JP6329764B2 - 対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物、及びそのモジュール化した製造方法 - Google Patents

対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物、及びそのモジュール化した製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、シロキサン鎖を持つ対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物、その重合性化合物のモジュール化した製造方法、及びその重合性化合物を用いたシリコーン変性組成物に関する。
規則正しい分岐構造を持ったシロキサン構造を含有する分子(カルボデンドリマー)は従来のケイ素原子数が同数の直鎖シロキサンと比べて低粘度であり、離型剤、潤滑剤、樹脂改質剤、架橋剤として優れたものとなることが開示されている(特許文献1)。また、その特徴を生かした分岐状シロキサンがグラフトされた重合性化合物のシロキサンデンドリマーも開発されている(特許文献2)。しかし、このような構造のシロキサンは、分岐鎖が短く化学構造的に剛直であるためデンドリマーとして柔軟性に欠け、グラフトされた分岐鎖が大きくなる(世代が上がる)につれて立体障害の影響が現れ、重合性官能基の反応性が不十分となり、1つの側鎖に分岐が3ユニットになる第3世代では商品化がなされていない。
このような問題から、アリルエーテル化合物(CH=CHCHOR)にヒドロシリル化でシロキサン鎖の導入を試みる方法が開発されたが、アリルエーテル化合物のオレフィンのうち10〜20%が内部転位することで1−プロペニルエーテル体(CHCH=CHOR)が生成し、主副成分となることが知られており、さらに上記1−プロペニルエーテルは空気中の湿気等で加水分解を受けるとプロピオンアルデヒドが発生し、最終製品等が悪臭を発する原因になることが知られている。前記の臭気問題を解決するために、オートクレーブによる水素ガスを用いた加圧下での水素添加反応により1−プロペニルエーテルの内部のビニルエーテル基をプロピルエーテル(CHCHCHOR)に還元し、化学的な分解を防ぎ、悪臭を発生させない方法(特許文献3)、さらに、分解したアルデヒドとアルコールが反応したアセタールが生成する場合があり、その前記アセタールは水素添加反応で反応しないので、徐々に湿気や酸で分解し、製品からの臭いを放ち続けるといった問題を水素添加反応時に固体酸を使用することでより悪臭物質の発生の除去を可能にした方法(特許文献4)、及び、低級アルコール(R’OH)で発生したプロピオンアルデヒドをアセタール化処理(CHCHCH(OR’))することで悪臭成分を低沸点化合物化し、留去により除去する方法が開示されている(特許文献5)。しかし、これらの方法は悪臭成分の発生の抑制又は悪臭成分の除去を目的とする対処方法であり、根本的に反応時の内部転位体の発生を抑制する方法ではなかった。
一方、公知であるが、2−メチル−2−プロペン−1−オールであるβ−メタリルアルコールを用いることでヒドロシリル化反応時にオレフィンの内部転位体を減少させることが可能であることが、わずかに生成するイソブチルアルデヒドが不快臭を放ち、さらに原料のβ−メタリルアルコールはアリルアルコールと比較してかなり高価である問題点があった。
そのため、柔軟性を持つエーテル結合を含有する分岐化合物は前記内部転位の問題点から純度良く分岐型シロキサンを合成することは難しく、アリル基を持つ分岐化合物にシリコーンの導入を図ったとき、ヒドロシリル化反応の副生成物の内部転位が発生すると片方がシリコーン鎖対称の生成物を得ることができなくなる。これは、医薬・医用器具・食品に応用を試みた場合、非対称な分岐状化合物はジアステレオマーの生成により生理活性の有効性に大きく影響を与える場合が多かった。また、位置・立体的に純粋で、かつ、対称の分岐構造を導入することは合成化学的にも難易度が高いということが公知であった。
特許4270607号公報 特許4236342号公報 国際公開第02/055888号公報 特許4681881号公報 特許4664062号公報
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、分岐に化学的に柔軟性の高い構造を持ち、重合性官能基の反応性が良好で、従来よりも位置・立体的に対称で純粋な分岐構造を持つ対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、
