用于处理纤维材料的聚有机硅氧烷混合物制造技术

通过使含有Ｓｉ－Ｈ键的线性聚硅氧烷与线性二羟基聚硅氧烷及氨基官能的硅烷进行反应可获得聚有机硅氧烷混合物。该反应以所得产物混合物仍含有Ｓｉ－Ｈ键并导致形成交联结构的方式进行。所得聚硅氧烷混合物可用于使纤维材料、尤其是非织造物具有疏水性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及特定的聚硅氧烷混合物，涉及制备这些混合物的方法以及涉及这些混合物在处理纤维材料、尤其是非织造物的用途。使用含有Si-H基团的聚有机硅氧烷用于整理纤维材料，包括使其具有疏水性是众所周知的。采用聚硅氧烷处理非织造物也是众所周知的。也知道含有Si-H基团的聚有机硅氧烷可与水进行反应，其中通过脱氢可将Si-H基团转化为Si-OH基团。Si-H基团也可以与其他含有OH基团的化合物，包括例如与具有Si-OH基团聚有机硅氧烷进行反应，其中脱氢可以得到新的Si-O-键，尤其是Si-O-Si键。当纤维材料采用含具有Si-H基团的硅氧烷和具有Si-OH基团的硅氧烷的产物混合物在没有催化剂的条件下进行处理时，所得的防水性能无法令人满意。但即使使用常用的交联催化剂也无法确保所有这些混合物能够提供良好的结果。基于聚有机氢硅氧烷、α，ω-二羟基聚二有机硅氧烷、任选氨基官能的硅化合物以及催化剂的聚有机硅氧烷也是已知的并例如见述于EP-A 767 217中。根据该EP-A专利，采用三种具有不同分子量的不同二羟基聚硅氧烷制备所述聚合物。未述及使用氨基官能的单烷氧基或双烷氧基硅烷。在缩合催化剂的存在下进行所述反应。基于聚有机氢硅氧烷、α，ω-二羟基聚二有机硅氧烷和氨基官能的烷氧基硅烷的各种聚有机硅氧烷及其在纤维材料整理中的用途也同样是已知的并见述于例如EP-A 702 106中。此处反应也是在交联催化剂的存在下进行的。在施用于纤维材料之前所述各种组分之间并未进行化学反应。还有其他的组分参与了纤维材料之上的反应。同时还已知的是各种发泡性聚有机硅氧烷组合物。通过混合有机硅氧烷橡胶、聚有机氢硅氧烷、α，ω-二羟基聚二有机硅氧烷和氨基官能的烷氧基硅烷及任选其他原料可获得这些组合物，这可见述于例如EP-A 841 366中。所用的原料为含有RSiO1.5单元，即每个硅原子附着有3个氧原子的嵌段共聚物。美国专利4 177 176描述了各种用于处理纤维材料的组合物。所述组合物含有改性的含有氨基并可由未取代的α，ω-二羟基聚合二甲基硅氧烷与含氨基的烷基二烷氧基硅烷反应由制备的α，ω-二羟基聚合二甲基硅氧烷。所述组合物还含具有Si-H键的硅氧烷。氨基官能的硅氧烷和含有Si-H键的硅氧烷以混合物的形式存在，在该美国专利中未提及包括由两种所述硅氧烷之间进行化学反应所形成的产物的组合物。先有技术的聚硅氧烷组合物具有各种缺点。在施用于纤维材料之前在含有Si-H键的聚硅氧烷、α，ω-二羟基聚二有机硅氧烷以及氨基官能的二烷氧基硅烷之间不进行部分化学反应，在纤维材料上能够获得的数量和/或耐久性将不是最佳的。当采用聚硅氧烷组合物处理非织造物时更是如此。就可获得的效果及非织造物的加工性而言，使用先有技术的组合物通常得到非最佳的非织造物性能。当使用各种通过高分子量的聚硅氧烷或含有较大量的RSiO15单元并且高分子量的聚硅氧烷(即含具有三个氧原子附着于其上的Si原子)制备的聚硅氧烷组合物时也产生了各种缺点。本专利技术的目的之一是提供用于处理纤维材料、优选为织物、尤其是非织造物的改进的聚有机硅氧烷混合物。