JPH10291967A - 分子内にSi−H結合を有する化合物の変性剤、アミノ変性シリコーン及び界面活性剤 - Google Patents
分子内にSi−H結合を有する化合物の変性剤、アミノ変性シリコーン及び界面活性剤Info
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Abstract
する化合物の変性するための変性剤を提供することにあ
る。 【解決手段】 本発明は、下記の一般式(1) 【化1】 (式中、R及びR’は、水素原子又はメチル基を表わ
し、R1及びR2は、炭化水素基又は酸素原子を含む炭化
水素基を表わし、Xは、アニオン性原子又はアニオン性
基を表わす。)で表わされる化合物からなる、分子内に
Si−H結合を有する化合物の変性剤にある。
Description
結合を有する化合物の変性剤に関する。又、本発明は該
変性剤で変成されたアミノ変性シリコーンに関する。
候性、低毒性、展延性、低表面張力等の優れた特性を有
しており、種々の分野で用いられている。又、市場の要
請を受けて、メチル基の一部を他の有機置換基で置換し
た有機変性シリコーンの開発も盛んに行われている。ポ
リエーテル変性シリコーンやカルボン酸変性シリコーン
は、塗料の分野では塗装時のゆず肌防止や表面平滑性の
向上を目的として使われており、顔料の分散性向上や色
わかれ防止の効果もある。又、アミノ変性シリコーンは
繊維に対する柔軟性向上効果、毛髪に対するくし通り性
の向上効果や毛髪保護効果を有しており繊維処理剤、毛
髪用化粧料として使用されてきた。又、塗料に添加する
と耐ブロッキング性を向上させるとして塗料添加剤とし
ても使用されてきた。
は、ポリジメチルシロキサン系化合物に、特定の有機界
面活性剤置換基を導入し、界面活性能に優れ、分散性、
乳化性、帯電防止性、防曇性に優れた有機界面活性剤変
性オルガノポリシロキサンを開示する。このポリオルガ
ノシロキサンはウレタンフォーム製造時の製泡剤、化粧
料、離型剤、消泡剤、繊維処理剤、接着剤、防曇剤、艶
だし剤、撥水剤、塗料、帯電防止剤などとして有用であ
ることが開示されている。又、特開平6―220198
号公報は、同様に特定の有機置換基で置換された変性ポ
リオルガノシロキサンを開示し、このポリオルガノシロ
キサンは界面活性剤、乳化剤、帯電防止剤、繊維処理
剤、毛髪用洗浄剤として有用であることが記載されてい
る。更に、特開平7―316334号公報は、やはり同
様に特定の有機置換基で置換されたポリオルガノシロキ
サンを、硬質ポリウレタンフォームの製泡剤成分として
使用することが開示されている。又、特開平8―155
287号公報は、プロペニル基を有する特定の化合物
と、分子内にSi−H結合を有する化合物をヒドロシリ
ル化反応させた反応生成物を、加水分解、重縮合させた
反応性界面活性剤を開示し、エマルジョン、塗料、コー
ティング剤の添加剤として有用であることが記載されて
いる。又、特開平7―2964号公報は、カチオン変性
されたポリシロキサンポリマーはシャンプー、リンスな
どの毛髪処理剤として有用である旨が開示されている。
更に、特開平8―311776号公報には、1級又は2
級アミノ基を有するアミノ基含有オルガノポリシロキサ
ンは繊維に柔軟性、滑り性を与える繊維処理剤として有
用であることが開示されている。
リコーンは特に繊維処理剤、毛髪処理剤又は塗料の添加
剤等の分野での使用では未だに市場の要求を満たすほど
の性能が得られなかった。特に、繊維処理剤や毛髪処理
剤として使用した場合に皮膚に対する刺激性が少なく、
抗菌性を有し、又柔軟性や毛髪保護効果、樹脂の耐ブロ
ッキング性の向上効果が長時間持続するようなポリオル
ガノシロキサン又はポリオルガノシロキサン変性剤が求
められていた。
検討し、反応性炭素―炭素2重結合を2個有する4級ア
ンモニウム化合物が、分子内にSi−H結合を有する化
合物の変性剤として有用であることを発見し本発明を完
成させた。即ち、本発明は下記の一般式(1)
し、R1及びR2は、炭化水素基又は酸素原子を含む炭化
水素基を表わし、Xは、アニオン性原子又はアニオン性
基を表わす。)で表わされる化合物からなる、分子内に
Si−H結合を有する化合物の変性剤である。又、本発
