JPH1036513A - キヤツプ付きシラン類および織物基質に対するそれらの適用 - Google Patents

キヤツプ付きシラン類および織物基質に対するそれらの適用

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JPH1036513A
JPH1036513A JP21594596A JP21594596A JPH1036513A JP H1036513 A JPH1036513 A JP H1036513A JP 21594596 A JP21594596 A JP 21594596A JP 21594596 A JP21594596 A JP 21594596A JP H1036513 A JPH1036513 A JP H1036513A
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hydrogen
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JP21594596A
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Ballingr Lloyd Jr
ロイド・バリンガー・ジユニア
P Belina Thomas
トーマス・ピー・ベリナ
A Zeigler Brad
ブラツド・エイ・ジーグラー
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Bayer AG
Bayer Corp
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Bayer AG
Bayer Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 織物湿式加工用の湿潤剤として有用な化合
物、特に織物基質に対する直接染色性を増進しかつ織物
加工で用いられる媒体中で向上した安定性を示す化合物
の提供。 【解決手段】 式(I): 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の背景】本発明は、織物湿式加工用の潤滑剤とし
て用いるのに有用なシラン化合物を製造することに関す
る。
【0002】織物の湿式加工で使用可能な潤滑剤は数多
く入手可能である。上記潤滑剤には、天然に存在する
油、例えばヒマシ油、主に炭化水素から成るパラフィン
系もしくはナフテン系油、およびそれらのスルホン化誘
導体など、並びに多数の合成潤滑剤、例えば公知ポリア
クリレート類、ポリアクリルアミド類、シリコン類など
が含まれる。本発明は、サブクラスの合成シラン潤滑剤
を製造することに関する。
【0003】織物加工用の潤滑剤として用いるに合成ポ
リシロキサン類が有用であることが知られており、これ
らにはポリエーテルおよび/またはアミン残基を有する
ポリシロキサン類が含まれる。例えば米国特許第3,5
11,699、5,254,134、5,226,923、
5,277,968、および5,395,549並びに日本
特許4011079号および4011081号など。
【0004】シラノール類、即ち第一ヒドロキシル基を
有するシラン類は、有機第一アルコール類の反応と同様
な反応を受け得る。その結果としてしばしば種々のアシ
ル誘導体が製造可能である。例えば英国特許第1,13
0,074号には、ケイ素原子がR−CO−O−基(こ
こで、RはC1−C3アルキル基である)で置換されてい
て比較的低い分子量を有するアシルオキシシロキサン類
が開示されている。その開示されている有機シロキサン
類は大気中の水分存在下で硬化して固体状エラストマー
を生じる。織物用途は開示されていない。
【0005】また、他の有機基を有するアシル化有機シ
ロキサン類も非織物用途における使用で公知である。例
えば米国特許第4,725,658号には、炭素原子を
少なくとも12個有するエステル含有脂肪酸基でケイ素
原子が置換されているシリコンエステルワックスが開示
されている。その開示されているシリコンエステル誘導
体は種々の化粧品組成物で用いられる。米国特許第4,
110,503号にも構造的に類似した化合物が開示さ
れており、これは磁気記録媒体に潤滑性を与える目的で
用いられる。米国特許第3,859,321号にはブレ
ーキ液として用いるに有用なポリエーテル置換シリコン
ポリマーが開示されている。南アフリカ特許出願第83
7,873号には室温加硫性(「RTV」)の末端キャ
ップ付き(end−capped)シリコンゴムが種々
開示されている。
【0006】米国特許第5,334,372号には、一
般式RCO−(OCH2CH2X−O−(CH23
[式中、Rは、カルボン酸、例えば酢酸およびステアリ
ン酸などから誘導される芳香族または炭化水素基であ
る]で表される基でケイ素原子の少なくとも数個が置換
されているシリコンエステル誘導体が開示されている。
その開示されている化合物は化粧品組成物で潤滑性、は
っ水性、光沢、安定性および製品安全性を与えるに有用
であると記述されている。織物用途は開示されていな
い。
【0007】米国特許第5,226,923号には、一
般式RCO−(EO)c−(PO)b−(EO)a−O−
(CH23−[式中、RはC11−C20アルキルであり、
EOはエチレンオキサイド残基であり、そしてPOはプ
ロピレンオキサイド残基である]で表される基でケイ素
