胶凝剂及有机凝胶的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及包含2种以上的同族烷基化合物的胶凝剂以及由该胶凝剂获得的有 机凝胶及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 在化妆品、药品、农药、食品、胶粘剂、涂料、树脂等领域中，有机凝胶（油质凝胶） 化剂被用于调整它们的流动性。另外，除了能够将成为环境污染要因的有机溶剂、家庭废油 固化并进行回收之外，还能够将生成的有机凝胶作为化学机械系统材料、冲击?振动吸收材 料、药品缓释性赋予材料等使用，因此备受瞩目。关于上述胶凝剂的研究开发主要是针对高 分子化合物而进行，但是近年来，因为作为胶凝剂具有优异的性质，所以，关于低分子化合 物的研究开发正在推进，关于生成的有机凝胶，对应于其用途，适当的强度和透明性、还有 持续的溶胶-凝胶变换功能（触变性）被要求。
[0003] 如上所述，有机凝胶在广范围的领域中被利用，今后也期待利用领域的扩大。因 此，当有机凝胶的用途扩大时，需要低分子化合物的有机凝胶化剂（以下有时称为低分子 胶凝剂）对广泛种类的有机溶剂具有凝胶形成能力。针对这样的课题，目前为止公开了作 为对各种有机溶剂均能够以少量的添加量形成稳定性优异的凝胶的低分子胶凝剂的脲化 合物（例如，专利文献1~3)、酰胺化合物（例如，非专利文献1)。另外，公开了a_氨基 内酰胺衍生物对角鲨烷、液体石蜡等具有凝胶化能力（例如专利文献4)。然而，单独这些 化合物，机械强度不充分、触变性缺乏等，不能表现充分的性能。也有作为提供机械强度的 酰胺系的凝胶利用丙烯酰胺的报道，但其制造中必须用聚合反应因而烦杂（例如专利文献 5)。另外，也有报道在只使用单独的化合物作为有机凝胶化剂而出现形成的凝胶的性能不 充分的情况下，通过混合多种化合物而获得解决的例子（专利文献6)，但可以认为其种类、 添加量的组合无限度，从中找到最适的组合需要花费大量的劳力。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2000-256303号公报
[0007] 专利文献2 :日本特开2004-359643号公报
[0008] 专利文献3 :日本特开2010-077037号公报
[0009] 专利文献4 :日本专利第3690052号公报
[0010] 专利文献5 :日本特开2010-111821号公报
[0011] 专利文献6 :日本特表2008-515911号公报
[0012] 非专利文献
[0013] 非专利文献 1 :R.G.Weissetal.Langmuir, 25 (2009) 8615-8625.
【发明内容】
[0014] 发明所要解决的课题
[0015] 到目前为止，兼具高机械强度和透明性等的有机凝胶有必要进行需要复杂的合成 过程的高分子化合物、特殊的低分子化合物的聚合反应，或有必要无数次地研究各种胶凝 剂的组合。因此，人们期望一种能够用更简便的方法制造具有上述特性的有机凝胶的方法。
[0016] 本发明是基于上述情况而作出的，其所要解决的课题在于，提供通过目前为止尚 未提过的方法而获得的新的有机凝胶。
