RU2522906C2 - Соединение полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом и способ его получения - Google Patents

Соединение полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом и способ его получения Download PDF

Info

Publication number
RU2522906C2
RU2522906C2 RU2012120612/04A RU2012120612A RU2522906C2 RU 2522906 C2 RU2522906 C2 RU 2522906C2 RU 2012120612/04 A RU2012120612/04 A RU 2012120612/04A RU 2012120612 A RU2012120612 A RU 2012120612A RU 2522906 C2 RU2522906 C2 RU 2522906C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polysiloxane
compound
cyclic carbonate
membered cyclic
alkylene group
Prior art date
Application number
RU2012120612/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012120612A (ru
Inventor
Казуюки ХАНАДА
Казуя КИМУРА
Кенити ТАКАХАСИ
Осаму КАВАКАМИ
Манабу УРУНО
Original Assignee
Дайнитисейка Колор & Кемикалс Мфг. Ко., Лтд.
Укима Кемикалс & Колор Мфг. Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дайнитисейка Колор & Кемикалс Мфг. Ко., Лтд., Укима Кемикалс & Колор Мфг. Ко., Лтд. filed Critical Дайнитисейка Колор & Кемикалс Мфг. Ко., Лтд.
Publication of RU2012120612A publication Critical patent/RU2012120612A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2522906C2 publication Critical patent/RU2522906C2/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/458—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyurethane sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic System
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic System
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0834—Compounds having one or more O-Si linkage
    • C07F7/0838—Compounds with one or more Si-O-Si sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/06—Preparatory processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/38—Polysiloxanes modified by chemical after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/445—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyester sequences
    • C08G77/448—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyester sequences containing polycarbonate sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/10—Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/14—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups

