JPS5923318B2 - アルコキシ−ビス（トリアルコキシシロキシ）−シラン化合物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明により下記式を特徴とする新規なシリケートベー
ス界面活性剤が見出された。

〔（Ｒυ）８−Ｓｉ−０１２−Ｓｉ−（０ＣＨ２−ＣＨ
２）ｎ−ＯＲ″ただし式中、ｎは１５〜３０の整数であ
り、Ｒ、Ｒ’およびＲ″はそれぞれ１〜４個の炭素原子
を有するアルキル基であるが、ただし各Ｓｉ原子上のＲ
’（７）少なくとも大部分は少なくとも３個の炭素原子
を有する立体障害を受けたアルキル基である。

式Ｉにおいて、各Ｒ’はＲと同じ基から独立的に選ばれ
るが、ただし各Ｓｉ原子に結合したｗ基の少なくとも大
部分は炭素数少なくとも３の立体障害を受けたアルキル
基である。Ｒ’基のすべてはこれらの立体障害を受けた
アルキル基であるのが好ましい。Ｒ’について所望の好
ましい基はＲについて述べたものと同じ基であるが、た
だし前述の条件が付随する。立体障害を受けたアルキル
基とは、分子の加水分解安定性に寄与する、すなわち水
と分子中の珪素一酸素または炭素−酸素結合との反応を
阻止するアルキル基を意味する。

立体障害を受けたアルキル基の例は、炭素数少なくとも
２のベータ位側鎖を有する非線状第一アルキル基、第二
アルキル基および第Ξアルキル基である。特に有効な立
体障害を受けたアルキル基として第２ブチルおよびイソ
ブチルがあげられる。第２ブチルが最も好ましい。本発
明における好適な化合物は次のようである：〔（ＣＨ３
−ＣＨ２−ＣＨ−Ｏ）３−Ｓｉ−Ｏ〕２−Ｓｉ−（ＯＣ
Ｈ２−ＣＨ２）ｎ−ＯＲ″〔式中ｎおよびＲ″は上記と
同じである〕。

本発明の新規なシリケートベース界面活性剤を製造する
好ましい方法において、ポリアルコキシル化線状脂肪族
アルコールがビス（トリアルコキシシロキシ）アルキル
ハロシランと反応せしめられる。本発明の方法で使用さ
れるポリアルコキシル化アルコールは下式を有する：ク
ー 〔式中、Ｒ′およびｎは式１において前述した通りであ
る〕。

この化合物は、普通のオキシアルキル化技術により調製
することが出来る。たとえば、それは、線状脂肪族アル
コールを酸化エチレンまたは酸化エチレンおよび酸化プ
ロピレンとアルカリ性触媒の存在下でランダムまたはプ
ロツク配列で縮合させることにより調製することが出来
る。アルコキシル化混合物中の酸化プロピレンの割合は
、０〜８０重量％、好ましくは０−５０重量％の範囲で
あることが出来る。特に好ましい実施態様は１００％酸
化エチレンを特徴とする。上記式のポリアルコキシル化
アルコールは下式のビス（トリアルコキシシロキシ）ア
ルキルハロシランと反応せしめられる：〔式中Ａおよび
Ｒ′１１ま式１において定義した通りであり、ＸはＦＳ
Ｃｔ，．ＢｒおよびＩから選ばれるハロゲンであり、Ｘ
はＣｔ．ＢｒまたはＩであるのが好ましく、Ｃｔである
のが最も好ましい〕。

の化合物およびその製法は、米国特許第３，９６５，１
３６号明細書に開示されている。

この特許の記載は全部参考として本文に引用した。好ま
しい製造方法では、ポリアルコキシル化アルコール化合
物およびビス（トリアルコキシシロキシ）アルキルハロ
シラン化合物はハロゲン化水素受容体塩基化合物の存在
下で反応せしめられる。受容体は、ハロゲン化水素を受
け取り、それによつて下式Ａにより本発明の界面活性剤
化合物の生成を促進する任意の化合物であることが出来
る。好ましい受容体として、炭素数少なくとも３の窒素
化第三有機塩基化合物、たとえば低級アルキルおよびア
リール第三アミンたとえばトリエチルアミン、トリブチ
ルアミンならびにピリジン、置換ピリジン、Ｎ，Ｎ′−
ジメチルアニリンが挙げられる。別法として、水性／無
極性溶剤系中で操作させる普通に使用される相転移触媒
法を使用することも出来る。上記反応体を用いる本発明
の新規な界面活性剤化合物の生成は、下式により表わす
こと力咄来る：〔式中、Ｚはハロゲン化水素受容体塩基
であり、他の反応体は上記の通りである〕。

式Ａは、本発明の界面活性剤化合物の製造方法における
基本反応は溶剤中で行われることを示唆している。

溶剤は必要でないけれども、溶剤は反応速度を穏やかに
し、それによつて受容体−ハロゲン化水素Ｚ−ＨＸと界
面活性剤化合物生成物との分離を促進する働きをする。
使用溶剤は、反応体を溶解しかつ式Ａの反応を妨害しな
い任意の非プロット性（ＮＯｎ−ＰｒＯｔＯｎｉｃ）溶
剤であることが出来る。使用出来る溶剤として、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、高沸点石油エーテル、他のエ
ーテルたとえばテトラヒドロフランが挙げられる。一般
に、化学量論的量の反応体が使用される。反応で使用さ
れる全溶剤は選択の問題であり、反応にとつて臨界的で
はない。ハロゲン化水素受容体塩基もビス（トリアルコ
キシシロキシ）アルキルハロシランの使用量に基いて化
学量論的量で使用するのが好ましい。式Ａにより表わさ
れる反応は、反応体または生成物に有害効果が無い限り
非常に低い温度、室温または非常に高い温度においてさ
え行うことが出来る。

