JP2009518348A - エナミン油およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(E1)xZ−Y−C(O)−CR4=C(CH2R4)−NR2−R1− (I)
の、少なくとも1のSi結合基を有する有機ケイ素化合物であって、アミノケイ素化合物(2)と、一般式
(E2)xZ−Y−C(O)−CR4=C(CH2R4)−OH (II)または
(E2)xZ−Y−C(O)−CHR4−C(O)−CH2R4 (III)
[前記式中、
R1は、1もしくは複数のN原子を有していてよい有機基であり、
R2は、水素基であるか、または1〜30個のC原子を有する有機基であり、
R4は、水素基であるか、または1〜18個のC原子を有する炭化水素基であり、
Yは、OまたはNR2であり、
Zは、モノマー、オリゴマーもしくはポリマーの構造を有する二官能性〜六官能性の有機基であり、これはC原子を介して結合しているヘテロ原子を少なくとも10質量%含有しており、
E1は、単官能性の末端基であるか、または一般式−Y−C(O)−CR4=C(CH2R4)−NR2−R1−のSi−C−結合した基であり、
E2は、単官能性の末端基であるか、または一般式−Y−C(O)−CR4=C(CH2R4)−OHもしくは−Y−C(O)−CHR4−C(O)−CH2R4の基であり、
xは、1〜5の整数である]の化合物との反応により製造することができる、有機ケイ素化合物に関する。
(E2)xZ−Y−C(O)−CR4=C(CH2R4)−OH (II)または
(E2)xZ−Y−C(O)−CHR4−C(O)−CH2R4 (III)
[前記式中、
R1は、1もしくは複数のN原子を有していてよい有機基であり、
R2は、水素基であるか、または1〜30個のC原子を有する有機基であり、
R4は、水素基であるか、または1〜18個のC原子を有する炭化水素基であり、
Yは、OまたはNR2であり、
Zは、モノマー、オリゴマーもしくはポリマーの構造を有する二官能性〜六官能性の有機基であり、これはC原子を介して結合しているヘテロ原子を少なくとも10質量%含有しており、
E2は、単官能性の末端基であるか、または一般式−Y−C(O)−CR4=C(CH2R4)−OHもしくは−Y−C(O)−CHR4−C(O)−CH2R4の基であり、
xは、1〜5の整数である]の化合物とを反応させることを特徴とする。
H−NR2−R1− (IV)
[式中、R1およびR2は、前記の意味を有する]のSi結合した置換基を有する化合物である。
25℃で、3−(アミノエチルアミノ)プロピル−メチルシロキシ単位とジメチルシロキシ単位とからなり、かつ粘度980mm2/s(25℃)で、0.293ミリ当量/gのアミン含有率を有する、市販のアミノシロキサン125gを装入する。外部から加熱を行うことなく、平均重合度10.4を有するメチルポリエチレングリコールアセトアセテート10.2gを計量供給する。乳濁した混合物は若干加熱され、かつその際に粘度が高まる。清澄で帯黄色のシロキサンポリエーテルコポリマーが得られるまで攪拌する。1H−NMR分光分析は、アセチル基の信号が2.3ppmでそれ以上検出することができず、かつその代わりにエナミンのメチル基が1.9ppmで一重項として目視可能であることによって、アセトアセテートのエナミンへの完全な反応を示す。該コポリマーは、構造要素(ポリエーテル)−O2C−CH=C(CH3)−NH−C2H4−NH−C3H6−(シロキサン)を有している。
例1と同様に実施するが、ただしその際、例1からのアミノシロキサン125gの代わりに、3−(アミノエチルアミノ)プロピル−ジメチルシロキシ単位とジメチルシロキシ単位とからなり、アミン価0.78を有するテレキルなアミノシロキサン47gを使用する。同量のアセトアセテートを含有する混合物は当初、同様に強く濁っているが、しかし弱い発熱反応で終了時に向かって清澄になる。反応は外部からの加熱を行うことなく約24時間で終了し、これは1H−NMR分光分析により確認される。ポリエーテルおよびシロキサンの間の構造要素は、例1からのコポリマーに相応する。