Abstract

Изобретение относится к новому соединению полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом и способу его получения. Предложено соединение полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом формулы (1), где А означает
Figure 00000023
или
Figure 00000024
, где R1 обозначает алкиленовую группу, которая содержит от 1 до 12 атомов углерода и может быть присоединена через элемент О и/или -(C2H4O)b-, R2 обозначает прямую связь или алкиленовую группу, которая содержит от 2 до 20 атомов углерода, при этом, когда R2 представляет собой прямую связь, углерод алкиленовой группы R1 или углерод группы -(C2H4O)b- связан непосредственно с Si, связанным с R2 в формуле (1), b обозначает число от 1 до 300, а обозначает число от 8,2 до 9,2, предложен также способ получения указанного соединения. Технический результат - предложенное соединение позволяет получить полигидроксиполиуретановые смолы с улучшенными эксплуатационными характеристиками. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 8 пр.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к новому соединению полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом и к способу его получения. Более конкретно, настоящее изобретение относится к новому соединению полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом, которое обладает превосходной смазывающей способностью, сопротивлением абразивному износу, химической стойкостью, отсутствием липкости, антистатическими свойствам и термостойкостью, оказывает превосходный с точки зрения глобальной экологии эффект снижения выбросов диоксида углерода и может быть использовано в качестве сырьевого материала для пленочных и формовочных материалов, герметиков, различных материалов покрытий и вяжущих средств, а также к способу получения соединения полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Пятичленные циклокарбонатные соединения, в качестве сырьевого материала для получения которых используют диоксид углерода, известны уже относительно давно, как описано в непатентных документах 1 и 2. Однако в современной ситуации разработка их применений не продвигается вперед, поскольку высокомолекулярные соединения, синтезированные из вышеуказанных известных соединений как исходных материалов, заметно хуже по своим свойствам, чем высокомолекулярные соединения на основе ископаемых материалов (см. патентные документы 1 и 2).
Тем не менее, феномен глобального потепления, который можно считать связанным с постоянно растущими выбросами диоксида углерода, в последние годы стал всемирной проблемой, и снижение выбросов диоксида углерода стало критической проблемой для всего мира. Переход к возобновляемым ресурсам, таким как биомасса и метан, также стал общемировой тенденцией в связи с проблемой истощающихся ресурсов топлива (нефти).
В соответствии с описанными выше причинами пятичленные циклические карбонатные соединения снова привлекли к себе внимание.
Диоксид углерода, который является сырьевым материалом для этих соединений, является легкодоступным и устойчивым источником углерода; более того, полимерные материалы, в которых диоксид углерода использован в качестве заменителя топливных ресурсов, можно считать эффективным средством решения таких проблем, как глобальное потепление и истощение ресурсов.
ССЫЛКИ НА ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Патентные документы
Патентный документ 1: US-A-3,072,613.
Патентный документ 2: JP-A-2000-319504.
Непатентные документы
Непатентный документ 1: N. Kihara, N. Наrа, Т. Endo, J. Org. Chem., 58, 6198(1993).
Непатентный документ 2: N. Kihara, Т. Endo, J. Polymer. Sci., Part A Polymer Chem., 31(11), 2765(1993).
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Проблемы, которые должны быть решены настоящим изобретением
Для того чтобы использовать, например, полигидроксиполиуретановые смолы, которые можно получить с использованием 5-членных циклокарбонатных соединений, сырьевым материалом для которых является диоксид углерода, в промышленных применениях таким же образом, как стандартные высокомолекулярные соединения (полимеры) на основе топлива, полигидроксиполиуретановые смолы должны обладать улучшенными эксплуатационными характеристиками и новой дополнительной ценностью. Более конкретно, с точки зрения дополнительного вклада в глобальную защиту окружающей среды существует огромная потребность в разработке для вышеуказанного случая соединений, в качестве сырьевого материала для которых можно было бы использовать диоксид углерода и которые позволили бы получить полигидроксиполиуретановые смолы с лучшими эксплуатационными характеристиками, важными для промышленных применений, такими как большая термостойкость, химическая стойкость, устойчивость к абразивному износу и т.п. Поэтому целью настоящего изобретения является обеспечение технологии, которая могла бы позволить обеспечить эту потребность.
Средства для решения проблем
Вышеописанной цели можно достичь за счет настоящего изобретения, описанного ниже. Более конкретно, настоящее изобретение обеспечивает соединение полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом, отображаемое следующей формулой (1):
Figure 00000001
где А означает
Figure 00000002
или
Figure 00000003
, причем R1 обозначает алкиленовую группу, которая содержит от 1 до 12 атомов углерода и может быть присоединена через элемент О, S или N и/или -(C2H4O)b-, R2 обозначает прямую связь или алкиленовую группу, которая содержит от 2 до 20 атомов углерода, R2 может быть соединен с алициклической или ароматической группой, b обозначает число от 1 до 300, а обозначает число от 1 до 300.
Настоящее изобретение также обеспечивает способ получения вышеуказанного соединения полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом, включающий проведение реакции эпоксимодифицированного полисилоксанового соединения, отображаемого следующей формулой (2), с диоксидом углерода:
Figure 00000004
где А обозначает
Figure 00000005
или
Figure 00000006
, причем R1 обозначает алкиленовую группу, которая содержит от 1 до 12 атомов углерода и может быть присоединена через элемент О, S или N и/или -(C2H4O)b-, R2 обозначает прямую связь или алкиленовую группу, которая содержит от 2 до 20 атомов углерода, R2 может быть соединен с алициклической или ароматической группой, b обозначает число от 1 до 300, а обозначает число от 1 до 300.
Положительные эффекты изобретения
Модифицированная полисилоксаном полигидроксиполиуретановая смола, которую можно получить из соединения полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом согласно настоящему изобретению, обладает превосходной смазывающей способностью, сопротивлением абразивному износу, химической стойкостью, отсутствием липкости, антистатическими свойствам, термостойкостью и т.п. Кроме того, использование соединения полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом согласно настоящему изобретению позволяет получить разнообразные экологически чистые продукты, которые могут способствовать снижению содержания парникового газа в атмосфере за счет использования диоксида углерода и которые полезны с точки зрения глобальной защиты окружающей среды.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Фиг.1 является инфракрасным спектром поглощения эпоксимодифицированного полисилоксана.
Фиг.2 является инфракрасным спектром поглощения соединения полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом.
На фиг.3 представлена кривая элюции при гельпроникающей хроматографии соединения полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом (подвижная фаза: тетрагидрофуран, колонка: «TSK-GEL GMHXL+G2000HXL+G3000HXL», детектор: ИК-детектор).
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно на основании предпочтительных вариантов его осуществления.
