JP5611936B2 - ワックス状β−ケトカルボニル官能性有機ケイ素化合物 - Google Patents
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Description
本発明は、ワックス状β−ケトカルボニル官能性有機ケイ素化合物ならびにその製造法に関する。
ハイドロゲンシロキサンとα−オレフィンとからなるシリコンワックスは、標準的にヒドロシリル化によって製造される。即ち、線状ポリマーは、主にアルキルメチルシロキサン単位からなる。アルキル基の必要とされる最小鎖長のために、全質量に対するアルキル基の割合は、極めて高く（多くの場合に７０％を上廻る）、したがってシリコン特性は、殆んど現れない。更に、標準法は、ＳｉＨ基の残留含量およびワックスの重金属含量を有するヒドロシリル化の固有の欠点を、触媒として必要とされる白金化合物の形で有する。
ドイツ連邦共和国特許第１０２９６５０６号明細書Ｔ５中には、ＲＲ1ＳｉＯ単位少なくとも２５モル％を含有する線状シリコンワックスが記載されており、この場合、Ｒは、Ｃ1〜Ｃ8アルキル基またはＣ6〜Ｃ10アリール基を意味し、Ｒ1は、１〜１０個のヘテロ原子を含有していてよい、少なくとも１６個のＣ原子を有する長鎖状有機基に相当する。
このワックスは、高い百分率での長鎖状有機基をシロキサン鎖の側方の位置に含有する。
かかるポリマーは、高い割合のジメチルシロキサン単位を有するシロキサンと比較して製造の際に費用が掛かり、高価である。
欧州特許出願公開第１６２４０１０号明細書Ａ１には、Ｃ1〜Ｃ20置換基以外に、ペンタエリトリット基を介してシロキサン鎖に結合している、少なくとも１個のベヘンエステル基からなる置換基も含有する線状シリコンワックスが同様に記載されている。モル量は、実際に幅広い範囲に亘って変動しうるが、しかし、多大な費用が掛かる前記の大きな置換基の形成とだけ関連している。最終的に、脂肪族の不飽和ベヘンエステルは、ヒドロシリル化によりシロキサンと結合され、それによってシリコンワックスは、重金属をそのために必要な白金触媒の形で含有する。前記反応成分は、互いに溶解するのが極めて劣悪であるので、ヒドロシリル化を実施するためには、よりいっそう大量の溶剤が必要とされる。１つの製造の変法は、ベヘンエステルカルビノールをアンヒドリドシロキサン（Anhydridosiloxan）でエステル化することに基づく。この場合には、実際に付加的な重金属化合物が必要とされないが、しかし、溶剤を省略することもできない。
同様に、米国特許第２００３／０９６９１９号明細書Ａ１の記載によれば、ＳｉＨ−、ＳＨ−またはアミノ官能性シロキサンと脂肪酸成分または脂肪アルコール成分とからなるシリコンワックスが製造され、このシリコンワックスは、さらになお脂肪族二重結合を含有する。好ましい脂肪成分は、ベヘン化合物である。線状シロキサンは、典型的に短鎖状であり、したがって、ワックス製品の有機含量は、多くの場合に５０質量％を著しく上廻り、それによって、シロキサン特性は、殆んど現れない。
ＷＯ ２００７／０６０１１３ Ａ２には、β−ケトカルボニル官能性有機ケイ素化合物の製造法が記載されており、この場合ジケテンは、アミノ基を有する有機ケイ素化合物と反応される。この場合には、油状物が得られる。
ワックスであるが、しかし、この場合には、僅かな含量の長鎖状アルキルエステルだけを含有し、およびシリコン特性は維持されたままである有機ケイ素化合物を提供するという課題が課された。更に、白金化合物およびＳｉＨ基の残留量を含有せず、それによって、危険性の高い水素発生が全く不可能となる有機ケイ素化合物を提供するという課題が課された。更に、簡単で安価であり、かつ触媒不含で自然発生的に進行する、前記有機ケイ素化合物を製造する方法を提供するという課題が課された。この課題は、本発明によって解決される。
本発明の対象は、一般式
［Ｒ3ＣＨ2−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨＲ3−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ−］yＬ−（Ｓｉ） （Ｉ）
〔式中、
Ｒ3は、少なくとも１２個のＣ原子、特に少なくとも１４個のＣ原子を有する１価の置換されていてよい炭化水素基を表わし、
Ｘは、式−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＮＲ2−または−Ｓ−、特に−ＮＨ−の基を表わし、この場合Ｒ2は、１個以上の離隔した窒素原子を含有していてよい、１〜１８個のＣ原子を有する１価の炭化水素基を表わし、
