KR19980032875A - 암모늄실록산 에멀션 및 섬유 처리제로서의 사용 - Google Patents

암모늄실록산 에멀션 및 섬유 처리제로서의 사용 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (I) (A) (i) 트리오르가노실릴-말단블록 아미노작용성 실록산, (ii) 한 단에서 트리오르가노실록시-말단블록되고 다른 단에서 히드록시-말단블록된 아미노작용성 실록산, 및 (iii) 히드록시-말단블록된 아미노작용성 실록산의 혼합물로 이루어지는 아미노실록산 용액, (B) 고리형 아미노작용성 실록산, 및 (C) 아미노 작용기가,,,에서 선택되는 폴리디메틸시클로실록산으로 이루어지는 수용성 암모늄 실록산 조성물(R3은 2가의 탄화수소 라디칼이고, R4는 2가의 탄화수소 라디칼이고, R5는 수소, 알킬, 아릴 또는 아릴알킬이고, R6은 R7이 1가의 탄화수소기 또는 아릴인 -C(O)R7기이고 A-는 할라이드 음이온, 카르복실레이트 음이온 또는 무기 옥소음이온이다), (II) 오르가노폴리실록산 에멀션으로 이루어지는 실리콘 에멀션에 관한 것이다. 더욱이 본 발명은 실리콘 에멀션의 제조방법 및 실리콘 에멀션으로 기질을 처리하는 방법에 관한 것이다.

Description

암모늄실록산 에멀션 및 섬유 처리제로서의 사용
본 발명은 암모늄실록산 에멀션에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 수용성 암모늄실록산 함유 에멀션, 암모늄실록산 에멀션 제조방법 및 섬유처리제로서 이들 에멀션의 사용에 관한 것이다.
양이온성과 수용성인 4차 암모늄 폴리디오르가노실록산이 개시되었다. U.S. 특허번호 4,891,166은 4차 질소기가 폴리실록산 분자에 말단으로 결합되어 있는 디 4차 폴리실록산 및 화장용 제제, 특히 모발보호를 위한 제제에의 사용을 개시하고 있다. U.S. 특허번호 4,895,964는 촉매로서 유리 3차아민 촉매량을 사용하는 3차아민 산염과 에폭시 펜던트 실록산 공중합체를 반응시켜 4차 암모늄 펜던트 실록산 공중합체를 제조하는 방법을 개시하고 있다. U.S. 특허번호 5,041,590은 식 [(R3SiO)2-SiR-(CH2)a]bN+R'4-bX-을 갖는 4차 암모늄 작용성 실록산을 개시하고 있고, 여기서 R은 1 내지 6 탄소원자를 갖는 알킬라디칼이고, R'는 1 내지 8 탄소원자를 갖는 알킬 또는 아릴 라디칼이고, X는 클로라이드, 브로마이드, 요오다이드, 질산염 또는 RSO4 -이고, a는 1 내지 10의 값을 갖는 정수이고 b는 2 또는 3의 값을 갖는 정수이고 이들 실록산 화합물이 수용액의 계면장력을 감소시키는데 유용하다는 것이 더 개시되어 있다. U.S. 특허번호 5,235,082는 직물 연질화 및 직물 콘티쇼닝의 분야에 유용한, 분자중심에 가변량의 소수성을 갖는 디 4차 암모늄 작용성 실록산을 개시하고 있다. U.S. 특허번호 5,364,633은 실록산 계면활성제로부터 형성된 액포내에 수용성 물질을 포획하는 방법을 개시하고 있고, 적당한 실록산 계면활성제는 식 RMe2SiO(Me2SiO)a(MeRSiO)bSiMe2R, Me3SiO(Me2SiO)a(MeRSiO)bSiMe3또는 Me3SiO(MeRSiO)SiMe3을 갖는 오르가노실리콘 화합물을 포함하고, 여기서 R은 -(CH2)xN+R3A-일 수 있고, R는 1 내지 6 탄소원자를 갖는 알킬라디칼, 벤질라디칼, 페닐라디칼 또는 라디칼 -CH2CH2OH이고, A-는 클로라이드, 브로마이드, 요오다이드, 시아나이드, 메틸술페이트 라디칼, 살리실레이트 라디칼 또는 도데실술페이트 라디칼이고, a는 0 내지 200의 값을 갖고, b는 0 내지 50의 값을 갖는데, 단 a 및 b 둘다는 0이 아니다. U.S. 특허번호 5,098,979는 4차 질소 펜던트 기를 함유하는 실리콘 중합체를 개시하고, 한 구체예에서는 4차 질소기가 알킬아미도 작용성을 갖고 다른 구체예에서는 이미다졸린 유도된 작용성을 함유하고 이들 중합체가 모발, 직물섬유를 연질화하고 피부를 콘디쇼닝하는데 유용하다는 것을 더 개시하고 있다.
다른 저 분자량의 아미노작용성 실록산은 수용성으로 공지되어 있다. U.S. 특허번호 5,087,715 및 5,104,576은 물의 계면 활성을 변경시키는데 유용한 알칸올 아미노작용성 실록산을 개시하고, 실록산은 식 R1 3SiO(R1MSiO)ySiR1 3또는 R1 3SiO(R1 2SiO)x(R1MSiO)ySiR1 3을 갖고 x는 1 내지 100의 정수이고, y는 1 내지 10의 정수이고, R1은 저급 알킬기이고, M은 식 -(CH2)aN(R2)-(CH2)bOR3또는 -(CH2)aN+(R2) (R4)-(CH2)bOR3Z-을 갖는 알칸올아미노기이고, a는 1 내지 10의 정수이고, b는 1 내지 10의 정수이고, R2는 수소, C1내지 C18알킬기, C6내지 C18아릴기, -CH2-C6H5또는 C5내지 C18시클로알킬기이고, R3은 수소, C1내지 C18알킬기, C6내지 C18아릴기, C5내지 C18시클로알킬기, -C(O)R5, -C(O)NHR6, -SO3 -, -Si(CH3)3또는 -P(O)(OCH3)2이고, R4는 수소, C1내지 C18알킬기, C6내지 C18아릴기, -CH2-C6H5또는 C5내지 C18시클로알킬기이고, R5및 R6은 C1내지 C18알킬기, C6내지 C18아릴기 또는 C5내지 C18시클로알킬기이고 Z는 Cl, Br, I, NO3, C1내지 C8알킬술페이트기, -CH3COO-, BF4 -또는 PF6 -이다. U.S. 특허번호 5,026,489는 식 (R3SiO)2SiR-(CHR')aN+R'bR3-bX-, R은 1 내지 6 탄소원자를 갖는 알킬라디칼이고, R'는 수소, 1 내지 18 탄소원자를 갖는 알킬 및 아릴라디칼이고, R는 (CHR')OH이고, X는 클로라이드, 브로마이드, 요오다이드, 질산염 또는 RSO4 -이고, a는 1 내지 10의 값을 갖는 정수이고 b는 1 또는 2의 값을 갖는 정수인 알칸올아미노 작용성 실리콘 화합물을 포함하는 직물 연질화 조성물을 개시하고 있다.
또한 중합체 암모늄 작용성 실록산을 교시하였다. U.S. 특허번호 4,472,566 및 4,597,964는 일반식 QMe2SiO(Me2SiO)x(MeRSiO)ySiMe2Q를 갖는 양이온성 폴리디오르가노실록산을 개시하고, Me는 메틸을 나타내고 R은 식 -CmH2mNHCnH2nN+H2CH2C6H5Cl-또는 -CmH2mN+(CH2C6H5Cl-)HCnH2nN+H2CH2C6H5Cl-을 갖는 라디칼이고, 여기서 m은 2 내지 5의 값을 갖고 n은 1 내지 5의 값을 갖고 Q는 R, 메틸 또는 OH이고, x는 5 내지 200의 값을 갖고 y는 1 내지 30의 값을 갖는다. 사람모발, 사람피부 및 동물털을 처리하는데 유용한 이들 실록산도 개시되어 있다.