Соединение полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом согласно настоящему изобретению, отображаемое формулой (1), можно получить, например, в реакции эпоксимодифицированного полисилоксанового соединения, отображаемого формулой (2), с диоксидом углерода, как показывает приведенное ниже «Уравнение А». Более конкретно, его можно получить в реакции эпоксимодифицированного полисилоксанового соединения с диоксидом углерода в присутствии или в отсутствие органического растворителя, в присутствии катализатора, при температуре от 40°С до 150°С и при нормальном или слегка повышенном давлении в течение 10-20 часов.
Уравнение А:
Figure 00000007
Подходящими примерами эпоксимодифицированного полисилоксанового соединения, отображаемого формулой (2), которое можно использовать в настоящем изобретении, являются особые соединения, которые будут описаны ниже.
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
Указанные выше эпоксимодифицированные полисилоксановые соединения являются предпочтительными соединениями для использования в настоящем изобретении, но настоящее изобретение не следует ограничивать этими примерами соединений. Не только приведенные выше соединения, но и другие сходные эпоксимодифицированные полисилоксановые соединения имеются на рынке в настоящее время. Соответственно, все соединения, легкодоступные на рынке, можно также использовать в настоящем изобретении.
Как описано выше, соединение полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом согласно настоящему изобретению можно получить в реакции между специфическим эпоксимодифицированным полисилоксановым соединением и диоксидом углерода. В качестве катализаторов, применимых в данной реакции, можно назвать основные катализаторы и катализаторы в форме кислот Льюиса.
К основным катализаторам относятся третичные амины, такие как триэтиламин и трибутиламин; циклические амины, такие как диазабициклоундецен, диазабициклооктан и пиридин; соли щелочных металлов, такие как лития хлорид, лития бромид, лития фторид и натрия хлорид; соли щелочноземельных металлов, такие как кальция хлорид; четвертичные аммониевые соли, такие как тетрабутиламмония хлорид, тетраэтиламмония бромид и бензилтриметиламмония хлорид; карбонатные соли, такие как калия карбонат и натрия карбонат; ацетаты металлов, такие как цинкацетат, свинцацетат, меди ацетат и железацетат; оксиды металлов, такие как кальция оксид, магния оксид и цинка оксид; фосфониевые соли, такие как тетрабутилфосфония хлорид, и т.п.
К катализаторам в форме кислот Льюиса относятся соединения олова, такие как тетрабутилолово, дибутилолова дилаурат, дибутилолова диацетат и дибутилолова октоат.
Количество катализатора может составлять от 0,1 до 100 массовых частей, предпочтительно - от 0,3 до 20 массовых частей, на 50 массовых частей эпоксимодифицированного полисилоксанового соединения. Если использовать катализатор в количестве менее 0,1 массовой части, то катализатор не сможет полностью проявить свои эффекты как катализатора. С другой стороны, если использовать катализатор в количестве более 100 массовых частей, то у смолы, которую необходимо получить, в конечном итоге будут ухудшены различные эксплуатационные свойства. Однако в этом случае, когда остаточный катализатор может вызвать значительное ухудшение эксплуатационных свойств, реакционную смесь можно промыть очищенной водой для удаления остаточного катализатора.
Органическими растворителями, которые можно использовать в реакции между эпоксимодифицированным полисилоксановым соединением и диоксидом углерода, являются, например, диметилформамид, диметилсульфоксид, диметилацетамид, N-метилпирролидон, N-этилпирролидон, тетрагидрофуран и т.п. Эти органические растворители могут быть также использованы в смешанных системах с другими растворителями более низкого качества, например, такими как метилэтилкетон, ксилол, толуол, тетрагидрофуран, диэтиловый эфир, циклогексанон и т.п.
Модифицированный полисилоксаном полигидроксиполиуретан можно получить в реакции соединения полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом согласно настоящему изобретению, полученного так, как описано выше, с полиамином, как показано в приведенном ниже «Уравнении В». Реакция между соединением полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом и полиамином может быть проведена в присутствии органического растворителя при температуре от 20°С до 150°С.
Уравнение В:
Figure 00000012
В качестве полиамина для использования в приведенной выше реакции предпочтителен диамин. Для диамина нет особых ограничений, и пригодны все диамины, которые обычно используют для получения полиуретановых смол. Иллюстративными примерами являются алифатические диамины, такие как метилендиамин, этилендиамин, триметилендиамин, 1,3-диаминопропан, гексаметилендиамин и октаметилендиамин; ароматические диамины, такие как фенилендиамин, 3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметан, 4,4'-метиленбис(фениламин), 4,4'-диаминодифениловый эфир, 4,4'-диаминодифенилсульфон, метаксилилендиамин и параксилилендиамин; эпициклические диамины, такие как 1,4-циклогександиамин, 4,4'-диаминоциклогексилметан, 1,4'-диаминометилциклогексан и изофорондиамин; алканолдиамины, такие как моноэтанолдиамин, этиламиноэтаноламин и гидроксиэтиламинопропиламин; и т.п. В настоящее время на рынке доступны и другие диамины. Все эти диаминные соединения, легкодоступные на рынке, могут быть использованы в настоящем изобретении.
Соединение полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом согласно настоящему изобретению также может быть использовано в качестве добавки к эпоксидным смолам, используемым, например, в качестве красок и герметиков, в дополнение к его использованию в качестве сырьевого материала для получения модифицированного полисилоксаном полигидроксиполиуретана. Благодаря образованию уретановых связей при отверждении соединения полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом и полиамина можно снизить образование трещин из-за объемной усадки, появление которых является дефектом эпоксидных смол.
В покрытии, состоящем из смолы, полученной с использованием в качестве исходного сырьевого материала соединения полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом согласно настоящему изобретению, полисилоксановые сегменты смолы ориентируются на поверхности покрытия так, что покрытие приобретает термостойкость, скользкость и нелипкость, которые являются характеристиками полисилоксановых сегментов. Кроме того, что касается уменьшения выбросов парникового газа, то соединение полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом согласно настоящему изобретению за счет использования диоксида углерода может также обеспечить высокомолекулярные продукты, обеспечивающие защиту окружающей среды в такой степени, которая не может быть обеспечена в случае стандартных продуктов.
Как указано выше, соединение полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом согласно настоящему изобретению может быть использовано в качестве сырьевого материала для получения модифицированной полисилоксаном полигидроксиполиуретановой смолы. Образующаяся модифицированная полисилоксаном полигидроксиполиуретановая смола очень хорошо пригодна в качестве сырьевого материала для различных формовочных материалов, синтетической кожи и искусственных кожеподобных материалов, материалов для волоконных покрытий, материалов для обработки поверхностей, материалов для термической записи, снимаемых материалов, красок и связующих для печатных красок, а также при добавлении в эпоксидные смолы, в качестве сырьевых материалов для различных красок, адгезивов, композитных материалов и герметиков.
ПРИМЕРЫ
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно на основании конкретных примеров получения, примеров осуществления и сравнительных примеров, хотя настоящее изобретение не ограничивается этими примерами. Следует отметить, что термины «части» и «%» в приведенных ниже примерах являются массовыми частями или массовыми процентами, если в явном виде не указано иное.
Пример 1
