KR101002901B1

KR101002901B1 - 기재 처리용 폴리오르가노실록산 조성물

Info

Publication number: KR101002901B1
Application number: KR1020057021608A
Authority: KR
Inventors: 롤란트 바그너; 크리스토퍼 로스; 마르틴 크로프간스; 알베르트 슈네링
Original assignee: 게에 바이엘 실리콘스 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2010-12-21
Also published as: US7897716B2; CA2540317A1; BRPI0410310B1; KR20060011867A; WO2004101684A1; CN1823135A; JP2007504344A; JP4936893B2; BRPI0410310A; EP1625180A1; US20060237155A1; MXPA05012221A; EP1625180B1; ATE340224T1; DE502004001543D1; CN100384940C

Abstract

본 발명은 구조적으로 상이한 아미노 폴리실록산 및(또는) 암모늄 폴리실록산 화합물 a1) 및 a2)를 포함하는 폴리오르가노실록산 조성물, 그의 제조 방법, 기재, 특히 섬유 유형의 기재를 친수화 처리 또는 연화 처리하기 위한 상기 조성물의 용도, 및 상기 조성물을 포함하는 제품, 특히 매트, 종이 펄프, 종이 직물, 종이 지지체 또는 종이 적층물과 같은 종이 제품에 관한 것이다.

아미노 폴리실록산 및(또는) 암모늄 폴리실록산 화합물, 폴리오르가노실록산 조성물, 섬유 또는 섬유 유형의 기재, 기재 표면 처리, 종이 제품

Description

기재 처리용 폴리오르가노실록산 조성물{POLYORGANOSILOXANE COMPOSITIONS FOR THE TREATMENT OF SUBSTRATES}

본 발명은 폴리오르가노실록산 조성물, 그의 제조 방법, 기재, 특히 섬유 유형의 기재를 처리하기 위한 상기 조성물의 용도, 및 상기 조성물을 포함하는 제품, 특히 매트, 종이 펄프, 종이 직물, 종이 지지체 또는 종이 적층물과 같은 종이 제품에 관한 것이다.

유연성은 흡수지에 있어 수많은 적용예에서 장점을 제공한다. 예컨대 비처리된 종이 타월은 티슈나 손수건과 같이 피부에 접촉할 시에 빈번하게 사용할 경우 기계적 조건에 따른 피부 홍반, 심지어는 피부 염증을 야기할 수도 있다.

개선된 유연성은 화학 물질을 이용하여 종이 타월 자체를 변화시킴으로써, 또는 섬유 또는 타월을 처리함으로써 제공될 수 있다. 종이 섬유나 또는 종이 타월을 처리하기 위해 폴리디메틸실록산(실리콘)이 이용된다.

폴리디메틸실록산의 소수성 성질을 바탕으로, 종이 섬유나 종이 타월을 마침질하면, 종이 타월에 발수성 특성이 생성된다. 이는 대개 바람직하지 못한데, 그 이유는 신속하게 물을 흡수하는 타월의 성능이 감소하기 때문이다.

그러므로 친수성을 유지하면서 연화 마침질을 달성하기 위한 다양한 방법들 이 기술된다.

US 5,538,595는 종이용 2-성분 연화제 조성물의 이용을 기술하고 있다. 이 조성물은 에스테르 작용성 4급 암모늄 화합물과 유기 작용성 폴리오르가노실록산을 포함하고 있다.

US 6,054,020은 아미노 변형된 폴리오르가노실록산 화합물 및 그 혼합물을 개시하고 있다. 이 화합물 및 혼합물 내에서 아미노 변형은 오로지 폴리오르가노실록산 주쇄의 측쇄에서만 이루어진다. 아미노 변형된 폴리오르가노실록산 화합물을 이용하여 피부 보호 용도를 제공하기 위해 천 표면 처리가 이루어진다.

유사하게 US 6,432,270으로부터 종이 타월이 개시되는데, 이 종이 타월은 아미노 측쇄와 경우에 따른 말단 아미노기를 포함하는 아미노 변형된 폴리오르가노실록산을 포함하고 있다.

US 6,030,675는 폴리에테르암모늄 측쇄를 가지면서 아미노 변형된 폴리오르가노실록산을 포함하는 유연한 종이 타월을 기술하고 있다.

종이를 처리할 시에, 연화 화학약품이 사용자의 피부에 전달되거나 이동하게 되어 바람직하지 못하다. 그러므로 바람직하게는 연화 성분, 특히 친수화 성분을 견고하게 결합시켜야 한다. 폴리에테르실록산은 비록 기재 표면상에 강한 친수화 효과를 나타내긴 하지만, 종이 표면과 비교하여 강한 결합기는 존재하지 않으며, 그 외에도 다소 뚜렷한 수용성으로 인해 폴리에테르실록산의 적합성은 적은 편이며, 이로 인해 폴리에테르실록산을 사용하는 것은 실용적이지 않다.

셀룰로오스의 히드록실기 포함 표면을 이용한 개선된 결합은 예컨대 아미노 알킬 실록산에 의해, 특히 테트라오르가노-치환된 암모늄 기를 포함하는 실록산에 의해 달성되는데, 다시 말해 pH와 무관하게 존재하는 4급화된 기에 의해 달성되며, 이 4급화된 기는 음의 종이 섬유 표면과 실리콘 분자의 4급 암모늄기의 영구적 양의 전하간의 강한 전하 상호 반응을 바탕으로 한 결합을 제공할 수 있다.

WO 02/10256, WO 02/10257 및 WO 02/10259에는 상기와 같은 세제 계통을 이용한 세탁 과정 동안 텍스타일(textile)의 연화를 가능케 하는 실리콘 물질이 기술된다. 미국 공개 공보 2002/0103094는 텍스타일 관리 제형에 적용되는 전술한 실리콘 물질의 용도를 다루고 있다.

본 발명의 목적은 특히 우수한 섬유 결합성(실용성)을 가지며; 종이의 유의적 소수성 특성을 야기하지 않으면서도 종이의 촉감을 더욱 부드럽게 하고; 종이의 생산 공정에서 간단한 적용을 가능케 하는, 다시 말해 예컨대 액상인 실리콘 조성물을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 특히 친수성과 실용성(섬유 상의 실록산계의 접착)이 균일하거나 개선된 조건에서 처리된 섬유의 달성 가능한 유연성, 실록산계의 제형에서의 가요성, 및 공급 형태를 고려할 때 특히 필요한 사용량 및 재료 비용을 절감하는 방향으로 추가의 개량을 달성하는 실리콘 조성물을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 포함된 성분들의 조성비를 간단하게 변화함으로써 유연하게 처리될 기재 및 처리 조건에 맞춰 조정될 수 있는 폴리실록산을 기초로 한 조성물을 제공하는 것에 있다. 또한, 처리될 기재의 유연성 및 친수성의 목표 특성을 악화시키지 않으면서도, 처리될 기재의 원하는 특성을 달성하는데 요구되는 양, 및(또는) 예컨대 α,ω위치에 오르가노 작용기를 갖는 이른바 4급 폴리실록산(R^fMe₂SiO_0.5)과 같은 비싼 폴리실록산 성분의 이용을 감소시키는 제형을 가능케 하는 것에 있다.

본 발명의 추가의 목적은 경질 표면의 처리, 특히 정전기 방지 마침질에 적합한 조성물을 제공하는 것에 있다.

놀랍게도, 폴리실록산을 포함하는 상이한 화합물들의 소정의 조성물은 전술한 목적을 해결할 수 있으며, 특히 섬유 소재와 같은 소정의 소재들을 처리하는데, 특히 그 표면을 처리할 뿐 아니라 경질 표면을 처리하는데 있어서 저렴하면서도 매우 효율적인 수단을 나타낸다는 점이 확인되었다.

그러므로 본 발명은,

하나 이상의 아미노-폴리실록산 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a1) 및 하나 이상의 아미노-폴리실록산 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a2), 또는 이들의 산 부가 염을 포함하고, 이때

상기 아미노-폴리실록산 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a1)은 하나 이상의 아미노기 및(또는) 암모늄기(Q), 및 폴리디오르가노실록산기를 포함하는 유기 잔기(V^Si1)인 하나 이상의 유기 잔기(V)를 포함하고, 기(V^si1)에 대한 기(Q)의 결합은 하기 화학식 (I)의 구조 원소:

[상기 식에서, V^*는 폴리디오르가노실록산 잔기의 규소 원자와 아미노기 또는 암모늄기(Q)의 질소 원자에 각각 탄소 원자를 통해 결합되는 2가의 유기 잔기이고, R은 1가의 유기 잔기이다]에 의해 이루어지며,

상기 아미노-폴리실록산 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a2)는 하나 이상의 아미노기 또는 암모늄기(Q), 및 폴리디오르가노실록산기를 포함하는 유기 잔기(V^Si2)인 하나 이상의 유기 잔기(V)를 포함하고, 기(V^Si2)에 대한 기(Q)의 결합은 하기 화학식 (II) 및 (III) 중에서 선택된 구조 원소:

[상기 식들에서, V^*는 오르가노실록산 잔기의 규소 원자와 아미노기 또는 암모늄기(Q)의 질소 원자에 각각 탄소 원자를 통해 결합되는 2가의 유기 잔기이고, R은 1가의 유기 잔기이다]에 의해 이루어지며, 단,

상기 아미노-폴리실록산 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a2)는 상기 화학식 (I)의 구조 원소를 포함하지 않고,

기(Q)는 카르보닐 탄소 원자에 결합되지 않으며,

암모늄기로부터 생성된 양의 전하는 유기산 또는 무기산 음이온에 의해 중화되는 것인 폴리오르가노실록산 조성물을 제공한다.

바람직한 실시태양에서 본 발명에 따른 폴리오르가노실록산 조성물은 질소가 없는 폴리실록산 화합물을 포함하지 않는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시태양에서 본 발명에 따른 폴리오르가노실록산 조성물은 하기와 같은 성분으로 이루어진 것을 특징으로 한다:

- 앞서 정의한 성분 a1);

- 앞서 정의한 성분 a2);

- 선택에 따라 하나 이상의 실리콘 비함유 텐사이드 b);

- 선택에 따라 하나 이상의 보조 첨가제 c); 및

- 선택에 따라 하나 이상의 지지체 d).

바람직한 실시태양에서 본 발명에 따른 폴리오르가노실록산-조성물은 성분 a1) 대 성분 a2)가 30 : 1 내지 1 : 90의 중량비로 존재하는 것을 특징으로 한다. 특히 바람직하게는 성분 a1) 대 성분 a2)가 1 : 0.1 내지 1 : 10의 중량비, 바람직하게는 1 : 0.2 내지 1 : 7의 중량비로 존재한다. 특히 바람직한 비는 1 : 1의 혼합비이다.

아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a1)은 목적에 적합하게는 적어도 하나의 아미노기 및(또는) 암모늄기(Q)와 적어도 하나의 유기 잔기(V)로 조성된다. 이때 적어도 하나의 기(V)는 폴리오르가노실록산기이며, 이는 V^Si로서 표시된다. 이러한 기(V^Si)는 기(Q)에 결합하기 위해 하기 화학식 (I)의 구조 원소(I)를 포함한다.

<화학식 (I)>

상기 식에서, V^* 및 R은 앞서 정의한 바와 같다.

본 발명의 바람직한 실시태양에서, 화학식 (I)의 구조 원소는 하기와 같은 화학식 (Ia)을 갖는다:

상기 식에서, V^* 및 R은 앞서 정의한 바와 같고, n은 ≥ 1이다. 추가로 이하에서 기술되는 바와 같이 분지된 폴리디오르가노실록산 단위체(unit)가 이용되는 실시태양에서 치환기 R은 화학식 (I)의 구조 원소에 지속적으로 이웃하는 폴리디오르가노실록산 단위체에서 실록산 단위체에 의해 대체될 수 있다.

본 발명에 따른 폴리오르가노실록산 조성물들의 바람직한 실시태양에서, 아미노- 및(또는) 암모늄 폴리실록산 화합물 1)은 하기의 화학식 (IV)을 갖는다:

상기 식에서, Q 및 V는 앞서 정의한 바와 같으며, R^E는 각각 1가의 유기 잔기이거나 수소이고, x ≥ 1이며, 잔기들(R^E)은 상호간에 동일하거나 상이할 수 있고, x > 1이라고 하면, 기들(Q, V)은 각각 상호간에 동일하거나 상이할 수 있다.

본 발명에 따른 폴리오르가노실록산 조성물의 추가의 바람직한 실시태양에서, 아미노기 또는 암모늄기(Q)는 하기와 같은 화학식들로 이루어진 군으로부터 선택된다:

;

필요에 따라 추가의 치환기로 치환된 하기 화학식의 포화 또는 불포화 디아미노 작용성 헤테로사이클:

및

;

필요에 따라 치환된 하기 화학식의 방향족 디아미노 작용성 헤테로사이클:

;

하기 화학식의 3가 잔기:

;

하기 화학식의 3가 잔기:

; 및

하기 화학식의 4가 잔기:

[상기 식들에서, R¹은 각각 수소 또는 1가의 유기 잔기를 나타내고, Q는 카르보닐 탄소 원자에 결합되지 않는다].

본 발명에 따른 폴리오르가노실록산 조성물의 추가의 바람직한 실시태양에서, 단위체(V)는 1,000개 이하의 탄소 원자(이때 필요에 따라 존재하는 폴리오르가노실록산 잔기의 탄소 원자는 함께 계수하지 않는다)를 갖는, 다가이고, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화되거나 또는 방향족인 하나 이상의 탄화수소 잔기로부터 선택되고, 상기 탄화수소 잔기는 필요에 따라 -O-, -C(O)-, -C(S)-, -NR²-,

및 폴리오르가노실록산 잔기로부터 선택된 하나 이상의 기를 포함할 수 있으며, 필요에 따라 하나 이상의 히드록실기에 의해 치환될 수 있고, 이때

R²는 수소이거나 또는 300개 이하의 탄소 원자를 갖는, 1가이고, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화되거나 또는 방향족인 탄화수소 잔기를 나타내고, 이 탄화수소 잔기는 -O-, -NH-, -C(O)- 및 -C(S)-로부터 선택된 하나 이상의 기를 포함할 수 있으며, 필요에 따라 히드록실기, 필요에 따라 치환되고 바람직하게는 하나 이상의 질소 원자를 포함한 헤테로사이클릭기, 폴리에테르 잔기, 폴리에테르 에스테르 잔기, 폴리오르가노실록사닐 잔기 및 -Si(OR)_3-a(R)_a(이때, a는 0 내지 2의 정수이고, R은 상기 정의한 바와 같다)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있고, 복수의 기 -NR²-가 존재하는 경우 이들 기는 동일하거나 상이할 수 있으며, 단,

기(-NH-)는 카르보닐 및(또는) 티오카르보닐 탄소 원자에 결합되고,

기(

) 및 기(-NR²-)는 하나 이상의 카르보닐 및(또는) 티오카르보닐 탄소 원자에 결합되며,

하나 이상의 잔기(V)는 하나 이상의 폴리오르가노실록산 잔기를 포함한다.

본 발명에 따른 폴리오르가노실록산 조성물의 추가의 바람직한 실시태양에서, 아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a1)은 적어도 3개의 단위체를 포함하며, 이들 단위체들은 단위체(Q) 및 단위체(V)로부터 선택되되, Q는 카르보닐 탄소 원자를 통해 V에 결합되지 않는 2가이거나, 3가이고/이거나 4가인 적어도 하나의 아미노기 및(또는) 암모늄기이며, 그리고 V는 탄소를 통해 Q 단위체와 결합되는 적어도 하나의 유기 잔기이며, 이와 관련한 조건은 상기 단위체들(V) 중 적어도 하나의 단위체(V)는 폴리오르가노실록산 잔기를 포함한다는 사실에 따른다.

본 발명에 따른 폴리오르가노실록산 조성물의 추가의 바람직한 실시태양에 서, 아미노-폴리실록산 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a1)은 단위체(Q) 및 단위체(V)로부터 선택된 3개 이상의 단위체를 포함하고, 이때 Q는 카르보닐 탄소 원자를 통해 V와 결합하지 않는 2가, 3가 및(또는) 4가의 하나 이상의 아미노기 및(또는) 암모늄기이고, V는 탄소를 통해 Q 단위체와 결합하는 하나 이상의 유기 잔기이며, 단, 상기 단위체들(V) 중 하나 이상은 폴리오르가노실록산 잔기를 포함한다.

본 발명에 따른 폴리오르가노실록산 조성물의 추가의 바람직한 실시태양에서, 아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산-화합물 a1)은 적어도 2개의 단위체(Q)를 포함한다.

본 발명에 따른 폴리오르가노실록산 조성물의 추가의 바람직한 실시태양에서, 아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산-화합물 a1)은 적어도 2개의 단위체(Q)와 하나 이상의 단위체(V^Si)를 포함한다.

본 발명에 따른 폴리오르가노실록산 조성물의 추가의 바람직한 실시태양에서, 아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산-화합물 a1)은 적어도 2개의 단위체(Q)와 2개 이상의 단위체(V^Si)를 포함한다.

본 발명에 따른 폴리오르가노실록산 조성물의 추가의 바람직한 실시태양에서, 아미노-폴리실록산 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a1) 내의 유기 잔기(V)는 V¹, V²및 V³으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분이고,

V²는 1,000개 이하의 탄소 원자(이때, 하기 정의한 폴리실록산 잔기(Z²)의 탄소 원자는 함께 계수하지 않는다)를 갖는, 2가이고, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화되거나 방향족인 탄화수소 잔기로부터 선택되고, 이 탄화수소 잔기는 필요에 따라 -O-, -CONH-, -CONR²-, -C(O)- 및 -C(S)-로부터 선택된 기를 하나 이상 포함할 수 있으며, 이때

R²는 수소이거나 또는 100개 이하의 탄소 원자를 갖는, 1가이고, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화되거나 또는 방향족인 탄화수소 잔기를 나타내고, 이 탄화수소 잔기는 -O-, -NH-, -C(O)- 및 -C(S)-로부터 선택된 하나 이상의 기를 포함할 수 있으며, 필요에 따라 히드록실기, 필요에 따라 치환되고 바람직하게는 하나 이상의 질소 원자를 포함한 헤테로사이클릭 기, 아미노, 알킬아미노, 디알킬아미노, 암모늄, 폴리에테르 잔기 및 폴리에테르 에스테르 잔기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있고, 복수의 기 -CONR²가 존재하는 경우 이들 기는 동일하거나 상이할 수 있으며,

상기 잔기 V²는 필요에 따라 하나 이상의 히드록실기에 의해 치환될 수 있고,

상기 잔기 V²는 하나 이상의 하기 화학식 (V)의 기(-Z²-):

[상기 식에서, R³은 동일하거나 상이할 수 있고, C₁ 내지 C₂₂ 알킬, 플루오르(C₃-C₁₀)알킬 및 C₆-C₁₀ 아릴로 이루어진 군으로부터 선택되며, n1 = 20 내지 1,000이다]를 포함하며;

V¹은 1,000개 이하의 탄소 원자를 갖는, 2가이고, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화되거나 또는 방향족인 탄화수소 잔기로부터 선택되고, 이 탄화수소 잔기는 필요에 따라 -O-, -CONH-, -CONR²-, -C(O)-, -C(S)- 및 -Z¹-로부터 선택된 하나 이상의 기를 포함할 수 있으며, 이때

R²는 상기 정의한 바와 같되, 기 V¹ 및 기 V² 내의 R²는 동일하거나 상이할 수 있고,

-Z¹-은 하기 화학식 (VI)의 기:

[상기 식에서, R³은 상기 정의한 바와 같되, 기 V¹ 및 기 V² 내의 R³은 동일하거나 상이할 수 있으며, n2 = 0 내지 19이다]이며,

상기 잔기 V¹는 필요에 따라 하나 이상의 히드록실기에 의해 치환될 수 있고;

V³은 1,000개 이하의 탄소 원자(이하에서 언급되는 실록산 잔기 Z¹, Z²및 Z³의 탄소 원자는 함께 산정하지 않는다)를 갖는, 3가 이상이고, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화되거나 또는 방향족인 탄화수소 잔기를 나타내고, 이 탄화수소 잔기는 필요에 따라 -O-, -CONH-, -CONR²-(이때, R²는 상기 정의한 바와 같다), -C(O)-, -C(S)-, -Z¹-(상기 정의한 바와 같다), -Z²-(상기 정의한 바와 같다) 및 Z³(이때, Z³은 3가 이상의 오르가노폴리실록산 단위체이다)으로부터 선택된 하나 이상의 기를 포함할 수 있으며, 필요에 따라 하나 이상의 히드록실기에 의해 치환될 수 있고;

상기 폴리실록산 화합물 내에는 각각 하나 이상의 기 V¹, 하나 이상의 기 V² 및(또는) 하나 이상의 기 V³이 존재할 수 있으며, 단,

상기 폴리실록산 화합물은 하나 이상의 기 -Z¹-, -Z²- 또는 -Z³-을 포함하는 하나 이상의 기 V¹, V² 또는 V³을 포함한다.

