(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式を有するオルガノシラン：
（Ｒ１）（３−ｎ）（Ｒ２Ｏ）ｎＳｉＲ３Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ａ（Ｃ３Ｈ６Ｏ）ｂＲ４
（式中、
ｎは１又は２であり、
ａ≧１であり、ｂは０〜３０まで様々であってよく、ただしａ≧ｂであり、
Ｒ１は１〜１２個の炭素原子を含有する炭化水素基であり、
Ｒ２は水素又は１〜６個の炭素原子を含有するアルキル基であり、
Ｒ３は２〜１２個の炭素原子を含有する二価炭化水素基であり、
Ｒ４は水素、Ｒ１、又はアセチル基である）
を含む、親水性を向上させるための表面処理剤。
【請求項２】
ｎが２である、請求項１に記載の表面処理剤。
【請求項３】
ａが４〜３０までの範囲である、請求項１又は２のいずれか一項に記載の表面処理剤。
【請求項４】
Ｒ１がメチルであり、Ｒ２がメチル又はエチルである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の表面処理剤。
【請求項５】
Ｒ３がプロピレン又は−ＣＨ２ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）２−である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の表面処理剤。
【請求項６】
前記オルガノシランが下記平均式
（ＣＨ３）（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）２ＳｉＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）７ＣＨ３、又は
（ＣＨ３）（ＣＨ３Ｏ）２ＳｉＣＨ２ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）２Ｏ（Ｃ２Ｈ４Ｏ）１８（Ｃ３Ｈ６Ｏ）１８Ｈを有する、請求項１に記載の表面処理剤。
【請求項７】
無機充填剤及び顔料のうちの少なくとも１つを更に含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の表面処理剤。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の表面処理剤を含む表面。
【請求項９】
前記表面が、防曇性、水膜形成性（water sheeting property）、高光沢、及び高い表面平滑性のうちの少なくとも１つを有する、請求項８に記載の表面。
【請求項１０】
前記表面が、前記オルガノシランを含まない表面よりも親水性である、請求項８に記載の表面。
【請求項１１】
前記表面がフィルムの表面である、請求項８に記載の表面。
【請求項１２】
前記フィルムが、農業用フィルム又は自動車窓用フィルムである、請求項１１に記載の表面。
【請求項１３】
表面の親水性を向上させるための方法であって、下記式を有するオルガノシラン：
（Ｒ１）（３−ｎ）（Ｒ２Ｏ）ｎＳｉＲ３Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ａ（Ｃ３Ｈ６Ｏ）ｂＲ４
（式中、
ｎは１又は２であり、
ａ≧１であり、ｂは０〜３０まで様々であってよく、ただしａ≧ｂであり、
Ｒ１は１〜１２個の炭素原子を含有する炭化水素基であり、
Ｒ２は水素又は１〜６個の炭素原子を含有するアルキル基であり、
Ｒ３は２〜１２個の炭素原子を含有する二価炭化水素基であり、
Ｒ４は水素、Ｒ１、又はアセチル基である）
を含む組成物を、前記表面に適用する工程を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
様々な表面をより親水性にするための改良された組成物処理を開発することが継続して必要である。多くのそのような表面は、本来疎水性であるか、水若しくは極性液体を吸収する能力、又はこれらの液体により表面を濡らす能力が限られている。こうした表面は、繊維、織物、プラスチック、ガラス、又は金属などの基材を含み得る。表面を処理してそれらをより親水性にすることにより、吸湿性（moisture pick up）、吸収性、表面濡れ、通気性などの特性を向上させることができる。親水性表面処理の多くが、表面による処理分子の物理的吸収に基づいている。したがって、処理は強固でなく、容易に洗い落とされるか除去される。
[優先権の主張]
本出願は、その開示全体が参照により本明細書に援用される、２０１３年５月８日出願の国際出願第ＰＣＴ／ＣＮ２０１３／０７５３４５号の優先権の利益、及び２０１３年５月８日出願のポーランド出願第Ｐ．４０３８１０号の優先権の利益を主張する。
【０００２】
よって、様々な表面を処理してそれらを親水性にするために使用することができる材料を特定する必要がある。更に、表面を永久的に（又は実質的に永久的に又は半永久的に）修飾し、表面により永久的に（又は実質的に永久的に又は半永久的に）結合する、そのような親水性材料を特定する必要がある。
【発明の概要】
【０００３】
本発明者らは、処理された表面の親水性を向上させる、ある特定のオルガノシランを発見した。特に、本開示は、下記式を有するオルガノシラン；
（Ｒ１）（３−ｎ）（Ｒ２Ｏ）ｎＳｉＲ３Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ａ（Ｃ３Ｈ６Ｏ）ｂＲ４（式中
ｎは１又は２であり、
ａ≧１であり、ｂは０から３０まで様々であってよく、ただしａ≧ｂであり、
Ｒ１は１〜１２個の炭素原子を含有する炭化水素基であり、
Ｒ２は水素又は１〜６個の炭素原子を含有するアルキル基であり、
Ｒ３は２〜１２個の炭素原子を含有する二価炭化水素基であり、
Ｒ４は水素、Ｒ１、又はアセチル基である）を含む組成物に関する。
【０００４】
本発明のオルガノシラン、又は本発明のオルガノシランに由来する反応生成物を含有する組成物は、様々な表面を処理して、それらをとりわけより親水性にするために特に有用である。特に、本発明のオルガノシラン及び関連する組成物は、織物、繊維、又は硬質表面を処理して、他の特性の中でも、表面の親水性を向上させるために有用である。処理された表面は、向上した吸収性、吸湿性、又は表面濡れ性を有することができる。更に、本発明の組成物によるその後の表面処理は、多くの処理と比べてより永久的（又は実質的により永久的又は半永久的）である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
本開示は、下式を有するオルガノシラン；
（Ｒ１）（３−ｎ）（Ｒ２Ｏ）ｎＳｉＲ３Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ａ（Ｃ３Ｈ６Ｏ）ｂＲ４（式中
下付き文字「ｎ」は１又は２であり、あるいはｎは２であり、
下付き文字「ａ」は１以上であり、
下付き文字「ｂ」は０から３０まで様々であり、
ただしａ≧ｂであり、
Ｒ１は１〜１２個の炭素原子を含有する炭化水素基であり、
あるいはＲ１はアルキル基又はフェニル基であり、
あるいはＲ１はメチルであり、
Ｒ２は水素又は１〜６個の炭素原子を含有するアルキル基であり、
あるいはＲ２はメチル又はエチルであり、
あるいはＲ２はエチルであり、
Ｒ３は２〜１２個の炭素原子を含有する二価炭化水素基であり、
あるいはＲ３は２〜６個の炭素原子を含有し、
あるいはＲ３はプロピレン又はイソブチレンであり、
あるいはＲ３は−ＣＨ２ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）２−であり、
あるいはＲ３はプロピレンであり、
Ｒ４は水素、Ｒ１、又はアセチル基であり、
あるいはＲ４はメチルである）
又はその反応生成物を含む組成物に関する。
【０００６】