[0017] 本发明人为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现通过混合2种以上的不 同链长的同族烷基衍生物，能够作为针对有机溶剂等非水性溶剂的胶凝剂适合地适用，而 且令人惊讶的是，给形成的有机凝胶带来机械强度的提高和透明性的上升、还有触变性的 表现，完成了本发明。
[0018] 即本发明，作为第1观点，涉及一种胶凝剂，其特征在于，包含2种以上的由通式 [I]表示的烷基酰胺化合物、或由通式[II]表示的烷基脲化合物，形成的凝胶表现触变性，
[0019]
[0020] 式[I]中，&表示可以具有取代基的碳原子数1~30的脂肪族基团，
[0021]
[0022] 式[II]中，R2表示可以具有取代基的碳原子数1~30的脂肪族基团。
[0023] 作为第2观点，涉及第1观点所述的胶凝剂，所述胶凝剂包含式[I]中札为可以 具有取代基的碳原子数5~7的脂肪族基团的烷基酰胺化合物、和&为可以具有取代基的 碳原子数11~21的脂肪族基团的烷基酰胺化合物。
[0024] 作为第3观点，涉及第1或2观点所述的胶凝剂，所述胶凝剂包含&的脂肪族基 团的碳原子数不同的2种烷基酰胺化合物，其中，&的碳原子数大的烷基酰胺化合物（A)、 与碳原子数少于该烷基酰胺化合物（A)的烷基酰胺化合物（B)的混合比以质量比计为 (A) : (B) = 1 ~20:20 ~1 〇
[0025] 作为第4观点，涉及第1或2观点所述的胶凝剂，所述胶凝剂包含式[I]中札的 脂肪族基团的碳原子数不同的3种烷基酰胺化合物，其中，&的碳原子数最大的烷基酰胺化 合物（C)、与碳原子数少于该烷基酰胺化合物（C)的烷基酰胺化合物（D)、与碳原子数少于 该烷基酰胺化合物（D)的烷基酰胺化合物（E)的混合比以质量比计为（C) : (D) : (E) = 1~ 5:1 ~5:1 ~20〇
[0026]作为第5观点，涉及第1观点所述的胶凝剂，所述胶凝剂包含式[II]中R2为可以 具有取代基的碳原子数4~8的脂肪族基团的烷基脲化合物、和私为可以具有取代基的碳 原子数12~18的脂肪族基团的烷基脲化合物。
[0027] 作为第6观点，涉及第1或5观点所述的胶凝剂，所述胶凝剂包含R2的脂肪族基团 的碳原子数不同的2种烷基脲化合物，其中，私的碳原子数大的烷基脲化合物（A)、与碳原 子数少于该烷基脲化合物（A)的烷基脲化合物（B)的混合比以质量比计为（A) : (B) = 1~ 20:20 ~1〇
[0028] 作为第7观点，涉及一种凝胶，其特征在于，包含2种以上的由通式[I]表示的烷 基酰胺化合物、或由通式[II]表示的烷基脲化合物，且表现触变性，
[0029]
[0030] 式[I]中，&表示可以具有取代基的碳原子数1~30的脂肪族基团，
[0031]
[0032] 式[II]中，R2表示可以具有取代基的碳原子数1~30的脂肪族基团。
[0033] 发明的效果
[0034] 本发明的胶凝剂能够用简便的方法使有机溶剂凝胶化而形成凝胶。
[0035] 特别是本发明的胶凝剂能够形成具有各种各样的电容率的各种有机溶剂的有机 凝胶，获得的有机凝胶具有高的机械强度和透明性、还具有触变性。
【附图说明】
[0036] 图1是表示比较例1~3中混合了烷基酰胺衍生物的各种溶液的凝胶化行为的照 片[图1(A)硬脂酸酰胺、图1(B)十八烷基酰胺、图1(C)正辛烷酰胺，括弧内的数字表示衍 生物的浓度。使用溶剂：（a)、（1)、（w)碳酸亚丙酯；(b)、（m)N，N-二甲基甲酰胺；（c)、（n)甲 醇；（d)、（0)乙醇；（e)、（p)正丁醇；（f)、（q)、（x) 1，2-二氯乙烷；（g)、（r)四氢呋喃；(h)、 (s)、（y)乙酸乙酯；⑴、（t)、（z)SH245 ; (j)、（u)、（A)甲苯；（k)、（v)、⑶正辛烷]。
