JPH08208997A - 水を基礎とするオルガノポリシロキサン含有組成物、その製造法、該組成物からなる疎水性化剤および建築物保護剤、被覆剤およびシラン化剤、流動性の性質を改善するための薬剤、付着助剤、分離剤、架橋剤ならびに着色添加剤およびラッカー添加剤 - Google Patents

水を基礎とするオルガノポリシロキサン含有組成物、その製造法、該組成物からなる疎水性化剤および建築物保護剤、被覆剤およびシラン化剤、流動性の性質を改善するための薬剤、付着助剤、分離剤、架橋剤ならびに着色添加剤およびラッカー添加剤

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JPH08208997A JP7317981A JP31798195A JPH08208997A JP H08208997 A JPH08208997 A JP H08208997A JP 7317981 A JP7317981 A JP 7317981A JP 31798195 A JP31798195 A JP 31798195A JP H08208997 A JPH08208997 A JP H08208997A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 できるだけ微少量の遊離アルコールを有し、
できるだけ高い引火点を有し、かつ水での希釈の際に本
質的に加水分解によってアルコールを遊離しないような
水を基礎とする本質的に溶剤不含のオルガノシラン調
剤。 【解決手段】 一般式I: R−Si(R1y(OR1*3-y (I) で示される水溶性アミノアルキルアルコキシシランQモ
ルを一般式II: R2−Si(OR1**3 (II) で示される非水溶性アルキルアルコキシシランと混合
し、前記混合物に水を添加し、この反応混合物のpH値
を1〜8の値に調節し、かつ既に存在するアルコールお
よび/または反応の際に生成されるアルコールを除去す
る。 【効果】 生成物は、澄明であり、全ての割合で水と混
合可能である。アルコールの含量は、0.5重量%未満
である。生成物の引火点は、>95℃の値であり、水で
の後希釈の場合にも低下しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水を基礎とするオ
ルガノポリシロキサン含有組成物、その製造法、該組成
物からなる疎水性化剤および建築物保護剤、被覆剤およ
びシラン化剤、流動性の性質を改善するための薬剤、付
着助剤、分離剤、架橋剤ならびに着色添加剤およびラッ
カー添加剤に関する。本発明によるオルガノポリシロキ
サン含有組成物は、本質的に溶剤を含有していない。こ
の溶剤不含の組成物は、本明細書中で、脂肪族または芳
香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、グリコール、グリ
コールエーテル、エーテル、ケトン、エステル、アミド
および別の窒素化合物ならびに純粋に有機物質を基礎と
する硫黄化合物およびニトロ化合物、ならびにプロトン
(もしくは水素)不含の溶剤を10重量ppm以下の含
量で含有するものと理解されねばならない。これとは異
なり、プロトン含有試薬、例えば水、無機酸または有機
酸、およびアルコール、例えばメタノール、エタノー
ル、n−プロパノールおよびイソプロパノールならびに
前記の一連の高級アルコールは、以下、有機溶剤とは見
なされないものとする。
【0002】
【従来の技術】R0が有機基でありかつR1がメチル基も
しくはエチル基であるような一般式:R0−Si(O
13で示されるオルガノシランは、多方面で、例えば
付着助剤、分離剤、流動性改善剤、架橋剤、疎水性化剤
として使用されている。
【0003】生態学的、作業の安全技術的および経済的
な理由から、前記オルガノシランの使用を水性の形で行
なうことにますます移行している。この場合には、一般
に、次の問題が起こる: − 加水分解により、アルコールが遊離されること: R0−Si(OR13+3H2O → R0−Si(OH)3+3R1OH 遊離アルコールは、使用溶液の引火点を低下させ、した
がって必要とされる加工過程に対して耐爆発性の機械お
よび特殊な装置を使用しなければならない。毒物学的理
由から、巡回の任務に就く共働作業者は、十分に訓練さ
れなければならず、かつ保護されなければならない。更
に、消費された使用溶液は、加水分解アルコールのため
に除去の調製をするのが困難である。特殊な廃水浄化装
置が必要とされるが、しかし、廃ガス後処理装置もしく
は排気後処理装置も必要とされる。
【0004】水中で使用すべきオルガノシランは、非水
溶性である: R0−Si(OR13+1.5H2O → R0−Si1.5+3R1OH その後に形成される水解物R−SiO1.5は、ポリマー