原子の少なくとも数個が置換されているアルコール改質
シリコン脂肪エステルが開示されている。その開示され
ているシリコン脂肪エステルは髪、皮膚および織物を柔
軟かつ滑らかにしてそれに改良された帯電防止性、直接
染色性および耐変色性を与える目的で用いられる。しか
しながら、上記シリコン脂肪エステルがセルロース基質
に対して示す親和性は比較的低く、ある種の染色用途で
は充分な電解質安定性が得られない可能性がある。
【0008】上述した引用文献には改質シラノール類を
種々の用途で用いることが開示されているが、本発明の
化合物、特にアルコキシル化された化合物は記述されて
いない。本発明の化合物は、選択された織物基質に対す
るいろいろな直接染色性を増進しかつ織物加工で通常用
いられる種々の媒体中で向上した安定性を示すことから
特に有利である。
【0009】更に、本発明の化合物の製造で用いる好適
なシラン中間体は、第一ヒドロキシル基を2個以上有す
るシロキシ含有種にとって望まれない架橋、重合および
加水分解を抑制または防止するに特に有用である。
【0010】
【発明の要約】本発明は、織物湿式加工用の潤滑剤とし
て用いるに有用であって式(I):
【0011】
【化10】
【0012】[式中、Rは、C1−C10アルキレン(好
適には1,3−プロピレン)であり、R1は、式
【0013】
【化11】
【0014】で表されるm官能の線状もしくは分枝ポリ
マー状シロキシ含有基であり、R2およびR3は、独立し
て、R2およびR3の少なくとも1つがC1−C10アルキ
ルでないことを条件としてC1−C10アルキルまたは式
【0015】
【化12】
【0016】で表される直鎖もしくは分枝ポリマー状シ
ロキシ含有基であるか、或はR2およびR3が一緒になっ
て−(CRabq−(ここで、RaおよびRbは、独立
して、水素またはC1−C6アルキルであり、そしてqは
2、3または4である)であり、R4は、水素、ホルミ
ル、C2−C30アルカノイル、C3−C30アルケノイル、
7−C11アロイル(任意に1個以上の芳香族環が置換
されていてもよい)、またはトリ(C1−C6アルキル)
シリル(好適にはトリメチルシリル)であり、R5およ
びR6は、独立して、C1−C6アルキル、C1−C6アル
コキシ、−Z−(O−B)s−OR4または−Y−(O−
A)r−(但し式(I)で表される化合物中の−Y−
(O−A)r−基の全数がmに等しいことを条件とす
る)であり、R7およびR8は、独立して、C1−C6アル
キル、C1−C6アルコキシまたは−Z−(O−B)s
OR4であり、Xは、水素、C1−C6アルキル、C2−C
6アルケニル、C5−C7シクロアルキル、C5−C7シク
ロアルケニル、−NRcd(ここで、RcおよびRdは、
独立して、水素、C1−C6アルキルまたはC5−C7シク
ロアルキルである)、−NRcde+-(ここで、
c、RdおよびReは、独立して、水素、C1−C6アル
キルまたはC5−C7シクロアルキルであり、そしてQ-
はアニオンである)、−ORf(ここで、Rfは、水素、
1−C6アルキルまたはC5−C7シクロアルキルであ
る)、−SRg(ここで、Rgは、水素、C1−C6アルキ
ルまたはC5−C7シクロアルキルである)、−NH−C
O−NH−Rh(ここで、Rhは、水素、C1−C6アルキ
ルまたはC5−C7シクロアルキルである)、−O−CO
−NH−Ri(ここで、Riは、水素、C1−C6アルキル
またはC5−C7シクロアルキルである)、−NH−CO
−O−Rj(ここで、Rjは、水素、C1−C6アルキルま
たはC5−C7シクロアルキルである)、−CNまたはハ
ロゲンであり、AおよびBは、独立して、C1−C4アル
キレンであり、YおよびZは、独立して、直接結合また
はC1−C4アルキレン(好適には1,3−プロピレン)
であり、mは、1から約20の整数(好適には1)であ
り、rおよびsは、独立して、0から約20の整数であ
り、そしてnおよびpは、各々、0から約100の整数
であるが、但し(n+p)の合計が約10から約100
(好適には20から100、より好適には30から5
0)であることを条件とする]で表される水分散性化合
物に関する。
【0017】本発明は更に上記化合物を織物湿式加工用
の潤滑剤として用いることに関する。
【0018】
【発明の詳細な記述】適切な線状もしくは分枝ポリマー
状シロキシ含有基には、繰り返すシロキシ単位を有する
ポリマー鎖が含まれる。m官能の基R1は、好適には1
官能である(式(I)で定義した如きmが1であると言
う意味で)。しかしながら、一般的にはあまり好適でな
いが、−(O−A)r−Y−基(基R5およびR6中に存
在するいずれも含む)の全数が基R1の官能性mに等し
いところの、より高い官能性を有する基R1を使用する
こともまた可能である。加うるに、一般に好適なポリマ
ー状シロキシ含有基は、アルキレン基AおよびBが1,
2−エチレン単位を50から100当量パーセントおよ
び1,2−プロピレン単位を0から50当量パーセント
含有し(より好適には1,2−エチレン単位のみを含有
し)、各ポリオキシアルキレン基がオキシアルキレン繰
り返し単位を5から15個含みそしてR4がC12−C20
アルカノイル(好適にはステアロイル)であるところ
の、ポリマー状シロキシ含有基である。基R1、R2およ
びR3各々に存在するシロキシ繰り返し単位の数は独立
して変化させ得るが、基R2およびR3がアルキルまたは
−(CRabq−基である化合物を除き、典型的には
