフェニル基、その際
Ｒ¹−基の少なくとも９０％はメチル基であり、Ｒ²＝Ｒ
¹又は＝−（ＣＨ₂）₆−ＯＳＯ₃ ^-．Ｍ⁺、Ｍ⁺＝アルカリ
−、１／２アルカリ土類金属−又は場合によりアルキル
置換されたアンモニウムイオン、Ｒ³＝Ｒ¹又はＲ²であ
るが、その際、平均分子中でＲ²又はＲ³の基の少なくと
も１個は、−（ＣＨ₂）₆−ＯＳＯ₃ ^-．Ｍ⁺−基であり、ａ
＝０〜５及びｂ＝０〜５］に相応する。

【０００６】選択された、珪素原子３個が存在する場合
の、トリシロキサンヘキシルスルフェートは、中性水性
媒体中で２１ｍＮ／ｍの値にまで表面張力を非常に低下
させる。しかし、これらは酸性又はアルカリ性溶液中で
は安定ではなく、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−結合の加水分解及び
加水分解生成物のより高い分子量のオリゴマーへの新た
な縮合によってその作用を非常に急速に失い、部分的に
水性媒体に不溶性となる。

【０００７】更に、低い含分の珪素原子を有する界面活
性剤が欧州特許公開公報第０３６７３８１（Ａ２）号明
細書及び英国特許第１５２０４２１号明細書に記載され
ている。

【０００８】欧州特許公開公報第０３６７３８１（Ａ
２）号明細書は、一般式：

【０００９】

【化８】

【００１０】［式中、Ｒは相互に無関係に炭素原子１８
個までを有するアルキル−、アリール−、ハロゲン化ア
ルキル−又はハロゲン化アリール基を表わし、Ｒ′はど
れも隣接珪素原子を炭素原子６個までによって相互に分
けるアルキレン基を表わし、Ｒ″は相互に無関係に、Ｒ
に記載したものを表わすか又はａ＝０の場合には、基Ｒ
₃ＳｉＲ′−を表わす］の有機珪素化合物に関する。Ｚ
は硫黄、窒素又は燐を含有する親水性置換基、カルボキ
シ官能性基又はその塩である。ａは０、１又は２の値を
有する。

【００１１】これから、有機珪素基は定義上珪素原子少
なくとも２個を含有することになる。これらのカルボシ
ランの製造は比較的費用がかかるものであり、例えばグ
リニャール類似法により実施される。その後、例えばア
ルキルグリシジルエーテル又はアリルアミンのヒドロシ
リル化及び自体公知の連続反応により、４級のスルホネ
ート−又はベタイン構造を有するカルボシラン界面活性
剤が合成される。こうして得られた物質は、蒸留水中の
１％溶液の表面張力を２３〜２５ｍＮ／ｍまで低下させ
る。

【００１２】英国特許第１５２０４２１号明細書にカル
ボシラン界面活性剤及びその製法が記載されている。こ
れは、一般式：

【００１３】

【化９】

【００１４】を有する。Ｒはメチル−、エチル−、プロ
ピル−又はトリフルオルプロピル基であるが、その際、
基Ｒの少なくとも５０％はメチル基であり、Ｒ′は炭素
原子１〜６個を有するアルキル基であり、Ｒ″は炭素原
子２〜６個を有する２価の脂肪族炭化水素基であり、こ
れは、Ｑ及び隣接する珪素原子を少なくとも２個の炭素
原子のブリッジにより結合している。その際、Ｑは基−
Ｏ（Ｃ₂Ｈ₄Ｏ）ｃＸ（式中、ｃは３〜１２の値を有し、
Ｘは水素基である）であり、基Ｒ″′は

