JP6336243B2 - アミノシリコーン系の消泡剤及びその製造法 - Google Patents
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Description
(3)シラン又はそれらの部分加水分解縮合物又はシロキサン樹脂、
(4)微細に分割された充填剤、好ましくはシリカ、
(5)反応触媒、好ましくはKOH、
(6)化合物、例えばアルキレングリコール、多価アルコール、カルボン酸及びそれらのエステル、非イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアニオン性界面活性剤、ポリエーテル変性シリコーン、非イオン性フッ素化界面活性剤及びOH含有の高分子化合物、例えばヒドロキシエチルセルロース
のブレンドを有する混合物を加熱することを有する。
EP685250A1は、担体としてのシリカとアミノ変性シリコーン消泡剤液を含有する消泡剤粉末を開示する。洗剤中で使用された場合、該粉末は、すすぎ時を通じての泡立ちを減らすが、しかし、洗浄操作を通じての泡立ちと清浄作用にも影響を及ぼし、すなわち、該粉末は、洗浄サイクルを通じての泡立ちを減らし、このことは、所望されていない効果である。
(1)式
XR2Si(OSiAR)n(OSiR2)mOSiR2X (I)
[式中、
Aは、式−R1−[NR2−R3−]xNR2 2のアミノ基
又は下記式−(CH2)3NHC6H11、−(CH2)3NH(CH2)2NHC6H11、−(CH(CH3)CH2CH2)NHC6H11、−(CH(CH3)CH2CH2)NH(CH2)NHC6H11、−(CH2)NHC6H11及び−(CH2)NH(CH2)2NHC6H11の群から選択されたアミノ基
該アミノ基Aのアミノのプロトン化形
及び/又はアミノのアシル化形であり、
Xは、R又は式−R4−(O−R5)y−O−R6のポリオキシアルキレン基Gであり、
Rは、炭素原子1〜18個を有する一価炭化水素基であり、
R1は、C1〜C10−アルキレン基、好ましくは式−CH2CH2CH2−の基であり、
R2は、水素原子又はC1〜C4−アルキル基、好ましくは水素原子であり、
R3は、C1〜C10−アルキレン基、好ましくは式−CH2CH2−の基であり、
R4は、C1〜C10−アルキレン基、好ましくは式−CH2CH2CH2−の基であり、
R5は、C1〜C4−アルキレン基、好ましくは式−CH2CH2−又は−CH2CH2(CH3)−の基又はそれらの混合物であり、
R6は、水素原子又はC1〜C4−アルキル基、好ましくは水素原子又はメチル基、より好ましくは水素原子であり、
nは、1〜6の整数、好ましくは1〜3の整数であり、
mは、1〜200の整数、好ましくは1〜80の整数であり、
xは、0又は1であり、かつ
yは、5〜20の整数、好ましくは5〜12の整数であり、
ただし、基Xの平均30〜60モル%、好ましくは50モル%が、ポリオキシアルキレン基Gである]の変性アミノシリコーン消泡剤液10〜35質量%;及び
(2)炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、ケイ酸アルミニウム、炭酸カリウム、硫酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム及びゼオライトから成る群から選択された担体充填剤65〜90質量%を有する消泡剤粉末が提供される。
(i)担体充填剤を100℃〜150℃の温度で攪拌及び乾燥する工程、
(ii)乾燥した担体充填剤を、式(I)の変性アミノシリコーン消泡剤液と100℃〜150℃の温度で混合する工程及び
(iii)冷却し、かつ消泡剤粉末をそこから取得する工程
を有する、該消泡剤粉末を製造するための方法が提供される。
式