各々がその他とほぼ同じ数のケイ素原子を含むようにR
1、R2およびR3基を選択する。適切なポリマー状シロ
キシ含有出発材料は例えばOSi Specialti
es,Inc.などから入手可能である。
【0019】言葉「C1−C10アルキレン」は、炭素原
子を1から10個有する直鎖もしくは分枝鎖の二官能脂
肪族炭化水素基を指す。C1−C10アルキレンの例はメ
チレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレ
ン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレンお
よびデシレンなど、並びにこれらの異性体形態である。
【0020】言葉「C1−C10アルキル」は、炭素原子
を1から10個有する直鎖もしくは分枝鎖の脂肪族炭化
水素基を指す。C1−C10アルキルの例はメチル、エチ
ル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチ
ル、オクチル、ノニル、デシルなど、並びにこれらの異
性体形態である。
【0021】言葉「C2−C6アルケニル」は、炭素原子
を2から6個および炭素−炭素二重結合を1個有する直
鎖もしくは分枝鎖の脂肪族炭化水素基を指す。C2−C6
アルケニルの例はエテニル、プロペニル、ブテニル、ペ
ンテニルおよびヘキセニルなどであり、これらの種々の
異性体形態も包含する。
【0022】言葉「C5−C7シクロアルキル」は、炭素
原子を5から7個有する環状脂肪族炭化水素基を指す。
5−C7シクロアルキルの例はシクロペンチル、シクロ
ヘキシルおよびシクロヘプチルである。
【0023】言葉「C5−C7シクロアルケニル」は、環
内に炭素原子を5から7個および炭素−炭素二重結合を
1個有する環状脂肪族炭化水素基を指す。C5−C7シク
ロアルケニルの例はシクロペンテニル、シクロヘキセニ
ルおよびシクロヘプテニルなどであり、これらの種々の
異性体形態も包含する。
【0024】言葉「C1−C6アルコキシ」は、炭素原子
を1から6個有する直鎖もしくは分枝鎖のアルキルオキ
シ基を指す。C1−C6アルコキシの例はメトキシ、エト
キシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシ
ルオキシなど、並びにこれらの異性体形態である。
【0025】言葉「C2−C30アルカノイル」は、炭素
原子を2から30個有する直鎖もしくは分枝鎖のアルカ
ノイル基を指す。C2−C30アルカノイルの例はアセチ
ル、プロパノイル、ブタノイル、ペンタノイル、ヘキサ
ノイル、ヘプタノイル、ラウロイル、ミリストイル、パ
ルミトイル、ステアロイル、エイコサノイル、リグノセ
ロイルなど、並びにこれらの異性体形態である。
【0026】言葉「C3−C30アルケノイル」は、炭素
原子を3から30個および炭素−炭素二重結合を1個有
する直鎖もしくは分枝鎖のアルケノイル基を指す。C3
−C30アルケノイルの例はプロペノイル、ブテノイル、
ペンテノイル、ヘキセノイル、ヘプテノイル、オレオイ
ル、エライドイル、ブラシドイルおよびエルコイルなど
であり、これらの種々の異性体形態も包含する。
【0027】言葉「C7−C11アロイル」は、ベンゾイ
ルおよび1−もしくは2−ナフトイルを指すことに加え
て本明細書で定義する如きアルキル、アルコキシ、ハロ
ゲン、ヒドロキシ、アルコキシカルボニル、アリールオ
キシカルボニル、シアノおよびニトロで置換されている
フェニルおよびナフチル基を指す。
【0028】ハロゲンの例はフッ素、塩素、臭素および
ヨウ素である。
【0029】適切なアニオンQ-の例には、ハロゲン化
物(特に塩化物)、硝酸塩、硫酸塩(同様に重硫酸
塩)、燐酸塩(並びに水素燐酸塩および二水素燐酸
塩)、メシレート、p−トルエンスルホン酸塩、シアン
酸塩、チオシアン酸塩などが含まれる。
【0030】本発明の化合物の製造で用いるに適切な出
発材料には、アルコキシ基を3個有していて一般式X−
R−Si(OAlk)3[式中、各Alkは、独立し
て、C1−C10アルキル(好適にはC1−C4アルキル、
より好適にはエチル)であり、そしてXおよびRを上の
式(I)と同様に定義する(XおよびRは、好適にはそ
れぞれH2N−および1,3−プロピレンである)]で
表されるシラン類が含まれる。この種類の化合物は例え
ばOSi Specialties,Inc.などから
商業的に入手可能である。このようなアルコキシル化シ
ラン類は、アルコール類、ジオール類、カルボン酸など
に存在する第一ヒドロキシ基に対して高い反応性を示
す。3つの−OAlk基は全部潜在的に反応性を示す
が、好適な化合物は、次に行う反応中(即ち以下に記述
する「キャッピング(capping)」反応中)に反
応性ポリマー状シロキシ含有化合物で上記アルコキシ基
の中の1つまたは2つのみが置換される化合物である。
【0031】簡単なキャッピングは、例えば、式X−R
−Si(OAlk)3で表されるシラン出発材料と第一
アルコールRxOH(ここで、RxはR1、R2またはR3
を表す)をこのシランの−OAlk基が1つRxで置換
されて式(II):
【0032】
【化13】
【0033】で表される中間体化合物が生じるような量
で反応させることなどで達成可能である。上記シラン類
は、Rxの炭素原子数が増すにつれて置換反応に対して
高い抵抗を示すようになる。従って、式(II)で表さ
れる如き化合物を生成させようとする時、第一ヒドロキ