【００１５】

【化１０】

【００１６】（式中、Ｒ″′は炭素原子１〜５個を有す
るアルキル基であり、ａ＝１又は２及びｂ＝２又は３で
ある）である。

【００１７】この場合にも、定義上少なくとも２個の珪
素原子が存在していなくてはならない。これらの化合物
は使用技術試験で著しい起泡特性を示す。

【００１８】その際、これらの公知カルボシランでは、
比較可能な構造を有する群内で珪素原子の数が減少する
場合に、特に４から３又は２個へ珪素原子数が減少する
場合に化合物の界面活性特性が悪化することが当業者に
公知であった。この観察は、水溶液の表面張力を３０〜
４０ｍＮ／ｍより下までへ低下させるためにシロキサン
骨格の過メチル化表面が関与しているという、ノイマン
（Ｎｅｕｍａｎｎ）の理論に具体化された［A.W.Neuman
n、D.Renzow、Zeitschrift f.Phys.Chem.、NewIssue 6
8、11(1969)］。

【００１９】更に、Ｈ．マキ（Ｍａｋｉ）その他著の日
本の刊行物（ＹＵＫＡＧＡＫＵ第１９巻、第４号５１頁
以降及びＹＵＫＡＧＡＫＵ第１９巻、第１１号２３頁以
降−両方とも１９７０年）が挙げられるが、その中で
式：

【００２０】

【化１１】

【００２１】［式中、ｎ＝４．０又は７．７及びｍ＝１
０又は１７である］の定義された化合物が記載されてい
る。しかしこれらの化合物は、０．１重量％溶液で＞２
６．５ｍＮ／ｍの値への表面張力の低下を示すにすぎな
い。

【００２２】この日本の出版物中に同じく式： Ｂｕ₃Ｍ（ＣＨ₂）₃Ｎ⁺（ＣＨ₃）₃Ｃｌ^-（Ｂｕ＝ブチ
ル，Ｍ＝Ｓｎ，Ｓｉ） の四級窒素化合物が記載されているが、これは確かに静
菌作用を有するが、しかし界面活性特性は僅かしか有さ
ない。この四級化合物の最も代表的なものは１％水溶液
中で３２ｍＮ／ｍまでの表面張力低下を作用する。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、例えばノイ
マンの理論に記載されているような一般的な専門知識と
は反対に、選択されたシラン、即ち珪素原子１個のみし
か有さないが親水性と疎水性の分子配分の比が選択され
決められている化合物が、水の表面張力を有効に低下さ
せ、その際、シロキサン界面活性剤とは反対に、酸性及
びアルカリ性媒体中でも数日及び数週間加水分解安定で
あるという意外な知見に基ずく。本発明によるシランの
予期しえなかったもう１つの利点は、界面活性剤として
使用するために特に好適となるその完全な生物学的分解
性である。この種の特性像は、公知技術からは得られな
かったものであり、水性系中で表面張力低下特性を示す
ために有機珪素化合物が満たすべきであった構造的な要
求に関するこれまでの公知予想に反するものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】従って本発明の目的は、
一般式：

【００２５】

【化１２】

【００２６】［式中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は分子中で同一
又は異なるものであり、脂肪族又は芳香族炭化水素基を
表わし、Ｒ⁴は炭素原子４〜１２個及び側鎖位結合した
ヒドロキシル基を有する２価の炭化水素基を表わし、そ
の際、炭化水素基はエーテル酸素により中断されていて
よく、Ｒ⁵は親水性のイオン基である］のシランであ
る。

【００２７】Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³の有利な基の例は、メチ
ル−、エチル−、プロピル−、ブチル−又はフェニル基
である。しかし、基Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³の一つのみがフェ
ニル基であるのが有利である。

【００２８】基Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³の少なくとも９０％が
メチル基であるのが有利である。

【００２９】基Ｒ⁴は、炭素原子４〜１２個及び側鎖位
に結合したヒドロキシル基を有する２価の炭化水素基で
ある。この基はオレフィン性の、ヒドロシリル化できる
二重結合を有し、そのエポキシド環が開環しているエポ
キシドから誘導される。これは下記例で図示される：