Ｌは、（ｙ＋１）官能性有機基、特に１〜１８個のＣ原子を有する２価の炭化水素基であり、
ｙは、１、２または３、特に１であり、および
（Ｓｉ）−は、Ｓｉ原子に対する結合を表わし、
但し、Ｒ3は、それぞれ有機ケイ素化合物の全質量に対して最大３０質量％、特に最大２５質量％、有利に最大２０質量％、特に有利に最大１５質量％、殊に最大１０質量％の量で含有されている〕で示される少なくとも１個のＳｉ結合基Ｂを含有するワックス状β−ケトカルボニル官能性有機ケイ素化合物である。
［Ｒ3ＣＨ2−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨＲ3−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ−］yＬ−（Ｓｉ） （Ｉ）
〔式中、
Ｒ3は、少なくとも１２個のＣ原子、特に少なくとも１４個のＣ原子を有する１価の置換されていてよい炭化水素基を表わし、
Ｘは、式−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＮＲ2−または−Ｓ−、特に−ＮＨ−の基を表わし、この場合Ｒ2は、１個以上の離隔した窒素原子を含有していてよい、１〜１８個のＣ原子を有する１価の炭化水素基を表わし、
Ｌは、（ｙ＋１）官能性有機基、特に１〜１８個のＣ原子を有する２価の炭化水素基であり、
ｙは、１、２または３、特に１であり、および
（Ｓｉ）−は、Ｓｉ原子に対する結合を表わし、
但し、Ｒ3は、それぞれ有機ケイ素化合物の全質量に対して最大３０質量％、特に最大２５質量％、有利に最大２０質量％、特に有利に最大１５質量％、殊に最大１０質量％の量で含有されている〕で示される少なくとも１個のＳｉ結合基Ｂを含有するワックス状β−ケトカルボニル官能性有機ケイ素化合物である。
更に、本発明の対象は、
一般式
［ＨＸ−］ y Ｌ−（Ｓｉ） （ＩＩ）
で示される少なくとも１個の基Ａを有する有機ケイ素化合物（１）を
一般式
〔式中、Ｒ3、Ｌ、Ｘ、ｙおよび（Ｓｉ）−は、それぞれ上記の意味を有する〕で示されるジケテンと反応させることにより、ワックス状β−ケトカルボニル官能性有機ケイ素化合物を製造する方法である。
一般式
［ＨＸ−］ y Ｌ−（Ｓｉ） （ＩＩ）
で示される少なくとも１個の基Ａを有する有機ケイ素化合物（１）を
一般式
有機ケイ素化合物（１）として、シラン、オリゴマーオルガノポリシロキサンまたはポリマーオルガノポリシロキサンが使用されてよい。この有機ケイ素化合物は、特に１〜２０００個のＳｉ原子、有利に２〜１０００個のＳｉ原子、特に有利に２０〜７００個のＳｉ原子を含有する。
特に、有機ケイ素化合物（１）として、一般式
〔式中、
Ａは、式（ＩＩ）の基であり、
Ｒは、基１個当たり１〜１８個のＣ原子を有する、１価の置換されていてよい炭化水素基を表わし、
Ｒ1は、水素原子または１〜８個のＣ原子を有するアルキル基を表わし、
ａは、０または１であり、
ｂは、０、１、２または３であり、および
ｃは、０または１であり、
但し、総和ａ＋ｂ＋ｃは、３以下であり、分子１個あたり平均で少なくとも１個の基Ａが含有されている〕で示される単位からなるオルガノポリシロキサンが使用される。
Ａは、式（ＩＩ）の基であり、
Ｒは、基１個当たり１〜１８個のＣ原子を有する、１価の置換されていてよい炭化水素基を表わし、
Ｒ1は、水素原子または１〜８個のＣ原子を有するアルキル基を表わし、
ａは、０または１であり、
ｂは、０、１、２または３であり、および
ｃは、０または１であり、
但し、総和ａ＋ｂ＋ｃは、３以下であり、分子１個あたり平均で少なくとも１個の基Ａが含有されている〕で示される単位からなるオルガノポリシロキサンが使用される。
有機ケイ素化合物（１）の好ましい例は、一般式
ＡgＲ3-gＳｉＯ（ＳｉＲ2Ｏ）l（ＳｉＲＡＯ）kＳｉＲ3-gＡg （Ｖ）
〔式中、
Ａは、式（ＩＩ）の基であり、
ｇは、０または１、特に１であり、
ｌは、０または１〜２０００の整数であり、および
ｋは、０または１〜２０の整数、特に０であり、
但し、分子１個当たり平均で少なくとも１個の基Ａが含有されている〕で示されるオルガノポリシロキサンである。
ＡgＲ3-gＳｉＯ（ＳｉＲ2Ｏ）l（ＳｉＲＡＯ）kＳｉＲ3-gＡg （Ｖ）
〔式中、
Ａは、式（ＩＩ）の基であり、
ｇは、０または１、特に１であり、
ｌは、０または１〜２０００の整数であり、および
ｋは、０または１〜２０の整数、特に０であり、
但し、分子１個当たり平均で少なくとも１個の基Ａが含有されている〕で示されるオルガノポリシロキサンである。
