[发明专利]有色的有机聚硅氧烷

说明书

技术领域

本发明涉及官能化的有机硅化合物，其上另共价结合有发色团分子，涉及其制造方法，并涉及这些有色的有机硅化合物的用途。

背景技术

由于大部分染料在硅化合物中的不互混性或不互溶性，同时使用硅化合物与染料时会有问题。所以，两种物质之间缺少相容性常导致不均匀的有色产品和/或产物组分中之一缓慢渗出，因此导致产品性能整体不佳。例如，如美国专利5,281,240所公开的，使用染料与特定硅烷和/或硅氧烷的所限定的物理共混物在一定程度上可逆转这些不利的结果，但却不能长期防止个别组分的分离。

相反，如果染料分子与有机硅化合物化学结合，问题就能解决。

因此，数十年来具有染料成分的硅烷已为人所知。它们是许多专著和专利的主题(在这点上，例如可参考J.Soc.Dyers and Col.1969，85(9)，401～404页)。带有染料的硅烷首次公开在美国专利2,925,313中。在该案例中，经由偶氮偶合合成偶氮染料的惯常方法通过使用经苯胺改性的硅烷作为偶合组分而得以改性。根据英国专利2018804，含苯基的硅烷也适于该目的。随后聚合用该方法获得的含硅烷的染料，以得到相应的聚硅氧烷。

欧洲专利0336709 A2公开了具有含三嗪基团的有机聚硅氧烷，其用作合成纤维和纸的荧光增白剂。在该实例中，通过该荧光增白剂的磺酸基与氨基官能的硅烷或硅氧烷反应生成键以获得磺酰胺。

根据美国专利4,403,099，通过使环氧官能的硅氧烷与含胺或含磺酰胺的硝基染料在碱性条件下反应，能够获得具有硝基芳族染料基团的有机硅化合物。作为其替代，美国专利US4,405,801提出依靠芳香环上的亲核取代，将环卤代的芳香族硝基染料结合到氨基官能的硅氧烷。

上述所有制备方法的共同特征在于它们或者仅受限于选定的染料或染料前体(如含苯胺的偶氮化合物，含胺、含磺酸或含磺酰胺的发色团，以及未卤代或卤代的硝基芳族化合物)，或排他地受限于特定的硅油。而且，由于使用的制备方法需要高度特异性，某些情况下需要高度激烈的反应条件，因此所引用专利文献中公开的硅氧烷也不包含任何另外的官能团。而且，另外的缺点是使用毒物学上令人不快的基于苯胺或硝基芳香烃的发色团，反应产率通常也非常低，以及有超过二个以上反应步骤相对复杂的合成。

欧洲专利0960153 A1已经公开了，通过亲核性聚硅氧烷与含磺酸基团和/或磺酸酯基团的水溶性活性染料的反应，制备含有染料基团的有机聚硅氧烷。该合成方法的基础是使用极性、水溶性活性染料(因此也是亲水性)，并且需要非均相反应机制，或使用相对大量的相容性溶剂。该方法使得可制备出各种颜色和颜色深度的具有共价结合染料基团的有机聚硅氧烷。

然而，这些产品在使用中有各种缺点，例如在UV和温度稳定性方面。

因此仍需要具有改进性能的有色有机聚硅氧烷。

发明内容

本发明提供有色的有机聚硅氧烷，其包含下式的单元

R¹_a(RO)_bA_cR²_dSiO_{(4-a-b-c-d)/2}  (I)，

其中

R可相同或不同，是氢或者未取代或被取代的单价烃基；

R¹可相同或不同，是氢或者SiC-键合的、未取代或被取代的单价烃基；

R²可相同或不同，是被取代的单价烃基；

A可相同或不同，是亲水性有机染料基团或者其与金属形成的络合物，A含有至少一个三嗪环并经由该环结合到式(I)的单元；

a为0、1、2或3；

b为0、1、2或3；

d为0、1、2或3；以及

c为0、1或2；

条件是a+b+c+d的和≤3，该有机聚硅氧烷每分子具有至少一个A基团，并且在式(I)的单元中当c不是0时，d为0。

在本发明的上下文中，术语有机聚硅氧烷不仅包含聚合的硅氧烷也包含寡聚和二聚的硅氧烷。

R优选为氢或者具有1～18个碳原子、特别是1～8碳原子的烃基，其可被一个或多个氧原子取代和/或中断。