【００３０】

【化１３】

【００３１】ここで、囲まれた基は基Ｒ⁴に相応する。

【００３２】有利な基Ｒ⁴の例は下記のものである：

【００３３】

【化１４】

【００３４】Ｒ⁵は下記式のイオン性基である：

【００３５】

【化１５】

【００３６】ここで、基Ｒ⁶、Ｒ⁷及びＲ⁸は、分子中で
同一又は異なるものであってよい炭素原子１〜６個を有
するアルキル基である。この種の基の例は、メチル−、
エチル−、プロピル−、ブチル−及びイソブチル基であ
る。

【００３７】Ｘ⁺は１価の陽イオンであるが、一般に水
素−、アルカリ金属−、１／２アルカリ土類金属−又は
場合により置換されたアンモニウムイオンである。置換
されたアンモニウムイオンとしては特にイソプロピル
−、トリエチル−、ブチルメチル−又はオクチルアンモ
ニウムイオンが挙げられる。

【００３８】Ｙ^-は任意の陰イオン、有利にはハロゲン
−又はアセテートイオンである。ハロゲンイオンとして
は塩素イオンが有利である。

【００３９】本発明によるシランの例は下記の化合物で
ある：

【００４０】

【化１６】

【００４１】本発明のもう１つの目的は、本発明による
化合物の製造である。これは、 ａ）一般式：

【００４２】

【化１７】

【００４３】のシランに、オレフィン性二重結合を有す
るエポキシドをヒドロシリル化触媒の存在で付加し、 ｂ）得られたシラン変性エポキシドをエポキシド環の開
環下で、自体公知の方法で ｂ１）スルホン化するか又は ｂ２）式：

【００４４】

【化１８】

【００４５】の第三アミンと酸ＹＨの存在で反応させる
ことによって四級化するか又は ｂ３）式：

【００４６】

【化１９】

【００４７】の化合物と反応させることによってベタイ
ンに変えることを特徴とする。

【００４８】有利にはヒドロシリル化を高めた温度及び
／又は溶剤の存在で行うが、その際、触媒として白金触
媒を使用する。

【００４９】方法工程ｂ１）は自体公知の方法で、シラ
ン変性エポキシドを亜硫酸アルカリ／硫酸水素アルカリ
又は所望の陽イオンの亜硫酸塩／硫酸水素塩と極性溶剤
の存在で反応させることによって行う。溶剤としては、
有利にはイソプロパノール／水−混合物を使用する。反
応は有利には高めた温度で、例えばイソプロパノール／
水−混合物の沸点温度で実施する。

【００５０】方法工程ｂ２）、即ちシラン変性エポキシ
ドと異なる第三アミンとの反応は、同じく有利には極性
溶剤、特には短鎖の低沸騰脂肪族アルコール、例えばイ
ソプロパノールの存在で行う。反応はプロトン酸の存在
で行うが、その際、酢酸が有利である。

【００５１】方法工程ｂ３）は、極性溶剤、特に低級脂
肪族アルコール、例えばイソプロパノールの存在におけ
るシラン変性エポキシドとジアルキルアミノ酢酸の反応
を含む。

【００５２】もちろん、同様の方法でシラン変性エポキ
シドを、先ずジアルキルアミン、例えばジメチルアミン
と反応させ、得られた生成物を、次いでクロロ酢酸ナト
リウムと極性溶剤、例えばイソプロパノールの存在で反
応させることによってベタインに変えることもできる。

【００５３】化合物の界面活性挙動を特性付けるための
重要な大きさである、水溶液中の臨界ミセル結合定数
［ｃｍｃ］が界面活性剤基に対する反対イオンの結合度
に左右されることは当業者に公知である。即ち、界面活
性剤基に対する反対イオンの強力な結合によって、界面
活性剤のｃｍｃは減少する。その際、結合の度合は反対
イオンの分極率、原子価及び水和物の水の配位する殻に
左右される。従って、化合物の界面活性剤特有の特性、
例えば起泡−及び湿潤力、溶解度及び表面張力低下は、
界面活性剤基だけでなく、反対イオンによっても影響さ
れる。

