JPH10110101A - 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、および該組成物からなる処理剤 - 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、および該組成物からなる処理剤Info
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Abstract
せず、殊に疎水作用ならびに十分な付着作用を示す、水
を基礎とする、本質的に溶剤を含有しない官能性オルガ
ノシラン調剤。 【解決手段】 水溶性オルガノシランと、水溶性ではあ
るが、水性媒体中では非安定性のオルガノシラン、およ
び/または別のオルガノシラン、および水に不溶性のオ
ルガノシランとを混合させ、混合物に水/酸−混合物を
添加し、反応混合物のpH値を1〜8の数値に調節し、
かつ、生じるアルコールを除去する。 【効果】 安定性で澄んだ溶液であり、水を用いてそれ
ぞれの割合に希釈されることができ、さらに付着作用お
よび疎水作用を有する。
Description
を含有せず、70℃を上回る引火点を有し、かつ水で希
釈する場合に本質的には加水分解によってアルコールを
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、その製造法、および該組成物からなる処理剤
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ない。この場合、溶剤を
含有しない組成物とは、脂肪族炭化水素または芳香族炭
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な有機塩基を基礎とする硫
黄化合物およびニトロ化合物を含有せず、ならびにプロ
トン(もしくは水素)を含有しない溶剤を100重量p
pmを上回る含量で含有するようなものを表わす。これ
に対してプロトン含有薬剤、例えば水、無機酸または有
機酸、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これら
の系列の高級アルコールは、下記では有機溶剤とはみな
されない。
はエチル基を表わす)で示されるオルガノシランは、例
えば付着助剤、離型剤、レオロジー改善剤、架橋剤、疎
水性化剤として、多様に使用される。
由および経済学的な理由から、該組成物の使用を水性の
形で行なうことがますます進んでいる。この場合、一般
に次の問題が発生する: − 加水分解によってアルコールが遊離される: R0−Si(OR1)3 +3H2O → R0−Si(O
H)3 +3R1OH 遊離アルコールは使用溶液の引火点を低下させ、その結
果、必要な加工工程のため、防爆処理された機械および
特殊装置が使用されなければならない。毒物学的な理由
から、この処理を委託された共働者は付加的に訓練さ
れ、かつ保護されなければならない。さらに使用済みの
使用溶液の無害化処理は、加水分解アルコールのために
困難を生じうる。特殊な排水浄化装置、ひいては排ガス
後処理もしくは排気後処理のための装置も必要とされ
る。
に不溶性である: R0−Si(OR1)3 +1.5H2O → R0−SiO1.5
+3R1OH その後に形成される加水分解生成物R−SiO1.5 はポ
リマー性シリコーン樹脂として反応混合物から沈殿し、
その結果、加水分解生成物は所望の使用にはもはや利用
されない。著しく強力な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の炭素骨格を
有するアルキルアルコキシシランは、実際に極めてゆっ
くり加水分解するが、しかし水中では不溶性である。
にグリシドエーテル官能性で、モノマーであるオルガノ
シラン、例えばメタクリルオキシプロピルトリメトキシ
シラン(DYNASYLAN(登録商標)MEMO)ま
たはグリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(D
YNASYLAN(登録商標)GLYMO)は、実際水
中では著量で可溶性であるが、しかし水溶液中では重縮
合する傾向にあり、したがって水溶液中では非貯蔵安定
性である。GLYMOは例えば水中では約10日間貯蔵
安定性であるだけであり、これに対してMEMOは約2
日間だけである(HUELS 生成物資料記載:Anwend
ung von organofunktionellen SilanenDYNASYLAN(登録
商標)、1994年7月、参照)。