本発明による方法で使用される有機ケイ素化合物（１）は、特に２５℃で１〜１００００００ｍＰａ.ｓ、有利に２５℃で１００〜５００００ｍＰａ.ｓの粘度を有する。
基Ｒの例は、アルキル基、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、１−ｎ−ブチル基、２−ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔ−ペンチル基、ヘキシル基、例えばｎ−ヘキシル基、ヘプチル基、例えばｎ−ヘプチル基、オクチル基、例えばｎ−オクチル基およびイソオクチル基、例えば２，２，４−トリメチルペンチル基、ノニル基、例えばｎ−ノニル基、デシル基、例えばｎ−デシル基、ドデシル基、例えばｎ−ドデシル基、およびオクタデシル基、例えばｎ−オクタデシル基；シクロアルキル基、例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基およびメチルシクロヘキシル基；アルケニル基、例えばビニル基、５−ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、１−プロペニル基、アリル基、３−ブテニル基および４−ペンテニル基；アルキニル基、例えばエチニル基、プロパルギル基および１−プロピニル基；アリール基、例えばフェニル基、ナフチル基、アントリル基およびフェナントリル基；アルカリール基、例えばｏ−、ｍ−、ｐ−トリル基、キシリル基およびエチルフェニル基；およびアラルキル基、例えばベンジル基、α−フェニルエチル基およびβ−フェニルエチル基である。
炭化水素基Ｒの例は、炭化水素基Ｒ2についても当てはまる。
更に、Ｒ2の例は、Ｎ含有基、例えば
−ＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2、−ＣＨ2ＣＨ2ＮＨＣＨ3、−ＣＨ2ＣＨ2Ｎ（ＣＨ3）2、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｎ（ＣＨ3）2である。
−ＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2、−ＣＨ2ＣＨ2ＮＨＣＨ3、−ＣＨ2ＣＨ2Ｎ（ＣＨ3）2、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｎ（ＣＨ3）2である。
特に、基Ｒは、最大１８個のＣ原子を有する。
好ましくは、基Ｒ3は、１４〜１６個のＣ原子を有し、特に有利なのは、Ｃ14〜Ｃ16アルキル基である。
基Ｒ3の例は、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基およびオクタデシル基である。
基Ｌの例は、
−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ（ＣＨ3）−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2Ｃ（ＣＨ3）Ｈ−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−、
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）ＮＨＣＨ2ＣＨ2−であり、
この場合−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−基は、好ましい。
−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ（ＣＨ3）−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2Ｃ（ＣＨ3）Ｈ−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−、
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）ＮＨＣＨ2ＣＨ2−であり、
この場合−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−基は、好ましい。
基Ａの例は、
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＳＨ、
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2、