XR2Si(OSiAR)n(OSiR2)mOSiR2X (I)
[式中、
Aは、式−R1−[NR2−R3−]xNR2 2のアミノ基
又は下記式−(CH2)3NHC6H11、−(CH2)3NH(CH2)2NHC6H11、−(CH(CH3)CH2CH2)NHC6H11、−(CH(CH3)CH2CH2)NH(CH2)NHC6H11、−(CH2)NHC6H11及び−(CH2)NH(CH2)2NHC6H11の群から選択されたアミノ基
該アミノ基Aのアミノのプロトン化形
及び/又はアミノのアシル化形であり、
Xは、R又は式−R4−(O−R5)y−O−R6のポリオキシアルキレン基Gであり、
Rは、炭素原子1〜18個を有する一価炭化水素基であり、
R1は、C1〜C10−アルキレン基、好ましくは式−CH2CH2CH2−の基であり、
R2は、水素原子又はC1〜C4−アルキル基、好ましくは水素原子であり、
R3は、C1〜C10−アルキレン基、好ましくは式−CH2CH2−の基であり、
R4は、C1〜C10−アルキレン基、好ましくは式−CH2CH2CH2−の基であり、
R5は、C1〜C4−アルキレン基、好ましくは式−CH2CH2−又は−CH2CH2(CH3)−の基又はそれらの混合物であり、
R6は、水素原子又はC1〜C4−アルキル基、好ましくは水素原子又はメチル基、より好ましくは水素原子であり、
nは、1〜6の整数、好ましくは1〜3の整数であり、
mは、1〜200の整数、好ましくは1〜80の整数であり、
xは、0又は1であり、かつ
yは、5〜20の整数、好ましくは5〜12の整数であり、
ただし、基Xの平均30〜60モル%、好ましくは50モル%が、ポリオキシアルキレン基Gである]を有する液/粉末系の洗剤配合物中での使用に適合した消泡剤シリコーン液が提供される。
(A)式(I)の変性アミノシリコーン消泡剤液10〜35質量%及び(2)炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、ケイ酸アルミニウム、炭酸カリウム、硫酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム及びゼオライトから成る群から選択された担体充填剤65〜90質量%を有するランドリー用洗剤組成物の全量に対して0.3〜2.5質量%の量における消泡剤粉末及び
(B)機械洗濯又は手洗い洗濯のための通常のランドリー用洗剤配合物
を有する粉末形態での機械洗濯又は手洗い洗濯のためのランドリー用洗剤組成物中で使用されることができる。
(I)第一の工程で、
(a)式HR2SiO−(R2SiO)p−SiR2Hのα,ω−二水素ジオルガノポリシロキサン、最も好ましくはH(CH3)2SiO−((CH3)2SiO)p−Si(CH3)2Hを
(b)式R4'−(O−R5)y−O−R6のポリオキシアルキレン化合物、最も好ましくはCH2=CH−CH2−(OC2H4)y−O−Hと、
(c)ヒドロシリル化触媒、好ましくは白金触媒
の存在下で反応させ、
(d)任意に、反応は、水分を含まない窒素雰囲気下で、好ましくは60〜120℃で、好ましくは発熱反応に基づく温度を制御するのに適した冷却系を用いて実施し、より好ましくは、反応は80〜100℃で実施し、
(II)第二の工程で、
(e)工程(I)から得られた式XR2SiO−(R2SiO)p−SiR2Xの生じるヒドロシリル化生成物、最も好ましくはH−O−(C2H4O)y−(CH2)3−Si(CH3)2O−((CH3)2SiO)p−(CH3)2Si−(CH2)3−(OC2H4)y−O−H
及び
(f)式HOR2SiO−(R2SiO)s−SiR2OHのジオルガノポリシロキサン、最も好ましくはHO−(CH3)2SiO−((CH3)2SiO)s−(CH3)2Si−OHを