シルを有する2つの種の橋渡し反応を、重合またはその
ような他の望ましくない反応を有意に起こさせることな
く起こさせることが可能になる。例えば、Rxがアルキ
ル基R2である場合、式(II)で表される化合物と少
なくとも2当量のヒドロキシ含有シロキシ化合物を次に
反応させることで、R1およびR3が独立してポリマー状
シロキシ含有基を表す(好適にはR1とR3が同じであ
る)本発明の式(I)で表される化合物が生じさせるこ
とができる。式(I)の基R2およびR3のどちらかまた
は両方をブチルまたは高級アルキル基にすべき場合、少
なくとも1つのAlkがブチルまたは高級アルキル基で
ある式X−R−Si(OAlk)3で表される化合物を
出発材料として用いることにより、追加的置換段階を行
う必要がなくなる可能性がある。
【0034】式(II)で表される特に好適な化合物は
式(IIa):
【0035】
【化14】
【0036】[式中、kは3から9の整数(好適には少
なくとも4)である]で表される。式(IIa)で表さ
れる化合物と2当量のヒドロキシ官能ポリマー状シロキ
シ含有前駆体Rx’OH[ここで、Rx’は、1官能のR
1およびR2を表し、ここで、末端の−Z−(O−B)s
−OR4基はトリメチルシリルオキシ基(即ちZが直接
結合であり、sが0でありそしてR4がトリメチルシリ
ルである末端基)であり、そしてR1中のR5およびR6
基が−Y−(O−A)r−以外の基である]を反応させ
ることで、本発明の式(Ia):
【0037】
【化15】
【0038】で表される橋状化合物を生じさせることが
できる。このヒドロキシ官能ポリマー状シロキシ含有前
駆体が潜在的反応性ヒドロキシ基を2個以上有する場
合、この前駆体のヒドロキシ位を最初に1つを除き全部
アシル化する(1つのヒドロキシ基を除き全部がホルミ
ル、アルカノイル、アルケノイル、アロイルまたはトリ
アルキルシリル基になるように)ことにより、化合物
(IIa)と反応させている間に生じる望ましくない複
雑な混合物の生成を避けることができる。例えば、典型
的なヒドロキシ官能ポリマー状シロキシ含有前駆体はヒ
ドロキシ基を約20個に及んで有する(好適にはヒドロ
キシ基を10個に及んで有し、より好適にはヒドロキシ
基を約6個有する)が、これらの中の1つを除く全部
を、好適には、式(II)で表される化合物と反応させ
る前にアシル化しておく。適切なシラノールアルコキシ
レート類はOSi Specialties,Inc.
から商業的に入手可能である。
【0039】橋状化合物(Ia)の好適な態様は、長鎖
アルカノイル基(好適にはステアロイル)のキャップが
付いている(capped)ポリオキシエチレン鎖に結
合しているプロピレン基で1個以上のケイ素原子(好適
には半分のみ)が置換されているポリマー状シロキシ含
有基を有する化合物であり、これは式(Ia’):
【0040】
【化16】
【0041】[式中、R5、R6、R7およびR8基の少な
くとも一部(好適には約10から約50%)は−(CH
23−[O−(CH22s−O−OC−(CH216
3であり、そしてR5、R6、R7およびR8基の残り
は、アルキル(好適にはメチル)であり、kは3から9
(好適には少なくとも4)であり、n+pの合計は20
から100(好適には30から50)であり、そしてr
は1から20(好適には5から15)である]で表示可
能である。
【0042】一般的にはあまり好適でないが、式
【0043】
【化17】
【0044】[式中、R9およびR10は、アルキル基
(好適にはメチル)であり、そしてn’は30から50
(好適には40から45)の整数である]で表されるジ
シラノール類を基とするところの、より簡単なヒドロキ
シ官能ポリマー状シロキシ含有前駆体を用いて本発明の
式(Ia)で表される橋状化合物を製造することもまた
可能である。この種類の特に好適な橋状化合物は、式
(Ia”):
【0045】
【化18】
【0046】[式中、kは3から9(好適には少なくと
も4)であり、n’は30から50(好適には40から
45)であり、そしてR4は長鎖アルカノイル基(好適
にはステアロイル)である]で表される。
【0047】また、X−R−Si(OAlk)3と式H
O−(CRabq−OHで表されるジオールを最初に
反応させて式(III):
【0048】
【化19】
【0049】で表されるいろいろな種類の中間体を得る
反応を実施することも可能である。このように、適切な
ヒドロキシ含有シロキシ化合物(即ちR1OH)と次に
反応させることで、R2およびR3が一緒になって−(C
abq−でありそしてR1がポリマー状シロキシ含有
基である本発明の式(I)に相当する化合物を生じさせ
ることができる。
【0050】式(III)で表される特に好適な化合物
は、式(IIIb):
【0051】
【化20】
【0052】で表される。化合物(IIIb)が有する
6員環は、特に比較的不安定なエトキシ基に比較すると
特に安定である。式(IIIb)で表される化合物を例
えば1官能の(即ちmが1である)ヒドロキシ含有ポリ
マー状シロキシ含有前駆体と反応させることにより、本
発明の式(Ib):
【0053】
【化21】
【0054】で表される化合物を得ることができる。
【0055】このヒドロキシ官能のポリマー状シロキシ
含有前駆体が潜在的反応性ヒドロキシ基を2個以上有す
る場合、この前駆体のヒドロキシ位を最初に1つを除き
全部アシル化する(1つのヒドロキシ基を除き全部がホ