明は該変性剤で変性されたアミノ変性シリコーンであ
る。
(1)で表わされる化合物において、式中、R又はR’
は、水素原子又はメチル基を表わす。即ち、一般式
(1)で表わされる化合物は(メタ)アリル基を2個有
する4級アンモニウム化合物である。
含む炭化水素基を表わす。炭化水素基としては例えば、
アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキ
ル基、シクロアルケニル基等である。
ル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、タ
ーシャリブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチ
ル、ターシャリペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチ
ル、2−エチルヘキシル、ノニル、デシル、ウンデシ
ル、ドデシル、トリデシル、イソトリデシル、ミリスチ
ル、パルミチル、ステアリル、イコシル、ドコシル、テ
トラコシル、トリアコンチル、2−オクチルドデシル、
2−ドデシルヘキサデシル、2−テトラデシルオクタデ
シル、モノメチル分枝−イソステアリル等が挙げられ
る。
リル、プロペニル、イソプロペニル、ブテニル、イソブ
テニル、ペンテニル、イソペンテニル、ヘキセニル、ヘ
プテニル、オクテニル、ノネニル、デセニル、ウンデセ
ニル、ドデセニル、テトラデセニル、オレイル等が挙げ
られる。
ルイル、キシリル、クメニル、メシチル、ベンジル、フ
ェネチル、スチリル、シンナミル、ベンズヒドリル、ト
リチル、エチルフェニル、プロピルフェニル、ブチルフ
ェニル、ペンチルフェニル、ヘキシルフェニル、ヘプチ
ルフェニル、オクチルフェニル、ノニルフェニル、デシ
ルフェニル、ウンデシルフェニル、ドデシルフェニル、
フェニルフェニル、スチレン化フェニル、ベンジルフェ
ニル、p−クミルフェニル、α−ナフチル、β−ナフチ
ル基等が挙げられる。
しては例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、シク
ロヘプチル、メチルシクロペンチル、メチルシクロヘキ
シル、メチルシクロヘプチル、シクロペンテニル、シク
ロヘキセニル、シクロヘプテニル、メチルシクロペンテ
ニル、メチルシクロヘキセニル、メチルシクロヘプテニ
ル基等が挙げられる。
素基でもよい。酸素原子を含む炭化水素基として特に好
ましい基は、(R4―O)m―Hで表わされる基である。
R4は、炭化水素基を表すが、R4は、エチレン、プロピ
レン、ブチレン、イソブチレン、スチレンオキサイド残
基等の炭素数2〜4のアルキレン基又はスチレンオキサ
イド残基(フェニルエチレン基)が好ましい。(R4―
O)m部は、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイ
ド、ブチレンオキサイド、エピクロルヒドリン等のアル
キレンオキサイドやスチレンオキサイド等を付加重合す
ることにより得ることができる。又、付加させるアルキ
レンオキサイド又はスチレンオキサイド等により、R4
が決定され、付加させるアルキレンオキサイド又はスチ
レンオキサイド等は単独重合、2種類以上のランダム共
重合、ブロック共重合又はランダム/ブロック共重合で
あってよい。付加の方法は公知の方法であってよい。R
4はエチレン基が好ましく、R4が2種以上の場合は1種
はエチレン基であることが好ましい。
又はアニオン性基を表わす。アニオン性原子又はアニオ
ン性基としては例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原
子、メチル硫酸基、エチル硫酸基等が挙げられる。
は、分子内にSi−H結合を有する化合物である。分子
内にSi−H結合を有する化合物としては特に限定され
ないが、代表的な化合物は、一般式(2)で表わされる
化合物である。
で同一又は異なる水素原子、水酸基、炭化水素基又は酸
素原子及び/又はケイ素原子を有する炭化水素基を表わ
す。炭化水素基としては特に限定されず、前述した炭化
水素基が例示できるが、あまりに大きな炭化水素基であ
るとポリシロキサンとして製造することが難しいため、
好ましくはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、
ブチル、イソブチル、ペンチル、ヘキシル等の炭素数1
〜6のアルキル基又はフェニル、トルイル、キシリル、
エチルフェニル等のアリール基であり、より好ましくは
メチル基及び/又はフェニル基である。又、R3として
は(ポリ)オキシアルキレン基、(ポリ)アルキルシリ
ルオキシ基等の酸素原子及び/又はケイ素原子を有する
炭化水素基でもよい。又、一般式(2)で表わされる化
合物には2n+6個のR3基が存在するが、この内1つ
以上は水素原子でなければならない。又、nは、0又は
1以上の数を表わす。nは、1〜5,000が好まし
く、1〜1,000が更に好ましい。
を有する化合物を反応して得られる本発明のアミノ変性
シリコーンは新規化合物である。本発明の変性剤を使用
する態様、即ち、本発明のアミノ変性シリコーンを製造
する方法は、特に限定されず、公知のヒドロシリル化反
応によればよいが、触媒の存在下で反応を行うことが効
率的である。触媒としては例えば、過酸化物系触媒、ア
ゾ化合物系触媒、塩化白金酸等の白金系触媒、ロジウム
系触媒、コバルト系触媒、パラジウム系触媒、ニッケル
系触媒、トリアルキルアミン等が挙げられる。中でも、
最も効率的な触媒は塩化白金酸等の白金系触媒である。
触媒の使用量は特に限定されないが、通常分子内にSi
−H結合を有する化合物1モルに対して10-2〜10
-10モル、好ましくは10-3〜10-7モルである。反応
は、通常は常圧下で本発明の変性剤、分子内にSi−H
結合を有する化合物及び必要な触媒を無溶媒下又は溶媒
中で混合して行われる。溶媒としては、アルコール系溶
媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、
セロソルブ系溶媒、炭化水素系溶媒等が挙げられる。反
応温度は好ましくは0〜200℃、より好ましくは50
〜150℃であり、反応時間は好ましくは10分〜20
時間である。
なる変性剤と、分子内に反応性炭素―炭素2重結合を有
する化合物と、一般式(2)で表わされる分子内にSi
−H結合を有する化合物を反応させて得られるアミノ変
性シリコーンも新規化合物である。分子内に反応性炭素
―炭素2重結合を有する化合物とはアリル基、メタリル
基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、ク
ロトニル基、プロペニル基等を含む化合物であり、例え
ば、(ポリ)オキシアルキレンモノ(メタ)アリルエー
テル、(ポリ)オキシアルキレンジ(メタ)アリルエー
テル、(ポリ)オキシアルキレンモノアルキルモノ(メ
タ)アリルエーテル、(ポリ)オキシアルキレンモノア
リールモノ(メタ)アリルエーテル、(メタ)アクリレ
ート、(ポリ)オキシアルキレンモノ(メタ)アクリレ
ート、(ポリ)オキシアルキレンジ(メタ)アクリレー
ト、(ポリ)オキシアルキレンモノアルキルモノ(メ
タ)アクリレート、(ポリ)オキシアルキレンモノアリ
ールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アリルグリシ
ジルエーテルとアルコール又はフェノールとの反応物の
アルキレンオキサイド付加物又はそのサルフェート、ア
ルキルプロペニルフェノールのアルキレンオキサイド付
加物又はそのサルフェート等が挙げられる。反応の方法
は特に限定されず、前述の反応方法に準じてよい。
性能を有する。従って、界面活性剤、消泡剤、乳化剤、
洗浄剤、分散剤、離型剤、繊維処理剤、接着剤、防曇
剤、艶だし剤、撥水剤、ウレタンフォーム等の整泡剤、
塗料用添加剤、帯電防止剤、滑剤、樹脂の内部潤滑剤、
樹脂改質剤等として使用することがでる。又、分子内に
4級アンモニウム基を有するため、特に繊維処理剤、毛
髪処理剤又は塗料添加剤として有用である。
剤として使用する場合は、水又は有機溶媒に乳化又は分
散させて使用することが好ましい。又、その他の成分、
例えばシラン化合物、架橋剤、帯電防止剤、防腐剤、p
H調整剤、ポリシロキサン、界面活性剤、溶剤、乳化剤
等を添加することができる。繊維処理剤として使用する
場合の使用量は特に限定されないが、全量に対して0.