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＮＨＣＨ3、
−ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）ＮＨ2、
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）ＮＨ2および
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2である。
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＳＨ、
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2、
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＮＨＣＨ3、
−ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）ＮＨ2、
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）ＮＨ2および
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2である。
第１アミノ基を含有する有機ケイ素化合物（１）は、有利にＷＯ ２００７／０６０１１３ Ａ２に記載された方法、殊に第２頁第１行〜第３頁第１行および第６頁第３０行〜第９頁第８行の記載により反応される（この引用文献は、参考のために組み込まれた。）。
従って、特に基Ａとして第１アミノ基を含有する有機ケイ素化合物（１）は、第１アミノ基とβ−ケトカルボニル化合物との反応を遅延させるかまたは阻止する有機化合物の存在下にジケテンと反応される。かかる化合物（３）の例は、アルデヒドおよびケトンである。好ましい例は、アセトン、ブタノン、メチルイソブチルケトンおよびシクロヘキサノンである。特に、有機ケイ素化合物（１）は、最初に有機化合物（３）と混合され、次にジケテン（２）が添加される。
好ましくは、第１段階で、有機ケイ素化合物（１）は、有機化合物（３）と反応され、その際に化合物（３）は、式（ＶＩＩＩ）の基Ａ中のアミノ基上に保護基を形成し、引続き第２段階で、保護されたアミノ基を有する第１段階で得られた有機珪素化合物（１）（（１）と（３）からの反応生成物）は、ジケテン（２）と反応される。ジケテンとの反応の際に、保護基は意外なことに再び、式（ＩＩ）の基Ａ中のアミノ基から脱離される。
有機ケイ素化合物（１）が式（ＩＩ）の基Ａ中に第２アミノ基だけを含有する場合には、この有機ケイ素化合物（１）は、直接ジケテン（２）と反応されてよい。式（ＩＩ）の基Ａ中のＸが−Ｏ−である場合には、有利に第３アミン塩基が触媒として使用され、この場合この第３アミン塩基は、有利に５０〜１０００質量ｐｐｍである。
本発明による方法の場合、ジケテン（２）は、有機ケイ素化合物（１）の式（ＩＩ）の基Ａ中のＨＸ基１モル当たり特に０．５〜１．５モル、有利に０．７〜１．２モルの量で使用される。
ジケテン（２）は、室温で固体物質であり、したがって、このジケテン（２）と化合物（１）との反応は、有利に熱時に、特に５０〜１００℃で行なわれ、したがって、ジケテン（２）は、溶融された状態で存在する。他の選択可能な１つの方法として、溶剤が使用されてもよいが、しかし、この遣り方では好ましくない。本発明による方法は、特に周囲大気の圧力、即ち約１０２０ｈＰａで実施される。しかし、本発明による方法は、よりいっそう高い圧力でもよりいっそう低い圧力でも実施することができる。
ワックス状β−ケトカルボニル官能性有機ケイ素化合物として、シラン、オリゴマーオルガノシロキサンまたはポリマーオルガノシロキサンを得ることができる。この有機ケイ素化合物は、特に１〜２０００個のＳｉ原子、有利に２〜１０００個のＳｉ原子、特に有利に２０〜７００個のＳｉ原子を含有する。
特に、ワックス状β−ケトカルボニル官能性有機ケイ素化合物として、一般式
〔式中、
Ｂは、式（Ｉ）の基を表わし、
Ｒは、基１個当たり１〜１８個のＣ原子を有する、１価の置換されていてよい炭化水素基を表わし、
Ｒ1は、水素原子または１〜８個のＣ原子を有するアルキル基を表わし、
ｄは、０または１であり、
ｅは、０、１、２または３であり、および
ｆは、０または１であり、
但し、総和ｄ＋ｅ＋ｆは、３以下であり、分子１個あたり平均で少なくとも１個の基Ｂが含有されている〕で示される単位からなるオルガノポリシロキサンが得られる。
Ｂは、式（Ｉ）の基を表わし、
Ｒは、基１個当たり１〜１８個のＣ原子を有する、１価の置換されていてよい炭化水素基を表わし、
Ｒ1は、水素原子または１〜８個のＣ原子を有するアルキル基を表わし、
ｄは、０または１であり、
ｅは、０、１、２または３であり、および
ｆは、０または１であり、
但し、総和ｄ＋ｅ＋ｆは、３以下であり、分子１個あたり平均で少なくとも１個の基Ｂが含有されている〕で示される単位からなるオルガノポリシロキサンが得られる。
ワックス状β−ケトカルボニル官能性有機ケイ素化合物の好ましい例は、一般式
ＢzＲ3-zＳｉＯ（ＳｉＲ2Ｏ）m（ＳｉＲＢＯ）nＳｉＲ3-zＢz （ＶＩＩ）
〔式中、
Ｂは、式（Ｉ）の基を表わし、
ｚは、０または１、特に１であり、
ｍは、０または１〜２０００の整数であり、および
ｎは、０または１〜２０の整数、特に０であり、
但し、分子１個当たり平均で少なくとも１個の基Ｂが含有されている〕で示されるオルガノポリシロキサンである。
ＢzＲ3-zＳｉＯ（ＳｉＲ2Ｏ）m（ＳｉＲＢＯ）nＳｉＲ3-zＢz （ＶＩＩ）
〔式中、
Ｂは、式（Ｉ）の基を表わし、
ｚは、０または１、特に１であり、
ｍは、０または１〜２０００の整数であり、および
ｎは、０または１〜２０の整数、特に０であり、
但し、分子１個当たり平均で少なくとも１個の基Ｂが含有されている〕で示されるオルガノポリシロキサンである。
本発明によるβ−ケトカルボニル官能性オルガノポリシロキサンにおいて、Ｒ3は、特に少なくとも２質量％の量で含有されている。
本発明によるβ−ケトカルボニル官能性オルガノポリシロキサンは、当該オルガノポリシロキサンが僅かな含量の長鎖状アルキル鎖の際に既にワックスであり、それにも拘わらずシリコン特性が維持されたままであるという利点を有する。
鎖端にアルキル−β−ケトアミド基を有する線状シロキサンは、ポリジメチルシロキサン含量が９５質量％を上廻ってもなおワックス状の固体コンシステンシーを有するという利点を有する。このワックスは、シロキサンの鎖長に応じてむしろ軟質ないし極めて脆性の性質を有し、α，ω−アミノプロピル−ジメチルシロキサンと市販のアルキルケテン二量体とから簡単かつ確実に製造可能である。
得られた本発明におるβ−ケトカルボニル官能性有機ケイ素化合物の溶融範囲は、Ｒ3の大きさに応じて約４０〜６０℃である。前記製造法に相応して、本発明によるワックスは、重金属不含ならびにＳｉＨ基不含であり、顕著なシリコン特性を有する。この本発明によるワックスは、高度にアルキル化された標準ワックスとは異なり、液状オルガノポリシロキサン、例えばシリコーン油中で良好な溶解度を示す。
本発明によるシリコンワックスは、当該シリコンワックスを用いて、有利に揮発性の線状または環式シロキサンの"ゲル化"が達成されるという利点を有する。これは、殊に美容法において使用される。本発明によるシリコンワックスは、熱時に揮発性の線状または環式シロキサン中で溶解される。冷却時に、特に軟質で安定し、特に大部分が揮発性または薄液状の線状または環式シロキサンからなるクリーム状のワックス調製物が得られる。
従って、本発明の対象は、２５℃で０．６５〜１０００００ｍＰａ.ｓ、特に２５℃で０．６５〜５００ｍＰａ.ｓの粘度を有する、（ａ）本発明によるワックス状β−ケトカルボニル官能性有機ケイ素化合物および（ｂ）線状の分枝鎖状または環式有機ケイ素化合物を含有するクリーム状のワックス調製物である。
（ｂ）線状または環式有機ケイ素化合物として好ましいのは、線状または環式オルガノポリシロキサン、例えばヘキサメチルシクロトリシロキサン（Ｄ3）、オクタメチルシクロテトラシロキサン（Ｄ4）、デカメチルシクロペンタシロキサン（Ｄ5）、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサンであるか、または実際に顕著な揮発性を有しないが、しかし、本発明によるシリコンワックス中で良好な溶解性を有する長鎖状ポリジメチルシロキサンでもある。
クリーム状のワックス調製物は、特に（ｂ）線状または環式有機ケイ素化合物２０〜９５質量％、有利に４０〜８０質量％、ひいては特に（ａ）本発明によるシリコンワックス５〜８０質量％、有利に２０〜４０質量％を含有し、この場合それぞれの質量％は、クリーム状のワックス調製物の全質量に対するものである。
実施例１：
