JPH1095850A - 妨害された4−アミノ−3,3−ジメチルブチル基を含む新規なアミノポリシロキサン - Google Patents

妨害された4−アミノ−3,3−ジメチルブチル基を含む新規なアミノポリシロキサン

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JPH1095850A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 テクスタイル(textile)の処理を行う際に
特に有用で新規なアミノ官能基を持つポリシロキサンを
提供する。 【解決手段】 次の構造、Q2RSiO−(SiR2O)
x−(SiRR1O)ySiRQ2で示されるアミノポリシ
ロキサン。なおこの式中、R基は1〜10個の炭素原子
を持つ一価炭化水素基からなり、アルキル基、アリール
基及びアラルキル基が含まれる。R1はCH2CH2
(CH32CH2N(R22であって、ここでR2は水
素、C1−C6のアルキル基、C1−C6のアルキルアミン
基、あるいはC1−C6のアルカノイルアミン基である。
QはR、R1、水酸基、あるいはC1−C4アルコキシ基
である。xはゼロあるいは整数であり、yは整数であ
り、x+yは1,100以下である。このアミノポリシ
ロキサンは、テクスタイルの柔軟剤などの種々の応用法
で用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、テクスタイル(te
xtile)の処理を行う際に特に有用で新規なアミノ官能
基を持つポリシロキサンに関する。また本発明は、アミ
ノ官能基を持つシリコン組成物を用いてテクスタイルを
処理する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】天然品及び合成品のいずれもの繊維や織
物をオルガノポリシロキサンを用いて処理することによ
って、例えば柔軟性や滑らかさ、それに「手触り」のよ
うな触感性を付与できることが知られている。オルガノ
ポリシロキサンの中でもアミノ官能基を持つオルガノポ
リシロキサンが最も望ましい手触りを得られるものとし
て認められている。このようなアミノオルガノポリシロ
キサンのいくつかの例を、先行技術の中で認めることが
できる。
【0003】Kalinowskiによる米国特許第4,247,
592号には、ジモノ−あるいはジ官能基のシロキシユ
ニットに低級アルキレンを介して結合しているジアミノ
基を持ち、トリオルガノシロキシ基で内部ブロックされ
たポリオルガノシロキサンを用いて合成のテクスタイル
を処理する方法が教示されている。Laneによる米国特許
第4,661,577号には、トリアルキルシロキシ末
端基を持つアミノポリシロキサンであって、少なくとも
一つのトリ官能基シロキシユニットにアルキレンブリッ
ジを介して結合した少なくとも一つのアミノ基、ジアミ
ノ基、あるいは置換されたアミノ基を持ち、ヘテロ原子
を含んでいてもよいものが開示されている。Onaによる
米国特許第5,073,275号には、異なるタイプの
アミノオルガノシロキサン、その一つはSiC結合した
N−シクロヘキシルアミノアルキル ラジカルを用いて
修飾されているシロキサンを用いて有機系繊維の処理を
行う組成物及び方法について開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、テクスタイ
ルの処理を行う際に特に有用で新規なアミノ官能基を持
つポリシロキサンを提供する。これらの新規なポリシロ
キサンには、妨害された、4−アミノ−3,3−ジメチ
ルブチル基が含まれ、そして水酸基、アルコキシ基ある
いは4−アミノ−3,3−ジメチルブチル末端官能基を
持つ反応性の液体であってもよいしあるいは末端にトリ
アルキルシロキシ基を持つ非−反応性の液体であっても
よい。本発明のポリシロキサンは妨害されたネオヘキシ
アミノ基を含んでいて、それは酸化される傾向が小さ
く、そのために処理を行ったテクスタイルの変色を少な
くすることができる。本発明はまた、前述したアミノ官
能基のシリコン組成物を用いてテクスタイルを処理する
方法を提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は下記の一般式