下記一般式(1)で示される化合物を含有する対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物を提供する。
(RCHOR (1)
(式中、Rは1価の直鎖、分岐又は環状のシロキサン鎖である。Rは−CHCRb1b2(CRb3b4n1OCH−で示され、Rb1、Rb2、Rb3、及びRb4がそれぞれ同一でも異なっていても良い水素原子又は互いに結合しても良い炭素数1〜10の直鎖、分岐又は環状の炭化水素基である2価のハイドロカルボニレンメチレンエーテル基、n1は0〜10から選択される整数である。Rは2価の連結基、cは0又は1である。Rは不飽和の重合性官能基である。)
このような対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物であれば、分岐に化学的に柔軟性の高いエーテル基を持つグリセリン骨格を導入することで分子全体として柔軟性を持ち、さらに、重合性官能基の反応性が良好で、従来よりも位置・立体的に対称で純粋な分岐構造を持つものを得ることができる。
このうち、前記一般式(1)中のRで示される2価のハイドロカルボニレンメチレンエーテル基のうち、n1が1〜10から選択される整数であり、n1が1のとき、Rb1が炭素数1〜10の炭化水素基、Rb2が水素原子を示すことが好ましい。
このような2価のハイドロカルボニレンメチレンエーテル基を導入することで、重合性官能基の反応性がより良好で、位置・立体的に対称でより純粋な分岐構造を持つ対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物を得ることができる。
また、前記一般式(1)中のRで示される2価の連結基が、−XR O−、−XR CRZ’Z”O−で示される2価の連結基、及び、炭素数2〜10で繰り返し単位が整数1〜10のオリゴアルキレンオキシ基から選択されるいずれかの連結基であることが好ましい。
(式中、Xは−CH−、−C(=O)−、及び−C(=S)−から選択されるいずれかであり、Rは窒素原子、酸素原子、硫黄原子、又は炭素原子から選択されるいずれかの原子を0個又は1個含む2価の官能基であり、Rは酸素原子で置換してもよい炭素数2〜10の直鎖、分岐又は環状のアルキレン基で、yは0又は1から選択される整数であり、RZ’とRZ”はそれぞれ炭素数1〜10のアルキル基である。)
このような2価の連結基を導入することで、より柔軟性を持つ対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物を得ることができる。
また、本発明は、前記対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物の製造方法であって、
前記一般式(1)で示される化合物を、下記一般式(2)で示される中間体と不飽和の重合性官能基を有する化合物とを反応させることにより製造するモジュール化した製造方法を提供する。
(RCHOH (2)
(式中、R、Rは前記と同様である。)
このようなモジュール化した製造方法であれば、従来よりも位置・立体的に対称で純粋な分岐構造を持つ対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物を製造することができる。
このとき、前記一般式(2)で示される中間体を、下記一般式(3)で示される化合物と下記一般式(4)で示される化合物とをヒドロシリル化反応させることにより製造するが好ましい。
A’ (3)
(式中、RA’は分子中に一つ反応性水素を持つ直鎖、分岐又は環状のシロキサンである。以降、H−シロキサンと略す場合もある。)
B’ CHOH (4)
(式中、RB’はCH=CRb1(CRb3b4n1’OCH−で示される末端に二重結合を持つ1価のハイドロカルボニレンメチレンエーテル基であり、Rb1、Rb3、及びRb4は前記と同様であり、n1’は0〜10から選択される整数である。)
このとき、前記一般式(4)中のn1’が1〜10から選択される整数であることが好ましい。
このようにして中間体を製造することで、対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物の製造において、オレフィンの内部転位体の発生を抑制することができる。
また、前記ヒドロシリル化反応に遷移金属触媒とラジカル捕捉剤を使用することが好ましい。
このようにして中間体を製造することで、オレフィンの内部転位体の発生をより抑制することができる。
さらに、前記遷移金属触媒が白金触媒であることが好ましい。
このように、本発明のモジュール化した製造方法では、遷移金属触媒として白金触媒を用いることができる。
