KR101208761B1 - 폴리히드록시아미도 기를 갖는 유기폴리실록산 및 이의 제조 방법 - Google Patents
폴리히드록시아미도 기를 갖는 유기폴리실록산 및 이의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 폴리히드록시아미도 기를 보유하고 하기 화학식 I의 유기폴리실록산에 관한 것이다:
[화학식 I]
AxR3 - xSiO(SiR2O)mSiR3- yAy
상기 식에서,
A는 하기 화학식 IIa 및/또는 IIb의 1가 라디칼을 나타내고,
[화학식 IIa]
-R1-N(R2)-Z
[화학식 IIb]
-R1-NR3-R4-N(R2)-Z
Z는 2개 이상의 히드록실 기, 바람직하게는 3개 이상의 히드록실 기로 치환된 1가 유기 라디칼을 나타내고,
R은 탄소 원자가 1～18개인, 임의로 할로겐화된 1가 히드로카르빌 라디칼을 나타내고,
R1은 하나 이상의 개별 산소 원자를 함유할 수 있는, 탄소 원자가 1～100개인 2가 유기 라디칼을 나타내고,
R2는 수소 원자 또는 탄소 원자가 1～18개인 1가 히드로카르빌 라디칼을 나타내고,
R3은 수소 원자 또는 Z를 나타내고,
R4는 탄소 원자가 1～6개인 2가 히드로카르빌 라디칼을 나타내고,
m은 1～500의 정수이고,
x는 0 또는 1이고,
y는 0 또는 1이고,
단, x+y의 합은 평균 0.4～1.8이고 따라서 A 라디칼의 평균 20～90 몰%는 말단 기로서 존재한다.
[화학식 I]
AxR3 - xSiO(SiR2O)mSiR3- yAy
상기 식에서,
A는 하기 화학식 IIa 및/또는 IIb의 1가 라디칼을 나타내고,
[화학식 IIa]
-R1-N(R2)-Z
[화학식 IIb]
-R1-NR3-R4-N(R2)-Z
Z는 2개 이상의 히드록실 기, 바람직하게는 3개 이상의 히드록실 기로 치환된 1가 유기 라디칼을 나타내고,
R은 탄소 원자가 1～18개인, 임의로 할로겐화된 1가 히드로카르빌 라디칼을 나타내고,
R1은 하나 이상의 개별 산소 원자를 함유할 수 있는, 탄소 원자가 1～100개인 2가 유기 라디칼을 나타내고,
R2는 수소 원자 또는 탄소 원자가 1～18개인 1가 히드로카르빌 라디칼을 나타내고,
R3은 수소 원자 또는 Z를 나타내고,
R4는 탄소 원자가 1～6개인 2가 히드로카르빌 라디칼을 나타내고,
m은 1～500의 정수이고,
x는 0 또는 1이고,
y는 0 또는 1이고,
단, x+y의 합은 평균 0.4～1.8이고 따라서 A 라디칼의 평균 20～90 몰%는 말단 기로서 존재한다.
Description
본 발명은 폴리히드록시아미도-함유 유기폴리실록산 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
US 6,958,410 B2에는 아미도 작용을 통해 결합된 히드록시카르복실산을 갖는 아미도-작용성 아미노폴리디유기실록산이 기재되어 있다. 이러한 선형 실록산은 실질적으로 측부 폴리히드록시아미도알킬 기를 함유한다. 이는 텍스타일 마감(textile finishiing)을 위한 연화제로서 사용된다.
EP 1081272에는 추가로 아미노 및/또는 아미도 기를 함유하는 폴리올-작용성 선형 실록산이 기재되어 있으며, 여기서 폴리올 기는 측부 기로서만 결합된다. 이러한 화합물은 일반적인 연화제와 비교시 처리 과정에서의 황변 경향을 감소시키기 위한 텍스타일 마감제로서 사용된다.
폴리히드록시실록산은 US 4,591,652에서부터 공지되고 있다. 이는 아민-말단화된 치환기를 보유하는 실란을 알돈산 락톤과 반응시킴으로써 합성된다.
JP 62068820 A에는 이어서 일반적으로 아미노실록산으로부터의 당류 잔기 및 당류 락톤을 갖는 유기폴리실록산의 합성이 기재되어 있다. 이는 광물 및 금속성 표면 상에 프라이머로서 사용된다.
