高纯度含单烯基甘油衍生物及其制造方法_5

文档序号:9437957阅读:来源:国知局
油的缩酮体311. 3g。外观为淡 黄色透明液体,GC纯度为98%。接着,装入得到的单烯丙基二甘油的缩酮体120. 7g、浓盐 酸〇. lg、离子交换水23. 9g,一边充分地搅拌,一边加热至80~90°C,继续加热搅拌1小时。 在此期间生成丙酮,但通过氮气流而被除去。进一步进行减压而除去残存的丙酮和剩余的 水。复压后,添加离子交换水6. 5g,加热搅拌30分钟并进行减压而除去水或其它低沸点成 分或酸。进一步复压后,添加由碳酸氢钠〇. Ig和离子交换水7. 97g得到的水溶液并加热搅 拌30分钟后,加热减压3小时而除去水或其它低沸点成分或酸。用RADI0LITE#900(昭和 化学工业株式会社制)进行过滤,得到单烯丙基二甘油72. 2g。pH为7。为无色透明液体, GC纯度为97 %,导电度为28. 4 μ S/cm。
[0354] 「比较例Il〈单燔丙基二甘油的合成〉
[0355] 在氮氛围下、在反应器中装入2, 2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-甲醇(和光纯药试 剂)558. 8g、三乙基胺(和光纯药试剂)16. 0g,一边充分地搅拌,一边加热至80°C。接着,在 该溶液中用5小时滴加烯丙基缩水甘油醚(daiso株式会社制Neoallyl G) 241. 3g。滴加 后,升温至l〇〇°C,继续加热搅拌1小时。用气相色谱法确认烯丙基缩水甘油醚的峰消失之 后,在145~154°C、5mmHg以下进行蒸馏,由此得到单稀丙基二甘油的缩酮体365. 2g。就外 观而言,在淡黄色透明液体中,GC纯度为93%。在GC图表中确认在实施例1~5中没有看 到的峰。
[0356] 进而,在氮氛围下、在另一反应器中装入得到的单烯丙基二甘油的缩酮体320. 0g、 浓盐酸0. 32g及离子交换水65. 8g,一边充分地搅拌,一边加热至80°C。由于pH为9,因此 进一步追加浓盐酸2. 86g将pH降低至4,结果,开始丙酮的生成。在该状态下继续加热搅拌 1小时之后,进行减压而除去残存的丙酮和剩余的水。复压后,添加离子交换水16. 6g并加 热搅拌30分钟,除去水或其它低沸点成分或酸。进一步添加离子交换水16. 5g并加热搅拌 30分钟后,加热减压3小时而除去水或其它低沸点成分或酸,得到单烯丙基二甘油268. 5g。 在淡黄色透明液体中,GC纯度为91 %,导电度为179. 4 μ S/cm。在GC图表中确认到在实施 例1~5中没有看到的峰。
[0357] 「比较例21〈单燔丙基二甘油的合成〉
[0358] 在氮氛围下、在反应器中装入2, 2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-甲醇(和光纯药试 剂)279. 5g、四甲基-1,3-二氨基丙烷(东京化成试剂)I. 8g,一边充分地搅拌,一边加热 至80°C。接着,在该溶液中用5小时滴加稀丙基缩水甘油醚(daiso株式会社制Neoallyl G) 120. lg。滴加后,升温至10(TC,继续加热搅拌1小时。用气相色谱法确认烯丙基缩水甘 油醚的峰消失之后,在110°C、5mmHg以下除去残存原料及低沸点成分。接着,冷却至室温 后,进行利用离子交换水1300g的分液萃取,除去呈现暗褐色的水不溶成分。由得到的水溶 液在90°C、5mmHg以下减压除去将水,由此得到单烯丙基二甘油的缩酮体178. 5g。外观为橙 色透明液体。