이와 관련하여 3가 및 4가 잔기(Q)는 목적에 적합하게는 Q 및 V로 형성된 주쇄를 분지하는 역할을 하며, 그럼으로써, 주쇄 내에서 결합에 이용되지 않는 원자가는 -[Q-V]-단위체들로 형성된 분지를 운반하거나, 또는 3가 및 4가 잔기(Q)는 분지를 형성하지 않지만, 고리 구조를 형성하면서 선형의 주쇄 내부에서 잔기(V³)를 이용하여 포화된다.

앞서 정의한 아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산-화합물 a1)은 바람직하게는 하기 화학식 (VII)의 적어도 하나의 단위체를 포함하는 폴리실록산 화합물이다:

-[Q-V]-

상기 식에서, Q는 하기 성분으로 이루어진 2가 잔기로부터 선택되고:

;

하기 화학식의 포화되거나 불포화된 디아미노 작용성 헤테로사이클:

및

;

하기 화학식의 방향족인 디아미노 작용성 헤테로사이클:

[상기 식들에서, R¹은 수소를 나타내거나 1가의 유기 잔기를 나타내며, Q는 카르보닐 탄소 원자에 결합되지 않는다];

V는 V¹, V², 및 V³으로 이루어진 기로부터 선택된 적어도 하나의 성분이되,

V²는 1,000개 이하의 탄소 원자(이때, 이하에서 언급되는 실록산 잔기(Z²)의 탄소 원자는 함께 계수하지 않는다)를 갖는, 2가이고, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화되거나 방향족인 탄화수소 잔기로부터 선택되고, 이 탄화수소 잔기는 필요에 따라 -O-, -CONR²-, -C(O)- 및 -C(S)-로부터 선택된 기를 하나 이상 포함할 수 있으며, 이때

상기 잔기 V²는 하나 이상의 하기 화학식 (V)의 기(-Z²-):

<화학식 (V)>

V¹은 1,000개 이하의 탄소 원자를 갖는, 2가이고, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화되거나 또는 방향족인 탄화수소 잔기로부터 선택되고, 이 탄화수소 잔기는 필요에 따라 -O-, -CONR²-, -C(O)-, -C(S)- 및 -Z¹-로부터 선택된 하나 이상의 기를 포함할 수 있으며, 이때

-Z¹-은 하기 화학식 (VI)의 기:

<화학식 (VI)>

상기 잔기 V¹는 필요에 따라 하나 이상의 히드록실기에 의해 치환될 수 있다.

만일 기들(V¹, V² 또는 V³) 중 어느 하나가 기들(-Z¹-, -Z²- 또는 -Z³-) 중 어느 하나를 포함한다면, 앞서 언급한 기(V^Si)가 생성되며, 기(Q)에 대한 상기 기(V^Si)의 결합은 앞서 언급한 화학식 (I)의 구조 원소를 이용하여 이루어진다.

화학식 (VII)의 적어도 하나의 단위체를 포함하는 바람직한 폴리실록산-화합물은 예컨대 화학식 (IV)의 화합물 a1)에서 도시한 바와 같이 단일 작용기(-Q-R^E 및(또는) -V-R^E)(R^E는 앞서 정의한 바와 같다)에 의해 종단된다.

본 발명의 의미에서 화학식 (VII)의 적어도 하나의 단위체를 포함하는 바람직한 폴리실록산 화합물 a1)은 오로지 하나의 단위체(-[Q-V]-)만이 존재하는 경우도 또한 포함하며, 따라서 화학식

또는 화학식

의 화합물도 역시 포함한다.

적합한 폴리아미노- 및(또는) 폴리암모늄-폴리실록산 화합물 a1)은 예컨대 WO 02/10257, WO 02/10259, DE-OS 100 36 522, DE-OS 100 36 532, WO 02/18528, DE-OS 100 36 533 및 공개되지 않은 독일 출원 102 12 470.1에 기술되어 있다. 또한, 상기 화합물 a1)은 US 6,240,929에 따른 화합물일 수 있다.

화학식 (VII)의 적어도 하나의 단위체를 포함하는 폴리실록산 화합물이라고 하면, 예컨대 하기 화학식 (VII')의 선형 폴리실록산-공중합체이다:

상기 식에서, Q는 앞서 정의한 바와 같으며, V는 적어도 하나의 기 V¹과 적어도 하나의 기 V²를 나타내되, V¹과 V²는 앞서 정의한 바와 같다.

화학식 (VII) 또는 (VII')에서, 폴리실록산 화합물 내 기들(V¹ 및 V²)의 몰비(V²/V¹)는 임의의 값을 취할 수 있다. 그러므로 본 발명에 따라, 화학식 (VII) 또는 (VII')의 폴리실록산 화합물은 오로지 V²-단위체만을 포함하는데, 다시 말해 폴리실록산 화합물은 화학식 -[Q-V²]-을 갖는다. 또한, 폴리실록산 화합물이 오로지 V¹-단위체만을 포함하는 경우도 본 발명에 따라 포함된다. 그러나 이러한 경우, V¹-단위체들은 Z¹-실록산 단위체를 포함하여야 한다.

그러나 본 발명의 바람직한 실시태양에서, 화학식 (VII) 또는 (VII')의 폴리실록산 화합물은 V²-단위체뿐만 아니라 V¹-단위체도 포함한다.

본 발명의 화합물 a1)의 추가의 바람직한 실시태양에서, 화학식 (VII) 또는 (VII')의 폴리실록산 화합물 내 기들(V¹ 및 V²)의 몰비는 하기와 같다:

상기와 같은 선형 아미노- 또는 테트라오르가노-암모늄-화합물들은 성분 a1)로서, 예컨대 WO 02/10257, WO 02/10259, EP 282720 또는 US 5,981,681에 기술되어 있다. 특히 바람직하게는 WO 02/10259 및 WO 02/10257의 폴리실록산은 청구항 제1항에 정의한 폴리실록산 중합체에 대해 본원에 참고로 인용되며, 본 출원의 공개 내용에 포함된다.

화학식 (VII) 또는 (VII')의 선형 폴리실록산 화합물의 추가의 실시예에서 V²/V¹은 1과 같지 않으며, 바람직하게는 V²/V¹ < 1이고, 더욱 바람직하게는 < 0.9이며, 특히 바람직하게는 V²/V¹은 하기 관계식을 충족한다:

0.0005 < V²/V¹ < 0.5.

기(R)는 바람직하게는 기(R²)로부터 선택된다.

본 발명의 바람직한 실시태양에서, 화학식 (VII) 또는 (VII') 내의 2가의 잔기(Q)는 하기 성분으로 이루어진 기로부터 선택된다:

하기 구조식의 4급화된 이미다졸 단위체,

;

하기 구조식의 4급화된 피라졸 단위체,

;

하기 구조식의 이중으로 4급화된 피페라진 단위체,

;

하기 구조식의 단일 4급화된(monoquaternized) 피페라진 단위체,

;

하기 구조식의 단일 4급화된 피페라진 단위체,

;

하기 구조식의 이중으로 4급화된 단위체,

;

하기 구조식의 단일 4급화된 단위체,

;

하기 구조식의 단일 4급화된 단위체,

;

하기 구조식의 이중으로 4급화된 단위체,

;

하기 구조식의 단일 4급화된 단위체,

; 및

하기 구조식의 단일 4급화된 단위체,

위의 구조식에서,

t는 2 내지 10이고;

R²는 앞서 정의한 바와 같으며, R²의 의미는 전술한 기 R²의 의미와 동일하거나 상이할 수 있고, 전술한 구조 원소들 중 하나의 구조 원소 내에 복수의 R²가 존 재한다면, 이들 R²는 동일하거나 상이할 수 있으며, 2개의 기 R²는 양전하의 질소 원자와 함께 5원 내지 6원의 헤테로사이클을 형성하고, 이 헤테로사이클은 필요에 따라 추가적으로 하나 이상의 질소 원자, 산소 원자 및(또는) 황 원자를 포함할 수 있으며;

R⁵, R⁶, R⁷은 동일하거나 상이할 수 있고, H, 할로겐, 히드록실기, 니트로기, 시아노기, 티올기, 카르복실기, 알킬기, 모노히드록시알킬기, 폴리히드록시알킬기, 티오알킬기, 시아노알킬기, 알콕시기, 아실기, 아세틸옥시기, 사이클로알킬기, 아릴기, 알킬아릴기, 및 -NHR^W 유형의 기로 이루어진 군으로부터 선택되며, 이때 R^W는 H, 알킬기, 모노히드록시알킬기, 폴리히드록시알킬기, 아세틸기, 우레이도기를 의미하고, 이웃한 잔기들(R⁵, R⁶ 및 R⁷)의 각각 2개의 잔기는 잔기 자신을 헤테로사이클에 결합시키는 탄소 원자들과 함께 방향족인 5원환 내지 7원환을 형성할 수 있으며;

R⁸은 R²의 의미를 갖되, R⁸ 및 R²는 동일하거나 상이할 수 있다.

성분 a1)로서 화학식 (VII) 또는 (VII')의 폴리실록산 화합물의 바람직한 실시태양에서, V²는 하기 화학식의 기를 나타낸다.

상기 식에서, Z² 및 V^*는 앞서 정의한 바와 같고, V^*는 바람직하게는 100개, 바람직하게는 40개 이하의 탄소 원자를 갖는, 2가이고, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화되거나 또는 방향족인 탄화수소 잔기를 나타내고, 상기 탄화수소 잔기는 -O-, -CONH-, -CONR²-(R²는 앞서 정의한 바와 같다), -C(O)- 및 -C(S)-로부터 선택된 기를 필요에 따라 하나 이상을 포함할 수 있으며, 잔기(V^*)는 필요에 따라 하나 이상의 히드록실기에 의해 치환될 수 있다. V^*의 마지막에 언급한 바람직한 실시태양은 또한 앞서 정의한 바와 같이 구조 원소(I)의 바람직한 실시태양으로서도 간주된다.

따라서, 앞서 언급한 실시태양에서, 본 발명에 따른 폴리실록산 공중합체는, 바람직하게는 -[V¹-Q]-와 함께 -[V^*-Z²-V^*-Q]-와 같은 반복 단위체를 포함할 수 있다.

반복 단위체 -[V^*-Z²-V^*-Q]- 대 -[V¹-Q]-의 몰비는, 다시 말해 비율 V²/V¹은 1일 수 있으나, 일실시태양에서 바람직하게는 1과 같지 않으며, 바람직하게는 < 0.5이다. 몰비가 < 0.5인 경우, 전술한 선형 폴리실록산 공중합체(-[Q-V]-)는 상호간에 연결된 하나 이상의 -[V¹-Q]- 단위체들을 포함하는 블록들을 포함한다.

추가로 이하에서 성분 a1)로서 전술한 선형 폴리실록산 공중합체의 제조 방법과 관련하여 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 상호간에 연결된 하나 이상의 -[V¹-Q]- 단위체를 포함하는 블록 모양의 열(sequence)은 각각의 제조 방법에 따라 규칙적으로 V²-Q- 단위체들과 연결되거나 불규칙하게 V²-Q- 단위체들과 연결될 수 있다.

이의 의미는 하기와 같다:

예컨대 -Q-[V¹-Q]_x- 기에 상응하는 초기중합체가 1:1의 몰비로 V²에 대응하는 단량체 단위와 반응하는 규칙적인 연결에서, 선형 폴리실록산 공중합체는 하기와 같이 나타난다:

상기 식에서, x는 2 내지 2,000일 수 있고, 분포의 평균값이다. 화학식

을 통해 나타나는 선형 폴리실록산 공중합체는 본질적으로 상호간에 연결된 V²-Q- 단위체를 포함하고 있지 않은 것을 특징으로 하며, 다른 말로 하면, 2개의 -V²-Q- 단위체들은 항상 적어도 하나의 -V¹-Q- 단위체에 의해 차단되어 있다.

예컨대 Q-단위체에 상응하는 단량체가, 예컨대 V²/V¹ < 1, 바람직하게는 < 0.5인 Q/(V¹+V²)의 비율이 1:1인 조건에서, V¹에 상응하는 단량체 단위 및 V²에 상응하는 단량체 단위와 반응하는 불규칙적인 연결에서, 선형 폴리실록산 공중합체는 하기와 같이 나타난다:

상기 식에서, V는 V²/V¹ < 1 또는 < 0.5인 비율을 갖는다. 여기서, 기들 V²및 V¹은 통계학적으로 공중합체 쇄에 걸쳐 분포된다. 규칙적인 연결에 의해 제공된 선형 폴리실록산 공중합체와 상이하게, 불규칙적인 연결에 의한 공중합체는 인접된 -Q-V²-단위체들을 포함한다.

성분 a1)로서 본 발명에 따라 이용되는 화학식 (VII) 또는 (VII')의 폴리실록산 화합물의 바람직한 실시태양에서, 기(V¹)는 400개 이하의 탄소 원자를 갖는, 2가이고, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화되거나 또는 방향족인 탄화수소 잔기로부터 선택되고, 이 탄화수소 잔기는 -O-, -CONH-, -CONR²-(R²는 앞서 언급한 바와 같다), -C(O)-, -C(S)- 및 -Z¹-로부터 선택된 기를 필요에 따라 하나 이상을 포함할 수 있으며, -Z¹-은 하기 화학식 (VI)의 기이다.

상기 식에서,

R³은 필요에 따라 하나 이상의 불소 원자를 이용하여 치환될 수 있는 C₁-C₁₈ 알킬이거나 또는 페닐이며, n2는 앞서 정의한 바와 같다.

성분 a1)로서 화학식 (VII) 또는 (VII')의 폴리실록산 화합물의 추가의 바람직한 실시태양에서, 기(Q)는 하기 단위체로부터 선택된다:

;

하기 구조식의 4급화된 이미다졸 단위체,

;

하기 구조식의 4급화된 피라졸 단위체,

;

하기 구조식의 이중으로 4급화된 피페라진 단위체,

;

하기 구조식의 단일 4급화된 피페라진 단위체,

;

하기 구조식의 단일 4급화된 피페라진 단위체,

; 및

하기 구조식의 단일 4급화된 단위체,

;

위의 구조식에서, R¹, R⁵, R⁶, R⁷ 및 R⁸은 앞서 정의한 바와 같다.

본 발명의 성분 a1)로서 화학식 (VII')의 선형 폴리실록산 화합물에 대한 추 가의 바람직한 실시태양에서, 몰비(V²/V¹)는 하기 관계식을 충족하고,

0.0005 < V²/V¹ < 0.5 (=2 < V¹/V² < 2000);

바람직하게는 하기 관계식을 충족하며,

0.005 < V²/V¹ < 0.4 (=2.5 < V¹/V² < 200);

더욱 바람직하게는 하기 관계식을 충족한다:

0.01 < V²/V¹ < 0.3 (=3.3 < V¹/V² < 100).

바람직하게는 화학식 (VII) 및 화학식 (VII')에서:

R¹ = C₁ 내지 C₁₈알킬, 특히 메틸, 에틸, 트리플루오르프로필 및 페닐이며,

n1 = 20 내지 400이고, 바람직하게는 20 내지 300이며, 특히 바람직하게는 20 내지 200이다. 추가의 바람직한 실시태양에서, n1은 20과 50 사이이거나 또는 80과 200 사이이다. 상기 수(n1)는 기(Z²)에서 디오르가노실록시-단위체의 M_n으로부터 제공되는 평균 중합도이다.

n2 = 0 내지 15이고, 더욱 바람직하게 0 내지 10이며, 특히 바람직하게는 0 내지 5이며, 더욱 특히 바람직하게는 0이다. 수(n2)는 기(Z¹)에서 디오르가노실록시-단위체의 M_n으로부터 제공되는 평균 중합도이다.

V^* = 2가이고, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화된 C₃ 내지 C₁₆ 탄화수소 잔기이거나 C₈ 내지 C₂₀ 탄화수소 잔기이며, 이러한 탄화수소 잔기는 -O-, -CONH-, -CONR²-, -C(O)- 및 -C(S)-로부터 선택된 기를 필요에 따라 하나 이상 포함할 수 있으며, 하나 이상의 OH-기에 의해 치환될 수 있되, R²는 앞서 정의한 바와 같다.

Q는

;

하기 구조식의 4급화된 이미다졸 단위체,

;

하기 구조식의 이중으로 4급화된 피페라진 단위체,

;

하기 구조식의 단일 4급화된 피페라진 단위체,

;

하기 구조식의 단일 4급화된 피페라진 단위체,

; 또는

하기 구조식의 단일 4급화된 단위체,

이되,

특히 바람직하게는,

V^*는 16개 이하의 탄소 원자를 포함하면서, 2가이고, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화되나 또는 방향족인 탄화수소 잔기를 나타내며, 이 탄화수소 잔기는 -O-, -CONH-, -CONR²-(R²는 앞서 정의한 바와 같다), -C(O)- 및 -C(S)-로부터 선택된 하나 이상의 기를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 히드록실기로써 치환될 수 있다. 더욱 바람직하게는 -V^*-는 하기 화학식의 기로부터 선택된다:

이때, v + w ≥ 0이다.

R¹은 바람직하게는 하기 화학식을 나타낸다: H, -CH₃-, -CH₂CH₃, -(CH₂)₂CH₃, -(CH₂)₃CH₃, -(CH₂)₅CH₃, -CH₂CH₂OH,

상기 식들에서,

R⁴는 선형, 환형 또는 분지형인 C₁ 내지 C₁₈ 탄화수소 잔기이고, 이 탄화수소 잔기는 -O-, -NH-, -C(O)-, 및 -C(S)-로부터 선택된 하나 이상의 기를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 OH-기에 의해 치환될 수 있고, R⁴는 특히 대응하는 지방산으로부터 유도된 비치환된 C₅ 내지 C₁₇ 탄화수소 잔기이거나 또는 R⁴는 히드록실화된 C₃ 내지 C₁₇ 잔기이고, 이 잔기는 히드록실화 카르본산, 특히 사카라이드 카르본산으로 환원될 수 있으며, 더욱 특히 하기 화학식을 의미한다:

.

또한, R¹은 하기 화학식을 나타낸다:

(여기서, t, R⁵ 내지 R⁸은 앞서 정의한 바와 같다);

(여기서, t, R⁵ 내지 R⁷은 앞서 정의한 바와 같다); 및

(여기서, t, R², R³ 및 R⁸은 앞서 정의한 바와 같다).