また、前記不飽和の重合性官能基を有する化合物として、下記一般式(5)で示される化合物又は下記一般式(6)で示される化合物を用い、前記一般式(2)で示される中間体と触媒を使用して反応させることが好ましい。
D’ (5)
(式中、RD’は反応性官能基を持つ不飽和の重合性化合物である。)
C’ (6)
(式中、Rは前記と同様であり、RC’は、1価の反応性基である。)
このようなモジュール化した製造方法であれば、重合性官能基の反応性を損なうことなく対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物を製造することができる。
さらに、前記一般式(6)中のRC’で示される1価の反応性基が、X=RY’O−、T−X−R O−、X=RY’CRZ’Z”O−、T−X−R CRZ’Z”O−で示される1価の反応性基、及び、片末端に反応性基を持ち炭素数2〜10で繰り返し単位が整数1〜10のオリゴアルキレンオキシ基から選択されるいずれかの反応性基であることが好ましい。
(式中、X、R、R、y、RZ’、及びRZ”は前記と同様であり、RY’は窒素原子、酸素原子、硫黄原子、及び炭素原子から選択されるいずれかの原子を0個又は1個含む3価の官能基、Tは水酸基、塩素原子、及び臭素原子から選択されるいずれかの原子である。)
このようなモジュール化した製造方法であれば、より柔軟性の高い対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物を製造することができる。
このとき、前記一般式(5)のRD’が、ヘテロ原子を含む炭素数1〜10の直鎖、分岐又は環状の置換基を含有しても良いアクリル基、メタクリル基、アルキニル基、スチリル基、インデニル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、ノルボルニル基、共役又は非共役アルカジエン基、及びビニルエーテル基のいずれかから選択される不飽和基と、水酸基、アミノ基、ヒドロキシカルボニル基、アルデヒド基、酸ハロゲン基、エステル基、ハロギ酸エステル基、ハロゲン化アルキル基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、ケテン基、リン酸基、エポキシ基、アジリジン基、トシル基、メシル基、トリフルオロメタンスルホニル基、ブロマン基、ヨーダン基、ハロゲン化アリール基、及びニトロアリール基のいずれかから選択される反応性官能基とを直接結合して、又は、連結基を介して分子中に含む不飽和の重合性化合物であることが好ましい。
このとき、前記一般式(6)中のRが、ヘテロ原子を含む炭素数1〜10の直鎖、分岐又は環状の置換基を含有しても良いアクリル基、メタクリル基、アルキニル基、スチリル基、インデニル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、ノルボルニル基、共役又は非共役アルカジエン基、及びビニルエーテル基のいずれかから選択される1価の不飽和の重合性官能基であることが好ましい。
このような不飽和の重合性官能基を有する化合物を用いることで、重合性官能基の反応性を損なうことなく対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物を容易に製造することができる。
さらに、前記モジュール化した製造方法であって、前記一般式(2)で示される中間体と前記不飽和の重合性官能基を有する化合物とを反応させる際に使用する触媒として、1種類以上の有機又は無機のスズ錯体、チタン錯体、鉄錯体、銅錯体、亜鉛錯体、アルミニウム錯体、ジルコニウム錯体、イットリウム錯体、スカンジウム錯体、インジウム錯体、ランタニウム錯体、セリウム錯体、サマリウム錯体、ユウロピウム錯体、及びケイ素錯体のいずれかから選ばれるルイス酸又は第3級有機塩基を用い、該触媒を前記一般式(2)で示される中間体に対して0.001〜0.500mol%使用することが好ましい。
本発明のモジュール化した製造方法は、このような触媒を用いることができる。
本発明の対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物であれば、分岐に化学的に柔軟性の高いエーテル基を持つグリセリン骨格を導入することで柔軟性を持ち、重合性官能基の反応性が良好で、従来よりも位置・立体的に対称で純粋な分岐構造を持つものを得ることができる。また、本発明のモジュール化した製造方法であれば、さらにオレフィンの内部転位体の発生を抑制しながら対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物を製造することができる。