또한 반응성 암모늄-작용성 실록산이 본 기술분야에서 개시되어 있다. U.S. 특허번호 3,355,424는 폴리아미노알킬 치환된 오르가노실록산 공중합체 및 그 염의 제조방법 및 상기 방법의 반응생성물을 개시하고 있다. U.S. 특허번호 3,544,498 및 3,576,779는 5 실록시 단위를 갖는 실란올-사슬정지 폴리디메틸실록산, 아미노알킬트리알콕시실란 및 아미노알콕시알킬트리알콕시실란의 축합 및 부분 가수분해로 제조된 오르가노폴리실록산 공중합체를 개시하고 있고 800 디메틸실록시 단위를 갖는 실란올-사슬정지 폴리디메틸실록산과 아미노알콕시알켄일트리알콕시실란과의 축합 및 부분가수분해로 제조될 수 있는 두 번째 오르가노폴리실록산 공중합체가 더 교시되어 있다. 첫 번째 오르가노폴리실록산 중합체를 지방족 카르복실산과 반응시켜 부분 아민염으로 전환시킨 다음에 두 번째 오르가노폴리실록산과 혼합할 수 있다. U.S. 특허번호 3,890,269는 촉매의 존재에서 오르가노폴리실록산 및 아미노작용성 실란 또는 실록산을 함유하는 혼합물을 평형화하는 것으로 이루어지는 아미노작용성 오르가노폴리실록산 제조방법을 개시하고 있다. 제조된 오르가노폴리실록산내에서 존재하는 아미노작용성기를 무기 또는 유기산과 반응시켜 대응하는 암모늄 염을 형성할 수 있는 것이 더 개시되어 있다. U.S. 특허번호 5,110,891은 반응성 아민 작용성 실리콘 중합체를 함유하는 광택조제물을 교시한다.
아미노-실록산 및 유기 카르복실산의 반응으로부터 얻어지는 다른 수용성 암모늄 실록산을 교시하였다. U.S. 특허번호 5,115,049는 아미노펜던트 작용기가 중합체내에 존재하는 오르가노작용성 실리콘 아민의 지방 카르복실산염을 개시하고 있다.
또한 미반응 선형 아미노-실록산도 개시되었다. U.S. 특허번호 2,947,771은 다른 실록산 단위들중에서, 아미노기가 3 이상의 탄소원자의 폴리메틸렌 사슬을 통해 실리콘 원자에 결합되는 아미노알킬알킬실록산 또는 아미노알킬아릴실록산 단위를 함유하는 말단블록된 오르가노폴리실록산의 제조를 개시하고 있다.
U.S. 특허번호 2,891,920은 폴리실록산, 양이온성, 음이온성 또는 비이온성 계면활성제같은 유화제, 강 무기산 또는 강 알칼리같은 촉매, 및 물을 다양한 첨가순서로 함께 혼합하여 에멀션을 형성시킨 다음에 실온이상에서 반응시키는 에멀션 중합으로 형성된 오르가노폴리실록산 에멀션을 교시한다.
U.S. 특허번호 3,294,725는 계면활성 술폰산 촉매의 존재에서 수성매질중의 오르가노실록산 또는 실카르반을 분산상태로 중합 및 공중합시켜 형성한 오르가노폴리실록산 에멀션을 개시하고 있다.
U.S. 특허번호 3,433,780은 물-계면활성제 혼합물에서 단위식 RSiO3/2(R은 1 내지 7 탄소원자를 갖는 탄화수소 또는 치환된 탄화수소 라디칼이다)을 갖고 평균입경을 10 내지 1000A의 범위에서 갖는 실레스퀴녹산의 콜로이드성 현탁액을 교시한다. 이 현탁액은 적당한 실란을 물-계면활성제 혼합물에 교반하면서 가함으로써 제조된다는 것이 더 개시되어 있다.
또한 폴리오르가노실록산 마이크로에멀션도 개시되어 있다. U.S. 특허번호 4,620,878은 0.3 미크론 미만의 평균입경을 갖는 미세한 폴리오르가노실록산 에멀션 및 0.14 미크론 미만의 평균입경을 갖는 폴리오르가노실록산 마이크로에멀션을 제조하는 방법으로서, 아미노기같은 극성기를 갖는 폴리오르가노실록산, 폴리오르가노실록산에 불용성인 계면활성제, 및 충분한 물을 혼합하여 투명한 혼합물을 얻음으로써 투명한 오일 농축물을 제조하고, 그 다음에 투명한 농축물을 물에 신속하게 분산시켜 에멀션 또는 마이크로에멀션을 형성함으로써 제조하는 방법을 개시하고 있다.
U.S. 특허번호 4,999,398은 물 및 효과적인 양의 중합 촉매로 이루어지는 중합매질에, 시클로폴리디오르가노실록산, 계면활성제 및 물로 이루어지는 선구물질 에멀션을 혼합하면서 순차적으로 가하여 얻은 폴리디오르가노실록산의 맑고 안정한 수성 마이크로에멀션을 개시하고, 여기서 선구물질 에멀션의 첨가속도가, 0.15 미크론 미만의 평균 입경의 폴리오르가노실록산 소적을 갖고 계면활성제 대 폴리디오르가노실록산 중량비 0.15 대 5를 함유하는 맑고 안정한 마이크로에멀션을 형성하는데 효과적이 되게 한다.
본 발명은 선형 실리콘-미반응 수용성 암모늄 작용성 실록산을 함유하는 에멀션을 제조한다.
또한 본 발명은 섬유처리제로서 유용한 암모늄 작용성 실록산 에멀션을 제조한다.
종이펄프 또는 티슈같은 섬유에 적용할 때 본 발명에 의해 제조된 암모늄 작용성 실록산 에멀션은 촉감이 부드럽고 매끄러운 섬유가 되게 한다.
본 발명에 의해 제조된 수용성 암모늄 작용성 실록산 조성물은 적어도 10몰%의 암모늄-메틸실록산 작용기를 갖는다.
제1 구체예에서 본 발명은 (I) (A) (i) (a) R3SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)y(RR2SiO)zSiR3및 (b) R3SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)ySiR3에서 선택된 식을 갖는 아미노작용성 실록산, 및 (ii) (a) R3SiO(Me2SiO)X(RR1SiO)y(RR2SiO)zSiR2OH 및 (b) R3SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)ySiR2OH에서 선택된 식을 갖는 아미노작용성 실록산, 및 (iii) (a) HOR2SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)y(RR2SiO)zSiR2OH 및 (b) HOR2SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)ySiR2OH에서 선택된 식을 갖는 아미노작용성 실록산의 혼합물로 이루어지는 아미노실록산 블렌드 0.01 내지 90중량%, (B) 다음식
을 갖는 고리형 아미노작용성 실록산 0.1 내지 90중량%, 및
(C) 다음식
을 갖는 화합물 0.1 내지 10중량%로 이루어지는 암모늄 실록산 조성물(상기 식에서 Me는 메틸을 나타내고 R은 독립적으로 1 내지 6 탄소원자를 갖는 1가 탄화수소 라디칼 또는 아릴 라디칼이고, R1은,,,에서 선택된 식을 갖는 기, 여기서 R3은 3 이상의 탄소원자를 갖는 2가의 탄화수소 라디칼이고, R4는 2 이상의 탄소원자를 갖는 2가의 탄화수소 라디칼이고, R5는 수소, 1 내지 6 탄소원자를 갖는 알킬라디칼, 아릴 라디칼 및 아릴알킬 라디칼에서 선택되고, R6은 R7이 1 내지 20 탄소원자를 갖는 1가의 탄화수소기 및 아릴 라디칼에서 선택되는 -C(O)R7기이고 A-는 할라이드 음이온, 카르복실레이트 음이온 및 무기 옥소음이온에서 선택된 음이온이고, R2는 독립적으로 2 내지 6 탄소원자를 갖는 1가의 탄화수소 라디칼 및 아릴 라디칼에서 선택되고, x는 10 내지 10,000의 값을 갖고, y는 1 내지 8,000의 값을 갖고, z는 1 내지 250의 값을 갖고, x'는 1 내지 8의 평균값을 갖고, y'는 1 내지 8의 평균값을 갖는데, 단 x'+y'의 값은 4 내지 9이고, n은 4 내지 9의 평균값을 갖는데, 단 y/x+y+z+2의 값은 적어도 0.1이다); 및 (II) 오르가노폴리실록산 에멀션으로 이루어지는 실리콘 에멀션에 관한 것이다.