本発明のオルガノシランは、上記式中の（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ａで表される、主にポリオキシエチレン鎖であるポリオキシアルキレン部分を含有する。ポリオキシアルキレン基は、オキシエチレン単位（Ｃ２Ｈ４Ｏ）を主に含むが、オキシプロピレン単位（Ｃ３Ｈ６Ｏ）、オキシブチレン単位（Ｃ４Ｈ８Ｏ）、又はそれらの混合物もまた含有してもよい。ポリオキシアルキレン基が（Ｃ２Ｈ４Ｏ）、（Ｃ３Ｈ６Ｏ）、及び／又は（Ｃ４Ｈ８Ｏ）単位の混合物を含む場合、通常オキシアルキレン基とこれらの基がランダムに存在しているが、ブロック状に存在していてもよい。典型的には、ポリオキシアルキレン基は、モル基準で定義され、「ａ」の下付き文字で上記式において示される、大部分のポリオキシエチレン単位を含む。下付き文字「ａ」は１以上であり、
あるいはａは４から３０まで様々であってもよく、
あるいはａは４から２０まで様々であってもよく、
あるいはａは４から１０まで様々であってもよく、
あるいはａは５から８まで様々であってもよく、
あるいはａは７である。
【０００７】
下付き文字「ｂ」は０から３０まで様々であり、
あるいはｂは１から３０まで様々であってもよく、
あるいはａは１から２０まで様々であってもよく、
あるいはａは１０から２０まで様々であってもよく、
あるいはａは１５から２０まで様々であってもよく、
ただし、ａ≧ｂである。
【０００８】
１つの実施形態において、オルガノシランは、下記平均式を有する；
（ＣＨ３）（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）２ＳｉＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）７ＣＨ３
【０００９】
１つの実施形態において、オルガノシランは、下記平均式を有する；
（ＣＨ３）（ＣＨ３Ｏ）２ＳｉＣＨ２ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）２Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）１８（Ｃ３Ｈ６Ｏ）１８Ｈ
【００１０】
本発明のオルガノシランは、オルガノシランを調製するための当該技術分野において既知の任意の方法によって調製することができ、又は別法として本発明のオルガノシランは下記に論じるプロセスによって調製することができる。
【００１１】
オルガノシランは、
ａ）式（Ｒ１）（３−ｎ）（Ｒ２Ｏ）ｎＳｉＨのオルガノシラン
（式中、Ｒ１は１〜１２個の炭素原子を含有する炭化水素基であり、
Ｒ２は水素又は１〜６個の炭素原子を含有するアルキル基であり、
下付き文字ｎは１又は２であり、あるいはｎは２である）、
ｂ）式Ｒ５Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ａ（Ｃ３Ｈ６Ｏ）ｂＲ４のポリオキシアルキレン
（式中、下付き文字「ａ」は１以上であり、
下付き文字「ｂ」は０から３０まで様々であり、
ただしａ≧ｂであり、
Ｒ４は水素、Ｒ１、又はアセチル基であり、
Ｒ５は２〜１２個の炭素原子を含有する不飽和脂肪族炭化水素基である）、及び
ｃ）ヒドロシリル化触媒
を反応させる工程を含むプロセスによって調製することができる。
【００１２】
成分ａ）は、式（Ｒ１）（３−ｎ）（Ｒ２Ｏ）ｎＳｉＨのオルガノシランである。あるいは、Ｓｉ原子上に２つ以上のＨ基が存在することも可能であり、その場合Ｒ１はゼロであるであろう。このような場合、Ｓｉ原子上にその後２つのポリエーテル基がグラフトされるであろう。本プロセスにおける成分ａ）として好適なオルガノシランの代表的な例として、以下が挙げられる。
（ＣＨ３）（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）２ＳｉＨ、
（ＣＨ３）（ＣＨ３Ｏ）２ＳｉＨ、
（ＣＨ３ＣＨ２）（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）２ＳｉＨ、
（ＣＨ３ＣＨ２）（ＣＨ３Ｏ）２ＳｉＨ
（ＣＨ３）（ＨＣ（ＣＨ３）２Ｏ）２ＳｉＨ
（ＣＨ３ＣＨ２Ｏ）２ＳｉＨ２
【００１３】
成分ｂ）として有用なポリオキシアルキレンは、一方の分子鎖末端が２〜１２個の炭素原子を含有する不飽和脂肪族炭化水素基で終端される任意のポリオキシアルキレンであり得る。ポリオキシアルキレンは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、１，２−エポキシヘキサン、１，２−エポキシオクタン（epoxyoctance）、シクロヘキセンオキシド又はエキソ−２，３−エポキシノルボラン（epoxynorborane）などの環状エポキシドの重合の結果として生じ得る。ポリオキシアルキレン基は、オキシエチレン単位（Ｃ２Ｈ４Ｏ）を主に含むが、少量のオキシプロピレン単位（Ｃ３Ｈ６Ｏ）、オキシブチレン単位（Ｃ４Ｈ８Ｏ）、又はそれらの混合物もまた含有してもよい。典型的には、ポリオキシアルキレン基は、モル基準で定義され、上記式中、「ａ」の下付き文字で示されるように、大部分のオキシエチレン単位を含む。存在する場合、オキシプロピレン単位は、上記式中、「ｂ」下付き文字で示される。不飽和脂肪族炭化水素基は、アルケニル又はアルキニル基であってよい。アルケニル基の代表的な非限定的な例は、以下の構造によって示される。Ｈ２Ｃ＝ＣＨ−、Ｈ２Ｃ＝ＣＨＣＨ２−、Ｈ２Ｃ＝ＣＨＣ（ＣＨ３）２−Ｈ２Ｃ＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＨ２−、Ｈ２Ｃ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、Ｈ２Ｃ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、及びＨ２Ｃ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−アルキニル基の代表的な非限定的な例は、以下の構造によって示される；ＨＣ≡Ｃ−、ＨＣ≡ＣＣＨ２−、ＨＣ≡ＣＣＨ（ＣＨ３）−、ＨＣ≡ＣＣ（ＣＨ３）２−、及びＨＣ≡ＣＣ（ＣＨ３）２ＣＨ２−。
【００１４】
１つの実施形態において、前記式のポリオキシアルキレン中のＲ５は、Ｈ２Ｃ＝ＣＨＣＨ２−、又はＨ２Ｃ＝ＣＨＣ（ＣＨ３）２−である。Ｈ２Ｃ＝ＣＨＣ（ＣＨ３）２−基はヒドロシリル化反応の間に転位を起こし難いため、この炭化水素基は、より高い純度を有する本発明のオルガノシランを調製するための好ましい実施形態である。
【００１５】
一方の分子末端に不飽和脂肪族炭化水素基を有するポリオキシアルキレンは、当該技術分野において既知であり、多くが市販されている。
一方の分子末端に不飽和脂肪族ヒドロカルビルを有するポリオキシアルキレンの代表的な非限定的な例としては、以下が挙げられる。
Ｈ２Ｃ＝ＣＨＣＨ２Ｏ［Ｃ２Ｈ４Ｏ］ａＨ
Ｈ２Ｃ＝ＣＨＣＨ２Ｏ［Ｃ２Ｈ４Ｏ］ａ［Ｃ３Ｈ６Ｏ］ｂＨ
Ｈ２Ｃ＝ＣＨＣＨ２Ｏ［Ｃ２Ｈ４Ｏ］ａＣＨ３
Ｈ２Ｃ＝ＣＨＣ（ＣＨ３）２Ｏ［Ｃ２Ｈ４Ｏ］ａＣＨ３
Ｈ２Ｃ＝ＣＨＣ（ＣＨ３）２Ｏ［Ｃ２Ｈ４Ｏ］ａ［Ｃ３Ｈ６Ｏ］ｂＨ
Ｈ２Ｃ＝ＣＨＣＨ２Ｈ４Ｏ］ａＣ（Ｏ）ＣＨ３
Ｈ２Ｃ＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＨ２Ｏ［Ｃ２Ｈ４Ｏ］ａＨ
ＨＣ≡ＣＣＨ２Ｏ［Ｃ２Ｈ４Ｏ］ａＨ
ＨＣ≡ＣＣ（ＣＨ３）２Ｏ［Ｃ２Ｈ４Ｏ］ａＨ
（式中、ａ及びｂは、上記で定義されるとおりである）
【００１６】
一方の分子末端に不飽和脂肪族炭化水素を有するポリオキシアルキレンは、ＮＯＦ（Ｎｉｐｐｏｎ  Ｏｉｌ  ａｎｄ  Ｆａｔ，Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）、Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐ．（Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）、及びＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）を含む多数の供給元から市販されている。これらの材料の市販品の例として、ＮＯＦ製のＵｎｉｏｘ  ＭＵＳ−４、Ｃｌａｒｉａｎｔ製のＰｏｌｙｇｌｙｋｏｌ  ＡＭ  ４５０、及びＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ製のＳＦ  ４００及びＳＦ  ４４３が挙げられる。