Получение соединения полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом
В химический реактор, снабженный мешалкой, термометром, газовпускной трубкой и обратным холодильником, поместили двухвалентный эпоксимодифицированный полисилоксан, описываемый приведенной ниже формулой «А» («Х-22-163», продукт компании Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.; эпоксидный эквивалент: 198 г/моль (Фиг.1); 100 частей), N-метилпирролидон (100 частей) и йодид натрия (1,2 части), после чего перемешивали смесь до получения гомогенного раствора. Затем раствор перемешивали при нагревании до 80°С в течение 30 часов, пропуская через него пузырьки диоксида углерода со скоростью 0,5 л/мин.
После завершения реакции к полученной реакционной смеси для ее разбавления добавили н-гексан (100 частей). Затем разбавленную реакционную смесь три раза промыли в делительной воронке очищенной водой (с использованием 80 частей при каждой промывке) для удаления N-метилпирролидона и йодида натрия. Полученный раствор в н-гексане высушили сульфатом магния, после чего сконцентрировали с получением соединения полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом (1-А) (92 части, выход: 89,7%) в виде бесцветной прозрачной жидкости.
В инфракрасном спектре поглощения (полученном с использованием прибора «FT-720» производства компании Horiba, Ltd.) продукта реакции было обнаружено поглощение на длине волны порядка 1.800 см-1, которое можно объяснить присутствием карбонильных групп среди групп циклического карбоната и которое не обнаруживается в спектре сырьевого материала (Фиг.2). Среднечисленная молекулярная масса продукта реакции была равна 2.450 (полистирольный эквивалент; определена с использованием прибора «GPC-8220» производства компании Tosoh Corporation) (Фиг.3). В полученном таким образом соединении полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом (1-А) диоксид углерода связан в количестве 18,1%.
Figure 00000013
Пример 2
Получение соединения полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом
Посредством проведения реакции так, как описано в Примере 1, за исключением того, что вместо двухвалентного эпоксимодифцированного полисилоксана «А» был использован двухвалентный эпоксимодифицированный полисилоксан, описываемый приведенной ниже формулой «В» («KF-105», продукт компании Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.; эпоксидный эквивалент: 485 г/моль, было получено соединение полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом (1-В) (99 частей, выход: 91%) в форме бесцветной прозрачной жидкости.
Продукт реакции был идентифицирован с помощью инфракрасной абсорбционной спектроскопии, ГПХ и ЯМР. В полученном таким образом соединении полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом (1-В) диоксид углерода был связан в количестве 8,3%.
Figure 00000014
Пример 3
Получение соединения полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом
Посредством проведения реакции так, как описано в Примере 1, за исключением того, что вместо двухвалентного эпоксимодифцированного полисилоксана «А» был использован двухвалентный эпоксимодифицированный полисилоксан, описываемый приведенной ниже формулой «С» («X-22-169AS», продукт компании Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.; эпоксидный эквивалент: 533 г/моль, было получено соединение полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом (1-С) (71 часть, выход: 68%) в форме бесцветной прозрачной жидкости.
Продукт реакции был идентифицирован с помощью инфракрасной абсорбционной спектроскопии, ГПХ и ЯМР. В полученном таким образом соединении полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом (1-С) диоксид углерода был связан в количестве 7,6%.
Figure 00000015
(а: Число, дающее молекулярную массу, равную 1.066)
Сравнительный пример 1
Получение соединения пятичленного циклического карбоната
Посредством проведения реакции так, как описано в Примере 1, за исключением того, что вместо двухвалентного эпоксимодифцированного полисилоксана «А» было использовано двухвалентное эпоксидное соединение, описываемое приведенной ниже формулой «D» («ЕРICОАТ 828», продукт компании Japan EpoxyResin Co., Ltd.; эпоксидный эквивалент: 187 г/моль, было получено соединение пятичленного циклического карбоната (1-D) (118 частей, выход: 95%) в форме белого порошка.
Продукт реакции был идентифицирован с помощью инфракрасной абсорбционной спектроскопии, ГПХ и ЯМР. В полученном таким образом соединении пятичленного циклического карбоната (1-D) диоксид углерода был связан в количестве 19%.
Figure 00000016
Примеры полимеризации с 1 по 3
Получение модифицированных полисилоксаном полигидроксиполиуретановых смол
Химические реакторы, каждый из которых был снабжен мешалкой, термометром, газовпускной трубкой и обратным холодильником, продули азотом. В химические реакторы поместили, соответственно, соединения полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом, полученные в Примерах с 1 по 3. Затем в каждый химический реактор добавили N-метилпирролидон до получения содержания твердых веществ, равного 35%, после чего смесь перемешивали до получения гомогенного раствора. Затем в предварительно определенных количествах были добавлены соответствующие аминные соединения, указанные в Таблице 1. Полученную смесь перемешивали при температуре, равной 90°С, в течение 10 часов, то есть реакцию проводили до тех пор, когда аминное соединение больше невозможно было обнаружить. Полученные способом, описанным выше, модифицированные полисилоксаном полигидроксиполиуретановые смолы трех типов имели свойства, указанные в Таблице 1.
Сравнительный пример 1 полимеризации
Получение полигидроксиполиуретановой смолы
Химический реактор, снабженный мешалкой, термометром, газовпускной трубкой и обратным холодильником, продули азотом. В химический реактор было помещено соединение пятичленного циклического карбоната, полученное в Сравнительном примере 1. Затем в химический реактор добавили N-метилпирролидон до получения содержания твердых веществ, равного 35%, после чего смесь перемешивали до получения гомогенного раствора. После этого был добавлен гексаметилендиамин в предварительно определенном количестве. Полученную смесь перемешивали при температуре, равной 90°С, в течение 10 часов, то есть реакцию проводили до тех пор, когда аминное соединение больше невозможно было обнаружить. Полученная полигидроксиполиуретановая смола имела свойства, указанные в Таблице 1.
Таблица 1
  Пример полимеризации 1 Пример полимеризации 2 Пример полимеризации 3 Сравнительный пример 1 полимеризации
Карбонатное соединение (1) 1-А 1-В 1-С 1-D
Аминное соединение (2) HMDA1) ВАРР2) XDA3) HMDA1)
Молярное отношение (1/2) 1,0 1,0 1,0 1,0
Вязкость раствора (конц. 35%, МПа·с) 1,5 1,8 1,1 1,3
Среднечисленная молекулярная масса 38000 43000 31000 35000
Гидроксильное число (мг КОН/г) 175 83 76 215
Содержание полисилоксана (%) 32 57 62 0
Прочность на разрыв (20°С, МПа) 32,1 23,8 35,2 21,1
Удлинение при разрыве (20°С, %) 15 83 50 15
Сопротивление поверхности (при 20°С и относительной влажности 46%, Ом) 5,6×1012 2,8×1013 8,2×1013 7,6×1010
Связанное количество диоксида углерода (%)4) 14,5 6,9 6,8 15,2
1) Гексаметилендиамин
2) Бис-аминопропилпиперазин
3) Ксилилендиамин
4) Расчетное значение
Промышленная применимость
Смола, которая может быть получена согласно примерам осуществления настоящего изобретения из нового соединения полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом, обладает превосходной смазывающей способностью, сопротивлением абразивному износу, химической стойкостью, отсутствием липкости, антистатическими свойствам и термостойкостью. Поэтому можно ожидать, что с использованием этой смолы будут получены разнообразные продукты, такие как пленочные и формовочные материалы, герметики, различные материалы покрытий и связующие, которые обеспечат снижение содержания диоксида углерода и которые будут полезными с точки зрения глобальной защиты окружающей среды.