したがつて、反応は、−３０℃から最も低い沸点成分の
還流温度で行うことが出来、約０〜約１００℃で行うの
が好ましい。好ましい方法では、反応は周囲温度で開始
され、反応を出来るだけ完結に進めるためにより高い温
度で完結される。いずれにしても、界面活性剤は、済過
、蒸留または他の通常の分離技術により生成物混合物と
分離され、選定される特定の分離系は最終生成物の所望
純度およびその最終的用途に左右されるに過ぎない。本
発明の化合物は、種々の用途たとえば洗剤組成物にまた
は乳化剤として使用することが出来る。

また、それは非水性界面活性剤用途たとえばウレタンフ
オーム組成物に使用することが出来る。これらの新規な
シリケートベース界面活性剤は、前述したように珪素原
子は立体的障害を受けた成分でしやへいされるために好
ましい加水分解安定性を示すという点で通常のシリケー
ト界面活性剤と異なる。本発明の界面活性剤は表面張力
を低下させる点でシリコーンと同様に機能し、さらに、
界面活性剤化合物の配合で使用される特定の親水性部分
により油溶解性または水溶解性を示すという利点により
特徴づけられる。下記の例により、本発明の新規な化合
物の調製ならびにそれにより証明される好ましい界面活
性剤特性を説明する。

下記の例は例示的なものであり、限定的なものではない
。例１ ポリエチレングリコールモノ−メチルエーテルの調製磁
気攪拌棒を有する５００ｍ１の丸底フラスコに、温度計
、目盛付き滴下漏斗、窒素パージおよびドライアイス凝
縮器を取り付けた。

フラスコは２４９（０．２モル）ジエチレングリコール
モノ−メチルエーテルおよび触媒として０．２９の水酸
カリウムを含有した。窒素雰囲気下で、１６０ｆ！（３
．６モル）の酸化エチレンを滴下漏斗から１４０一１６
５℃のグリコールエーテルに攪拌しながら滴下した。酸
化エチレンの添加が完了した後、反応生成物を冷却し、
秤量した一生成物重量１８４９（グリコールエーテル一
酸化エチレン比は１：１８であり、メチル一酸化エチレ
ン比は１：２０であり、分子量は９１２であつた。メト
キシ−エトキシ−ビス（トリブトキシシロキシ）メチル
シランの調製例２ 磁気攪拌棒を有する３つ首丸底フラスコに、例１からの
グリコールエーテル一酸化エチレン生成物３０．４ｇ（
０．０３３モル）、２８９（０．０３５モル）のピリジ
ンおよび５０９のトルエンを入れた。

フラスコに、温度計、滴下漏斗および空気凝縮器を取り
付けた。２０．１９（０．０３３モル）のビス（トリブ
トキシシロキシ）−メチルクロロシランおよび５０９の
トルエンを混合し、滴下漏斗に入れ、周囲温度で攪拌し
ながらフラスコの中昧に徐々に添加した。

反応が起ると、白色ピリジン一ＨＣｔ塩が生成した。添
加は一時間で完了し、温度を７０℃に上げ、さらに２時
間加熱して反応を完結させた。反応混合物を周囲温度に
冷却し、塩を済別し、透明な済液を回転蒸発器に入れ、
水アスピレータ一真空下で７０℃に７時間加熱して過剰
のピリジンおよびトルエン溶剤を完全に除去した。生成
物を冷却し、秤量した。ビス（トリブトキシシロキシ）
−メチルシラン−エトキシ−メチル付加物の生成物重量
は４７．３９（理論値４８．８９、収率９７％）であつ
た。例３、４および５ 例２と同様の方法を用いて他のメトキシ−エトキシ−ビ
ス（トリブトキシシロキシ）−メチルシラン界面活性剤
を調製した。

反応体および生成物の明細を下記の表１に示す。例２−
５の生成物の表面特性を表にする。

各特性の測定方法は次のようである。雲 り
点−ＡＳＴＭ名称Ｄ２Ｏ２４−６５表面および界面張カ
ーＡＳＴＭ名称Ｄｌ３３ｌ−６５ドレーブス湿潤時間−
ＡＳＴＭ名称Ｄ２２８ｌ−６８ロスマイルス泡高さ−Ａ
ＳＴＭ名称Ｄｌｌ７３−５３これらの界面活性剤は１２
日間にわたつて優れた水溶液安定性を示した。

ポリイソプロピルシリゲート疎水性体（ＨｙｄｒＯｐｈ
Ｏｂｅ）で調製した界面活性剤は２４時間以内で加水分
解した。４０日間放置後の表面張力測定値は下記のよう
に良好〜優れた安定性を示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、ｎは１５〜３０の整数であり、Ｒ、Ｒ′および
   Ｒ″はそれぞれ１〜４個の炭素原子を有するアルキル基
   であるが、ただし各Ｓｉ原子上のＲ′の少なくとも大部
   分は少なくとも３個の炭素原子を有する立体障害を受け
   たアルキル基である）を有する化合物。