01〜30重量%が好ましく、0.05〜20重量%が
より好ましく、0.1〜10重量%が更に好ましい。処
理の対象となる繊維は例えば、木綿、絹等の天然繊維、
アセテート等の半合成繊維、ポリエステル、ナイロン、
ポリアミド、ポリアクリレート等の合成繊維又はこれら
の混紡交編織物等が挙げられる。
剤、例えばヘアーシャンプー、ヘアーリンス、ヘアーコ
ンディショナー、ヘアートリートメント、ヘアーローシ
ョン、ヘアーリキッド、ヘアートニック等として使用す
る場合は、水に乳化又は分散させて使用することが好ま
しい。又、その他の成分、例えばアルコールエーテル
系、エステル系、アミド系等の非イオン界面活性剤、脂
肪酸石鹸、アルキルベンゼンスルホン酸系、アルキルエ
ーテルサルフェート系、アルキルサルフェート系、アル
キルスルホン酸系等のアニオン界面活性剤、アンモニウ
ム系等のカチオン界面活性剤、カルボベタイン系、スル
ホベタイン系等の両性界面活性剤、ポリシロキサン等の
シリコン系界面活性剤、起泡剤、ハイドロトロープ剤、
金属イオン封鎖剤、水酸化ナトリウム等のアルカリ、溶
剤、香料、色素等を含有することができる。毛髪処理剤
として使用する場合の使用量は特に限定されないが、全
量に対して0.01〜50重量%が好ましく、0.05〜
40重量%がより好ましく、0.1〜30重量%が更に
好ましい。
た樹脂の耐ブロッキング性の向上等の効果が発揮され得
る。使用の対象となる樹脂としては例えば、オレフィン
系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、酢酸ビニル
系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ポリアリールエーテル樹脂、エポキシ樹脂、ウ
レタン樹脂、ハロゲン化オレフィン系樹脂等が挙げられ
る。使用量は特に限定されないが、全量に対して0.0
01〜30重量%が好ましく、0.005〜20重量%
がより好ましく、0.01〜10重量%が更に好まし
い。
明する。尚、以下の実施例中、部及び%は特に記載が無
い限り重量基準である。 <本発明の変性剤> 変性剤1: ジメチルジアリルアンモニウムクロライド
する化合物>
度計、窒素導入管及び攪拌装置を取り付けた5つ口フラ
スコに上記変性剤1の60%水溶液63部、イソプロピ
ルアルコール100部、0.1%塩化白金酸イソプロピ
ルアルコール溶液1部を入れた。系を80℃に加熱し、
上記分子内にSi−H結合を有する化合物1:185部
を30分かけて滴下し、滴下終了後90℃に昇温し、更
に1時間加熱した。この後、減圧下で溶媒を除去し、本
発明のアミノ変性シリコーン1を得た。
のアミノ変性シリコーン2〜6を得た。表中の数字は部
を表わす。
1〜3を使用した。 比較のシリコーン1: ポリジメチルシロキサン
5人を被験者として、本発明のアミノ変性シリコーン1
〜7及び比較のシリコーン1〜3を上腕部に貼布し、4
8時間後の皮膚の様子を目視で観察し以下の基準で評価
した。 ○:炎症が少しでも見られた者が0人 △:炎症が少しでも見られた者が1〜3人 ×:炎症が少しでも見られた者が4人以上 結果は以下のとおり。
ノ変性シリコーン1〜7及び比較のシリコーン1〜3を
各々0.3%溶解させたイソプロピルアルコール溶液
に、縦30cm、横20cmの綿ブロード60番の布を
浸し、乾燥後、120℃で3分間加熱を行った。処理さ
れた布を以下の基準で評価した。又、上記加熱処理終了
後、試験布を以下の条件で洗濯し、同様の評価を行っ
た。