「化2」で示されるポリシロキサンに関連する。
【0006】
【化2】Q2RSiO−(SiR2O)x−(SiRR
1O)ySiRQ2 この式中、R基は1〜10個の炭素原子を持つ一価炭化
水素基からなり、アルキル基、アリール基及びアラルキ
ル基が含まれる。このR基は互いに同じであってもよい
しあるいは異なっていてもよく、メチル基、エチル基、
ブチル基、フェニル基、ベンジル基、及びフェネチル基
が例として挙げられる。これらのうち低級アルキル基
(C1−C4)が好ましい。最も好ましくはRがメチル基
である。
【0007】R1はCH2CH2C(CH32CH2N(R
22であって、ここでR2は同じであってもよいしある
いは異なっていてもよく、そしてそれぞれは水素、C1
−C6のアルキル基、C1−C6のアルキルアミン基(即
ち、−NH2で置換されたC1−C6アルキル基)、ある
いはC1−C6のアルカノイルアミン基(即ち、−OHで
及び−NH2で置換されたC1−C6アルキル基)であ
る。特定のR2基には、プロピルアミン基、プロパノー
ルアミン基、メチル基、それに最も好ましくは水素が含
まれる。R1基に含まれるアミノ基はプロトン化されて
いてもよいしあるいは4級化されていてもよい。
【0008】QはR、R1、水酸基、あるいはC1−C4
アルコキシ基である。好ましくはアルコキシ基はメトキ
シ基あるいはエトキシ基である。最も好ましくはQがメ
チル基である。「x」はゼロあるいは整数であり、
「y」はゼロより大きい整数であり(ポリシロキサン組
成物全体に対する数字と介するべきで、x及びyは平均
した数を表す。)、そしてx+yは1,100以下であ
る。好ましくはxは20〜1000の範囲内、そしてy
は1〜50の範囲内である。最も好ましくはxは50〜
800の範囲内であるかあるいは50〜500の範囲内
であり、そしてyは1〜20の範囲内である。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明のアミノポリシロキサン
は、例えば米国特許第3,033,815号、第3,1
46,250号、及び第4,247,592号(参照と
して組み入れられる)に開示されている方法を擬態する
方法によって合成される。その方法は対応するジアルコ
キシ−4−アミノ−3,3−ジメチルブチルを修飾した
シラン(ここに参照文献として組み入れられる、Pepeに
よる米国特許第5,354,880号により合成するこ
とができる)を、過剰量の水あるいはテトラハイドロフ
ラン混合液のような水−溶媒中で10℃〜50℃、好ま
しくは室温にて、2〜5時間かけて加水分解し、続いて
減圧して溶媒除去してから得られた加水分解物をジ(ア
ルキル、アラルキルあるいはアリール)シクロポリシロ
キサン(R2SiO基の供給源)もしくはヘキサメチル
ジシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、あるいは
他の反応物、即ちKOHのような塩基性の触媒が存在す
るところで約5〜12時間かけて約130〜150℃で
加熱して「化2」によって定義されるような末端のRQ
2SiO基を供給する源としての機能がある反応物を用
いて平衡化する。水酸基あるいはアルコキシ基を末端基
として持つ反応性のアミノポリシロキサンも、同様で周
知の方法でシラン及びシクロポリシロキサンを含むアミ
ンから合成することができる。
【0010】ポリシロキサンのプロトン化体は、望んだ
度合でプロトン化ができるように量を計算したプロトン
性の酸を添加することによって合成することができ、即
ち完全にプロトン化されるが、添加した量が化学量論よ
りも少ない場合は完全にプロトン化されるには至らな
い。ポリシロキサンの4級化体は、例えば塩化メチル、
ベンジルクロライド、ジメチルサルフェート、あるいは
ジエチルサルフェートのような好ましい4級化試薬を用
いてそれを反応させることによって合成することができ
る。好ましい4級置換基には、メチル基、エチル基、及
びベンジル基が含まれる。ポリシロキサンの4級化体
は、例えば塩素、メチルサルフェート、あるいはエチル
サルフェートのようなアニオンの化学量論的な量を用い
ればイオン的に中和されるであろう。
【0011】本発明のアミノポリシロキサンは、簡単に