例2からのテレキルなアミノシロキサン47gを25℃で、同じモル量のエチレン割合とプロピレン割合とを有し、かつ平均分子量1970gを有するブチル(ポリエチレン)−(ポリプロピレン)−グリコールアセトアセテート35.5gと混合し、その際、原料は完全に非相容性である。良好に攪拌すると、該混合物は50℃で約4時間後に清澄になり、かつ帯黄色の高粘性油状物が得られる。1H−NMR分光分析で、生成物はアセチルピーク(2.3ppm)を同時に欠きながら、エナミンのCH3基の新たな一重項が1.9ppmで認められる。ポリエーテルおよびシロキサンの間の構造要素は、例1からのコポリマーに相応する。
例3からのポリエーテルアセトアセテート35.5gを、第1級アミノ基のみを有し、かつ第1級/第2級アミノ基の組み合わせを有していないアミノシロキサンと反応させる。ここに、アミノ基含有率0.38ミリ当量/gを有するテレキルなアミノプロピル−PDMS95gを、強力な撹拌下に計量供給する。反応混合物が清澄になった後、50℃でさらに2時間攪拌する。清澄な帯黄色の油状物が得られ、これは1H−NMR分光分析でふたたびエナミンのCH3ピークを1.9ppmで有している。末端基の構造は、構造要素(ポリエーテル)−O2C−CH=C(CH3)−NH−C3H6−(シロキサン)に相応する。
平均して44のエチレンオキシ単位を有する脱水されたポリエチレングリコール195.4gを、80℃でジケテン18.0gと反応させてビスアセトアセテートが得られ(触媒はジアザビシクロオクタン0.1g)、かつ過剰のジケテンをその後、真空下で除去する。25℃に冷却後、3−アミノプロピレン末端基を有し、かつ0.52ミリ当量/gのアミン濃度を有するシリコーン油テレキルを合計して192.5g計量供給する。良好な撹拌下に、まず乳白色の混合物がわずかに加熱されて清澄になる。次いで50℃でさらに2時間、後反応させ、かつ約0.25ミリ当量/gのβ−ケトエナミン濃度を有する帯黄色の高粘性油状物が得られる。1H−NMR分光分析で、遊離のアミノプロピル(Si)基は検出されないが、しかし例4の生成物中と同様の構造要素が検出される。該ポリマーは、乳化剤の添加を行わなくても水中で分散可能である。
例5からの生成物は、末端のβ−ケトエステル基を有しており、これをさらに反応させることができる:該生成物202g(アセトアセテート50ミリ当量/g)を、THF50gで希釈した後、25℃でジメチルアミノプロピルアミン5.2gと混合する。わずかな発熱反応下で2時間後に、β−ケトエナミン基を介して結合しているポリマー部分を有し、かつ第3級アミノ基で末端停止されているテレキルなPDMS−ポリエーテル−コポリマーが得られる。第3級アミノ基の濃度は、0.24ミリ当量/gである。1H−NMR分光分析で、例4の生成物中と同様の構造要素が確認される。
例5においてと同様に、平均して44のエチレンオキシ単位を有する脱水されたポリエチレングリコール97.7gと、ジケテン9.0gとから、そのビスアセトアセテートを製造し、かつ過剰のジケテンを除去する。強力な撹拌下に、ここで使用されるアミノプロピル−PDMS385g(NH2 200ミリ当量)を供給する。50℃で2時間後に、乳白色の混合物から、なおわずかに濁った、帯黄色の油状物が得られ、その1H−NMR分光分析は、アセトアセテート基に関する信号をもはや有していない。その代わりに、CH3ピークに基づいて、例6からの生成物と同一の構造要素を確認することができる。
例5に記載のポリエーテルビスアセトアセテートの製造を繰り返す。得られた生成物10.6gを、強力な撹拌下に、例1からの市販のアミノシロキサン68gと混合する。わずかに加熱されて粘度はまず徐々に、次いで次第に顕著に上昇する。なお濁っている混合物を、テフロン型に流す。該コポリマーは硬化してわずかに帯黄色のエラストマーが生じ、そのポリエーテル成分およびシロキサン成分は、構造−O2C−CH=C(CH3)−NH−C2H4−NH−C3H6−の要素を介して相互に結合されている。
