專利名稱：聚氨基-和/或聚銨-聚硅氧烷-共聚物化合物的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚氨基和/或聚銨-聚硅氧烷-共聚物化合物或其含水乳液用于纖維 狀材料的首次整理的用途，聚氨基和/或聚銨-聚硅氧烷-共聚物化合物的含水乳液，以及 纖維狀材料的首次整理方法。
已知含有氨基的聚硅氧烷作為織物軟化劑(EP 441 530)。
此外，已知使α，ω-環(huán)氧改性的硅氧烷與α，ω -氨基-官能化氧化烯反應(yīng)，以及 這些產(chǎn)品作為親水性軟化劑的用途(US 5，807，956、US5，981，681)。在這一構(gòu)思的進(jìn)一步 發(fā)展方面，已經(jīng)建議嵌段共聚物，其中α，ω-環(huán)氧改性的硅氧烷和α，ω-環(huán)氧改性的聚醚 通過作為增鏈劑的伯烷基胺彼此連接(US 6，475，568)。作為這些化合物的優(yōu)點(diǎn)，提及柔軟 性更高和基材潤(rùn)濕性能更高。
在側(cè)鏈中具有氧化乙烯_/氧化丙烯單元的氨基硅氧烷也已描述(US5，591，880， US 5,650,529)。
由聚硅氧烷季銨(Polysiloxanquat)預(yù)期直接性(Substantivitat)增加(“聚硅氧 烷季銨”=含有季銨基團(tuán)的聚硅氧烷)。α，ω-雙環(huán)氧化物與叔胺在酸存在下的反應(yīng)是已 知；其提供可以用于毛發(fā)護(hù)理目的的α，ω-二-季銨硅氧烷(DE-A 3719086)。除四烷基 取代的季銨結(jié)構(gòu)之外，也請(qǐng)求保護(hù)芳族咪唑鋪衍生物。
如果α，ω -雙環(huán)氧化物與二 -叔胺(di-teritaren Amine)在存在酸條件下反應(yīng) 形成長(zhǎng)鏈聚季銨聚硅氧烷，毛發(fā)洗脫色的傾向可以降低(EP-A-282720)。并未公開芳族季銨 結(jié)構(gòu)。
這種聚季銨咪唑銻衍生物在US 6，240，9 中討論。對(duì)于化妝品配制劑中存在的 陰離子表面活性劑，這些陽離子化合物應(yīng)具有進(jìn)一步增加的相容性。但是，從毛發(fā)的耐洗脫 色性涉及主要是水和不刺激皮膚的非常溫和的表面活性劑的短期影響，而對(duì)于織物的親水 性軟化劑，耐洗滌性必須抵抗具有高除脂肪和污垢能力的濃縮表面活性劑溶液的影響。該 問題由于現(xiàn)代洗滌劑包含強(qiáng)堿性絡(luò)合劑、具有氧化作用的漂白劑和復(fù)雜酶體系，以及纖維 經(jīng)常在升高溫度經(jīng)受數(shù)小時(shí)處理的事實(shí)而增加。
除了季銨結(jié)構(gòu)之外，通過引入氧化烯基團(tuán)被認(rèn)為使親水性增加。
嚴(yán)格的梳狀聚硅氧烷季銨，也即在硅氧烷單元側(cè)基中氧化烯改性的聚硅氧烷季 銨也已被描述。用表氯醇(US 5, 098, 979)和氯乙酸(US5，153，294，US 5，166，四7)將 梳狀取代的聚醚硅氧烷的羥基轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的氯衍生物。隨后與叔胺進(jìn)行季銨化反應(yīng)。US 5，098，979、US 5，153，294和US 5，166，297的解決方案的缺點(diǎn)為由于氧化烯單元，季銨基 團(tuán)與主鏈距離較遠(yuǎn)，由此整個(gè)分子的直接性降低。
支化氧化烯-改性聚硅氧烷季銨已經(jīng)由α，ω-OH-封端的聚硅氧烷和三烷氧 基硅烷通過縮合合成。通過硅烷引入季銨結(jié)構(gòu)，其中季氮原子被氧化烯單元取代(us 5，602，224)。這種解決方案的缺點(diǎn)是季銨成分和支化度之間的結(jié)合不那么靈活。
α，ω -雙官能硅氧烷衍生物在US 6，242, 554中描述，每個(gè)具有獨(dú)立的季銨和氧 化烯單元。但是，這些單季銨化合物僅具有不足夠的直接性。
在WO 02/10257和WO 02/10259中，請(qǐng)求保護(hù)聚季鹽聚硅氧烷嵌段共聚物作為高級(jí)軟化劑，其能夠在整理期間和另外地在由洗滌劑配制劑的洗滌過程期間軟化織物。 US 2002/0103094A討論上述硅氧烷材料在織物護(hù)理配制劑中的用途。WO 02/10257、WO 02/10259和US2002/0103094A公開其中季銨基團(tuán)部分或完全與氧化烯單元分開存在的材 料。這些氧化烯單元作為α，ω-雙官能單元引入嵌段共聚物中。