【００１７】
ヒドロシリル化反応において使用される成分ａ）及びｂ）の量は、異なり得る。成分ａ）のＳｉＨ単位と成分ｂ）の脂肪族不飽和基のモル比は、１０／１〜１／１０、あるいは５／１〜１／５、又はあるいは１／１〜１／２の範囲であり得る。典型的には、成分ａ）及びｂ）の量は、成分ａ）中のＳｉＨ基に対する成分ｂ）の不飽和基のモル過剰を提供するように選択される。
【００１８】
成分ｃ）は、ヒドロシリル化触媒である。ヒドロシリル化触媒は、白金、ロジウム、イリジウム、パラジウム又はルテニウムから選択される任意の好適な第ＶＩＩＩ族金属系触媒であってよい。本発明の組成物の硬化を触媒するために有用な第ＶＩＩＩ族金属を含有する触媒は、ケイ素結合水素原子とケイ素結合不飽和炭化水素基との反応を触媒することが知られているもののいずれかであってもよい。ヒドロシリル化によって本発明の組成物の硬化を行う触媒として使用するための好ましい第ＶＩＩＩ族金属は、白金系触媒である。本発明の組成物を硬化するためのいくつかの好ましい白金系ヒドロシリル化触媒は、白金金属、白金化合物、及び白金錯体である。
【００１９】
好適な白金触媒は、米国特許第２，８２３，２１８号（一般的に「Ｓｐｅｉｅｒ触媒」と呼ばれている）及び米国特許第３，９２３，７０５号に記載されている。白金触媒は、Ｋａｒｓｔｅｄｔの米国特許第３，７１５，３３４号及び同第３，８１４，７３０号に記載されている「Ｋａｒｓｔｅｄｔ触媒」であってもよい。Ｋａｒｓｔｅｄｔ触媒は、トルエンなどの溶媒中に約１重量パーセントの白金を通常含有する白金ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体である。あるいは、白金触媒は、米国特許第３，４１９，５９３号に記載されているとおり、塩化白金酸と末端脂肪族不飽和を含有する有機ケイ素化合物との反応生成物であってもよい。あるいは、ヒドロシリル化触媒は、米国特許第５，１７５，３２５号に記載のとおり、塩化白金とジビニルテトラメチルジシロキサンとの中和錯体である。
【００２０】
更に好適なヒドロシリル化触媒は、例えば、
米国特許第３，１５９，６０１号、同第３，２２０，９７２号、同第３，２９６，２９１号、同第３，５１６，９４６号、同第３，９８９，６６８号、同第４，７８４，８７９号、同第５，０３６，１１７号、及び同第５，１７５，３２５号並びに欧州特許第ＥＰ０  ３４７  ８９５  Ｂ１号に記載されている。
【００２１】
ヒドロシリル化触媒は、全反応組成物の１００万部当たり（ｐｐｍ）わずか０．００１重量部の元素白金族金属に等しい量で添加されてもよい。典型的には、反応組成物におけるヒドロシリル化触媒の濃度は、１００万部当たり少なくとも１部の元素白金族金属の等量をもたらすことが可能な濃度である。１００万部当たり１〜５００部、あるいは５０〜５００部、あるいは５０〜２００部の元素白金族金属の等量をもたらす触媒濃度が使用されてもよい。
【００２２】
本プロセスにおいて行われる反応は、成分ａ）のＳｉＨ単位が成分ｂ）の不飽和脂肪族炭化水素基と反応して、Ｓｉ−Ｃ結合を形成する、ヒドロシリル化反応である。反応は、ヒドロシリル化反応を行うための当該技術分野において既知の条件下で行うことができる。
【００２３】
ヒドロシリル化反応は、未希釈で（neat）又は溶媒の存在下で行うことができる。溶媒は、アルコール（例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、又はｎ−プロパノール）、ケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、又はメチルイソブチルケトン）、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン、トルエン、又はキシレン）、脂肪族炭化水素（例えば、ヘプタン、ヘキサン、又はオクタン）、グリコールエーテル（例えば、プロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールｎ−プロピルエーテル、又はエチレングリコールｎ−ブチルエーテル）、ハロゲン化炭化水素（例えば、ジクロロメタン、１，１，１−トリクロロエタン、又は塩化メチレン）、クロロホルム、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ホワイトスピリット、ミネラルスピリット、又はナフサであり得る。
【００２４】
溶媒の量は、最大７０重量パーセントであってよいが、典型的には、２０〜５０重量パーセントであり、前記重量パーセントは、ヒドロシリル化反応における成分の全重量に基づく。ヒドロシリル化反応中に使用された溶媒は、その後、様々な既知の方法によって、得られたオルガノシランから除去することができる。
【００２５】
そのような反応を強化することが知られている追加の成分をヒドロシリル化反応に添加することができる。これらの成分として、白金触媒と組み合わせて緩衝作用を有する酢酸ナトリウムなどの塩が挙げられる。
【００２６】
本開示は、前述のプロセスによって製造されるオルガノシラン組成物にも関する。
【００２７】
本発明のオルガノシランは、上記式において（Ｒ２Ｏ）で表されるように、少なくとも１つのアルコキシ基を含有する。したがって、本発明のオルガノシランは、水性媒質中で加水分解するものであり、更に縮合してオリゴマーシロキサン又はより高分子量のポリマーシロキサンを形成し得る。よって、本開示は、前述のオルガノシランの加水分解及び／又は縮合の結果生じる反応生成物に関する。本発明のオルガノシラン、又は該オルガノシランに由来するその後生成するオリゴマー若しくはポリマーシロキサンは、ヒドロキシル官能性化合物又は表面と反応することができる。本発明のオルガノシランは、主にエチレンオキシドであるポリアルキレンオキシド鎖を含有するため、本発明のオルガノシランは「親水性」であると考えることができる。よって、本発明のオルガノシランを使用して様々な表面を処理して、その表面により高い「親水性」を持たせることができる。更に、シラン部分の反応性により、本発明の組成物は様々な表面に結合して、より長く持続し、より耐久性のある親水性処理を施すことができる。例えば、本発明のオルガノシランを含む組成物が様々な表面（例えば、繊維の表面）に適用される場合、オルガノシランは表面上の官能基（例えば、エポキシ、ヒドロキシル、カルビノール、及びエステル）と反応し、それによって表面と実質的に永久的な結合を形成することができる。本発明のオルガノシランを含む組成物が熱可塑性樹脂、及び熱硬化性樹脂中などに組み込まれる（例えば、ブレンドされる）場合、樹脂が製造されるとき又は溶融樹脂になるときのいずれかで、同じ反応が起こり得る。
【００２８】
様々な表面を処理するために使用する場合、又はバルク材料（例えば、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂）中に組み込む場合、オルガノシラン、又はそれに由来する反応生成物を、未希釈で、水性溶液として、有機溶媒中の溶液として、又は多成分製剤中の成分として、適用してもよく、又は組み込んでもよい。溶液として適用する、又は組み込む場合、アルコキシシランの加水分解又は縮合を強化することが知られている、ｐＨを緩衝するための酸又は塩基などの追加の成分が、溶液に添加されてもよい。
【００２９】
本発明のオルガノシラン、又はそれに由来する反応生成物を使用して、様々な表面の表面エネルギー及び水接触角を小さくすることができ、このことは、それらの表面の親水性が増加することを示す。いくつかの実施形態において、オルガノシラン又はそれに由来する反応生成物を使用して、フィルム（例えば、農業用フィルム及び自動車窓用フィルム）を含む表面に、高い透明性を維持しながら防曇性、水膜形成性、高光沢、高い表面平滑性などを付与することができる。本処理は、従来の処理よりも長く持続し得る、又はより耐久性があり得る。いくつかの実施形態において、オルガノシラン又はそれに由来する反応生成物は、以下の特性：ウェットアウト性（wet out property）、分散性、溶解性、接着性、機械的特性、光学的特性、表面特性、難燃性、表面平滑性のうちの１つ以上を向上させることができ、表面の摩擦係数などを低減させることができる。