１５０６ｇ／モル ＮＨ2のアミン当量を有するアミノプロピル末端基を有するポリジメチルシロキサン２００ｇを、アセトン１５．４ｇと混合し、２６℃で２．５時間攪拌する。５４℃に昇温させた後、パルミチン酸／ステアリン酸（約３０／７０）からなる混合物から製造した工業用アルキルケテン二量体７８ｇを添加し、この場合この製造により、Ｃ14／Ｃ16アルキルの基Ｒ3が生じる。工業製品は、８５％のジケテン含量を有し、したがって１．０：１．０の化学量論的量が生じている。約４７℃への冷却後、発熱反応が開始し、この発熱反応は、反応混合物を約１７℃昇温させる。この場合、アルキルケテン二量体は、完全に溶解され、前記混合物は、澄明になる。６４℃で数時間後、アセトンを真空中で除去し、澄明な溶融されたワックスを冷却する。２１質量％の長鎖状Ｃ14／Ｃ16アルキル基Ｒの量を有する脆性のワックス２７６ｇが得られる。アルキルケテン二量体の変換率は、９９％を上廻る（1Ｈ−ＮＭＲ）。
１５０６ｇ／モル ＮＨ2のアミン当量を有するアミノプロピル末端基を有するポリジメチルシロキサン２００ｇを、アセトン１５．４ｇと混合し、２６℃で２．５時間攪拌する。５４℃に昇温させた後、パルミチン酸／ステアリン酸（約３０／７０）からなる混合物から製造した工業用アルキルケテン二量体７８ｇを添加し、この場合この製造により、Ｃ14／Ｃ16アルキルの基Ｒ3が生じる。工業製品は、８５％のジケテン含量を有し、したがって１．０：１．０の化学量論的量が生じている。約４７℃への冷却後、発熱反応が開始し、この発熱反応は、反応混合物を約１７℃昇温させる。この場合、アルキルケテン二量体は、完全に溶解され、前記混合物は、澄明になる。６４℃で数時間後、アセトンを真空中で除去し、澄明な溶融されたワックスを冷却する。２１質量％の長鎖状Ｃ14／Ｃ16アルキル基Ｒの量を有する脆性のワックス２７６ｇが得られる。アルキルケテン二量体の変換率は、９９％を上廻る（1Ｈ−ＮＭＲ）。
実施例２：
実施例１に依拠して、今度は、５２３６ｇ／モル ＮＨ2のアミン当量を有するα，ω−アミノプロピルジメチルシロキサン２００ｇをアセトン４．４ｇと混合し、２６℃で２．５時間攪拌する。６０℃で実施例１と同じアルキルケテン二量体２２．５ｇを化学量論的量で添加する。弱い発熱反応の際に、混合物は、澄明になり、６７℃で数時間後にアセトンを除去する。約９９％の立証されたアルキルケテン二量体の変換率の際に、約４８℃の融点を有するワックス２２０ｇが得られ、このワックスは、７．３質量％の長鎖状Ｃ14／Ｃ16アルキル基Ｒ3の量を有する。
実施例１に依拠して、今度は、５２３６ｇ／モル ＮＨ2のアミン当量を有するα，ω−アミノプロピルジメチルシロキサン２００ｇをアセトン４．４ｇと混合し、２６℃で２．５時間攪拌する。６０℃で実施例１と同じアルキルケテン二量体２２．５ｇを化学量論的量で添加する。弱い発熱反応の際に、混合物は、澄明になり、６７℃で数時間後にアセトンを除去する。約９９％の立証されたアルキルケテン二量体の変換率の際に、約４８℃の融点を有するワックス２２０ｇが得られ、このワックスは、７．３質量％の長鎖状Ｃ14／Ｃ16アルキル基Ｒ3の量を有する。
実施例３：
α，ω−アミノプロピルジメチルシロキサン３００ｇ（７５１９ｇ／モル ＮＨ2）およびアセトン４．６ｇを用いて、実施例２を繰返し、その際、今度は、同じアルキルケテン二量体２３．５ｇを化学量論的割合で添加する。同一の後処理により、約４７℃の融点を有するシリコンワックス３２０ｇが生じ、このシリコンワックスは、５．２質量％の長鎖状Ｃ14／Ｃ16アルキル基Ｒ3の量を有する。
α，ω−アミノプロピルジメチルシロキサン３００ｇ（７５１９ｇ／モル ＮＨ2）およびアセトン４．６ｇを用いて、実施例２を繰返し、その際、今度は、同じアルキルケテン二量体２３．５ｇを化学量論的割合で添加する。同一の後処理により、約４７℃の融点を有するシリコンワックス３２０ｇが生じ、このシリコンワックスは、５．２質量％の長鎖状Ｃ14／Ｃ16アルキル基Ｒ3の量を有する。
シリコーン油中の本発明によるシリコンワックスの溶解度を試験する。そのために、以下の表中に記載された、トリメチルシロキサン末端基および２５℃で３５ｍｍ2／秒の粘度を有するジメチルポリシロキサン１００ｇ中の本発明によるシリコンワックスの量を添加する。結果を以下の表にまとめる。
実施例４：
実施例３の作業形式を繰り返すが、しかし、アミノシロキサンを、実施例１に対応するが、しかし、そのジケテン含量が７５％にすぎない工業用アルキルケテン二量体２７．０ｇと反応させる。また、化学量論的量な反応において、再びアルキルケテン二量体の定量的な変換率が達成される。同一の後処理により、約４５℃の融点を有するシリコンワックス３２４ｇが得られ、このシリコンワックスは、５．２質量％の長鎖状Ｃ14／Ｃ16アルキル基Ｒ3の量を有する。
