JP2006063117A - ワックス状オルガノポリシロキサン - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はワックス状オルガノポリシロキサンに関し、さらに詳しくは、室温下ではべたつきがなく、適度な融点を持ち、融解することにより良好な流動性を示すワックス状オルガノポリシロキサンであって、これを配合してなる製品において、室温下では移行がなく、当該製品を加熱することにより十分に滲み出て、良好な離型効果を発揮させることのできるワックス状のオルガノポリシロキサンに関する。
熱転写リボン、感熱紙、トナーなどに適用されるワックスとして、平均炭素数が16以上の長鎖のアルキル基によって変性されたオルガノポリシロキサンが知られている。
上記のような用途に使用されるワックスには、所定の加熱温度においてシャープに融解し、融解前にはある程度の硬度を持ち、べたつかないこと、即ち、融解温度の幅が狭いことが望まれる。
その様なオルガノポリシロキサンとして、例えば、長鎖アルキル基の前駆体を精製処理することにより製造された、特定の溶融特性を持つワックス状オルガノポリシロキサンが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に開示されているワックス状オルガノポリシロキサンでも、融解時における流動性が不充分であり、これを配合してなる製品からの滲み出しも不充分であるという問題があった。
特開2003−221445号
上記のような用途に使用されるワックスには、所定の加熱温度においてシャープに融解し、融解前にはある程度の硬度を持ち、べたつかないこと、即ち、融解温度の幅が狭いことが望まれる。
その様なオルガノポリシロキサンとして、例えば、長鎖アルキル基の前駆体を精製処理することにより製造された、特定の溶融特性を持つワックス状オルガノポリシロキサンが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に開示されているワックス状オルガノポリシロキサンでも、融解時における流動性が不充分であり、これを配合してなる製品からの滲み出しも不充分であるという問題があった。
本発明は以上のような事情に基づいてなされたものである。
本発明の目的は、室温下ではべたつきがなく、適度な融点を持ち、融解することにより良好な流動性を示し、これを配合してなる製品において、室温下では移行がなく、当該製品を加熱することにより十分に滲み出て、良好な離型効果を発揮させることのできるワックス状のオルガノポリシロキサンを提供することにある。
本発明の目的は、室温下ではべたつきがなく、適度な融点を持ち、融解することにより良好な流動性を示し、これを配合してなる製品において、室温下では移行がなく、当該製品を加熱することにより十分に滲み出て、良好な離型効果を発揮させることのできるワックス状のオルガノポリシロキサンを提供することにある。
上記の目的を達成するために本発明者が鋭意検討を重ねた結果、特定の化学構造と物性を持つワックス状オルガノポリシロキサンが、上記の課題を全て解決する優れたものであることを見出し、かかる知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明のワックス状オルガノポリシロキサンは、下記一般式(1)で表される化学構造を持ち、融点が55℃〜115℃、120℃における粘度が50mPa・S以下、および50℃における針入度が15以下であることを特徴とする。
〔式中、Rは、それぞれ独立して、
(a)炭素数20〜100の長鎖アルキル基またはヘテロ原子を含む長鎖有機基;
(b)水素原子、炭素数2〜19のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜14のアラルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、またはヘテロ原子を含む炭素数2〜19の有機基;あるいは
(c)メチル基を示し、
nは0〜1000の整数を示す。
但し、Rで示される基のうち、前記(a)の基を分子中に1つ以上持つ。〕
(a)炭素数20〜100の長鎖アルキル基またはヘテロ原子を含む長鎖有機基;
(b)水素原子、炭素数2〜19のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜14のアラルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、またはヘテロ原子を含む炭素数2〜19の有機基;あるいは