【００３０】
処理に好適な表面は、ガラス、金属、プラスチック、鉱物、及び木材などの様々な硬質表面を含む。表面は更に、繊維、布地又は織物表面を含む。処理組成物で処理することができる繊維又は織物は、天然繊維、例えば、綿、絹、リネン、羊毛、亜麻、カポック、大麻、亜麻、ラミー、アルパカ、カシミヤ、モヘヤ、サイザル麻、マニラ麻、黄麻、ケナフ、ラクダ毛など；再生繊維、例えば、リヨセル、レーヨン、アセテート、ビスコース、キュプラ、ポリノジック、ハイウェットモジュラスレーヨン、溶剤紡糸セルロースなど；剛性繊維、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン）、ビニロン、ポリ塩化ビニル、プロミックス、ガラス繊維、アラミド、アズロン、アクリル系（modacrylic）、ノボロイド、ニトリル、スパンデックス、バイナル、ビニヨンなど；並びにそれらの組合せ及びブレンドを含む。繊維の形態としては、糸、フィラメント、トウ、ヤーン、織布、ニット材料、不織布材料、紙、カーペット、及び皮革を挙げることができる。更なる実施形態において、繊維は、綿などのセルロース系繊維である。
【００３１】
「ポリアミド（polyamide又はpolyamides）」という用語は、広く、ポリマー鎖の一部分として反復するアミド基を有する任意の長鎖ポリマーを指す。ポリアミドの例として、ナイロン６；ナイロン６，６；ナイロン１，１；及びナイロン６，１０が挙げられる。
【００３２】
「ポリエステル」という用語は、広く、反復するエステル基を有する任意の長鎖ポリマーを指す。ポリエステルの例として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、及びポリトリフェニレンテレフタレートなどの芳香族ポリエステル、並びにポリ乳酸（ＰＬＡ）及びポリグリコリドなどの脂肪族ポリエステルなどが挙げられる。
【００３３】
「ポリオレフィン」という用語は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、及びそれらの組合せを含む。
【００３４】
「ポリアラミド」として、例えば、ポリ−ｐ−フェニレンテラフタルアミド（poly-p-phenyleneteraphthalamid)（すなわち、Ｋｅｖｌａｒ（商標））、ポリ−ｍ−フェニレンテラフタルアミド（poly-m-phenyleneteraphthalamid）（すなわち、Ｎｏｍｅｘ（商標））、及びそれらの組合せが挙げられる。
【００３５】
他の好適な繊維として、その全ての全体が、本明細書に完全に記載されているのと同程度に参照により援用される、米国特許出願公開第２０１２／０２７７３５６号；同第２０１１／００１５３１０号；同第２００８／０１５３７３５号；及び同第２００２／０１６０６７５号に開示されている繊維が挙げられるがこれらに限定されない。
【００３６】
本発明のオルガノシラン、それに由来するオリゴマー又はポリマーを含む繊維処理組成物は、繊維若しくは織物の製造中に、又は適用後プロセスによって後で、繊維及び／又は織物に適用することができる。適用後、例えば、周囲温度又は高温で組成物を乾燥させることによって、処理組成物からキャリア（存在する場合）を除去することができる。繊維及び織物に適用される処理組成物の量は、典型的には、繊維及び織物の乾燥重量に基づいて繊維及び織物上に０．１〜１５重量パーセントの組成物を提供するのに十分なものであり、好ましくは繊維及び織物の乾燥重量に基づいて０．２〜５重量パーセントの量である。
【００３７】
いくつかの実施形態において、オルガノシラン又はそれに由来する反応生成物は、塗料及び他のコーティング（船舶用コーティング及び建築用コーティングを含む）；インク（例えば、インクジェットプリンターインク）；並びに熱可塑性及び／又は熱硬化性組成物（例えば、熱可塑性樹脂；熱硬化性樹脂；並びに熱可塑性エラストマーを含むゴムコンパウンド）（繊維、織物又はフィルム、タイヤ、自動車部品を含む他の製造品などを形成することができる熱可塑性及び／又は熱硬化性配合物を含む）が挙げられるがこれらに限定されない種々の組成物中に組み込むことができる。
【００３８】
好適な熱硬化性樹脂の例として、天然ゴム、架橋合成ゴム、例えばポリイソプレン、ポリブタジエン、ネオプレン、アクリル、シリコーン及びエステルゴムなど、熱硬化性のフルオロエラストマー、例えば、重合ビニル化合物を架橋することによって製造されるもの、例えば、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、及びそれらのコポリマーなど（例えば、Ｖｉｔｏｎ（商標）という商標名で製造されているもの）、又は重合アクリル酸アルキル及び／若しくはメタクリル酸アルキル（以下、「アクリル酸アルキル」モノマー又は単に「アクリル酸アルキル」と称する）を架橋することによって製造されるもの、例えば、メタクリル酸ヘキサフルオロブチル、及びアクリル酸ヘキサフルオロブチルなどの、当該技術分野において周知のものが挙げられるがこれらに限定されない。好適な熱硬化性樹脂の他の例として、ポリウレタン、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、シアン酸エステル、ポリイミド、フェノール樹脂、ポリフェノール−ホルムアルデヒド、ポリメラミン−ホルムアルデヒド、ポリ尿素−ホルムアルデヒド、ビスマレイミドトリアジン、及び架橋型のポリ（ｎ−アルキルアクリレート）、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ビニルエステル及びポリアミドが挙げられる。
【００３９】
好適な熱可塑性樹脂の例として、スチレン系ポリマー、例えば、ポリスチレン（アタクチック、シンジオタクチック及びアイソタクチックポリスチレンを含む）、ハロゲン置換スチレンポリマー、スチレンアクリロニトリルコポリマー、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、スチレン−ブタジエンコポリマー、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）ブロックコポリマー、スチレン−アクリロニトリルコポリマーとエチレン−スチレンインターポリマーのブレンド、ポリカーボネート／アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンターポリマーアロイ、及びＳＥＢＳ樹脂など、ポリアクリロニトリル、縮合ポリマー、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアリレートなどを含むポリエステル、ポリカーボネート（耐衝撃性改良ポリカーボネートを含む）、ポリエーテル、例えば、ポリフェニレンオキシド、無水マレイン酸グラフトポリフェニレンオキシド、無水マレイン酸グラフトオレフィンエラストマー及びプラストマー、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリールスルホン、ポリフェニレンエーテルなど、縮合ポリマー、例えば、ポリアミド（６、６／６、６／１０、６／１２、１１又は１２など）及びポリオキシメチレン、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）など、アクリル系ポリマー、例えば、ポリアクリル酸、ポリ（ｎ−ブチルメタクリレート）、ポリ（ｎ−ブチルアクリレート）、及びポリメタクリル酸メチルなど、ハロゲン置換アクリレート、例えば、メタクリル酸ヘキサフルオロブチル及びアクリル酸ヘキサフルオロブチルポリアクリルアミドなど、ポリオレフィン、例えば、ポリエチレン（低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度及び高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）など）、ポリプロピレン（アイソタクチックポリプロピレン及びアイソタクチックポリプロピレンとシンジオタクチックポリプロピレンのブレンドを含む）アイソタクチックポリプロピレンとポリエチレンのブレンド、ポリブテン、ポリ（４−メチルペンテン−１）、エチレン−プロピレンコポリマー、ポリ（エチレン／１−ブチレン）、ポリ（プロピレン／１−ブチレン）、ポリ（エチレン／プロピレン／１−ブチレン）、ポリ（エチレンブチレート）、及びポリ（ポリエチレンナフタレート）など、ハロゲン置換ビニルポリマー、例えば、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリ二塩化ビニリデン、塩化ビニリデン−塩化ビニルコポリマー、塩化ビニリデン−メチルアクリレートコポリマーなど、ポリビニルメチルエーテル、他のビニル含有化合物、例えば、エチレン−ビニルアルコールポリマー及びポリビニルアルコール、エチレン酢酸ビニルなど、並びにエポキシ基を有する他のビニル含有化合物、例えば、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸グリシジル、ビニルグリシジルエーテル、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートのグリシジルエーテル、ポリアルキレングリコール（メタ）アクリレートのグリシジルエーテル、及びグリシジルイタコネートなどが挙げられるがこれらに限定されず、これらのうち、メタクリル酸グリシジルが特に好ましい。例えば、スチレンと置換スチレンのコポリマー（例えば、スチレン／ｐ−メチルスチレンコポリマーもまた含まれる。これらのコポリマーは、アタクチック、アイソタクチック、又はシンジオタクチックであり得る。
【００４０】
熱可塑性樹脂の更なる例として、ポリアセタール、ポリアミド−イミド、ポリフタルアミド（polypthalamide）、ポリエーテルイミド、Ｄｅｌｒｉｎ（商標）などのポリホルムアルデヒド、ポリエチレンイミン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化エチレンプロピレン、ペルフルオロアルコキシ、ポリクロロトリフルオロエチレン、エチレンテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンエーテルケトン、ポリオキシメチレン（アセタール）ホモポリマーコポリマー、ポリエステルウレタン、ポリエーテルウレタン、エチレン／酢酸ビニルコポリマー、エチレン又はプロピレンと他のα−オレフィンとのコポリマー、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）のコポリマー、エチレン−プロピレンゴム又はエチレン／プロピレン／α−オレフィンゴム又はアクリル酸ブチルゴムで耐衝撃性改良したアクリロニトリルとスチレンのコポリマー、ＡＢＳとポリカーボネートのブレンド、ＡＢＳとポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）のブレンド、ＰＶＣ、スチレンとブタジエンのコポリマー、エチレン−プロピレンゴム又はエチレン／プロピレン／α−オレフィンゴム又はアクリル酸ブチルゴムも含有するスチレンとブタジエンのコポリマー、熱可塑性エラストマー、又は熱可塑性加硫物、ポリラクチド、ポリフェニレンオキシド、好ましくは酢酸セルロースの非晶質ガラス状ポリマー、Ｔｉｃｏｎａによって製造されているＴｏｐａｚ（商標）などのシクロオレフィンコポリマー、ポリメタクリル酸メチル、グリコール変性ポリエステル、グリコール変性ポリエステル（非晶質のコポリエステルであってもよい）のブレンド、無水マレイン酸グラフトエチレン−アクリル酸メチルコポリマー、エチレン−アクリル酸メチル−メタクリル酸グリシジルコポリマー、無水マレイン酸官能基化スチレン−エチレン−ブテンブロックコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、摂氏５０度より高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有する非晶質熱可塑性ポリエステル樹脂、１２０℃より高いＴｇを有する非晶質ポリアミド又はコポリマーポリアミド、グリコール変性ポリエステル、非晶質ポリウレタン又は少なくとも６０重量％のグリコール変性ポリエステルとのそのブレンド、及び耐衝撃性改良ポリ（メタクリル酸メチル）が挙げられる。
【００４１】
熱可塑性樹脂のなお更なる例として、ａ−ｂ型ブロックコポリマー、ａ−ｂ−ａ型ブロックコポリマー、ｂ−ａ−ｂ型ブロックコポリマー、ａグラフトｂコポリマー及びｂグラフトａコポリマー（ａは、ゴム状ｂブロックのものよりも高いガラス転移温度又は融解転移温度を有する非反応性ブロックである）から選択される１種以上のコポリマーが挙げられる。当該技術分野において、多くのそのようなブロックコポリマー及びそれらのブレンドが熱可塑性エラストマーとして知られている。ａ−ｂ、ａ−ｂ−ａ又はｂ−ａ−ｂ型ブロックコポリマーのａ部分の例として、アタクチックポリスチレン、ポリメチルメタクリレートが挙げられる。ｂ部分として、共役ジエン、共役ジエンの水素化生成物、酸無水物で変性した共役ジエン、酸無水物で変性した共役ジエンの水素化生成物、オルガノポリシロキサン及びポリアルキルアクリレートから選択される１種以上のポリマー又はコポリマーを、それらのハロゲン化及び部分的ハロゲン化同族体と一緒に示すことができる。ｂ部分の例として、イソプレン、ブタジエン、水素化ブタジエン、水素化イソプレン、ジメチルシロキサン、無水マレイン酸で変性したブタジエン、無水マレイン酸で変性したブタジエンの水素化生成物、無水マレイン酸で変性したイソプレン、無水マレイン酸で変性したイソプレンの水素化生成物、フェニルメチルシロキサン、メチル−３，３，３−トリフルオロプロピルシロキサン、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、及び１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−テトラフルオロプロピルアクリレートのポリマー及びコポリマーが挙げられる。
【００４２】
使用することができるグラフトコポリマーは、ａグラフトｂコポリマー又はｂグラフトａコポリマーに関して示されている。例は、スチレン−ブタジエンブロックコポリマーゴム（ＳＢ、ＳＢＳ、ＢＳＢ）、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー（ＳＥＢＳ、ＳＥＢ）のブタジエン部分を部分的又は完全に水素化することによって得られるゴム、スチレン−イソプレンブロックコポリマーゴム（ＳＩ、ＳＩＳ、ＩＳＩ）、スチレン−イソプレンブロックコポリマー（ＳＥＰ、ＳＥＰＳ）のイソプレン部分を部分的又は完全に水素化することによって得られるゴム、無水マレイン酸で変性したＳＢＳ、無水マレイン酸で変性したＳＥＢＳ、無水マレイン酸で変性したＳＥＰ及び無水マレイン酸で変性したＳＩＳである。
【００４３】
他のエラストマーとして、ブタジエンとアクリル酸アルキルを共重合させることによって得られたゴムラテックスに、アクリロニトリル及びスチレンを添加し、次いで、それらをグラフト重合させることによって得られるＡＡＢＳエラストマー、及びポリブタジエンにスチレンをグラフト重合させることによって得られるＳＢＲエラストマー（商標名：Ｍｅｔａｂｌｅｎ  ＩＰ−２、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ  Ｒａｙｏｎ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．が製造）が挙げられる。これらのゴム様ポリマーは、コアシェル型ゴムである。
【００４４】
１種以上の熱硬化性又は熱可塑性樹脂は、酸化防止剤、顔料及び染料などの着色剤、難燃剤、加工助剤、帯電防止剤、耐衝撃性改良剤、造核剤（nucleating agent）、流動助剤（flow aid）、耐着火性添加剤、カップリング剤、滑剤、ブロッキング防止剤、離型添加剤、可塑剤、紫外線防止剤、熱安定剤が挙げられるがこれらに限定されない補助添加剤を用いて変性させてもよい。いくつかの実施形態において、オルガノシラン又はそれに由来する反応生成物は、とりわけ、前述の補助添加剤の１つ以上の分散を向上させることができる。