[0359] 进一步在氮氛围下、在另一反应器中装入得到的单烯丙基二甘油的缩酮体 100. 0g、浓盐酸5. 5g及离子交换水16. 0g,一边充分地搅拌,一边加热至80°C。在此期间生 成丙酮,但通过氮气流而被除去。进一步进行减压而除去残存的丙酮和剩余的水。在该状 态下继续加热搅拌1小时后,进行减压而除去残存的丙酮和剩余的水。复压后,添加离子 交换水10.0 g并加热搅拌30分钟后,加热减压3小时而除去水或其它低沸点成分或酸,用 Kyowaad 500SN (协和化学工业社制)I. 5g进行吸附处理,用RADI0LITE#900进行过滤之后, 得到单烯丙基二甘油60. 6g。pH为7。在橙色透明液体中,导电度为94. 3 μ S/cm。
[0360] 将实施例1~5以及比较例1~2的结果示于表1。
[0361] 「表1l
[0362] 表1
[0364] *1四甲基_1,3_二氛基丙烷
[0365] 「实施例61〈改件硅酮的合成〉
[0366] 在下述组成式中,Me表示甲基(-CH3),将Me3SiO基(或Me 3Si基)记为"M",将 Me2SiO基记为"D",将MeHSiO基记为"DH",将利用任一个取代基改性了 M及D中的甲基的 单元记为"MR"及"DR"。另外,制造例中,IPA表示异丙醇。
[0367] 步骤1 :在反应器中装入平均组成式MD47.5DHia5M所示的甲基氢聚硅氧烷215. 0g、 平均组成式CH2= CH-Si (OSiMe 3)3所示的乙烯基三(三甲基硅氧烷)硅烷17. 0g,一边在氮 流通下进行搅拌,一边在25°C下添加铂-1,3-二乙烯基-1,1,3, 3-四甲基二硅氧烷络合物 的六甲基二硅氧烷溶液(Pt浓度0. 4重量% )0. 39g。将反应液加热至65~75°C并进行4 小时反应之后,采取2g,通过碱分解气体产生法确认在反应率上没有问题。
[0368] 步骤2 :在反应液中添加十六碳烯(a烯烃纯度=91. 7% )47. 2g(第1次),结果 产生发热且温度上升至39°C-68。通过与步骤1同样的碱分解气体产生法确认,结果反应 率达到目标。
[0369] 步骤3:在反应液中添加实施例1中得到的单烯丙基二甘油23. 7g、天然维生素 E0. 035g、IPA245g,追加投入与上述相同的铂催化剂溶液0. 39g。在45~65°C下进行4小 时反应,用与步骤1同样的方法确认,结果反应率达到目标。
[0370] 步骤4 :在反应液中追加投入十六碳烯(第2次)47. 2g和与上述相同的铂催化剂 溶液0. 2g,在60~70°C下使其反应6小时。用与步骤1同样的方法确认,结果反应完成。
[0371] 步骤5 :在减压下在70~80°C下馏去IPA,进一步在95~105°C、10Torr的条件 下进行3小时的汽提,进行低沸分的馏去。
[0372] 步骤6 :相对于反应器的内容物,装入0. 16%硫酸氢钠· 1水合物的水溶液5. 3g, 一边在氮流通下进行搅拌,一边在60~70°C下进行30分钟的酸处理。然后,在IOTorr的 条件下进行水和低沸点成分的汽提。进一步加入离子交换水3g,进行30分钟的酸处理和 在IOTorr的条件下进行水和低沸点成分的汽提2次。最终,在60~70°C、IOTorr的条件 下进行3小时的汽提,进行水及低沸分的馏去。通过进一步进行过滤,以淡褐色不透明的均 匀液体的形式得到含有平均组成式MD47.5DR + n7.5DR ^311Dr + 222M所示的二甘油衍生物改性硅 酮的组合物270g。粘度为8400mPa · s。
[0373] 式中,R*11 =-C16H33
[0374] R* 31 = -C 2H4Si (OSiMe3) 3
[0375] R* 22 为-C 3Η60-Χ,X 为二甘油部分
[0376] 「实施例71〈改件硅酮的合成〉