성분(I)에서 R의 1가의 탄화수소 라디칼은 메틸, 에틸, 프로필, 펜틸 또는 헥실같은 알킬 라디칼로 예시되고 아릴 라디칼은 페닐, 톨릴 또는 크실릴로 예시된다. 본 발명의 조성물에서, 바람직하게는 R은 메틸 또는 페닐이다. R2의 1가의 탄화수소 라디칼은 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 또는 헥실로 예시되고 아릴 라디칼은 R에 대해 상기한 바와 같다. 바람직하게는, R2는 독립적으로 에틸, 프로필, 부틸, 헥실, 페닐, 톨릴 및 크실릴에서 선택된다.
성분(I)에서, R3의 2가의 탄화수소 라디칼은 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 트리메틸렌, 2-메틸트리메틸렌, 펜타메틸렌, 헥사메틸렌, 3-에틸헥사메틸렌, 옥타메틸렌, -CH2(CH3)CH-, -CH2CH(CH3)CH2-, -(CH2)18- 및 시클로헥실렌같은 시클로알킬렌 라디칼을 포함하는 알킬렌기, 페닐렌같은 아릴렌 라디칼, 벤질렌(-C6H4CH2-)같은 2가의 탄화수소 라디칼의 조합 및 -CH2OCH2-, -CH2CH2CH2OCH2-, -CH2CH2OCH2CH2-, -COOCH2CH2OOC-, -CH2CH2OCH(CH3)CH2- 및 -CH2OCH2CH2OCH2CH2-같은 산소 함유기같은 기로 예시된다. 바람직하게는 R3은 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 트리메틸렌, 2-메틸트리메틸렌, 펜타메틸렌, 헥사메틸렌, 3-에틸헥사메틸렌 및 옥타메틸렌에서 선택된다.
성분(I)에서, R4의 2가 탄화수소 라디칼은 에틸렌 또는 상기한 R3에서 기술한 2가 탄화수소 라디칼중 어떤 것으로 예시된다. 바람직하게는 R4는 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 트리메틸렌, 2-메틸트리메틸렌, 펜타메틸렌, 헥사메틸렌, 3-에틸헥사메틸렌 및 옥타메틸렌에서 선택된다.
성분(I)에서, R5의 알릴 라디칼 및 아릴 라디칼은 상기한 R에서 기술한 바와 같다. R5의 아릴알킬 라디칼은 벤질 및 2-페닐에틸로 예시된다. R5는 수소, 메틸, 페닐 및 벤질로 이루어지는 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
기 R6은 R7이 1 내지 20 탄소원자를 갖는 1가 탄화수소기 또는 아릴 라디칼인기이다. R7의 1가 탄화수소기는 메틸, 에틸, 프로필, -C6H5및 n이 4 내지 18의 값인 식 -(CH2)nCH3을 갖는 기로 예시된다.
성분(I)에서, A-의 할라이드 음이온은 Cl-, Br-, I-및 F-로 예시되고, A-의 카르복실레이트 음이온은 CH3COO-, HOCH2COO-, C6H5COO-, HOC6H4COO-, CH3CH2COO-, CH3CH2CH2COO-, CH3CH(OH)CH2COO-, CH3(CH2)4COO-, CH3(CH2)3CH(OH)COO-, CH3(CH2)6COO-, CH3(CH2)8COO-, HO(CH2)9COO-, CH3(CH2)10COO-, HO(CH2)11COO-, CH3(CH2)14COO-, HO(CH2)15COO-, CH3(CH2)16COO-, CH3(CH2)5CH(OH)(CH2)10COO-, ClC6H4COO-로 예시되고, 무기 옥소음이온은 ClO-, ClO3 -, ClO2 -, ClO4 -, SO4 =, PO4 ≡, HCO2 -, NO3 -, CO3 =및 HCO3 -으로 예시된다.
바람직하게는, (A) (i)은 식 Me3SiO(Me2SiO)x(MeR1SiO)ySiMe3을 갖는 아미노작용성 실록산이고, (A) (ii)는 식 Me3Si(Me2SiO)x(MeR1SiO)ySiMe2OH을 갖는 아미노작용성 실록산이고, (A) (iii)은 식 HOMe2SiO(Me2SiO)x(MeR1SiO)ySiMe2OH을 갖는 아미노작용성 실록산이고 (B)는 다음 평균식을 갖는 고리형 아미노작용성 실록산이고;
상기 식에서 R1은
에서 선택된 식을 갖는 기이고, A-는 CH3COO-, Cl-, HOCH2COO-, C6H5COO-및 HOC6H4COO-에서 선택되고 x, y, x' 및 y'는 상기한 바와 같다.
또한 성분(I)에서 x는 10 내지 100의 값을 갖고, y는 5 내지 50의 값을 갖고, x'는 2 내지 3.5의 값을 갖고, y'는 0.5 내지 2의 값을 갖는데, 단 x'+y'는 4의 값인 것이 바람직하다.
성분(I)에서 성분 (A) 0.01 내지 90중량%, 성분 (B) 0.1 내지 90중량% 및 성분 (C) 0.1 내지 10중량%로 제공되어 성분 (A)+(B)+(C)의 합한 중량%는 100중량%이다.
성분(I), 암모늄 실록산 조성물은 0.1 내지 50중량%, 바람직하게는 0.1 내지 10중량%의 범위에 있는 양으로 본 발명의 실리콘 에멀션 조성물에 존재해야 한다.
성분(II)의 오르가노폴리실록산 에멀션은 바람직하게 (A) 오르가노폴리실록산 중합체, (B) 적어도 한 계면활성제 및 (C) 물로 이루어진다. 성분(II)의 오르가노폴리실록산 중합체(A)는 바람직하게 식 R8 3SiO(R8 2SiO)aSiR8 3을 갖는 화합물이고, 여기서 R8은 독립적으로 1 내지 20 탄소원자를 갖는 1가의 탄화수소 라디칼 또는 아릴 라디칼이고 a는 0 초과 내지 1000의 값을 갖는다.
R8의 1가의 탄화수소 라디칼은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 헥실, 옥틸 및 데실같은 알킬 라디칼, 시클로헥실같은 시클로지방족 라디칼, 페닐, 톨릴 및 크실릴같은 아릴 라디칼, 벤질 및 페닐에틸같은 아랄킬 라디칼로 예시된다. R8은 메틸 또는 페닐인 것이 바람직하다. 바람직하게는 a는 10 내지 200의 값을 갖는다. 오르가노폴리실록산 중합체는 식 Me3SiO(Me2SiO)aSiMe3을 갖는 화합물인 것이 특히 바람직하고 여기서 a는 오르가노폴리실록산 중합체의 점도가 100 내지 1000mm2/s (1mm2/S = 1 centistoke (cS)) 범위에 있는 값을 갖는다.