適用するためにそのままで用いることができるが、通常
は好適な液状溶媒に溶解したり、分散したり、あるいは
乳濁したりして適用される。本発明のアミノポリシロキ
サンは好ましくは、水性溶液、乳濁剤、あるいは分散剤
として利用することができる。またアミノポリシロキサ
ンは、例えばイソプロパノールやヘキサンのような非水
性の溶媒に入れたり、あるいはアミノポリシロキサンが
混和できる例えばトルエンのような溶媒に入れたりして
溶液として用いることもできる。最も好ましくはアミノ
ポリシロキサンは、水性の乳濁液としてテクスタイルに
用いられる。
【0012】アミノポリシロキサンの水性乳濁剤の合成
法は、当業者には周知である。このような合成法の一つ
が、例えばここに参照文献として組み入れた米国特許第
5,039,738号に記載されている。水性の乳濁剤
を合成するためにはアミノポリシロキサンを、この技術
分野では既知の乳化剤と任意で組み合せ、続いて目的と
するポリマーレベルになるまで水で希釈する。本発明の
アミノポリシロキサン乳濁剤のポリマー含有量は、約1
0〜80パーセントの範囲内であり、好ましくは20〜
40パーセントの範囲内である。
【0013】本発明のアミノポリシロキサンの乳濁剤
は、何らかの基質の表面に、例えばスプレーしたり、さ
っと浸漬したり、あるいは軽く触れるロールを利用した
りして供給することができる。このポリシロキサンは、
その量がテクスタイルの重量パーセントで0.1〜5.
0になるように、好ましくは0.2〜2.5になるよう
に提供するべきである。
【0014】本発明のアミノポリシロキサンを用いて処
理をすることのできる基質には、テクスタイル(織布及
び布織布の両方)、髪、及び紙が含まれる。テクスタイ
ルの例を挙げると、(i)綿、亜麻、毛及び絹などの天
然繊維、(ii)ポリエステル、ポリアミド、ポリアク
リロニトリル、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリ
ウレタンなどの合成繊維、(iii)ガラス繊維や炭素
繊維などの無機繊維、あるいは(iv)上述した繊維の
どれかの混合物である。
【0015】任意ではあるが、テクスタイルや他の基質
を処理する際に通常用いられる他の添加物は、乳濁剤と
ともに含まれていてもよいし、あるいはその基質に別個
に適用するように構成されていてもよい。このような添
加物には、耐久性の強い加圧樹脂、硬化用触媒、保存料
並びに殺菌剤、顔料、染料、芳香剤、増量剤、pH緩衝
剤、抗発泡剤及び消泡剤が含まれる。
【0016】本発明のアミノポリシロキサンを用いて処
理を行ったテクスタイル及びその他の基質は、室温であ
るいは加熱することによって乾燥し、その基質が溶けた
り分解したりする温度より低い温度で硬化させる。加熱
は都合のよい方法で行うことができるが、好ましくはそ
の基質を加熱空気のオーブンに通過させることによって
行われる。このようにして得られた処理済みの基質は、
例えばアミン−様の手触りと白さのような性質を兼ね備
えている。
【0017】また、本発明のアミノポリシロキサンを含
む組成物は、個人用のケア製品、例えばローション剤、
クリーム剤、シェビングクリーム、ヘアスプレー、コン
ディショナー、シャンプー、潤いを与える化粧品、及び
日焼け止めに入れて用いることができるし、また接着剤
や封止剤に入れて用いることもできる。さらにこのアミ
ノポリシロキサンは、カーワックス用の配合剤でも用い
てもよい。
【0018】
【実施例】以下の特定の実施例は例示だけの目的で列挙
されたものであり、本発明を限定するように解釈すべき
ではない。この実施例において用いたテスト用ファブリ
ック及びテスト用製品は、以下のとおりである。即ち、
ファブリックの特定(Fabrics Identification)(Test
Fabrics Inc., Middlesex NJ)−さらし木綿インター
ロックのニットの460型、漂白して湯通しした綿製プ
リント布の400型。
【0019】テスト方法 ・テストのためのテクスタイルの条件調整、ASTM法
D−1776−79 ・漂白したテクスタイルの吸収性、AATCC法 79
−1992 ・柔軟性の評価はハンドパネルによって行い、そのテス
トしたファブリックは1〜10のスケールで評価した。