実施例３の作業形式を繰り返すが、しかし、アミノシロキサンを、実施例１に対応するが、しかし、そのジケテン含量が７５％にすぎない工業用アルキルケテン二量体２７．０ｇと反応させる。また、化学量論的量な反応において、再びアルキルケテン二量体の定量的な変換率が達成される。同一の後処理により、約４５℃の融点を有するシリコンワックス３２４ｇが得られ、このシリコンワックスは、５．２質量％の長鎖状Ｃ14／Ｃ16アルキル基Ｒ3の量を有する。
実施例５：
１５３８０ｇ／モル ＮＨ2のアミン当量（４１４個のＭｅ2ＳｉＯ単位）を有する長鎖状α，ω−アミノプロピルポリジメチルシロキサン３００ｇを、アセトン２．３ｇと一緒に２６℃で２．５時間攪拌する。実施例４で使用された、７５％のアルキルケテン二量体１３．２ｇを６０℃で添加し、４分間で弱い発熱反応が生じるにすぎない。１時間の後反応および真空中でのアセトンの除去後に、融点４５℃を有するシリコンワックス３１０ｇが得られ、このシリコンワックスは、２．６質量％にすぎない長鎖状Ｃ14／Ｃ16アルキル基Ｒ3の量を有する。
１５３８０ｇ／モル ＮＨ2のアミン当量（４１４個のＭｅ2ＳｉＯ単位）を有する長鎖状α，ω−アミノプロピルポリジメチルシロキサン３００ｇを、アセトン２．３ｇと一緒に２６℃で２．５時間攪拌する。実施例４で使用された、７５％のアルキルケテン二量体１３．２ｇを６０℃で添加し、４分間で弱い発熱反応が生じるにすぎない。１時間の後反応および真空中でのアセトンの除去後に、融点４５℃を有するシリコンワックス３１０ｇが得られ、このシリコンワックスは、２．６質量％にすぎない長鎖状Ｃ14／Ｃ16アルキル基Ｒ3の量を有する。
比較試験１：
１−オクタデセン３０．３ｇ中のカールステットの触媒（白金２．０ｍｇに相当する）からなる溶液に、８０℃で０．０５４２質量％のＳｉ結合した水素の含量を有するα，ω−ジヒドロキシシロキサン全部で１８４．５ｇを計量供給し、１００℃で１時間、後反応させる。ＩＲスペクトルは、９９％を上廻るＳｉＨ変換率であることを証明する。２５℃で８５ｍｍ2／秒の粘度を有する澄明で褐色の液体が得られる。アルキルシリコンワックスは、Ｓｉ結合したオクタデシル基１２質量％を含有し、即ち実施例２〜５の本発明による生成物を著しく上廻り、長鎖状アルキル鎖にも拘わらず、液状である。
１−オクタデセン３０．３ｇ中のカールステットの触媒（白金２．０ｍｇに相当する）からなる溶液に、８０℃で０．０５４２質量％のＳｉ結合した水素の含量を有するα，ω−ジヒドロキシシロキサン全部で１８４．５ｇを計量供給し、１００℃で１時間、後反応させる。ＩＲスペクトルは、９９％を上廻るＳｉＨ変換率であることを証明する。２５℃で８５ｍｍ2／秒の粘度を有する澄明で褐色の液体が得られる。アルキルシリコンワックスは、Ｓｉ結合したオクタデシル基１２質量％を含有し、即ち実施例２〜５の本発明による生成物を著しく上廻り、長鎖状アルキル鎖にも拘わらず、液状である。
比較試験２：
比較試験１の作業形式を繰り返すが、しかし、今度は、１−オクタデセンを０．３０５質量％のＳｉ結合した水素の含量を有するα，ω−ジヒドロキシシロキサン３２．８ｇと反応させる。ＳｉＨ７ｐｐｍの最終濃度の場合、変換率９９．６％が達成される。２５℃で２４ｍｍ2／秒の粘度を有する淡褐色の液体は、Ｓｉ結合したオクタデシル基４４質量％を含有し、実施例１からの本発明による生成物を遙かに上廻るが、しかし、この高いアルキル含量にも拘わらず、依然として液状である。
比較試験１の作業形式を繰り返すが、しかし、今度は、１−オクタデセンを０．３０５質量％のＳｉ結合した水素の含量を有するα，ω−ジヒドロキシシロキサン３２．８ｇと反応させる。ＳｉＨ７ｐｐｍの最終濃度の場合、変換率９９．６％が達成される。２５℃で２４ｍｍ2／秒の粘度を有する淡褐色の液体は、Ｓｉ結合したオクタデシル基４４質量％を含有し、実施例１からの本発明による生成物を遙かに上廻るが、しかし、この高いアルキル含量にも拘わらず、依然として液状である。
シリコーン油中のシリコンワックスの溶解度：
実施例および比較試験３：
シリコーン油中の本発明によるシリコンワックスおよび標準のシリコンワックスの溶解度を試験する。そのために、表中に記載された、トリメチルシロキサン末端基および２５℃で３５ｍｍ2／秒の粘度を有するジメチルポリシロキサン１００ｇ中の実施例３からの本発明によるシリコンワックスの量を５０℃で添加する。
実施例および比較試験３：
シリコーン油中の本発明によるシリコンワックスおよび標準のシリコンワックスの溶解度を試験する。そのために、表中に記載された、トリメチルシロキサン末端基および２５℃で３５ｍｍ2／秒の粘度を有するジメチルポリシロキサン１００ｇ中の実施例３からの本発明によるシリコンワックスの量を５０℃で添加する。