のシリコーン樹脂として反応混合物から沈殿し、したが
って所望の使用には、もはや提供することができない。
極めて強い疎水性の性質を有するオルガノシラン、例え
ば殊に長鎖または分枝鎖状炭素骨格を有するアルキルア
ルコキシシランは、実際に極めて長時間でのみ加水分解
するが、しかし、水中で可溶性ではない。
【0005】公知の前記欠点を緩和するために、これま
でに多種多様の方法が提起された:若干のオルガノシラ
ン、例えばアミノアルキルアルコキシシランは、実際に
水溶性であるが、しかし、有機官能性シランの多方面の
使用可能性において減縮された使用可能性のみを有す
る。例えば殊にアルキルアルコキシシラン、例えばイソ
ブチルトリメトキシシランのようなそれ自体非水溶性の
オルガノシランを基礎とする他の官能基の導入は、本明
細書中では望ましいことである。水溶性オルガノシラ
ン、例えば3−アミノプロピルトリエトキシシランから
のオルガノシラン調剤の製造のための合成の間の加水分
解アルコールの蒸留による除去方法は、公知である。僅
かなアルコール含量を有するが、いずれにせよ溶剤不含
である水を基礎とするアミノシラン系は、前記方法で得
られ、かつ例えばディナシラン(DYNASYLAN(登録商
標))1151の形で市場で入手可能である。
【0006】「安定な含水シラン組成物の製造法」の発
明の名称をもつ先のなおまだ公開されていない欧州特許
出願には、水を基礎とするこの種のオルガノシラン調剤
を微少量の自体公知の非水溶性オルガノシラン、例えば
メチルトリメトキシシランまたはビニルトリメトキシシ
ランで変性することが記載されている。この方法によれ
ば、1:2.5の非水溶性成分と水溶性成分とのモル比
が達成可能である。非水溶性シランの含量がよりいっそ
う高い場合には、時間と共にゲル化する高粘稠な生成物
が形成される。使用特性は、本質的に水を基礎とする前
記オルガノシラン調剤の場合に相当する。この方法によ
れば、非水溶性オルガノシラン、例えばメチルトリメト
キシシランまたはビニルトリメトキシシランのよりいっ
そう高い含量を有する数カ月に亘っての安定な水溶液
は、得ることができない。著しく疎水性のシラン、例え
ばイソブチルトリメトキシシランの水溶液の製造は、前
記方法では不可能である。
【0007】同様に公知技術に属する乳化方法の場合に
は、液状の非水溶性シリコーン樹脂中のそれ自体非水相
溶性のオルガノシランは、乳化剤を用いて水中に乳化さ
れる(欧州特許出願公開第20442098号公報、欧
州特許第10358652号明細書、米国特許第462
0878号明細書)。この場合、生成物が著量の含量の
界面活性剤を乳化剤として含有し、かつ著量のアルコー
ルが遊離しうることは、欠点である。
【0008】水中のシラン組合せ物の調剤は、米国特許
第5073195号明細書に開示されている。シラン調
剤は、非水溶性アルキルトリアルコキシシランおよび水
溶性シラン、例えばアミノアルキルアルコキシシランか
らモル比1:2〜3:1で製造される。この米国特許明
細書の実施例の記載から認めることができるように、調
剤は、シラン混合物の化学量論的不足量での加水分解お
よび反応混合物のストリップによって減圧下に60℃で
製造され、こうして得られたシラン調剤は、次の使用の
ために水でも希釈される。しかし、水での希釈により、
不完全な加水分解の際に残存するアルコキシ基は、相応
するアルコールの形で分離される。従って、この米国特
許明細書に開示されたシラン共水解物は、遊離アルコー
ルを著量で含有し、その上、他の量のアルコールは、加
水分解によって遊離される可能性があり、それによって
生成物の使用特性には、不利な影響が及ぼされる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、できるだけ微少量の遊離アルコールを有し、できる
だけ高い引火点を有し、かつ水での希釈の際に本質的に
加水分解によってアルコールを遊離しないような水を基
礎とする本質的に溶剤不含のオルガノシラン調剤を開発
することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】ところで、意外なこと
に、一般式IIの非水溶性オルガノシランと一般式Iの
水溶性オルガノシランとを0<M/Q≦2のモル比M
(即ち非水溶性オルガノトリアルコキシシランに対し
て)対Q(即ち水溶性アミノアルキルアルコキシシラン
に対して)で混合し、前記混合物に水を添加し、この反
応混合物のpH値を1〜8の値に調節し、かつ既に存在
するアルコールもしくは反応の際に生成されるアルコー
ルを蒸留により分離することによって、極めて良好な使
用技術的性質を有する水を基礎とする本質的に溶剤不含
のオルガノポリシロキサン含有組成物を得ることができ
ることが見い出された。有利には、アルコールの蒸留に