【００４５】
１種又は複数の熱硬化性又は熱可塑性樹脂はまた、充填剤又は補強剤を含んでもよい。そのような充填剤及び補強剤は、繊維状、粒状又は粉状の形態であってよく、ガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維などの繊維状成分、並びにシリカ、クレー、タルク、カーボンブラック、グラファイト、二酸化チタン、マイカ、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、オキシサルフェート、酸化スズ、アルミナ、カオリン、炭化ケイ素、及び金属粉末などの粒状又は粉状成分が挙げられるがこれらに限定されない。いくつかの実施形態において、オルガノシラン又はそれに由来する反応生成物は、とりわけ、前述の充填剤及び／又は補強剤の１つ以上の分散を向上させることができる。
【実施例】
【００４６】
本発明の好ましい実施形態を例示するために以下の実施例を挙げる。以下の実施例に開示される技術は、本発明の実践において良好に機能することが本発明者により見出された技術を示し、したがって、その実践のために好ましい態様を構成すると考えられ得ると、当業者により理解されるであろう。しかしながら、当業者は、本開示を考慮すれば、開示されている特定の実施形態において多くの変更を行うことができ、それでもなお本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく同様の又は類似の結果が得られることを理解すべきである。全てのパーセントは重量％である。全ての測定は、特に記載のない限り、２３℃で行った。
実施例１
ポリ（ＥＯ）メチル３−（メチルジエトキシシリル）プロピルエーテルの調製
【００４７】
ＰＧ  ＳＦ−アリルＥＯ７−Ｍｅ（４６３．７３ｇ；ＮＯＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＵＮＩＯＸ  ＭＵＳ−４）及び酢酸ナトリウム（０．０５ｇ；Ｆｉｓｈｅｒ  Ｂｉｏｔｅｃｈ製）を、半月形のパドル型撹拌棒を取り付けた２Ｌの三口丸底フラスコ（ＲＢＦ）に入れ、Ｃｌａｉｓｅｎアダプター自体は水冷凝縮器に取り付け、２５０ｍＬの滴下ロート（additional funnel）にメチルジエトキシシラン（１３６．５２ｇ；Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ製）を入れ、温度計アダプター自体は熱電対に取り付け、全て窒素パージ下においた。２０重量％又は２８ｇのメチルジエトキシシランをＲＢＦ中に供給したら、反応混合物を６０℃まで加熱し、その後すぐにＩＰＡ中の１％  Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２−０７０７  ＩＮＴ触媒（約４００μＬ又は６ｐｐｍ）を添加した。瞬間的に観察された発熱は１８℃であった。温度を８０℃に設定して滴下ロート中の残りのメチルジエトキシシランを約１．２１ｇ／ｍｉｎの速度でＲＢＦ中に供給し、添加の間、８５℃より低温に維持した。ＩＰＡ中の１％  Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２−０７０７  ＩＮＴ触媒（約５００μＬ又は７ｐｐｍ）の２回目の投入は、シラン添加の１時間後に行い、約５℃の発熱が認められた。全てのメチルジエトキシシランをＲＢＦ中に入れたら、温度を８５℃の設定値に設定し、ＩＰＡ中の１％  Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２−０７０７  ＩＮＴ触媒（約５００μＬ又は７ｐｐｍ）の３回目の添加を行い、その間発熱は観察されなかった。次いで、ヒドロシリル化を完了させるために生成物混合物を更に１時間還流させた。反応が終了したと判断したら、ＩＲによって残留ＳｉＨを測定し、２１５０ｃｍ−１のピークで３４ｐｐｍであった。翌日、Ｃｌａｉｓｅｎアダプターを、２５０ｍＬ丸底フラスコを取り付けた水冷凝縮器と置き換えた。この装置一式を、ストリッピングのために減圧に接続した。生成物混合物を、９０℃で１〜５ｋＰａ（１０〜４０ｍｍＨｇ）の減圧下で１時間ストリッピングした。ＩＲによって測定した最終的な残留ＳｉＨ含量は、２１５０ｃｍ−１で４ｐｐｍであった。最終的な完了した生成物を、２０μｍ孔径の濾紙で加圧濾過して、酢酸ナトリウムを除去した。
実施例２
ポリ（ＥＯ）メチル３−（メチルジメトキシシリル）プロピルエーテルの調製
【００４８】
ＰＧ  ＳＦ−アリルＥＯ７−Ｍｅ（４８９．３７８ｇ；ＮＯＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＵＮＩＯＸ  ＭＵＳ−４）及び酢酸ナトリウム（０．１ｇ；Ｆｉｓｈｅｒ  Ｂｉｏｔｅｃｈ製）を、半月形のパドル型撹拌棒を取り付けた２Ｌの三口丸底フラスコ（ＲＢＦ）に入れ、Ｃｌａｉｓｅｎアダプター自体は水冷凝縮器に取り付け、２５０ｍＬの滴下ロートにＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｚ−６７０１シラン（１１０．６２２ｇ）を入れ、温度計アダプター自体は熱電対に取り付け、全て窒素パージ下においた。１０重量％又は１１ｇのＺ−６７０１シランをＲＢＦ中に供給したら、反応混合物を４５℃まで加熱し、その後すぐにＩＰＡ中の１％  Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２−０７０７  ＩＮＴ触媒（約４００μＬ又は６ｐｐｍ）を添加した。瞬間的に観察された発熱は２〜３℃であった。滴下ロート中の残りのＺ−６７０１を、約１．６７ｇ／ｍｉｎの速度でＲＢＦ中に供給し、添加の間、５３℃プラス２℃の発熱に設定した温度を維持した。全てのＺ−６７０１をＲＢＦ中に入れたら、混合物の温度を５３℃の設定値まで下げ、その後、ＩＰＡ中の１％  Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２−０７０７  ＩＮＴ触媒（約５００μＬ又は７ｐｐｍ）の２回目の添加を行った。次いで、混合物を更に２時間維持して反応を完了させ、還流の１時間後に、ＩＰＡ中の１％  Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２−０７０７  ＩＮＴ触媒（約５００μＬ又は７ｐｐｍ）の３回目の添加を行った。触媒を添加する度に一定の２℃の発熱が観察され、１時間続いたが、最後の添加では３０分だけ続いた。反応が終了したと判断したら、ＩＲによって残留ＳｉＨを測定し、２１５０ｃｍ−１のピークで３５ｐｐｍであった。翌日、Ｃｌａｉｓｅｎアダプターを、２５０ｍＬ丸底フラスコを取り付けた水冷凝縮器と置き換えた。この装置一式を、ストリッピングのために減圧に接続した。生成物混合物を、６０℃で１〜３ｋＰａ（１０〜２０ｍｍＨｇ）の減圧下で１時間ストリッピングした。ＩＲによって測定した最終的な残留ＳｉＨ含量は、２１５０ｃｍ−１で４ｐｐｍであった。最終的な完了した生成物を、２０μｍ孔径の濾紙で加圧濾過して、酢酸ナトリウムを除去した。
実施例３
ポリ（ＥＯ）ヒドロキシル３−（メチルジエトキシシリル）プロピルエーテルの調製
【００４９】