過去には種々の方法が提案された: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、実際水
溶液中では安定性であるが、しかしオルガノ官能性シラ
ンの多様な使用方法においては、制限された使用可能性
を有するだけである。さらに有機官能基を導入するこ
と、殊に水溶液中でそれ自体安定性でないオルガノシラ
ンを基礎とする1分子中の多数の官能基は、使用の性質
の変形に関連して、極めて重要である。
プロピルトリエトキシシランからオルガノシラン調剤を
製造するための合成の間に、加水分解アルコールを留去
する方法は、公知である。少量のアルコール含量を有
し、他の場合には溶剤を含有しない、水を基礎とするア
ミノシラン系は、この方法で入手しやすく、かつ例えば
DYNASYLAN(登録商標)1151の形で市場で
入手できる。
合、それ自体水と相容性でないオルガノシランが乳化剤
を用いて水中で乳化される(欧州特許出願公開第044
2098号明細書、欧州特許第0358652号明細
書、米国特許第4620878号明細書)。この場合、
生成物が著しい含量の界面活性剤を乳化剤として含有
し、ならびに著量のアルコールを遊離しうることは不利
である。
は、米国特許第5073195号明細書中に明示され
る。シラン調剤は水に不溶性のアルキルトリアルコキシ
シランと水溶性シラン、例えばアミノアルキルアルコキ
シシランとから、1:2〜3:1のモル比で製造され
る。米国特許明細書の実施例に記載されているように、
調剤の製造は、シラン混合物の化学量論的不足量での加
水分解および60℃、減圧下での反応混合物のストリッ
ピングによって行われ、引続く使用のため、こうして得
られたシラン調剤はまた水を用いて希釈される。しかし
水を用いた希釈によって、不十分な加水分解の際に残留
する、相応するアルコールの形のアルコキシ基の分離が
行なわれる。したがって、この場合に示されたシラン共
加水分解生成物は、遊離アルコールを明白な量で含有
し、その上加水分解によってそれ以上の量のアルコール
を遊離する可能性があり、それによって生成物の使用の
性質は不利な影響をもたらされる。
書中には、少量のそれ自体水に不溶性のオルガノシラ
ン、例えばメチルトリメトキシシランまたはビニルトリ
メトキシシランを用いた、水を基礎とするオルガノシラ
ン調剤を変性することが記載されている。この方法によ
れば、水に不溶性の成分と、水溶性成分との、1:2.
5のモル比が得られる。水に不溶性のシランの含量が高
い場合、次第にゲル化する高粘度の生成物が形成され
る。使用の性質は本質的に、前述の水を基礎とするオル
ガノシラン調剤の使用の性質に相応する。数ヶ月にわた
って安定な、水に不溶性のオルガノシランを高い含分で
有する水溶液は、この方法によっては得られない。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
ンを高い含量で有する水溶液の製造は、この方法では不
可能である。
び同第0716128号明細書中には、水に不溶性のシ
ラン(アルキルシラン、ビニルシラン、ウレイドシラ
ン)の高い含量を有する、“担体シラン”として作用す
る水溶性シラン(アミノシラン)を基礎とする、水溶性
で、溶剤を含有せず、かつ本質的に加水分解アルコール
を含有しないオルガノシラン調剤の製造が記載されてい
る。調剤の水溶性は、水に不溶性のシランを有するアミ
ノシランを意図的に共加水分解させ、引続きアミノ官能
基を酸を用いて中和し、かつ加水分解アルコールを蒸留
することによって得られる。しかしながら、この系の付
着性の性質は、いくつかの使用にとってはほとんど不十
分である。付加的に、シラン化すべき、大抵は鉱物性の
表面上に塗布され、同時に疎水性、ならびに付着性の作
用を生じさせるオルガノシラン系に対する需要がある。
したがって、専ら僅かなアルコール含量を有する、水を
基礎とし、かつ本質的に溶剤を含有しないオルガノシラ
ン調剤に対する需要があり、この調剤は例えば、疎水性
に作用するシラン、例えばアルキルアルコキシシランに
代わって使用されることができ、かつ同様にシラン化す
べき鉱物性表面上で、疎水作用ならびに十分な付着作用
を示す。
は、できる限り少量の遊離アルコールを含有し、70℃
を上回る引火点を有し、水で希釈する場合、本質的に加
水分解によってアルコールを遊離せず、殊に疎水作用な
らびに十分な付着作用を示す、水を基礎とする、本質的
に溶剤を含有しない官能性オルガノシラン調剤を開発す
るという課題が基礎として課された。
により特許請求の範囲の記載事項に相応して解決され