【００５４】方法工程ａ）の方法生成物と硫酸水素トリ
アルキルアンモニウムとの反応を行うことによって、方
法工程ｂ１）及びｂ２）を同時に行い、陰イオン−陽イ
オン−界面活性剤を製造することもできる。その場合に
は、同量でスルホン酸塩及び相応する四級アンモニウム
化合物が錯体として得られる。これは下記反応図式によ
り説明される：

【００５５】

【化２０】

【００５６】本発明のもう１つの目的は、本発明による
シランを水性媒体中で界面活性剤として使用することで
ある。その際、本発明の化合物１重量％の添加により、
水溶液の表面張力を約２３ｍＮ／ｍまでの値に低下させ
ることができる。その際、本発明による化合物の生物学
的分解性が非常に重要である。これはシラン界面活性剤
の加水分解安定性により補充される。

【００５７】本発明によるシラン界面活性剤の重要な使
用可能性は特に下記である：湿潤剤として：植物処理用
の製剤（農業用製剤）中；低エネルギー基質、例えばポ
リエチレン−、ポリプロピレン表面の湿潤の改善用；塗
料工業で使用するため；写真フィルムの製造で；電気工
業において；分散剤として：分散液染料、顔料及び填料
用に；繊維助剤、柔軟光沢剤、滑剤、帯電防止用組成物
を製造するための繊維工業における乳化剤又は添加剤と
して；染色助剤として；界面活性剤一般として：消火剤
中に使用するために；気泡安定剤として；高速印刷イン
キ、接着剤、分散液接着剤、溶融接着剤用の界面活性添
加物として；洗剤中に使用；工業清浄装置用の添加物と
して；化粧品、例えば手入れ剤、シャンプー、シャワー
剤で使用するための原料として；工業及び家事で：風化
防止剤として；食器洗い洗剤、洗剤、ＷＣ−清浄剤、自
動光沢エマルジョン中に使用するために。

【００５８】

【実施例】次に本発明による化合物及びその特性を実施
例につき詳説する。

【００５９】例１ ［グリシジルオキシプロピル］トリメチルシランの製造 内容３００ｍｌの実験用オートクレーブ中に、アリルグ
リシジルエーテル３０．３ｇ（０．２６６モル）及び白
金触媒３ｍｇを秤入れる。オートクレーブの全内容物を
アルゴン−保護気体蒸気下でアセトン／ドライアイス浴
中で冷却し、トリメチルシラン１９．７ｇ（０．２６６
モル、沸点＝６．７℃）を凝縮相から除去する。オート
クレーブを閉じ、１３０℃に加熱する。その際、内圧は
７．６バールまで上昇し、次いで約３．２バールに再び
低下するが、これは反応の現れである。

【００６０】室温に冷却後にオートクレーブを放圧した
後、内容物から白金触媒を濾過により除去する。

【００６１】エポキシド−酸素：理論値８．５％ 実測
値８．４％²⁹ Ｓｉ−ＮＭＲ−及び¹Ｈ−ＮＭＲ−分光分析により、
下記生成物構造が示される：

【００６２】

【化２１】

【００６３】生成物から油ポンプ真空中で２０℃で低揮
発性成分を除去し、次いで更に後処理せずに使用する。

【００６４】例２ ［グリシジルプロピル］トリメチルシランのジメチルア
ミノ酢酸との反応（ベタイン） 無水ジメチルアミノ酢酸２０．８ｇ（０．２モル）をイ
ソプロパノール５７．９ｍｌと一緒に、攪拌機、還流冷
却器及び滴下ロートを具備した内容２５０ｍｌの三首フ
ラスコ中に前装入し、５０℃に加熱する。