(c)メチル基を示し、
nは0〜1000の整数を示す。
但し、Rで示される基のうち、前記(a)の基を分子中に1つ以上持つ。〕
本発明のワックス状オルガノポリシロキサンによれば下記の効果が全て奏される。
(1)室温下において、ある程度の硬度を持ち、べたつきがない。
(2)適度な融点を持つ。
(3)融解することにより良好な流動性を示す。
(4)本発明のワックス状オルガノポリシロキサンが配合された製品は、室温下において、当該ワックス状オルガノポリシロキサンの移行(ブリード/ブルーム)が生じない。
(5)本発明のワックス状オルガノポリシロキサンが配合された製品は、室温下においてべたつきがない。
(6)本発明のワックス状オルガノポリシロキサンが配合された製品を所定の温度に加熱することにより、当該ワックス状オルガノポリシロキサンが当該製品の表面に十分に滲み出て、これにより、良好な離型効果を発揮することができる。
(1)室温下において、ある程度の硬度を持ち、べたつきがない。
(2)適度な融点を持つ。
(3)融解することにより良好な流動性を示す。
(4)本発明のワックス状オルガノポリシロキサンが配合された製品は、室温下において、当該ワックス状オルガノポリシロキサンの移行(ブリード/ブルーム)が生じない。
(5)本発明のワックス状オルガノポリシロキサンが配合された製品は、室温下においてべたつきがない。
(6)本発明のワックス状オルガノポリシロキサンが配合された製品を所定の温度に加熱することにより、当該ワックス状オルガノポリシロキサンが当該製品の表面に十分に滲み出て、これにより、良好な離型効果を発揮することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
<ワックス状オルガノポリシロキサンの化学構造>
本発明のワックス状オルガノポリシロキサンの化学構造は、上記一般式(1)で示されるものである。
<ワックス状オルガノポリシロキサンの化学構造>
本発明のワックス状オルガノポリシロキサンの化学構造は、上記一般式(1)で示されるものである。
上記一般式(1)のRは、それぞれ独立して、(a)炭素数20〜100の長鎖アルキル基またはヘテロ原子を含む長鎖有機基;(b)水素原子、炭素数2〜19のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜14のアラルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、またはヘテロ原子を含む炭素数2〜19の有機基;あるいは(c)メチル基を示す。
Rの一部を構成する(a)炭素数20〜100の長鎖アルキル基またはヘテロ原子を含む長鎖有機基は、直鎖状であっても分岐状であってもよい。以下、長鎖アルキル基及びへテロ原子を含む長鎖有機基を総称して、単に「長鎖有機基」ということがある。
(a)長鎖有機基中に存在する炭素数は、通常20〜100とされ、好ましくは20〜90、更に好ましくは20〜80、特に好ましくは25〜60とされる。長鎖有機基中の炭素数が20未満である場合には、常温下でオイル状となり、ワックス状とはならない。一方、この炭素数が100を超える場合には融点が高くなりすぎたり、溶融粘度が高すぎたりして、高い流動性等が必要なワックスの用途に適用することができない。
長鎖アルキル基としては、直鎖状のアルキル基〔CH3 (CH2 )p'−〕(p’は19〜99の整数であり、好ましくは19〜89、更に好ましくは19〜79である。)および分岐状のアルキル基を挙げることができ、直鎖状のアルキル基が好ましい。かかる長鎖アルキル基の具体例としては、CH3 (CH2 )23−およびCH3 (CH2 )45−などが挙げられる。
ヘテロ原子を含む長鎖有機基において、へテロ原子は、炭素以外のいかなる原子であってもよい。また、多種のへテロ原子が混ざったものであってもよく、それらの位置も何れであってもよい。但し、このヘテロ原子を含む長鎖有機基は、炭素数2〜15のアルキレン又は炭素数2〜15のアルキレン−CO−を介してオルガノポリシロキサンに結合すると好ましい。このへテロ原子を含む長鎖有機基中のへテロ原子の総数は、1〜10、好ましくは1〜5、より好ましくは1〜3である。好ましくは、ヘテロ原子は酸素原子又は窒素原子から選択される。