Claims (2)

1. Соединение полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом формулы (1):
Figure 00000017

где A означает
Figure 00000018
или
Figure 00000019
, где R1 обозначает алкиленовую группу, которая содержит от 1 до 12 атомов углерода и может быть присоединена через элемент O и/или -(C2H4O)b-,
R2 обозначает прямую связь или алкиленовую группу, которая содержит от 2 до 20 атомов углерода, при этом, когда R2 представляет собой прямую связь, углерод алкиленовой группы R1 или углерод группы -(C2H4O)b- связан непосредственно с Si, связанным с R2 в формуле (1).
b обозначает число от 1 до 300,
a обозначает число от 8,2 до 9,2.
2. Способ получения соединения полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом, охарактеризованного в п.1, включающий проведение реакции эпоксимодифицированного полисилоксанового соединения формулы (2) с диоксидом углерода:
Figure 00000020

где A обозначает
Figure 00000021
или
Figure 00000022
, где R1 обозначает алкиленовую группу, которая содержит от 1 до 12 атомов углерода и может быть присоединена через элемент O и/или -(C2H4O)b-, R2 обозначает прямую связь или алкиленовую группу, которая содержит от 2 до 20 атомов углерода, при этом, когда R2 представляет собой прямую связь, углерод алкиленовой группы R1 или углерод группы -(C2H4O)b- связан непосредственно с Si, связанным с R2 в формуле (2), b обозначает число от 1 до 300, а обозначает число от 8,2 до 9,2.
RU2012120612/04A 2009-11-25 2010-10-07 Соединение полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом и способ его получения RU2522906C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009267052 2009-11-25
JP2009-267052 2009-11-25
JP2010-081907 2010-03-31
JP2010081907A JP2011132208A (ja) 2009-11-25 2010-03-31 ５員環環状カーボネートポリシロキサン化合物およびその製造方法
PCT/JP2010/067679 WO2011065129A1 (ja) 2009-11-25 2010-10-07 ５員環環状カーボネートポリシロキサン化合物およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012120612A RU2012120612A (ru) 2014-01-20
RU2522906C2 true RU2522906C2 (ru) 2014-07-20