(g)式ASiR(OR7)2のアミノアルキルシラン、最も好ましくは(CH3O)2Si(CH3)−(CH2)3−NH(C2H4)NH2と
(h)塩基性触媒、好ましくはカリウムメトキシド又はカリウムエトキシドの存在下
及び
(i)式R3SiO−(R2SiO)z−SiR3の鎖末端化オルガノポリシロキサン、最も好ましくは(CH3)3SiO−((CH3)2SiO)z−Si(CH3)3の存在下で、
80℃〜150℃の温度で反応させ、
次いで、反応(II)の後、
(III)塩基性触媒(h)を、中和剤(j)、好ましくはリン酸トリオルガノシリル、より好ましくはリン酸トリメチルシリルの添加によって中和すること
[式中、A、X、R、R5、R6、及びyは、上記の意味を有し、かつ
R4'は、末端炭素−炭素二重結合を有するC1〜C10−アルケニル基であり、
R7は、C1〜C4−アルキル基であり、
pは、10〜25の整数であり、
sは、20〜60の整数であり、
zは、0〜10の整数である]
を有する消泡剤シリコーン液を製造するための方法が提供される。
(IV)130〜200℃の温度により真空下で揮発物を除去するためのストリッピングを行い、かつ該消泡剤シリコーン液をそこから取得する工程が行われる。
式HR2SiO−(R2SiO)p−SiR2Hのα,ω−二水素ジオルガノポリシロキサン(a)40〜70モル%、より好ましくは50〜70モル%が使用され、かつ
式R4'−(O−R5)y−O−R6のポリオキシアルキレン化合物(b)30〜60モル%、より好ましくは30〜50モル%が使用され、その際、R、R4'、R5、R6、p及びyは、上記の意味を有し、かつ、その際、(a)及び(b)の合計は100モル%である。
工程(I)から取得された式XR2SiO−(R2SiO)p−SiR2Xの生じるヒドロシリル化生成物2〜15質量部、
式HOR2SiO−(R2SiO)s−SiR2OHのジオルガノポリシロキサン60〜90質量部、
式ASiR(OR7)2のアミノアルキルシラン(g)の8〜20質量部、
塩基性触媒(h)0.01〜2.0質量部及び式R3SiO−(R2SiO)z−SiR3の鎖末端化オルガノポリシロキサン(j)0.1〜5質量部が使用され、その際、R、R7、A、X、p、s及びzは、上記の意味を有する。
[式中、Z-は、N+に対するアニオン、好ましくは相応する酸のアニオン、例えばカルボン酸アニオン、例えば酢酸アニオン、
かつR1、R2、R3及びxは、上記の意味を有する]のプロトン化されたアミノ基A'が得られることができる。
工程−I
手洗い洗浄用の洗剤配合物:消泡剤粉末を用いない例
直鎖状アルキルベンゼンスルホン酸塩=14.00部
トリポリリン酸ナトリウム=26.40部
ソーダ灰=47.55部
硫酸ナトリウム=4.40部
過ホウ酸ナトリウム=6.85部
テトラアセチルエチレンジアミン=0.5部
香料=0.30部
工程−II:ポリマー合成
10リットルの反応器中に、α,ω−ヒドロキシル末端化ポリジメチルシロキサン5648g(80mPa・s)、38モル%のポリオキシエチレン基Gを有する約1800のポリマー分子量を有する、プロピレンスペーサーを介してα,ω−ポリエチレングリコール(10個のEO)末端を有するポリジメチルシリコーン250g及びγ−アミノエチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン782gを移した。反応器を閉じ、そして窒素を30分間パージした。反応器は、ストリッピング並びに還流のために使用することができる、攪拌器、加熱器/垂直凝縮器を有する冷却器を装備していた。受け器は、凝縮器の底部に接続されていた。反応器は、窒素雰囲気下又は真空下又は圧力下で作業するための設備も有していた。反応を所望の温度で実施することができるように、正確な温度制御系も反応器に取り付けた。