なおこのスケールにおいて1は非常に手触りが荒く、1
0は非常に柔らかい。それぞれのハンドパネルでは少な
くとも5人のパネリストが関与し、報告された結果は平
均した値である。 ・処理したテクスタイルについてアミノポリシロキサン
によって生じる変色を評価するために、白さ/反射性の
データをHunter Labs製のカラークエスト色測定器(Col
orquest Colormaeter)を用いて生成させた。 ・200℃の硬化用オーブン中で100秒間かけて焦が
したファブリックの反射性を、アミノシリコン仕上げの
長い加熱に対する耐性を調べるために測定した。
【0020】実施例1.アミノポリシロキサン乳濁剤の
合成 表1に列挙したアミノポリシロキサンを、アミノ官能基
の供給源として4−アミノ−3,3−ジメチルブチルメ
チルジメトキシシランを用いて米国特許第2,247,
592号に開示された方法によって合成し、それを乳濁
剤に配合した。乳濁剤を製造するためにアミノポリシロ
キサンの40部分を、3.6部分のTERGITOL
(登録商標) 15−S−3表面活性剤、2.4部分の
TERGITOL(登録商標) 15−S−15表面活
性剤、及び12部分の水とともに容器中で混合して予備
混合物を形成した。この予備混合物を実験室の混合器を
用いて500〜800rpmで均質化した。残りの水
(42部分)をゆっくりと混合しながら添加した。
【0021】
【表1】
【0022】これらのポリシロキサンを、1.0重量パ
ーセントのポリシロキサンで耐久性の強い加圧樹脂とと
もに、またはその樹脂を用いないで100%の綿、編み
物及び織物に適用した。このポリシロキサンは硬化の後
でごくわずかに黄色を帯びたファブリックの手触りを改
善した。
【0023】実施例2.4−アミノ−3,3−ジメチル
ブチル修飾したポリシロキサンを用いて処理した100
%の綿ニットの柔軟性及び変色性 表1に列挙したアミノポリシロキサンI−VIと、二つ
のコントロールの柔軟剤であるMAGNASOFT(登
録商標)ウルトラ及びMAGNASOFT(登録商標)
プラス(それぞれNH2として0.8%及び0.25%
の含有量を持つ3−(2−(アミノエチル)アミノプロ
ピル)付属基を用いて修飾した商業上高級なアミノ系柔
軟剤)とを、耐久性の強い加圧樹脂(メチル化したジメ
チロルジハイドロキシエチレンウレアであって、商業的
に入手できるもの)及び硬化触媒(塩化マグネシウム)
と組み合わせて100%の綿ニットに詰めることによ
り、典型的なテクスタイル仕上げ工程を擬態した。仕上
げ用の組成物に含まれる柔軟剤の濃度は、ファブリック
に効果活性のレベルが添加されるように、1.0%であ
り(BOWF、即ちファブリックの重量に基づいて)、
硬化条件は171℃で1.5分間である。柔軟性及び反
射性のデータは表2に示されている。
【0024】
【表2】
【0025】全ての4−アミノ−3,3−ジメチルブチ
ル修飾したポリシロキサンは、100%の綿ニットのフ
ァブリックの手触りを改善し、そして等価量のアミン含
有量で3−(2−アミノエチル)アミノプロピル基で修
飾したアミノポリシロキサンよりもテクスタイル基質の
変色を少なくした。
【0026】実施例3.4−アミノ−3,3−ジメチル
ブチル修飾したポリシロキサンを用いて処理した100
%の綿織物の柔軟性と変色性 表1に列挙したアミノポリシロキサンI−VIと、二つ
のコントロールの柔軟剤であるMAGNASOFT(登
録商標)ウルトラ及びMAGNASOFT(登録商標)
プラス(それぞれNH2として0.8%及び0.25%
の含有量を持つ3−(2−アミノエチル)アミノプロピ
ル付属基を用いて修飾した商業上高級なアミノ系柔軟
剤)とを、耐久性の強い加圧樹脂(メチル化したジメチ
ロルジハイドロキシエチレンウレアであって、商業的に
入手できるもの)及び硬化触媒(塩化マグネシウム)と
組み合わせて100%の綿ニットに詰めることにより、
典型的なテクスタイル仕上げ工程を擬態した。仕上げ用
の組成物に含まれる柔軟剤の濃度は、ファブリックに効
果活性のレベルが添加されるように、1.0%であり
(BOWF)、硬化条件は171℃で1.5分間であ
る。柔軟性及び反射性のデータは表3に示されている。
【0027】
【表3】
【0028】全ての4−アミノ−3,3−ジメチルブチ