Family

ID=44066234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012120612/04A RU2522906C2 (ru) 2009-11-25 2010-10-07 Соединение полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом и способ его получения

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8975420B2 (ru)
EP (1) EP2505601A4 (ru)
JP (1) JP2011132208A (ru)
KR (2) KR20120109512A (ru)
CN (1) CN102666662A (ru)
RU (1) RU2522906C2 (ru)
WO (1) WO2011065129A1 (ru)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011132208A (ja) 2009-11-25 2011-07-07 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd ５員環環状カーボネートポリシロキサン化合物およびその製造方法
EP2505599B1 (en) 2009-11-25 2017-09-06 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. Polysiloxane-modified polyhydroxy polyurethane resin, method for producing same, heat-sensitive recording material using the resin, imitation leather, thermoplastic polyolefin resin skin material, material for weather strip, and weather strip
WO2011065433A1 (ja) 2009-11-26 2011-06-03 大日精化工業株式会社 ポリシロキサン変性ポリヒドロキシポリウレタン樹脂及びその製造方法、該樹脂を用いた感熱記録材料、擬革、熱可塑性ポリオレフィン樹脂表皮材、ウェザーストリップ用材料及びウェザーストリップ
WO2011162237A1 (ja) 2010-06-24 2011-12-29 大日精化工業株式会社 自己架橋型ポリヒドロキシポリウレタン樹脂、該樹脂を含む樹脂材料、該樹脂の製造方法、該樹脂を用いてなる擬革、表皮材及びウェザーストリップ用材料
JP5953644B2 (ja) * 2010-08-19 2016-07-20 日立化成株式会社 ポリヒドロキシウレタン化合物及びその製造方法、並びに、硬化性樹脂組成物、感光性エレメント、レジストパターンの形成方法及びプリント配線板の製造方法
JP5637559B2 (ja) * 2010-12-22 2014-12-10 大日精化工業株式会社 擬革
EP2610276B1 (en) * 2010-08-26 2017-11-01 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. Self-crosslinking polysiloxane-modified polyhydroxy polyurethane resin, resin material containing same, method for producing same, artificial leather comprising same, and thermoplastic polyolefin skin material comprising same
JP5679739B2 (ja) * 2010-08-26 2015-03-04 大日精化工業株式会社 自己架橋型ポリシロキサン変性ポリヒドロキシポリウレタン樹脂およびその製造方法
US9359719B2 (en) 2011-04-04 2016-06-07 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. Self-crosslinkable polysiloxane-modified polyhydroxy polyurethane resin, process for producing said resin, resin material comprising said resin, and artificial leather produced utilizing said resin
JP5653849B2 (ja) * 2011-06-22 2015-01-14 大日精化工業株式会社 可逆性感熱記録材料
JP5876372B2 (ja) * 2012-05-08 2016-03-02 大日精化工業株式会社 反応性ポリシロキサン化合物及びその製造方法
JP7219708B2 (ja) * 2016-09-05 2023-02-08 メルツ＋ベンテリ アクチェンゲゼルシャフト イソシアネートフリー及びイソチオシアネートフリーのアルコキシシランポリマーの製造のための反応体としての有機カーボネート変性プレポリマーの使用
EP3950862A4 (en) * 2019-03-28 2023-01-04 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. COATING COMPOSITION AND COATING FILM

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU654177A3 (ru) * 1975-02-11 1979-03-25 Рон-Пуленк Эндюстри (Фирма) Способ получени кремнийорганических соединений
US5606077A (en) * 1995-02-21 1997-02-25 Th. Goldschmidt Ag Method for the synthesis of organopolysiloxanes containing carbonate groups
US5686547A (en) * 1996-03-14 1997-11-11 General Electric Company Carbonate and hydroxy carbamate functionalized silicones