EP 879 840 A는 동일한 분자에서 폴리히드록시 기 및 폴리에테르 기를 함유하는 선형 유기폴리실록산에 관한 것이다. 상기 기는 각각 실록산 쇄의 측부 위치 또한 다르게는 말단 위치에서 실록산 쇄에 결합될 수 있다.
WO 2006/071772에는 가교결합성 당류-실록산 조성물 및 또한 가교결합된 조제물, 및 또한 이로 제조된 코팅이 개시되어 있다. 실시예에서 출발 물질로 사용되는 α,ω-아미노실록산은 아미노 기로 100% 엔드블록(endblock)된다. 이로써 얻어진 폴리히드록시-작용성 당류-실록산은 고체이거나 또는 왁스상 또는 고무상 컨시스텐시(consistency)를 갖는다.
본 발명의 목적은 히드록실 기, 특히 당 잔기를 포함하는 라디칼을 함유하고 유동성인 폴리히드록시아미도-함유 유기폴리실록산을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 본 발명에 의해 실현된다.
따라서, 본 발명은 하기 화학식 I의 폴리히드록시아미도-함유 유기폴리실록산을 제공한다:
[화학식 I]
AxR3 - xSiO(SiR2O)mSiR3- yAy
상기 식에서,
A는 하기 화학식 IIa 및/또는 IIb의 1가 라디칼을 나타내고,
[화학식 IIa]
-R1-N(R2)-Z
[화학식 IIb]
-R1-NR3-R4-N(R2)-Z
Z는 2개 이상의 히드록실 기, 바람직하게는 3개 이상의 히드록실 기로 치환되는 1가 유기 라디칼을 나타내고, 바람직하게는 2개 이상의 히드록실 기, 바람직하게는 3개 이상의 히드록실 기를 함유하는 히드록시카르복실산 또는 산화된 단당류 또는 이당류로부터 유도된 라디칼을 나타내고,
R은 탄소 원자가 1～18개인 1가 히드로카르빌 라디칼을 나타내고,
R1은 하나 이상의 개별 산소 원자를 함유할 수 있는, 탄소 원자가 1～100개인 2가 유기 라디칼을 나타내고, 바람직하게는 탄소 원자가 1～18개인 2가 히드로카르빌 라디칼을 나타내고,
R2는 수소 원자 또는 탄소 원자가 1～18개인 1가 히드로카르빌 라디칼을 나타내고,
R3은 수소 원자 또는 Z를 나타내고,
R4는 탄소 원자가 1～6개인 2가 히드로카르빌 라디칼을 나타내고,
m은 1～500, 바람직하게는 10～100의 정수이고,
x는 0 또는 1이고,
y는 0 또는 1이고,
단, x+y의 합은 평균 0.4～1.8이고 따라서 A 라디칼의 평균 20～90 몰%는 말단 기로서 존재한다.
본 발명은 폴리히드록시아미도-함유 유기폴리실록산의 제조 방법으로서, 하기 화학식 III의 아미노-함유 유기폴리실록산(1)을 2개 이상의 히드록실 기, 바람직하게는 3개 이상의 히드록실 기를 함유하는 히드록시카르복실산의 락톤(2)과 반응시키는 단계를 포함하는 제조 방법을 추가로 제공한다:
[화학식 III]
BxR3 - xSiO(SiR2O)mSiR3- yBy
상기 식에서,
B는 하기 화학식 IVa 및/또는 하기 화학식 IVb의 1가 라디칼을 나타내고,
[화학식 IVa]
-R1-NH(R2)
[화학식 IVb]
-R1-NH-R4-NH(R2)
R, R1, R2, R4, m, x 및 y는 각각 상기 정의된 바와 같고,
단, x+y의 합은 평균 0.4～1.8이고 따라서 B 라디칼의 평균 20～90 몰%는 말단 기로서 존재한다.
본 발명에 따른 화학식 I의 유기폴리실록산은 폴리히드록시 기 A의 평균 20～90 몰%를 말단 기로서 보유하며, 화학식 I에서 x+y의 평균 합은 0.4～1.8에 해당한다.
본 발명에 따른 화학식 I의 유기폴리실록산은 바람직하게는 폴리히드록시 기 A의 평균 30～80 몰%를 말단 기로서 보유하며, 화학식 I에서 x+y의 평균 합은 바람직하게는 0.6～1.6에 해당한다.