よる分離の間に、アルコールもしくはアルコール/水混
合物が反応媒体から除去される程度に水は添加される。
pH値を調節するために、一塩基性酸は特に適当であ
る。また、こうして製造された生成物は、水での希釈の
際に加水分解により他のアルコールを遊離せず、かつ明
らかに70℃を上廻る引火点を有している。
【0011】従って、本発明の対象は、本質的に有機溶
剤を含有せず、70℃を上廻る引火点を有し、かつ水で
の希釈の際に本質的に加水分解によりアルコールを遊離
しない、水を基礎とするオルガノポリシロキサン含有組
成物である。
【0012】モノマー、オリゴマー、ポリマーならびに
コポリマーの縮合生成物に関する通常の雛形の観念によ
れば、このようなものは、水性系中で非水溶性オルガノ
シランおよび水溶性オルガノシランの加水分解反応の結
果として生成されることができる。
【0013】即ち、本発明によるオルガノポリシロキサ
ン含有組成物中には、例えば一般式
【0014】
【化3】
【0015】で示される線状共縮合物、および/または
一般式
【0016】
【化4】
【0017】で示される環式共縮合物、および/または
一般式
【0018】
【化5】
【0019】で示される線状縮合物、および/または一
般式
【0020】
【化6】
【0021】で示される線状縮合物、および/または一
般式
【0022】
【化7】
【0023】で示される環式縮合物、および/または一
般式
【0024】
【化8】
【0025】で示される環式縮合物、および/または一
般式 q´´´´[R−Si(R1y(OH)3-y] で示されるシラノール、および/または一般式 m´´´´[R2−Si(OH)3] で示されるシラノールが含有されていてもよく、この場
合Rは、例えば一般式
【0026】
【化9】
【0027】〔式中、1≦a≦6、1≦b≦6、0≦c
≦6、0≦d≦2、0≦e≦1、0≦f≦1、0≦f*
≦1であり、AおよびA1は、ベンジル−またはビニル
ベンジル基であり、Nは、窒素原子を表わし、Zは1価
の無機または有機酸基、例えばCl-、NO3 -、HCO
-、CH3COO-である〕で示されるアミノ官能性有
機基であり、R1は、例えばメチル−またはエチル基で
あり、R2は、例えば1〜6個のC原子を有する線状ま
たは環式または分枝鎖状アルキル基であることができる
かまたは一般式 NH2−CO−NH−(CH2b−、この場合1≦b≦6 で示されるウレイド−アルキル基であることができ、0
≦y≦1であってよく、ポリマーの値の分布において
x、x´、x´´、x´´´、x´´´´は、1〜20
を有することができ、M/Qの比の値は、例えば0〜2
であることができ、この場合Qは、q+q´+q´´+
q´´´+q´´´´からの総和であり、かつMは、m
+m´+m´´+m´´´+m´´´´からの総和であ
ることができる。
【0028】更に、本発明の対象は、 − 一般式I: R−Si(R1y(OR1*3-y (I) で示される水溶性アミノアルキルアルコキシシランQモ
ルを一般式II: R2−Si(OR1**3 (II) で示される非水溶性アルキルアルコキシシランMモルと
混合し、この場合、上記式中で、Rは、一般式III:
【0029】
【化10】
【0030】〔式中、1≦a≦6、1≦b≦6、0≦c
≦6、0≦d≦2、0≦e≦1、0≦f≦1、0≦f*
≦1であり、AおよびA1は、ベンジル−またはビニル
ベンジル基であり、Nは、窒素原子を表わし、Zは1価
の無機または有機酸基、例えばCl-、NO3 -、HCO
-、CH3COO-である〕で示されるアミノ官能性有
機基であり、R1、R1*およびR1**は、メチル−または
エチル基であり、R2は、1〜6個のC原子を有する線
状または環式または分枝鎖状アルキル基であるかまたは
一般式IV: NH2−CO−NH−(CH2b−、この場合1≦b≦6 (IV) で示されるウレイド−アルキル基であり、0≦y≦1で
あり、 − モル比は0<M/Q≦2であり、 − 前記混合物に水を添加し、 − この反応混合物のpH値を1〜8の値に調節し、か
つ − 既に存在するアルコールおよび/または反応の際に
生成されるアルコールを除去することによって得ること
ができる、請求項1記載のオルガノポリシロキサン含有
組成物である。
【0031】更に、本発明の対象は、 − 一般式I: R−Si(R1y(OR1*3-y (I) で示される水溶性アミノアルキルアルコキシシランQモ
ルを一般式II: R2−Si(OR1**3 (II) 〔上記式中で、Rは、一般式III:
【0032】
【化11】
【0033】(式中、1≦a≦6、1≦b≦6、0≦c
≦6、0≦d≦2、0≦e≦1、0≦f≦1、0≦f*
≦1であり、AおよびA1は、ベンジル−またはビニル
ベンジル基であり、Nは、窒素原子を表わし、Zは1価