V¹은 바람직하게는 하기 화학식을 나타낸다:

■ -R⁹-(여기서, R⁹는 2개 내지 25개의 탄소 원자를 포함하면서, 2가이고, 포화되거나 또는 일회 또는 수회 불포화되거나, 선형이거나 또는 분지형인 탄화수소 잔기를 나타낸다);

■

;

■

(여기서, R⁹는 앞서 정의한 바와 같다);

■

(여기서, R¹⁰은 방향족 기이다);

■

;

■

;

■

;

■

;

■

; 및

■

.

상기 식에서,

u는 1 내지 3이고;

q 및 r은 0 내지 200이고, 바람직하게는 0 내지 100이며, 더욱 바람직하게는 0 내지 70이고, 특히 바람직하게는 0 내지 40이며;

q + r > 0이다.

바람직한 V¹-기는 10개 이상의 탄소 원자를 갖는 2가의 유기 잔기이며, 이 잔기는 또한 V¹ 단위체 당 하나 이상의 -O- 또는 -S-원자를 포함한다.

V¹의 바람직한 변형예는 하기 화학식의 구조이다:

;

특히 하기 구조식의 에스테르화된 알킬렌-, 알케닐렌-, 알키닐렌-단위체:

;

특히 하기 구조식의 알킬렌-, 알케닐렌-, 알키닐렌- 및 아릴-단위체:

(o = 2 내지 6);

;

;

특히 하기 구조식의 폴리알킬렌옥시드 단위체:

;

; 또는

특히 하기 구조식의 모노-, 디- 또는 폴리히드록시 작용성 단위체:

[상기 식에서, q = 0 내지 200이고, r = 0 내지 200이다].

바람직하게는 q = 1 내지 50이고, 특히 2 내지 50이며, 특히 1 내지 20이고, 특히 바람직하게는 1 내지 10이며, 뿐만 아니라 1 또는 2이며; r = 0 내지 100이고, 특히 0 내지 50이며, 특히 0 내지 20이고, 특히 바람직하게는 0 내지 10이며, 뿐만 아니라 0, 1 또는 2이다.

화학식 (VII) 또는 (VII')의 선형 폴리실록산은 예컨대 하기 방법에 의해 제조될 수 있다:

a) 디아민-화합물 및(또는) 1급 또는 2급 모노아민 화합물로부터 선택된 적어도 하나의 아민 화합물을 아민 화합물의 아미노 작용기와 반응할 수 있는 적어도 2개의 이작용성(di-functional) 유기 화합물과 반응시키되, 유기 화합물들의 몰비는 목표 비율(V²/V¹)이 획득되는 방식으로 선택되거나,

b) 디아민 화합물 및(또는) 1급 또는 2급 모노아민 화합물로부터 선택된 적어도 2몰의 아민 화합물을 아민 화합물의 아미노 작용기와 반응할 수 있는 1몰의 이작용성 유기 화합물과 반응시켜, 디아민 화합물(단량체)을 형성한 후, 상기 디아 민 화합물을 디아민 화합물 및(또는) 1급 또는 2급 모노아민 화합물로부터 선택된 적어도 하나의 아민 화합물, 및 아민 화합물의 아미노 작용기와 반응할 수 있는 적어도 하나의 추가의 이작용성 유기 화합물과 반응시키거나,

c) 디아민 화합물 및(또는) 1급 또는 2급 모노아민 화합물로부터 선택된 아민 화합물을 아민 화합물의 아미노 작용기와 반응할 수 있는 이작용성 유기 화합물과 반응시켜, 디아민 화합물(아미노 종단된 올리고머)을 형성한 후, 상기 디아민 화합물을 디아민 화합물의 아미노 작용기와 반응할 수 있는 적어도 하나의 이작용성 유기 화합물과 반응시키거나, 또는

d) 디아민 화합물 및(또는) 1급 또는 2급 모노아민 화합물로부터 선택된 아미 화합물을 아민 화합물의 아미노 작용기와 반응할 수 있는 이작용성 유기 화합물과 반응시켜, 아미노 작용기와 반응할 수 있는 이작용성 화합물(이작용성 올리고머)을 형성한 후, 상기 이작용성 화합물을 디아민 화합물 및(또는) 1급 또는 2급 모노아민 화합물로부터 선택된 적어도 하나의 아민 화합물, 및 아미노 작용기와 반응할 수 있는 적어도 하나의 추가의 화합물과 반응시키되,

필요에 따라, 단일작용성인, 바람직하게는 3급 모노아민 또는 쇄 성장을 할 수 없는 적합한 모노아민 및(또는) 아미노 작용기와 반응할 수 있는 단일작용성 화합물이 쇄 종결제로서 첨가될 수 있으며, 반응의 최종 단계에서 아미노 작용기와 이 아미노 작용기와 반응할 수 있는 작용기의 화학량론은 항상 약 1:1이며, 필요에 따라 존재하는 아미노 작용기는 양성자화되거나 4급화될 수 있다.

변형예 a)에서, 디아민 화합물 및(또는) 1급 또는 2급 모노아민 화합물로부 터 선택된 적어도 하나의 디아민 화합물은 아민 화합물의 아미노 작용기와 반응할 수 있는 적어도 2개의 이작용성 유기 화합물과 반응하되, 상기 유기 화합물들의 몰비는 예컨대 V²/V¹ < 0.5와 같은 목표되는 비율이 충족되는 방식으로 선택되며, 그에 따라 개략적으로 예컨대 하기와 같이 도시된다:

또는

상기 식에서, -[N-N]-은 특히 -[N-V^*-Z²-V^*-N]-와 같이 Q의 정의에 상응하는 환형 디아민을, 또는 V¹-포함 디아민(-[N-V¹-N]-)을, 또는 V²-포함 디아민(-[N-V²-N]-)을 포함할 수 있되, 마지막 디아민으로부터 각각 2개의 Q-단위체와 하나의 V¹-단위체 또는 2개의 V²-단위체가 야기되며, -[V¹]-과 -[V²]-는 반복 단위체(V¹ 및 V²)에 상응하는 단량체들을 나타내고, -[N]-은 쇄 성장에 적합한 1급 또는 2급 모노아민을 나타낸다.

이와 관련하여, -[N-N]- 및(또는) -[N]-단위체로부터 보다 높게 알킬화된 적어도 하나의 아민 단위체 또는 적어도 하나의 4급 암모늄 단위체(Q)가 형성되며, 중합 반응 시에 형성된 2급 또는 3급 아미노 작용기는 필요에 따라 중합 반응 후에 별도의 단계에서 양성자화되거나 4급화될 수 있다. 4급 암모늄 단위체가 형성되는 것이 바람직하다.

-[N-N]-의 바람직한 실시태양은 이하에서와 같이 재차 더욱 상세하게 기술된 다: 피페라진 및 이미다졸. 바람직하게는 디아민 단위체(-[N-V¹-N]-)는 예컨대 이하를 포함한다: 테트라메틸-헥사메틸렌디아민과 같은 폴리메틸렌디아민, 예컨대 제파민과 같은 α,ω-디아미노 종단된 폴리에테르, 등.

바람직한 디아민-단위체(-[N-V^*-Z²-V^*-N]-)는 예컨대 알릴아민과 α,ω-디하이드로겐폴리디알킬실록산의 반응 생성물을 포함한다.

-[N]-의 바람직한 실시태양은 이하에서 재차 더욱 상세하게 기술되는데, 예컨대 디메틸아민이다.

디아민(-[N-N]-)의 이용이 바람직하다.

바람직한 -[V¹]-단량체는 예컨대 에피클로르히드린, 비스-클로르알킬에스테르, 비스에폭시드 또는 비스아크릴레이트를 종결한다. 또한, 바람직하게는 예컨대 에피클로르히드린, 비스-클로르알킬에스테르 또는 비스에폭시드로 이루어진 혼합물과 같은 전술한 -[V¹]-단량체의 혼합물이 반응될 수도 있다.

바람직한 -[V²]-단량체는 화학식 -[V^*-Z²-V^*]-의 단량체이며, 화학식에서 Z²는 앞서 정의한 바와 같으며, -[V^*]는 반복 단위체(V^*)에 상응하는 작용기를 나타낸다. V²-반복 단위체를 형성하기 위한 바람직한 -[V²]-단량체는 특히 α,ω-디에폭시 종단된 폴리디알킬실록산이다.

변형예 b)는 디아민(-[N-N]-)뿐만 아니라 적합한 모노아민(-[N]-)을 이용하 여 실시되며, 개략적으로는 예컨대 하기와 같이 제공된다:

변형예 b1)

단계 1): 2-[N-N]- + -[V²]- 또는 -[V¹]- → -[N-N-V¹-N-N]- 또는

-[N-N-V²-N-N]-

단계 2.1): -[N-N-V²-N-N]- + -[V¹]- + -[N-N]- →,

단계 2.2): -[N-N-V¹-N-N]- + -[V²]- + -[N-N]- →,

위의 예에서 화학량론(V²/V¹)은 목표되는 바와 같이 설정된다.

바람직하게 이용되는 단량체 단위들(-[N-N]-, -[V¹]- 및 -[V²]-)과 관련하여 변형예 a)에 대한 진술 내용이 적용된다.

변형예 b2)

단계 1): 2-[N]- + -[V²]- 또는 -[V¹]- → -[N-V¹-N]- 또는 -[N-V²-N]-

단계 2.1): -[N-V²-N]- + -[V¹]- + -[N]- →,

단계 2.2): -[N-V¹-N]- + -[V²]- + -[N]- →,

위의 변형예들은 앞서 언급한 바와 같이 오로지 1급 또는 2급 모노아민을 이용하여서만 실시될 수 있으며, 바람직하게 이용되는 단량체 단위들(-[N-N]-, -[V¹]- 및 -[V²]-)과 관련하여 변형예 a)에 대한 진술 내용이 적용된다.

변형예 c)는 예컨대 하기와 같이 개략적으로 제시된다:

변형예 c1)

단계 1): x+1-[N-N]- + x-[V¹]- → -[N-N-(V¹-N-N)x]-

단계 2): -[N-N-(V¹-N-N)x]- + -[V²]- →

위의 식에서, 바람직하게 이용되는 단량체 단위들(-[N-N]-, -[V¹]- 및 -[V²]-)과 관련하여 변형예 a)에 대한 진술 내용이 적용된다.

변형예 c2)

단계 1): 1+x-[N]- + x-[V¹]- → -[N-(V¹-N)x]-

단계 2): -[N-(V¹-N)x]- + -[V²]- →

위의 식에서, 바람직하게 이용되는 단량체 단위들(-[N]-, -[V¹]- 및 -[V²]-)과 관련하여 변형예 a)에 대한 진술 내용이 적용된다.

변형예 d)는 예컨대 하기와 같이 개략적으로 제시된다:

변형예 d1)

단계 1): 1+x-[V¹]- + x-[N-N]- → -[V¹-(N-N-V¹)x]-

단계 2): -[V¹-(N-N-V¹)x]- + -[V²]- + -[N]- 또는 -[N-N]- →

변형예 d2)

단계 1): 1+x-[V¹]- + x-[N]- → -[V¹-(N-V¹)x]-

단계 2): -[V¹-(N-V¹)x]- + -[V²]- + -[N]- 또는 -[N-N]- →

위의 식에서, 바람직하게 이용되는 단량체 단위들(-[N]-, -[N-N]-, -[V¹]- 및 -[V²]-)과 관련하여 변형예 a)에 대한 진술 내용이 적용된다.

앞서 개략적으로 제시한 모든 변형예에 대해, 모노아민(-[N]-) 및 디아민(-[N-N]-)의 혼합물 또한 이용될 수 있는 점이 적용된다.

특히 바람직하게는 아미노 작용기와 반응할 수 있는 화합물의 작용기들은 에폭시기 및 할로겐알킬기로 이루어진 기로부터 선택된다.

본 발명에 따른 성분 a1)로서 이용되는 화학식 (VII) 및 (VII')의 폴리실록산 공중합체의 합성에 대한 출발점으로서, 하기의 일반 구조식의 α,ω Si-H 작용기화 실록산이 바람직하되:

상기 구조식에서 R³은 앞서 제시한 의미를 가지며, n은 각각 목표되는 반복 단위체(V¹또는 V²)에 따라 앞서 정의한 바와 같은 n2이거나 n1이다. 상용상 구입할 수 없는 점에 한해서, 상기 실록산은 공지된 방법에 따라, 예컨대 평형화를 통해 제조될 수 있다(Silicone, Chemie und Technologie, Vulkan-Verlag, Essen 1989, 82 ~ 84쪽).

구조 원소들(V^* 및 Q)의 일차 단계의 제조는 예컨대 2가지 방법으로 이루어질 수 있다.

일측에서는 우선적으로 3급 아미노 작용기를 운반하는 불포화된 구조체, 예컨대 N,N-디메틸알릴아민을 히드로실릴화 반응을 통해 직접적으로 실록산의 α,ω-위치에 결합할 수 있다. 이러한 공정은 일반적으로 공지되어 있다(B. Marciniec, Comprehensive Handbook on Hydrosilylation, Pergamon Press, Oxford 1992, 122 ~ 124쪽).

타측에서는 바람직하게는 히드로실릴화 반응을 통해 우선적으로 반응성 α,ω-작용기화 중간 생성물을 생성한다. 이어서 중간 생성물은 α,ω-디-3급(ditertiary) 아미노 구조체로 변환되거나 또는 본 발명에 따른 4급 암모늄 구조체로 곧바로 변환될 수 있다. 반응성 중간 물질을 생성하기 위한 적합한 출발 물질은 예컨대 할로겐화된 알켄 또는 알킨, 특히 알릴클로라이드, 알릴브로미드, 클로르프로핀 및 클로르부틴이며, 불포화된 할로겐 카르본산 에스테르, 특히 클로르 초산 알릴에스테르, 클로르 초산 프로파르길 에스테르, 3-클로르프로피온산 알릴에스 테르 및 3-클로르프로피온산 프로파르길 에스테르이며, 그리고 에폭시 작용성 알켄, 예컨대 비닐 사이클로헥센 옥시드와 알릴 글리시드 에테르이다. 전술한 물질기들의 대표 물질을 이용한 히드로실릴화 반응의 일반적인 실시는 공지되었다(B. Marciniec, Comprehensive Handbook on Hydrosilylation, Pergamon Press, Oxford 1992, 116~121쪽, 127~130쪽, 134~137쪽, 151~155쪽).

그런 다음 후행하는 단계에서, 반응성 중간 물질은 2급 아미노 작용기를 운반하는 화합물과 반응할 수 있다. 적합한 대표 물질은 N,N-디알킬아민, 예컨대 디메틸아민, 디에틸아민, 디부틸아민, 디에탄올아민 및 N-메틸글루카민이며, 환형 2급 아민, 예컨대 모르폴린 및 피페리딘이며, 2급 아미노 작용기를 운반하는 아미노아미드, 예컨대 γ-부티로락톤, 글루콘산-δ-락톤 및 글루코 피라노실 아라본산 락톤(DE-OS 43 18 536, 실시예 11a, 12a, 13a)과 같이 락톤과 디에틸렌트리아민 또는 디프로필렌트리아민의 반응 생성물이며, 또는 예컨대 N-메틸피페라진과 같은 2급-3급 디아민이다. 특히 바람직하게는 3급 아미노 작용기를 유도하기 위해 대응하는 이미다졸- 또는 피라졸 유도체, 특히 이미다졸 및 피라졸을 사용한다.

일실시태양에서 바람직하게 이용되는 에폭시드 유도체에 대한 상대물질(partner)로서 특히 전술한 2급-3급 디아민 뿐만 아니라 이미다졸 및 피라졸이 적합하다. 이러한 방식으로 알킬화는 위치선택적이면서도 추가의 비용 없이 수소 원자를 운반하는 질소 원자에 의해 유도될 수 있다.

3급 아미노 구조체로 반응성 기의 정량적 변환을 보장하기 위해, 아민은 1 ≤ ∑2급 아미노기의 비율로, 즉 반응기 ≤ 10, 바람직하게는 1 내지 3, 특히 1 내 지 2, 특히 바람직하게는 1의 비율로 이용된다. 아민 초과량은 필요에 따라 제거하여야 한다.

V¹에 대응하는 단량체 단위(-[V¹]-) 또는 초기중합체 단위(-[V¹-(Q-V¹)x]-)에 대한 앞서 기술한 α,ω-디-3급 아미노 실록산의 결합으로, 보다 높게 알킬화된 추가의 아미노 단위체들 또는 4급 암모늄 단위체들이 형성되며, 재차 상기 결합은 2가지 바람직한 방법으로 이루어질 수 있다.

일측에서는 바람직하게는 고친수성인 폴리-4급의 이작용성 예비 축합물(-[V¹-(Q-V¹)x]-)을 별도로 생성하며, 이 예비 축합물은 적합한 시점에 α,ω-디-3급 아미노 실록산과 연결되며, 폴리아미노- 또는 폴리-4급 실록산 공중합체에 반응한다.

상이한 쇄 길이를 가지는 고전하의 이작용성 초기중합체(

)의 제조는 예컨대 WO 99/14300(실시예 1 내지 7, 도표 11)에 기술되어 있다. V¹, 및 Q를 기초로 하는 아민의 몰비에 따라서, 성질별로 아미노기에 의해 종결된 초기중합체가 생성되거나 또는 또 다른 반응기에 의해 종결된 초기중합체가 생성될 수 있다.

α,ω-디-3급 아미노실록산 구조체의 아민 작용기에 대해, 아미노기에 의해 종결된 초기중합체(

)를 결합시키는 경우에, 예컨대 반복 단위체(V¹) 에 대응하며 알킬화하거나 4급화 하는 이작용성 단량체(-[V¹]-)가 이용될 수 있는데, 상기 단량체는 비스에폭시드, 에피클로르히드린, 비스알로겐알킬-화합물로부터 선택된다. 이와 관련하여 상이한 기들(V¹)이 초기중합체 내에서, 그리고 초기중합체와 α,ω-디-3급 아미노실록산 구조체 사이의 전이원소 내에 발생할 수 있다고 언급할 필요는 없다.

(

)와 같이, 반응기들에 의해 종결된 초기중합체의 경우에, α,ω-디-3급 아미노실록산 구조체의 아민 작용기에 대한 직접적인 결합은 추가의 연결체 없이 이루어질 수 있는데, 왜냐하면 초기중합체 합성 시에 이미 V¹을 생성하는 성분들의 초과량이 이용되었기 때문이다.

초기중합체(

)의 독립된 제조에 대체되는 방법에서, 고전하의 블록의 합성은 공중합체 내의 첨가와 병행하여 이루어질 수 있다. 즉, α,ω-디-3급 아미노실록산은

를 합성하기 위한 출발 성분과 함께, 다시 말해 예컨대 앞서 언급했던 -[N]- 및(또는) -[N-N-]-의 의미의 -[V¹]- 및 모노아민 또는 디아민과 함께 존재하면서 반응하게 된다.

최종적으로, 긴쇄의 실록산 단위체(Z²) 또는 단쇄의 실록산 단위체(Z¹)를 포함하는 α,ω-디-3급 아미노실록산 또는 α,ω-이작용성 실록산(

또는

)은

를 합성하기 위해 존 재하는 성분 내로 시간간격에 따라 단계적으로 계량 첨가하거나 또는 그와 반대로 상기 성분을 상기 α,ω-디-3급 아미노실록산에 또는 α,ω-이작용성 실록산에 단계적으로 첨가할 수 있다.

또한, 예컨대

와 같이 아미노기에 의해 종결된 초기중합체를 선행하여 제조함에 따라, 적합한 반응성 중간 물질, 예컨대 에폭시 유도체를 이용하여 공중합체 형성을 직접적으로 실시할 수 있다.

마찬가지로 바람직하게는 반응성 중간 물질과

를 합성하기 위한 출발 성분을 함께 준비하여, 이어서 반응시킬 수 있다.