ル修飾したポリシロキサンは、100%の綿ニットのフ
ァブリックの手触りを改善し、そして等価量のアミン含
有量で3−(2−アミノエチル)アミノプロピル基で修
飾したアミノポリシロキサンよりもテクスタイル基質の
変色を少なくした。
【0029】実施例4.4−アミノ−3,3−ジメチル
ブチル修飾したポリシロキサンを用いて処理した焦げた
100%の綿プリント布のファブリックの反射性 200℃で100秒間という焦がす条件を与えた実施例
3から得られた処理済みのファブリックの反射性を、長
い熱にかけた場合に本発明のポリシロキサンが黄色を帯
びる傾向を調べるために測定した。その結果が表4にま
とめられている。
【0030】
【表4】
【0031】等価量のアミン含有量で、4−アミノ−
3,3−ジメチルブチル修飾したポリシロキサンは、3
−(2−アミノエチル)アミノプロピル基で修飾したア
ミノポリシロキサンよりもテクスタイル基質の変色を少
なくした。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597070633 カーティス・エル・シリング・ジュニア アメリカ合衆国 オハイオ州 45750 マ リオッタ ウィンウッド ディーアール ルート 2 ボックス 139 (72)発明者 アンナ・チェコ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 10566 コートランドマナー ミリントン ロー ド 253 (72)発明者 ジェラルド・ジェー・マーフィー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 12533 ホープウェル ジャンクション モッキ ンバード コート 8 (72)発明者 カーティス・エル・シリング・ジュニア アメリカ合衆国 オハイオ州 45750 マ リオッタ ウィンウッド ディーアール ルート 2 ボックス 139

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の「化1」で示されるポリシロキサ
    ン。 【化1】Q2RSiO−(SiR2O)x−(SiRR
    1O)ySiRQ2 この式中、それぞれのR基は同じであってもよいしある
    いは異なっていてもよく、そしてそれぞれは1〜10個
    の炭素原子を持つ一価のアルキル、アリール及びアラル
    キル炭化水素基からなるグループより選択される置換基
    であり、 R1はCH2CH2C(CH32CH2N(R22であっ
    て、ここでR2は同じであってもよいしあるいは異なっ
    ていてもよく、そしてそれぞれは水素、C1−C6アルキ
    ル基、C1−C6アルキルアミン基、あるいはC1−C6
    ルカノイルアミン基であり、またR1基に含まれるそれ
    ぞれの窒素原子は任意でプロトン化されていてもよいし
    あるいは4級化されていてもよく、 QはR、R1、水酸基、あるいはC1−C4アルコキシ基
    であり、 xはゼロあるいは整数であり、 yはゼロより大きい整数であり、及び(x+y)の合計
    は1,100以下である。
  2. 【請求項2】 前記それぞれのR基が、フェニル基、ベ
    ンジル基、フェネチル基、及びC1−C6アルキル基から
    なるグループより選択されることを特徴とする請求項1
    に記載のポリシロキサン。
  3. 【請求項3】 前記それぞれのR基が、メチル基である
    ことを特徴とする請求項1に記載のポリシロキサン。
  4. 【請求項4】 前記R2が水素であることを特徴とする
    請求項3に記載のポリシロキサン。
  5. 【請求項5】 前記R2が水素であることを特徴とする
    請求項1に記載のポリシロキサン。
  6. 【請求項6】 前記それぞれのQが、メトキシ基あるい
    はエトキシ基であることを特徴とする請求項1に記載の
    ポリシロキサン。
  7. 【請求項7】 前記それぞれのQがメチル基であること
    を特徴とする請求項1に記載のポリシロキサン。
  8. 【請求項8】 前記それぞれのQがメチル基であること
    を特徴とする請求項3に記載のポリシロキサン。
  9. 【請求項9】 前記それぞれのQがR1基であることを