【００６５】次いで、例１で製造した［グリシジルオキ
シプロピル］トリメチルシラン３７．８ｇ（０．２モ
ル）をゆっくり滴加する。

【００６６】滴加終了後、なお６時間還流下で沸騰させ
る。その後、回転蒸発器で８０℃で油ポンプ真空中で生
成物から溶剤並びに揮発性不純物を除去する。

【００６７】純粋な粉末状固体が残留し、蒸留水中のこ
の１％溶液はポリプロピレン表面上に１０ｍｍ広がり、
水の表面張力は２２．８ｍＮ／ｍの値に低下する。

【００６８】

【化２２】

【００６９】 表： 水溶液の濃度の関数としての表面張力低下 濃度（重量％） 表面張力（ｍＮ／ｍ） （Ｔ＝２５℃） １．０ ２２．８ ０．５ ２３．６ ０．４ ２７．５ ０．３ ２８．６ ０．２ ３１．８ ０．１ ３５．３ 例３ ［グリシジルオキシプロピル］トリメチルシランのジメ
チルイソプロピルアミン／酢酸との反応（Ｑｕａｔ） ジメチルイソプロピルアミン１８．１３ｇ（０．２０８
モル）、酢酸６．２５ｇ（０．１０４モル）及びイソプ
ロパノール１０．０ｇの混合物に内部温度５０℃で［グ
リシジルプロピル］トリメチルシラン１９．６７ｇ
（０．１０４モル）を滴加する。次いでなお１時間この
温度で攪拌するが、その際、更に１時間後に透明な溶液
が得られる。５時間還流温度で後反応させた後に、反応
は完了する。生成物から、回転蒸発器で油ポンプ真空中
及び７０℃で溶剤を除去する。透明な黄褐色の粘性液体
が得られる（％Ｎ／理論値＝４．１８、実測値＝３．６
９；％Ｑｕａｔ−Ｎ／理論値＝４．１８、実測値＝３．
６１）。

【００７０】生成物は実施した分光法により下記一般式
を有する：

【００７１】

【化２３】

【００７２】１％水溶液はポリプロピレン表面上に３２
ｍｍ広がり、表面張力２２．６ｍＮ／ｍを示す。

【００７３】 表： 水溶液の濃度の関数としての表面張力低下 濃度（重量％） 表面張力（ｍＮ／ｍ） （Ｔ＝２５℃） １．０ ２２．６ ０．５ ２５．７ ０．４ ２６．３ ０．３ ２７．０ ０．２ ２８．８ ０．１ ３１．６ 例４ ［グリシジルオキシプロピル］トリメチルシランの硫酸
水素ナトリウムとの反応（スルホン酸塩） ［グリシジルオキシプロピル］トリメチルシラン１８．
９ｇ（０．１モル）を水２４．１２ｇ、イソプロパノー
ル３８．３ｇ並びに亜硫酸ナトリウム２．５２ｇ（０．
０２モル）と一緒に、還流冷却器及び滴下ロートを具備
した内容２５０ｍｌの三首フラスコ中に前装入し、窒素
蒸気下で還流温度まで加熱する。次いで水中のチオ硫酸
ナトリウムの３７％溶液２２．５ｇを滴加する。反応終
了後、反応混合物を蒸留水中の１０重量％酢酸の溶液の
添加によりｐＨ７に調整し、引き続き濾過する。

【００７４】揮発性成分を先ず常圧で、その後、油ポン
プ真空中で回転蒸発器で蒸留するが、その際、９０℃の
温度を越えてはならない。その際、白色固体が得られ、
この１％水溶液はポリプロピレンシート上に２０ｍｍ広
がり、表面張力２５．９ｍＮ／ｍを有する。

【００７５】

【化２４】

【００７６】 表： 水溶液の濃度の関数としての表面張力低下 濃度（重量％） 表面張力（ｍＮ／ｍ） （Ｔ＝２５℃） １．０ ２５．９ ０．５ ２６．８ ０．３ ２７．９ ０．２ ２８．８ ０．１ ３０．０ 例５ ［グリシジルオキシプロピル］トリメチルシランと亜硫
酸水素トリエチルアンモニウムとの反応（陽イオン−陰
イオン−界面活性剤） 攪拌機、還流冷却器及び滴下ロートを具備した内容２５
０ｍｌの三首フラスコ中で、イソプロパノール５０ｇ中
に溶解させた硫酸水素トリエチルアンモニウム２３．１
２ｇ（０．１２６モル）に、［グリシジルオキシプロピ
ル］トリメチルシラン４７．５ｇ（０．２５２モル）を
内部温度３０℃で滴加する。次いで１時間後攪拌する
が、その際、反応混合物は透明になり、引き続き６時間
還流温度で加熱する。