ヘテロ原子を含む長鎖有機基の例としては、アルコキシカルボニルアルキル基〔CH3 (CH2 )p O(CO)(CH2 )q −〕;アルキルアミノカルボニルアルキル基〔CH3 (CH2 )p NHCO(CH2 )q −〕;アルキルカルボニルオキシアルキル基〔CH3 (CH2 )p COO(CH2 )q −〕;アルコキシアルキル基〔CH3 (CH2 )p O(CH2 )q −〕;アルキルカルボニルオキシ(2−ヒドロキシ)プロピルオキシアルキル基〔CH3 (CH2 )p COOCH2 CH(OH)CH2 O(CH2 )q −〕;アルキルカルボニルアミノアルキル基〔CH3 (CH2 )p CONH(CH2 )q −〕;アルキルアミノカルボニルアミノアルキル基〔CH3 (CH2 )p NHCONH(CH2 )q −〕;アルコキシカルボニルアミノアルキル基〔CH3 (CH2 )p O(CO)NH(CH2 )q −〕;アルコキシカルボニルアミノアルキルアミノアルキル基〔CH3 (CH2 )p O(CO)NH(CH2 )q NH(CH2 )r −〕;及びアルキルカルボニルアミノアルキルアミノアルキル基〔CH3 (CH2 )p CONH(CH2 )q NH(CH2 )r −〕で、前記炭素数のものが挙げられる。
上記各式において、pは、長鎖有機基中の炭素数が20〜100となる整数であり、qは1〜15、好ましくは2〜13の整数であり、rは1〜15、好ましくは2〜10の整数(但し、q+r=3〜16)である。
上記各式において、pは、長鎖有機基中の炭素数が20〜100となる整数であり、qは1〜15、好ましくは2〜13の整数であり、rは1〜15、好ましくは2〜10の整数(但し、q+r=3〜16)である。
本発明のワックス状オルガノポリシロキサンは、分子中に(a)基を1つ以上持つため、ワックス状の性状を示す。
Rで示される基(n+2個)のうち、(a)の基の個数割合は、通常10〜80%とされ、好ましくは25〜75%とされる。
Rで示される基(n+2個)のうち、(a)の基の個数割合は、通常10〜80%とされ、好ましくは25〜75%とされる。
Rの一部を構成する(b)の基は、水素原子、炭素数2〜19のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜14のアラルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、またはヘテロ原子を含む炭素数2〜19の有機基である。
炭素数2〜19のアルキル基には、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ヘキシル基およびオクチル基が含まれる。
炭素数6〜10のアリール基には、フェニル基およびナフチル基が含まれ、これらのうち、フェニル基が特に好ましい。
炭素数7〜14のアラルキル基には、ベンジル基およびフェネチル基などが含まれる。
炭素数2〜19のアルキル基には、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ヘキシル基およびオクチル基が含まれる。
炭素数6〜10のアリール基には、フェニル基およびナフチル基が含まれ、これらのうち、フェニル基が特に好ましい。
炭素数7〜14のアラルキル基には、ベンジル基およびフェネチル基などが含まれる。
この(b)の基には、オルガノポリシロキサンに長鎖有機基を導入する際に副生される基が含まれ、「ヘテロ原子を含む炭素数2〜19の有機基」には、鎖延長反応の際に生成する中間反応性基を含む、ヒドロシリル基、ヒドロキシ基およびエポキシ基などの反応性基、並びにそれら反応性基を封鎖または不活性化した結果生じる基が包含される。
そのような基には、ヒドロキシアルキル基〔HO(CH2 )q −〕;アルコキシアルキル基〔CH3 (CH2 )s O(CH2 )q −〕;エポキシプロピルオキシアルキル基〔CH2 (O)CHCH2 O(CH2 )q −〕;アルコキシ(2−ヒドロキシ)プロピルオキシアルキル基〔CH3 (CH2 )s OCH2 CH(OH)CH2 O(CH2 )q −〕;アルコキシカルボニルアルキル基〔CH3 (CH2 )s O(CO)(CH2 )q −〕;アルキルカルボニルオキシアルキル基〔CH3 (CH2 )s COO(CH2 )q −)が含まれる。上記の各式中、sは、0〜13、好ましくは0〜2の整数であり、qは、先に定義したとおりである。但し、これら基の炭素数の合計は2〜19である。
Rで示される基(n+2個)のうち、(b)の基の個数割合は、通常0〜50%とされ、好ましくは0〜20%、更に好ましくは0〜5%とされる。
また、上記一般式(1)に示されるワックス状オルガノポリシロキサン中の、(a)の基の質量割合と、前記(b)の基の質量割合との合計は、通常95%以下とされ、好ましくは90%以下、更に好ましくは85%以下とされる。