    特徴とする請求項1に記載のポリシロキサン。
  10. 【請求項10】 前記xが20〜1,000であること
    を特徴とする請求項1に記載のポリシロキサン。
  11. 【請求項11】 前記yが1〜20であることを特徴と
    する請求項1に記載のポリシロキサン。
  12. 【請求項12】 請求項1に記載のポリシロキサンが、
    溶解性、分散性、あるいは乳濁性であることを特徴とす
    る液状組成物。
  13. 【請求項13】 請求項3に記載のポリシロキサンが、
    溶解性、分散性、あるいは乳濁性であることを特徴とす
    る液状組成物。
  14. 【請求項14】 請求項4に記載のポリシロキサンが、
    溶解性、分散性、あるいは乳濁性であることを特徴とす
    る液状組成物。
  15. 【請求項15】 請求項8に記載のポリシロキサンが、
    溶解性、分散性、あるいは乳濁性であることを特徴とす
    る液状組成物。
  16. 【請求項16】 請求項1に記載のポリシロキサンを適
    用する工程を含むことを特徴とする織布ならびに不織
    布、髪及び紙からなるグループより選択された基質を処
    理する方法。
  17. 【請求項17】 前記ポリシロキサンの水性乳濁剤を適
    用する工程を含むことを特徴とする請求項16に記載の
    方法。
  18. 【請求項18】 請求項3に記載のポリシロキサンを適
    用する工程を含むことを特徴とする織布ならびに不織
    布、髪及び紙からなるグループより選択された基質を処
    理する方法。
  19. 【請求項19】 前記ポリシロキサンの水性乳濁剤を適
    用する工程を含むことを特徴とする請求項18に記載の
    方法。
  20. 【請求項20】 請求項4に記載のポリシロキサンを適
    用する工程を含むことを特徴とする織布ならびに不織
    布、髪及び紙からなるグループより選択された基質を処
    理する方法。
  21. 【請求項21】 前記ポリシロキサンの水性乳濁剤を適
    用する工程を含むことを特徴とする請求項20に記載の
    方法。
  22. 【請求項22】 請求項8に記載のポリシロキサンを適
    用する工程を含むことを特徴とする織布ならびに不織
    布、髪及び紙からなるグループより選択された基質を処
    理する方法。
  23. 【請求項23】 前記ポリシロキサンの水性乳濁剤を適
    用する工程を含むことを特徴とする請求項22に記載の
    方法。
  24. 【請求項24】 請求項9に記載のポリシロキサンを適
    用する工程を含むことを特徴とする織布ならびに不織
    布、髪及び紙からなるグループより選択された基質を処
    理する方法。
  25. 【請求項25】 前記ポリシロキサンの水性乳濁剤を適
    用する工程を含むことを特徴とする請求項24に記載の
    方法。
  26. 【請求項26】 少なくとも一方の表面に請求項1に記
    載のポリシロキサンが適用されていることを特徴とする
    織布ならびに不織布、髪及び紙からなるグループより選
    択された基質。
  27. 【請求項27】 少なくとも一方の表面に請求項3に記
    載のポリシロキサンが適用されていることを特徴とする
    織布ならびに不織布、髪及び紙からなるグループより選
    択された基質。
  28. 【請求項28】 少なくとも一方の表面に請求項4に記
    載のポリシロキサンが適用されていることを特徴とする
    織布ならびに不織布、髪及び紙からなるグループより選
    択された基質。
  29. 【請求項29】 少なくとも一方の表面に請求項8に記
    載のポリシロキサンが適用されていることを特徴とする
    織布ならびに不織布、髪及び紙からなるグループより選
    択された基質。
  30. 【請求項30】 少なくとも一方の表面に請求項9に記
    載のポリシロキサンが適用されていることを特徴とする
    織布ならびに不織布、髪及び紙からなるグループより選
    択された基質。
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