최종적으로,

를 합성하기 위해 존재하는 성분 내에 상기 반응성 중간 물질을 시간 간격에 따라 단계적으로 계량 첨가하거나 또는 그와 반대로 상기 성분을 상기 반응성 중간 물질에 단계적으로 첨가할 수 있다.

전술한 반응 방법과 이에 밀접하게 결부되는 '아미노 단위체들이 우선적으로 실록산을 종결시킬지 또는 초기중합체를 종결시킬지 여부'의 문제의 선택과는 무관하게, 아미노 작용기, 및 이 아미노 작용기와 반응할 수 있는 기의 합은 대략 1:1이 될 수 있도록, 총 화학량론이 선택된다.

본 발명의 범주에서, 상기와 같은 바람직한 총 화학량론과 상이하게 할 수도 있다. 그러나 이런 경우, 고전하의 친수성 블록(

)의 목표되는 길이를 더 이상 포함하지 않지만, 추가적으로 반응하지 않은 출발 성분의 초과량을 남겨두는 생성물이 획득된다.

앞서 언급한 반응의 총 화학량론과 더불어, 상기 생성물의 특성 형성에 있어, 반복 단위체(V¹)를 형성하는 성분(들)의 선택도 중요하다.

반복 단위체(V¹)에 기초가 되는 적합한 이작용성 단량체(-[V¹]-)는 예컨대 폴리알킬렌 옥시드 디올의 할로겐 카르본산 에스테르이다. 상기 단량체 합성을 위한 바람직한 출발 물질은 하기와 같은 일반 조성을 갖는 저분자의 올리고머 및 중합체 알킬렌옥시드이다:

상기 식에서, q와 r은 앞서 제시한 의미를 가지며, 그리고 이들은 통계학적 단위체이거나 블록 모양의 단위체이다. 알킬렌옥시드 블록과 관련한 바람직한 대표 물질은 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 200 내지 10,000 g/mol, 특히 300 내지 800 g/mol의 몰중량을 갖는 올리고에틸렌글리콜 일뿐 아니라 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜 및 디프로필렌글리콜이다.

알킬렌옥시드의 에스테르화는 공지된 방식(Organikum, Organisch-chemisches Grundpraktikum, 17. Auflage, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Belrin 1988, 402~408쪽)으로 C₂ 내지 C₄-할로겐카르본산, 이 물질의 무수물 또는 산 염화물과의 반응을 통해 이루어진다. 바람직하게는 클로르 초산 및 3-클로르프로피온산의 산 염화물이 이용되며, 반응은 용매가 존재하는 상태로 실시된다.

유사한 방법으로, 알칸디올, 알켄디올 및 알킨디올은 대응하는 반응성 에스테르 유도체로 변환될 수 있다. 실례에 따른 알코올은 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,4-부트(2-)엔올 및 1,4-부트(2-)인올이다.

알킬렌-, 알케닐렌-, 알키닐렌- 및 아릴-단위체의 유도는 바람직하게는 대응하는 할로겐화물, 특히 염화물 및 브롬화물로부터 출발하여 이루어진다. 실시예에 따른 대표 물질은 1,6-디클로르헥산, 1,4-디클로르부트-(2)-엔, 1,4-디클로르부트(2)-인 및 1,4-비스(클로르메틸)벤졸이다.

폴리알킬렌옥시드 단위체들은 마찬가지로 α,ω-디할로겐 화합물을 통해 유도될 수 있다. 이러한 α,ω-디할로겐 화합물은 하기와 같은 일반 조성을 갖는 올리고머 및 중합체 알킬렌옥시드로 이루어진다:

,

상기 식에서, q 및 r은 앞서 제시한 의미를 가지며, 예컨대, SOC₂를 이용하여 히드록실기를 염소화함으로써 쉽게 얻을 수 있다(Organikum, Organisch-chemisches Grundpraktikum, 17. Auflage, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Belrin 1988, 189~190쪽).

기(V¹)로서 모노히드록시작용성, 디히드록시작용성 또는 폴리히드록시작용성 단위체들은 에폭시드 유도체로부터 출발하여 유도될 수 있다.

상용상 실시예는 1-클로르-2,3-에폭시프로판, 글리세롤-1,3-비스-글리시딜에테르, 디에틸렌글리콜 디글리시딜에테르 및 네오펜틸글리콜 디글리시딜에테르 이 다.

상용상 구입할 수 없는 점에 한하여, 목표되는 디에폭시드는 예컨대 알칼리성 조건 하에서 1-클로르-2,3-에폭시프로판과 대응하는 디올을 반응시킴으로써 합성할 수 있다.

본 발명의 범주에서 V¹의 구조체 내에 실록산 쇄(Z¹)이 삽입된다. 이로부터 특히, 전체 분자를 합성하기 위해 상이한 길이의 실록산 쇄을 이용할 수 있다. 바람직한 변형예에서, 쇄 길이 영역이 n₂ = 0 내지 19, 바람직하게는 0 내지 15, 특히 바람직하게는 0 내지 10, 특별하게는 0 내지 5, 더욱 특별하게는 0인 실록산 쇄(Z¹)이 V¹ 내에 삽입된다. 삽입에 적합한 출발 물질은 예를 들어, 그에 대응하는 α,ω-디에폭시드이거나 또는 α,ω-디(모노할로겐카르본산)-에스테르 구조체이다.

1급, 2급 또는 3급 아민과 에폭시드를 반응시킬 시에, 3급 아미노기의 알킬화를 위해 에폭시드/3급 아민의 몰당 1몰의 H+가 첨가된다는 점을 주지하여야 한다.

반복 단위체(

)에서 Q를 형성하기 위한 출발 성분으로서 적합한 아민의 선택은 마찬가지로 대부분 분자 구조를 결정한다. 디-3급 아민(-[N-N]-에 상응함)을 이용하면, 예컨대 N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민, N,N,N',N'-테트라메틸테트라메틸렌디아민, N,N,N',N'-테트라메틸헥사메틸렌디아민, N,N'-디메틸피페라진을 이용하면, 반복 단위체의 각각의 질소 원자가 4급화되는 생성물이 생 성된다.

2급-3급 디아민의 이용, 예컨대 N-메틸피페라진의 이용으로, 3급 및 4급 아민- 또는 암모늄 구조체가 1 : 1의 비율로 존재하는 반복 단위체(

)를 획득할 수 있게 되었다. 잔존하는 3급 아미노 구조체의 부분적이거나 또는 완전한 부수적 4급화는 4급 암모늄기의 목표되는 고밀도를 조정하는데 바람직한 변형예이다. 대응하는 방향족 아민, 이미다졸 또는 피라졸은 비편재화된 전하를 갖는 생성물을 제공한다.

1급-3급 디아민, 예컨대 N,N-디메틸프로필렌디아민과 1-(3-아미노프로필)이미다졸을, 특히 디에폭시드와 조합하여 사용하면, 빗살형 구조가 합성될 수 있으며, 이러한 구조체에 대해서는 최종의 알킬화를 실시하는 동안 4급화도를 선택할 수 있다. 근본적으로 반복 단위체(

)당 평균적으로 4급 암모늄기보다 작은 4급화도가 설정될 수 있다. 그러나 바람직하게는 반복 단위체 당 적어도 하나의 질소 원자가 4급화된다.

디-2급 아민, 예컨대 피페라진, N,N'-비스(2-히드록시에틸)-헥사메틸렌디아민, N,N'-비스(2-히드록시프로필)-헥사메틸렌디아민으로부터 출발하여, 기본적으로 4급 암모늄기보다 작은 평균 함량을 가지는 반복 단위체들(

)도 합성될 수 있다. 이와 관련하여 상기 디-2급 아민은 우선적으로 폴리-3급의 아미노 변형된 실록산 공중합체를 제공하거나, 또는 종결 반응에서 부분적으로 또는 완전하게

으로 4급화될 수 있는 초기중합체를 제공한다. 또한, 이러한 형 성에서 바람직하게는 반복 단위체 당 적어도 하나의 질소 원자가 4급화된다.

적합한 4급화 반응제로서, H+ 및 디알킬 술페이트, 특히 디메틸 술페이트가 존재하는 상태에서 일반적으로 공지된 물질기, 예컨대 알킬 할로겐화물, 할로겐 카르본산에스테르, 에폭시드 유도체가 고려된다.

상용상 구입할 수 없는 디-2급 아민의 제조는, 바람직한 실시태양에서 그에 대응하는 디-1급 아민, 예컨대 헥사메틸렌디아민으로부터 출발하여, 1급 및 2급 아민의 상이한 반응 속도를 활용하면서, 예컨대 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드, 이소프로필 글리시드 에테르와 같은 에폭시드를 알킬화함으로써 이루어진다.

이미 설명된 점에서, 본 발명에 따라, V¹의 구조체 내에 실록산 쇄(Z¹)을 삽입할 수 있다. 적합한 출발 물질로서는 예컨대 반응성 중간 물질인 α,ω-디에폭시드와 α,ω-디(모노할로겐카르본산)에스테르가 공지되었다.

암모늄기로부터 생성되는 양전하를 중성화시키는 음이온 A^-으로서는 바람직하게는 4급화 동안 형성되는 이온으로, 예컨대 할로겐화물 이온, 특히 클로라이드 및 브로미드, 알킬술페이트, 특히 메토술페이트, 카르복실레이트, 특히 아세테이트, 프로피오네이트, 오타노에이트, 데카노에이트, 도데카노에이트, 테트라데카노에이트, 헥사데카노에이트, 옥타데카노에이트, 올레에이트, 술포네이트, 특히 톨루엔 술포네이트가 고려된다. 그러나 이온교환을 통해 또 다른 이온들이 삽입될 수도 있다. 예를 들면, 유기 이온으로서, 예컨대 폴리에테르 카르복실레이트와 폴리에테르 술포네이트가 있다.

4급화 반응은 바람직하게는 물에서, 이온화한 유기 용매에서 또는 이 두 성분들의 혼합물에서 실시된다. 적합한 용매는 예컨대 알코올, 특히 메탄올, 에탄올, i-프로판올 및 n-부탄올이며; 글리콜, 예컨대 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 전술한 글리콜의 메틸-, 에틸- 및 부틸-에테르, 1,2-프로필렌글리콜 및 1,3-프로필렌글리콜이며; 케톤, 예컨대 아세톤 및 메틸렌에틸케톤이며; 에스테르, 예컨대 에틸아세테이트, 부틸아세테이트 및 2-에틸-헥실아세테이트이며; 에테르, 예컨대 테트라히드로푸란이며; 그리고 니트로메탄과 같은 니트로 화합물 이다. 용매의 선택은 본질적으로 반응 상대 물질의 용해성, 목표되는 반응 온도, 및 필요에 따라 존재하면서 반응을 간섭하는 반응성에 따른다.

반응은 20℃ 내지 130℃, 바람직하게는 40℃ 내지 100℃의 영역에서 실시된다.

완전히 용해되지 않는 겔 모양의 선형 폴리오르가노실록산 중합체의 형성을 회피하기 위해, 몰중량은 목적에 적합하게는 상한으로 제한된다.

분자 중량의 제한은 에폭시드, 및 반응 시스템 내에 필요에 따라 존재하는 물이나 알코올 사이의 반응 시에 생성되는 최종 종단부에 의해, 또는 대체되는 방법에서 트리알킬아민과 같은 3급 아민이나 또는 단일작용성이면서 아미노기에 대한 반응성을 갖는 화합물의 추가적 사용에 의해 이루어진다.

다시 말해, 폴리오르가노실록산 중합체는 성질에 따라 단량체 출발 물질들의 반응으로부터 생성되는 종단 기들과 더불어 또한 트리알킬아민 등과 같은 단일작용성 쇄 종결제로 이루어진 종단 기와 예컨대 이로부터 생성된 암모늄 종단기, 아미 노 종단기, 에테르 종단기 또는 히드록시 종단기를 포함할 수 있다. 최종 종단부의 모든 경우들은 앞서 언급한 -Q-R^E 및(또는) -V-R^E의 정의에 포함되며, 이와 관련하여 Q, V 및 R^E는 앞서 정의한 바와 같다.

본 발명에 따라 성분 a1)로서 이용되는 일반 화학식 (VII)의 폴리실록산은 또한 분지 단위체들(V³)을 포함할 수 있다. 이 V³은 1,000개 이하의 탄소 원자를 가지며, 3가이거나 그 이상의 가이며, 선형이며, 환형이거나 분지형이며, 포화되거나 불포화되거나 또는 방향족인 탄화수소 잔기를 나타내며, 이 탄화수소 잔기는 -O-, -CONH-, -CONR²-(R²는 앞서 정의한 바와 같다), -C(O)-, -C(S)-, -Z¹-(앞의 정의 참조), -Z² ^-(앞의 정의 참조), 및 Z³(Z³은 3가 이상의 오르가노 폴리실록산 단위체이다)로부터 선택된 기를 필요에 따라 하나 이상을 포함할 수 있다. 분지 단위체(V³)는 실리콘을 포함하지 않을 수 있다. 이에 대한 예들은 하기 구조식을 포함한다:

상기 식에서 v + w ≥ 0 이다.

분지 단위체(V³)는 예컨대 하기 화학식과 같이 3가 이상의 오르가노폴리실록산 단위체를 포함할 수 있다:

(상기 식에서, R³은 정의한 바와 같으며, m1 = 0 내지 1,000이며, m2 ≥ 1이다);

및

(상기 식들에서, R³은 각각 앞서 정의한 바와 같다).

Z³을 포함하는 분지 단위체(V³)의 예는 예컨대 하기와 같다:

이용되는 폴리아미노- 및(또는) 폴리암모늄-폴리실록산 화합물 a1)은 25℃에서 고체이거나 액체일 수 있다. 화합물 a1)이 25℃에서 액체인 경우라면, 전술한 폴리실록산 a1)의 점도는 바람직하게는 25℃에서 500 내지 50,000,000 mPa.s이며, 바람직하게는 25℃의 온도와 D = 1 s^-1의 전단 속도 기울기 조건에서 1,000 내지 2,500,000 mPa.s이다. 상기 폴리실록산 a1)은 250℃에서 용융점을 가질 수 있지만, 수용성이거나 또는 수분산성이다. 그 용해성은 바람직하게는 25℃ 온도에서 1 g/L 이상이다.

전술한 아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a1)은 본 발명에 따라, 아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산-화합물 a2)와 함께 이용된다. 그러나 아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a1)은 본원의 범주에서 아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a2) 없이도, 필요에 따라 단독으로 또는 추가의 성분과 조합되어, 특히 섬유 기재 또는 섬유 유형의 기재, 예컨대 종이, 셀룰로오스, 양모, 모발 등과 같은 기재를 처리하는데, 특히 표면 처리하는데 이용될 수 있다. 그러나 본 발명의 범주에서는, 성분 a1)과 성분 a2)의 조합된 이용이 이루어진다.

아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a1)은 바람직하게는 공중합체 화합물이며, 이 공중합체 화합물은 중합체 주쇄 내에 아미노- 및(또는) 암모늄-반복 단위체와 폴리실록산-반복 단위체를 포함한다. 아미노-단위체들은 목적에 적합하게는 2급 및(또는) 3급 질소 원자(중성 질소 원자에 2개 또는 3개의 유기 잔기가 존재함)를 포함한다. 암모늄-단위체들은 2급, 3급 및(또는) 4급 양전하 질소 원자(질소 원자에 2개, 3개 또는 4개의 유기 잔기가 존재함)를 포함한다. 아미노- 및(또는) 암모늄-반복 단위체로서 이용될 수 있는 것은 2개의 질소 원자에 대해 앞서 설명한 바와 같이, 중합체 쇄 내에 결합된 헤테로사이클릭 잔기이다. 아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a1) 내에는 표준적으로 트리알킬실릴로 최종 종단된 자유로운 오르가노실록산 쇄은 존재하지 않는다.

성분 a2)는, 조건에 따라 화학식 (II) 및 (III)의 구조 원소들을 이용하여 기(Q)에 폴리디오르가노실록산기를 포함하는 기(V^Si2)를 결합시킴으로써, 일반적으로 폴리오르가노-실록산 주쇄의 측쇄기 내에 아미노- 및(또는) 암모늄기를 포함하는 폴리실록산 화합물을 나타낸다. 다시 말해, 아미노- 및(또는) 암모늄기는 폴리오르가노실록산 반복 단위체들로 이루어진 주쇄 내에 위치하지 않는다.

성분 a1)에 대한 차이는 성분 a1)의 바람직한 실시태양을 고려할 때 하기와 같이 명시될 수 있다:

선형 폴리아미노- 및(또는) 폴리암모늄-폴리실록산 화합물 a1):

아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a2):

또한, 폴리아미노- 및(또는) 폴리암모늄-폴리실록산 화합물 a1)은 원칙적으로 기(V³)의 존재에 의해 분지를 가질 수 있다. 그러나 화합물 a1)은 화학식 (I)의 구조 원소를 강제적인 측면에서 포함하며, 성분 a2)는 포함하지 않는다.

성분 a1)과 성분 a2)는 본 발명에 따른 조성물에서 특히 4급, 다시 말해 테트라오르가노로 치환된 암모늄 기의 존재를 바탕으로 실용성을 제공하는 성분으로서 이용된다.

본 발명에 따른 조성물 내에 포함되는 아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a2)은 적어도 하나의 아미노기 또는 암모늄기(Q)와 적어도 하나의 유기 잔기(V)를 포함하되, 단 적어도 하나의 유기 잔기(V)는 폴리디오르가노실록산기를 포함하는 유기 잔기(V^Si2)이며, 기(V^Si2)에 대한 기(Q)의 결합은 하기 화학식 (II) 및 화학식 (III)으로부터 선택된 구조 원소에 의해 이루어지된, 단 아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a2)는 화학식 (I)의 구조 원소를 포함하지 않으며, 기(Q)는 카르보닐 탄소 원자에 결합되지 않는다:

<화학식 (II)>

및

<화학식 (III)>

상기 식에서, V^*는 각각 2가의 유기 잔기이며, 이 유기 잔기는 각각 탄소 원자를 통해 오르가노실록산 잔기의 규소 원자와 아미노기 또는 암모늄기(Q)의 질소 원자에 결합되며, R은 1가의 유기 잔기이다.

바람직하게는 기(V^Si2)에 대한 기(Q)의 결합은 하기 화학식 (IIa) 및 (IIIa)로부터 선택된 구조 원소에 의해 이루어진다.

(IIa) 및

(IIIa),

상기 식에서, V^*는 각각 2가의 유기 잔기이며, 이 유기 잔기는 각각 탄소 원자를 통해 오르가노실록산 잔기의 규소 원자와 아미노기 또는 암모늄기(Q)의 질소 원자에 결합되며, R은 1가의 유기 잔기이며, m은 각각 평균 중합도를 나타내며, 그 범위는 각각 0 내지 2,000이다.

Q, R, V^*의 바람직한 조건과 관련하여, 성분 a1)에 대해 앞서 기술한 설명 내용이 참조될 수 있다.

성분 a2)로서는, 하나 이상의 아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a2)이 이용될 수 있다. 이러한 화합물은 앞서 설명한 바와 같이 아미노기 또는 암모늄기를 포함하며, 이 아미노기 또는 암모늄기는 화학식 (II) 및 (III), 바람직하게는 화학식 (IIa) 및 (IIIa)의 구조 원소들을 이용하여 폴리디오르가노실록산 쇄의 측쇄기로서 존재한다. 바람직하게는 아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a2)는 측쇄기 내에서 1급 및(또는) 2급 및(또는) 3급 아미노기를 운반하는 폴리실록산이되, 아미노기는 필요에 따라 양자화되거나 4급화되고, 예컨대 폴리에테르 기와 같이 필요에 따라 추가되는 친수성 기를 포함할 수 있다. 전술한 아미노기 또는 암모늄기는 탄소를 통해 실록산 골격의 규소에 결합된다. 전술한 아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a2)는 바람직하게는 아미노알킬 단위체 또는 아미노아릴실록산 단위체를 포함한 폴리알킬실록산이다. 아미노알킬 단위체들은 이작용성, 삼작용성 또는 단일작용성 종단기에 결합될 수 있을 뿐 아니라, 또 다른, 산소를 포함하는 측쇄기의 성분, 특히 폴리에테르 측쇄기의 성분일 수 있다.