[0377] 步骤1 :在反应器中装入平均组成式MD26DhiqM所示的甲基氢聚硅氧烷113. 2g、平均 组成式CH2= CH-Si (OSiMe 3)3所示的乙烯基三(三甲基硅氧烷)硅烷27. 5g,一边在氮流通 下进行搅拌,一边在25°C下添加铂-1,3-二乙烯基-1,1,3, 3-四甲基二硅氧烷络合物的六 甲基二硅氧烷溶液(Pt浓度0. 4重量% )0. 13g。将反应液加热至65~75°C并进行4小时 反应之后,采取2g,通过碱分解气体产生法确认在反应率上没有问题。
[0378] 步骤2 :在反应液中添加十二碳烯(α烯烃纯度=95.4% )25. Ig(第1次),结果 引起发热。采取反应液2g,通过与步骤1同样的碱分解气体产生法确认,结果反应率达到目 标。
[0379] 步骤3 :在反应液中添加实施例1中得到的单烯丙基二甘油9. 22g、甲苯40g,追加 投入与上述相同的铂催化剂溶液0. l〇g。在45~65°C下进行4小时反应,用与步骤1同样 的方法确认,结果反应率达到目标。
[0380] 步骤4 :在反应液中追加投入十二碳烯(第2次)25. Ig和与上述相同的铂催化剂 溶液0.06g,在60~70°C下使其反应6小时。用与步骤1同样的方法确认,结果反应完成。
[0381] 步骤5 :在减压下在70~140°C下馏去甲苯,进一步在140°C、IOTorr的条件下进 行3小时的汽提,进行低沸分的馏去。
[0382] 步骤6 :相对于反应器的内容物,装入1 %硫酸氢钠· 1水合物的水溶液I. 5g,一边 在氮流通下进行搅拌,一边在60~70°C下进行30分钟的酸处理。然后,在IOTorr的条件 下进行水和低沸点成分的汽提。进一步加入离子交换水I. 5g,进行30分钟的酸处理和在 IOTorr的条件下进行水和低沸点成分的汽提2次。最终,在60~70°C、IOTorr的条件下进 行1小时的汽提,进行水及低沸分的馏去。通过进一步进行过滤,以淡褐色透明的均匀液体 的形式得到含有平均组成式MD26Dr + n7D〃 312D〃 'M所示的二甘油衍生物改性硅酮的组合物 140g〇
[0383] 式中,R*11 =-C12H25
[0384] R*31 = -C2H4Si (OSiMe3)3
[0385] R* 22 为-C 3Η60-Χ,X 为二甘油部分
[0386] 「比较例31〈改件硅酮的合成〉
[0387] 步骤1 :在反应器中装入平均组成式MD47.5DHia5M所示的甲基氢聚硅氧烷122. 9g、 平均组成式CH2= CH-Si (OSiMe 3)3所示的乙烯基三(三甲基硅氧烷)硅烷9. 7g,一边在氮 流通下进行搅拌,一边在25°C下添加铂-1,3-二乙烯基-1,1,3, 3-四甲基二硅氧烷络合物 的六甲基二硅氧烷溶液(Pt浓度0. 4wt% ) 0. 2g。将反应液加热至65~75°C并进行4小时 反应之后,采取2g,通过碱分解气体产生法确认在反应率上没有问题。
[0388] 步骤2:在反应液中添加十六碳烯(a烯烃纯度=91. 7% )27. Og(第1次),结果 产生发热且温度上升至34°C-55°C。通过与步骤1同样的碱分解气体产生法确认,结果反 应率达到目标。
[0389] 步骤3 :在反应液中添加比较例1中得到的单烯丙基二甘油13. 9g、天然维生素 E0. 2g、IPA140. 0g,追加投入与上述相同的铂催化剂溶液0. 02g。在45~65°C下进行4小 时反应,用与步骤1同样的方法确认,结果反应率达到目标。
[0390] 步骤4 :在反应液中追加投入十六碳烯(第2次)27. Og和与上述相同的铂催化剂 溶液0. 2g,在60~70°C下使其反应6小时。用与步骤1同样的方法确认,结果反应完成。
[0391] 步骤5 :在减压下在70~80°C下馏去IPA,进一步进行95~105°C、10Torr的条 件下的汽提,进行低沸分的馏去。