の無機または有機酸基、例えばCl-、NO3 -、HCO
-、CH3COO-である)で示されるアミノ官能性有
機基であり、R1、R1*およびR1**は、メチル−または
エチル基であり、R2は、1〜6個のC原子を有する線
状または環式または分枝鎖状アルキル基であるかまたは
一般式IV: NH2−CO−NH−(CH2b−、この場合1≦b≦6 (IV) で示されるウレイド−アルキル基であり、0≦y≦1で
ある〕で示される非水溶性アルキルアルコキシシランM
モルと、モル比0<M/Q≦2で混合し、 − 前記混合物に水を添加し、 − この反応混合物のpH値を1〜8の値に調節し、か
つ − 既に存在するアルコールおよび/または反応の際に
生成されるアルコールを除去することによって特徴付け
られる、請求項1から6までのいずれか1項に記載のオ
ルガノポリシロキサン含有組成物の製造法である。
【0034】その上、本発明の対象は、請求項1から1
6までのいずれか1項に記載された、水を基礎とするオ
ルガノポリシロキサン含有組成物からなる、表面疎水性
化剤および鉱物性建築材料の疎水性化剤、建築物および
建築物間口の保護剤、ガラス繊維の被覆剤および充填剤
のシラン化剤、殊に無機表面に対する有機ポリマーの付
着力を改善するための付着助剤、殊にポリマー分散液お
よび乳濁液の流動性の性質を改善するための分離剤、繊
維材料、皮革、セルロース製品および糊製品の疎水性化
剤、架橋剤ならびに着色添加剤およびラッカー添加剤で
ある。
【0035】本発明によるオルガノポリシロキサン含有
組成物は、本質的に有機溶剤不含であるが、しかし、微
少量のアルコール、例えばメタノールおよび/またはエ
タノールを含有していてもよい。本発明によるオルガノ
ポリシロキサン含有組成物中のアルコール含量は、有利
に5重量%未満、特に有利に1.5重量%未満、殊に有
利に0.5重量%未満である。
【0036】本発明によるオルガノポリシロキサン含有
組成物は、有利にpH値1〜8、特に有利にpH値3〜
6、殊に有利にpH値3〜5を有する。好適には、前記
オルガノポリシロキサン含有組成物は、一価の無機酸お
よび/または有機酸および/またはこれらの随伴生成物
を含有する。本明細書中で、随伴生成物は、アルカリ金
属ハロゲン化物、殊に塩化ナトリウムもしくは塩化カリ
ウム、アルカリ金属酢酸塩、アルカリ金属蟻酸塩、アル
カリ金属硝酸塩または一般式IIIから認めることがで
きるような無機酸基もしくは有機酸基を有するオルガノ
ポリシロキサン中のアミノ基の化合物である。
【0037】本発明によるオルガノポリシロキサン含有
組成物は、製造の際の好ましい部分的方法に応じて、消
泡剤、特にシリコーン樹脂懸濁液を含有することができ
る。
【0038】本発明によるオルガノポリシロキサン含有
組成物を製造するための方法は、次の詳細な記載のよう
に実施することができる:まず、一般式Iの水溶性オル
ガノシランは、一般式IIの非水溶性オルガノシランと
混合される。引続き、この反応混合物には、水、有利に
一般式Iの使用されるアミノアルキルアルコキシシラン
および一般式IIのオルガノシラン1モル当たり水0.
5〜30モル、特に有利に水1〜5モルを添加すること
ができる。水の添加は、有利に滴下法で時間的な中断を
もって行なわれる。しかし、水の配量の過程は、連続的
に時間的な中断をもって実施することができるか、また
は水の配量の非連続的および連続的な過程を互いに適当
に組み合わせることもできる。また、上記のオルガノシ
ラン成分の1つを装入し、水の配量を行ない、次に別の
オルガノシラン成分を添加し、かつ引続きなお必要な場
合に水を後配量するようにして行なうこともできる。
【0039】好適には、反応混合物のpH値は、1〜8
の値、有利に3〜6の値、特に有利に3〜5の値に調節
される。酸の配量は、水の配量と一緒に行なうこともで
きるし、別個に行なうこともできる。反応混合物には、
一般に無機または有機酸、有利に一塩基性酸、特に有利
に硝酸または塩酸または酢酸または蟻酸が添加される。
【0040】反応は、一般に0〜100℃の温度範囲
内、有利に10〜80℃の温度範囲内、特に有利に20
〜60℃で実施される。好適には、反応は撹拌下に行な
われる。
【0041】既に存在するアルコールおよび/または反
応の際に生成されるアルコールは、一般に反応混合物か
ら除去される。有利には、既に存在するアルコールおよ
び/または反応の際に生成されるアルコールは、蒸留に
より除去され、この場合同時に水は、アルコールが反応
混合物から除去される程度に添加される。アルコールの
蒸留による分離は、特に減圧下に実施される。アルコー
ルの蒸留による分離は、有利に塔の塔頂部中で水の沸騰
温度に相当する温度が達成されるまでの間、実施され
る。
【0042】反応媒体中のpH値の調節は、有機または