필요에 따라 존재하는 추가의 친수화 기는 바람직하게는 폴리알킬렌옥시드와 사카라이드로부터 유도되는 기이다.

전술한 아미노폴리실록산은 실록시 단위체들로 합성된 선형 또는 분지형 폴리실록산이며, 상기 실록시 단위체들은 하기 구조식으로 이루어진 기로부터 선택된다:

상기 식에서, R¹¹은 유기 잔기를 나타내며, R³은 앞서 정의한 바와 같으면서, 각각 상호간에 동일하거나 상이할 수 있고, 단 상기 잔기들 R¹¹ 중 적어도 하나의 잔기는 적어도 하나의 질소 원자를 포함한다.

바람직하게는 치환기 R¹¹은 하기 성분으로 이루어진 기로부터 선택된다:

- 200개 이하의 탄소 원자를 갖는, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화되거나 또는 방향족인 탄화수소 잔기로서, 상기 탄화수소 잔기는 필요에 따라 -O-; -NR²-(여기서 R²는 앞서 정의한 바와 같다);

;

; -C(O)-; 및 -C(S)-로부터 선택된 하나 이상의 기를 함유할 수 있으며, 필요에 따라 히드록시, 알킬술페이트, 디알킬포스포네이트, 디알킬포스페이트 및 하기 화학식으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있는 탄화수소 잔기:

(여기서 R¹과 m1은 앞서 정의한 바와 같으며, m3 ≥ 1이다);

- 히드록실;

- 20,000개 이하의 탄소 원자를 포함하며, 필요에 따라 하나 이상의 아미노-, 모노- 또는 디알킬아미노-, 아릴아미노-, 알킬술페이트-, 디알킬포스포네이트-, 디알킬포스페이트-기를 운반할 수 있는 폴리에테르 잔기;

- 사카라이드를 포함한 유기 잔기; 또는

- 상이한 실록시 단위체들로 이루어진 2개의 치환기(R¹¹)로서, 이들은 공통로 2개의 규소 원자 사이에 2개 내지 12개의 탄소 원자를 갖는, 선형, 분지형 또는 환형인 알칸디일 잔기를 형성하며, 단 적어도 하나의 치환기(R¹¹)는 각각 분자당 질소를 포함하는데, 다시 말하면 질소를 포함한 잔기(R¹¹)를 나타내는 것인 치환기(R¹¹). 이와 관련하여, 예컨대 아미드의 질소 원자와 상이하게, 적어도 하나의 질소 원자가 4급화될 수 있어야 한다.

바람직하게는 R¹¹은 알킬, 특히 메틸을 나타낸다.

질소를 포함하는 바람직한 잔기(R¹¹)는 예컨대 하기 화학식과 같다:

추가의 바람직한 아미노- 또는 암모늄을 포함한 잔기(R¹¹)는 예컨대 하기와 같다:

상기와 같은 잔기 R¹¹을 포함한 대응하는 아미노폴리실록산은 WO 02/10256에 기술되어 있으며, 그 공개 내용은 본 출원에 포함된다.

바람직하게는 질소를 포함하는 잔기 R¹¹은 아미노프로필이거나 아미노에틸-아미노프로필이다. 추가로 바람직한 질소 포함 잔기 R¹¹은 모노- 또는 디알킬아민과 글리시딜옥시프로필실록산의 반응으로 형성된다. 그러므로 성분 a2)로서 바람직한 화합물은 예컨대, 전술한 바에 따라 모노- 또는 디알킬아민과 글리시딜옥시프로필실록산의 반응으로부터 획득된 것과 같이, 암모니아 또는 1급 또는 2급 아민과 에폭시알킬실록산의 반응으로부터 생성된 아미노폴리실록산이다. R¹¹에 대한 바람 직한 알콕시 잔기는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시, 헥실옥시 및 사이클로헥실옥시이다.

R¹¹에 대해 바람직한, 20,000개까지의 탄소 원자를 가지며, 필요에 따라 하나 이상의 아미노-, 모노-, 또는 디알킬아미노- 또는 아릴아미노-기를 운반할 수 있는 폴리에테르 잔기는 예컨대 하기 화학식을 포함한다:

상기 식에서, v + w ≥ 1이다.

R¹¹에 대한 사카라이드 포함 유기 잔기는 예컨대 하기 화학식이다:

상기와 같은 사카라이드 포함 폴리실록산의 제조는, 예컨대 DE 4 318 536 및 DE 4 318 537로부터 공지되어 있다.

본 발명에 따라 이용되는 아미노 폴리실록산 a2)의 폴리실록산 비율의 평균 중합도(Mn에 기인한다)는 목적에 적합하게는 1 내지 3,000이며, 바람직하게는 200 내지 1,000이다.

본 발명에 따라 이용되는 아미노 폴리실록산 a2)에서 질소를 포함하지 않는 폴리오르가노실록산 단위체 대 질소를 포함한 폴리오르가노실록산 단위체의 비율은 목적에 적합하게는 1 : 1 내지 500 : 1이다.

폴리에테르 포함 또는 사카라이드 포함 폴리오르가노실록산 단위체 대 나머지 폴리오르가노실록산 단위체의 비율은 0 내지 1일 수 있다.

본 발명에 따라 이용되는 아미노 폴리실록산 a2)의 표준 질소 함량은 예컨대 0.005 내지 18 중량%이고, 바람직하게는 0.02 내지 5 중량%이며, 특히 바람직하게는 0.02 내지 1.5 중량%이다. 질소함량을 제한하고(하거나) 실록산 쇄 길이를 증가시킴으로써, 친수성은 바람직하게는 성분 a1)보다 더욱 작게 설정된다. 이러한 조치는 a2)에 대해 비용을 제한한다.

이용되는 아미노 폴리실록산 a2)는 25℃에서 고체이거나 액체일 수 있다. 상기 성분 a2)가 25℃에서 액체인 경우, 본 발명에 따라 이용되는 아미노 폴리실록산 a2)의 점도는 바람직하게는 25℃에서 500 내지 500,000 mPa.s의 사이이며, 바람직하게는 25℃의 온도와 D = 1 s^-1의 전단 속도 기울기 조건에서 1,000 내지 25,000 mPa.s이다.

상기 아미노 폴리실록산 a2)은 250℃에서 용융점을 가질 수 있지만, 수용성이거나 수분해성이다. 그 용해성은 바람직하게는 25℃ 온도 조건에서 1 g/L 이상이다.

앞서 기술한 본 발명에 따라 이용되는 아미노 폴리실록산 a2)는 예컨대 왁커 피니쉬(Wacker Finish, 등록상표) WR 1100 및 제너럴 일렉트릭(General Electric, 등록상표) SF 1923으로서 구입할 수 있다.

본 발명에 따라 성분 a2)로서 이용될 수 있는 아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물은 예컨대 미국 특허 US 5098979, US 6030675, US 6054020, US 6136215, US 6432270, US 6511580 등에 기술되어 있다.

아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a1) 및 a2) 내의 아미노기는 양 성자화되어 존재할 수 있는데, 다시 말하면, 아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a1) 및 a2)는 산 첨가염으로서 존재한다. 아미노- 및(또는) 암모늄-폴리실록산 화합물 a1) 및 a2) 내에서 암모늄기로부터 생성되는 양전하는 유기 또는 무기 산 음이온에 의해 중화된다. 암모늄기로부터 생성되는 양전하를 중화시키는 음이온으로서 예컨대 하기와 같은 이온들이 존재할 수 있다: 할로겐화물 이온, 특히 클로라이드 및 브로미드; 알킬술페이트, 특히 메토술페이트; 카르복실레이트, 특히 아세테이트; 프로피오네이트; 옥타노에이트; 데카노에이트; 도데카노에이트; 테트라데카노에이트; 헥사데카노에이트; 옥타데카노에이트; 올레에이트; 술포네이트, 특히 톨루엔술포네이트. 4급화된 화합물에 대해 중화시키지 못하는 음이온으로서는 OH^--음이온이 고려된다. 이온 교환을 통해 또 다른 음이온이 유입될 수도 있다. 그 명칭은 예컨대 폴리에테르 카르복실레이트 및 폴리에테르 술페이트와 같이 유기 음이온이다.

선택적으로 사용되는 성분 b), 즉 실리콘이 없는 텐사이드 b)는 실리콘을 포함하지 않으며 바람직하게는 양이온이거나 비이온인 하나 이상의 텐사이드이다. 바람직하게는 양이온인 텐사이드는 비중합성이며 유기재인 4급 암모늄 화합물로부터 선택된 적어도 하나의 성분이다. 바람직하게는 탄화수소기를 포함한 4급 암모늄염이거나 아민염이되, 탄화수소기는 바람직하게는 8 내지 28개의 탄소 원자를 포함할 수 있다.

성분 c)의 실시예는 하기 화학식의 화합물이다:

위의 식에서, R¹², R¹³, R¹⁴ 및 R¹⁵는 상호간에 무관하게 선택되며, 하기 성분으로 이루어진 기로부터 선택된다: C₁-C₂₈ 알킬, 알케닐, 히드록시알킬, 벤질, 알킬벤질, 알케닐벤질, 벤질알킬 및 벤질알케닐. 그리고 X는 음이온이다. 탄화수소기(R¹², R¹³, R¹⁴ 및 R¹⁵)는 상호간에 무관하게 폴리알콕실화되며, 바람직하게는 폴리에톡실화되거나 또는 폴리프로폭실화될 수 있으며, 바람직하게는 화학식

의 기(이때, y = 1 내지 15이며, 바람직하게는 2 내지 5이다)를 포함한다. 상기 기들(R¹², R¹³, R¹⁴ 및 R¹⁵) 중 오로지 하나의 기만이 벤질이어야 한다. 이들 기들(R¹², R¹³, R¹⁴ 및 R¹⁵)은 상호간에 무관하게, 하나 이상의 바람직하게는 2개의 에스테르-(-[-O-C(O)-]; [-C(O)-O-]) 및(또는) 아미도-기(-[CO-N(R¹²)-]; [-N(R¹²)-CO-])를 포함할 수 있되, R¹²는 앞서 정의한 바와 같다. 음이온(X)은 할로겐화물, 메토술페이트, 아세테이트 및 포스페이트로부터, 바람직하게는 할로겐화물과 메토술페이트로부터 선택될 수 있다. 성분 b)의 추가의 예는 테트라오르가노로 치환된 4급 암모늄 화합물로, 이 화합물은 1개 또는 2개의 장쇄형 C8 내지 C28 탄화수소 잔기와 2개 또는 3개의 단쇄형 C1 내지 C6 탄화수소 잔기를 포함한다. 바람직하게는 장쇄 잔기를 나타내는 것은 C12 내지 C20 쇄이며, 단쇄의 잔기를 나타 내는 것은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 헥실, 페닐, 히드록시에틸 및 2-히드록시프로필이다. 바람직한 상대이온(counter ion)은

및

이다.

예를 들면 하기와 같다:

도데실-에틸-디메틸-암모늄 브로미드,

디도데실-디메틸-암모늄 브로미드.

오로지 장쇄형 탄화수소기(R¹²)만을 포함하는 양이온 텐사이드 내에서 장쇄형 탄화수소기의 쇄 길이는 바람직하게는 12 내지 15개의 탄소 원자이며, 그리고 단쇄형 잔기(R¹³, R¹⁴ 및 R¹⁵)는 바람직하게는 메틸과 히드록시에틸이다.

2개, 3개 또는 4개의 장쇄형 탄화수소기를 포함하는 양이온 텐사이드 내에서 장쇄형 탄화수소기의 쇄 길이는 바람직하게는 12 내지 28개의 탄소 원자이다.

바람직한 에스테르 포함 텐사이드는 하기 화학식을 포함한다:

,

상기 식에서, R¹⁶은 독립적으로 C₁ _-4 알킬, 히드록시알킬 또는 C₂ _-4 알케닐로부터 선택되고, R¹⁷은 독립적으로 C₈ _-28 알킬- 또는 알케닐-기로부터 선택되며, E는 에스테르기, 즉 -OC(O)-이거나 -C(O)O-이고, z는 0 내지 8의 정수이며, X^-는 앞서 정의한 바와 같다. 이들은 2개 또는 3개의 단쇄형 C1 내지 C6의 탄화수소 잔기를 함 유한다. 분자 당 1개 또는 2개의 긴 알킬 잔기는 C8 내지 C26, 바람직하게는 C10 내지 C20, 특히 바람직하게는 C12 내지 C18 길이의 지방산으로부터 유도된다. 이러한 지방산 또는 전술한 쇄 길이 영역의 구간은 포화된 지방산, 불포화된 지방산, 히드록시로 치환된 지방산, 또는 그 혼합물일 수 있다. 전술한 산에 대한 실시예는 라우르산, 미리틴산, 팔미틴산, 스테아린산, 올레산 및 리시놀산이다. 추가의 실시예는 우지지방산- 및 코코스지방산 구간이다. 4급화된 질소에 대한 상기 산들의 결합은 바람직하게는 옥시에틸, 2-옥시프로필- 또는 1,2-디옥시프로필- 또는 올리고옥시에틸렌-공간자(spacer)를 통해 이루어진다. 바람직하게는 단쇄형 잔기는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 헥실, 페닐 및 히드록시에틸, 2-히드록시프로필이다. 바람직한 상대이온은

,

및

이다.

예에 따른 명칭은 하기와 같다:

(우지지방산 옥시에틸)-트리메틸-암모늄 메토술페이트;

(코코스 지방산 펜타에톡시)-트리메틸-암모늄 메토술페이트;

디(우지지방산 옥시에틸)-디메틸-암모늄 클로라이드;

디(우지지방산 옥시에틸)-히드록시에틸-메틸-암모늄 메토술페이트;

디(우지지방산-2-옥시프로필)-디메틸-암모늄 메토술페이트;

1,2-디-우지지방산옥시-3-트리메틸-프로판-암모늄 클로라이드.

또 다른 유형의 바람직한 에스테르 포함 양이온 텐사이드는 하기와 같은 화 학식을 통해 나타낼 수 있다:

상기 식에서, R¹⁶, R¹⁷, X, 및 z는 앞서 정의한 바와 같다.

양이온 텐사이드 c)의 또 다른 기는 하기 화학식을 갖는 기이다:

,

상기 식에서, R¹⁸은 C₆-C₁₂ 알킬이고, A는 -NH-, -CONH-, -COO- 또는 -O-로부터 선택되는 2가의 기이거나, 또는 A는 생략될 수 있으며, R¹⁹ 및 R²⁰은 상호간에 무관하게 H, C₁-C₁₄ 알킬 또는

으로 이루어진 기로부터 선택되고, R²¹은 H이거나 메틸이다.

이러한 유형의 특히 바람직한 텐사이드는 데실아민, 도데실아민, C₈-C₁₂ 비스(히드록시에틸)아민, C₈-C₁₂ 비스(히드록시프로필)아민, C₈-C₁₂ 아미도프로필디메틸아민 또는 그 염이다.

추가의 텐사이드는 하기 성분을 포함한다: 화학식

의 지방산 아미드(여기서, R²²은 8개 내지 28개의 탄소 원자를 갖는 알킬기이며, R²³은 각각 수소, C₁-C₆ 알킬 및 히드록시알킬로부터 선택된 단쇄형 잔기이다). 또한, C₈-C₂₈ N-알킬폴리히드록시 지방산 아미드도 이용될 수 있다. 표준 실시예는 하기 성분을 포함한다: C₁₂-C₁₈ N-메틸글루카미드(WO 92/06154 참조). 또 다른 당 유도체는 예컨대 C₈-C₂₈ N-(3-메톡시프로필)글루카미드를 포함한다. 이러한 당 유도체는 마찬가지로 2개 또는 3개의 단쇄형 C1 내지 C6 탄화수소 잔기를 포함한다. 분자 당 1개 또는 2개의 긴 알킬 잔기는 C8 내지 C26, 바람직하게는 C10 내지 C20, 특히 바람직하게는 C12 내지 C18의 길이를 갖는 지방산으로부터 유도된다. 전술한 쇄 길이 범위의 지방산 또는 커트(cut)는 마찬가지로 포화된 지방산이거나, 불포화된 지방산이거나, 히드록시로 치환된 지방산이거나 그 혼합물일 수 있다. 전술한 산에 대한 실시예는 라우르산, 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산, 올레산 및 리시놀산이다. 추가의 실시예는 우지지방산 커트 및 코코스 지방산 커트이다. 4급화된 질소에 대한 상기 산들의 결합은 바람직하게는 아미도에틸- 및 3-아미도프로필-공간자를 통해 이루어진다. 바람직하게는 단쇄형 잔기는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 헥실, 페닐, 그리고 히드록시에틸, 2-히드록시프로필이다. 대체되는 방법에서, 이미다졸리늄 잔기와 같이 필요에 따라 추가적으로 지방알킬 치환기가 삽입되는 환형 잔기일 수 있다. 바람직한 상대이온은

및

이다.

예에 따른 명칭은 하기와 같다:

(운데실렌산 아미도프로필)-트리메틸-암모늄 메토술페이트;

(리시놀산 아미도프로필)-트리메틸-암모늄 메토술페이트;

1-메틸-1-우지지방산 아미도에틸-2-우지지방알킬-이미다졸리늄 메토술페이트;

1-메틸-1-올레일아미도에틸-2-올레일-이미다졸리늄 메토술페이트; 또는

1,1-에틸렌-비스(1-메틸-2-우지지방알킬-이미다졸리늄) 메토술페이트.

4급 암모늄 화합물과 더불어, 아민염도 이용될 수 있다. 이와 관련한 아민염은 무기산 또는 유기산을 포함한 1급, 2급 또는 3급 아민의 염이다.

질소는 아민염 내에서 1개 또는 2개의 장쇄형 C8 내지 C28 탄화수소 잔기에 의해, 1개 내지 3개의 탄소 원자에 의해 그리고 선택적으로 1개 또는 2개의 단쇄형 C1 내지 C6 탄화수소 잔기에 의해 치환된다. 분자 당 1개 또는 2개의 긴 알킬 잔기는 예컨대 C8 내지 C26, 바람직하게는 C10 내지 C20, 특히 바람직하게는 C12 내지 C18의 길이를 갖는 지방아민 또는 지방산으로부터 유도된다. 바람직한 상대이온은

및

이다.

상기 지방 아민은 친수성을 증가시키기 위해 에톡실화될 수 있다. 그 예는 에톡실화된 스테아릴아민 유도체 CH₃(CH₂)₁₇N⁺H[(CH₂CH₂O)₅H]₂Cl^-이다.

전술한 쇄 길이 범위의 지방산 또는 커트는 포화된 지방산이거나, 불포화된 지방산이거나, 히드록시로 치환된 지방산이거나 그 혼합물일 수 있다. 전술한 산에 대한 실시예는 라우르산, 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산, 올레산 및 리시놀 산이다. 추가의 실시예는 우지지방산 커트 및 코코스 지방산 커트이다. 아민 염의 질소에 대한 상기 산들의 결합은 바람직하게는 옥시에틸, 2-옥시프로필, 1,2-디옥시프로필에 의해 에스테르로 그리고 아미도에틸 및 3-아미도프로필-공간자를 통해 아미드로 이루어진다. 바람직하게는 단쇄형 잔기는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 헥실, 페닐, 히드록시에틸 및 2-히드록시프로필이다. 바람직한 상대이온은

및

이다.