또한 오르가노폴리실록산은 (B) 적어도 한 계면활성제로 이루어진다. 계면활성제는 음이온성, 양이온성, 비이온성 또는 양쪽성 계면활성제일 수 있다. (유화제) 계면활성제는 별도로 또는 둘 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 적당한 수성 에멀션의 제조를 위한 적당한 유화제는 본 기술분야에 공지되어 있다.
적당한 음이온성 계면활성제는 알칼리금속 술포리시네이트, 코코넛오일산의 술폰화된 모노글리세리드 같은 지방산의 술폰화된 글리세릴에스테르, 나트륨 올레일이세티아네이트 같은 술폰화된 1가 알코올 에스테르의 염, 올레일메틸타우라이드의 나트륨염 같은 아미노술폰산의 아미드, 팔미토니트릴술포네이트 같은 지방산니트릴의 술폰화된 생성물, 나트륨 알파-나프탈렌 모노술포네이트, 나프탈렌술폰산과 포름알데히드의 축합생성물, 나트륨옥타히드로안트라센술포네이트 같은 술폰화된 방향족 탄화수소, 암모늄라우릴술페이트 또는 트리에탄올아민라우릴술페이트 같은 알칼리금속 알칼리술페이트, 나트륨라우릴에테르술페이트 또는 나트륨알킬아릴에테르술페이트 같은 8 이상 탄소원자의 알킬기를 갖는 에테르술페이트, 8 이상 탄소원자의 1 이상 알킬기를 갖는 알킬아릴술포네이트, 헥실벤젠술폰산, 옥틸벤젠술폰산, 데실벤젠술폰산, 도데실벤젠술폰산, 세틸벤젠술폰산, 및 미리스틸벤젠술폰산으로 예시되는 알킬벤젠술폰산, 알킬벤젠술폰산의 염, CH3(CH2)6CH2O(C2H4O)2SO3H, CH3(CH2)7CH2O(C2H4O)3.5SO3H, CH3(CH2)8CH2O(C2H4O)8SO3H, CH3(CH2)19CH2O(C2H4O)4SO3H, 및 CH3(CH2)10CH2O(C2H4O)6SO3H을 포함하는 폴리옥시에틸렌알킬에테르의 술푸릭에스테르, 알킬나프틸술폰산의 나트륨염, 칼륨염 및 아민염을 포함한다.
양이온성 계면활성제는 다양한 지방산 아민 및 아미드와 그것의 유도체 및 지방산 아민 및 아미드의 염을 포함한다. 지방족 지방산 아민은 도데실아민아세테이트, 옥타데실아민아세테이트 및 수지지방산의 아민의 아세테이트, 도데실아날린같은 지방산을 갖는 방향족 아민의 동족체, 운데실이미다졸린같은 지방족 디아민에서 유도된 지방아미드, 운데실이미다졸린같은 지방족 디아민에서 유도된 지방아미드, 올레일아미노디에틸아민같은 이치환된 아민에서 유도된 지방아미드, 에틸렌디아민의 유도체, 수지트리메틸암모늄클로라이드, 디옥데실디메틸암모늄클로라이드, 디도데실디메틸암모늄클로라이드, 디헥사데실암모늄클로라이드로 예시되는 4차 암모늄 화합물 및 그것의 염, 옥틸트리메틸암모늄히드록시드, 도데실트리메틸암모늄히드록시드 또는 헥사데실트리메틸암모늄히드록시드같은 알킬트리메틸암모늄히드록시드, 옥틸디메틸암모늄히드록시드, 데실디메틸암모늄히드록시드, 디도데실디메틸암모늄히드록시드, 디옥타데실디메틸암모늄히드록시드같은 디알킬디메틸암모늄히드록시드, 수지트리메틸암모늄히드록시드, 코코넛오일, 트리메틸암모늄히드록시드, 메틸폴리옥시에틸렌 코코암모늄 클로라이드 및 디팔미틸히드록시에틸암모늄 메토술페이트, 베타-히드록실에틸스테아릴 아미드같은 아미노 알코올의 아미드 유도체 및 장쇄지방산의 아민염을 포함한다.
비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬페놀에테르, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄 모노올레이트, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄 알킬에스테르, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 에톡실화된 트리메틸노난올 및 폴리옥시알킬렌글리콜 변형 폴리실록산 계면활성제를 포함한다.
사용가능한 양쪽성 계면활성제는 아미노산 계면활성제 및 베타인산 계면활성제를 포함한다. 또한 2 또는 3 유형의 비이온성 계면활성제의 조합, 비이온성 계면활성제 및 음이온성 계면활성제의 조합 및 비이온성 계면활성제 및 양이온성 계면활성제의 조합도 성분(B)로서 사용될 수 있다.
성분(B)로서 바람직한 계면활성제는 2,6,8-트리메틸-4-노닐옥시폴리에틸렌옥시에탄올(6 EO)(Osi Specialties, A Witco Company, Endicott, NY에 의해 TergitolRTMN-6으로 판매), 2,6,8-트리메틸-4-노닐옥시폴리에틸렌옥시에탄올(10 EO)(Osi Specialties, A Witco Company, Endicott, NY에 의해 TergitolRTMN-10으로 판매), 알킬렌-옥시폴리에틸렌옥시에탄올(C11-152차 알킬, 9 EO)(Osi Specialties, A Witco Company, Endicott, NY에 의해 TergitolR15-S-9로 판매), 알킬렌-옥시폴리에틸렌옥시에탄올(C11-152차 알킬, 15 EO)(Osi Specialties, A Witco Company, Endicott, NY에 의해 TergitolR15-S-15로 판매), 옥틸페녹시폴리에톡시에탄올과 같은 다양한 양의 에틸렌옥시드 단위를 갖는 옥틸페녹시폴리에톡시에탄올(40 EO)(Rohm 및 Haas Company, Philadelphia, Pa.에 의해 TritonRX405로 판매), 일반상표명 Trycol하에서 Emery Industries, Mauldin, S.C.에서 구입가능한 비이온성 에톡실화된 트리데실에테르, 일반상표명 Aerosol하에서 American Cyanamid Company, Wayne, N.J.에서 구입가능한 디알킬술포숙시네이트의 알칼리금속염, 상표명 Ethoquad, Ethomeen 또는 Arquad하에서 Armak Company, Chicago, Ill에서 구입가능한 1차 지방아민의 에틸렌옥시드 축합생성물 및 폴리에톡실화된 4차 암모늄염 및 폴리옥시알킬렌글리콜 변형 폴리실록산과 같은 11 내지 15를 갖는 선형 알킬기 함유 트리메틸노닐 폴리에틸렌글리콜 에테르 및 폴리에틸렌글리콜 에테르알코올을 포함한다. 또한 이들 바람직한 계면활성제는 다른 상표명하에서 다른 공급처로부터 얻을 수도 있다.
계면활성제(B)는 성분(II)의 오르가노폴리실록산 중합체(A) 100중량부 당 1 내지 20중량부, 바람직하게는 1 내지 10중량부 범위에 있는 양으로 오르가노폴리실록산 에멀션 조성물에 존재해야 한다.
물(C)은 본 발명의 조성물중의 성분(II)의 잔사를 형성하고 일반적으로 성분(II)의 오르가노폴리실록산 중합체(A) 100중량부 당 50 내지 95중량부, 바람직하게는 60 내지 90중량부의 레벨에서 존재한다.