ルミル、アルカノイル、アルケノイル、アロイルまたは
トリアルキルシリル基になるように)ことにより、化合
物(IIIb)と反応させている間に生じる望ましくな
い複雑な混合物の生成を避けることができる。例えば、
典型的なヒドロキシ官能ポリマー状シロキシ含有前駆体
はヒドロキシ基を約20個に及んで有する(好適にはヒ
ドロキシ基を10個に及んで有し、より好適にはヒドロ
キシ基を約6個有する)が、これらの中の1つを除く全
部を、好適には、式(II)で表される化合物と反応さ
せる前にアシル化しておく。しかしながら、一般的には
好適でないが、前駆体、従って生成物のヒドロキシ基が
アシル化されていない式(Ib)で表される化合物に類
似した化合物を得るように反応条件および化学量論を調
節することも可能である。
【0056】化合物(Ib)の好適な態様は、長鎖アル
カノイル基(好適にはステアロイル)のキャップが付い
ているポリオキシエチレン鎖が結合しているプロピレン
基で1個以上のケイ素原子(好適には半分のみ)が置換
されているポリマー状シロキシ含有基を有する化合物で
あり、これは式(Ib’):
【0057】
【化22】
【0058】[式中、R5およびR6基の少なくとも一部
(好適には約10から約50%)は−(CH23−[O
−(CH22s−O−OC−(CH216CH3(また
はあまり好適でないが、−(CH23−[O−(C
22s−OHであり、そしてR5およびR6基の残り
は、アルキル(好適にはメチル)であり、n+pの合計
は20から100(好適には30から50)であり、そ
してrは1から20(好適には5から15)である]で
表される。
【0059】一般的にはあまり好適でないが、式
【0060】
【化23】
【0061】[式中、R9およびR10は、アルキル基
(好適にはメチル)であり、そしてn’は30から50
(好適には40から45)の整数である]で表されるジ
シラノール類を基とするところの、より簡単なヒドロキ
シ官能ポリマー状シロキシ含有前駆体を用いて本発明の
式(Ib)で表される化合物を製造することもまた可能
である。この種類の特に好適な化合物は、式(I
b”):
【0062】
【化24】
【0063】[式中、n’は30から50(好適には4
0から45)であり、そしてR4は長鎖アルカノイル基
(好適にはステアロイル)である]で表される。
【0064】本発明の化合物は織物湿式加工用潤滑剤と
して用いるに特に有用である。本発明の好適な完全にO
−アシル化および/またはO−シリル化されている化合
物(即ちR4基がアシルまたはシリル基である化合物)
は、露出しているヒドロキシ基[これは、本化合物を潤
滑剤として用いている間(例えば処理した繊維を反応性
染料で染色している時)望ましくない重合および他の副
反応を受け得る]を含まず、そしてまたこの上で考察し
たように1つのヒドロキシ基を除き全部を最終調製段階
前にアシル化しておいた前駆体を用いてこれの製造を行
うと、望ましくない複雑な混合物に成る可能性が低くな
る。更に、Xが−NH2である本発明に従うアミノ化合
物(またはこれのN置換誘導体)は酸性の水系媒体中で
プロトン化され、従って織物用途で通常用いられる負に
帯電した基質、例えばセルロース系などに静電的に引き
寄せられる傾向が助長され、従って特に好適である。例
えば、本発明のアミノ化合物(またはアミノ含有前駆体
でも)をアルキル化することで製造可能な相当する第四
級アンモニウム化合物もまた適切であるが、一般的には
あまり好適でない。
【0065】本発明の潤滑剤は、セルロース系、ポリア
ミド、ウールおよびポリエステル繊維に加えて上記繊維
のブレンド物から作られる織物および編物の製造、染色
および後処理で軟化および防しわを与える。
【0066】本発明の潤滑剤は、硬水中に見られる金属
化合物、アルカリ、有機酸、および種々の塩、例えば塩
化ナトリウムおよび硫酸ナトリウムなど(これらは時と
して染色用溶液および分散液の中に見られる)に対して
約130℃に及ぶ温度でも安定性を示す。
【0067】本発明の潤滑剤は公知染色機を用いて塗布
可能である。染色または調製(即ち漂白)過程中に塩類
またはアルカリが添加されることからしばしば電解質が
高濃度で存在する高圧高乱流系は特に泡を生じ易く、し
みの原因になる可能性がある。本発明の潤滑剤はそのよ
うな系で用いるに特に適合する。
【0068】以下に示す実施例で本発明の化合物の製造
および使用を更に詳しく説明する。この上に示した開示
で挙げた発明は、精神においても範囲においても、本実
施例で制限されるべきでない。本分野の技術者は本化合
物の調製で以下に示す調製手順の条件および過程の既知
変形を用いることができることを容易に理解するであろ
う。特に明記しない限り、温度は全部摂氏度でありそし
てパーセントは全部重量パーセントである。
【0069】
【実施例】実施例1 342g(1.55モル)のγ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン(OSiSpecialtiesからSI
LQUEST A−1100として入手可能)と156
g(1.55モル)のヘキサノールから成る混合物
(1:1のモル比)を還流下(約115から125℃)
で4から6時間加熱することで式
【0070】
【化25】
【0071】で表される中間体生成物を生じさせる。
【0072】別の容器で、OSi Specialti
esからSILWET L−7604(CAS No.