ＰＧ  ＳＦ−アリルＥＯ７−ＯＨ（１９１．８５ｇ；Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ製）及び酢酸ナトリウム（０．０５ｇ；Ｆｉｓｈｅｒ  Ｂｉｏｔｅｃｈ製）を、半月形のパドル型撹拌棒を取り付けた５００ｍＬの三口丸底フラスコ（ＲＢＦ）に入れ、Ｃｌａｉｓｅｎアダプター自体は水冷凝縮器に取り付け、２５０ｍＬの滴下ロートにメチルジエトキシシラン（５８．６７ｇ、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ製）を入れ、温度計アダプター自体は熱電対に取り付け、全て窒素パージ下においた。１０重量％又は６ｇのメチルジエトキシシランをＲＢＦ中に供給したら、反応混合物を６０℃まで加熱し、その後すぐにＩＰＡ中の１％  Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２−０７０７  ＩＮＴ触媒（約２３０μＬ又は８ｐｐｍ）を添加した。瞬間的に観察された発熱は７℃であった。温度を６７℃に設定して滴下ロート中の残りのメチルジエトキシシランを約０．８８ｇ／ｍｉｎの速度でＲＢＦ中に供給し、添加の間、約７５℃に維持した。全てのメチルジエトキシシランをＲＢＦに添加したら、温度を７５℃に設定して、１時間還流して反応を完了させた。反応混合物を６０℃まで冷却し、ＩＲにより、２１５０ｃｍ−１のピークで１５９ｐｐｍの残留ＳｉＨを得た。ＩＰＡ中の１％  Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２−０７０７  ＩＮＴ触媒（約５０μＬ又は約１．７ｐｐｍ）の２回目の添加を反応混合物に投入したが、発熱は検出されなかった。反応温度を８０℃まで上げ、１時間還流した。残留ＳｉＨは１２６ｐｐｍと測定された。翌日、ロータリーエバポレーションのために生成物混合物を１Ｌの丸底フラスコに移した。減圧が約０．４〜０．５ｋＰａ（約３〜４ｍｍＨｇ）、水浴が８０℃で、いくらかの物質がストリッピングされた。このプロセスを２時間続け、最終生成物には１３ｐｐｍのＳｉＨが残留していた。最終生成物を、２０μｍ濾紙で加圧濾過して、酢酸ナトリウムを除去した。
実施例４
ポリ（ＥＯ）ヒドロキシル３−（メチルジメトキシシリル）プロピルエーテルの調製
【００５０】
ＰＧ  ＳＦ−アリルＥＯ７−ＯＨ（８０．５８ｇ；Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ製）及び酢酸ナトリウム（０．０３ｇ；Ｆｉｓｈｅｒ  Ｂｉｏｔｅｃｈ製）を、半月形のパドル型撹拌棒を取り付けた２５０ｍＬの三口丸底フラスコ（ＲＢＦ）に入れ、Ｃｌａｉｓｅｎアダプター自体は水冷凝縮器に取り付け、２５０ｍＬの滴下ロートにＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｚ−６７０１シラン（２０．０６ｇ）を入れ、温度計アダプター自体は熱電対に取り付け、全て窒素パージ下においた。１０重量％又は２ｇのＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｚ−６７０１シランをＲＢＦ中に供給したら、反応混合物を４５．６℃まで加熱し、その後すぐにＩＰＡ中の１％  Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２−０７０７  ＩＮＴ触媒（約６０μＬ又は５ｐｐｍ）を添加した。瞬間的に観察された発熱は０．９℃であった。温度を５０℃に設定して滴下ロート中の残りのＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｚ−６７０１シランを約０．２１ｇ／ｍｉｎの速度でＲＢＦ中に供給し、添加の間、約４９〜５１℃に維持した。全てのメチルジエトキシシランをＲＢＦに添加したら、温度を５７℃に設定して、２．５時間還流して反応を完了させた。反応混合物を室温まで冷却し、ＩＲにより、２１５０ｃｍ−１のピークで１２１ｐｐｍの残留ＳｉＨを得た。翌日、反応を４．５時間、５７±１℃に保ちながら追加のＰＧ  ＳＦ−アリルＥＯ７−ＯＨ（５．４８ｇ、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ製）を反応混合物に添加し、２０ｐｐｍの残留ＳｉＨを得た。その翌日、Ｃｌａｉｓｅｎアダプターを、２５０ｍＬ丸底フラスコを取り付けた水冷凝縮器と置き換えた。この装置一式を、ストリッピングのために減圧に接続した。生成物混合物を、８０℃で１〜７ｋＰａ（１０〜５０ｍｍＨｇ）の減圧下で３時間ストリッピングした。ＩＲによって測定した最終的な残留ＳｉＨ含量は、２１５０ｃｍ−１で２０ｐｐｍであった。最終的な完了した生成物を、２０μｍ孔径の濾紙で加圧濾過して、酢酸ナトリウムを除去した。
実施例５
ポリ（ＥＯ）アセテート３−（メチルジメトキシシリル）プロピルエーテルの調製
【００５１】
ＰＧ  ＳＦ−アリルＥＯ７−Ａｃ（２４７．７７ｇ）及び酢酸ナトリウム（０．０５ｇ；Ｆｉｓｈｅｒ  Ｂｉｏｔｅｃｈ製）を、半月形のパドル型撹拌棒を取り付けた５００ｍＬの三口丸底フラスコ（ＲＢＦ）に入れ、Ｃｌａｉｓｅｎアダプター自体は水冷凝縮器に取り付け、２５０ｍＬの滴下ロートにＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｚ−６７０１シラン（５２．９８ｇ）を入れ、温度計アダプター自体は熱電対に取り付け、全て窒素パージ下においた。１０重量％又は５ｇのＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｚ−６７０１シランをＲＢＦ中に供給したら、反応混合物を４７℃まで加熱し、その後すぐにＩＰＡ中の１％  Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２−０７０７  ＩＮＴ触媒（約２７０μＬ又は８ｐｐｍ）を添加した。瞬間的に観察された発熱は１〜２℃であった。温度を５４℃に設定して滴下ロート中の残りのＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｚ−６７０１シランを約０．７９ｇ／ｍｉｎの速度でＲＢＦ中に供給し、添加の間、約５８℃より低温に維持した。全てのＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｚ−６７０１シランをＲＢＦに添加したら、温度を５４℃に設定して、１時間還流して反応を完了させた。ＩＲにより、２１５０ｃｍ−１のピークで５４０ｐｐｍの残留ＳｉＨが得られた。更に１時間の還流を続け、残留ＳｉＨは３００ｐｐｍと測定された。翌日、Ｃｌａｉｓｅｎアダプターを、２５０ｍＬ丸底フラスコを取り付けた水冷凝縮器と置き換えた。この装置一式を、ストリッピングのために減圧に接続した。生成物混合物を、６２℃で３〜１１ｋＰａ（２０〜８０ｍｍＨｇ）の減圧下で合計３ｈストリッピングした。ＩＲによって測定した最終的な残留ＳｉＨ含量は、２１５０ｃｍ−１で２８ｐｐｍであった。最終的な完了した生成物を、２０μｍ孔径の濾紙で加圧濾過して、酢酸ナトリウムを除去した。
実施例６
【００５２】
三口丸底フラスコに、０．２０ｇ（２．４ミリモル）の酢酸ナトリウム及び１７１．８ｇ（０．２９モル）の、アリル末端、約１２個のエチレンオキシド単位を含有し、酢酸でキャップされたポリエーテルを添加した。次に、２８．２ｇ（０．２１モル）のメチルジエトキシシラン（ＭＤＥＳ）をフラスコに添加した。Ｎ２下で撹拌しながら混合物を７５℃±５℃まで加熱し、次いで、３ｐｐｍのＰｔ触媒を添加した。わずかな発熱（＜１０℃±１℃）の後、混合物を８５℃±５℃で６時間維持した。この時点で、ＦＴＩＲを用いてＳｉＨ消費によって測定して、反応は９８．９％完了していた。１２０℃±５℃／０．７〜１ｋＰａ（１２０℃±５℃／５〜１０ｍｍＨｇ）に４時間加熱することによって、混合物から揮発物を取り除いた。最後に、混合物を室温まで冷却し、ナイロンフィルターに担持させたＣｅｌｉｔｅで濾過して、１６７ｇ（８３％収率）の淡黄色油状物を得た。この物質の特性決定により、約−５．６ｐｐｍでの２９Ｓｉ  ＮＭＲの単一ピークによって証明されるように、所望の生成物が得られたことが示された。
実施例７
【００５３】
三口丸底フラスコに、０．２５ｇ（３．０ミリモル）の酢酸ナトリウム及び１８９．３ｇ（９７ミリモル）の、アリル末端、約１８個のエチレンオキシド単位及び１８個のプロピレンオキシド単位を含有し、酢酸でキャップされたポリエーテルを添加した。次に、１０．９ｇ（８１モル）のメチルジエトキシシラン（ＭＤＥＳ）をフラスコに添加した。Ｎ２下で撹拌しながら混合物を７５℃±５℃まで加熱し、次いで、４ｐｐｍのＰｔ触媒を添加した。わずかな発熱（＜１０℃±１℃）の後、混合物を８５℃±５℃で３時間維持した。この時点で、ＦＴＩＲを用いてＳｉＨ消費によって測定して、反応は９９．６％完了していた。１２０℃±５℃／０．７〜１ｋＰａ（１２０℃±５℃／５〜１０ｍｍＨｇ）に５時間加熱することによって、混合物から揮発物を取り除いた。最後に、混合物を室温まで冷却し、ナイロンフィルターに担持させたＣｅｌｉｔｅで濾過して、１５３ｇ（７６％収率）の淡黄色油状物を得た。この物質の特性決定により、約−５．６ｐｐｍでの２９Ｓｉ  ＮＭＲの単一ピークによって証明されるように、所望の生成物が得られたことが示された。
