專利名稱：氨基官能的聚硅氧烷蠟的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有多個叔或者季氨基基團的聚硅氧烷蠟，其制備方法以及其作為軟化劑在紡織工業(yè)中的應用。
有大量的關于氨基官能硅氧烷化合物的文獻。這些化合物例如被用作紡織工業(yè)中的增塑劑、用作表面處理劑、用作增稠劑或者被用于化妝品工業(yè)。盡管如此，紡織工業(yè)中仍然對能夠得到具有優(yōu)越的手感的產品并且不具有通用的不穩(wěn)定乳液的缺點的軟化性物質存在需求。
現(xiàn)在已經發(fā)現(xiàn)，某些具有多個叔或者季氮原子的聚硅氧烷蠟可以被加工成穩(wěn)定的含水分散體，并且當被用作紡織工業(yè)中的軟化劑時具有令人驚奇地優(yōu)良的性能，并且得到具有令人愉快的、柔軟手感的產品。
因此，本發(fā)明提供了具有通式(I)到(IV)的氨基官能的聚硅氧烷蠟
其中R是直鏈或者支鏈的C11-C22-烷基，R1是C1-C7-烷基或者芐基，優(yōu)選甲基或者芐基，R2是-OH，-CH3，-OCH3，-OC2H5，A-是CH3OSO3-，氯根，溴根，碘根，或者甲苯磺?；蛩岣?，優(yōu)選CH3OSO3-或者氯根，n是2或者3，p是10-200，優(yōu)選20-50，q+z是10-400，優(yōu)選15-200，并且q/z是5-50，優(yōu)選10-30。
這些蠟，無論是季銨化的形式(II)和(IV)，或者非季銨化的形式(I)和(III)，當用作軟化劑時均顯示出良好的性能。其重要的優(yōu)點在于，它們可以分散體的形式使用，該分散體與乳液相比具有較高的剪切力穩(wěn)定性。
本發(fā)明進一步提供了上述聚硅氧烷蠟的制備方法。初始步驟是通過脂肪酸例如硬脂酸或者月桂酸與二亞乙基三胺或者二亞丙基二胺的縮合制備脂肪酸二酰胺。
使得到的脂肪酸二酰胺與具有通式(V)的聚硅氧烷油反應 其中p具有與通式(I)或者(II)中的含義相同的含義，以制備通式(I)或者(II)的蠟，或者隨后用通常的季銨化劑季銨化，所述季銨化劑例如是硫酸甲酯、硫酸乙酯、鹵代甲烷、氯化芐或者甲苯磺?；蛩猁}，以制備通式(II)的蠟。起始材料和其制備方法是本領域技術人員已知的。
為了制備通式(III)或者(IV)的蠟，將得到的脂肪酸二酰胺與通式(VI)的聚硅氧烷油反應 其中R2、(q+z)和q/z具有與通式(III)或者(IV)中的含義相同的含義，并且，為了制備通式(IV)的蠟，將得到的脂肪酸二酰胺隨后用通常的、上述的季銨化劑季銨化。
本發(fā)明進一步提供了上述的聚硅氧烷蠟作為軟化劑在紡織工業(yè)中的用途。獲得的聚硅氧烷蠟可以借助于分散劑轉化成含水分散體，該含水分散體與乳液相比具有較高的剪切力穩(wěn)定性，并且對于軟化紡織品是非常有用的，能夠賦予材料以令人愉快的柔軟手感。
實施例1.脂肪酸二酰胺的制備(脂肪酸RCOOH)1.1R-CONH(CH2)2NH(CH2)2NHCO-R的制備在氮氣下將2摩爾脂肪酸加熱到105℃；然后滴加1摩爾二亞乙基三胺，同時將溫度提高到130℃。然后，使用蒸餾橋，在緩慢的氮氣流下，在130℃下縮合24小時。隨后排出反應混合物。反應混合物的酸值(中和1克產品需要的KOH的毫克數(shù))低于7。得到的縮合產物的量需要少于1.1摩爾的高氯酸用以滴定自由氨基。
1.2R-CONH(CH2)3NH(CH2)3NHCO-R的制備使用二亞丙基二胺代替二亞乙基二胺重復1.1。
2.聚硅氧烷蠟的制備2.1聚硅氧烷蠟W1-W6使661.5份的以下通式的硅油
在150℃下，在氮氣下，與x份的二酰胺D1到D6反應14小時。隨后<p>表3膨脹詳情
如下表4給出了本示例性方法制得的最終產品的詳細機械特性。當加熱膨脹發(fā)泡聚合物管時，管恢復到大約初始擠出內徑。
表4產品特性
因此上述詳細說明被看作是對本發(fā)明進行說明而不是限定，應該理解正是如下權利要求(包括所有的等同物)將對本發(fā)明的精神和范圍進行定義。
所述蠟具有以下結構