る。
しない、水溶性オルガノポリシロキサン含有組成物が、
殊にグリシドエーテル官能基および/またはメタクリル
官能基および/またはアクリル官能基を含有し、その上
70℃を上回る引火点を有し、かつ水で希釈する場合に
本質的には加水分解によってアルコールを遊離せず、使
用する場合には良好な疎水性の性質ならびに傑出して付
着性の性質を有することが見出された。その上、生じる
オルガノポリシロキサン含有組成物が他の官能基として
アミノプロピル基または炭化水素基またはアミノアルキ
ル基および炭化水素基を含有していてよいことは、利点
でありうる。
溶剤を含有せず、70℃を上回る引火点を有し、かつ水
で希釈する場合に本質的に加水分解によってアルコール
を遊離しない、水を基礎とするオルガノポリシロキサン
含有組成物であり、この組成物は官能基としてグリシド
エーテルアルキル基および/またはアクリルオキシアル
キル基および/またはメタクリルオキシアルキル基を含
有し、この場合、オルガノシロキサン中の各珪素が1個
の官能基を有することによって特徴付けられる。有利に
は本発明によるオルガノポリシロキサン含有組成物は、
他の官能基としてアミノアルキル基またはアルキル基ま
たはアミノアルキル基とアルキル基とを含有しており、
これは例えば一般式Iならびに一般式IVから認めるこ
とができる。
組成物は、本質的に有機溶剤を含有しないが、しかし僅
かな量のアルコール、殊にメタノールおよび/またはエ
タノールを含有していてよい。本発明によるオルガノシ
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、殊に1.5重量%未満、および特に著しく有
利に0.5重量%未満である。
組成物は、有利に1〜8のpH値、特に有利に3〜6の
pH値、特に全く有利に3〜5のpH値を有する。好適
にはこの組成物は1価の無機酸および/または有機酸お
よび/またはこれらの副産物を含有する。この場合副産
物とは、例えばアルカリ金属ハロゲン化物、殊に塩化ナ
トリウムまたは塩化カリウム、アルカリ金属酢酸塩、ア
ルカリ金属ぎ酸塩またはアルカリ金属硝酸塩のような化
合物、またはオルガノポリシロキサン中のアミノ基と無
機酸基または有機酸基との化合物を意味し、例えばこれ
らは一般式Vから認めることができる。
される場合には、本発明によるオルガノポリシロキサン
含有組成物は、消泡剤、有利にシリコーン樹脂懸濁液を
含有していてよい。
キサン含有組成物は、一般式I: H2N(CH2)f(NH)g(CH2)i-Si(CH3)h(OR)3- h (I) [式中、fは0〜6であり、fが0である場合には、g
は0であり、fが1を上回る場合には、gは1であり、
iは0〜6であり、hは0〜1であり、かつRはメチル
基、エチル基、プロピル基、またはイソプロピル基、有
利にアミノプロピルトリエトキシシランを表わす]で示
される水溶性オルガノシランと、一般式II:
チル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基、
有利にグリシジルオキシプロピルトリメトキシシランを
表わす]で示される、水溶性ではあるが、水性媒体中で
は非安定性のオルガノシラン、および/または一般式I
II: H2C=CR’−COO(CH2)3-Si(CH3)h(OR)3- h (III) [式中、hは0〜1であり、Rはメチル基、エチル基、
プロピル基またはイソプロピル基を表わし、およびR’
はメチル基または水素基、有利にメタクリルオキシプロ
ピルトリメトキシシランを表わす]で示されるオルガノ
シラン、および一般式IV: R''−Si(CH3)h(OR)3- h (IV) [式中、hは0〜1であり、Rはメチル基、エチル基、
プロピル基またはイソプロピル基を表わし、R''はC原
子1〜8個を有する、線状炭化水素基、分枝鎖状炭化水
素基または環状炭化水素基、有利にプロピルトリメトキ
シシランを表わす]で示される水に不溶性のオルガノシ
ランとを混合させ、この場合、モル比は M=a/(b
+c+d)であり、その際、aは式Iによるオルガノシ
ランのモル数の合計であり、bは式IIによるオルガノ
シランのモル数の合計であり、ならびにcは式IIIに
よるオルガノシランのモル数の合計であり、かつdは式
IVによるオルガノシランのモル数の合計であり、但し
Mは0〜3であり、かつ少なくともbは0を上回るか、
またはcは0を上回り、有利にはaが0であり、および
/またはcがdであり、dが0であり、かつbが1以下
である場合にMは0であり、ならびに有利にはMは0.