本発明者は、上記問題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、分岐構造にエーテル基を含むグリセリン骨格を導入することで分岐骨格に柔軟性を持たせるとともに重合性基の反応性を向上させ、かつ、従来よりも位置・立体的に対称で純粋な分岐構造を持つ対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物を得ることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、
下記一般式(1)で示される化合物を含有する対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物(以後HBシリコーンと略すこともある)である。
(RCHOR (1)
(式中、Rは1価の直鎖、分岐又は環状のシロキサン鎖である。Rは−CHCRb1b2(CRb3b4n1OCH−で示され、Rb1、Rb2、Rb3、及びRb4がそれぞれ同一でも異なっていても良い水素原子又は互いに結合しても良い炭素数1〜10の直鎖、分岐又は環状の炭化水素基である2価のハイドロカルボニレンメチレンエーテル基、n1は0〜10から選択される整数である。Rは2価の連結基、cは0又は1である。Rは不飽和の重合性官能基である。)
このようなHBシリコーンであれば、分岐に化学的に柔軟性の高いエーテル基を持つグリセリン骨格自体が柔軟性を持ち、重合性官能基の反応性が良好で、従来よりも位置・立体的に対称で純粋な分岐構造を持つものを得ることができる。
上記のHBシリコーンは、重合性官能基の反応性の向上や位置・立体的に対称でより純粋な分岐構造を持つものとするために、前記一般式(1)中のRで示される2価のハイドロカルボニレンメチレンエーテル基のうちのn1を1〜10から選択される整数とし、n1が1のとき、Rb1が炭素数1〜10の炭化水素基、Rb2が水素原子を示すものとすることが好ましい。
このような2価のハイドロカルボニレンメチレンエーテル基を導入すれば、後述する製造時において問題となるオレフィンの内部転位体の発生が抑制されることとなり、より純粋で純度の高いHBシリコーンとすることができる。
さらに、より柔軟性を持つものとするために、前記一般式(1)中のRで示される2価の連結基が、−XR O−、−XR CRZ’Z”O−で示される2価の連結基、及び、炭素数2〜10で繰り返し単位が整数1〜10のオリゴアルキレンオキシ基から選択されるいずれかの連結基であることが好ましい。
(式中、Xは−CH−、−C(=O)−、及び−C(=S)−から選択されるいずれかであり、Rは窒素原子、酸素原子、硫黄原子、又は炭素原子から選択されるいずれかの原子を0個又は1個含む2価の官能基であり、Rは酸素原子で置換してもよい炭素数2〜10の直鎖、分岐又は環状のアルキレン基で、yは0又は1から選択される整数であり、RZ’とRZ”はそれぞれ炭素数1〜10のアルキル基である。)
本発明のHBシリコーンの製法としては以下の製造方法を例示できる。東京化成(株)製のジアリルエーテルのグリセロール−α、α’−ジアリルエーテル(以後GDAEと略すこともある)を原料とし、昭和電工(株)製の重合性基を持つイソシアネートのカレンズーMOI [OCN(CHOC(=O)C(CH)=CH]を有機鉄錯体触媒下で反応させ、ジアリルの分岐を持つカルバミン酸エステル[(CH=CHCHOCHCHOC(=O)NH(CHOC(=O)C(CH)=CH]を収率90%で得た。その上記カルバミン酸エステル1モル当量に直鎖又は分岐のH−シロキサンを2モル当量(アリル基1モル当量に対してH−シロキサンを1モル当量)とを白金触媒、溶剤としてトルエン、反応温度70℃という条件でヒドロシリル化反応を行った。これによりHBシリコーンを得た。
しかし、H−NMRでアリル基側のシグナルが消失した時、ヒドロシリル化反応を望まないメタクリル基側まで反応が進行してしまうことがあり、H−NMRでの解析の結果、本来メタクリル基の水素比で1H分を得られるところが、0.6H分まで減少していた。この結果は、アリル基でオレフィン部位の内部転位体が10〜20%程度生成し、内部転位体である内部オレフィンはH−シロキサンと反応しないので、その残留したH−シロキサンがメタクリル基とも反応したことを示す。この問題は、メタクリル基の反応性が末端オレフィンより低いのでH−シロキサンの添加量を制御することで解決が可能であるが、精密なH−シロキサンの添加制御が必要で作業性が煩雑となり製造コストの増加につながる。そこで、確実にメタクリル基を保持できる方法としてヒドロシリル化反応を行ってからカルバミン酸エステルを形成するという手法でメタクリル部位が保持される方法を考えたが、結果的にヒドロシリル化反応後のカルバミン酸エステル化でもオレフィンの内部転位体が10%程度含まれた生成物しか得られなかった。本発明者は、さらに上記の問題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明のHBシリコーンのモジュール化した製造方法を完成させた。