所述改进的聚有机硅氧烷混合物以纯净物或以具有适宜pH的含水分散体的形式贮存时应该是稳定的，并能够为用其所处理的纤维材料提供疏水性能，并且即使在进行洗衣操作后所述聚硅氧烷混合物在纤维材料上的粘合情况仍应是良好的。通过聚有机硅氧烷混合物可实现所述目的，所述聚有机硅氧烷混合物可通过使线性聚有机硅氧烷A)、线性α，ω-二羟基聚二有机硅氧烷B)与硅烷C)，以及任选与线性聚有机硅氧烷D)进行反应获得；其中线性聚有机硅氧烷A)含有5至70个、优选10至60个硅原子，具有以下通式(I)的单元 和任选以下通式(II)单元 并具有由(R1)3Si-O-基团或由H(R1)2Si-O-基团所形成的端基；线性α，ω-二羟基聚二有机硅氧烷B)含有10至150个、优选20至80个硅原子，具有上述通式(II)的单元及任选另外的下式(IV)的单元 并具有由HOSi(R1)2-O-基团所形成的端基；硅烷C)具有以下通式(III) 任选的线性聚有机硅氧烷D)含有式(I)的单元或改性的式(I)的单元(其中氢原子被OH所置换)和下式(IX)的单元 和任选式(II)的单元，所述聚有机硅氧烷D)的端基由(R1)3Si-O-基团或由HO(R1)2Si-O-基团所形成；其中每一个R1独立为1-6个碳原子的烷基或苯基，优选为甲基，每一个R2独立为1-6个碳原子的烷基，优选为甲基或乙基，Y为下式V、VI、VII或VIII的基团 其中R为H或CH3；R’和R”中的一个为氢，另一个为CH3；m为5至40；k为0至6，优选为1；t为2至8，优选为2至4；n为0至10；l为0至3，优选为0或1；R5为H、-CO-CH3、-CO-(CH2)k-OH、-CH2-(CH2)k-CH3或环己基，和x为1至3，优选为1或2；所述反应在没有含通式R4SiO1.5单元(其中R4为一价有机基团)的聚有机硅氧烷作为原料的情况下进行，并且反应按以下方式进行反应前存在于所得聚硅氧烷混合物中的Si-H单元数量为以组分A)和D)形式存在的Si-H单元数量的60至95％，并且反应在不使用含金属交联或缩合催化剂的条件下进行。本专利技术的聚有机硅氧烷混合物可通过使三种上述及权利要求1中所述的原料A、B和C及任选原料D进行反应来获得。该反应可在有机溶剂的存在下或没有有机溶剂的存在下，一开始就通过混合所有三种或四种原料来完成。当使用溶剂时，所用溶剂必须是惰性的，也即必须不与原料、中间体和作为最终产物的聚硅氧烷发生化学反应。优选不使用有机溶剂。所述三种或四种原料一开始时不必全部存在，而仅存在其中的两种或三种。在许多情况下，如果在反应中只在加入组分B)之后将组分A)和C)中的一种加入到反应混合物中将是有利的。在此情况下的方法是开始先与A)和B)和任选D)的混合物或与B)和C)及任选D)的混合物进行反应，然后再分别加入组分C)或A)。类似地，所述反应可通过在开始时仅使用三种初始组分中的一种或一种以上组分的一部分预期量，然后再加入剩余量的方式来实施。但以下的要求适用于所有提及的情况三种组分A)、B)和C)全部均必须参与化学反应。换言之，当三种组分中的一种组分的所有初始量在反应结束后还以化学性质不变的形式存在时，反应产物将不构成本专利技术的混合物。然而，对反应混合物而言在反应后仍可含有部分未转化的原料化合物，在原料组分A)的情况中这甚至是必须的。这可通过所用的原料量加以控制，例如通过使用过量的一种组分来实现。当反应结束后大部分起始时所用的原料组分B和C)已发生化学转化时，将存在根据本专利技术的聚有机硅氧烷混合物。