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3072613A (en) 1957-08-20 1963-01-08 Union Carbide Corp Multiple cyclic carbonate polymers
US4395527A (en) 1978-05-17 1983-07-26 M & T Chemicals Inc. Siloxane-containing polymers
JPS5813359B2 (ja) 1978-07-03 1983-03-12 富士化学紙工業株式会社 感熱転写材
JPS564408A (en) 1979-06-26 1981-01-17 Meitoo Kk Waterproof* antiseptic and vermicidal method of wood
US4499149A (en) 1980-12-15 1985-02-12 M&T Chemicals Inc. Siloxane-containing polymers
US4480009A (en) 1980-12-15 1984-10-30 M&T Chemicals Inc. Siloxane-containing polymers
JPS61227087A (ja) 1985-04-01 1986-10-09 Dainichi Seika Kogyo Kk 感熱記録材料
JPS62202786A (ja) 1986-03-04 1987-09-07 Dainichi Color & Chem Mfg Co Ltd 感熱記録材料
DE3723782A1 (de) * 1987-07-16 1989-01-26 Dainippon Ink & Chemicals Verfahren zur herstellung von cyclocarbonatverbindungen
US4883854A (en) 1988-09-30 1989-11-28 Medtronic, Inc. Hydroxyl functional monomers
JPH02102096A (ja) 1988-10-12 1990-04-13 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd 感熱記録材料
JP2630894B2 (ja) 1992-07-03 1997-07-16 信越化学工業株式会社 ウェザーストリップ用のコーティング組成物
JP3013014B2 (ja) 1993-02-24 2000-02-28 西川ゴム工業株式会社 ウエザーストリップ
JPH08109349A (ja) 1994-10-12 1996-04-30 Yokohama Rubber Co Ltd:The 自動車用グラスランのコーティング剤
JP3461605B2 (ja) 1994-12-19 2003-10-27 鬼怒川ゴム工業株式会社 高分子弾性体の表面処理用塗料組成物
JPH09278982A (ja) 1996-04-15 1997-10-28 Dainippon Ink & Chem Inc 硬化性樹脂組成物ならびにそれらを用いた塗膜形成方法
JPH11140182A (ja) 1997-11-05 1999-05-25 Nof Corp 反応性樹脂
US6120905A (en) 1998-06-15 2000-09-19 Eurotech, Ltd. Hybrid nonisocyanate polyurethane network polymers and composites formed therefrom
JP3840347B2 (ja) 1999-05-11 2006-11-01 財団法人化学技術戦略推進機構 新規なポリヒドロキシウレタンの製造方法
DE19959949A1 (de) 1999-12-13 2001-06-21 Bayer Ag Hydrophobierung mit carboxylgruppenhaltigen Polysiloxanen
US6555230B2 (en) 2000-03-31 2003-04-29 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. Artificial leather
AU2001286860A1 (en) * 2000-08-28 2002-03-13 Aprilis, Inc. Holographic storage medium comprising polyfunctional epoxy monomers capable of undergoing cationic polymerization
JP2002114936A (ja) 2000-10-05 2002-04-16 Kinugawa Rubber Ind Co Ltd プライマー組成物及びそれが塗布されたウェザーストリップ
JP2004051901A (ja) 2002-07-23 2004-02-19 Fujikura Kasei Co Ltd 艶消し塗料組成物、これを用いた塗膜および塗装物
EP1506975A1 (en) 2003-08-13 2005-02-16 Vantico GmbH Nanocomposites based on polyurethane or polyurethane-epoxy hybrid resins prepared avoiding isocyanates
JP2005154580A (ja) 2003-11-26 2005-06-16 Mitsui Chemicals Inc 自己乳化型水性ポリウレタン樹脂及びその用途
JP4417777B2 (ja) 2004-05-25 2010-02-17 大日精化工業株式会社 擬革様シート状物
JP2006176615A (ja) 2004-12-22 2006-07-06 Seikoh Chem Co Ltd ポリオレフィン系樹脂成形品用コーティング剤およびそれを被覆した成形品
JP2006307015A (ja) 2005-04-28 2006-11-09 Toyota Motor Corp 耐傷付性樹脂組成物、耐傷付性樹脂組成物の製造方法、及び成形品
US20060276599A1 (en) 2005-06-05 2006-12-07 Dewitt Julie A Weatherstrip coating
JP4650627B2 (ja) * 2005-09-14 2011-03-16 信越化学工業株式会社 環状カーボネート変性シロキサン及びその製造方法並びに非水電解液、二次電池及びキャパシタ
US7368174B2 (en) 2005-12-14 2008-05-06 Lord Corporation Aqueous dispersion coating composition having noise and/or friction abatement properties
JP2007270373A (ja) 2006-03-31 2007-10-18 Nisshinbo Ind Inc 人工皮革状シートおよびその製造方法
EP2010276B1 (en) 2006-04-26 2014-01-22 Covidien LP Multi-stage microporation device
JP2007297544A (ja) * 2006-05-01 2007-11-15 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd ポリヒドロキシウレタンの製造方法及びポリヒドロキシウレタン水分散体
JP2008056772A (ja) 2006-08-30 2008-03-13 Seikoh Chem Co Ltd エチレン−プロピレンゴム用水系コーティング剤
DE102007023869A1 (de) 2007-05-21 2008-12-18 Momentive Performance Materials Gmbh & Co. Kg Neue Polycarbonat- und/oder Polyurethan-Polyorganosiloxan-Verbindungen
DE102007032666A1 (de) 2007-07-13 2009-01-22 Bayer Materialscience Ag Allophanat- und Silangruppen enthaltende Polyisocyanate
JP5090319B2 (ja) 2007-11-22 2012-12-05 東レコーテックス株式会社 植物由来成分からなる合成皮革
JP2009155407A (ja) 2007-12-26 2009-07-16 Konishi Co Ltd 硬化性樹脂組成物及び接着剤組成物
DE102008013584A1 (de) 2008-03-11 2009-09-17 Momentive Performance Materials Gmbh Neue Polycarbonat-Polyorganosiloxan- und/oder Polyurethan-Polyorganosiloxan-Verbindungen
JP5249657B2 (ja) 2008-07-10 2013-07-31 大日精化工業株式会社 感熱記録材料、ポリウレタン及びその製造方法
EP2505599B1 (en) 2009-11-25 2017-09-06 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. Polysiloxane-modified polyhydroxy polyurethane resin, method for producing same, heat-sensitive recording material using the resin, imitation leather, thermoplastic polyolefin resin skin material, material for weather strip, and weather strip
JP2011132208A (ja) 2009-11-25 2011-07-07 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd ５員環環状カーボネートポリシロキサン化合物およびその製造方法
JP5705511B2 (ja) 2009-11-26 2015-04-22 大日精化工業株式会社 ポリシロキサン変性ポリヒドロキシポリウレタン樹脂、該樹脂含有組成物及び樹脂の製造方法
WO2011065433A1 (ja) 2009-11-26 2011-06-03 大日精化工業株式会社 ポリシロキサン変性ポリヒドロキシポリウレタン樹脂及びその製造方法、該樹脂を用いた感熱記録材料、擬革、熱可塑性ポリオレフィン樹脂表皮材、ウェザーストリップ用材料及びウェザーストリップ
WO2011162237A1 (ja) 2010-06-24 2011-12-29 大日精化工業株式会社 自己架橋型ポリヒドロキシポリウレタン樹脂、該樹脂を含む樹脂材料、該樹脂の製造方法、該樹脂を用いてなる擬革、表皮材及びウェザーストリップ用材料
EP2610276B1 (en) 2010-08-26 2017-11-01 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. Self-crosslinking polysiloxane-modified polyhydroxy polyurethane resin, resin material containing same, method for producing same, artificial leather comprising same, and thermoplastic polyolefin skin material comprising same
US9359719B2 (en) 2011-04-04 2016-06-07 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. Self-crosslinkable polysiloxane-modified polyhydroxy polyurethane resin, process for producing said resin, resin material comprising said resin, and artificial leather produced utilizing said resin