【００７７】冷却後、ベントナイト（Ｂｅｎｔｏｎｉ
ｔ）Ａ／Ｊ１０ １重量％を加え、濾過する。その後、
生成物から油ポンプ真空中で水浴温度８０℃で揮発性成
分を除去する。

【００７８】水性透明な粘性の生成物が得られるが、こ
れは水中に溶け、混濁する。蒸留水中の１％溶液は表面
張力２３ｍＮ／ｍを有し、ポリプロピレン板上で３０ｍ
ｍの広がりを生じる。¹Ｈ−及び¹³Ｃ−ＮＭＲ−スペク
トロスコピーにより分析試験から、反応生成物が予期さ
れた下記構造を有することが確認される。

【００７９】

【化２５】

【００８０】 表： 水溶液の濃度の関数としての表面張力低下 濃度（重量％） 表面張力（ｍＮ／ｍ） （Ｔ＝２５℃） １．０ ２３．０ ０．５ ２４．５ ０．４ ２４．９ ０．３ ２５．９ ０．２ ３０．１ ０．１ ３６．７ ｐＨ４、ｐＨ７及びｐＨ１２における本発明による物質
の加水分解安定性の試験本発明による生成物の加水分解
安定性を、例３で製造した四級化物及び例５で製造した
陽イオン−陰イオン−界面活性剤の蒸留水中１％溶液を
例として実証する。

【００８１】湿潤力を測定するために、１％界面活性剤
溶液の５０μｌ滴のポリプロピレンシート上における広
がりを最大表面拡大に関して測定する。純粋な水はこの
条件下で盲検値８ｍｍである。

【００８２】 ａ）四級化物の１％水溶液： 室温で貯蔵／ｄ 拡散［ｍｍ］ 溶液の外見 ｐＨ４ ｐＨ７ ｐＨ１２ ０ ６０ ３２ ３０ 軽い混濁 ５ ６５ ２５ ２５ 軽い混濁 １０ ６０ ２５ ２５ 軽い混濁 １５ ６０ ２５ ２５ 軽い混濁 ６０ ７０ ３０ ２０ 軽い混濁 ｂ）陽イオン−陰イオン−界面活性剤の１％水溶液： 室温で貯蔵／ｄ 拡散［ｍｍ］ 溶液の外見 ｐＨ４ ｐＨ７ ｐＨ１２ ０ ３０ ３０ ２５ 混 濁 ５ ６０ ５０ ３５ 混 濁 １０ ６０ ２８ ３０ 混 濁 １５ ６０ ２５ ４０ 混 濁 ６０ ４０ ４０ ３０ 混 濁 比較例 比較用に平均式：

【００８３】

【化２６】

【００８４】の硫酸シロキサンエステルの１％水溶液を
安定化試験に用いる： 室温で貯蔵／ｄ 拡散［ｍｍ］ 溶液の外見 ｐＨ４ ｐＨ７ ｐＨ１２ ０ ４０ ３０ ３５ 混 濁 １ ／ ３８ ２０ 混 濁 ２ ／ ４０ １０ 混 濁 ３ ／ ４０ １０ 混 濁 ４ ／ ４０ ／ 混 濁 ７ ／ ３０ ／ 混 濁 ≧１４ ／ ／ ／ 混 濁 この試験から公知技術のシロキサン界面活性剤とは反対
に、本発明によるシラン界面活性剤の卓越した加水分解
安定性が確認される。