5〜3であり、混合物に水/酸−混合物を添加し、反応
混合物のpH値を1〜8の数値に調節し、かつ既に生じ
ているか、および/または反応の際に生じるアルコール
を除去することによって得ることができる。
化学的容認性によれば、一般に式V中にまとめられた近
似構造を有する。ポリマー分析に常用の方法を用いた完
全な構造解明は、オルガノ官能性シロキサンの極めて高
い反応性のため、これまで成功していない。
ロキサン含有組成物は、好適には一般式V: HO[Si(A)(OH)z(CH3)1-zO]a[Si(B)(OH)y(CH3)1-yO]b[Si(C)(OH)w(CH3)1-wO]c[Si( D)(OH)v(CH3)1-vO]dH・(HX)e (V) [式中、Aは一般式Iから導出されるアミノアルキル基
を表わし、Bは一般式IIから導出されるグリシドエー
テルアルキル基を表わし、Cは一般式IIIから導出さ
れるアクリルオキシアルキル基もしくはメタクリルオキ
シアルキル基を表わし、およびDは一般式IVによるア
ルキル基を表わし、HXは酸、有利に一塩基性酸を表わ
し、この場合、Xは無機酸基または有機酸基、例えば塩
化物、硝酸塩、ぎ酸塩または酢酸塩を表わし、vは0ま
たは1であり、かつwは0または1であり、かつyは0
または1であり、かつzは0または1であり、およびa
+b+c+dは4以上であり、eはa〜2aであり、但
しa/(b+c+d)は0〜3であり、殊にaが0であ
り、および/またはcがdであり、dが0であり、かつ
bが1以下である場合にa/(b+c+d)は0であ
り、ならびにa/(b+c+d)は0.5〜3である]
を満たす。
ガノポリシロキサン含有組成物を製造する方法であり、
この方法は、一般式Iの水溶性オルガノシランaモル、
一般式IIおよび/または一般式IIIの、水溶液中で
不安定なオルガノシランbモルおよび/またはcモル、
および一般式IVの、水に不溶性のオルガノシランdモ
ルを、a/(b+c+d) 0〜3のモル比で、好適に
は、aが0であり、および/またはcがdであり、dが
0であり、かつbが1以上である場合にa/(b+c+
d)は0であり、ならびに有利にはa/(b+c+d)
は0.5〜3となるように混合し、この混合物に水/酸
−混合物を添加し、この場合、反応混合物が1〜8の範
囲内でpH値を有するように酸量を選択し、かつ、既に
生じているか、および/または反応の際に生じるアルコ
ールを除去することによって特徴づけられる。
成物を製造するための本発明による方法は、下記に詳説
されるように実施される:常法によれば、まず一般式I
の水溶性オルガノシランと、一般式IIおよびIIIの
水に不溶性のオルガノシラン、ならびに一般式IVの水
に不溶性のオルガノシランとが混合される。引続き、反
応混合物が水/酸−混合物中に添加されてよい。有利に
は、使用されるオルガノシラン1モル当たり、水0.5
〜30モル、特に有利に水1〜5モルが使用される。添
加は、有利に少量ずつ時間的な中断を伴って行われる。
しかし添加の工程は、時間的な中断を伴って連続的に実
施されても、または添加の非連続的処理法および連続的
処理法が互いに適当な方法で組合わせられてもよい。
数値、有利に3〜6の数値、特に有利に3〜5の数値に
調節される。酸成分としては、一般に無機酸または有機
酸、有利に一塩基性酸、特に有利に硝酸または塩酸また
は酢酸またはぎ酸または前記の酸の混合物が添加され
る。
有利に10〜80℃、および特に有利に20〜60℃の
温度範囲内で実施される。好適には反応は攪拌下に行わ
れる。
生じるアルコールは、一般に反応混合物から除去され
る。有利には、既に生じたか、および/または反応の際
に生じるアルコールは留去され、かつこの場合同時に、
アルコールが反応混合物から除去されるくらいの程度
に、水が添加される。アルコールの蒸留による分離は、
有利に減圧下に実施される。アルコールの蒸留による分