성분(II)의 오르가노폴리실록산 에멀션의 제조는 어떤 종래의 기법으로 실행할 수 있고 일반적으로 두가지 유형, 기계적 방법 및 에멀션 중합방법으로 구분된다. 기계적 방법은 전형적으로 원하는 소적크기를 얻기 위해 콜로이드 분쇄기 또는 소노레이터(sonolator)같은 분쇄기를 사용하여 폴리디오르가노실록산, 하나 이상의 계면활성제 및 물의 혼합물을 균질화시키는 것을 포함한다. 에멀션을 제조하기 위한 에멀션 중합방법은 물에 비혼화성인 단량체 또는 반응성 올리고머같은 저점도 중합체 선구물질, 물에서 중합체 선구물질 소적을 안정화하는 계면활성제, 물의 존재에서 시클로폴리실록산을 중합시킬, 수지트리메틸암모늄히드록시드같은 4차 암모늄 히드록시드, 수지트리메틸암모늄클로라이드같은 4차 암모늄 클로라이드, 수산화나트륨같은 금속 수산화물, 강 무기산, 지방족으로 치환된 벤젠술폰산 및 지방족 술폰산같은 수용성 중합촉매로 개시하는 것을 포함한다. 이들 성분을 물에 가하고, 혼합물을 교반하고 반응이 완결되거나 원하는 중합도에 도달하고 중합체의 표준 에멀션이 형성될 때까지 중합을 진행시킨다.
성분(II), 오르가노폴리실록산 에멀션은 50 내지 99.9중량%, 바람직하게는 90 내지 99.9중량% 범위에 있는 양으로 본 발명의 실리콘 에멀션 조성물에 존재해야 한다. 본 발명의 실리콘 에멀션에서 성분(I) 및 (II)는 성분(I)+(II)의 합한 중량%가 100중량%가 되게 상기한 양으로 존재한다.
본 발명의 실리콘에멀션은 어떤 순서로 성분(I) 및 (II)와 어떤 임의의 성분을 균질하게 혼합하여 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명의 에멀션 조성물을 사용하기 전에 바로 한 혼합단계에서 모든 성분을 혼합하는 것이 가능하다. 또한 본 발명의 실리콘에멀션은 실리콘 매크로에멀션 또는 실리콘 마이크로에멀션의 형태일 수 있고 임의의 성분, 예를 들면 부동액 첨가제, 살생물제, 유기연화제, 대전방지제, 방부제, 염료 및 방염제를 함유할 수도 있다. 바람직한 방부제는 KathonRLX(Rohm 및 Haas, Philadelphia, PA 19106으로부터 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온), Giv-gardRDXN(Givaudan Corp. Clifton NJ 07014로부터 6-아세톡시-2,4-디메틸-m-디옥산), TektamerRA.D.(Calgon Corp., Pittsburgh, PA 152300으로부터), NuoseptR91, 95(Huls America, Inc., Piscataway, NJ 08854로부터), GermabenR(Sutton Laboratories, Chatham, NJ 07928로부터 디아졸리딘일 우레아 및 파라벤), ProxelR(ICI Americas, Inc., Wilmington, DE 19897으로부터), 메틸파라벤, 프로필파라벤, 소르브산, 벤조산 및 라우리시딘을 포함한다. 상기 임의의 성분은 전체 조성물중 약 20중량%까지 실리콘 에멀션에 존재할 수 있으나 임의의 성분이 전체 조성물중 5중량%까지 이루는 것이 바람직하다.
제2 구체예에서, 본 발명은 (I) (i) (A) (i) (a) R3SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)y(RR2SiO)zSiR3및 (b) R3SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)ySiR3에서 선택된 식을 갖는 아미노작용성 실록산, 및 (ii) (a) R3SiO(Me2SiO)X(RR1SiO)y(RR2SiO)zSiR2OH 및 (b) R3SiO (Me2SiO)x(RR1SiO)ySiR2OH에서 선택된 식을 갖는 아미노작용성 실록산, 및 (iii) (a) HOR2SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)y(RR2SiO)zSiR2OH 및 (b) HOR2SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)ySiR2OH에서 선택된 식을 갖는 아미노작용성 실록산의 혼합물로 이루어지는 아미노실록산 용액 0.01 내지 90중량%, (B) 다음 평균식
을 갖는 고리형 아미노작용성 실록산 0.1 내지 90중량%, 및
(C) 다음식
을 갖는 화합물 0.1 내지 10중량%로 이루어지는 블렌드(상기 식에서 Me는 메틸을 나타내고 R은 독립적으로 1 내지 6 탄소원자를 갖는 1가 탄화수소 라디칼 또는 아릴 라디칼이고, R1은 -R3NH-R4-NH2및 -R3-NH2에서 선택된 식을 갖는 기, 여기서 R3은 3 이상의 탄소원자를 갖는 2가의 탄화수소 라디칼이고, R4는 2 이상의 탄소원자를 갖는 2가의 탄화수소 라디칼이고, R2는 독립적으로 2 내지 6 탄소원자를 갖는 1가의 탄화수소 라디칼 및 아릴 라디칼에서 선택되고, x는 10 내지 10,000의 값을 갖고, y는 1 내지 8,000의 값을 갖고, z는 1 내지 250의 값을 갖고, x'는 1 내지 8의 평균값을 갖고, y'는 1 내지 8의 평균값을 갖는데, 단 x'+y'의 값은 4 내지 9이고, n은 4 내지 9의 평균값을 갖는데, 단 y/x+y+z+2의 값은 적어도 0.1이다); (ii) 산 화합물; 및 (iii) 물을 혼합하여 수용성 암모늄 실록산 조성물을 형성하는 단계; (II) 단계(I)의 수용성 암모늄 실록산 조성물을 오르가노폴리실록산 에멀션에 가하는 단계로 이루어지는 실리콘 에멀션 제조방법에 관한 것이다.
상기 방법에서, R의 1가 탄화수소 라디칼 및 아릴 라디칼은 상기한 바와 같다. 바람직하게는, R은 메틸 또는 페닐이다. R2의 1가 탄화수소 라디칼 및 아릴 라디칼은 상기한 바와 같다. 바람직하게는, R2는 독립적으로 에틸, 프로필, 부틸, 헥실, 페닐, 톨릴 및 크실릴로 이루어지는 군에서 선택된다.
R3의 2가 탄화수소 라디칼은 상기한 바와 같다. 바람직하게는, R3은 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 트리메틸렌, 2-메틸트리메틸렌, 펜타메틸렌, 헥사메틸렌, 3-에틸-헥사메틸렌 및 옥타메틸렌에서 선택된다.
R4의 2가 탄화수소 라디칼은 상기한 바와 같다. 바람직하게는 R4는 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 트리메틸렌, 2-메틸트리메틸렌, 펜타메틸렌, 헥사메틸렌, 3-에틸헥사메틸렌 및 옥타메틸렌에서 선택된다.
본 발명 방법에서, (A) (i)은 식 Me3SiO(Me2SiO)x(MeR1SiO)ySiMe3을 갖는 아미노작용성 실록산이고, (A) (ii)는 식 Me3SiO(Me2SiO)x(MeR1SiO)ySiMe2OH을 갖는 아미노작용성 실록산이고, (A) (iii)은 식 HOMe2SiO(Me2SiO)x(MeR1SiO)ySiMe2OH을 갖는 아미노작용성 실록산이고 (B)는 다음 식을 갖는 고리형 아미노 작용성 실록산이고;
상기 식에서 R1은 -CH2CH2CH2-NH-CH2CH2-NH2, -CH2CH(CH3)CH2-NH-CH2CH2-NH2및 -CH2CH2CH2-NH2에서 선택된 식을 갖는 기이고 x, y, x' 및 y'는 상기한 바와 같은 것이 바람직하다.
본 발명 방법에서 x는 10 내지 100의 값을 갖고, y는 5 내지 50의 값을 갖고, x'는 2 내지 3.5의 값을 갖고 y'는 0.5 내지 2의 값을 갖는데, 단 x'+y'의 값은 4인 것이 바람직하다.
본 발명의 방법에서 성분(i)에는 성분(A) 0.01 내지 90중량%, 성분(B) 0.1 내지 90중량% 및 성분(C) 0.1 내지 10중량%가 존재할 수 있어 성분 (A)+(B)+(C)의 합한 중량%는 100중량%이다.