【００８５】例６ 例３に記載したように、例１で合成したエポキシシラン
とトリエチルアミン及びジメチルアミノエタノールとの
反応を行う。

【００８６】その際下記構造の生成物が得られる。この
物質の１重量％溶液の界面活性特性を同様に下記に記載
する：

【００８７】

【化２７】

【００８８】１重量％水溶液の表面張力は２２．７ｍＮ
／ｍ、ポリプロピレンシート上の拡散は２０ｍｍであ
る。

【００８９】

【化２８】

【００９０】１重量％水溶液の表面張力は２５．１ｍＮ
／ｍ、ポリプロピレンシート上の拡散は１０ｍｍであ
る。

【００９１】例７ 例１の試験方法により、ビニルシクロヘキセンオキシド
をトリメチルシランにヒドロシリル化して付加する。生
成したエポキシドシランを次いで例３によりジメチルイ
ソプロピルアミン及び酢酸と溶剤としてのイソプロパノ
ール中で反応させることによって相応する四級化物に変
える。透明で僅かに粘性の黄褐色液体が得られる。生成
物は実施した分光法により下記式を有する：

【００９２】

【化２９】

【００９３】この物質の１％水溶液の表面張力は３３．
５ｍＮ／ｍであり、ポリプロピレンシート上の拡散は１
１ｍｍであり、その際、生成物の溶解性の悪さが目だっ
ていた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１１Ｄ 1/16 1/62 1/92 // Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ (72)発明者 ゲーツ ケルナー ドイツ連邦共和国 エッセン オストプロ イセンシュトラーセ 84 (72)発明者 マンフレート クラーケンベルク ドイツ連邦共和国 エッセン アム ダイ メルスベルク ８

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式： 【化１】 ［式中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は分子中で同一又は異なるも
   のであり、脂肪族又は芳香族炭化水素基を表わし、Ｒ⁴
   は炭素原子４〜１２個及び側鎖位の結合したヒドロキシ
   ル基を有する２価の炭化水素基を表わし、その際、炭化
   水素基はエーテル酸素により中断されていてよく、Ｒ⁵
   は親水性のイオン基である］のシラン。
2. 【請求項２】 Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³が炭素原子１〜４個を
   有するアルキル基であり、その際、これらの基の一つが
   フェニル基に代えられていてよい、請求項１に記載のシ
   ラン。
3. 【請求項３】 基Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³の少なくとも９０％
   がメチル基である、請求項２に記載のシラン。
4. 【請求項４】 基Ｒ⁴が基： 【化２】 の一つである、前記請求項のいずれか１項又は数項に記
   載のシラン。
5. 【請求項５】 基Ｒ⁵が式： 【化３】 ［式中、Ｒ⁶、Ｒ⁷及びＲ⁸は分子中で同一又は異なるも
   のであってよい炭素原子１〜６個を有するアルキル基で
   あり、Ｘ⁺は水素−、アルカリ金属−、１／２アルカリ
   土類金属−又は置換されていてもよいアンモニウムイオ
   ンであり、Ｙ^-は任意の陰イオン、有利にはハロゲン−
   又はアセテートイオンである］の基であることを特徴と
   する、前記請求項のいずれか１項又は数項に記載のシラ
   ン。
6. 【請求項６】 請求項１から５に記載の化合物を製造す
   るに当り、 ａ）一般式： 【化４】 のシランに、オレフィン性二重結合を有するエポキシド
   をヒドロシリル化触媒の存在で付加し、 ｂ）得られたシラン変性エポキシドを、エポキシド環の
   開環下で自体公知の方法で ｂ１）スルホン化するか、又は ｂ２）式： 【化５】 の第三アミンと酸ＹＨの存在で反応させることによって
   四級化するか、又は ｂ３）式： 【化６】 の化合物と反応させることによってベタインに変えるこ
   とを特徴とする、親水性基を有するシランの製法。
7. 【請求項７】 ヒドロシリル化を高めた温度及び／又は
   溶剤の存在で行う、請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】 ヒドロシリル化を白金触媒の存在で行
   う、請求項６又は７のいずれか１項に記載の方法。
9. 【請求項９】 請求項１から５のいずれか１項に記載の
   シランを水中に含有することを特徴とする、生物学的に
   分解可能な、加水分解安定な界面活性剤。