예에 따른 명칭은 하기와 같다:

스테아린산 트리에탄올 아미드 유도체:

;

스테아린산 아미드 유도체:

;

스테아린산 아미드 유도체:

;

팔미틴산 아미드 유도체:

제형의 총량과 관련하여 선택적으로 사용되는 성분 b)의 양은 0 내지 30 중량%이며, 바람직하게는 0 내지 10 중량%이다. 성분 b)가 제형 내에 존재한다면, 그 양은 바람직하게는 0.01 및 15 중량%의 사이이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 10 중량%이다.

본 발명에 따른 제형 내의 성분 b)는 특히 성분 a2)의 유화성을 개선시키고 필요에 따라 실용성을 향상시키는 기능을 갖는다.

본 발명의 바람직한 실시태양에서, 폴리오르가노실록산 조성물은 실리콘을 포함하지 않는 텐사이드가 성분 b)로서, 비중합성 유기재 4급 암모늄 화합물들로부터 선택된 적어도 하나의 성분인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시태양에서, 폴리오르가노실록산 조성물은 실리콘을 포함하지 않은 텐사이드가 성분 b)로서 비이온 유화제로부터 선택되는 것을 특징으로 한다. 비이온 텐사이드의 실시예는 하기 성분을 포함한다: 알콕실화 알코올, 에틸렌옥시드 (EO)-프로필렌옥시드 (PO)-블록 중합체, 폴리히드록시 지방산 아미드, 알킬폴리사카라이드 등. 이와 같은 보통의 액체 텐사이드는 바람직하게는 3 내지 20 범위의 HLB를 갖는 그러한 텐사이드를 포함한다. 바람직하게는 비이온 텐사이드는 알코올-알콕실레이트-텐사이드이다. 바람직하게는 알콕실화 지방알코올은 또한 분자 당 약 2 내지 20개의 에틸렌옥시드 단위체를, 바람직하게는 분자 당 3 내지 15개의 에틸렌옥시드 단위체를 포함한다. 본원의 조성물의 비수용성 액체상에서 유용하거나 또는 상기와 같은 위상으로서 이용할 수 있는 액체 지방알코올 알콕실레이트의 실시예는 12개 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 알코올로부터 제조되고 약 7몰의 에틸렌옥시드를 포함하는 그러한 액체 지방알코올 알콕실레이트를 포함한다. 이러한 물질들은 쉘 케미칼(Shell Chemical) 사의 상표 Neodol 25-7 및 Neodol 23-6.5로 시장에 출시되고 있다. 이러한 유형의 알코올 에톡실레이트는 마찬가지로 쉘 케미칼 사가 Dobanol의 상표로 시장에 판매하고 있다. 적합한 에톡실화 알코올의 실시예는 Tergitol 15-S-7과 Tergitol 15S-9를 포함하며, 이들은 선형 2차 알코올 에톡실레이트로, 유니온 카바이드 코포레이션(Union Carbide Corporation)사가 출시하였다. 본원의 조성물에서 이용할 수 있는 또 다른 유형의 알코올 에톡실레이트는 보다 높은 분자 중량을 갖는 비이온성 종류, 예컨대 Neodol 45-11(쉘 케미칼 사)을 포함한다. 추가의 알코올 에톡실레이트는 폴리옥시에틸렌(4)라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌(5)라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌(23)라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌(2)세틸에테르, 폴리옥시에틸렌(10)세틸에테르, 폴리옥시에틸렌(20)세틸에테르, 폴리옥시에틸렌(2)스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌(10)스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌(20)스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌(21)스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌(100)스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌(2)오레일에테르, 그리고 폴리옥시에틸렌(10)오레일에테르이다. 이러한 알코올 에톡실레이트는 ALFONIC(등록상표), ARLACEL, BRIJ, GENAPOL(등록상표), LUTENSOL, NEODOL(등록상표), RENEX, SOFTANOL, SURFONIC(등록상표), TERGITOL(등록상표), TYRCOL, 및 VOLPO와 같은 상표로 공지되어 있다.

또 다른 유형의 비이온 텐사이드는 에틸렌옥시드 (EO)-프로필렌옥시드 (PO)-블록 중합체이다. 이러한 유형의 물질들은 Pluronic의 상표로 시장에서 판매되고 있는 공지된 비이온 텐사이드로 우수한 제품이다. 이러한 유형의 비이온 EO-PO-블록 중합체는 문헌[Davidsohn & Milwidsky, Synthetic Detergents, 7판, Langman Scientific and Technical (1987)]의 34 ~ 36쪽과 189 ~ 191쪽에, 그리고 미국 특허 US 2,674,619와 US 2,677,700에 더욱 상세하게 기술되어 있다. 또 다른 가능한 유형으로 폴리히드록시 지방산 아미드-텐사이드가 있다.

바람직한 알코올 에톡실레이트는 RENEX-시리즈(등록상표)이다.

본 발명에 따른 제형에서 이용되는 성분 d)는 하나 이상의 지지체가다. 이러한 지지체는 바람직하게는 고체 지지체 e) 및(또는) 액체 지지체 f)로부터 선택된다. 이는 본 발명의 범주에서, 액체 지지체는 40℃에서 액체이며, 고체 지지체는 40℃에서 고체임을 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시태양에서, 폴리오르가노실록산 조성물은 액체 지지체 f)가 물, 및 수-혼화성 유기 용매로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 성분인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 추가의 바람직한 실시태양에서, 폴리오르가노실록산 조성물은 물을 포함한다.

바람직한 액체 지지체 f)는 수성이거나 비수성이며, 하기 성분을 포함할 수 있다: 물 한 가지, 또는 유기 용매, 바람직하게는 수용성 유기 용매 한 가지 및(또는) 이들의 물 포함 혼합물. 바람직한 유기 용매는 이하를 포함한다: 모노알코올; 디올; 폴리올, 예컨대 글리세린; 글리콜; 폴리에테르, 예컨대 폴리알킬렌글리콜, 예컨대 폴리에틸렌글리콜; 그리고 이들의 물 포함 혼합물. 특히 바람직한 경우는, 용매의 혼합물이며, 특히 에탄올, 프로판올, 부탄올, 이소프로판올과 같이 낮은 지방족 알코올의 혼합물이고(이거나), 1,2-프로판디올이나 1,3-프로판디올과 같은 디 올이며; 또는 이들의 글리세린 포함 혼합물이다. 적합한 알코올은 특히 C₁-C₄ 알코올을 포함한다. 바람직한 경우는 1,2-프로판디올과 물이다.

액체 지지체 f)는 제형의 총량과 관련하여, 본 발명에 따른 제형에 목적에 적합하게는, 0 내지 99.95 중량%, 바람직하게는 0 내지 95 중량%, 더욱 바람직하게는 0 내지 65 중량%, 특히 바람직하게는 0 내지 55 중량%의 양으로 포함된다. 만일 액체 지지체 f)가 본 발명에 따른 제형 내에 포함되어 있다면, 그 양은 바람직하게는 5 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 10 중량% 이상, 가장 바람직하게는 30 중량% 이상에서 70 중량%까지, 더욱 바람직하게는 60 중량%까지이다.

성분 e)로서 이용되는 고체 지지체는 바람직하게는 40℃에서 고체인 화합물로부터 선택된다. 고체 지지체의 실시예는 수용성 및 비수용성 고체 지지체를 포함하며, 예를 들면 하기와 같다: 무기염 또는 유기염, 폴리히드록시 화합물, 사카라이드, 아미드, 예컨대 요소, 그리고 더욱 높은 고분자의 폴리에틸렌 옥시드. 고체 지지체 e)는 바람직하게는 텐사이드의 의미에서 본질적인 계면활성 작용을 하지 않는 화합물이다. 무기염에 대한 실시예는 염화나트륨, 염화칼륨, 탄산나트륨, 황산나트륨, 백악(chalk), 탄산마그네슘, 카올린, 황산바륨, 산화아연이다. 유기염에 대한 실시예는 아세트산나트륨이다. 본 발명에 따라 이용가능한 폴리히드록시 화합물 및 사카라이드에 대한 실시예는 셀룰로오스, 전분, 셀룰로오스 에스테르, 펜타에리트리트, 소르비톨, 글루카민, N-메틸글루카민이다. 본 발명에 따라 사용 가능한 아미드 유도체는 예컨대 요소와 강친수성이면서 사카라이드 변형된 아미드 유도체로 예컨대 에틸렌디아민-비스글루콘아미드, 1,3-플로필렌디아민-비스글루콘아미드, 1,2-프로필렌디아민-비스글루콘아미드 디에틸트리아민--비스글루콘아미드, 디프로필렌트리암-비스글루콘아미드, N-메틸-디프로필렌트리아민-비스글루콘아미드, N,N-디메틸-에틸렌디아민-글루콘아미드, N,N-디메틸-프로필렌디아민-글루콘아미드와 같다. 마지막에 언급한 사카라이드 변형된 아미드 유도체는 예컨대 글루콘산 락톤이나 글루코피라노실 아라비논산 락톤과 같은 사카라이드 카르본산 락톤과 대응하는 아민의 1급 아미노기의 위치 선택적 반응을 통해 얻을 수 있다(DE 4 318 536, DE 4 318 537).

고체 지지체 e)는 제형의 총량과 관련하여 본 발명에 따른 제형 내에 목적에 적합하게는 0 내지 99.95 중량%, 바람직하게는 0 내지 95 중량%, 더욱 바람직하게는 0 내지 65 중량%, 특히 바람직하게는 0 내지 55 중량%의 양으로 포함된다. 만일 고체 지지체 e)가 본 발명에 따른 제형에 포함된다면, 그 바람직한 양은 5 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 10 중량% 이상에서 더욱 바람직하게는 60 중량%까지이다.

고체 지지체 e)와 액체 지지체 f)는 상호간에 임의의 비율로 존재할 수 있다. 이러한 비율은 제형의 액체, 페이스트 또는 고체 조성물 중 목표되는 상태의 여부에 따라 선택된다.

본 발명에 따른 조성물은 적용 영역에 따라 앞서 기술한 성분들 a1), a2), b), d)와 함께 추가의 또 다른 구성성분 또는 보조 첨가제 c)를 포함할 수 있다.

세척제에서, 펄프에서, 직물 마침질 시에서와 같은 수성 적용 시에, 예컨대 이른바 부수물, 조절제, 제올라이트와 같은 유동 개질제, 실리케이트, 다면체 규산, 폴리포스페이트, 알칼리금속-구염산염, 2,2-옥시 디-호박산염, 2,2-카르복시메틸옥시 호박산염, 2,2-니트릴로 트리아세테이트, 및 탄산나트륨, 효소, 제포제, 예컨대 실리콘 화합물, 그리고 안정제가 제공될 수 있다. 안정제는 예컨대 성분 a)와 b)의 응고 및 침전을 억제하면서 성분 a)와 b)를 안정화시키는 역할을 한다. 안정제는 예컨대 카라기난(Carrageen) 고무와 같은 예컨대 '고무' 및 기타 폴리사카라이드이거나, 기타 농후화제이거나 또는 유동 첨가제이다. 바람직하게는 안정제는 트리히드록시 스테아린과 같이 히드록실을 포함한 결정 화합물이거나, 수소화된 오일 또는 그 유도체이다.

본 발명에 따른 조성물 내에 포함될 수 있는 추가의 보조 첨가제는 종이 제조 시에 이용되는 표준 보조 첨가제이며, 예컨대 습윤 강화 수지, 보풀 형성 억제용 첨가제, 건조 강화 첨가제, 충진제 및 접착제, 결합제, 평탄제 등이 있다.

특히 세제 내에 포함될 수 있는 추가의 보조 첨가제는 헥실아민, 옥틸아민, 노닐아민, 이들의 C₁-C₃ 2급 또는 3급 유사체, 및 알칸디올과 같은 결합제이다.

특히 세제 내에 포함될 수 있는 추가의 보조 첨가제는 기재 상에 접착되는 향료, 킬레이트화제, 기타 표면활성 물질이다.

추가의 보조 첨가제는 예컨대 Ultrafresh(등록상표) DM25, DM50, UF40, Amical flowable(등록상표) 또는 Katon(등록상표)-유도체와 같은 살생물제이다.

본 발명은 또한 본 발명에 따라 성분 a1) 및 a2) 뿐만 아니라 필요에 따라 추가의 성분을 포함하는 폴리오르가노실록산 조성물을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 조성물의 제조는 예컨대 균질의 기본 혼합물(a1) + a2))을 제조하고, 예컨대 휘젓개, 혼합 노즐 또는 각 형태의 혼련기나 분쇄기와 같은 혼합 장치에 대한 모든 공지된 유형을 이용하여 선택적 성분들 b) 내지 d)를 첨가하는 것을 그 내용으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시태양에서, 우선적으로 성분 a1)과 성분 a2)는, 필요에 따라, 지지체 d)의 부분이 첨가되면서 균일하게 예비 혼합물로 혼합된다. 균일하다는 의미는 본 발명의 문맥에서 계속해서 용해되거나 또는 투명하게 미립형으로 분산되는 것을 뜻한다. 이러한 균일한 예비 혼합물 내에서는 예컨대 선택적 성분 b)가 이어서 첨가될 수 있다. 이러한 첨가로 인해 예비 혼합물 성분 a1) 및 a2) 또는 성분 b)의 각각의 구조에 따라 재차 균일한 혼합물로 형성되거나. 또는 예비 혼합물(a1) + a2)) 내에 성분 b)가 가시적으로 더욱 거칠게 분산되는 방식으로 분포될 수 있다. 이러한 혼합물에는 각각의 적용 목적에 따라 c) 및(또는) d)가 첨가될 수 있다.

이러한 다양한 혼합 전략을 이용하여, 전체 계통 내 성분들의 미시적 분포와 그에 따른 제품 특성에 대해 영향을 미칠 수 있다.

본 발명에 따른 폴리오르가노실록산 조성물은 바람직하게는 40℃에서 액체이되, 이는 지지체의 존재를 전제 조건으로 하지 않는 것을 특징으로 한다.

바람직한 폴리오르가노실록산 조성물은 하기 성분으로 구성된다:

0.05 내지 90 중량%의 성분 a1) 및 a2);

0 내지 30 중량%의 하나 이상의 실리콘 비포함 텐사이드 b);

이하 물질과 같은 보조 첨가제 c):

0 내지 0.5 중량%의 하나 이상의 살생물제,

0 내지 10 중량%의 하나 이상의 유동 개질제,

0 내지 5 중량%의 하나 이상의 추가 보조 첨가제; 및

0 내지 99.95 중량%의 하나 이상의 지지체 d).

본 발명에 따른 조성물들은 바람직하게는 기재, 특히 섬유 기재나 섬유 유형의 기재를 표면 처리하기 위해 이용된다. 특히 바람직하게는 본원의 조성물은 천연 또는 합성 섬유, 모발, 텍스타일(textile), 매트, 종이 펄프, 종이 직물, 건조성 또는 습윤성 화장실용 화장지와 같은 종이 적층물, 화장용 티슈, 수건, 냅킨 및 손수건을 마침질하거나 처리하기 위해 이용된다.

바람직한 실시태양에서, 본 발명에 따른 조성물은 통상적인 방법으로 펠트 압착된 티슈 종이, 고용적의 패턴 압축된 티슈 종이 및 고용적의 복합 티슈 종이를 포함하는 티슈 종이를 코팅하는데에 이용되지만, 그러나 이러한 이용에만 국한되지 않는다. 티슈 종이는 균일하거나 다층으로 구성될 수 있다; 그리고 이로부터 제조된 티슈 종이 제품은 단일층으로 또는 다층으로 구성될 수 있다. 티슈 종이는 바람직하게는 약 10 g/㎡와 약 65 g/㎡ 사이의 기본 중량와 약 0.6 g/㎤ 이하의 밀도를 갖는다(비교: 미국 특허 5,059,282의 제13단 61~67행(Ampulski 외), 티슈 종이의 밀도 측정 방법). (특별한 사항이 지시되어 있지 않다면, 종이와 관련한 모 든 양 및 중량은 건조 상태를 바탕으로 한다). 통상적인 방법으로 압축된 티슈 종이와 이러한 종이를 제조하기 위한 방법은 당업자에게 일반적으로 공지되어 있다. 상기와 같은 종이는 대개 당업자에게 종종 포드리니어 체판으로서 지칭되는 다공성 성형 체판 상에 종이 현탁액을 살포함으로써 제조된다. 현탁액이 성형 체판 상에 살포되면, 곧바로 현탁액은 웹(web)으로 지칭된다. 웹은 압착되고 고온에서 건조되면서 탈수된다. 이에 기술한 방법에 따라 웹을 제조하기 위한 특별한 방법과 표준 장치는 본 영역의 당업자들에게 일반적으로 공지되어 있다. 표준 방법에서, 압력하에 있는 헤드박스로부터 제공되는 낮은 밀도의 펄프 현탁액이 이용된다. 헤드박스는 습윤 웹을 형성할 수 있도록 포드리니어 체판 상에 펄프 현탁액의 박막의 도포를 제공하기 위한 개구부를 구비하고 있다. 그런 다음 상기 웹은 대개 (전체 웹의 중량을 바탕으로) 약 7% 및 약 25% 사이의 섬유 밀도까지 진공 탈수를 통해 탈수되며, 계속해서 압축 과정을 통해 건조되는데, 이러한 압축 과정에서 웹은 압력에 노출된다. 상기 압력은 상호간에 맞은편에 배치된 기계식 컴포넌트, 예컨대 원통형 롤러에 의해 생성된다. 그리고 탈수된 웹은 계속해서 압축되고 본 기술영역에서 양키(Yankee)-건조기로서 알려져 있는 증기 드럼 장치 내에서 건조된다. 추가의 상세한 내용은 종이 제조 영역의 당업자라면 충분히 숙지하고 있는 내용이다.

본 발명에서 이용하기 위해 제안된 종이 섬유는 통상적으로 목재 펄프를 바탕으로 하는 섬유에 포함된다. 예컨대 면직물 린터, 바가스 등과 같은 셀룰로오스를 바탕으로 하는 기타 펄프 섬유도 마찬가지로 이용할 수 있다. 예컨대 레이온 섬유, 폴리에틸렌 섬유 및 폴리프로필렌섬유와 같은 합성 섬유들도 셀룰로오스를 바탕으로 하는 천연 섬유와 조합되어 마찬가지로 이용될 수 있다. 실례에 따라 이용될 수 있는 폴리에틸렌 섬유는 Pulpex(등록상표)이며, 이는 허큘리스 인코포레이티드(hercules Inc.)(미국 델라웨어주 윌밍톤)로부터 구입할 수 있다. 사용 가능한 목재 펄프는 하기 내용을 포함한다: 예컨대 크라프트 펄프, 아황산염 펄프 및 황산염 펄프와 같은 화학 펄프뿐만 아니라 예컨대 목재 펄프, 열가공 펄프 및 화학 변형된 열가공 펄프를 포함하는 기계 펄프. 그러나 화학 펄프가 선호되는데, 왜냐하면 그로부터 제조된 티슈 시트는 탁월한 촉감의 유연성을 제공하기 때문이다. 활엽수("경질 목재"로서 지칭됨)뿐만 아니라 침엽수("연질 목재"로서 지칭됨)의 펄프가 이용될 수 있다. 본 발명에서는 또한 원래의 종이 제조를 용이하기 위해 이용되었던 예컨대 충진제 및 접착제와 같은 기타 비섬유 물질과 마찬가지로 앞서 언급한 범주의 몇몇 부분 또는 그 모든 부분을 포함할 수 있는 재활용된 종이를 바탕으로 하는 섬유도 이용될 수 있다. 종이 섬유에 추가적으로, 티슈 종이 구조체를 제조하기 위해 이용되는 종이 현탁액은 이를 위해 당업자에게 공지되어 있는 바와 같은 기타 구성 성분이나 재료들을 첨가된 상태로 포함할 수 있다. 목표되는 첨가제의 종류는 고려되는 티슈 시트의 특별한 최종 사용 용도에 따라 달라진다. 예컨대 화장실용 화장지, 종이 타월, 화장품 티슈 및 기타 유사한 제품과 같은 제품에서 높은 습윤 강도는 목표되는 특징이다. 그러므로 종종 종이 현탁액에 본 사업 분야에서 종래 기술에 따라 "습윤 강화" 수지로서 알려져 있는 화학 물질을 첨가하는 것이 바람직할 수 있다. 습윤 강화 첨가제에 추가로 종이 섬유에 당업자에게 공지되어 있는 일정한 건조 강화 첨가제와 보풀 형성을 억제하기 위한 첨가제를 첨가하는 것 또한 바람직할 수 있다.