比較試験３の場合、トリメチルシロキサン末端基および２５℃で３５ｍｍ2／秒の粘度を有するジメチルポリシロキサンと同一のシリコーン油１００ｇ中の、標準のワックス、トリメチルシロキサン末端基を有するオクタデシルメチルシロキサン（４３℃の融点）を同様に以下の表に記載された量で５０℃で添加する。
結果を以下の表にまとめる：
本発明によるシリコンワックスは、シリコーン油中で澄明で可溶性であり、即ちそのシリコン特性が維持されたままであり、他方、比較試験３による標準のシリコンワックスは、シリコーン油中でもはや可溶性ではなく、即ちそのシリコン特性は、消失している。
実施例６：
実施例３からのシリコンワックス５０ｇを６０℃でデカメチルシクロペンタシロキサン（Ｄ5）１５０ｇ中に溶解する。冷却時に、７５質量％が薄液状のＤ5からなる、クリーム状の軟質で安定したワックス調製物が得られる。
実施例３からのシリコンワックス５０ｇを６０℃でデカメチルシクロペンタシロキサン（Ｄ5）１５０ｇ中に溶解する。冷却時に、７５質量％が薄液状のＤ5からなる、クリーム状の軟質で安定したワックス調製物が得られる。
従って、本発明によるシリコンワックスを用いると、揮発性の環式シロキサンの"ゲル化"が達成される。
Claims (6)
- 一般式（VII）で表されるワックス状β−ケトカルボニル官能性オルガノポリシロキサン：
ＢzＲ3-zＳｉＯ（ＳｉＲ2Ｏ）m（ＳｉＲＢＯ）nＳｉＲ3-zＢz （VII）
〔式中、
Ｒは、１〜１８個のＣ原子を有する１価の炭化水素基を表し、
Ｂは、一般式（I）：
［Ｒ3ＣＨ2−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨＲ3−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ−］yＬ−（Ｓｉ） （I）
〔式中、
Ｒ3は、少なくとも１２個のＣ原子を有する１価の炭化水素基を表し、 Ｘは、式−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＮＲ2−または−Ｓ−の基を表し、この場合Ｒ2は、１個以上の離隔した窒素原子を含有していてよい、１〜１８個のＣ原子を有する１価の炭化水素基を表し、
Ｌは、１〜１８個のＣ原子を有する２価の炭化水素基を表す。〕
で表される基であり、
ｙは、１であり、
ｚは、０または１であり、
ｍは、０または１〜２０００の整数であり、
ｎは、０または１〜２０の整数であり、
（Ｓｉ）−は、Ｓｉ原子に対する結合を表し、
但し、分子１個当たり平均で少なくとも１個の基Ｂが含有されており、
但し、Ｒ3は、前記オルガノポリシロキサンの全質量に対して最大３０質量％の量で含有されている。〕。 - Ｘは、式−ＮＨ−の基である、請求項１記載のワックス状β−ケトカルボニル官能性オルガノポリシロキサン。
- Ｒ3がβ−ケトカルボニル官能性オルガノポリシロキサンの全質量に対して最大１５質量％の量で含有されている、請求項１または２記載のワックス状β−ケトカルボニル官能性オルガノポリシロキサン。
- 請求項１〜３のいずれか一項に記載のワックス状β−ケトカルボニル官能性オルガノポリシロキサンを製造する方法であって、
一般式（V）：
ＡgＲ3-gＳｉＯ（ＳｉＲ2Ｏ）l（ＳｉＲＡＯ）kＳｉＲ3-gＡg （Ｖ）
〔式中、
Ａは、一般式（II）：
［ＨＸ−］yＬ−（Ｓｉ） （II）
で表される基であり、
ｇは、０または１であり、
ｌは、０または１〜２０００の整数であり、
ｋは、０または１〜２０の整数であり、
但し、分子１個当たり平均で少なくとも１個の基Ａが含有されている。〕
で表されるオルガノポリシロキサン（１）を、
一般式（III）：
反応させることを特徴とする、方法。 - 基Ａとして、式
Ｈ2Ｎ−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−
で表される基を使用する、請求項４に記載の方法。 - （ａ）請求項１〜３のいずれか１項に記載のワックス状β−ケトカルボニル官能性オルガノポリシロキサン、または、請求項４もしくは５に記載の方法により製造されたワックス状β−ケトカルボニル官能性オルガノポリシロキサン、および
（ｂ）２５℃で０．６５〜１０００００ｍＰａ.ｓの粘度を有する線状、分枝鎖状、または環式の有機ケイ素化合物を含有するクリーム状のワックス調製物。
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