Claims (8)
- 一般式
(E1)xZ−Y−C(O)−CR4=C(CH2R4)−NR2−R1− (I)
の、少なくとも1のSi結合基を有する有機ケイ素化合物であって、アミノケイ素化合物(2)と、一般式
(E2)xZ−Y−C(O)−CR4=C(CH2R4)−OH (II)または
(E2)xZ−Y−C(O)−CHR4−C(O)−CH2R4 (III)
[前記式中、
R1は、1もしくは複数のN原子を有していてよい有機基であり、
R2は、水素基であるか、または1〜30個のC原子を有する有機基であり、
R4は、水素基であるか、または1〜18個のC原子を有する炭化水素基であり、
Yは、OまたはNR2であり、
Zは、モノマー、オリゴマーもしくはポリマーの構造を有する二官能性〜六官能性の有機基であり、これはC原子を介して結合しているヘテロ原子を少なくとも10質量%含有しており、
E1は、単官能性の末端基であるか、または一般式−Y−C(O)−CR4=C(CH2R4)−NR2−R1−のSi−C−結合した基であり、
E2は、単官能性の末端基であるか、または一般式−Y−C(O)−CR4=C(CH2R4)−OHもしくは−Y−C(O)−CHR4−C(O)−CH2R4の基であり、
xは、1〜5の整数である]の化合物との反応により製造することができる、有機ケイ素化合物。 - R1が、1もしくは複数のN原子を有していてよい二官能性の炭化水素基であり、
R2およびR4が、それぞれ水素基であり、
Yが、酸素基であり、
Zが、ヘテロ原子を少なくとも20質量%、および特に有利には少なくとも25質量%含有しており、かつ
xが、1であることを特徴とする、請求項1記載の有機ケイ素化合物。 - ヘテロ原子が、O原子、N原子、B原子、P原子およびS原子の群から、有利にはO原子およびN原子の群から選択されており、特にO原子であることを特徴とする、請求項1または2記載の有機ケイ素化合物。
- 請求項1から3までのいずれか1項記載の有機ケイ素化合物の製造方法において、アミノケイ素化合物と、一般式
(E2)xZ−Y−C(O)−CR4=C(CH2R4)−OH (II)または
(E2)xZ−Y−C(O)−CHR4−C(O)−CH2R4 (III)
[前記式中、
R1は、1もしくは複数のN原子を有していてよい有機基であり、
R2は、水素基であるか、または1〜30個のC原子を有する有機基であり、
R4は、水素基であるか、または1〜18個のC原子を有する炭化水素基であり、
Yは、OまたはNR2であり、
Zは、モノマー、オリゴマーもしくはポリマーの構造を有する二官能性〜六官能性の有機基であり、これはC原子を介して結合しているヘテロ原子を少なくとも10質量%含有しており、
E2は、単官能性の末端基であるか、または一般式−Y−C(O)−CR4=C(CH2R4)−OHもしくは−Y−C(O)−CHR4−C(O)−CH2R4の基であり、
xは、1〜5の整数である]の化合物とを反応させることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載の有機ケイ素化合物の製造方法。 - アミノケイ素化合物(2)が、少なくとも1の第1級アミノ基を有するアミノシロキサンであることを特徴とする、請求項4記載の方法。
- 化合物(2)が、第1級アミノ基あたり、同一のSi原子に結合している1の第2級アミノ基を有していることを特徴とする、請求項5記載の方法。
- 化合物(2)が、0.01〜約10ミリ当量/g、特に有利には約0.05〜5ミリ当量/gの範囲のアミノ基濃度を有していることを特徴とする、請求項5または6記載の方法。
- 化合物(2)が、25℃で約100〜100000mPa・sの範囲の粘度を有しており、その際、500〜50000mPa・sの範囲が有利であることを特徴とする、請求項5から7までのいずれか1項記載の方法。
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