본 발명의 목적에서 성분(i) 0.01 내지 90중량%가 사용되는 것이 바람직하고 성분(i) 0.1 내지 90중량%가 사용되는 것이 더 바람직하다.
본 발명의 방법에서 성분(ii)의 산 화합물은 무기산 또는 유기산일 수 있고 강산 또는 약산일 수 있다. 바람직하게는 산은 무기산 또는 카르복실산이다. 카르복실산은 예를 들면, 아세트산 및 포름산으로 예시된 지방족 카르복실산 또는 벤조산 또는 살리실산으로 예시된 방향족 카르복실산일 수 있다. 성분(ii)로서 적당한 산은 CH3COOH(아세트산), HCOOH(포름산), HOCH2COOH(글리콜산), C6H5COOH(벤조산), HOC6H4COOH(2-, 3- 또는 4-히드록시벤조산), CH3CH2COOH(프로피온산), CH3CH2CH2COOH(부티르산), CH3CH(OH)CH2COOH(3-히드록시부티르산), CH3(CH2)4COOH(헥산산), CH3(CH2)3CH(OH)COOH(2-히드록시헥산산), CH3(CH2)6COOH(옥탄산), CH3(CH2)8COOH(데칸산), HO(CH2)9COOH(10-히드록시데칸산), CH3(CH2)10COOH(라우르산), HO(CH2)11COOH(12-히드록시도데칸산), CH3(CH2)14COOH(팔미트산), HO(CH2)15COOH(16-히드록시헥사데칸산), CH3(CH2)16COOH(스테아르산), CH3(CH2)5CH(OH)(CH2)10COOH(12-히드록시스테아르산), CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH(올레산), ClC6H4COOH(2-, 3- 또는 4-클로로벤조산), HCl(염산), HBr(브롬산), HI(요오드화 수소), HF(플루오르화 수소), H2CO2(포름산), HNO3(질산), H3PO4(인산), H2CO3(탄산), H2SO4(황산), HClO4(과염소산), HClO3(염소산), HClO2(아염소산) 및 HClO(차아염소산)을 포함한다.
성분(ii) 0.01 내지 50중량%를 사용하는 것이 바람직하고 성분(ii) 0.1 내지 10중량%를 사용하는 것이 더 바람직하다.
본 발명 방법에서 성분(iii)은 물이다. 성분(iii) 1 내지 99중량%을 사용하는 것이 바람직하고 성분(iii) 10 내지 99중량%을 사용하는 것이 더 바람직하다.
성분(i)는 0.01 내지 90중량%로 제공되고 성분(ii)는 0.01 내지 50중량%로 제공되고 성분(iii)은 1 내지 99.9중량%로 제공되어 성분(i)+(ii)+(iii)의 합한 중량%는 100중량%이다. 단계(I)에서, 성분(i), (ii) 및 (iii)을 혼합하고/또는 바람직하게는 균질한 혼합물이 형성될 때까지 교반한다.
단계(II)의 오르가노폴리실록산 에멀션은 바람직한 구체예 및 그 양을 포함하여 상기한 바와 같다. 다음에 단계(I)의 수용성 암모늄 실록산 조성물을 단계(II)에서 오르가노폴리실록산 에멀션에 가하였다. 수용성 암모늄 실록산 조성물을 0.1 내지 50중량%를 오르가노폴리실록산 에멀션에 가할 수 있으나 단계(I)에서 형성된 암모늄 실록산 조성물 0.1 내지 10중량%를 오르가노폴리실록산 에멀션에 가하는 것이 바람직하고, 오르가노폴리실록산 에멀션은 실리콘 에멀션의 잔사로 이루어진다(즉, 수용성 암모늄 실록산 조성물 + 오르가노폴리실록산 에멀션은 100중량%이다).
본 발명의 방법은 단계(I) 동안에 산무수물을 가하는 것을 더 포함한다. 산 무수물은 (CH3CO)2O(무수아세트산), (C6H5CO)2O(무수벤조산), CH3CH2COOCOCH2CH3(무수프로피온산), (CH3CH2CH2CO)2O(무수부티르산), (CH3(CH2)4CO)2O(무수헥산산), (CH3(CH2)8CO)2O(무수데칸산), (CH3(CH2)10CO)2O(무수라우르산), (CH3(CH2)14CO)2O(무수팔미트산), (CH3(CH2)16CO)2O(무수스테아르산)로 예시된다.
산무수물이 사용되면, 산무수물 0.01 내지 20중량부를 사용하는 것이 바람직하고 성분(i)+(ii)+(iii)의 100중량부 당 사용되는 산무수물 0.01 내지 10중량부가 더 바람직하다.
본 발명 방법은 단계(I) 동안에 아릴할라이드를 가하는 것을 더 포함할 수 있다. 아릴할라이드는 염화벤질, 브롬화벤질, 요오드화벤질, 플루오르화벤질, 염화페닐, 브롬화페닐 또는 플루오르화페닐로 예시된다.
아릴할라이드가 사용되면, 아릴할라이드 0.01 내지 10중량부를 사용하고 성분(i)+(ii)+(iii)의 100중량부 당 사용되는 아릴할라이드 0.01 내지 5중량부가 더 바람직하다.
제3 구체예에서, 본 발명은 기질을 처리하는 방법에 관한 것이고, 이 방법은 실리콘 에멀션이 바람직한 구체예 및 그 양을 포함하여 상기한 본 발명의 제1 구체예에 기술된 실리콘 에멀션으로 이루어지는 실리콘 에멀션을 기질에 적용하는 (I) 단계로 이루어진다.
본 발명의 실리콘 에멀션은 패딩, 분무 또는 욕으로부터의 어떤 적당한 적용 기술을 사용함으로써 기질에 적용할 수도 있다. 처리용액의 농도는 기질에 실록산 적용의 원하는 레벨 및 사용된 적용방법에 의존할 것이지만, 가장 효과적인 실리콘 에멀션의 양은 기질이 기질 중량에 기초하여 0.05% 내지 10%에서의 실리콘 조성물을 선택하게 되는 범위내이어야 한다고 생각된다.
본 방법에서, 기질은 바람직하게는 섬유 또는 직물이다. 통상 토우 또는 편성 또는 우븐 직물의 형태로 섬유를 실리콘 에멀션에 침지시켜 에멀션이 선택적으로 섬유에 침착되게 한다. 일반적으로 섬유상에 실리콘 에멀션의 침착은 바람직하게는 20 내지 60℃의 범위에 있는 온도로 욕의 온도를 상승시켜 촉진할 수 있다.
본 발명의 실리콘 에멀션은 울같은 동물섬유, 면같은 셀룰로스계 섬유 및 나일론, 폴리에스테르 및 아크릴계 섬유같은 합성섬유같은 기질 또는 폴리에스테르/면 블렌드같은 이들 물질의 블렌드 처리에 사용될 수 있고 가죽, 종이, 종이펄프, 화장실용 티슈 또는 고급 티슈같은 티슈 및 석고보드처리에 사용될 수도 있다. 섬유는 예를 들면 편성 및 우븐직물같은, 피륙같은 어떤 형태로 처리될 수 있다. 또한 이것은 화섬면같은 베개 등을 위한 충전물질로서 랜덤 섬유의 덩어리로서 처리될 수도 있다. 본 발명의 조성물은 특히 종이펄프 및 화장실용 또는 고급 티슈를 처리하는데 유용하다.
본 발명의 구체예에서, 방법은 단계(I) 후에 기질을 가열하는 것을 더 포함할 수 있다. 따라서, 실리콘 에멀션을 기질에 적용한 다음에 실록산을 경화시킬 수 있다. 바람직하게는 경화는 상승온도, 바람직하게는 50 내지 200℃로 처리된 섬유를 노출시켜 촉진시킨다.