即ち、本発明のHBシリコーンは、
前記一般式(1)で示される化合物を、下記一般式(2)で示される中間体と不飽和の重合性官能基を有する化合物とを反応させることにより製造するモジュール化した製造方法で製造することが好ましい。
(RCHOH (2)
(式中、R、Rは前記と同様である。)
ここでモジュール化とは、基礎構成要素となるビルディングブロックがいくつかある中で、そのビルディングブロックを自由な組み合わせで組み合わせて製品を製造することを示しており、この製造方法を採用すれば、用途に合わせた改良を適切なビルディングブロックを選択して製造することができ、製品化を素早く行うことが可能になる。
以降、本発明のモジュール化した製造方法について最良の形態を説明する。
前記一般式(1)で示される化合物は2段階の方法で製造することが好ましい。
I)前記一般式(2)で示される中間体を製造する工程
前記一般式(2)で示される中間体は、下記一般式(3)で示される化合物と下記一般式(4)で示される化合物とをヒドロシリル化反応させることにより製造することが好ましい。
A’ (3)
(式中、RA’は分子中に一つの反応性水素を持つ直鎖、分岐又は環状のシロキサンである。)
B’ CHOH (4)
(式中、RB’はCH=CRb1(CRb3b4n1’OCH−で示される末端に二重結合を持つ1価のハイドロカルボニレンメチレンエーテル基であり、Rb1、Rb3、及びRb4は前記と同様であり、n1’は0〜10から選択される整数である。)
ここで、原料の一つである上記一般式(3)中のRA’としては、分子中に一つの反応性水素を持つシロキサンであれば、特に限定されず、直鎖、分岐又は環状のいずれの構造であってもよい。
また、原料の一つである上記一般式(4)中のRB’はCH=CRb1(CRb3b4n1’OCH−で示される末端に二重結合を持つ1価のハイドロカルボニレンメチレンエーテル基であり、このうちのn1’は0〜10、好ましくは1〜10、さらに入手の容易さから1〜5から選択される整数であることが好ましい。1〜10から選択される整数であれば、さらにオレフィンの内部転位をより効果的に抑制するためより好ましい。さらには、Rb1がメチル基又は水素原子、Rb3及びRb4が水素原子でn1’が1又は2の整数から選択されるような基であれば、オレフィンの内部転位体の発生をより効果的に抑制するため特に好ましい。
また、上記一般式(4)中のCHOHは2置換メタノールであり、つまりグリセロール−α、α’−ジ−3−ブテニルエーテル(以降GDBEと略す場合もある)、グリセロール−α、α’−ジ−4−ペンテニルエーテル(以降GDPEと略す場合もある)、グリセロール−α、α’−ジ−5−ヘキセニルエーテル(以降GDHEと略す場合もある)、グリセロール−α、α’−ジ−6−ヘプテニルエ−テル(以降GDHpEと略す場合もある)、グリセロール−α、α’−ジメタリルエ−テル(以降GDMEと略す場合もある)、及びグリセロール−α、α’−ジイソプレニル(3−メチル−3−ブテニル)エ−テル(以降GDiPEと略す場合もある)を用いて直鎖、分岐又は環状のH−シロキサンとを、触媒を無溶剤又は溶剤でヒドロシリル化反応させることによって製造するグリセリン骨格を示すものであることが好ましい。さらに、上記ヒドロシリル化反応において、ラジカル捕捉剤として2,6−ジ(t−ブチル)−1−ヒドロキシトルエン(BHT)を加えてもよく、これはH−シロキサンと水酸基が反応することを抑制する効果がある。
ここで、上記の2置換メタノールの製造方法では、不飽和結合を持つアルコールを材料として用いることができる。具体的には、北興化学(株)製の3−ブテン−1−オール(商品名:3B1OL)、4−ペンテン−1−オール(商品名4P1OL)や東京化成(株)製の5−ヘキセン−1−オールや6−ヘプテン−1−オール、β−メタリルアルコール、メルク(株)製のイソプレノール(3−メチル−3−ブテン−1−オール)、それ以外の鎖長では適宜合成することにより得ることができる。例えばシグマ−アルドリッチ ジャパン合同社製のエチル−4−メチル−4−ペンテノエートをリチウムアルミニウムハイドライド(LiAlH)用いて還元することで4−メチル−4−ペンテン−1−オールを簡便に得ることができる。また、環状又は側鎖が炭素数2より長い化合物は、例えば、東京化成(株)等から入手可能な1,4−ジヒドロキシシクロヘキサンをPCCやスワン酸化等の一般的な方法で酸化し、臭化トリフェニルメチルホスホニウムと塩基でウィテッヒ(Wittig)反応を行うことで4−メチレンシクロヘキサン−1−オールを得ることができる。これらの中から選択される不飽和結合を持つアルコールを東京化成(株)製のエピクロロヒドリンとメルク(株)製の水酸化カリウムと触媒として東京化成(株)製の臭化テトラブチルアンモニウムを用いて根本、服部らのChemistry Letters 2011,39(8),P856−857に記載と同様の合成法を応用し、45℃で加熱撹拌した後、塩酸による中和、水洗、揮発成分を留去する方法を挙げることができる。