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU654177A3 (ru) * 1975-02-11 1979-03-25 Рон-Пуленк Эндюстри (Фирма) Способ получени кремнийорганических соединений
US5606077A (en) * 1995-02-21 1997-02-25 Th. Goldschmidt Ag Method for the synthesis of organopolysiloxanes containing carbonate groups
US5686547A (en) * 1996-03-14 1997-11-11 General Electric Company Carbonate and hydroxy carbamate functionalized silicones

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012120612A (ru) 2014-01-20
US8975420B2 (en) 2015-03-10
US20120232289A1 (en) 2012-09-13
KR20120109512A (ko) 2012-10-08
JP2011132208A (ja) 2011-07-07
EP2505601A4 (en) 2014-04-02
WO2011065129A1 (ja) 2011-06-03
EP2505601A1 (en) 2012-10-03
KR20140119810A (ko) 2014-10-10
CN102666662A (zh) 2012-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2522906C2 (ru) Соединение полисилоксана с пятичленным циклическим карбонатом и способ его получения
Ecochard et al. Hybrid polyhydroxyurethanes: How to overcome limitations and reach cutting edge properties?
CN1152101C (zh) 含有氨基甲酸酯官能化合物的共混物的可固化涂料组合物
Rajput et al. Fatty acids based transparent polyurethane films and coatings
JP5277233B2 (ja) 熱可塑性ポリヒドロキシウレタンの製造方法
US9855532B2 (en) Gas separation membrane with ladder-structured polysilsesquioxane and method for fabricating the same
CN103958627B (zh) 涂料、涂膜、太阳能电池组件的背板以及太阳能电池组件
EP2691441B1 (en) Polyamide compound and molded article thereof
Figovsky et al. Progress in elaboration of nonisocyanate polyurethanes based on cyclic carbonates
CN102816430B (zh) 一种聚二甲基硅氧烷改性聚（氨酯-酰亚胺）杂化材料制备方法
CN105504272A (zh) 一种poss改性松香基非异氰酸酯聚氨酯及其制备方法
CN113563588A (zh) 一种端羟基硅氧烷、含有其的硅聚氨酯及其制备方法
JP2017014413A (ja) ポリヒドロキシウレタン樹脂及びその製造方法
CN1176649A (zh) 低挥发有机化合物修补涂料组合物
JP2018517737A (ja) 多面体オリゴマーシルセスキオキサンの製造方法
JP5558992B2 (ja) 剥離性処理剤
JP5069737B2 (ja) 擬革
JP5679739B2 (ja) 自己架橋型ポリシロキサン変性ポリヒドロキシポリウレタン樹脂およびその製造方法
JP5936272B2 (ja) 太陽電池モジュール用バックシート
JP5367679B2 (ja) 擬革
JP5596435B2 (ja) 自己架橋型ポリヒドロキシポリウレタン樹脂およびその製造方法
JP5574428B2 (ja) ポリシロキサン変性ポリヒドロキシポリウレタン樹脂、該樹脂の製造方法及び樹脂組成物
CN1310879C (zh) 新的多异氰酸酯化合物、其制造方法及用途
CN114763438B (zh) 一种有机硅固化配方及固化方法和由其制备的硅橡胶
CN110655856A (zh) 一种塑胶跑道底漆及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
HE9A Changing address for correspondence with an applicant