본 발명에 따른 화학식 I의 유기폴리실록산은 더욱 바람직하게는 폴리히드록시 기 A의 평균 35～75 몰%를 말단 기로서 보유하며, 화학식 I에서 x+y의 평균 합은 더욱 바람직하게는 0.7～1.5에 해당한다.
본 발명에 따른 화학식 I의 유기폴리실록산은 2종의 종결 실록산 단위, 즉 화학식 AR2SiO1 /2의 실록산 단위(폴리히드록시 기 포함) 및 또한 화학식 R3SiO1 /2의 실록산 단위(폴리히드록시 기 불포함)를 함유하고, 여기서 R은 바람직하게는 메틸이다.
본 발명의 방법에 사용된 아미노-함유 유기폴리실록산(1)은 WO 2006/071772 A2의 실시예 1 a) 내지 c)에 기재된 α,ω-아미노실록산과 같이, 아미노 기로 100% 엔드블록되어 있지 않다.
사용된 화학식 III의 아미노-함유 유기폴리실록산(1)은 아미노 기 B의 평균 20～90 몰%, 바람직하게는 30～80 몰%, 더욱 바람직하게는 35～75 몰%를 말단 기로서 보유하며, 화학식 III에서 x+y의 평균 합은 0.4～1.8, 바람직하게는 0.6～1.6, 더욱 바람직하게는 0.7～1.5에 해당한다.
사용된 화학식 III의 유기폴리실록산은 2종의 종결 실록산 단위, 즉 화학식 BR2SiO1/2의 실록산 단위(아미노 기 포함) 및 또한 화학식 R3SiO1 /2의 실록산 단위(아미노 기 불포함)를 함유한다. 2종의 종결 실록산 단위는 무작위 분포를 형성할 수 있거나, 또는 화학식 III의 실록산 쇄가 화학식 BR2SiO1 /2 중 정확히 1개의 종결 실록산 단위 및 화학식 R3SiO1 /2 중 정확히 1개의 종결 실록산 단위를 함유하도록 하는 분포를 형성할 수 있다.
R 라디칼의 예로는 알킬 라디칼, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 1-n-부틸, 2-n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, 예컨대 n-헥실, 헵틸, 예컨대 n-헵틸, 옥틸, 예컨대 n-옥틸 및 이소옥틸, 예컨대 2,2,4-트리메틸펜틸, 노닐, 예컨대 n-노닐, 데실, 예컨대 n-데실, 도데실, 예컨대 n-도데실, 및 옥타데실, 예컨대 n-옥타데실; 시클로알킬 라디칼, 예컨대 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸 및 메틸시클로헥실; 알케닐 라디칼, 예컨대 비닐, 5-헥세닐, 시클로헥세닐, 1-프로페닐, 알릴, 3-부테닐 및 4-펜테닐; 알키닐 라디칼, 예컨대 에티닐, 프로파르길 및 1-프로피닐; 아릴 라디칼, 예컨대 페닐, 타프틸, 안트릴 및 페난트릴; 알카릴 라디칼, 예컨대 o-톨릴, m-톨릴, p-톨릴, 크실릴 및 에틸페닐; 및 아랄킬 라디칼, 예컨대 벤질, α-페닐에틸 및 β-페닐에틸이 있다.
할로겐화된 R 라디칼의 예로는 할로알킬 라디칼, 예컨대 3,3,3-트리플루오로-n-프로필, 2,2,2,2',2',2'-헥사플루오로이소프로필, 헵타플루오로이소프로필 및 할로아릴 라디칼, 예컨대 o-클로로페닐, m-클로로페닐 및 p-클로로페닐이 있다.
R 라디칼은 바람직하게는 탄소 원자가 1～6개인 1가 히드로카르빌 라디칼을 포함하며, 메틸이 특히 바람직하다.
R1은 바람직하게는 탄소 원자가 2～6개인 2가 히드로카르빌 라디칼을 나타낸다.
R4는 바람직하게는 화학식 -(CH2)k-의 라디칼을 나타내며, 여기서 k는 1～6, 바람직하게는 2, 3 또는 4의 정수이다.