実施例８
【００５４】
三口丸底フラスコに、０．２５ｇ（３．０ミリモル）の酢酸ナトリウム及び１６８．７ｇ（０．３１モル）の、アリル末端、約１２個のエチレンオキシド単位を含有し、キャップされていないポリエーテルを添加した。次に、３１．４ｇ（０．２４モル）のメチルジエトキシシラン（ＭＤＥＳ）をフラスコに添加した。Ｎ２下で撹拌しながら混合物を７５℃±５℃まで加熱し、次いで、３ｐｐｍのＰｔ触媒を添加した。わずかな発熱（＜１０℃±１℃）の後、混合物を８５℃±５℃で３時間維持した。この時点で、ＦＴＩＲを用いてＳｉＨ消費によって測定して、反応は９９．５％完了していた。１２０℃±５℃／０．７〜１ｋＰａ（１２０℃±５℃／５〜１０ｍｍＨｇ）に４時間加熱することによって、混合物から揮発物を取り除いた。最後に、混合物を室温まで冷却し、ナイロンフィルターに担持させたＣｅｌｉｔｅで濾過して、１４９ｇ（７４％収率）の淡黄色油状物を得た。この物質の特性決定により、約−５．６ｐｐｍでの２９Ｓｉ  ＮＭＲの単一ピークによって証明されるように、所望の生成物が得られたことが示された。
実施例９
【００５５】
セルロース系繊維の吸水率を向上させる能力について本発明のオルガノシランの性能を評価するために、以下の試験を行った。
繊維処理試験：ＰｕｒＣｏｔｔｏｎ（商標）によって製造された、１平方メートル当たり１２０グラム（ｇｓｍ）の重さの、１０ｃｍ×１０ｃｍの不織１００％綿繊維６個を、実施例２（ポリ（ＥＯ）メチル３−（メチルジメトキシシリル）プロピルエーテル）のオルガノシランを試験するのに使用した。面積が約１３ｃｍ２の円を各繊維シート上に描き、そのうち２個の円は、実施例２のオルガノシランを未希釈でその円の面積全体に適用し、別の２個のシートは、ＤＩ水中の約２９．７％の実施例２のオルガノシランを適用し、最後の２個のシートは対照実験とし、処理しなかった。次いで、それぞれ５分間送風することによってコーティングされた面積を室温で乾燥させた。液体を一定速度で供給するようにプログラムすることができるため、シリンジポンプ（型式：Ｃｏｌｅ  Ｐａｒｍｅｒ  ７４９００シリーズ）を使用し、シリンジにＤＩ水を充填した。拡散によって液体が円の面積に広がる時間を記録した。布の増加した重量の一部は、シランに加えて、乾燥プロセス中に除去されなかった残留水分を含んでいた可能性があることが認識されるべきである。これらの試験の結果は、下記の表１にまとめている。
実施例１０
【００５６】
５００ｍｌの三口丸底フラスコに、１８個のエチレンオキシド単位、１８個のプロピレンオキシド単位を含有し、一方の末端を３，３−ジメチル−１−プロペニル基でキャップされたポリエーテル１８８．９ｇ（９８．２ミリモル）を添加した。ポリエーテルを４０℃±３℃まで加熱し、滴下ロートから反応容器に約５％の合計量のメチルジメトキシシランを添加した（合計量は１５．７ｇ、１４８ミリモル）。次に、最終混合物において最終濃度が５ｐｐｍとなるように白金触媒が添加され、発熱が観察される。発熱が完了した後、残りのメチルジメトキシシランを、混合物の温度が５０℃より低く維持されるような速度で、滴下ロートから添加する。全てのメチルジメトキシシランを添加したら、反応容器を５０℃±３℃で３時間維持する。次に、反応容器を通過するＮ２の流量を増加させることによって、生成物から揮発物を除去する。低粘度の液体が得られる。１Ｈ、１３Ｃ、２９Ｓｉ  ＮＭＲ及びＦＴＩＲによる分析により、所望の物質が調製され、未反応のポリエーテルのレベルはモル基準で１％未満であり、残留ＳｉＨは存在しないことが裏付けられる。
【表１】
0006440688.tif 000002
（商標）
【００５７】
同じ手順で実施例１のオルガノシランを使用して同様の試験を行った。得られた結果が頑健であることを保証するために、物質の各バッチについて合計２回の実験を行った。適用スクリーニング試験全体のまとめを下記表２に示す。
【表２】
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【００５８】
本明細書に記載及び特許請求されている本発明の実施形態は本開示のいくつかの態様の例示として意図されているため、これらの実施形態は本明細書で開示されている特定の実施形態によって範囲が限定されるものではない。いかなる同等の実施形態も、本開示の範囲内にあることが意図される。実際に、本明細書に示され説明されたものに加えて、実施形態の様々な修正が、前述の説明から当業者に明らかになるであろう。かかる修正もまた、添付の特許請求の範囲内にあることが意図される。
【００５９】
本発明は、本明細書において広く包括的に説明されている。包括的な開示の範囲内にあるより限られた種及び下位の包括的な区分のそれぞれもまた、本発明の一部を形成する。これは、削除されている物質が本明細書に具体的に列挙されているかどうかにかかわらず、その類概念から何らかの対象を除外する但し書き又は否定的限定を伴う本発明の包括的説明を含む。加えて、本発明の特徴又は態様がマーカッシュ群に関して説明されている場合、本発明はまた、それによって、マーカッシュ群の任意の個々の要素又は要素の部分群に関しても説明されていることを当業者は認識するであろう。
【００６０】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用する場合、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈上明らかに別段の定めがない限り、複数の指示対象を含む。よって、例えば、「反応器（a reactor）」という言及は、一連の反応器などにおける複数の反応器を含む。本文書において、「又は（or）」という用語は、排他的でないこと、すなわち、「Ａ又はＢ」が別段記載のない限り、「ＢでなくＡ」、「ＡでなくＢ」、及び「ＡかつＢ」を含むことを指すために使用される。
【００６１】
範囲の形式で表される値は、その範囲の限度として明示的に記載されている数値だけではなく、各数値及び部分範囲が明示的に記載されているかのようにその範囲内に包含される全ての個々の数値又は部分的範囲も含むと柔軟に解釈されるべきである。例えば、「約０．１％〜約５％」又は「約０．１％〜５％」の範囲は、約０．１％〜約５％を含むだけでなく、示される範囲内の個々の値（例えば、１％、２％、３％、及び４％）及び部分的範囲（例えば、０．１％〜０．５％、１．１％〜２．２％、３．３％〜４．４％）も含むものと解釈されるべきである。記述「約Ｘ〜Ｙ」は、特に記載しない限り、「約Ｘ〜約Ｙ」と同じ意味を有する。同様に、記述「約Ｘ、Ｙ、又はＺ」は、特に記載しない限り、「約Ｘ、約Ｙ、又は約Ｚ」と同じ意味を有する。
【００６２】
本明細書に記載の方法において、工程は、時間的順序又は操作順序が明記されている場合を除き、本発明の原理から逸脱することなく任意の順番で行うことができる。更に、特定の複数の工程は、これらが別々に行われると特許請求の範囲の文言に明記されていない限り、同時に行うことができる。例えば、Ｘを行うという主張されている工程とＹを行うという主張されている工程とは、単一の操作内で同時に行うことができ、結果として得られるプロセスは、主張されているプロセスの記載されているとおりの範囲内に入る。
本明細書で使用する場合、「約」という用語は、値又は範囲の変動の程度、例えば、記載されている値又は記載されている範囲の限度の１０％以内、５％以内又は１％以内を許容することができる。
【００６３】
本明細書で使用する場合、「実質的に」という用語は、少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．５％、９９．９％、９９．９９％又は少なくとも約９９．９９９％又はそれ以上といったような大部分又はほとんどを指す。
非特許文献（例えば、科学雑誌の論文）、特許出願公開、及び本明細書において言及された特許を含む全ての刊行物は、それぞれが参照により本明細書に援用されると具体的かつ個々に示されているのと同様に参照により本明細書に援用される。