68937−54−2)として入手可能でありそして一
般式
【0073】
【化26】
【0074】[式中、括弧でくくった2種類のシロキサ
ンセグメントはブロックコポリマーではなくむしろ分枝
セグメントと未分枝セグメントの本質的にランダムな混
合物の状態で存在し、各分子のポリオキシエチレン/プ
ロピレン含有量は約56重量%であり(シリコンバック
ボーンの含有量は約44重量%であり)、ヒドロキシル
基を約6個有し(即ちyは約6であり)、そしてこれの
分子量は4000である(Union Carbide
の製品掲示誌「SILWET Surfactant
s」(1982)を参照)]で表されるポリオキシエチ
レン置換ポリジメチルシロキサンが443.4g(20
モル)でステアリン酸が156.6g(10モル)の混
合物を、水を除去しながら115℃から125℃で2か
ら3時間加熱することにより、1つのヒドロキシル基を
除く全部がエステル化された第二中間体生成物を生じさ
せる。
【0075】上記第一中間体生成物の一部7.20g
(0.027モル)を596.4g(0.056モル)
(即ち2当量)の第二中間体と混合した後、この混合物
を、エタノールを除去しながら撹拌しつつ110℃から
120℃で2から3時間加熱することにより、一般式
【0076】
【化27】
【0077】[式中、再び、括弧でくくったシロキサン
セグメントはブロックコポリマーではなくむしろ分枝セ
グメントと未分枝セグメントの本質的にランダムな混合
物の状態で存在する]で表される本発明に従う化合物
(即ちkが5である本発明の式(Ia’)で表される一
般的種類の化合物)を602g生じさせる。
【0078】実施例2 ヘキサノールの代わりに1,3−プロパンジオールを用
いて実施例1の第一段階を繰り返すことにより、式
【0079】
【化28】
【0080】で表される第一中間体生成物を生じさせ
る。この中間体生成物の一部20.7g(0.081モ
ル)を279.3g(0.079モル)(即ち1当量)
のポリオキシエチレン置換ポリジメチルシロキサン(S
ILWET L−7604)と混合した後、この混合物
を、エタノールを除去しながら撹拌しつつ110℃から
120℃で2から3時間加熱することにより、一般式
【0081】
【化29】
【0082】[式中、(実施例1で述べたのと同様に)
括弧でくくったシロキサンセグメントはブロックコポリ
マーではなくむしろ分枝セグメントと未分枝セグメント
の本質的にランダムな混合物の状態で存在する]で表さ
れる第二中間体を295g生じさせる。この第二中間体
は、これ自身、ポリオキシエチレン側鎖がヒドロキシル
基で終結している本発明に従う化合物である。
【0083】上記第二中間体の一部225.6g(0.