無機、殊に一価の酸の添加によってアルコールの蒸留に
よる分離中および/または分離後に行なうこともでき
る。
【0043】本発明による方法の場合には、オルガノポ
リシロキサン含有組成物中のアルコールの残基含量は、
有利に5重量%未満、特に有利に1.5重量%未満、殊
に有利に0.5重量%未満に調節される。
【0044】気泡の形成を減少させるためにアルコール
の蒸留による分離前および/または分離中に有利に消泡
剤、特に有利にシリコーン樹脂水性懸濁液は添加され
る。
【0045】多くの場合に、生成物中の蒸留の終結中ま
たは終結後に混濁物または沈殿物が生じ、これらは、し
ばしば添加される消泡剤と一緒に撹拌される。澄明な生
成物を得るために、好適には、得られた生成物は、アル
コールの蒸留による分離後に沈殿および/または濾過に
よって後精製される。沈殿物の濾過ならびに除去は、例
えば圧力吸引漏斗、分離器、デカンターまたは類似の装
置により行なうことができる。
【0046】本発明方法により得られた生成物は、安定
で澄明な溶液である。本発明によるオルガノポリシロキ
サン含有組成物は、水でそれぞれの割合で希釈すること
ができ、水の添加の際に本質的に加水分解によるアルコ
ールを発生させず、70℃を上廻る、有利に95℃を上
廻る、特に有利に98℃を上廻る引火点を有し、かつ本
質的に有機溶剤ならびに乳化剤としての界面活性剤を含
有しない。
【0047】本発明による生成物もしくは本発明により
得られた生成物は、公知技術水準の生成物と比較して明
らかに有利に、例えば天然材料および/または合成材料
からなる皮革および繊維材料の含浸の際に表面の疎水性
化に使用され、ならびに有機建築材料および鉱物性建築
材料ならびに建築物の保護の範囲内で使用される。
【0048】本発明を次の実施例によって詳説する:
【0049】
【実施例】比較例を含めて全ての次の実施例のための反
応装置:2リットルの内容積、温度調節可能な内部温度
測定装置、液体配量装置、塔頂温度測定器を有する蒸留
ブリッジ、生成物冷却装置、留出物受器を備えた実験室
用撹拌釜反応器;実験室用圧力吸引漏斗(内容積2リッ
トル)。
【0050】比較例を含めて全ての次の実施例に当ては
まる以下の処理パラメーター:蒸留の間の気泡の問題
は、反応溶液にシリコーン樹脂水性乳濁液を基礎とする
市販の消泡剤の数滴を添加することにより回避すること
ができる。消泡剤の添加物から生じる淡い混濁は、ガラ
ス繊維フィルター(網目の幅<1μm)を有する圧力吸
引漏斗による濾過によって除去することができる。
【0051】本発明による実施例1〜8で得られた生成
物は、次の性質を共通に有する:生成物は、澄明であ
り、かつ全ての割合で水と混合可能である。アルコール
の含量は、0.5重量%未満である。生成物の引火点
は、>95℃の値であり、水での後希釈の場合にも低下
しない。それというのも、他の加水分解は起こらず、ひ
いては他のアルコールは遊離しないからである。
【0052】実施例1:モル比1:1のアミノプロピル
トリエトキシシラン(AMEO)とメチルトリエトキシ
シラン(MTES)とからの水溶性共水解物の製造 上記装置中で、AMEO 221gおよびMTES 1
78gを混合し、かつ水54gを添加する。半時間の
後、撹拌しながらさらに水126gを15分間で配量装
置により添加する。この場合、温度は20℃から約50
℃に上昇する。更に、15分間で配量装置によりHCl
114g(水中で32重量%)を撹拌しながら供給す
る。約4時間で、約60℃の塔底温度で約135ミリバ
ールの圧力でエタノール/水混合物を、塔頂温度が約5
0℃になりかつ塔頂生成物がなお水だけを含有するよう
になるまで、留去する。蒸留の間、水を配量装置により
量的に、留出物が除去される程度で生成物に供給する。
【0053】実施例2:実施例1と同様に実施するが、
pHの調節のために酢酸60gをHCl水溶液の代わり
に使用する。
【0054】実施例3:モル比1:1のAMEOとプロ
ピルトリメトキシシラン(PTMO)とからの水溶性共
水解物の製造 上記装置中で、AMEO 221gおよびPTMO 1
64gを混合し、かつ水54gを添加する。半時間の
後、撹拌しながらさらに水126gを15分間で配量装
置により添加する。この場合、温度は20℃から約57
℃に上昇する。更に、15分間で配量装置によりHCl
114g(水中で32重量%)を撹拌しながら供給す
る。約4時間で、102℃までの塔底温度で常圧でエタ
ノール/メタノール/水混合物を、塔頂温度が約100
℃になりかつ塔頂生成物がなお水だけを含有するように
なるまで、留去する。蒸留の間、水を配量装置により量
的に、留出物が除去される程度で生成物に供給する。
【0055】実施例4:モル比1:1のAMEOとビニ
ルトリメトキシシラン(VTMO)とからの水溶性共水