上記ヒドロシリル化反応においてH−シロキサンを適量使用することが好ましく、前記一般式(4)で示される化合物の末端アルケニル基1つに対して0.90〜1.00モル当量のH−シロキサンを使用することがより好ましく、さらに好ましくは末端アルケニル基1つに対して0.95〜1.00モル当量のH−シロキサンを使用することである。本発明では、ヒドロシリル化反応でのオレフィンの内部転位体の抑制が可能になったため、H−シロキサンの使用量の調整、特に削減が容易になり、上記のようなH−シロキサンの量でも十分な効果を発揮することができる。
また、上記ヒドロシリル化反応において触媒は単独又は溶剤等で希釈して使用しても良く、より好ましくは遷移金属触媒であり、さらに好ましくは白金触媒の塩化白金酸・6水和物[スパイヤー触媒(Speier)]、カーステッド触媒(Karstedt:Pt[[(CH=CH)(CHSi]O])、アシュビー触媒(Ashby:Pt[CH=CHSi(CH)O])、ラモルー触媒(Lamoreaux:白金−オクタナール/オクタノール錯体)から選ばれるが、最も好ましい触媒はカーステッド触媒又はアシュビー触媒である。
上記ヒドロシリル化反応においては、無溶剤でも溶剤を使用してもよく、溶剤を用いる場合には、炭素数1〜6個から選択される炭化水素基を含む置換又は非置換の炭素数6〜12の芳香族炭化水素化合物、直鎖、分岐又は環状の炭素数1〜6個から選択される炭化水素基を含む置換又は非置換の炭素数5〜12の飽和脂環式炭化水素化合物、窒素上に直鎖、分岐又は環状の炭素数が1〜8個の炭化水素で置換されても良く、直鎖、分岐又は環状のアミド化合物、直鎖、分岐又は環状の炭素数が1〜8個の飽和又は不飽和の炭化水素でそれぞれ独立して酸素原子に置換されても良く、直鎖、分岐又は環状で酸素を1〜3個含むエーテル化合物、酸素原子で置換されても良い炭素数1〜7の直鎖、分岐又は環状のケトン化合物、炭素数1〜6の直鎖、分岐又は環状のアルキルニトリル、炭素数1〜10の直鎖、分岐又は環状で飽和又は不飽和のハロゲン化炭化水素化合物、直鎖又は分岐の炭化水素で炭素数1〜6から選択されるアルコール化合物から選択されることが好ましい。
このような溶剤としては、例えば、トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、1,3,5−メシチレン、1,2,3−メシチレン、1,2,4−メシチレン、エチルベンゼン、n−プロピルベンゼン、i−プロピルベンゼン、n−ブチルベンゼン、i−ブチルベンゼン、sec−ブチルベンゼン、t−ブチルベンゼン、n−ペンチルベンゼン、i−ペンチルベンゼン、sec−ペンチルベンゼン、t−ペンチルベンゼン、n−ヘキシルベンゼン、i−ヘキシルベンゼン、sec−ヘキシルベンゼン、t−ヘキシルベンゼン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、プロピルシクロヘキサン、n−ブチルシクロヘキサン、i−ブチルシクロヘキサン、sec−ブチルシクロヘキサン、t−ブチルシクロヘキサン、n−ペンチルシクロヘキサン、i−ペンチルシクロヘキサン、sec−ペンチルシクロヘキサン、t−ペンチルシクロヘキサン、n−ヘキシルシクロヘキサン、i−ヘキシルシクロヘキサン、sec−ヘキシルシクロヘキサン、t−ヘキシルシクロヘキサン、リモネン、N,N’−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N’−ジメチルホルムアセトアミド(DMAc)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)、1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノン(DMPU)、ジエチルエーテル、t−ブチルメチルエーテル(TBME)、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル(CPME)、ジフェニルエーテル、ジメトキシメタン(DMM)