30分の窒素パージ後、反応器の材料温度を窒素パージ下で130℃に上昇させた。40%の活性アルコールカリ溶液1gを添加し、そして反応を1時間実施した。同じ触媒の添加を2回繰り返し、そして毎回反応を1時間実施した。次いで、粘度10mPa・sを有するトリメチルシロキシ末端化ジメチルポリシロキサン40gを添加し、そして反応を2時間継続した。再びKOH溶液2gを添加し、そして反応をさらに2時間継続し、この液をシリルホスフェート5.0gで中和した。窒素パージを中断し、そして全ての揮発物を除去するために蒸留を300〜500mmHgの真空下で実施した。
使用した装置:片側入口型の高速分散装置を有し、呼び圧力高温水/低温水、加熱及び冷却のために適切に被覆された、10リットル容量のプローシェアステンレス鋼ミキサー。窒素パージした全てのシャフトグランド。積込用ホッパに取り付けられた適した集塵装置及び標準排液設備。
2.窒素下で攪拌し、かつ130℃に加熱し、粉末を乾燥させる。
3.粉末を約1時間乾燥させた後、計量供給ポンプによって、アミノシリコーン液体(アミン価1.24及び粘度1000mPa・sを有するPEG−ジメチルシロキシ基でブロック化したもの)を添加し始める。攪拌された材料への計量分配が一定になるようにする。
4.上記液体1.5kgの添加を、温度を130℃に保ちながら、約3時間で行う。
5.液体の添加後に、さらに1時間混合し続ける。
6.排出前に粉末を40℃に冷却する。
直鎖状アルキルベンゼンスルホン酸塩=14.00部
トリポリリン酸ナトリウム=26.40部
ソーダ灰=47.05部
硫酸ナトリウム=4.40部
過ホウ酸ナトリウム=6.85部
テトラアセチルエチレンジアミン=0.5部
香料=0.30部
消泡剤粉末(工程IIIで製造したもの)=0.5部
直鎖状アルキルベンゼンスルホン酸塩=10.00部
石鹸=1.25部
ラウリルアルコール(7個のEO)=2.00部
トリポリリン酸ナトリウム=26.40部
ソーダ灰=47.9部
硫酸ナトリウム=4.40部
酵素プロテアーゼ=0.40部
過ホウ酸ナトリウム=6.85部
テトラアセチルエチレンジアミン=0.5部
香料=0.30部
直鎖状アルキルベンゼンスルホン酸塩=10.00部
石鹸=1.25部
ラウリルアルコール(7個のEO)=2.00部
トリポリリン酸ナトリウム=26.40部
ソーダ灰=47.40部
硫酸ナトリウム=4.40部
酵素プロテアーゼ=0.40部
過ホウ酸ナトリウム=6.85部
テトラアセチルエチレンジアミン=0.5部
香料=0.30部
消泡剤粉末(工程IIIで製造したもの)=0.5部
バケツ内での手洗い洗濯による洗剤の評価のために使用したプロトコルは以下の通りである。
a. 24°fHの硬水を使用した
b. 生地と溶液との比は1:10であった
c. 4gplの洗剤を使用した(gpl=グラム毎リットル)
d. 20秒間泡立て、そして生地をバケツ水に沈めた
e. 洗浄サイクルを15分又は30分間継続し、5分毎に又は10分間隔で泡の高さを測定した
f. 50質量%ピックアップで生地を絞った
g. それぞれの場合において、新たな24°fHの硬水において、すすぎ水1部と新たな水7部との割合ですすぎを行い、次いで、5 泡立ちを見る;50質量%ピックアップで生地を絞り、そしてバケツ内で泡の高さを測定した。
上部装荷式の自動機械中での洗剤の評価のために使用したプロトコル
a. 24°fHの硬水を使用した
b. 生地と溶液との比は1:10であった
c. 4gplの洗剤を使用した(gpl=グラム毎リットル)
d. 洗浄サイクルを15分又は30分間継続した。洗浄溶液の排出直前に洗浄機械の上部フタを開き(上部フタが開くとすぐに、運転中に自動的にm/c停止)、そして生地が洗浄液50%を保持するように絞って取り出した。生地を取り出した後、泡の高さを測定する。