解物の製造 上記装置中で、AMEO 221gおよびVTMO 1
64gを混合し、かつ水54gを添加する。半時間の
後、撹拌しながらさらに水126gを15分間で配量装
置により添加する。この場合、温度は20℃から約57
℃に上昇する。更に、15分間で配量装置によりHCl
114g(水中で32重量%)を撹拌しながら供給す
る。約4時間で、102℃までの塔底温度で常圧でエタ
ノール/メタノール/水混合物を、塔頂温度が約100
℃になりかつ塔頂生成物がなお水だけを含有するように
なるまで、留去する。蒸留の間、水を配量装置により量
的に、留出物が除去される程度で生成物に供給する。
【0056】実施例5:モル比1:1のAMEOとイソ
ブチルトリメトキシシラン(IBTMO)とからの水溶
性共水解物の製造 上記装置中で、AMEO 221gおよびIBTMO
178gを混合し、かつ水54gを添加する。半時間の
後、撹拌しながらさらに水64gを15分間で配量装置
により添加する。この場合、温度は20℃から約60℃
に上昇する。更に、15分間で配量装置によりHCl
110g(水中で33重量%)を撹拌しながら供給す
る。約4時間で、52℃までの塔底温度で130ミリバ
ールの圧力でエタノール/メタノール/水混合物を、塔
頂温度が約50℃になりかつ塔頂生成物がなお水だけを
含有するようになるまで、留去する。蒸留の間、水を配
量装置により量的に、留出物が除去される程度で生成物
に供給する。
【0057】実施例6:モル比1:1の3−アミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン(メチル−AMEO)とM
TESとからの水溶性共水解物の製造 上記装置中で、メチル−AMEO 191gおよびMT
ES 178gを混合し、かつ水54gを添加する。半
時間の後、撹拌しながらさらに水64gおよびHCl
110g(水中で33重量%)の混合物を30分間で配
量装置により添加する。この場合、温度は20℃から約
65℃に上昇する。約4時間で、52℃までの塔底温度
で130ミリバールの圧力でエタノール/水混合物を、
塔頂温度が約50℃になりかつ塔頂生成物がなお水だけ
を含有するようになるまで、留去する。蒸留の間、水を
配量装置により量的に、留出物が除去される程度で生成
物に供給する。
【0058】実施例7:N−ベンジルアミノエチルアミ
ノプロピルトリメトキシシラン(DYNASYLAN(登録商
標)1160)からの水溶性水解物の製造 上記装置中で、ディナシラン(DYNASYLAN(登録商
標))1160 400g(メタノール中の50重量%
のシラン溶液、製造者 Huels AG 社)を装入し、かつ水
25gを添加する。使用したシランは、メタノール中の
50重量%のシラン溶液であるので、まずメタノール1
00gを蒸留により除去する(塔底温度60℃、300
ミリバールの圧力、<1ミリバールへの減少)。引続
き、40〜45℃で酢酸49.5gをメタノール不含の
粘稠なシラン中に配量する。15分間で、配量装置によ
り50℃の塔底温度で水375gを添加する。3時間で
55℃の最大の塔底温度および300ミリバールから1
30ミリバールへ減少する圧力でメタノール/水混合物
を留去する。蒸留の間、水を配量装置により量的に、留
出物が除去される程度で生成物に供給する。
【0059】実施例8:ウレイドプロピルトリメトキシ
シラン(DYNASYLAN(登録商標)2201) およ
びアミノプロピルトリエトキシシラン(AMEO)から
の水溶性 水解物の製造 上記装置中で、ディナシラン(DYNASYLAN(登録商
標))2201 400g(メタノール中のウレイドプ
ロピルトリエトキシシランの50重量%の溶液、製造者
Huels AG 社)およびAMEO 200gを装入し、か
つ水50gを添加する。塔底温度の60℃で減圧下(3
00ミリバールから<1ミリバールへ減少する)でメタ
ノール/エタノール混合物を留去する。配量装置によ
り、10分間で80℃へ上昇する塔底温度で水550g
を添加する。周囲圧力で、塔頂温度が常に100℃にな
るまでの間、メタノール/エタノール/水混合物を留去
する。蒸留の間、水を配量装置により量的に、留出物が
除去される程度で生成物に供給する。
【0060】比較例1:シラン共水解物の製造(これに
関しては、実施例1を参照) 上記装置中で、AMEO 221gおよびMTES 1
78gを混合する。配量装置により、撹拌しながら水6
26gを30分間で添加する。この場合、温度は20℃
から約50℃に上昇し、生成物混合物(pH>10)
は、そうこうする間に混濁し、かつ2相になる。約4時
間で、約60℃の塔底温度で約135ミリバールの圧力
でエタノール/水混合物を、塔頂温度が約50℃になり
かつ塔頂生成物がなお水だけを含有するようになるま