본 발명의 실리콘 에멀션은 배출방법적용을 위해 최종 욕에서 0.05 내지 25중량% 및 패딩방법적용에서 5gm/l 내지 80gm/l 및 분무적용을 위해 5gm/l 내지 600gm/l로 사용되어야 한다. 본 발명의 에멀션으로 처리된 섬유 또는 직물은 우수한 매끄러움을 갖고 오일성 감촉이 없으며 촉감이 부드럽다.
실시예 1-15
수용성 암모늄 실록산 조성물을 질소하에서 아미노실록산 용액 33중량%와 빙아세트산 3.0중량%를 용기내에서 혼합하여 제조하였다. 다음에 물 64중량%를 이 혼합물에 가하고 다음에 혼합물을 균질해질까지 교반하였다.
아미노실록산 용액은 (i) 평균식 Me3SiO(Me2SiO)23(MeRSiO)13SiMe3을 갖는 아미노작용성 실록산, 평균식 Me3SiO(Me2SiO)23(MeRSiO)13SiMe2OH를 갖는 아미노작용성 실록산, 평균식 HOMe2SiO(Me2SiO)23(MeRSiO)13SiMe2OH를 갖는 아미노작용성 실록산의 혼합물 44중량%, (ii) 평균식를 갖는 아미노작용성 실록산 51중량%, 및 (iii)식을 갖는 시클로실록산 5중량%를 함유하고, 상기식에서 R은 식 -CH2CH(CH3)CH2-NH-CH2CH2-NH2를 갖는 기이고, x'+y'의 값은 4 내지 9이고, n은 4 내지 9의 평균값을 갖는다. 결과용액은(실시예) 상기한 양으로 성분(i), (ii) 및 (iii)을 함유하였으나, R은 식을 갖는 기였다. 다음에, 이 암모늄실록산 용액의 양을 3가지 다른 오르가노폴리실록산 에멀션과 혼합하였다:
오르가노폴리실록산 에멀션 A는 식 Me3SiO(Me2SiO)aSiMe3을 갖고 350mm2/s의 점도를 갖는 오르가노폴리실록산 중합체 55중량%, 비이온성 계면활성제(TergitolRTMN-6 (2,6,8-트리메틸-4-노닐옥시폴리에틸렌옥시에탄올(6 EO)) Osi Specialties, A Witco Company, Endicott, NY에 의해 판매) 약 3중량%, 양이온성 계면활성제(수지 트리메틸암모늄클로라이드) 0.2중량% 및 물 41중량%를 함유하였다. 또한 에멀션은 방부제(2-메틸-4-이소티아졸린-3-온)를 함유하였다.
오르가노폴리실록산 에멀션 B는 식 Me3SiO(Me2SiO)aSiMe3을 갖고 350mm2/s의 점도를 갖는 오르가노폴리실록산 중합체 50중량%, 비이온성 계면활성제((2-3 EO)를 갖는 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르) 3.9중량%, 비이온성 계면활성제(폴리옥시에틸렌 라우릴에테르(23 EO)) 1.5중량% 및 물 43중량%를 함유하였다. 또한 에멀션은 살생물제(글리세린)도 함유하였다.
오르가노폴리실록산 에멀션 C는 식 Me3SiO(Me2SiO)aSiMe3을 갖고 350mm2/s의 점도를 갖는 오르가노폴리실록산 중합체 60중량%, 비이온성 계면활성제(TergitolRTMN-6 (2,6,8-트리메틸-4-노닐옥시폴리에틸렌옥시에탄올(6 EO)) Osi Specialties, A Witco Company, Endicott, NY에 의해 판매) 3중량%, 음이온성 계면활성제(나트륨알킬아릴에테르술페이트) 0.2중량% 및 물 36중량%를 함유하였다. 또한 에멀션은 방부제(Givaudan Corp. Clifton NJ 07014로부터 Giv-gardRDXN Bactericide(6-아세톡시-2,4-디메틸-m-디옥산)도 함유하였다. 각각의 실시예에 대한 용액의 양 및 오르가노폴리실록산 에멀션의 양과 유형을 표 1에 나타낸다.
실시예 중량%용액 중량%에멀션 오르가노폴리실록산에멀션
1 0.1 99.9 A
2 0.5 99.5 A
3 1.0 99.0 A
4 5.0 95.0 A
5 10.0 90.0 A
대조표준 0.0 100.0 A
6 0.1 99.9 B
7 0.5 99.5 B
8 1.0 99.0 B
9 5.0 95.0 B
10 10.0 90.0 B
대조표준 0.0 100.0 B
11 0.1 99.9 C
12 0.5 99.5 C
13 1.0 99.0 C
14 5.0 95.0 C
15 10.0 90.0 C
대조표준 0.0 100.0 C
상기 제조한 각 실리콘 에멀션을 400g 욕에서 용액중에 12.5인치×10인치의 100% 면 시트를 침지시킴으로써 직물상에 놓았다. 시트를 제거하고 패더를 흐르게 하여 건조시키고 150℃에서 3.5분간 오븐에 넣고 건조시켰다.
다음에 이들 시트를 상대 핸드값에 대해 시험하였다. 상대 핸드값은 패널의 조사로 결정하였다. 첫 번째 패널은 부드러움이 증가하는 순서로 처리 샘플의 등급을 매겼다. 이 등급매김은 재현성이 보장되기 위해 수회 반복한다. 샘플은 대조표준과의 비교에 기초하여 서로 등급이 주어진다. 이 등급범위는 0.25씩 증가하는 1과 5 사이이고 높은 등급은 증가된 부드러움을 나타낸다. 샘플들 사이의 0.25의 등급차는 패널이 약 15초간 샘플을 만져본 후에 부드러움의 차이를 일치되게 검사했음을 나타낸다. 두 샘플이 0.50 포인트로 벌어지면 패널은 약 5초내에 차이를 인식하고, 0.75 이상의 차이는 바로 눈에 띨만한 구별을 나타내었다. 시험결과를 표 2에 나타낸다.
실시예 상대 핸드값 (5 = 최고)
1 1
2 2
3 3
4 4
5 5
대조표준 0
6 1
7 2
8 3
9 4
10 5
대조표준 0
11 1
12 2
13 3
14 4
15 5
대조표준 0
표 2로부터 본 발명의 에멀션이 섬유를 매끄럽고 부드럽게 하여 섬유처리제로 유용하다는 것이 분명해진다.
다음에 상기 제조한 에멀션을 침전%, 크리밍 및 오일%에 대해 시험하였다. 침전은 샘플을 시각적으로 검사하여 결정하고, 맑은 액체가 샘플바닥 근처의 에멀션으로부터 분리되면 샘플은 얼마간의 침전이 있다고 결정하였다.
크리밍은 샘플을 원심분리기에 넣고 몇시간동안 고속에서 작동시켜 결정하였다. 샘플을 원심분리한 후에 크리밍이 발생되었는지 나타내는 어떤 분리가 원심분리관 중앙에 일어났는지의 여부를 시각적으로 검사하였다. 실시예 1-15 또는 어느 대조표준에서도 크리밍은 없었다.
또한 샘플을 원심분리관의 상단에 부유하는 어떤 유리된 오일에 대해 시각적으로 검사하였다. 실시예 1-15 또는 어느 대조표준에서도 오일은 없었다. 각 샘플의 침전%를 표 3에 나타낸다.
실시예 침전 (%)
1 0
2 0
3 0
4 미량
5 1
대조표준 0
6 4.5
7 6.3
8 6.7
9 6.6
10 1.2
대조표준 2
11 0
12 0
13 0
14 0.6
15 6.6
대조표준 0
표 3으로부터 본 발명의 에멀션이 침전 및 크리밍에 대해 저항이 있고 유리된 오일을 함유하지 않음이 분명해진다.