화학식 IIa 및 IIb에서 구조 성분 Z는 바람직하게는 2개 이상의 히드록실 기를 함유하고, 이 기들은 각각 상이한 탄소 원자에 결합한다. 바람직하게는, Z는 3～12개의 탄소 원자 및 2～10개의 히드록실 기를 함유한다. 바람직하게는, Z는 2～10개의 히드록실 기를 함유하는 히드록시카르복실산 또는 산화된 단당류 또는 이당류로부터 유도되는, 탄소 원자가 3～12개인 유기 라디칼을 나타낸다. 더욱 바람직하게는, Z는 하기 화학식의 산화된 단당류로부터 유도된 라디칼을 나타낸다:
HOCH2-(CHOH)d-CO-
O=CH-(CHOH)d-CO-
HO2C-(CHOH)d-CO-
상기 식에서, d는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10이다.
이러한 Z 라디칼은 카르복실 부분에 히드록실 기의 부재의 결고로서 라디칼 아래의(underlying) 카르복실산으로부터 유도되는데, 이 히드록실 기는 아미드를 형성하기 위한 화학식 IIa 또는 IIb 내 질소 원자와 연결되는 Z의 특정 경우에 화학식 IVa 및 IVb의 각 아미노 기로부터의 수소 원자와 조합되어 형식상 1 몰의 응축수를 형성한다.
Z 라디칼 아래의 카르복실산의 예로는 글리세르산, 메발론산, 글루콘산, 만논산, 2-케토글루콘산, 갈락타르산, 글루카르산 및 또한 이의 환형 구조, 글루쿠론산, 갈락투론산 및 퀸산이 있다.
본 발명의 방법에 사용된 유기폴리실록산(1)은 B 라디칼로서 아미노 기들을 포함하는데, 여기서 아미노 기들은 각각 아미노 작용기 1개 당 하나 이상의 활성 수소 원자를 보유한다. 1차 아미노 기가 2차 아미노 기보다 더욱 신속하고 완전하게 락톤(2)과 반응하기 때문에, 1차 아미노 기를 보유하는 B 라디칼이 바람직하다.
B 라디칼의 바람직한 예는 다음과 같다:
H2N(CH2)3-
H2NCH2CH(CH3)CH2-
H2N(CH2)2NH(CH2)3-
H2N(CH2)2NHCH2CH(CH3)CH2-
(시클로헥실)NH(CH2)3-
CH3NH(CH2)3-
CH3CH2NH(CH2)3-
CH3NH(CH2)2NH(CH2)3-
CH3CH2NH(CH2)2NH(CH2)3-
화학식 BR2SiO1 /2의 종결 실록산 단위의 바람직한 예로는
아미노프로필디메틸실록산 단위,
아미노이소부틸디메틸실록산 단위,
아미노에틸아미노프로필디메틸실록산 단위 및
아미노에틸아미노이소부틸디메틸실록산 단위가 있다.
아미노-함유 유기폴리실록산(1)의 예로는 아미노프로필디메틸실록산, 트리메틸실록산 및 디메틸실록산 단위의 공중합체; 아미노이소부틸디메틸실록산, 트리메틸실록산 및 디메틸실록산 단위의 공중합체; 및 아미노에틸아미노프로필디메틸실록산, 옥틸디메틸실록산 및 디메틸실록산 단위의 공중합체가 있다.
아미노-함유 유기폴리실록산(1)은 바람직하게는 25℃에서 10～100,000 mPa.s, 더욱 바람직하게는 25℃에서 10～10,000 mPa.s의 점도, 및 바람직하게는 0.01～2.0 meq/g, 더욱 바람직하게는 0.1～1.5 meq/g의 아민 농도를 갖는다.
2～10개의 히드록실 기를 함유하는, 탄소 원자가 3～12개인 히드록시카르복실산의 락톤(2)을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법에서 사용된 락톤(2)의 예로는 글루카로-1,4-락톤, 글루코노-1,5-락톤, 글루쿠로노-6,3-락톤, 갈락토노-1,4-락톤, 만노노-1,4-락톤, 글로노-1,4-락톤, 아스코르브산 및 글루코아스코르브산이 있다.
본 발명의 방법은 바람직하게는 유기폴리실록산(1)에서 1차 (그리고 경우에 따라 2차일 수 있는) 아미노 기의 1몰 당 0.5～1.2몰, 바람직하게는 0.7～1.0몰의 양으로 존재하는 락톤(2)을 사용한다.