053モル)と5当量のステアリン酸を、水を除去しな
がら115℃から125℃で3時間反応させることによ
り、一般式
【0084】
【化30】
【0085】[式中、再び、括弧でくくったシロキサン
セグメントはブロックコポリマーではなくむしろ分枝セ
グメントと未分枝セグメントの本質的にランダムな混合
物の状態で存在する]で表される本発明に従う化合物
(即ち本発明の式(Ib’)で表される一般的種類の化
合物)を292g生じさせる。
【0086】性能パラメーター 本発明の実施例1および2の潤滑剤に関する性能パラメ
ーターを下記の方法で測定した。実施例1の第二中間体
は本発明に従う化合物でないが、これの性能パラメータ
ーもまた測定した。
【0087】基質に対する親和性 塩化ナトリウムを60g/L、炭酸ナトリウムを6g/
L、重炭酸ナトリウムを0.5g/L、および各試験サ
ンプルを2.0g/L存在させ、LEVAFIX Re
d E6BA(バイエル(Bayer Corpora
tion)から入手可能)を2.0%用い、38−60
℃で45分間、10:1の浴比で綿見本を染色すること
により、該潤滑剤が綿に対して示す親和性を測定した。
この様式で潤滑剤を過剰量で用いることによって未処理
の対照(100%の相対的色合い強度(shade s
trength))を基準にして色合い強度が低下する
ことで示されるように染色が遅れることは、潤滑剤が綿
基質に対して示す親和性が高いことを示す。試験結果を
表に報告する。
【0088】電解質安定性 各潤滑剤の20%分散液を入れそして種々の量で硫酸ナ
トリウムを入れた水系試験混合物を用いて電解質安定性
を測定した。各試験混合物をブレンダーに入れて約49
℃に加熱した後、高速せん断を2分間かけた。ブレンド
した混合物各々を奇麗なガラスビーカーに注ぎ込んだ
後、相溶しないか或は沈澱が生じるかを観察した。不安
定になる(即ちガラスビーカーの壁に沈澱物が観察され
る地点の)硫酸ナトリウム濃度が電解質不安定性の指示
である。試験結果を表に報告する。
【0089】摩擦 処理した糸と処理していない糸に関して静止および動摩
擦係数を測定した。
【0090】処理した(または処理していない)糸を同
じ処理した(または処理していない)糸に面して位置さ
せてこれらを動かし始めるに要する力を測定することに
より、静止摩擦係数(即ち粘着摩擦)を測定した。この
方法では、自由に動き得るフレーム(質量が既知であ
る)に1対の糸を取り付けて、これを、支持体に取り付
けた別の対の糸を横切って垂直に位置させるが、この支
持体は、2番目の対の糸の長さ方向に沿って上方に傾斜
可能である。上記可動フレームの力が静止摩擦力に打ち
勝つ(即ち上記可動フレームの糸がその傾斜した糸に沿
って滑り始める)角度から静止摩擦係数を計算する。
【0091】Rothschild(ドイツ)から入手
可能なF−Meter装置を用いて動摩擦係数(即ち滑
り摩擦)を測定した。この方法では、研磨した金属ペグ
の上を一定速度で移動する処理した(または処理してい
ない)糸が示す摩擦力を測定する。
【0092】試験結果を表に報告する。
【0093】防しわ性 実験室のウインチベック(winch beck)を用
い、これに、張力も縦方向のしわも生じないで滑らかに
流れることを確保するように選択した幅と長さを有する
ひだ付きPES/CO 65/35(即ち65%がポリ
エステルで35%が綿の)ポプリン片の連続ループを流
すことにより、防しわ性を測定した。試験化合物が入っ
ていない沸騰水溶液(比較)および各試験化合物が0.
5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0
および5.0g/L入っている沸騰水溶液の中を通し
て、上記生地片を5分間流した。次に、上記生地片を乾
燥させた後、この処理した片を未処理片と比較した。比
較片を基準にしてひだを目で観察することにより、防し
わ性を評価した。各試験化合物の最適レベルを表に報告
する。
【0094】
【表1】
【0095】実施例1および2で製造した本発明の化合
物は、綿に対して良好な親和性を示し、電解質安定性を
示し、かつ綿における摩擦およびしわマーク生成が低下
していた。実施例1の第二中間体(本発明に従わない)
は匹敵する動摩擦および防しわ性を与えたが、本発明の
化合物が示す基質親和性、電解質安定性および静止摩擦
は一般に優れていた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブラツド・エイ・ジーグラー アメリカ合衆国サウスカロライナ州29732 ロツクヒル・ラジンレイン1014

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式: 【化1】 [式中、Rは、C1−C10アルキレンであり、R1は、式 【化2】 で表されるm官能の線状もしくは分枝ポリマー状シロキ
    シ含有基であり、R2およびR3は、独立して、R2およ
    びR3の少なくとも1つがC1−C10アルキルでないこと
    を条件としてC1−C10アルキルまたは式 【化3】 で表される線状もしくは分枝ポリマー状シロキシ含有基
    であるか、或はR2およびR3が一緒になって−(CRa
    bq−(ここで、RaおよびRbは、独立して、水素ま
    たはC1−C6アルキルであり、そしてqは2、3または
    4である)であり、R4は、水素、ホルミル、C2−C30
    アルカノイル、C3−C30アルケノイル、C7−C11アロ
    イル(任意に1個以上の芳香族環が置換されていてもよ
    い)、またはトリ(C1−C6アルキル)シリルであり、
    5およびR6は、独立して、C1−C6アルキル、C1
    6アルコキシ、−Z−(O−B)s−OR4または−Y
    −(O−A)r−(但し−Y−(O−A)r−基の全数が
    mに等しいことを条件とする)であり、R7およびR
    8は、独立して、C1−C6アルキル、C1−C6アルコキ
    シまたは−Z−(O−B)s−OR4であり、Xは、水
    素、C1−C6アルキル、C2−C6アルケニル、C5−C7
    シクロアルキル、C5−C7シクロアルケニル、−NRc
    d(ここで、RcおよびRdは、独立して、水素、C1
    6アルキルまたはC5−C7シクロアルキルである)、