[0037] 图2是表示比较例4~5中混合了烷基脲衍生物的各种溶液的凝胶化行为的照片 [图2(A)十八烷基脲、图2(B) 丁基脲，括弧内的数字表示衍生物的浓度。使用溶剂：(a)、 (1)碳酸亚丙酯；(b)N，N-二甲基甲酰胺；（c)甲醇；（d乙醇；（e)正丁醇；（f)、（m) 1，2-二氯 乙烷；（g)四氢呋喃；（h)乙酸乙酯；（i)SH245 ;(j)、（n)甲苯；（k)正辛烷]。
[0038] 图3是表示比较例6~12中混合了烷基酰胺衍生物或烷基脲衍生物的各种不挥 发油的凝胶化行为的照片[烷基酰胺衍生物：图3(A)硬脂酸酰胺、图3(B)十六烷酰胺、图 3(C)正辛烷酰胺、图3(D)芥酸酰胺、图3(E)山嵛酸酰胺，烷基脲衍生物：图3(F)十八烷基 脲、图3(G) 丁基脲，括弧内的数字表示衍生物的浓度。使用不挥发性油：(a)橄榄油；(b)角 鲨烷；（c)肉豆蔻酸异丙酯]。
[0039] 图4是表示实施例1中各种混合比率下的烷基酰胺衍生物2成分混合系统的甲苯 溶液的凝胶化行为的照片（图4 (a)硬脂酸酰胺/正辛烷酰胺4wt%甲苯凝胶、图4 (b)硬脂 酸酰胺/十六烷酰胺4wt%甲苯凝胶、图4 (c)十六烷酰胺/正辛烷酰胺4wt%甲苯凝胶，图 内的数字表示质量混合比）。
[0040] 图5是表示实施例2及实施例3中各种混合比率下的烷基酰胺衍生物3成分混 合系统的甲苯溶液的凝胶化行为的照片（4wt%甲苯凝胶）（图内的数字表示硬脂酸酰胺/ 十六烷酰胺/正辛烷酰胺的质量混合比）。
[0041] 图6是表示实施例6中烷基酰胺衍生物单独系统凝胶及各种混合比率下的烷基酰 胺衍生物3成分混合系统的甲苯凝胶的差示扫描量热测定结果的图[图6(A) (a)硬脂酸 酰胺3wt%甲苯凝胶、（b)十六烷酰胺6wt%甲苯凝胶、（c)正辛烷酰胺3wt%甲苯凝胶；图 6 (B) (a)硬脂酸酰胺/十六烷酰胺/正辛烷酰胺质量混合比1/1/2 4wt%甲苯凝胶、（b)硬 脂酸酰胺/十六烷酰胺/正辛烷酰胺质量混合比1/1/4 4wt%甲苯凝胶、（c)硬脂酸酰胺/ 十六烷酰胺/正辛烷酰胺质量混合比1/1/10 4wt%甲苯凝胶]。
[0042]图7是表示实施例7中烷基酰胺衍生物单独系统凝胶的粘弹性特性评价结果的图 [图7(A)频率依赖测定结果：(a)硬脂酸酰胺3wt%甲苯凝胶、（b)十六烷酰胺6wt%甲苯 凝胶、（c)正辛烷酰胺3wt%甲苯凝胶；图7(B)应变依赖测定结果：（a)硬脂酸酰胺3wt% 甲苯凝胶、（b)十六烷酰胺6wt%甲苯凝胶、（c)正辛烷酰胺3wt%甲苯凝胶]。
[0043]图8是表示实施例7中烷基酰胺衍生物3成分系统混合凝胶的粘弹性特性评价结 果的图[图8 (A)频率依赖性测定结果：(a)硬脂酸酰胺/十六烷酰胺/正辛烷酰胺质量混 合比1/1/2 4wt%甲苯凝胶、（b)硬脂酸酰胺/十六烷酰胺/正辛烷酰胺质量混合比1/1/4 4wt%甲苯凝胶、（c)硬脂酸酰胺/十六烷酰胺/正辛烷酰胺质量混合比1/1/10 4wt%甲 苯凝胶；图8 (B)应变依赖性测定结果：(a)硬脂酸酰胺/十六烷酰胺/正辛烷酰胺质量混 合比1/1/2 4wt%甲苯凝胶、（b)硬脂酸酰胺/十六烷酰胺/正辛烷酰胺质量混合比1/1/4 4wt%甲苯凝胶、（c)硬脂酸酰胺/十六烷酰胺/正辛烷酰胺质量混合比1/1/10 4wt%甲苯 凝胶]。