아미노-함유 유기폴리실록산(1)과 락톤(2)과의 반응은 바람직하게는 40～100℃, 바람직하게는 40～70℃의 온도에서 실시된다. 이 반응은 주변 분위기(약 1020 hPa)의 압력에서 또한 다르게는 고압 또는 저압에서 수행될 수 있다.
이 반응은 희석 없이 또는 다르게는 유기 용매의 존재 하에 수행될 수 있다. 유기 용매의 예로는 알콜, 예컨대 메탄올, 에탄올, 도데칸올, 이소트리데칸올, 2-에틸헥산올, 및 게르베(Guerbet) 알콜, 예컨대 2-부틸옥탄올, 2-헥실옥탄올, 2-헥실데칸올, 2-옥틸데칸올, 2-헥실도데칸올 또는 2-옥틸도데칸올이 있다.
본 발명의 방법에는 유기 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 용매 중의 아미노-함유 유기폴리실록산(1)의 50 중량%～80 중량% 용액을 사용하는 것이 바람직하다.
반응 후, 바람직하게는 증류에 의해 유기 용매를 제거할 수 있다. 용매 혼합물, 바람직하게는 낮은 보일러(바람직하게는 100℃ 이하의 비점을 갖는 용매, 예컨대 에탄올) 및 높은 보일러(바람직하게는 150℃ 이상의 비점을 갖는 용매, 예컨대 도데칸올 또는 이소트리데칸올)의 혼합물을 사용하는 경우, 점도 조절제로서 본 발명의 유기폴리실록산에서는 낮은 보일러는 제거하고 높은 보일러는 남기는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법에 있어서, 1차 아미노 기와 락톤 기와의 반응은 자연적으로 진행되며 통상 촉매가 필요하지 않다.
유기 용매가 제거되지 않는 경우, 본 발명의 폴리히드록시아미도-함유 유기폴리실록산은 바람직하게는 본 발명의 유기폴리실록산을 50 중량%～90 중량% 함유하는 유기 용매 중의 용액으로서 얻어진다.
용매 제거 단계는 바람직하게는 본 발명의 유기폴리실록산을 70 중량%～95 중량% 함유하고 아직 여전히 자유 유동성인 유기 점도 조절제에서 본 발명의 폴리히드록시아미도-함유 유기폴리실록산의 고도로 농축된 용액을 제공한다. 70 중량%～95 중량%의 본 발명의 유기 폴리실록산을 함유하는 고도로 농축된 용액은 유기폴리실록산의 농도에 따라 바람직하게는 25℃에서 1000～200,000 mPa.s, 더욱 바람직하게는 25℃에서 1000～50,000 mPa.s의 점도를 보유한다.
발명의 효과
본 발명은 폴리히드록시아미도를 함유한 유기폴리실록산에 관한 것으로서, 매우 우수한 자유 유동성을 나타낼 수 있다.
실시예 1:
아미노프로필디메틸실록시, 트리메틸실록시 및 디메틸실록시 단위를 포함하고 20.4 mm2/s의 점도(25℃) 및 0.704 meq/g의 아민 함량(66 몰%의 아미노 기에 해당함, x+y의 합 = 1.32)을 보유하는 300 g의 선형 유기폴리실록산을 83.5 g의 도데칸올 및 37 g의 에탄올로 희석하였다. 약 50℃로 가열한 후, 34 g의 글루코노락톤을 첨가하고, 이 혼합물을 80℃로 추가 가열하였다. 약 3시간 후, 탁한 혼합물을 청징화시켰다. 추가 3시간 동안 반응을 지속시켰다. 초기에 희석 용액은 이를 냉각시킴에 따라 매우 현저하게 점성이 있었으나 25℃에서 여전히 액체였다. 중합체 용액의 아민 함량은 단지 0.051 meq/g이었다.