[0392] 步骤6 :相对于反应器的内容物,装入0. 16%硫酸氢钠· 1水合物的水溶液3. 0g, 一边在氮流通下进行搅拌,一边在60~70°C下进行30分钟的酸处理。然后,在IOTorr的 条件下进行水和低沸点成分的汽提。进一步加入离子交换水3g,进行30分钟的酸处理和在 IOTorr的条件下进行水和低沸点成分的汽提2次。最终,在60~70°C、IOTorr的条件下进 行3小时的汽提,进行水及低沸分的馏去。通过进一步进行过滤,以淡褐色半透明液体的形 式得到二甘油衍生物改性硅酮140g。粘度为2630mPa *s这样的低粘度。但是,用13CNMR及29SiNMR进行结构分析,结果确认到使用原料的羟基和SiH基反应而形成的Si-O-C键。如 比较例9~11所示,得知实际上油中水型乳化能力不充分。
[0393] 「比较例41〈改件硅酮的合成〉
[0394] 步骤1 :在反应器中装入平均组成式MD47.5DHia5M所示的甲基氢聚硅氧烷215. 4g、 平均组成式CH2= CH-Si (OSiMe 3)3所示的乙烯基三(三甲基硅氧烷)硅烷17. 0g,一边在氮 流通下进行搅拌,一边在25°C下添加铂-1,3-二乙烯基-1,1,3, 3-四甲基二硅氧烷络合物 的六甲基二硅氧烷溶液(Pt浓度0. 4重量% )0. 39g。将反应液加热至65~75°C并进行4 小时反应之后,采取2g,通过碱分解气体产生法确认在反应率上没有问题。
[0395] 步骤2 :在反应液中添加十六碳烯(a烯烃纯度=91. 7% )47. 3g(第1次),结果 产生发热且温度上升至32°C-58°C。通过与步骤1同样的碱分解气体产生法确认,结果反 应率达到目标。
[0396] 步骤3 :在反应液中添加比较例2中得到的单烯丙基二甘油23. lg、天然维生素 E0. 035g、IPA245. 0g,追加投入与上述相同的铂催化剂溶液0. 39g。在45~65°C下进行4 小时反应,用与步骤1同样的方法确认,结果反应率达到目标。
[0397] 步骤4 :在反应液中追加投入十六碳烯(第2次)50. 7g和与上述相同的铂催化剂 溶液0.39g,在60~70°C下使其反应6小时。用与步骤1同样的方法确认,结果反应完成。
[0398] 步骤5 :在常压下在70~80 °C下馏去IPA,进一步在减压下开始95~125°C、 IOTorr的条件下的汽提。开始后,体系缓慢地增粘,在20分钟内内容物凝胶化,不能搅拌。
[0399] 「比较例51〈改件硅酮的合成〉
[0400] 按照日本特开2004-277548号公报等中所记载的公知的缩水甘油聚合法,使用通 过使缩水甘油1摩尔与甘油单烯丙基醚1摩尔进行开环反应而得到的烯丙基二甘油衍生物 (GC纯度31% ),除此之外,与实施例6同样地操作,以淡褐色不透明的均匀液体的形式得到 含有平均组成式MD47.5DR + n7.5DR ^311Dr 〃22M所示的二甘油衍生物改性硅酮的组合物265g。
[0401] 式中,R*11 =-C12H25
[0402] R* 31 = -C 2H4Si (OSiMe3) 3
[0403] R* 22 为-C 3Η60-Χ,X 为二甘油部分
[0404] 「比较例61〈改件硅酮的合成〉
[0405] 按照日本特开2004-277548号公报等中所记载的公知的缩水甘油聚合法,使用通 过使缩水甘油1摩尔与甘油单烯丙基醚1摩尔进行开环反应而得到的烯丙基二甘油衍生物 (GC纯度31 % ),除此之外,与实施例7同样地操作,以淡褐色不透明的均匀液体的形式得到 含有平均组成式MD47.5DR + n7.5DR ^311Dr 〃22M所示的二甘油衍生物改性硅酮的组合物137g。