[0044] 图9是表示实施例8中各种烷基酰胺衍生物（单独系统）的甲苯溶液的凝胶化行 为（(a)~（c):粉碎前的倒置样品）及触变行为（(d)~（f):粉碎后静置12小时后的倒置 样品）的照片（(a)和⑷硬脂酸酰胺3wt%甲苯凝胶、（b)和（e)十六烷酰胺6wt%甲苯 凝胶、（c)和（f)正辛烷酰胺3wt%甲苯凝胶）。
[0045] 图10是表示实施例9中烷基酰胺衍生物（3成分混合系统）的4wt%甲苯溶液的 凝胶化行为（(a)~（c):粉碎前的倒置样品）及触变行为（(d)~（f):粉碎后静置1分钟 后的倒置样品、（g)~（i):粉碎后静置5分钟后的倒置样品）的照片（(a) (d) (g)硬脂酸酰 胺/十六烷酰胺/正辛烷酰胺的质量混合比1/1/2、（b) (e) (h)硬脂酸酰胺/十六烷酰胺/ 正辛烷酰胺的质量混合比1/1/4、（c) (f) (i)硬脂酸酰胺/十六烷酰胺/正辛烷酰胺的质量 混合比1/1/10)。
[0046]图11是表示实施例9中使用烷基酰胺衍生物（单独系统）的角鲨烷在最低凝胶 化浓度下的凝胶化行为（(a)~（c):粉碎前的倒置样品）及触变行为（(d)~（f):粉碎后 静置12小时后的倒置样品）的照片（(a)⑷硬脂酸酰胺2wt%凝胶、（b) (e)十六烷酰胺 2wt%凝胶、（c) (f)正辛烷酰胺lwt%凝胶）。
[0047]图12是表示实施例9中使用烷基酰胺衍生物（单独系统）的角鲨烷在最低凝胶 化浓度下凝胶化的凝胶化行为（(a)和（b):粉碎前的倒置样品）及触变行为（(c)和（d): 粉碎后静置12小时后的倒置样品）的照片（(a) (c)芥酸酰胺2wt%、（b) (d)山嵛酸酰胺 2wt%) 〇
[0048] 图13是表示实施例10中使用了不挥发油的烷基酰胺衍生物的混合系统凝胶（3 成分混合系统：硬脂酸酰胺/十六烷酰胺/正辛烷酰胺的组成（质量比）=1/1/10的角鲨 烷凝胶（lwt% ))的凝胶化行为（(a)~（c):粉碎前的倒置样品）及触变行为（(d)~⑴： 粉碎后静置1分钟后的倒置样品）的照片（(a)、（d)浓度0. 5wt%、（b)、（e)浓度1.Owt%、 (c) 、（f)浓度 2.Owt% )。
[0049]图14是表示实施例10中使用了不挥发油的烷基酰胺衍生物的混合系统凝胶（2 成分混合系统：芥酸酰胺/山嵛酸酰胺的组成（质量比）=1/1的角鲨烷凝胶（lwt% )) 的凝胶化行为（(a):粉碎前的倒置样品）及触变行为（b):粉碎后静置30分钟后的倒置样 品）的照片。
[0050] 图15是表示实施例9中烷基酰胺衍生物3成分混合系统的4wt%甲苯凝胶的机 械强度的高度的照片（(a)从样品管取出后能够自行立住的硬脂酸酰胺/十六烷酰胺/正 辛烷酰胺的质量混合比1/1/4甲苯凝胶、（b)能够用镊子夹住的硬脂酸酰胺/十六烷酰胺/ 正辛烷酰胺的质量混合比1/1/10甲苯凝胶）。
[0051] 图16是表示实施例11中各种混合比率下的烷基脲衍生物2成分混合系统的 3wt%甲苯溶液的凝胶化行为的照片（十八烷基脲/ 丁基脲，图内的数字表示质量混合比）。
[0052] 图17是表示实施例14中烷基脲衍生物单独