離は、有利に塔頂部で水の沸点に相応する温度が達成さ
れるまで、実施される。
は無機酸、殊に1価の酸を添加することによって、アル
コールの蒸留による分離中および/または蒸留による分
離後にも行われてよい。
ロキサン含有組成物中のアルコールの残留含量は、有利
に5重量%未満、特に有利に1.5重量%未満、特に極
めて有利に0.5重量%未満に調節される。
ルの蒸留による分離前および/または蒸留による分離
中、有利に消泡剤、特に有利にシリコーン樹脂水性懸濁
液が添加される。
物中に混濁または沈殿が生じ、この混濁または沈殿は、
様々に添加された消泡剤に起因する。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、沈殿または濾過によって後浄化され
る。沈殿物の濾過ならびに除去は、例えば加圧吸引濾過
器、分離機、デカンターまたは類似した装置により行わ
れてよい。
置:容量2リットルの実験室用攪拌釜反応器、温度調節
可能な内部温度測定器、液体配量装置、塔頂部温度測定
器を備えた蒸留橋、生成物冷却器、蒸留生成物貯蔵器;
実験室用加圧吸引濾過器(容量2リットル)。
記の全ての例に該当する:蒸留中の発泡の問題は、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
泡剤数滴を添加することによって、回避されることがで
きる。消泡剤の添加から生じる軽い混濁は、ガラス繊維
フィルター(小孔径1μm未満)を有する加圧吸引濾過
器を介して除去されることができる。
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、いずれの割合でも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℃を上回る数値であり、かつさらに水を用いて
希釈する場合にも低下しない。それというのもさらに加
水分解が行われることはなく、したがってさらにアルコ
ールが遊離されることはないからである。
シシラン、 GLYMO=3−グリシジルオキシプロピルトリメトキ
シシラン、 PTMO =n−プロピルトリメトキシシラン 例1 3−グリシジルオキシプロピル−トリメトキシシラン
(GLYMO)からなる水溶性加水分解生成物の製造 前記の装置内にGLYMO 708gを装入する。水1
62gおよびぎ酸(85%)3.5gを混合し、15分
で供給する。この場合、温度は20℃から35℃に上昇
する。バッチを60℃で2時間攪拌する。その後、8時
間でメタノール/水−混合物を留去し、同時に重量を基
準にして水と代替させる(圧力:300〜133ミリバ
ール、温度:42〜52℃)。塔頂部温度が133ミリ
バールで約50℃であり、かつ塔頂部生成物が水だけを
なお含有する場合、蒸留を終了し、かつ相応する量の水
を添加し、その結果、水中にw(GLYMO)=40%
を有する溶液が生じる。
ロピルトリメトキシシラン(MEMO)とからなる水溶
性共加水分解生成物の製造 2a)AMEO/MEMO 1:1 前記の装置内に水216gおよびぎ酸(水中に85重量
%)132.5gを装入し、氷浴を用いて冷却する。A
MEO 442gおよびMEMO 496gを混合し、
約30分で配量装置を介して添加する。この場合、温度
は10℃から25℃に上昇する。反応混合物を50℃で
2時間攪拌する。その後、水587gを供給し、その結
果水中に50%のシラン溶液が得られる。約7時間でエ
タノール/メタノール/水−混合物を留去し、同時に重
量を基準にして水と代替させ、その結果溶液の濃度は一
定に維持される(圧力:300〜133ミリバール;温
度:47〜52℃)。塔頂部温度が133ミリバールで
約50℃であり、かつ塔頂部生成物が水だけを含有する
場合、蒸留を終了する。
38gおよびぎ酸(水中に85重量%)26gを装入
し、氷浴を用いて冷却する。AMEO 88.4gおよ