[0406] 式中,R*11 =-C12H25
[0407] R* 31 = -C 2H4Si (OSiMe3) 3
[0408] R+ 22 为-C 3Η60-Χ,X 为二甘油部分
[0409] 「乳化能力评价1
[0410] 使用实施例6、比较例3及比较例5中得到的硅酮化合物,如下述那样制备表2所 示的组成的油中水型乳液组合物,评价制备后的组合物的乳化粒径、稳定性。将结果一并示 于表2。予以说明,表中,份表示重量(质量)份。
[0411] 「油中水铟乳液组合物的制备方法1
[0412] 1.在200ml容器中装入作为油剂及表面活性剂的硅酮化合物。
[0413] 2.进行搅拌,使表面活性剂均匀分散或溶解于油剂中(油相A)。
[0414] 3.在另一容器中装入食盐和离子交换水,用刮铲进行混合而使其溶解。进而,将 1,3- 丁二醇进行混合而使其溶解(水相B)。
[0415] 4.将均相分散器的锯齿浸渍于油相A,一边以1000 rpm进行搅拌,一边将水相B以 大致恒定速度用约45秒注入于油相A中。
[0416] 5.将均相分散器的转速提高至3500rpm,进行2分钟搅拌,将内容物均质地乳化。
[0417] 6.暂且停止,用刮刀刮掉附着于容器的内壁的油分,与生成的乳液进行混合。
[0418] 7.以均相分散器的转速3500rpm进行3分钟的搅拌,将内容物均质地乳化。
[0419] 「乳液组合物的稳宙件评价1
[0420] 在35ml玻璃瓶中称取各油中水型乳液组合物28g,盖严并在50°C恒温槽中静置2 个月。在2周后、1个月后、2个月后进行粘度测定,以粘度变化的程度评价稳定性。
[0421] 「粘度测宙1
[0422] 使用东京计器(株)制的E型粘度计:VISCOMIC EMD测定25°C下的乳液组合物的 粘度。
[0423] 「乳化粒径的测宙1
[0424] 将乳液组合物用光学显微镜进行观察(1000倍)及照片拍摄,使用图像分析软件 算出重均粒径。
[0425] 「表 21
[0426] 表 2
[0427] CN 105189430 A 说明干ι 37/44 页
[0428] ※表中的粘度为将锥体的转速设为IOrpm时的、按照上述的粘度测定法得到的测 定值。
[0429] 根据以上的结果,将高纯度的单烯丙基二甘油用作原料所合成的实施例6的二甘 油衍生物改性硅酮使用任一油剂均显示稳定的粘度。另一方面,在使用将低纯度的单烯丙 基二甘油用作原料所合成的比较例3或5的二甘油衍生物改性硅酮的情况下,发现粘度经 时上升的倾向,另外,在比较例9~11中也发现相分离。由此得知:原料的纯度也与将改性 硅酮用作乳化剂时的乳化稳定性有关。
[0430] 「粉体分散能力评价1
[0431] 使用实施例7及比较例6中得到的改性硅酮,如下述那样制备表3所示的组成的 油中粉体分散物,根据以下的评价基准评价分散物的粘度稳定性。将结果一并示于表3。予 以说明,表中,份表示重量(质量)份。
[0432] 「实施例11、12及比较例13、141
[0433] 通过将表3所示的组成(配方)按照以下的步骤进行混合、分散,制备油中粉体分 散物。予以说明,在以下的表3中记载的配方中,数字的单位全部为g。
[0434] (制备步骤)
[0435] L在200ml玻璃瓶中装入十甲基环五硅氧烷(D5)和硅酮化合物(分散剂),进行 混合而使其溶解。
[0436] 2.将粉体和粉体的10倍的质量的氧化锆珠(YTZ珠、直径0. 8mm)装入上面的玻璃 瓶中,用均相分散器以3分钟3000~3500rpm充分地混合。在此,粉体使用以下的物质。
[0437] 氧化钛:MTY-02 (TAYCA株式会社制)
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