(a)の基および(b)の基の質量割合の合計が95%を超えるオルガノポリシロキサンによっては、シリコーンワックスに特有の表面特性(艶・滑り・離型性など)を有する被覆層を形成することができない。
また、上記一般式(1)に示されるワックス状オルガノポリシロキサン中の、(a)の基の質量割合と、前記(b)の基の質量割合との合計は、通常95%以下とされ、好ましくは90%以下、更に好ましくは85%以下とされる。
(a)の基および(b)の基の質量割合の合計が95%を超えるオルガノポリシロキサンによっては、シリコーンワックスに特有の表面特性(艶・滑り・離型性など)を有する被覆層を形成することができない。
Rの一部を構成する(c)の基はメチル基である。Rで示される基(n+2個)のうち、(c)メチル基の個数割合は、通常20〜90%とされ、好ましくは25〜75%とされる。Rで示される基に占めるメチル基の個数割合が20%未満であるオルガノポリシロキサンによっては、シリコーンワックスに特有の表面特性(艶・滑り・離型性など)を有する被覆層を形成することができず、90%より多いと、常温で充分な硬さを持つワックス状のものとならない。
上記一般式(1)において、nは0〜1000の整数であり、好ましくは0〜500、更に好ましくは0〜100である。nが1000を超えるオルガノポリシロキサンは、溶融時の粘度が過大となり、流動性、およびこれを配合してなる製品からの滲み出しが低下し、離型性が損なわれる。
好ましい化学構造を示すと、上記一般式(1)において、Rの25〜75個数%が(a)炭素数25〜60の長鎖アルキル基であり、Rの0〜20個数%が(b)炭素数1〜8のアルコキシ基であり、Rの25〜75個数%が(c)メチル基であり;nが1〜100である。
上記一般式(1)で表される変性オルガノポリシロキサンの具体的構造としては、Rの一部を構成する(a)長鎖有機基が長鎖アルキル基である下記一般式(1A)で表されるオルガノポリシロキサン;Rの一部を構成する(a)長鎖有機基が長鎖アルキル基である下記一般式(1B)で表されるオルガノポリシロキサン;Rの一部を構成する(a)長鎖有機基が式:Ra −O−(Y)m −(式中、Ra は、炭素数1〜99のアルキル基を示し、Yは、炭素数1〜99のアルキレン基もしくは酸素原子を含む炭素数1〜99の2価の有機基を示し、mは1〜99である。)で示される基である下記一般式(1C)で表されるオルガノポリシロキサンを挙げることができる。
(式中、aおよびbは、その合計が1〜1000となる整数であり、p’、n、pおよびqは、それぞれ、先に定義したとおりである。)
<ワックス状オルガノポリシロキサンの物性値>
本発明のワックス状オルガノポリシロキサンは、上記一般式(1)で表されると共に、更に、(1)融点が55℃〜115℃、(2)120℃における粘度が50mPa・S以下、および(3)50℃における針入度が15以下であることの全ての条件を満たすことが必要である。
本発明のワックス状オルガノポリシロキサンは、上記一般式(1)で表されると共に、更に、(1)融点が55℃〜115℃、(2)120℃における粘度が50mPa・S以下、および(3)50℃における針入度が15以下であることの全ての条件を満たすことが必要である。
(1)融点:
融点が55℃未満であると、夏期など室温で液状となるので、貯蔵時に融解してしまうし、これを配合してなる製品が柔らかくなりすぎるのでワックス状オルガノポリシロキサンとしての用をなさない。また、融点が115℃より高いと、これを融解させるのに多大の熱が必要であり実用的でない。融点は60〜105℃であることが好ましく、70〜95℃であることが特に好ましい。ワックス状オルガノポリシロキサンの融点は、オルガノポリシロキサンの長鎖基、即ち上記一般式(1)中の(a)基が主に影響する。即ち、(a)基に該当する化合物(例えば、イコシル基の場合、1−イコセン)とほぼ同じ程度になる。その他、珪素に結合した基中の(a)基の割合を多くすることや、ポリシロキサン鎖を長くすることにより、融点は高くなる。
融点が55℃未満であると、夏期など室温で液状となるので、貯蔵時に融解してしまうし、これを配合してなる製品が柔らかくなりすぎるのでワックス状オルガノポリシロキサンとしての用をなさない。また、融点が115℃より高いと、これを融解させるのに多大の熱が必要であり実用的でない。融点は60〜105℃であることが好ましく、70〜95℃であることが特に好ましい。ワックス状オルガノポリシロキサンの融点は、オルガノポリシロキサンの長鎖基、即ち上記一般式(1)中の(a)基が主に影響する。即ち、(a)基に該当する化合物(例えば、イコシル基の場合、1−イコセン)とほぼ同じ程度になる。その他、珪素に結合した基中の(a)基の割合を多くすることや、ポリシロキサン鎖を長くすることにより、融点は高くなる。