    −NRcde+-(ここで、Rc、RdおよびReは、独
    立して、水素、C1−C6アルキルまたはC5−C7シクロ
    アルキルであり、そしてQ-はアニオンである)、−O
    f(ここで、Rfは、水素、C1−C6アルキルまたはC
    5−C7シクロアルキルである)、−SRg(ここで、Rg
    は、水素、C1−C6アルキルまたはC5−C7シクロアル
    キルである)、−NH−CO−NH−Rh(ここで、Rh
    は、水素、C1−C6アルキルまたはC5−C7シクロアル
    キルである)、−O−CO−NH−Ri(ここで、R
    iは、水素、C1−C6アルキルまたはC5−C7シクロア
    ルキルである)、−NH−CO−O−Rj(ここで、Rj
    は、水素、C1−C6アルキルまたはC5−C7シクロアル
    キルである)、−CNまたはハロゲンであり、Aおよび
    Bは、独立して、C1−C4アルキレンであり、Yおよび
    Zは、独立して、直接結合またはC1−C4アルキレンで
    あり、mは、1から20の整数であり、rおよびsは、
    独立して、0から20の整数であり、そしてnおよびp
    は、各々、0から100の整数であるが、但し(n+
    p)の合計が10から100であることを条件とする]
    で表される水分散性化合物。
  2. 【請求項2】 式: 【化4】 [式中、R5、R6、R7およびR8は、独立して、C1
    6アルキル、C1−C6アルコキシまたは−Z−(O−
    B)s−OR4であり、ここで、R4は、水素、ホルミ
    ル、C2−C30アルカノイル、C3−C30アルケノイル、
    7−C11アロイル(任意に1個以上の芳香族環が置換
    されていてもよい)、またはトリ(C1−C6アルキル)
    シリルであり、AおよびBは、独立して、C1−C4アル
    キレンであり、YおよびZは、独立して、直接結合また
    はC1−C4アルキレンであり、rおよびsは、独立し
    て、0から20の整数であり、そしてnおよびpは、各
    々、0から100の整数であるが、但し(n+p)の合
    計が10から100であることを条件とする]で表され
    る請求項1記載の水分散性化合物。
  3. 【請求項3】 式: 【化5】 [式中、R5、R6、R7およびR8基の約10から約50
    %は、−(CH23−[O−(CH22s−O−OC
    −(CH216CH3であり、そしてR5、R6、R7およ
    びR8基の残りはアルキルであり、kは3から9であ
    り、n+pの合計は20から100であり、そしてrは
    1から20である]で表される請求項1記載の水分散性
    化合物。
  4. 【請求項4】 式: 【化6】 [式中、R5、R6、R7およびR8基の約10から約50
    %は、−(CH23−[O−(CH22s−O−OC
    −(CH216CH3であり、そしてR5、R6、R7およ
    びR8基の残りはメチルであり、kは3から9であり、
    n+pの合計は30から50であり、そしてrは5から
    15である]で表される請求項1記載の水分散性化合
    物。
  5. 【請求項5】 式: 【化7】 [式中、R5およびR6は、独立して、C1−C6アルキ
    ル、C1−C6アルコキシまたは−Z−(O−B)s−O
    4であり、ここで、R4は、水素、ホルミル、C2−C
    30アルカノイル、C3−C30アルケノイル、C7−C11
    ロイル(任意に1個以上の芳香族環が置換されていても
    よい)、またはトリ(C1−C6アルキル)シリルであ
    り、AおよびBは、独立して、C1−C4アルキレンであ
    り、YおよびZは、独立して、直接結合またはC1−C4
    アルキレンであり、rおよびsは、独立して、0から2
    0の整数であり、そしてnおよびpは、各々、0から1
    00の整数であるが、但し(n+p)の合計が10から
    100であることを条件とする]で表される請求項1記
    載の水分散性化合物。
  6. 【請求項6】 式: 【化8】 [式中、R5およびR6基の約10から約50%は、−
    (CH23−[O−(CH22s−O−OC−(C
    216CH3または−(CH23−[O−(CH22
    s−OHであり、そしてR5およびR6基の残りはアルキ
    ルであり、n+pの合計は20から100であり、そし
    てrは1から20である]で表される請求項1記載の水
    分散性化合物。
  7. 【請求項7】 式: 【化9】 [式中、R5およびR6基の約10から約50%は、−
    (CH23−[O−(CH22s−O−OC−(C
    216CH3または−(CH23−[O−(CH22
    s−OHであり、そしてR5およびR6基の残りはメチル
    であり、n+pの合計は30から50であり、そしてr
    は5から15である]で表される請求項1記載の水分散
    性化合物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2007060934A1 (ja) * 2005-11-25 2007-05-31 Bridgestone Corporation 有機珪素化合物及びそれを用いたゴム組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007060934A1 (ja) * 2005-11-25 2007-05-31 Bridgestone Corporation 有機珪素化合物及びそれを用いたゴム組成物
US7732517B2 (en) 2005-11-25 2010-06-08 Bridgestone Corporation Organosilicon compounds and rubber compositions made by using the same
JP5108528B2 (ja) * 2005-11-25 2012-12-26 株式会社ブリヂストン 有機珪素化合物及びそれを用いたゴム組成物

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