본 발명에 따른 폴리오르가노실록산 조성물은 또한 바람직하게는 모발, 면직물, 합성 직물과 같은 천연 또는 합성 섬유 또는 종이를 위한 연화제 또는 정전기 방지제로서 이용된다.

본 발명에 따른 폴리오르가노실록산 조성물은 바람직하게는 비처리된 기재의 중량과 관련하여 본 발명에 따른 조성물의 비휘발성 성분을 0.01 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 2 중량%의 양으로 하여 섬유 기재나 섬유 유형의 기재 상에 도포된다. 도포량은 비처리된 건조 기재의 중량을 산출하여 결정한다. 이어서 본 발명에 따른 조성물을 도포하고, 처리된 습윤 기재는 80℃에서 5분간 통풍 오븐에서 건조한다. 건조 시간은 오로지 물로만 처리된 종이를 이용하여 검사하였으며, 충분한 것으로서 확인하였다. 그에 따라 본원의 조성물의 비휘발성 성분은 본 발명에 따른 제형에 있어 80℃에서 5분간 증발되지 않는 비율이다. 비휘발성 성분의 바람직하게는 90 중량% 이상의 본질적인 비율은 성분 a)와 성분 b)에 의해 형성된다.

비휘발성 성분의 도포량은 하기와 같이 산출된다:

비처리된 건조 기재의 중량과 건조되고 처리된 기재의 중량 간의 차이는 절대 도포량이다. 백분율의 도포량은 상기 절대 도포량을 비처리된 종이의 중량으로 나누어 100을 곱한 값이다.

본 발명에 따른 폴리오르가노실록산 조성물은 또한 세정제로서, 습윤제로서, 부식 방지제로서, 애벌칠 제제(priming agent)로서, 접착제로서, 또는 부착 방지제(anti-fitting agent)로서 또는 경질 표면용 정전기 방지제로서 그리고 세제에서 또는 다리미질 보조제로서 이용될 수 있다.

본 발명은 또한 적어도 하나의 본 발명에 따른 폴리오르가노실록산 조성물을 포함하는 제품에 관한 것이다.

위의 제품은 바람직하게는 본 발명에 따른 폴리오르가노실록산 조성물로 처리된 종이 제품이다. 이러한 제품 내에는 앞서 이미 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 조성물의 비휘발성 성분이 바람직하게는 0.03 내지 30 중량%, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 10 중량%이 존재한다.

섬유 상에서 실리콘 포함 성분 a1) 및 a2)의 비율은 일측에서는 증발성을 고려하여 제형 a) 내지 d)의 적용된 중량 비율로부터 계산을 통해 결정되며, 타측에서는 유기 용매를 추출함으로써, 더욱 바람직하게는 규소 함량을 X선 형광 측정하고, a1) 또는 a2)에 대해 기초가 되는 구조체 내 규소 비율의 대응하는 사전 할당값을 통해 a1) 또는 a2)의 비율을 계산함으로써 결정된다. X선 형광 측정은 US 2002-0127412 A1 [0057] 단락에서와 같이 실시될 수 있는데, 즉 선행된 조정에 따라 정의된 기하 구조를 갖는 기재의 판에 빛을 통과시키면서 실시된다.

본 발명에 따른 조성물은 종이 펄프에 첨가될 수 있으며, 습윤 종이 상에 또는 제조된 종이 웹 상에 도포될 수 있다. 그러므로 본 발명에 따른 조성물은 특히 종이와 같은 기재 상에, 공지된 방법으로 예컨대 분무, 침지, 종이 펄프 내 투입을 통해, 또는 US 5,538,595에 기술된 바와 같이 캘린더링하거나 이송 프린팅함으로써 도포될 수 있다.

놀라운 사실로서 확인된 점에서, 종이 마침질 및 직물 마침질에서, 마침질된 기재의 소수성은 분명하게 감소되고, 동시에 탁월한 부드러운 촉감이 제공된다. 또한, 탁월한 사실로서 확인된 점에서, 본 발명에 따른 조성물들은 a2)의 더욱 높은 비율이 존재한 상태에서도 섬유 마침질 시에 향상된 친수성과 결부되어 탁월한 유연성이 달성된다. 이와 관련하여 놀랍게도 성분 a1)과 a2) 사이에서 a2)의 비율을 90 중량%까지, 바람직하게는 70 중량%까지 적용 가능한 혼합 비율의 광범위한 영역이 제공되는데, 이 경우 유연성은 일정하거나 증가될 시에도 향상된 친수성이 획득된다(친수성 또는 소수성은 본 발명의 의미에서, 적하-침하-시간(drop-sink-time)의 방법에 따른 평가를 의미하며, 유연성은 이른바 촉감을 의미하며, (실시예 부분에서 기술되는 바와 같은) 검사 모집단을 통해 평가된다). 더욱 놀라운 사실에서, 특히 바람직한 특성 비율이 충족되는 조밀한 제한의 혼합 비율이 제공된다. 그러므로 특히 바람직한 혼합 비율의 영역은 50 중량%의 a1)과 50 중량%의 a2)이다.

유연성(촉감), 친수성 및 실용성과 관련하여 지정된 기재에 대한 본 발명에 따른 조성물의 목표되는 특성을 최적화하는 것은 성분 a1) 및(또는) a2)의 친수성 4급 기 및 그 오르가노 폴리실록산 블록의 종류 및 몰 비율을 최적화함으로써, 그리고 성분 a1)과 a2)의 구조가 지정된 경우에는 혼합 비율을 최적화함으로써 이루어질 수 있다. 바람직하게는 성분 a1)의 비율은 비용의 이유에서 가능한 한 낮게 설정된다.

본 발명에 따른 수성이며 용매 포함 조성물은 다음 실시예에서 기술된다.

본 발명에 따른 조성물의 평가는 하기의 검사 방법을 이용하여 실시하였다.

종이와 텍스타일 평가:

에멀젼의 형태인 본 발명에 따른 실리콘 조성물을 핀란드 메트새 티슈 코포레이션(Metsae Tissue Corp) 사의 비처리된 실리콘 비포함 얼굴 수건을 이용하여 평가하였다. 종이의 치수는 29cm x 20.5 cm로 하였으며, 평균 종이 중량은 31.96 g/㎡로 하였다. 에멀젼을 도포(마침질)하기 위해 종이와, 이 종이 유형의 넓은 시트를 함께 준비하여 넓은 메쉬(mesh)의 금속 망 상에 그 둘을 평탄하게 펼쳤다.

실시예 8 내지 실시예 20에 따른 제형을 2 중량%의 실리콘 포함 활성 물질(성분 a1), 성분 a2) 또는 성분 a1)+a2)의 합의 양을 바탕으로 또는 비교 실시예를 포함하는 하기 표 2의 X1) 내지 X3)의 전체 합의 양을 바탕으로 계산하였다)에 탈이온수를 이용하여 희석하였으며, 분무총을 이용하여 균일하게 도포하였다. 마침질은 본 발명에 따른 조성물의 분무될 에멀젼(용액)의 분무를 이용하여 실시하였다. 분무는 노즐과 유격을 이용하여 35cm 이격시키고 도포층으로서 실시예 1 내지 실시예 7에 따른 실리콘 포함 물질의 산출된 양과 그 혼합물(즉, 표 2의 X1 내지 X3의 합)을 1 중량%까지 분사되도록 노즐을 일정하게 조정한 상태로 실시하였다. 이러한 양은 a) 내지 d)의 비휘발성 성분의 비율로 계산하였다. 그 외에도 앞서 정의한 바와 같이 비휘발성 성분의 양을 종이 상에 도포하고, 다음에서 기술한 바와 같이 측정하였다. 분무된 에멀젼의 농도와 노즐 조정은 일련의 측정을 통해, 종이 또는 텍스타일 웹을 완전하게 흠뻑 적시지 않으면서도, 약 15초간의 분무기간 동안 높은 재현성을 가지면서 본 발명에 따른 비휘발성 성분의 양적으로 목표되는 도포가 이루어질 수 있도록 최적화하였다.

하기 도 1은 이용되는 장치의 분무기간과 도포량 간의 연관성을 도시하고 있다. 하기 표 1은 기초가 되는 대응하는 측정값을 도시하고 있다.

도 1: 분무 과정의 시간 및 간격에 따른 비휘발성 성분의 도포.

노즐 간격	30cm	35cm	40cm

분무 시간/초	도포량
10	0.72%	0.62%	0.49%
15	1.19%	0.96%	0.68%
1% 도포에 대한 분무 시간	13.67	15.00	21.75

마침질을 위해 종이를 각각 5분간 80℃ 온도로 흡인기를 구비한 통풍 오븐 내에서 건조하고, 곧바로 오븐으로부터 빼낸 후에 중량을 측정하였다(질량은 4회의 개별 측정치를 평균하였다). 비처리된 종이와 건조되고 처리된 종이의 중량 간 차이로 우선적으로 비휘발성 성분의 절대 도포량을 결정한다. 백분율 도포량은 절대 도포량을 비처리된 종이의 중량으로 나누고 100으로 곱한다.

분무 시간은 앞서 설명한 바와 같이 비휘발성 성분들로부터 실리콘 화합물 X1 내지 X3의 합으로서 산출된 1 중량%이 도포되도록 선택하였다.

검사시마다 각각의 조성물을 포함하는 6개의 단일층 종이 타월을 각각 마침질하였다. 그 중에 5개의 타월은 촉감 또는 유연성 평가를 위해, 나머지 1개는 친수성/소수성 평가를 위해 사용하였다. 감촉 또는 촉감 검사를 위해 종이 샘플을 일회 접어 이중층의 종이를 만들었다.

직물 천(textile cloth)

직물 천을 검사하기 위해 괼라 베르케(Goela Werke) 사의 비처리된 실리콘 비포함 면직물-싱글-저지-타월(색처리(130g/qm))을 가열한 상태로 이용하면서 에멀젼 형태인 본 발명에 따른 실리콘 조성물을 평가하였다. 30g의 천을 (제형 내 성분 a1)과 a2)의 양과 관련하여) 0.4 중량%의 실리콘 포함 성분을 포함한 세정액 내에서 풀라르(Foulard) 방법을 이용하여 마침질하였다(직물 개조에 관한 용어사전, Prof. Dr. rer. nat. Hans-Karl Rouette, Laumann-Verlag Duelmen 1995, Band 1, 699~701쪽). 마침질을 위해, 제조 실시예 2의 화합물 a1)과 제조 실시예 5의 화합물 a2)뿐만 아니라 이 두 물질의 에멀젼의 1:1-혼합물을 이용하였다. 유연성 평가 및 친수성 관측은 종이 검사와 유사하게 실시하였다.

소수성 또는 친수성:

"종이 및 텍스타일 평가"에서 기술한 바와 같이 각각의 종이를 단일층으로 하여 금속통에 걸쳐 자석을 이용하여 팽팽하게 당겨 펼쳤다. 물방울을 피펫을 이용하여 1cm 높이에서 종이에 떨어뜨렸으며, 그리고 방울이 떨어져 작용하는 시점부터 흡수되는 시점까지의 시간(초)을 측정하였다. 적하-침하 시간이 길어질수록 소수성은 보다 높아지고 친수성은 더욱 떨어진다. 검사는 한 장의 검사 종이 당 상이한 위치에서 5회 반복 실시하였다. 5곳의 개별 측정값의 평균값은 하기 표 2에 표시하였다(검사 명세서: TEGEWA e.V 협회의 작업팀 "텍스타일 전처리": TEGEWA-적하시험- 텍스타일 표면 형성부에서 흡수성의 신속한 측정을 위한 방법; 멜리앤드(Melliand) 직물 보고서 68(1987), 581~583쪽).

유연성 또는 촉감:

이를 위해 검사 그룹 내부적으로 앞서 기술한 바와 같이 획득한 각각의 종이 샘플을 또 다른 실시예의 추가의 실리콘 조성물로 마침질한 5장의 또 다른 종이 샘플과 비교하였다. 이러한 방식으로 각각 6장의 상이한 샘플로 이루어진 5개의 검사 그룹을 각각 한 명의 실험자로 하여금 손가락과 손바닥을 이용하여 촉감을 느끼게 함으로써 촉감과 관련한 평가를 실시할 수 있었다. 개별 종이의 등급 분류는 0 내지 10의 단계로 실시하였다. 평가치 "0"은 비처리된 종이에 상응하며, 수치가 높아질수록 촉감 또는 유연성은 더욱 향상된다. 검사 그룹 또는 검사 패널은 5명으로 구성하였다.

제조 실시예 1(성분 a1)의 제조 QP1):

a) 238g(2.24몰)의 디에틸렌글리콜을 주변 온도 조건에서 질소가 담긴 그릇에 담았다. 집중적으로 휘저으면서, 한 시간 이내에 558g(4.93몰)의 클로르 초산 클로라이드를 방울 상태로 첨가하였다. 적하 첨가하는 동안 온도는 82℃로 상승하며, 집중적인 HCI-전개가 개시된다. 방울 첨가를 종료한 후에, 시험 용액을 30분간 130℃로 가열하였다. 이어서 130℃/20hPa까지 끓고 있는 모든 성분을 증류를 통해 제거하였다. 하기 조성물을 갖는 담황색의 오일 566g이 생성되었다.

가스 분광법을 이용 측정한 에스테르 순도는 99.2%이다.

¹³C-NMR:

하위 구조 편이(ppm)

ClCH₂- 40.7

ClCH₂-C(O)- 167.1

ClCH₂-C(O)-OCH₂- 65.2

ClCH₂-C(O)-OCH₂ CH₂- 68.6

b) 104.4g의 탈이온수, 51.4g의 2-프로판올, 104.4g(522mmol)의 라우린산 및 50g(580 mmol N)의 N,N,N',N'-테트라메틸헥산디아민을 혼합하고 휘저으면서 50℃로 가열하였다. 투명한 용액에, 하기 구조식의 에폭시실록산 721g(522mmol 에폭시기)과 a)에 따른 디에틸렌글리콜에 기초한 에스테르 7.5g(58mmol Cl)로 이루어진 혼합물을 첨가하였다:

시험용액을 6 시간 동안 순환 온도에 이를 때까지 가열하였다. 냉각시킨 후에 1,003g의 투명한 흑옥색 용액이 생성되었다. 이 용액 내에 위치하는 중합체는 하기와 같은 구조 원소를 포함한다:

제조 실시예 2(성분 a1)의 제조 QP2):

1리터의 삼구 플라스크 내에 24g의 물, 30ml의 2-프로판올, 4.18g(48mmol 3급 아미노기)의 N,N,N',N'-테트라메틸-1,6-헥산디아민 및 하기 구조식을 가지며, Jeffamin(등록상표) ED 600의 상표로 구입 가능한 3.8g(12 mmol 1급 아미노기)의 알킬렌옥시드 유도체를 주변 온도 상태에서 담았다:

위의 식에서, a+b = 3.6이다:

5분 이내에, 2-프로판올 내 50% 용액의 형태인 6.0g(30mmol)의 도데칸산과 1.8g(30mmol)의 초산을 첨가하였다. 시험용액을 50℃로 가열한 후에, 30분 이내에 하기와 같은 평균 조성을 갖는 194.1g(60mmol 에폭시기)의 에폭시실록산을 적하 첨가하였다:

황색의 탁한 혼합물을 8시간 동안 순환 온도가 될 때까지 가열하였다. 진공 상태에서 100℃/2mm Hg에 이를 때까지 휘발성인 모든 성분을 제거한 후에, 하기의 구조 원소를 이용하는 204g의 노란 갈색의 탁한 물질이 생성되었다.

제조 실시예 3(성분 a1)의 제조 QP3):

12.5g의 탈이온수, 87g의 2-프로판올, 1.02g(17mmol)의 초산, 3.4g(17mmol)의 라우린산, 2.34g(27.2mmol N)의 N,N,N',N'-테트라메틸헥산디아민, 하기 조성을 갖는 1.67g(5,28mmol N)의 아민,

(위의 식에서, w1 + w2 = 2.5이고, v = 8.5이다)

그리고 하기 조성을 갖는 아민 40% 용액 0.63g(1.53 mmol N)을 혼합하고 50℃로 가열하였다:

(위의 식에서, w3 + w4 + w5 = 5 - 6이다).

투명한 용액에, 하기의 평균 조성을 갖는 90.8g(34mmol 에폭시기)의 에폭시실록산을 적하 첨가하고 반응 혼합물을 10시간 동안 82℃로 가열하였다. 냉각시킨 후에 197g의 탁한 회색 액체가 생성되었다:

상기 액체 내에 존재하는 중합체는 하기와 같은 구조 원소들을 포함한다:

제조 실시예 4(성분 a2)의 제조 AP1):

(단위체

는

을 의미하고, AEAP는 2-아미노에틸아미노프로필이다) 유형의 아미노에틸아미노프로필 작용성 폴리오르가노실록산은 US 3576779와 유사하게 제조하였다. 이러한 제조와 관련하여, SiOH 종단된 폴리디메틸실록산, M2D10, 및 아미노에틸아미노프로필-메틸디메톡시실란으로 이루어진 혼합물을 테트라부틸암모늄히드록시드의 존재하에 80℃의 온도 조건에서 평형화시키고, 생성되는 메탄올을 증발시킨 후, 촉매의 열적 비활성화 후에는 250℃까지의 Kp(끓은점)를 갖는 증발가능한 사이클로실록산을 0.5 중량% 이하가 되도록 제거하였다. 생성된 생성물은 하기와 같은 조성을 갖는다:

제조 실시예 5(성분 a2)의 제조 AP2):

직물 천 상에서 본 발명에 따른 친수화 촉감 개선제 또는 연화제를 평가하기 위한 비교 실험을 위해 여기서 이용되는 유형

의 아미노에틸아미노프로필 작용성 폴리오르가노실록산은 실시예 4와 유사하게 제조하였다(x = 1.5; y = 100).

제조 실시예 6(비교 실록산 성분의 제조 AP3):

종이에 대한 본 발명에 따른 친수화 촉감 개선제 또는 연화제의 평가를 위한 비교 실험을 위해 여기서 이용되는 유형

의 폴리에테르 작용성 폴리오르가노실록산은 US 3980688 내의 실시예 7과 유사하게 제조하였다. 단위체(

)는,

를 포함하는, 즉 프로필렌 단위체를 통해 Si에 결합되는 통계학적으로 분포된 폴리에테르 잔기(

)를 포함하는

를 의미한다. 수치는 평균치(M_n)로부터 제시된 평균 중합도를 나타낸다.