실시예 2:
아미노프로필디메틸실록시, 트리메틸실록시 및 디메틸실록시 단위를 포함하고 18.2 mm2/s의 점도(25℃) 및 0.550 meq/g의 아민 함량(48 몰%의 아미노 기에 해당함, x+y의 합 = 0.96)을 보유하는 300 g의 선형 유기폴리실록산을 36.5 g의 이소트리데칸올 및 36.5 g의 에탄올로 희석하고 50℃로 가열하였다. 그리고나서, 26.5 g의 글루코노락톤을 첨가하고, 뱃치를 80℃로 가열하였다. 약 105분 후, 초기에 탁했던 뱃치가 균질해졌다. 추가 3시간 후, 에탄올을 진공 하에 제거하였다. 90% 폴리히드록시아미도실록산 용액은 가온 상태일 경우 여전히 액체였지만, 냉각시 매우 현저하게 점성이 있었고, 25℃에서 여전히 자유 유동 상태로 남아있었다. 잔류 아민 기의 함량은 0.041 meq/g이었다.
WO 2006/071772에 따른 비교예 1:
아미노프로필디메틸실록시 및 디메틸실록시 단위(DMS-A21, Gelest Inc.)로부터 형성되고 0.65%의 NH2 함량을 보유하며 100% 아민으로 엔드블록되는 선형 유기폴리실록산 300 g을 사용하여 실시예 2를 반복하였다. 36 g의 에탄올 및 36 g의 이소트리데칸올을 첨가하여 교반하고 뱃치를 50℃로 가열하였다. 21.8 g의 글루코노락톤을 첨가한 후, 뱃치를 80℃로 추가 가열하고 5시간 동안 이 온도에서 유지시켰다. 진공 하에 에탄올의 제거는 90% 폴리히드록시아미도실록산 용액을 제공하며, 냉각시킴에 따라 실질적으로 고체화되어 27℃에서 왁스상 고체 덩어리를 형성하였다. 잔류 아민 기의 함량은 0.032 eq/g이었다.
본 발명의 폴리히드록시아미도-함유 유기폴리실록산은 자유 유동성 액체인 반면, WO 2006/071772에 따라 얻어진 100% 엔드블록된 유기폴리실록산은 고체였다.
실시예 3:
아미노에틸아미노프로필디메틸실록시, 트리메틸실록시 및 디메틸실록시 단위를 포함하고 41.8 mm2/s의 점도(25℃) 및 0.623 meq/g의 아민 함량(52 몰%의 아미노에틸아미노프로필의 말단 기에 해당함, x+y의 합 = 1.04)을 보유하는 240 g의 선형 유기폴리실록산을 28 g의 이소트리데칸올 및 28 g의 에탄올로 희석하고 50℃로 가열하였다. 13.5 g의 글루코노락톤을 첨가한 후, 매우 탁한 혼합물을 80℃로 가열하였다. 약 145분 후, 투명한 용액을 얻었으며 추가 3시간 동안 반응시켰다. 에탄올을 진공 하에 60℃에서 제거하였다. 생성된 90% 폴리히드록시아미도실록산 용액은 25℃에서 19,200 mm2/s의 점도 및 0.266 meq/g의 2차 아미노 기 함량을 보유하였다.
US 6,958,410 B2에 따른 비교예 2:
실시예 3에서 선형 유기폴리실록산 240 g을 아미노에틸아미노프로필메틸실록산 및 디메틸실록산 단위로 이루어져 있고 메톡시 및 히드록시 말단 기, 0.6%의 질소 함량 및 25℃에서 3180 mPa.s의 점도를 보유하며 측부 아미노 기만을 보유하는 아민 오일로 대체하였다. US 6958410 B2의 모든 조작 실시예에서는 등가의 유기폴리실록산을 사용하였다. 실록산을 27.7 g의 이소트리데칸올 및 27.7 g의 에탄올과 함께 50℃로 가열하였다. 1차 아미노 기의 화학량론적 양에 해당하는 9.2 g의 글루코노락톤을 교반하면서 첨가한 후, 6시간 동안 80℃로 가열하였다. 진공 하에 60℃에서 에탄올을 제거하는 단계 및 25℃로 냉각시키는 단계는 반응 생성물에서 출발 물질의 질소 함량 및 또한 그에 따른 히드록실 농도가 오직 발명예 3의 유기폴리실록산의 약 70%가 됨에도 불구하고 약간 탁한 고체 덩어리를 형성하였다.
본 발명의 폴리히드록시아미도-함유 유기폴리실록산은 자유 유동성 액체인 반면, US 6958410 B2에 따라 얻어진 측부 폴리히드록시아미도 기만을 보유하는 유기폴리실록산은 고체였다.