e. 上部フタを閉じ、機械を運転させた。機械が洗浄液を排出したらすぐに、機械の上部フタを開け、生地を機械に移した。機械の上部フタを閉じ、そして即座に機械をすすぎサイクルのために運転させた。1回目のすすぎ液の排出直前に洗浄機械の上部フタを開く。生地が洗液50%となるように絞ることによって取り出した。生地を取り出した後、泡の高さを測定し、そして1回目の泡の高さとして記録した。
f.上部フタを閉じ、そして2回目、3回目及び4回目のすすぎの泡の高さの測定のために工程"f"を続けて行った。
Claims (10)
- (1)式XR2Si(OSiAR)n(OSiR2)mOSiR2X (I)
[式中、
Aは、式−R1−[NR2−R3−]xNR2 2のアミノ基又は該アミノ基Aのアミノのプロトン化形及び/又はアミノのアシル化形であり、
Xは、R又は式−R4−(O−R5)y−O−R6のポリオキシアルキレン基Gであり、
Rは、炭素原子1〜18個を有する一価炭化水素基であり、
R1は、C1〜C10−アルキレン基であり、R2は、水素原子又はC1〜C4−アルキル基であり、R3は、C1〜C10−アルキレン基であり、R4は、C1〜C10−アルキレン基であり、R5は、C1〜C4−アルキレン基であり、R6は、水素原子又はC1〜C4−アルキル基であり、
nは、1〜6の整数であり、
mは、1〜200の整数であり、
xは、0又は1であり、かつ
yは、5〜20の整数であり、
ただし、基Xの平均30〜60モル%が、ポリオキシアルキレン基Gである]
の変性アミノシリコーン消泡剤液10〜35質量%;及び
(2)炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、ケイ酸アルミニウム、炭酸カリウム、硫酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム及びゼオライトから成る群から選択された担体充填剤65〜90質量%
を有する消泡剤粉末。 - 前記アミノ基(A)が、−(CH2)3NH2;−(CH2)3NH(CH2)2NH2;−(CH(CH3)CH2CH2)NH2;−(CH(CH3)CH2CH2)NH(CH2)NH2;−(CH2)NH2;−(CH2)NH(CH2)2NH2、上記アミノ基のそのアミノのプロトン化形及び/又はアミノのアシル化形から選択されている、請求項1記載の消泡剤粉末。
- 前記式(I)の変性アミノシリコーン消泡剤液のアミン価が、すすぎ段階における該液の消泡性質を最適化するのに、前記式(I)の変性アミノシリコーン消泡剤液のポリマー1g当たり0.6mgのKOH〜2.0mgのKOHのアミン価を有する、請求項1又は2記載の消泡剤粉末。
- 前記式(I)中のポリオキシアルキレン基Gが、
−(CH2)3−(OC2H4)y−O−R6;
−(CH(CH3)CH2CH2)−(OC2H4)y−O−R6;
−(CH2)3−(OC3H6)y−O−R6;
−(CH(CH3)CH2CH2)−(OC3H6)y−O−R6;
−CH2−(OC2H4)y−O−R6;及び
−CH2−(OC3H6)y−O−R6
から選択されており、その際、R6は、水素原子又はC1〜C4−アルキル基であり、かつyは、5〜20の整数である、請求項1又は2記載の消泡剤粉末。 - 請求項1又は2記載の消泡剤粉末の製造法であって、
次の工程:
(i)前記担体充填剤を100℃〜150℃の温度で攪拌及び乾燥する工程、
(ii)乾燥した前記担体充填剤を、前記式(I)の変性アミノシリコーン消泡剤液と100℃〜150℃の温度で混合する工程及び
(iii)冷却し、かつ、そこから前記消泡剤粉末を取得する工程
を有する製造法。 - 式XR2Si(OSiAR)n(OSiR2)mOSiR2X (I)
[式中、