(2)120℃における粘度:
120℃における粘度が50mPa・Sより高いと、融解時の広がりおよび流動性が不充分となり使用できない。好ましくは40mPa・S以下であり、特に好ましくは25mPa・S以下である。120℃における粘度は、変性基の種類が同じ場合、ポリシロキサン鎖の長さとほぼ比例する。
120℃における粘度が50mPa・Sより高いと、融解時の広がりおよび流動性が不充分となり使用できない。好ましくは40mPa・S以下であり、特に好ましくは25mPa・S以下である。120℃における粘度は、変性基の種類が同じ場合、ポリシロキサン鎖の長さとほぼ比例する。
(3)50℃における針入度:
50℃における針入度が15より大きいと、柔らかすぎてワックス状ポリシロキサンとして実用的でないし、それの配合された製品がべたついた物となる。ここで、針入度とは、JISK2235に準じて測定されるものである。針入度(50℃)が15以下であるワックス状オルガノポリシロキサンを得るためには、(a)基の前駆体として高硬度の化合物(例えば、針入度(50℃)が30以下)を使用することが必要である。
50℃における針入度が15より大きいと、柔らかすぎてワックス状ポリシロキサンとして実用的でないし、それの配合された製品がべたついた物となる。ここで、針入度とは、JISK2235に準じて測定されるものである。針入度(50℃)が15以下であるワックス状オルガノポリシロキサンを得るためには、(a)基の前駆体として高硬度の化合物(例えば、針入度(50℃)が30以下)を使用することが必要である。
なお、これらの要件を全て満たすためには、(a)基の前駆体として使用されるα−オレフィン等を精製し、分子量分布を狭くしたものを使用すると、より容易に達成される。精製方法は例えば特開2003−313297号に記載されている再沈殿法や再結晶法が採用できる。
<ワックス状オルガノポリシロキサンの製造方法>
本発明のワックス状オルガノポリシロキサンは、通常の変性ジメチルポリシロキサンの製造方法により製造可能である。例えば、α−オレフィンと、メチル基の一部が水素原子基で置換されたジメチルポリシロキサンとをヒドロシリル化反応させることにより得ることができる。
本発明のワックス状オルガノポリシロキサンは、通常の変性ジメチルポリシロキサンの製造方法により製造可能である。例えば、α−オレフィンと、メチル基の一部が水素原子基で置換されたジメチルポリシロキサンとをヒドロシリル化反応させることにより得ることができる。
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の実施例において、GC、GPC、針入度、粘度及び吸熱曲線(融点)の測定条件は下記の通りである。
[GC]
・装置 :「GC−390」(GLサイエンス社製)
・カラム:「TC−5HT」(GLサイエンス社製)
・検出器:「FID」
・測定法:70℃(10分)→昇温(20℃/分)→300℃(5分)
・装置 :「GC−390」(GLサイエンス社製)
・カラム:「TC−5HT」(GLサイエンス社製)
・検出器:「FID」
・測定法:70℃(10分)→昇温(20℃/分)→300℃(5分)
[GPC]
・装置:「GPC測定システム」(Shodex社製)
・カラム:「Shodex−803L」(昭和電工株式会社製)
・検出器:屈折率(RI)検出器「RI−504R」(GLサイエンス株式会社製)
・検量線:昭和電工株式会社製の10種類の標準ポリスチレン(分子量1.2×103 〜2.75×106 )を用いて測定
・測定法:温度40℃において、クロロホルムを1.0ml/分で流し、これに試料(濃度0.3質量%)100μlを注入した。
・装置:「GPC測定システム」(Shodex社製)
・カラム:「Shodex−803L」(昭和電工株式会社製)
・検出器:屈折率(RI)検出器「RI−504R」(GLサイエンス株式会社製)
・検量線:昭和電工株式会社製の10種類の標準ポリスチレン(分子量1.2×103 〜2.75×106 )を用いて測定
・測定法:温度40℃において、クロロホルムを1.0ml/分で流し、これに試料(濃度0.3質量%)100μlを注入した。
[針入度]
JISK2235(1991)に示される針入度の測定方法に準拠して、50℃における針入度を測定した。