びMEMO 49.6gを混合し、約30分で配量装置
を介して添加する。この場合、温度は6℃から10℃に
上昇する。反応混合物を約45℃で2時間攪拌する。約
4時間でエタノール/メタノール/水−混合物を留去
し、同時に重量を基準にして水と代替させ、その結果溶
液の濃度は一定に維持される(圧力:140〜100ミ
リバール;温度:42℃)。塔頂部温度が100ミリバ
ールで約40℃であり、かつ塔頂部生成物が水だけを含
有する場合、蒸留を終了する。
6.2gおよびぎ酸(水中に84重量%)6.8gを装
入する。AMEO 22.1gおよびMEMO49.6
gを混合し、約30分で配量装置を介して添加する。こ
の場合、温度は20℃から40℃に上昇する。反応混合
物を約40℃で3時間攪拌する。引続き、水50gを添
加し、その結果、水中に50%のシラン溶液が生じる。
約2時間でエタノール/メタノール/水−混合物を留去
し、同時に重量を基準にして水と代替させ、その結果、
溶液の濃度は一定に維持される(圧力:200〜100
ミリバール;温度:40〜44℃)。塔頂部温度が10
0ミリバールで約40℃であり、かつ塔頂部生成物が水
だけを含有する場合、蒸留を終了する。
およびPTMOからなる水溶性共加水分解生成物の製造 500mlの攪拌反応器を備えた前記の装置内に、水1
6.2gおよびぎ酸(水中に84重量%)10.2gを
装入する。AMEO 33.2g、GLYMO11.8
g、MEMO 12.4gおよびPTMO 8.2gを
混合し、約2時間で配量装置を介して添加する。この場
合、温度は14℃から52℃に上昇する。反応混合物を
50℃で2時間攪拌する。引続き、水70gを添加し、
その結果水中に40%のシラン溶液が生じる。約3時間
でエタノール/メタノール/水−混合物を留去し、同時
に重量を基準にして水と代替させ、その結果溶液の濃度
は一定に維持される(圧力:300〜133ミリバー
ル;温度:47〜52℃)。塔頂部温度が133ミリバ
ールで約50℃であり、かつ塔頂部生成物が水だけを含
有する場合、蒸留を終了する。
MOからなる水溶性共加水分解生成物の製造 前記の装置内に、水216gおよびぎ酸(水中に84重
量%)53gを装入する。AMEO 176.8g、G
LYMO 188.8g、PTMO 131.2gを混
合し、約30分で配量装置を介して添加する。この場
合、温度は24℃から55℃に上昇する。反応混合物を
60℃で1時間攪拌する。引続き、水898gを添加
し、その結果水中に30%のシラン溶液が生じる。約6
時間でエタノール/メタノール/水−混合物を留去し、
同時に重量を基準にして水と代替させ、その結果溶液の
濃度は一定に維持される(圧力:200〜133ミリバ
ール;温度:42〜52℃)。塔頂部温度が133ミリ
バールで約50℃であり、かつ塔頂部生成物が水だけを
含有する場合、蒸留を終了する。
物は、安定性で澄んだ溶液である。本発明によるオルガ
ノポリシロキサン含有組成物は、水を用いてそれぞれの
割合に希釈されることができ、水の添加の際には本質的
に加水分解アルコールを遊離させず、70℃を上回り、
有利には95℃を上回り、特に有利には98℃を上回る
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。その上、本発明による
オリゴマーシラン系、もしくは本発明により製造され
た、水溶性で多官能性の、オリゴマーシラン系の使用
は、殊に鉱物性の表面のシラン化にとって、例えば充填
剤の前処理および顔料の前処理の場合、同時に付着性お
よび疎水作用を生じさせる場合に、従来公知の生成物と
異なって明らかに有利に行なわれる。付着作用は、オリ
ゴマー分子中に含有されるアミノ官能基ならびにグリシ
ドエーテル官能基および/または(メト)アクリル官能
基によって生じ、この場合、場合によっては望まれる疎
水作用は、任意に使用されるアルキル官能基によってな
お付加的に改善されることができる。