Aは、式−R1−[NR2−R3−]xNR2 2のアミノ基又は該アミノ基Aのアミノのプロトン化形及び/又はアミノのアシル化形であり、
Xは、R又は式−R4−(O−R5)y−O−R6のポリオキシアルキレン基Gであり、
Rは、炭素原子1〜18個を有する一価炭化水素基であり、
R1は、C1〜C10−アルキレン基であり、R2は、水素原子又はC1〜C4−アルキル基であり、R3は、C1〜C10−アルキレン基であり、R4は、C1〜C10−アルキレン基であり、R5は、C1〜C4−アルキレン基であり、R6は、水素原子又はC1〜C4−アルキル基であり、
nは、1〜6の整数であり、
mは、1〜200の整数であり、
xは、0又は1であり、かつ
yは、5〜20の整数であり、
ただし、基Xの平均30〜60モル%が、ポリオキシアルキレン基Gである]
の液/粉末系の洗剤配合物中での使用に適合した変性アミノシリコーン消泡剤液。 - 前記アミノ基(A)が、−(CH2)3NH2;−(CH2)3NH(CH2)2NH2;−(CH(CH3)CH2CH2)NH2;−(CH(CH3)CH2CH2)NH(CH2)NH2;−(CH2)NH2;−(CH2)NH(CH2)2NH2、上記アミノ基のそのアミノのプロトン化形及び/又はアミノのアシル化形から選択されている、請求項6記載の変性アミノシリコーン消泡剤液。
- 前記式(I)の変性アミノシリコーン消泡剤液のアミン価が、すすぎ段階における該液の消泡性質を最適化するのに、前記式(I)の変性アミノシリコーン消泡剤液のポリマー1g当たり0.6mgのKOH〜2.0mgのKOHのアミン価を有する、請求項6又は7記載の変性アミノシリコーン消泡剤液。
- 前記式(I)中のポリオキシアルキレン基Gが、
−(CH2)3−(OC2H4)y−O−R6;
−(CH(CH3)CH2CH2)−(OC2H4)y−O−R6;
−(CH2)3−(OC3H6)y−O−R6;
−(CH(CH3)CH2CH2)−(OC3H6)y−O−R6;
−CH2−(OC2H4)y−O−R6;及び
−CH2−(OC3H6)y−O−R6
から選択されており、その際、R6は、水素原子又はC1〜C4−アルキル基であり、かつyは、5〜20の整数である、請求項6又は7記載の変性アミノシリコーン消泡剤液。 - 請求項6又は7記載の変性アミノシリコーン消泡剤液の製造法であって、
(I)第一の工程で、
(a)式HR2SiO−(R2SiO)p−SiR2Hのα,ω−二水素ジオルガノポリシロキサンを
(b)式R4’−(O−R5)y−O−R6のポリオキシアルキレン化合物と、(c)ヒドロシリル化触媒
の存在下で反応させ、
(d)任意に、反応を、水分を含まない窒素雰囲気下で実施し、
(II)第二の工程で、
(e)工程(I)から得られた式XR2SiO−(R2SiO)p−SiR2Xの生じるヒドロシリル化生成物、及び
(f)式HOR2SiO−(R2SiO)s−SiR2OHのジオルガノポリシロキサンを
(g)式ASiR(OR7)2のアミノアルキルシランと、
(h)塩基性触媒である活性アルコールカリの存在下
及び
(i)式R3SiO−(R2SiO)z−SiR3の鎖末端化オルガノポリシロキサンの存在下で、
窒素雰囲気下、80℃〜150℃の温度で反応させ、
次いで、反応(II)の後に、
(III)塩基性触媒(h)を、中和剤(j)の添加によって中和すること
[式中、A、X、R、R5、R6、及びyは、上記の意味を有し、かつR4’は、末端炭素−炭素二重結合を有するC1〜C10−アルケニル基であり、R7は、C1〜C4−アルキル基であり、
pは、10〜25の整数であり、
sは、20〜60の整数であり、
zは、0〜10の整数である]
を有する、請求項6又は7記載の変性アミノシリコーン消泡剤液の製造法。
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