で、留去する。蒸留の間、水を配量装置により量的に、
留出物が除去される程度で生成物に供給する。生成物
は、高粘稠であり、かつ著しい沈殿物を有する。
【0061】比較例2:不完全な加水分解および水中で
の溶解により製造された、モル比1:1のアミノエチル
アミノプロピルトリメトキシシラン(DYNASYLAN(登録
商標)DAMO)およびメチルトリエトキシシラン(MTE
S)からのシラン共水解物(米国特許第5073195
号明細書に相当) 上記装置中で、DAMO 222gをMTES 178
gと混合し、かつ水24gを添加する。引続き、1時間
の撹拌後に約60℃で加水分解アルコール(メタノール
/エタノール混合物約100g)を真空下に留去する。
残存する粘稠な生成物を水1676gに溶解する。
【0062】1日の貯蔵時間の後、生成物は遊離アルコ
ール約7重量%を含有する。この溶液の引火点は60℃
以下である。約10日間の貯蔵時間の後、明らかな混濁
が生じ、この混濁は貯蔵時間が経つにつれて増大する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒャエル ホルン ドイツ連邦共和国 ラインフェルデン マ イゼンライン 11 (72)発明者 ハンス−ヨアヒム ケッチュ ドイツ連邦共和国 ラインフェルデン フ ェカンプリング 28 (72)発明者 フランク クロプフガンス ドイツ連邦共和国 ラインフェルデン リ ッターシュトラーセ 16 アー (72)発明者 ヤロスラフ モンキーヴィッツ ドイツ連邦共和国 ラインフェルデン ブ ルステルシュトラーセ 2 アー (72)発明者 クラウス−ディートリッヒ ザイラー ドイツ連邦共和国 ラインフェルデン イ ン デア クルス 10 (72)発明者 ジム スタインメッツ アメリカ合衆国 ニュー ジャージー プ リンストン プロヴィンスライン ロード 4344 (54)【発明の名称】 水を基礎とするオルガノポリシロキサン含有組成物、その製造法、該組成物からなる疎水性化剤 および建築物保護剤、被覆剤およびシラン化剤、流動性の性質を改善するための薬剤、付着助 剤、分離剤、架橋剤ならびに着色添加剤およびラッカー添加剤

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水を基礎とするオルガノポリシロキサン
    含有組成物において、本質的に有機溶剤を含有せず、7
    0℃を上廻る引火点を有し、かつ水での希釈の際に本質
    的に加水分解によりアルコールを遊離しないことを特徴
    とする、水を基礎とするオルガノポリシロキサン含有組
    成物。
  2. 【請求項2】 − 一般式I: R−Si(R1y(OR1*3-y (I) で示される水溶性アミノアルキルアルコキシシランQモ
    ルを一般式II: R2−Si(OR1**3 (II) で示される非水溶性アルキルアルコキシシランMモルと
    混合し、この場合、上記式中で、Rは、一般式III: 【化1】 〔式中、1≦a≦6、1≦b≦6、0≦c≦6、0≦d
    ≦2、0≦e≦1、0≦f≦1、0≦f*≦1であり、
    AおよびA1は、ベンジル−またはビニルベンジル基で
    あり、Nは、窒素原子を表わし、Zは1価の無機または
    有機酸基である〕で示されるアミノ官能性有機基であ
    り、R1、R1*およびR1**は、メチル−またはエチル基
    であり、R2は、1〜6個のC原子を有する線状または
    環式または分枝鎖状アルキル基であるかまたは一般式I
    V: NH2−CO−NH−(CH2b−、この場合1≦b≦6 (IV) で示されるウレイド−アルキル基であり、0≦y≦1で
    あり、 − モル比は0<M/Q≦2であり、 − 前記混合物に水を添加し、 − この反応混合物のpH値を1〜8の値に調節し、か
    つ − 既に存在するアルコールおよび/または反応の際に
    生成されるアルコールを除去することによって得ること
    ができる、請求項1記載のオルガノポリシロキサン含有
    組成物。
  3. 【請求項3】 1〜8のpH値を有する、請求項1また
    は2に記載のオルガノポリシロキサン含有組成物。
  4. 【請求項4】 1価の無機酸および/または有機酸およ
    び/またはこれらの随伴生成物を含有する、請求項1か
    ら3までのいずれか1項に記載のオルガノポリシロキサ
    ン含有組成物。
  5. 【請求項5】 オルガノポリシロキサン含有組成物中の
    アルコール含量が5重量%未満である、請求項1から4
    までのいずれか1項に記載のオルガノポリシロキサン含
    有組成物。
  6. 【請求項6】 シリコーン樹脂懸濁液を含有する、請求
    項1から5までのいずれか1項に記載のオルガノポリシ