0回洗浄した。 洗浄(10分間) | 脱水(絞り率120%) | すすぎ(3分間) ) | )2回繰り返し 脱水(絞り率120%) ) | 乾燥(60分間、試験布を洗濯ネットに入れ、衣料用乾燥機を使用)
試験布を縦3cm、横3cmに切り、105℃で2時間
滅菌した後、試験菌のブイヨン懸濁液を注加し、密閉容
器中で37℃、18時間後の生産菌数を計測し、菌数の
増減を求めた。
変性シリコーン1〜7及び比較のシリコーン1〜3を、
以下に示す処方で配合した。 (シャンプー) ポリオキシエチレン(5)ラウリルエーテル硫酸ナトリウム 15% ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド 3% 本発明のアミノ変性シリコーン1〜6又は比較のシリコーン1〜3 1.5% 香料 0.2% 精製水 残部 合計 100%
し。下記の基準で泡立ち、コンディショニング性及びべ
とつきを評価した。 ○:汎用品より明らかに優れる △:汎用品とおおむね同等 ×:汎用品より明らかに劣る
チル50部、アクリル酸2部、溶媒として酢酸エチル1
00部を過酸化ベンゾイルを触媒として溶液重合させ、
得られた共重合体溶液に、本発明のアミノ変性シリコー
ン1〜7及び比較のシリコーン1〜3を固形分に対して
1%添加し、ポリエチレンフィルムに塗布して塗膜を作
製した。この塗膜についてASTM;D1893−67
に準拠して塗膜の耐ブロッキング性を測定した。
を有する化合物の変性剤を提供したことにある。又本発
明の効果は、新規なアミノ変性シリコーン及び該化合物
の具体的用途を提供したことにある。本発明の変性剤に
よれば、分子内にSi―H結合を有する化合物を変性す
ることができる。
Claims (8)
- 【請求項1】 下記の一般式(1) 【化1】 (式中、R及びR’は、水素原子又はメチル基を表わ
し、R1及びR2は、炭化水素基又は酸素原子を含む炭化
水素基を表わし、Xは、アニオン性原子又はアニオン性
基を表わす。)で表わされる化合物からなる、分子内に
Si−H結合を有する化合物の変性剤。 - 【請求項2】 分子内にSi−H結合を有する化合物
が、下記の一般式(2) 【化2】 (式中、R3は、各々独立で同一又は異なる水素原子、
水酸基、炭化水素基又は酸素原子及び/又はケイ素原子
を有する炭化水素基を表わし、nは、0又は1以上の数
を表わし、2n+6個のR3のうち1つ以上は水素原子
を表わす。)で表わされる化合物である、請求項1記載
の変性剤。 - 【請求項3】 一般式(1)で表わされる化合物からな
る変性剤と、一般式(2)で表わされる分子内にSi−
H結合を有する化合物を反応させて得られるアミノ変性
シリコーン。 - 【請求項4】 一般式(1)で表わされる化合物からな
る変性剤と、分子内に反応性炭素―炭素2重結合を有す
る化合物と、一般式(2)で表わされる分子内にSi−
H結合を有する化合物を反応させて得られるアミノ変性
シリコーン。 - 【請求項5】 請求項3又は4記載のアミノ変性シリコ
ーンを必須成分として含有してなる界面活性剤。 - 【請求項6】 請求項3又は4記載のアミノ変性シリコ
ーンを必須成分として含有してなる繊維処理剤。 - 【請求項7】 請求項3又は4記載のアミノ変性シリコ
ーンを必須成分として含有してなる毛髪処理剤。 - 【請求項8】 請求項3又は4記載のアミノ変性シリコ
ーンを必須成分として含有してなる樹脂添加剤。
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