組成物は、特に表面の疎水性化のため、鉱物性建築材料
の疎水性化のため、建築物および建築物正面の保護のた
め、ガラス繊維の被覆のため、充填剤および顔料のシラ
ン化のため、ポリマー分散液および乳濁液のレオロジー
特性の改善のため、繊維、皮革、セルロース生成物およ
び澱粉生成物の疎水性化のため、離型剤として、架橋剤
として、殊に付着助剤として、ならびに染料用およびラ
ッカー用の添加剤として、有利に使用される。
Claims (18)
- 【請求項1】 本質的に有機溶剤を含有せず、70℃を
上回る引火点を有し、かつ水で希釈する場合に本質的に
は加水分解によって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において、該
組成物が官能基としてグリシドエーテルアルキル基およ
び/またはアクリルオキシアルキル基および/またはメ
タクリルオキシアルキル基を含有し、この場合、オルガ
ノポリシロキサン中の各珪素が1個の官能基を有するこ
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。 - 【請求項2】 オルガノポリシロキサン含有組成物が他
の官能基としてアミノアルキル基もしくはアルキル基ま
たはアミノアルキル基とアルキル基とを含有する、請求
項1記載のオルガノポリシロキサン含有組成物。 - 【請求項3】 オルガノポリシロキサン含有組成物が1
〜8のpH値を有する、請求項1または2記載のオルガ
ノポリシロキサン含有組成物。 - 【請求項4】 オルガノポリシロキサン含有組成物が1
価の無機酸および/または有機酸および/またはこれら
の副産物を含有する、請求項1から3までのいずれか1
項記載のオルガノポリシロキサン含有組成物。 - 【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項記載のオルガノポリシロキサン含有
組成物。 - 【請求項6】 オルガノポリシロキサン含有組成物がシ
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項記載のオルガノポリシロキサン含有組成
物。 - 【請求項7】 一般式I: H2N(CH2)f(NH)g(CH2)i-Si(CH3)h(OR)3- h (I) [式中、fは0〜6であり、fが0である場合には、g
は0であり、fが1を上回る場合には、gは1であり、
iは0〜6であり、hは0〜1であり、かつRはメチル
基、エチル基、プロピル基、またはイソプロピル基を表
わす]で示される水溶性オルガノシランと、一般式I
I: 【化1】 [式中、hは0〜1であり、Rはメチル基、エチル基、
プロピル基またはイソプロピル基を表わす]で示され
る、水溶性ではあるが、水性媒体中で非安定性のオルガ
ノシラン、および/または一般式III: H2C=CR’−COO(CH2)3-Si(CH3)h(OR)3- h (III) [式中、hは0〜1であり、Rはメチル基、エチル基、
プロピル基またはイソプロピル基を表わし、R’はメチ
ル基または水素基を表わす]で示されるオルガノシラ
ン、および一般式IV: R''−Si(CH3)h(OR)3- h (IV) [式中、hは0〜1であり、Rはメチル基、エチル基、
プロピル基またはイソプロピル基を表わし、R’’はC
原子1〜8個を有する、線状、分枝鎖状または環状炭化
水素基を表わす]で示される水に不溶性のオルガノシラ
ンとを混合させ、 この場合、モル比は M=a/(b+c+d)であり、
その際、aは式Iによるオルガノシランのモル数の合計
であり、bは式IIによるオルガノシランのモル数の合
計であり、ならびにcは式IIIによるオルガノシラン
のモル数の合計であり、かつdは式IVによるオルガノ
シランのモル数の合計であり、Mは0〜3であり、かつ
少なくともbは0を上回るか、またはcは0を上回り、 混合物に水/酸−混合物を添加し、 反応混合物のpH値を1〜8の数値に調節し、かつ既に