JISK2235(1991)に示される針入度の測定方法に準拠して、50℃における針入度を測定した。
[粘度(回転式粘度計)]
・粘度計:「micro−viscometer LVT」(Brookfield engineeringlabo社製)
・コーン:CP−52
・測定温度:120℃
・粘度計:「micro−viscometer LVT」(Brookfield engineeringlabo社製)
・コーン:CP−52
・測定温度:120℃
[吸熱曲線・融点]
示差走査熱量計「DSC−6200」(セイコー電子工業株式会社製)により、試料5mgを用いて測定した。昇温・冷却条件としては、30℃で5分間放置した後、10℃/minの条件で180℃まで昇温し(第1の昇温過程)し、次いで、180℃で5分間放置後、−10℃/minの条件で30℃まで冷却し(第1の冷却過程)、次いで、30℃で5分間放置した後、10℃/minの条件で170℃まで昇温した(第2の昇温過程)。なお、第2の昇温過程での吸熱曲線の最大ピークにおける温度を融点とした。
示差走査熱量計「DSC−6200」(セイコー電子工業株式会社製)により、試料5mgを用いて測定した。昇温・冷却条件としては、30℃で5分間放置した後、10℃/minの条件で180℃まで昇温し(第1の昇温過程)し、次いで、180℃で5分間放置後、−10℃/minの条件で30℃まで冷却し(第1の冷却過程)、次いで、30℃で5分間放置した後、10℃/minの条件で170℃まで昇温した(第2の昇温過程)。なお、第2の昇温過程での吸熱曲線の最大ピークにおける温度を融点とした。
〔長鎖α−オレフィンの精製処理〕
炭素数=26〜50(平均30)の長鎖α−オレフィン「ダイアレン30」(三菱化学株式会社製,Mw=729、Mw/Mn=1.40)100gをトルエン300g中に添加し、80℃に加熱して当該長鎖α−オレフィンを溶解させた。次いで、この溶液の温度を60〜70℃まで冷却した後、イソプロピルアルコール(25℃)700g中に攪拌しながら展開することによりα−オレフィンを沈澱させた。次いで、沈澱物を含む当該溶液を遠心濾過器(直径25cm,2000rpm)で2分間濾過処理を行って濾過ケーキを得た。次いで、濾過ケーキをトルエン250gで洗浄する操作(5分間)を4回繰り返した後、当該濾過ケーキをストリッピングして溶剤を除去した。
炭素数=26〜50(平均30)の長鎖α−オレフィン「ダイアレン30」(三菱化学株式会社製,Mw=729、Mw/Mn=1.40)100gをトルエン300g中に添加し、80℃に加熱して当該長鎖α−オレフィンを溶解させた。次いで、この溶液の温度を60〜70℃まで冷却した後、イソプロピルアルコール(25℃)700g中に攪拌しながら展開することによりα−オレフィンを沈澱させた。次いで、沈澱物を含む当該溶液を遠心濾過器(直径25cm,2000rpm)で2分間濾過処理を行って濾過ケーキを得た。次いで、濾過ケーキをトルエン250gで洗浄する操作(5分間)を4回繰り返した後、当該濾過ケーキをストリッピングして溶剤を除去した。
〔長鎖(高級)アルコールの精製処理〕
炭素数=30〜60(平均40)の長鎖アルコール「ユニリン550」(東洋ペトライト(株)製)50gを、トルエンとイソプロピルアルコールとの混合溶剤(混合質量比=20:1)1050g中に添加し、80℃に加熱して長鎖アルコールを溶解させた。次いで、この溶液を室温まで冷却して長鎖アルコールを再結晶させた。次いで、再結晶した長鎖アルコールを含む当該溶液を遠心濾過器(直径25cm,2000rpm)で30分間濾過処理を行って濾過ケーキを得た。次いで、当該濾過ケーキをストリッピングして溶剤を除去した。
炭素数=30〜60(平均40)の長鎖アルコール「ユニリン550」(東洋ペトライト(株)製)50gを、トルエンとイソプロピルアルコールとの混合溶剤(混合質量比=20:1)1050g中に添加し、80℃に加熱して長鎖アルコールを溶解させた。次いで、この溶液を室温まで冷却して長鎖アルコールを再結晶させた。次いで、再結晶した長鎖アルコールを含む当該溶液を遠心濾過器(直径25cm,2000rpm)で30分間濾過処理を行って濾過ケーキを得た。次いで、当該濾過ケーキをストリッピングして溶剤を除去した。
〔中間原料/ヒドロメチルポリシロキサン〔(SiH1)〜(SiH9)〕の製造〕