제조 실시예 7(성분 a2)의 제조 AP 4):

여기서 이용되는 아미노에틸아미노프로필- 및 폴리에테르 작용성 폴리오르가노실록산(

)은 테트라부틸암모늄 히드록시드가 존재하는 상태에서 아미노에틸아미노프로필메틸디에톡시실란 및 추가의 폴리디메틸실록산디올을 포함한 유형(

)의 폴리에테르실록산으로부터 출발하여 알킬 평형화(20ppm 테트라부틸암모늄 히드록시드)를 통해 80℃에서 평형화하면서 제조하였으며, 생성된 메탄올은 증발시키고, 촉매의 열적 비활성화 후에 250℃까지의 끓은점을 갖는 증발 가능한 사이클로실록산을 0.5 중량% 이하가 될 때까지 제거하였다.

단위체(

)는

, 즉 프로필렌 단위체를 통해 Si에 결합되는 통계학적으로 분포된 폴리에테르 잔기(

)를 포함한

제형 실시예 8 내지 23

제조 실시예 1 내지 7의 화합물을 이용하면서, 25℃의 온도에서 닻꼴 휘젓개를 이용하여 하기 조성의 에멀젼을 혼합하면서 제조하였다: 성분 a) 또는 비교 성분으로서 화합물 또는 그 혼합물(40 중량%); 성분 b)로서 Renex 36(23.7 중량%); 마찬가지로 성분 b)로서 Renex 30(4.1 중량%). 이러한 혼합을 위해 5분에 걸쳐, 30.61 중량%의 물에, 0.9 중량%의 초산과 0.695 중량%의 아세트산나트륨으로 이루어진 용액을 첨가하였다. 투명한 무색에서 옅은 황색의 제형이 생성되었다.

여기서 이용되는 성분 b)의 텐사이드로는 국제 단축 코드에 따라 POE (12)-트리데실알코올 유형의 Renex 30과 POE (6)-트리데실알코올 유형의 ICI 사 Renex 30의 비이온 텐사이드를 선택하였다.

제형의 정확한 조성은 하기 표 2에 도시되어 있다. 표 2는 또한 앞서 기술한 바와 같이 1 중량%의 조성물(앞서 정의한 바와 같이 비휘발성 성분과 관련한다)로 마침질되고 조정된 종이 타월의 종이 평가 및 직물 평가에 대한 결과도 확인할 수 있다.

검사 종이 및 직물의 촉감 및 소수성 평가			성분			제형 비율			촉감 )*	소수성)² [초]
실시예		외형	제조 실시예			상대량			촉감 )*	소수성)² [초]
	종이		X1	X2	X3	X1	X2	X3
8	비교	투명 무색 ~ 황색	1	-	-	100	-	-	5	0.6
9	본발명	투명 무색 ~ 황색	1	4	-	75	25	-	4.4	2.0
10	본발명	투명 무색 ~ 황색	1	4	-	50	50	-	8.3	5.8
11	본발명	투명 무색 ~ 황색	1	4	-	30	70	-	4.7	3.2
12	본발명	투명 무색 ~ 황색	1	4	-	10	90	-	9.8	21.8
13	비교	투명 무색 ~ 황색	-	4	-	0	100	-	4.1	10.4
14	본발명	투명 무색 ~ 황색	2	4	-	50	50	-	10	2.7
15	비교	투명 무색 ~ 황색	2	-	-	100	0	-	3.6	4.3
16	비교	투명 무색 ~ 황색	3	-	-	100	0	-	2.8	3.3
17	본발명	투명 무색 ~ 황색	3	4	-	50	50	-	3.6	4.8
18	비교	투명 무색 ~ 황색	-	4	6	-	50	50	2.5	2.5
19	비교	투명 무색 ~ 황색	-	7	-	-	100	-	3.5	3.6
텍스타일
21	본발명	투명 무색 ~ 황색	2	5	-	50	50		9.2	3.0
22	비교	투명 무색 ~ 황색	2	-	-	100	-	-	9.2	5.0
23	비교	투명 무색 ~ 황색	-	5	-	-	100	-	9.2	> 30

)* 촉감: 앞서 기술한 바와 같이 검사 모집단

소수성: 직물 표면 형성부에서 흡수성을 신속하게 측정하기 위한 방법인 TEGEWA-적하 검사에 따른 적하-침하-시간; 멜리앤드 직물 보고서 68(1987), 581~583쪽.

실험으로 알 수 있듯이, 실시예 9 내지 11에는 본 발명에 따른 조성물이 우수한 촉감 및 높은 유연성을 가지면서도 유사하게 우수한 친수성(짧은 적하-침하 시간)을 갖는다. 이러한 친수성은 더욱 비싼 성분 a1) 또는 표 2의 X1을 100% 포함하는 실시예 8에서와 유사한 수준이다. 성분 a2) 또는 표 2 내의 실시예 11 내지 12에 따른 X2의 비율을 추가로 증가시키면, 소수성 및 적하-침하 시간은 급격하게 상승하며, 이는 화합물 a2)를 100% 포함하는 경우를 훨씬 초과할 수 있다. 실시예 14와 실시예 17로 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 조성물은 또한, 성분 a2)로서 실시예 4와 1:1로 혼합된다고 하면, 제조 실시예 2와 제조 실시예 4의 조성물의 성분 a1)과 작용할 수 있다.

비교 실시예 18에서와 같이 종래 기술의 화합물로 성분 a1)를 교체하면, 비록 친수성은 충분할 수 있지만, 유연성과 촉감은 실시예 9 내지 실시예 12에서보다 더욱 악화된다. 마찬가지로, 실시예 18에서 이용되는 제조 실시예 6과 4로 이루어진 폴리실록산의 실용성은 실시예 8 내지 실시예 11과 같은 4급 실록산의 수준에 도달하지 못한다. 제조 실시예 7에 따른 화합물 a2)가 평가되는 비교 실시예 19에서 알 수 있듯이, 화합물 a2)는 아미노알킬 잔기에 추가로 분자 내에 친수성 폴리에테르 잔기를 포함하며, 더욱 부적합한 결과를 나타낸다. 또한, 이러한 화합물은 높은 유연성(> 4.4)을 가지지 못하는데, 다시 말해 촉감 평가는 본 발명에 따른 실시예, 특히 실시예 9 내지 실시예 11 그리고 실시예 14의 촉감보다 좋지 못하다. 마찬가지로 상기 화합물의 실용성은 예컨대 실시예 8 내지 실시예 11의 4급 화합물의 실용성보다 더욱 떨어진다.

Claims

하나 이상의 아미노-폴리실록산 또는 암모늄-폴리실록산 화합물 a1) 및 하나 이상의 아미노-폴리실록산 또는 암모늄-폴리실록산 화합물 a2), 또는 이들의 산 부가 염을 포함하고, 이때

상기 아미노-폴리실록산 또는 암모늄-폴리실록산 화합물 a1)은 하나 이상의 아미노기 또는 암모늄기(Q), 및 폴리디오르가노실록산기를 포함하는 유기 잔기(V^Si1)인 하나 이상의 유기 잔기(V)를 포함하고, 기(V^si1)에 대한 기(Q)의 결합은 하기 화학식 (I)의 구조 원소:

<화학식 (I)>

[상기 식에서, V^*는 폴리디오르가노실록산 잔기의 규소 원자와 아미노기 또는 암모늄기(Q)의 질소 원자에 각각 탄소 원자를 통해 결합되는 2가의 유기 잔기이고, R은 1가의 유기 잔기이다]에 의해 이루어지며,

상기 아미노-폴리실록산 또는 암모늄-폴리실록산 화합물 a2)는 하나 이상의 아미노기 또는 암모늄기(Q), 및 폴리디오르가노실록산기를 포함하는 유기 잔기(V^Si2)인 하나 이상의 유기 잔기(V)를 포함하고, 기(V^Si2)에 대한 기(Q)의 결합은 하기 화학식 (II) 및 (III) 중에서 선택된 구조 원소:

<화학식 (II)>

<화학식 (III)>

[상기 식들에서, V^*는 오르가노실록산 잔기의 규소 원자와 아미노기 또는 암모늄기(Q)의 질소 원자에 각각 탄소 원자를 통해 결합되는 2가의 유기 잔기이고, R은 1가의 유기 잔기이다]에 의해 이루어지며, 단,

상기 아미노-폴리실록산 또는 암모늄-폴리실록산 화합물 a2)는 상기 화학식 (I)의 구조 원소를 포함하지 않고,

기(Q)는 카르보닐 탄소 원자에 결합되지 않으며,

암모늄기로부터 생성된 양의 전하는 유기산 또는 무기산 음이온에 의해 중화되는 것인 폴리오르가노실록산 조성물.
제1항에 있어서, 질소 비포함 폴리실록산 화합물을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 폴리오르가노실록산 조성물.
제1항에 있어서,

제1항에서 정의한 바와 같은 성분 a1);

제1항에서 정의한 바와 같은 성분 a2); 및

하나 이상의 실리콘 비포함 텐사이드 b), 하나 이상의 보조 첨가제 c) 및 하나 이상의 지지체 d)로부터 선택된 하나 이상의 추가의 성분

으로 이루어진 폴리오르가노실록산 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 a1) 대 성분 a2)가 30 : 1 내지 1 : 90의 중량비로 존재하는 것인 폴리오르가노실록산 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 a1) 대 성분 a2)가 1 : 0.1 내지 1 : 10의 중량비로 존재하는 것인 폴리오르가노실록산 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노-폴리실록산 또는 암모늄-폴리실록산 화합물 a1)이 하기 화학식 (IV)의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리오르가노실록산 조성물.

<화학식 (IV)>

상기 식에서,

Q 및 V는 상기 정의한 바와 같고;

R^E는 각각 1가의 유기 잔기 또는 수소이고, 동일하거나 상이할 수 있으며;

x ≥ 1이고;

x > 1인 경우, 기들(Q, V)은 각각 동일하거나 상이할 수 있다.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, Q가 하기 화학식들로 이루어진 군으로부터 선택되고, 카르보닐 탄소 원자에 결합되지 않는 것인 폴리오르가노실록산 조성물.

;

;

추가의 치환기로 치환될 수 있는 하기 화학식의 포화 또는 불포화 디아미노 작용성 헤테로사이클:

및

;

치환될 수 있는 하기 화학식의 방향족 디아미노 작용성 헤테로사이클:

;

하기 화학식의 3가 잔기:

;

하기 화학식의 3가 잔기:

; 및

하기 화학식의 4가 잔기:

[상기 식들에서, R¹은 각각 수소 또는 1가의 유기 잔기를 나타낸다].
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단위체(V)가 1,000개 이하의 탄소 원자(이때, 존재할 수 있는 폴리오르가노실록산 잔기의 탄소 원자는 함께 계수하지 않는다)를 갖는, 다가이고, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화되거나 또는 방향족인 하나 이상의 탄화수소 잔기로부터 선택되고, 상기 탄화수소 잔기는 -O-, -C(O)-, -C(S)-, -NR²-,
및 폴리오르가노실록산 잔기로부터 선택된 하나 이상의 기를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 히드록실기에 의해 치환될 수 있고, 이때

R²는 수소이거나 또는 300개 이하의 탄소 원자를 갖는, 1가이고, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화되거나 또는 방향족인 탄화수소 잔기를 나타내고, 이 탄화수소 잔기는 -O-, -NH-, -C(O)- 및 -C(S)-로부터 선택된 하나 이상의 기를 포함할 수 있으며, 히드록실기, 치환될 수 있는 헤테로사이클릭기, 폴리에테르 잔기, 폴리에테르 에스테르 잔기, 폴리오르가노실록사닐 잔기 및 -Si(OR)_3-a(R)_a(이때, a는 0 내지 2의 정수이고, R은 상기 정의한 바와 같다)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있고, 복수의 기 -NR²-가 존재하는 경우 이들 기는 동일하거나 상이할 수 있으며, 단,

기(-NH-)는 카르보닐 또는 티오카르보닐 탄소 원자에 결합되고,

기(
) 및 기(-NR²-)는 하나 이상의 카르보닐 또는 티오카르보닐 탄소 원자에 결합되며,

하나 이상의 잔기(V)는 하나 이상의 폴리오르가노실록산 잔기를 포함하는 것인 폴리오르가노실록산 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노-폴리실록산 또는 암모늄-폴리실록산 화합물 a1)이 단위체(Q) 및 단위체(V)로부터 선택된 3개 이상의 단위체를 포함하고, 이때 Q는 카르보닐 탄소 원자를 통해 V와 결합하지 않는 2가, 3가 및 4가 아미노기로부터 선택된 하나 이상의 기 또는 암모늄기이고, V는 탄소를 통해 Q 단위체와 결합하는 하나 이상의 유기 잔기이며, 단, 상기 단위체(V) 중 하나 이상은 폴리디오르가노실록산 잔기를 포함하는 것인 폴리오르가노실록산 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노-폴리실록산 또는 암모늄-폴리실록산 화합물 a1)이 2개 이상의 단위체(Q)를 포함하는 것인 폴리오르가노실록산 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노-폴리실록산 또는 암모늄-폴리실록산 화합물 a1)이 2개 이상의 단위체(Q)와 1개 이상의 단위체(V^Si)를 포함하는 것인 폴리오르가노실록산 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노-폴리실록산 또는 암모늄-폴리실록산 화합물 a1)이 2개 이상의 단위체(Q)와 2개 이상의 단위체(V^Si)를 포함하는 것인 폴리오르가노실록산 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노-폴리실록산 또는 암모늄-폴리실록산 화합물 a1) 내의 유기 잔기(V)가 V¹, V²및 V³으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분이고;

V²는 1,000개 이하의 탄소 원자(이때, 하기 정의한 폴리실록산 잔기(Z²)의 탄소 원자는 함께 계수하지 않는다)를 갖는, 2가이고, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화되거나 방향족인 탄화수소 잔기로부터 선택되고, 이 탄화수소 잔기는 -O-, -CONH-, -CONR²-, -C(O)- 및 -C(S)-로부터 선택된 기를 하나 이상 포함할 수 있으며, 이때

R²는 수소이거나 또는 100개 이하의 탄소 원자를 갖는, 1가이고, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화되거나 또는 방향족인 탄화수소 잔기를 나타내고, 이 탄화수소 잔기는 -O-, -NH-, -C(O)- 및 -C(S)-로부터 선택된 하나 이상의 기를 포함할 수 있으며, 히드록실기, 치환될 수 있는 헤테로사이클릭 기, 아미노, 알킬아미노, 디알킬아미노, 암모늄, 폴리에테르 잔기 및 폴리에테르 에스테르 잔기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있고, 복수의 기 -CONR²가 존재하는 경우 이들 기는 동일하거나 상이할 수 있으며,

상기 잔기 V²는 하나 이상의 히드록실기에 의해 치환될 수 있고,

상기 잔기 V²는 하나 이상의 하기 화학식 (V)의 기(-Z²-):

<화학식 (V)>

[상기 식에서, R³은 동일하거나 상이할 수 있고, C₁ 내지 C₂₂ 알킬, 플루오르(C₃-C₁₀)알킬 및 C₆-C₁₀ 아릴로 이루어진 군으로부터 선택되며, n1 = 20 내지 1,000이다]를 포함하며;

V¹은 1,000개 이하의 탄소 원자를 갖는, 2가이고, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화되거나 또는 방향족인 탄화수소 잔기로부터 선택되고, 이 탄화수소 잔기는 -O-, -CONH-, -CONR²-, -C(O)-, -C(S)- 및 -Z¹-로부터 선택된 하나 이상의 기를 포함할 수 있으며, 이때

R²는 상기 정의한 바와 같되, 기 V¹ 및 기 V² 내의 R²는 동일하거나 상이할 수 있고,

-Z¹-은 하기 화학식 (VI)의 기:

<화학식 (VI)>

[상기 식에서, R³은 상기 정의한 바와 같되, 기 V¹ 및 기 V² 내의 R³은 동일하거나 상이할 수 있으며, n2 = 0 내지 19이다]이며,

상기 잔기 V¹는 하나 이상의 히드록실기에 의해 치환될 수 있고;

V³은 1,000개 이하의 탄소 원자를 갖는, 3가 이상이고, 선형, 환형 또는 분지형이며, 포화되거나 불포화되거나 또는 방향족인 탄화수소 잔기를 나타내고, 이 탄화수소 잔기는 -O-, -CONH-, -CONR²-(이때, R²는 상기 정의한 바와 같다), -C(O)-, -C(S)-, -Z¹-(상기 정의한 바와 같다), -Z²-(상기 정의한 바와 같다) 및 Z³(이때, Z³은 3가 이상의 오르가노폴리실록산 단위체이다)으로부터 선택된 하나 이상의 기를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 히드록실기에 의해 치환될 수 있고;

상기 폴리실록산 화합물 내에는 각각 V¹, V² 및 V³으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기가 존재할 수 있으며, 단,

상기 폴리실록산 화합물은 하나 이상의 기 -Z¹-, -Z²- 또는 -Z³-을 포함하는 하나 이상의 기 V¹, V² 또는 V³을 포함하는 것인 폴리오르가노실록산 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 40℃에서 액체인 것을 특징으로 하는 폴리오르가노실록산 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

0.05 내지 90 중량%의 성분 a1)과 a2);

0 내지 30 중량%의 하나 이상의 실리콘 비포함 텐사이드 b);

0 내지 0.5 중량%의 하나 이상의 살생물제, 0 내지 10 중량%의 하나 이상의 유동 개질제 및 0 내지 5 중량%의 하나 이상의 추가 보조 첨가제로부터 선택된 보조 첨가제 c); 및

99.95 중량% 이하의 하나 이상의 지지체 d)

로 이루어진 폴리오르가노실록산 조성물.
제3항에 있어서, 실리콘 비포함 텐사이드가 성분 b)로서 비중합된 유기 4급 암모늄 화합물로부터 선택된 하나 이상의 성분인 것을 특징으로 하는 폴리오르가노실록산 조성물.
제3항에 있어서, 지지체 d)가 물 및 수-혼화성 유기 용매로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분인 것을 특징으로 하는 폴리오르가노실록산 조성물.
제3항에 있어서, 실리콘 비포함 텐사이드가 성분 b)로서 비이온성 유화제로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 폴리오르가노실록산 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 물을 포함하는 폴리오르가노실록산 조성물.
성분 a1), 성분 a2), 성분 b), c) 및 d)로부터 선택된 하나 이상의 추가의 성분을 혼합하는, 제3항에 따른 폴리오르가노실록산 조성물의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 폴리오르가노실록산 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하는, 기재의 표면 처리를 위한 방법.
제21항에 있어서, 기재가 섬유 기재 또는 섬유-유형 기재인 것인 방법.
제21항에 있어서, 천연 섬유, 합성 섬유, 모발, 텍스타일(textile), 매트, 종이 펄프, 종이 직물, 건조성 및 습윤성 화장실 화장지로부터 선택된 종이 적층물, 화장용 티슈, 수건, 냅킨 및 손수건을 마침질하거나 처리하기 위한 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 폴리오르가노실록산 조성물을 포함하는 물품.
제21항에 있어서, 건조 기재를 기준으로, 폴리오르가노실록산 조성물의 비휘발성 성분이 0.03 내지 30 중량%로 존재하는 것인 방법.
제21항에 있어서, 건조 기재를 기준으로, 폴리오르가노실록산 조성물의 성분 a1) 및 성분 a2)가 0.01 내지 10 중량%로 존재하는 것인 방법.
제24항에 있어서, 모발, 면직물 또는 합성 직물용 연화제 또는 정전기 방지제, 세정제, 습윤제, 부식 방지제, 애벌칠 제제(priming agent), 접착제, 부착 방지제(anti-fitting agent) 및 경질 표면용 정전기 방지제로 이루어진 군 중에서 선택되는 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 폴리오르가노실록산 조성물을 포함하는 제품.
제28항에 있어서, 종이 제품인 제품.
제28항에 있어서, 건조 제품의 중량을 기준으로, 폴리오르가노실록산 조성물의 비휘발성 성분이 0.03 내지 30 중량%로 존재하는 것인 제품.