生じているか、および/または反応の際に生じるアルコ
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から6までのいずれか1項記載のオルガノポリシロキ
サン含有組成物。 - 【請求項8】 オルガノポリシロキサン含有組成物が、
一般式V: HO[Si(A)(OH)z(CH3)1-zO]a[Si(B)(OH)y(CH3)1-yO]b[Si(C)(OH)w(CH3)1-wO]c[Si( D)(OH)v(CH3)1-vO]dH・(HX)e (V) [式中、Aは一般式Iから導出されるアミノアルキル基
を表わし、Bは一般式IIから導出されるグリシドエー
テルアルキル基を表わし、Cは一般式IIIから導出さ
れるアクリルオキシアルキル基もしくはメタクリルオキ
シアルキル基を表わし、およびDは一般式IVによるア
ルキル基を表わし、HXは酸を表わし、この場合、Xは
無機酸基または有機酸基を表わし、vは0または1であ
り、かつwは0または1であり、かつyは0または1で
あり、かつzは0または1であり、およびa+b+c+
dは4以上であり、eはa〜2であり、この場合には、
a/(b+c+d)以下であり、a/(b+c+d)は
3以下である]を満たす、請求項1から7までのいずれ
か1項記載のオルガノポリシロキサン含有組成物。 - 【請求項9】 請求項1から8までのいずれか1項記載
のオルガノポリシロキサン含有組成物の製造法におい
て、 一般式Iの水溶性オルガノシランaモル、一般式IIお
よび/または一般式IIIの水溶液中で不安定なオルガ
ノシランbモルおよび/またはcモル、および一般式I
Vの水に不溶性のオルガノシランdモルを、 a/(b+c+d) 0〜3のモル比で混合し、 この混合物に水/酸−混合物を添加し、この場合、反応
混合物が1〜8の範囲内でpH値を有するように酸量を
選択し、 かつ、既に生じているか、および/または反応の際に生
じ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8までのいずれか1項記載のオルガノポリシロキサ
ン含有組成物の製造法。 - 【請求項10】 反応混合物に、使用されるオルガノシ
ラン1モル当たり水0.5〜30モルを添加する、請求
項9記載の方法。 - 【請求項11】 一塩基性酸を使用する、請求項9また
は10記載の方法。 - 【請求項12】 0〜100℃の温度範囲内で反応を実
施する、請求項9から11までのいずれか1項記載の方
法。 - 【請求項13】 既に生じたか、および/または反応の
際に生じるアルコールを留去し、かつその場合に同時
に、反応媒体からアルコールが除去される程度に水を添
加する、請求項9から12までのいずれか1項記載の方
法。 - 【請求項14】 減圧下にアルコールの蒸留による分離
を実施する、請求項9から13までのいずれか1項記載
の方法。 - 【請求項15】 アルコールの蒸留による分離を、塔頂
部で水の沸点に相応する温度に達するまで実施する、請
求項9から14までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項16】 アルコールの蒸留による分離前および
/または蒸留による分離中に、フォーム形成を減少させ
るため消泡剤を添加する、請求項9から15までのいず
れか1項記載の方法。 - 【請求項17】 オルガノポリシロキサン含有組成物中
のアルコールの残留含量を、5重量%未満の数値に調節
する、請求項9から16までのいずれか1項記載の方
法。 - 【請求項18】 アルコールの蒸留による分離後、得ら
れた生成物を沈殿および/または濾過によって後浄化す
る、請求項9から17までのいずれか1項記載の方法。
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