본 발명의 에멀션은 섬유처리제로서 유용하다.

Claims (3)

  1. (I) (A) (i) (a) R3SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)y(RR2SiO)zSiR3및
    (b) R3SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)ySiR3에서 선택된 식을 갖는 아미노작용성 실록산;
    (ii) (a) R3SiO(Me2SiO)X(RR1SiO)y(RR2SiO)zSiR2OH 및
    (b) R3SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)ySiR2OH에서 선택된 식을 갖는 아미노작용성 실록산;
    (iii) (a) HOR2SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)y(RR2SiO)zSiR2OH 및
    (b) HOR2SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)ySiR2OH에서 선택된 식을 갖는 아미노 작용성 실록산의 혼합물로 이루어지는 아미노실록산 블렌드 0.01 내지 90중량%;
    (B) 다음 평균식
    을 갖는 고리형 아미노작용성 실록산 0.1 내지 90중량%; 및
    (C) 다음 평균식
    갖는 화합물 0.1 내지 10중량%로 이루어지는 암모늄실록산 조성물(상기 식에서 Me는 메틸을 나타내고 R은 독립적으로 1 내지 6 탄소원자를 갖는 1가의 탄화수소 라디칼 또는 아릴 라디칼이고, R1은,,,에서 선택된 식을 갖는 기, R3은 3 이상의 탄소원자를 갖는 2가의 탄화수소 라디칼이고, R4는 2 이상의 탄소원자를 갖는 2가의 탄화수소 라디칼이고, R5는 수소, 1 내지 6 탄소원자를 갖는 알킬라디칼, 아릴 라디칼 및 아릴알킬 라디칼로 구성되는 군에서 선택되고, R6은 R7이 1 내지 20 탄소원자를 갖는 1가의 탄화수소기 및 아릴 라디칼에서 선택된 -C(O)R7기이고 A-는 할라이드 음이온, 카르복실레이트 음이온 및 무기 옥소음이온에서 선택된 음이온이고 R2는 독립적으로 2 내지 6 탄소원자를 갖는 1가의 탄화수소 라디칼 및 아릴 라디칼 에서 선택되고, x는 10 내지 10,000의 값을 갖고, y는 1 내지 8,000의 값을 갖고, z는 1 내지 250의 값을 갖고, x'는 1 내지 8의 평균값을 갖고, y'는 1 내지 8의 평균값을 갖고, 단 x'+y'의 값은 4 내지 9이고, n은 4 내지 9의 평균값을 갖고, 단 y/x+y+z+2의 값은 적어도 0.1이다); 및
    (II) 오르가노폴리실록산 에멀션으로 이루어지는 실리콘 에멀션.
  2. (I) (i) (A) (i) (a) R3SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)y(RR2SiO)zSiR3및
    (b) R3SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)ySiR3에서 선택된 식을 갖는 아미노작용성 실록산;
    (ii) (a) R3SiO(Me2SiO)X(RR1SiO)y(RR2SiO)zSiR2OH 및
    (b) R3SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)ySiR2OH에서 선택된 식을 갖는 아미노작용성 실록산;
    (iii) (a) HOR2SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)y(RR2SiO)zSiR2OH 및
    (b) HOR2SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)ySiR2OH에서 선택된 식을 갖는 아미노작용성 실록산의 혼합물로 이루어지는 아미노실록산 용액 0.01 내지 90중량%;
    (B) 다음 평균식
    을 갖는 고리형 아미노작용성 실록산 0.1 내지 90중량%; 및
    (C) 다음 평균식
    을 갖는 화합물 0.1 내지 10중량%로 이루어지는 블렌드(상기 식에서 Me는 메틸을 나타내고 R은 독립적으로 1 내지 6 탄소원자를 갖는 1가의 탄화수소 라디칼 또는 아릴 라디칼이고, R1은 -R3NH-R4-NH2및 -R3-NH2에서 선택된 식을 갖는 기, R3은 3 이상의 탄소원자를 갖는 2가의 탄화수소 라디칼이고, R4는 2 이상의 탄소원자를 갖는 2가의 탄화수소 라디칼이고, R2는 독립적으로 2 내지 6 탄소원자를 갖는 1가의 탄화수소 라디칼 및 아릴 라디칼에서 선택되고, x는 10 내지 10,000의 값을 갖고, y는 1 내지 8,000의 값을 갖고, z는 1 내지 250의 값을 갖고, x'는 1 내지 8의 평균값을 갖고, y'는 1 내지 8의 평균값을 갖고, 단 x'+y'의 값은 4 내지 9이고, n은 4 내지 9의 평균값을 갖고, 단 y/x+y+z+2의 값은 적어도 0.1이다);
    (ii) 산 화합물; 및
    (iii) 물
    을 혼합하여 수용성 암모늄 실록산 조성물을 형성하는 단계; 및
    (II) 단계(I)의 수용성 암모늄 실록산 조성물을 오르가노폴리실록산 에멀션에 가하는 단계로 이루어지는 실리콘 에멀션 제조방법.
  3. 기질을 처리하는 방법으로서,
    (I) (i) (A) (i) (a) R3SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)y(RR2SiO)zSiR3및
    (b) R3SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)ySiR3에서 선택된 식을 갖는 아미노작용성 실록산;
    (ii) (a) R3SiO(Me2SiO)X(RR1SiO)y(RR2SiO)zSiR2OH 및
    (b) R3SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)ySiR2OH에서 선택된 식을 갖는 아미노작용성 실록산;
    (iii) (a) HOR2SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)y(RR2SiO)zSiR2OH 및
    (b) HOR2SiO(Me2SiO)x(RR1SiO)ySiR2OH에서 선택된 식을 갖는 아미노작용성 실록산의 혼합물로 이루어지는 아미노실록산 블렌드 0.01 내지 90중량%;
    (B) 다음 평균식
    을 갖는 고리형 아미노작용성 실록산 0.1 내지 90중량%; 및
    (C) 다음 평균식
    을 갖는 화합물 0.1 내지 10중량%로 이루어지는 암모늄실록산 조성물(상기 식에서 Me는 메틸을 나타내고 R은 독립적으로 1 내지 6 탄소원자를 갖는 1가의 탄화수소 라디칼 또는 아릴 라디칼이고, R1은,,,에서 선택된 식을 갖는 기, R3은 3 이상의 탄소원자를 갖는 2가의 탄화수소 라디칼이고, R4는 2 이상의 탄소원자를 갖는 2가의 탄화수소 라디칼이고, R5는 수소, 1 내지 6 탄소원자를 갖는 알킬라디칼, 아릴 라디칼 및 아릴알킬 라디칼로 구성되는 군에서 선택되고, R6은 R7이 1 내지 20 탄소원자를 갖는 1가의 탄화수소기 및 아릴 라디칼에서 선택된 -C(O)R7기이고 A-는 할라이드 음이온, 카르복실레이트 음이온 및 무기 옥소음이온에서 선택된 음이온이고 R2는 독립적으로 2 내지 6 탄소원자를 갖는 1가의 탄화수소 라디칼 및 아릴 라디칼에서 선택되고, x는 10 내지 10,000의 값을 갖고, y는 1 내지 8,000의 값을 갖고, z는 1 내지 250의 값을 갖고, x'는 1 내지 8의 평균값을 갖고, y'는 1 내지 8의 평균값을 갖고, 단 x'+y'의 값은 4 내지 9이고, n은 4 내지 9의 평균값을 갖고, 단 y/x+y+z+2의 값은 적어도 0.1이다);
    (ii) 오르가노폴리실록산 에멀션
    으로 이루어지는 실리콘 에멀션을 기질에 적용하는 단계로 이루어지는 방법.
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