下記表1に示す量の、ヘキサメチルジシロキサン、テトラメチルジシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサンおよびテトラメチルシクロテトラシロキサンから選ばれた2種または3種と、30mlの硫酸とを2リットルのフラスコに仕込み、25℃の室温で8時間攪拌した。これを中和後、濾過することにより中間原料であるヒドロメチルポリシロキサン(SiH1)〜(SiH6)を得た。以下、これらを単に(SiH1)〜(SiH6)と称す。
下記表1に示す量の、ヘキサメチルジシロキサン、テトラメチルジシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサンおよびテトラメチルシクロテトラシロキサンから選ばれた2種または3種と、30mlの硫酸とを2リットルのフラスコに仕込み、25℃の室温で8時間攪拌した。これを中和後、濾過することにより中間原料であるヒドロメチルポリシロキサン(SiH1)〜(SiH6)を得た。以下、これらを単に(SiH1)〜(SiH6)と称す。
上記(SiH2)を減圧加熱蒸留し、90〜120℃、7〜13hPaで留出した成分を(SiH7)とした。
上記(SiH3)を減圧加熱蒸留し、95〜105℃、7〜13hPaで留出した成分を(SiH8)とした。
上記(SiH3)を25℃、常圧から徐々に90℃、7hPaまで加熱減圧し、留出した成分を(SiH9)とした。
上記(SiH1)〜(SiH5)について測定されたGCチャートを図1〜図5に示し、上記(SiH6)について測定されたGPCチャートを図6に示し、(SiH7)〜(SiH9)についてGCチャートを図7〜図9に示す。
<実施例1(精製アルキル変性)>
下記表2に示す組合せに従って、(SiH1)12.5g、上記方法で精製処理された長鎖α−オレフィン「ダイアレン30」87.5g及びキシレン100gを4つ口フラスコに仕込み、白金触媒(塩化白金酸)を用い、100℃で6時間ヒドロシリル化反応をさせた。その後、1−オクテン「ダイアレン8」(三菱化学株式会社製)15gを添加し、ヒドロシリル化反応を終了させた。その後、キシレンを減圧下で除去することにより、本発明のワックス状オルガノポリシロキサンを得た。
下記表2に示す組合せに従って、(SiH1)12.5g、上記方法で精製処理された長鎖α−オレフィン「ダイアレン30」87.5g及びキシレン100gを4つ口フラスコに仕込み、白金触媒(塩化白金酸)を用い、100℃で6時間ヒドロシリル化反応をさせた。その後、1−オクテン「ダイアレン8」(三菱化学株式会社製)15gを添加し、ヒドロシリル化反応を終了させた。その後、キシレンを減圧下で除去することにより、本発明のワックス状オルガノポリシロキサンを得た。
<実施例2(精製アルキル変性)>
下記表2に示す組合せに従って、(SiH1)に代えて(SiH7)13.0gを使用し、精製処理された長鎖α−オレフィン「ダイアレン30」の使用量を87.0gに変更したこと以外は実施例1と同様にして、本発明のワックス状オルガノポリシロキサンを得た。
下記表2に示す組合せに従って、(SiH1)に代えて(SiH7)13.0gを使用し、精製処理された長鎖α−オレフィン「ダイアレン30」の使用量を87.0gに変更したこと以外は実施例1と同様にして、本発明のワックス状オルガノポリシロキサンを得た。
<実施例3(精製アルキル変性)>
下記表2に示す組合せに従って、(SiH1)に代えて(SiH8)16.0gを使用し、精製処理された長鎖α−オレフィン「ダイアレン30」の使用量を84.0gに変更したこと以外は実施例1と同様にして、本発明のワックス状オルガノポリシロキサンを得た。
下記表2に示す組合せに従って、(SiH1)に代えて(SiH8)16.0gを使用し、精製処理された長鎖α−オレフィン「ダイアレン30」の使用量を84.0gに変更したこと以外は実施例1と同様にして、本発明のワックス状オルガノポリシロキサンを得た。
<実施例4(精製エステル変性)>
(SiH4)25.4g、ウンデシレン酸メチル16.6g、トルエン100gを4つ口フラスコに仕込み、白金触媒(塩化白金酸)を用い、100℃で6時間ヒドロシリル化反応させた。ヒドロシリル化反応の終了後、上記方法で精製処理された長鎖アルコール「ユニリン550」58.1gとチタンテトライソブトキシド0.5gを仕込み、トルエン環留下で2時間加熱した。その後、トルエンを減圧下で除去することにより、本発明のワックス状オルガノポリシロキサンを得た。
(SiH4)25.4g、ウンデシレン酸メチル16.6g、トルエン100gを4つ口フラスコに仕込み、白金触媒(塩化白金酸)を用い、100℃で6時間ヒドロシリル化反応させた。ヒドロシリル化反応の終了後、上記方法で精製処理された長鎖アルコール「ユニリン550」58.1gとチタンテトライソブトキシド0.5gを仕込み、トルエン環留下で2時間加熱した。その後、トルエンを減圧下で除去することにより、本発明のワックス状オルガノポリシロキサンを得た。