支化聚季鹽聚硅氧烷嵌段共聚物在WO 03/78504中描述作為持久性織物軟化劑。 其中，尤其是與季銨基團(tuán)分開存在的三官能氧化烯結(jié)構(gòu)可以作為支化單元引入。由于它們 的交聯(lián)性能，這些三官能氧化烯只能以有限的程度引入。
反應(yīng)性官能化支化聚季鹽聚硅氧烷嵌段共聚物在WO 2004/090007中描述作為持 久性織物軟化劑。
具有聚醚側(cè)基的聚季鹽聚硅氧烷嵌段共聚物在WO 2006/103075中描述作為持久 性織物軟化劑。
章魚狀(Octopusartig)聚季鹽聚硅氧烷嵌段共聚物在W02007/014930中描述作 為持久性織物軟化劑。
基于現(xiàn)有技術(shù)，非常需要在不以可以獲得的已處理纖維的柔軟性為代價(jià)的基礎(chǔ) 上，特別是在保持相同的或改善的直接性(硅氧烷體系/分子對(duì)纖維的附著力)，對(duì)于配制 硅氧烷體系/組合物和提供形式中的靈活性，進(jìn)一步改進(jìn)基于硅氧烷的嵌段共聚物的親水 性，特別是就減少所需的使用數(shù)量和材料成本而論。
因此本發(fā)明的目的是提供聚季銨化硅氧烷嵌段共聚物用于織物和例如紙纖維、羊 毛和毛發(fā)的其它天然和合成纖維狀材料首次整理的用途，其中此類材料或基材，優(yōu)選織物 材料獲得硅氧烷典型的柔軟性，彈性改善以及在親水性增加下起皺傾向降低。
本發(fā)明的另一目的是提供一種本發(fā)明物質(zhì)作為織物首次整理或其它纖維基材整 理的體系成分的新用途。
意外地，人們發(fā)現(xiàn)上述目的可以通過包括式(I)的重復(fù)單元的聚氨基-和/或聚 銨-聚娃氧燒-共聚物化合物(Polyamino-und/oder Polyammonium-PoIysi 1 oxan-Copo 1 y mer-Verbindung)用于纖維材料的首次整理的用途來實(shí)現(xiàn)
-[Q-V]-(I)
其中Q選自
-NR-，
-N+R2-
下列式的飽和或不飽和二氨基官能的雜環(huán)
權(quán)利要求
1.包括式(I)單元的聚氨基-和/或聚銨-聚硅氧烷共聚物化合物用于纖維材料的首 次整理的用途
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用途，其中V包括式V11、V12和V2的重復(fù)單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的用途，其中所述聚氨基-和/或聚銨-聚硅氧烷共聚物化合 物包括式(II)
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)的用途，其中聚氨基-和/或聚銨-聚硅氧烷共聚物化 合物包括式(III)
5.根據(jù)權(quán)利要求4的用途，其中以mol%計(jì)的vl對(duì)v2的摩爾比率為0至100。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5任一項(xiàng)的用途，其中以mol%計(jì)的w對(duì)Vl的摩爾比率為80至 99，相對(duì)于w和vl的總量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)的聚氨基-和/或聚銨-聚硅氧烷共聚物化合物的用 途，特征在于它們平均包括至少兩個(gè)式(I)的重復(fù)單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)的聚氨基-和/或聚銨-聚硅氧烷共聚物化合物的用途， 特征在于基團(tuán)V11和V12選自具有至多600個(gè)，優(yōu)選至多400個(gè)碳原子的二價(jià)、直鏈、環(huán)狀或 支化、飽和、不飽和或芳族烴殘基，其能夠任選包含一個(gè)或多個(gè)選自-0-、-CONH-, -CONR2-, 其中R2如上所定義、-C (0) -、-C (S)-和-Z1-的基團(tuán)，其中-Z1-為下式的基團(tuán)
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)的聚氨基-和/或聚銨-聚硅氧烷共聚物化合物的用 途，特征在于基團(tuán)V2為下式的基團(tuán)-V2^-Z2-V2*-其中Z2如上所定義和Ψ*表示具有至多40個(gè)碳原子的二價(jià)、直鏈、環(huán)狀或支化、飽和、 不飽和或芳族烴殘基，其能夠任選含有一個(gè)或多個(gè)選自以下的基團(tuán)-0-，-CONH-, -CONR2-, -C (0)-和-C⑶-，其中R2如上所定義，和殘基Ψ*能夠任選由一 個(gè)或多個(gè)羥基取代。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)的聚氨基-和/或聚銨-聚硅氧烷共聚物化合物的用 途，特征在于V12選自具有至多100個(gè)碳原子的二價(jià)、直鏈、環(huán)狀或支化、飽和、不飽和或芳族 烴殘基，其能夠任選含有一個(gè)或多個(gè)選自以下的基團(tuán)-Z1-，其中-Z1-為下式的基團(tuán)