、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、テトラヒドロピラン(THP)、ジオキサン、2−メチルテトラヒドロフラン、2−エチルテトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、α,α,α−トリフルオロメチルベンゼン、クロロベンゼン、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール(IPA)、n−ブチルアルコール、i−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、1,2−エチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,2−ジヒドロキシプロパン、2−メトキシエタノール、2−(2−メトキシエトキシ)エタノールから選ばれるが、より好ましいのは無溶剤又はトルエン、エチルベンゼン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、エタノール、IPAである。
尚、上述の工程で得られた前記一般式(2)で示される中間体は、製造されるHBシリコーン(前記一般式(1))の有するR中のRb2を炭素数1〜10の炭化水素基とする場合、RB’中の水素原子を置換反応により上記の炭化水素基に置換してもよい。このような反応を行うことで、HBシリコーンの柔軟性を調整することができる。
II)前記一般式(2)で示される中間体と不飽和の重合性官能基を有する化合物とを反応させる工程
不飽和の重合性官能基を有する化合物として、下記一般式(5)で示される化合物又は下記一般式(6)で示される化合物を用い、前記一般式(2)で示される中間体と触媒を使用して反応させることが好ましい。
D’ (5)
(式中、RD’は反応性官能基を持つ不飽和の重合性化合物である。)
C’ (6)
(式中、Rは前記と同様であり、RC’は、1価の反応性基である。)
また、前記一般式(5)のRD’の反応性基を持つ不飽和の重合性化合物としては、ヘテロ原子を含む炭素数1〜10の直鎖、分岐又は環状の置換基を含有しても良いアクリル基、メタクリル基、アルキニル基、スチリル基、インデニル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、ノルボルニル基、共役又は非共役アルカジエン基、及びビニルエーテル基のいずれかから選択される不飽和基と、水酸基、アミノ基、ヒドロキシカルボニル基、アルデヒド基、酸ハロゲン基(酸塩化物基、酸臭化物基、酸ヨウ化物基等)、エステル基、ハロギ酸エステル基(クロロギ酸エステル基、ブロモギ酸エステル基等)、ハロゲン化アルキル基(クロロアルキル基、ブロモアルキル基、ヨードアルキル基等)、イソシアネート基、イソチオシアネート基、ケテン基、リン酸基、エポキシ基、アジリジン基、トシル基、メシル基、トリフルオロメタンスルホニル基、ブロマン基、ヨーダン基、ハロゲン化アリール基(クロロアリール基、ブロモアリール基、ヨードアリール基等)、及びニトロアリール基のいずれかから選択される反応性官能基とを直接結合して、又は、連結基を介して分子中に含む不飽和の重合性化合物であることが好ましく、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、東京化成(株)製のメタクリル酸、メタクリル酸クロリド、グリシジルメタクリレート、アクリル酸、アクリル酸クロリド、クロロメチルスチレン、4−ビニル安息香酸、2−クロロスチレン、3−クロロスチレン、4−クロロスチレン、2−ブロモスチレン、3−ブロモスチレン、4−ブロモスチレン、2−クロロメチルスチレン、3−クロロメチルスチレン、4−クロロメチルスチレン、2−ブロモメチルスチレン、3−ブロモメチルスチレン、4−ブロモメチルスチレン、1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,4−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、1,4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサジエン、1,3−ヘプタジエン、1,4−ヘプタジエン、1,5−ヘプタジエン、1,6−ヘプタジエン、3−ブチン−1−オール、4−ペンチン−1−オール、5−ヘキシン−1−オール、9−デシン−1−オール、10−ウンデセン−1−オール、プロピオール酸、5−ヘキシン酸、又は大阪有機合成工業(株)製の2−ヒドロキシプロピルアクリレート(商品名:HPA)、4−ヒドロキシブチルアクリレート(商品名:4−HBA)を挙げることができ、このうちのアクリル酸クロリド、メタクリル酸クロリドが特に好ましい。