<比較例1(未精製アルキル変性)>
上記(SiH6)21g、精製処理されていない長鎖α−オレフィン「ダイアレン30」(三菱化学株式会社製)79g、キシレン100gを4 つ口フラスコに仕込み、白金触媒(塩化白金酸)を用い、100℃で6時間ヒドロシリル化反応をさせた。その後、1−オクテン「ダイアレン8」(三菱化学株式会社製)20gを添加し、ヒドロシリル化反応を終了させた。ついで、キシレンを減圧下で除去することにより、比較用のワックス状オルガノポリシロキサンを得た。
上記(SiH6)21g、精製処理されていない長鎖α−オレフィン「ダイアレン30」(三菱化学株式会社製)79g、キシレン100gを4 つ口フラスコに仕込み、白金触媒(塩化白金酸)を用い、100℃で6時間ヒドロシリル化反応をさせた。その後、1−オクテン「ダイアレン8」(三菱化学株式会社製)20gを添加し、ヒドロシリル化反応を終了させた。ついで、キシレンを減圧下で除去することにより、比較用のワックス状オルガノポリシロキサンを得た。
<比較例2(精製アルキル変性)>
上記(SiH9)23.3g、精製処理された長鎖α−オレフィン「ダイアレン30」76.7g、キシレン100gを4つ口フラスコに仕込み、白金触媒(塩化白金酸)を用い、100℃で6時間ヒドロシリル化反応をさせた。その後、1−オクテン「ダイアレン8」(三菱化学株式会社製)15gを添加し、ヒドロシリル化反応を終了させた。その後、キシレンを減圧下で除去することにより、比較用のワックス状オルガノポリシロキサンを得た。
上記(SiH9)23.3g、精製処理された長鎖α−オレフィン「ダイアレン30」76.7g、キシレン100gを4つ口フラスコに仕込み、白金触媒(塩化白金酸)を用い、100℃で6時間ヒドロシリル化反応をさせた。その後、1−オクテン「ダイアレン8」(三菱化学株式会社製)15gを添加し、ヒドロシリル化反応を終了させた。その後、キシレンを減圧下で除去することにより、比較用のワックス状オルガノポリシロキサンを得た。
<比較例3(精製エステル変性)>
上記(SiH5)14.3g、ウンデシレン酸メチル19.1g、トルエン100gを4つ口フラスコに仕込み、白金触媒(塩化白金酸)を用い、100℃で6時間ヒドロシリル化反応させた。ヒドロシリル化反応の終了後、上記方法で精製処理された長鎖アルコール「ユニリン550」66.7gとチタンテトライソブトキシド0.5gを仕込み、トルエン環留下で2時間加熱した。その後、トルエンを減圧下で除去することにより、比較用のワックス状オルガノポリシロキサンを得た。
上記(SiH5)14.3g、ウンデシレン酸メチル19.1g、トルエン100gを4つ口フラスコに仕込み、白金触媒(塩化白金酸)を用い、100℃で6時間ヒドロシリル化反応させた。ヒドロシリル化反応の終了後、上記方法で精製処理された長鎖アルコール「ユニリン550」66.7gとチタンテトライソブトキシド0.5gを仕込み、トルエン環留下で2時間加熱した。その後、トルエンを減圧下で除去することにより、比較用のワックス状オルガノポリシロキサンを得た。
上記の実施例及び比較例で製造した化合物の各々について測定された物性値を下記表3に示す。
以上のような特定の化学構造および物性を持つ本発明のワックス状オルガノポリシロキサンは、熱転写リボン、感熱紙、トナーなどに適用されるワックスとして、好適に使用することができる。
Claims (1)
- 下記一般式(1)で表される変性オルガノポリシロキサンであって、融点が55℃〜115℃、120℃における粘度が50mPa・S以下、および50℃における針入度が15以下であることを特徴とするワックス状オルガノポリシロキサン。
(a)炭素数20〜100の長鎖アルキル基またはヘテロ原子を含む長鎖有機基;
(b)水素原子、炭素数2〜19のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜14のアラルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、またはヘテロ原子を含む炭素数2〜19の有機基;あるいは
(c)メチル基を示し、
nは0〜1000の整数を示す。
但し、Rで示される基のうち、前記(a)の基を分子中に1つ以上持つ。〕
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