n＝2或者3，R＝C11-C22烷基3.季銨化的聚硅氧烷蠟WQ1-WQ12的制備將x份的聚硅氧烷蠟W熔融，并且允許與25.2份的硫酸二甲酯在大約70-75℃下反應2小時。
獲得具有以下結構的蠟
n＝2或者3，R＝C11-C21烷基。
4.最終產品的制備4.1基于聚硅氧烷蠟W1-W12將125.0份聚硅氧烷蠟(W)熔融。然后加入以下化合物(分散劑1) 在丙二醇中的70％溶液25.0份以及硬脂基聚-10-乙二醇醚(分散劑2)37.5份。一旦得到均勻的熔體，在攪拌下增量地加入800.0份的水。最后加入12.5份的冰醋酸。這樣得到1000.0份的12.5％聚硅氧烷蠟分散體(W-E)。
4.2基于季銨聚硅氧烷蠟WQ1-WQ12重復4.1，除了使用聚硅氧烷蠟(WQ)代替聚硅氧烷蠟(W)，以及最后加入12.5份的水，代替12.5份的冰醋酸。這樣得到1000.0份的12.5％聚硅氧烷蠟分散體(WQ-E)。
產品W1-E到W12-E以及WQ1-E到WQ12-E對于剪切力是很穩(wěn)定的；它們可以在浸軋工藝中和在排空(exhaust)工藝中被施加到紡織材料(棉花和合成纖維)兩者中。最終的紡織材料具有優(yōu)良的、柔軟的、令人愉快的平滑手感。
應用實施例進行了以下精整操作排空工藝在大約40℃和6∶1到20∶1的液比下，在實驗室噴射器中，將精整底物加入含水溶液中，基于所述底物該溶液包含0.5％到4.0％的在實施例中描述的最終產品。在pH5.0到6.0(40℃)和對底物進行連續(xù)攪動下在20分鐘之后，將底物從所述溶液中除去，在140℃下無張力地離心和干燥70-90秒。
浸軋工藝在室溫下，使用包含15到60g/l的最終產品W-E或者WQ-E的含水溶液，將精整底物浸軋，達到100％干重增量。隨后將浸軋的材料在140℃下干燥70-90秒。
底物
測試使用織物手感測定儀(例如211-5Twing Albert)成對地測試柔軟性。在評價之前首先對精整樣品進行調節(jié)(24小時，20℃，65％相對濕度)。
所有的精整均顯示出與未精整的織物相比柔軟性獲得明顯改善。
權利要求
1.以下通式(I)到(IV)的氨基官能聚硅氧烷蠟 其中R是直鏈或者支鏈的C11-C22-烷基，R1是C1-C7-烷基或者芐基，R2是-OH，-CH3，-OCH3，-OC2H5，A-是CH3OSO3-，氯根，溴根，碘根，或者甲苯磺?；蛩岣?，n是2或者3，p是10-200，q+z是10-400，并且q/z是5-50。
2.權利要求1的氨基官能聚硅氧烷蠟，其中R、R2和n各自如以上的定義，R1是甲基或者芐基，A-是CH3OSO3-或者氯根，p是20-50，q+z是15-200，并且q/z是10-30。
3.用于制備權利要求1中通式(I)或者(III)的氨基官能聚硅氧烷蠟的方法，其特征在于，通過脂肪酸與二亞乙基三胺或者二亞丙基二胺縮合制備脂肪酸二酰胺，然后與通式(V)的聚硅氧烷油反應，以制備通式(I)的蠟 其中，p具有與通式(I)或者(II)中的含義相同的含義，或者與通式(VI)的聚硅氧烷油反應，以制備通式(III)的蠟 其中R2、(q+z)和q/z具有與通式(III)或者(IV)中的含義相同的含義。
4.權利要求3的方法，其特征在于，將得到的通式(I)或者(III)的聚硅氧烷蠟季銨化，得到通式(II)或者(IV)的化合物。
5.權利要求3或者4的方法，其特征在于，脂肪酸是硬脂酸、山萮酸或者月桂酸。
6.權利要求1或者2的聚硅氧烷蠟作為紡織工業(yè)中的軟化劑的用途。
7.權利要求7的用途，其特征在于，所述聚硅氧烷蠟以含水分散體的形式被使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有多個叔或者季氨基基團的聚硅氧烷蠟，其制備方法以及其作為軟化劑在紡織工業(yè)中的應用。這些蠟可以被加工成穩(wěn)定的含水分散體，并且賦予產品以令人愉快的柔軟手感。
文檔編號D06M15/267GK1863844SQ200480029174
公開日2006年11月15日 申請日期2004年10月4日 優(yōu)先權日2003年10月7日
發(fā)明者B·丹納 申請人:克萊里安特財務(Bvi)有限公司