    ロキサン含有組成物。
  7. 【請求項7】 請求項1から6までのいずれか1項に記
    載のオルガノポリシロキサン含有組成物を製造する方法
    において、 − 一般式I: R−Si(R1y(OR1*3-y (I) で示される水溶性アミノアルキルアルコキシシランQモ
    ルを一般式II: R2−Si(OR1**3 (II) 〔上記式中で、Rは、一般式III: 【化2】 (式中、1≦a≦6、1≦b≦6、0≦c≦6、0≦d
    ≦2、0≦e≦1、0≦f≦1、0≦f*≦1であり、
    AおよびA1は、ベンジル−またはビニルベンジル基で
    あり、Nは、窒素原子を表わし、Zは1価の無機または
    有機酸基である)で示されるアミノ官能性有機基であ
    り、R1、R1*およびR1**は、メチル−またはエチル基
    であり、R2は、1〜6個のC原子を有する線状または
    環式または分枝鎖状アルキル基であるかまたは一般式I
    V: NH2−CO−NH−(CH2b−、この場合1≦b≦6 (IV) で示されるウレイド−アルキル基であり、0≦y≦1で
    ある〕で示される非水溶性アルキルアルコキシシランM
    モルと、モル比0<M/Q≦2で混合し、 − 前記混合物に水を添加し、 − この反応混合物のpH値を1〜8の値に調節し、か
    つ − 既に存在するアルコールおよび/または反応の際に
    生成されるアルコールを除去することを特徴とする、請
    求項1から6までのいずれか1項に記載のオルガノポリ
    シロキサン含有組成物の製造法。
  8. 【請求項8】 反応混合物に一般式Iの使用されるアミ
    ノアルキルアルコキシシランおよび一般式IIのアルキ
    ルアルコキシシランを1モル当たり0.5〜30モル添
    加する、請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】 反応混合物に一塩基性酸を添加する、請
    求項7または8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 反応を0〜100℃の温度範囲内で実
    施する、請求項7から9までのいずれか1項に記載の方
    法。
  11. 【請求項11】 既に存在するアルコールおよび/また
    は反応の際に生成されるアルコールを蒸留により除去
    し、この場合同時にアルコールが反応媒体から除去され
    るような程度に水を添加する、請求項7から10までの
    いずれか1項に記載の方法。
  12. 【請求項12】 アルコールの蒸留による分離を減圧下
    に実施する、請求項7から11までのいずれか1項に記
    載の方法。
  13. 【請求項13】 アルコールの蒸留による分離を、塔の
    塔頂部中で水の沸騰温度に相当する温度が達成されるま
    での時間で実施する、請求項7から12までのいずれか
    1項に記載の方法。
  14. 【請求項14】 気泡の形成を減少させるためにアルコ
    ールの蒸留による分離前および/または分離中に消泡剤
    を添加する、請求項7から13までのいずれか1項に記
    載の方法。
  15. 【請求項15】 オルガノポリシロキサン含有組成物中
    のアルコールの残基含量を<5重量%に調節する、請求
    項7から4までのいずれか1項に記載の方法。
  16. 【請求項16】 得られた生成物をアルコールの蒸留に
    よる分離後に沈殿および/または濾過によって後精製す
    る、請求項7から5までのいずれか1項に記載の方法。
  17. 【請求項17】 請求項1から16までのいずれか1項
    に記載された、水を基礎とするオルガノポリシロキサン
    含有組成物からなる、表面疎水性化剤および鉱物性建築
    材料の疎水性化剤、建築物および建築物の間口保護剤、
    ガラス繊維の被覆剤および充填剤のシラン化剤、ポリマ
    ー分散液および乳濁液の流動性の性質を改善するための
    薬剤、繊維材料、皮革、セルロース製品および糊製品の
    疎水性化剤、付着助剤、分離剤、架橋剤ならびに着色添
    加剤およびラッカー添加剤。
JP31798195A 1994-12-09 1995-12-06 水を基礎とするオルガノポリシロキサン含有組成物、その製造法、該組成物からなる疎水性化剤および建築物保護剤、被覆剤およびシラン化剤、流動性の性質を改善するための薬剤、付着助剤、分離剤、架橋剤ならびに着色添加剤およびラッカー添加剤 Expired - Lifetime JP3522423B2 (ja)

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