Claims (8)
- 하기 화학식 I의 폴리히드록시아미도-함유 유기폴리실록산:
[화학식 I]
AxR3-xSiO(SiR2O)mSiR3-yAy
상기 식에서,
A는 독립적으로 하기 화학식 IIa 또는 하기 화학식 IIb의 1가 라디칼을 나타내고,
[화학식 IIa]
-R1-N(R2)-Z
[화학식 IIb]
-R1-NR3-R4-N(R2)-Z
Z는 2개 이상의 히드록실 기를 함유하는 히드록시카르복실산 또는 산화된 단당류 또는 이당류로부터 유도된 라디칼을 나타내고,
R은 탄소 원자가 1～18개인, 할로겐으로 치환 또는 비치환된 1가 히드로카르빌 라디칼을 나타내고,
R1은 하나 이상의 개별 산소 원자를 함유할 수 있는, 탄소 원자가 1～100개인 2가 히드로카르빌 라디칼을 나타내고,
R2는 수소 원자 또는 탄소 원자가 1～18개인 1가 히드로카르빌 라디칼을 나타내고,
R3은 수소 원자 또는 Z를 나타내고,
R4는 탄소 원자가 1～6개인 2가 히드로카르빌 라디칼을 나타내고,
m은 1～500의 정수이고,
x는 0 또는 1이고,
y는 0 또는 1이고,
단, x+y의 합은 평균 0.4～1.8이고 따라서 A 라디칼의 평균 20～90 몰%은 말단 기로서 존재한다. - 삭제
- 제1항에 있어서, Z는 하기 화학식들로 이루어진 군에서 선택된 라디칼을 나타내는 것을 특징으로 하는 폴리히드록시아미도-함유 유기폴리실록산:
HOCH2-(CHOH)d-CO-
O=CH-(CHOH)d-CO-
HO2C-(CHOH)d-CO-
상기 식에서, d는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10이다. - 제1항에 있어서, 70 중량%～95 중량%의 폴리히드록시아미도-함유 유기폴리실록산을 함유하는 유기 용매 중의 용액은 25℃에서 1000～200,000 mPa.s의 점도를 보유하는 것을 특징으로 하는 폴리히드록시아미도-함유 유기폴리실록산.
- 폴리히드록시아미도-함유 유기폴리실록산의 제조 방법으로서, 하기 화학식 III의 아미노-함유 유기폴리실록산(1)을 2개 이상의 히드록실 기를 함유하는 히드록시 카르복실산의 락톤(2)과 반응시키는 단계를 포함하는 제조 방법:
[화학식 III]
BxR3-xSiO(SiR2O)mSiR3-yBy
상기 식에서,
B는 독립적으로 하기 화학식 IVa 또는 하기 화학식 IVb의 1가 라디칼을 나타내고,
[화학식 IVa]
-R1-NH(R2)
[화학식 IVb]
-R1-NH-R4-NH(R2)
R은 탄소 원자가 1～18개인, 할로겐으로 치환 또는 비치환된 1가 히드로카르빌 라디칼을 나타내고,
R1은 하나 이상의 개별 산소 원자를 함유할 수 있는, 탄소 원자가 1～100개인 2가 히드로카르빌 라디칼을 나타내고,
R2는 수소 원자 또는 탄소 원자가 1～18개인 1가 히드로카르빌 라디칼을 나타내고,
R4는 탄소 원자가 1～6개인 2가 히드로카르빌 라디칼을 나타내고,
m은 1～500의 정수이고,
x는 0 또는 1이고,
y는 0 또는 1이고,
단, x+y의 합은 평균 0.4～1.8이고 따라서 B 라디칼의 평균 20～90 몰%는 말단 기로서 존재한다. - 제5항에 있어서, B 라디칼은 아미노프로필, 아미노이소부틸, 아미노에틸아미노프로필 또는 아미노에틸아미노이소부틸 라디칼인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
- 제5항 또는 제6항에 있어서, 락톤(2)은 글루카로-1,4-락톤, 글루코노-1,5-락톤, 글루쿠로노-6,3-락톤, 갈락토노-1,4-락톤, 만노노-1,4-락톤, 글로노-1,4-락톤, 아스코르브산 및 글루코아스코르브산으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
- 제5항 또는 제6항에 있어서, 반응 단계는 유기 용매의 존재 하에 실시하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
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