“大部分”指的是至少50％起始时所用的组分B)的量及至少95％起始时所用的组分C)的量已发生化学转化。就A)和D)中Si-H键的总量而言，其5至40％将必须发生反应。当使用含有Si-H键的组分D)时，超过40％的组分A)已经反应。所述数值也适用于在反应中还使用水的优选的情况。水的使用通常是有利的，在进行了Si-H基团与水的反应和/或通过加入水使Si-OR2发生水解后相信部分形成所述产物。当在反应中另外使用水时，优选反应在95％至100％所用的水发生反应的条本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚有机硅氧烷混合物，所述聚有机硅氧烷混合物可通过使线性聚有机硅氧烷Ａ）、线性α，ω－二羟基聚二有机硅氧烷Ｂ）与硅烷Ｃ），以及任选与线性聚有机硅氧烷Ｄ）进行反应获得；其中： 线性聚有机硅氧烷Ａ）含有５至７０个、优选１０至６０个硅原子，具有以下通式（Ⅰ）的单元： ＊＊＊ （Ⅰ） 和任选以下通式（Ⅱ）单元： ＊＊＊ （Ⅱ） 并具有由（Ｒ↑［１］）↓［３］Ｓｉ－Ｏ－基团或由Ｈ（Ｒ↑［１］）↓［２］Ｓｉ－Ｏ－基团所形成的端基； 线性α，ω－二羟基聚二有机硅氧烷Ｂ）含有１０至１５０个、优选２０至８０个硅原子，具有上述通式（Ⅱ）的单元及任选另外的下式（Ⅳ）的单元： ＊＊＊ （Ⅳ） 并具有由ＨＯＳｉ（Ｒ↑［１］）↓［２］－Ｏ－基团所形成的端基； 硅烷Ｃ）具有以下通式（Ⅲ）： ＊＊＊ （Ⅲ） 任选的线性聚有机硅氧烷Ｄ）含有式（Ⅰ）的单元或改性的式（Ⅰ）的单元，其中氢原子被ＯＨ所置换，和下式（Ⅸ）的单元： ＊＊＊ （Ⅸ） 和任选式（Ⅱ）的单元，所述聚有机硅氧烷Ｄ）的端基由（Ｒ↑［１］）↓［３］Ｓｉ－Ｏ－基团或由ＨＯ（Ｒ↑［１］）↓［２］Ｓｉ－Ｏ－基团所形成； 其中每一个Ｒ↑［１］相互独立为１－６个碳原子的烷基或苯基，优选为甲基，每一个Ｒ↑［２］相互独立为１－６个碳原子的烷基，优选为甲基或乙基，Ｙ为下式Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ或Ⅷ的基团： －ＣＨ↓［２］－ＣＨ（Ｒ′″）－（－ＣＨ↓［２］－）↓［ｋ］－ＮＨ－［－（－ＣＨ↓［２］－）↓［ｔ］－ＮＨ－］↓［ｌ］－Ｒ↑［５］ （Ⅴ） ＊＊＊ 其中： Ｒ’”为Ｈ或ＣＨ↓［３］； Ｒ’和Ｒ”中的一个为氢，另一个为ＣＨ↓［３］； ｍ为５至４０； ｋ为０至６，优选为１； ｔ为２至８，优选为２至４； ｎ为０至１０； ｌ为０至３，优选为０或１； Ｒ↑［５］为Ｈ、－ＣＯ－ＣＨ↓［３］、－ＣＯ－（ＣＨ↓［２］）↓［ｋ］－ＯＨ、－ＣＨ↓［２］－（ＣＨ↓［２］）↓［ｋ］－ＣＨ↓［３］或环己基，和ｘ为１至３，优选为１或２； 所述反应在没有含通式Ｒ↑［４］ＳｉＯ↓［１．５］单元的聚有机硅氧烷作为原料的情况下进行，其中Ｒ↑［４］为一价有机基团，并且反应按以下方式进行：反应前存在于所得聚硅氧烷混合物中的Ｓｉ－Ｈ单元数量为存在于组分Ａ）和Ｄ）中的Ｓｉ－Ｈ单元数量的６０至９５％，以及在不使用含金属交联或缩合催化剂的条件下进行反应。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H克罗巴策克，I格尔利茨，E雷斯勒，M厄尔施莱格，
申请(专利权)人：西巴特殊化学品普法希股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]