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)的聚氨基-和/或聚銨-聚硅氧烷共聚物化合物的用 途，特征在于基團(tuán)V12為殘基-R9-，其中R9表示具有2至25個(gè)碳原子的二價(jià)飽和或單-或 多不飽和、直鏈或支化烴殘基。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)的聚氨基-和/或聚銨-聚硅氧烷共聚物化合物的用 途，特征在于基團(tuán)V11選自■- (CH2) UC (0) 0- [ (CH2CH2O) q- (CH2CH (CH3) 0) J -C (0) (CH2) u-■-(CH2)uC(O)O-R9-O-C(O) (CH2)u-,其中 R9 如上所定義，■- [CH2CH2O] q- [CH2CH (CH3) 0] ,-CH2CH2-,■-CH (CH3) CH2O [CH2CH2O] q- [CH2CH (CH3) 0] r_CH2CH (CH3) _■-CH2CH (OH) CH2OCH2CH (OH) CH2OCH2CH (OH) CH2-禾口■-CH2CH (OH) CH2O- [CH2CH2O] q- [CH2CH (CH3) 0] r_CH2CH (OH) CH2-其中u為1至3，q和r為0至5，優(yōu)選為0至3，和 q+r > 0。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12任一項(xiàng)的聚氨基-和/或聚銨-聚硅氧烷共聚物化合物的用 途，特征在于基團(tuán)V11選自-(CH2) C (0) 0- [ (CH2CH2O) J -C (0) (CH2)-其中q= 1或2。
14.包括至少一種如權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)中定義的聚氨基-和/或聚銨-聚硅氧烷 共聚物化合物、以及至少一種與其不同的其它聚二有機(jī)硅氧烷化合物的組合物的用途。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)的聚氨基-和/或聚銨-聚硅氧烷共聚物化合物以及 根據(jù)權(quán)利要求14的組合物的用途，其中所述纖維材料選自天然和合成纖維狀材料，包括纖 維素、羊毛、棉、蠶絲和合成纖維。
16.聚氨基-和/或聚銨-聚硅氧烷共聚物化合物，包括式(I)的單元 -[Q-V]-(I)其中Q選自 -NR-， -N+R2-下列式的飽和或不飽和二氨基官能的雜環(huán)
17.纖維材料的首次整理方法，其包括用至少一種權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)中定義的聚 氨基-和/或聚銨-聚硅氧烷共聚物化合物或權(quán)利要求14中定義的組合物，或其含水乳液 處理所述纖維材料。
18.含水乳液，包括至少一種如權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)中定義的聚氨基-和/或聚 銨-聚硅氧烷共聚物化合物，或如權(quán)利要求14中定義的組合物，以及任選的一種或多種表 面活性劑和任選的一種或多種無氮聚硅氧烷化合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的含水乳液用于纖維材料首次整理的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚氨基-和/或聚銨-聚硅氧烷-共聚物化合物或其含水乳液用于纖維狀材料首次整理的用途，聚氨基-和/或聚銨-聚硅氧烷-共聚物化合物的含水乳液，以及纖維狀材料的首次整理方法。
文檔編號(hào)D06M15/643GK102037180SQ200980117985
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月18日
發(fā)明者A·施內(nèi)林, A·維托澤克, A·默勒, C·羅斯, J·克羅特, K-H·佐克爾, R·瓦格納 申請(qǐng)人:邁圖高新材料有限責(zé)任公司