前記一般式(6)中のRとしては、ヘテロ原子を含む炭素数1〜10の直鎖、分岐又は環状の置換基を含有しても良いアクリル基、メタクリル基、アルキニル基、スチリル基、インデニル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、ノルボルニル基、共役又は非共役アルカジエン基、及びビニルエーテル基のいずれかから選択される1価の不飽和の重合性官能基であることが好ましい。
前記一般式(6)中のRC’は、1価の反応性基であり、X=RY’O−、T−X−R O−、X=RY’CRZ’Z”O−、T−X−R CRZ’Z”O−で示される1価の反応性基、及び、片末端に反応性基を持ち炭素数2〜10で繰り返し単位が整数1〜10のオリゴアルキレンオキシ基から選択されるいずれかの反応性基であることが好ましい。
(式中、X、R、R、y、RZ’、及びRZ”は前記と同様であり、RY’は窒素原子、酸素原子、硫黄原子、及び炭素原子から選択されるいずれかの原子を0個又は1個含む3価の官能基、Tは水酸基、塩素原子、及び臭素原子から選択されるいずれかの原子である。)
前記一般式(6)で示される化合物(RC’)としては、イソシアネート基含有ラジカル重合性化合物、イソチオシアネート基含有ラジカル重合性化合物、ケテン基含有ラジカル重合性化合物、クロロメチル基含有ラジカル重合性化合物、オリゴアルキレンオキサイド含有ラジカル重合性化合物を挙げることができる。
このうち、イソシアネート基含有ラジカル重合性化合物としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。上記市販品としては、例えばイソシアネートを持つ(メタ)アクリル系化合物は昭和電工(株)製のカレンズMOI [OCN(CHOC(=O)C(CH)=CH]、カレンズMOI−EG [OCN(CHO(CHOC(=O)C(CH)=CH]やカレンズAOI [OCN(CHOC(=O)CH=CH]があり、また、東京化成(株)製の3−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート等がある。また、合成品を使用する場合の典型例を挙げると、相当する重合性基を持ったカルボン酸化合物をクロロギ酸 i−ブチルや塩化ピバロイル等で混合酸無水とした後、アジ化ナトリウムと反応で酸アジド化し、得られた酸アジドを加熱撹拌することよってクルチウス転位(Curtius)を行うこと、又は、相当する重合性基を持ったアルキルアミン化合物とトリホスゲンを40℃で加熱撹拌することでイソシアネート基含有ラジカル重合性化合物が得られる。
イソチオシアネート基含有ラジカル重合性化合物としては、適宜合成したものを使用し、例えば、相当する重合性基を持つ炭素数1〜10のアルキルアルコールを塩化オキサリルや塩化チオニルで塩素化、四臭化炭素や三臭化ホウ素による臭素化、N−ヨードスクシンイミドやヨウ化ナトリウムによるヨウ素化、塩化p−トルエンスルホン酸とトリエチルアミンによるトシル化や塩化メタンスルホン酸とトリエチルアミンによるメシル化して得られる脱離基を持つ化合物とした後、チオシアン酸カリウムと反応させることでイソチオシアネート基含有ラジカル重合性化合物が得られる。
ケテン基含有ラジカル重合性化合物としては、適宜合成したものを使用し、合成方法はCH=C(CH)C(=O)O−R−C=C=OでRが直鎖、分岐又は環状で中には酸素原子が含まれても良い炭素数1〜6のアルキレン基であり、具体的には3−(1−オキソプロプ−1−エニル)メタクリレート、4−(1−オキソブタ−1−エニル)メタクリレート、5−(1−オキソペンタ−1−エニル)メタクリレート、6−(1−オキソヘキサ−1−エニル)メタクリレート、7−(1−オキソヘプタ−1−エニル)メタクリレート、8−(1−オキソオクタ−1−エニル)メタクリレート、6−(2−エチル−1−オキソヘキサ−1−エニル)メタクリレート、2−(3−オキソプロプ−2−エン−1−オキシ)エチルメタクリレートであり、これらの合成法はCH=C(CH)C(=O)OCHCH=C=Oを代表にして説明すると、市販されているCH=C(CH)C(=O)O(CHOHをクロム酸やジョーンズ試薬等により酸化して得られるカルボン酸CH=C(CH)C(=O)O(CHC(=O)OHを塩化チオニル、塩化オキサリル、トリホスゲン、ホスゲン、塩化ホスホリル等の塩素化剤で酸塩化物CH=C(CH)C(=O)O(CHC(=O)Clとした後、トリエチルアミン等の中程度の塩基性の第3級有機塩基で処理することによって合成できる。
クロロメチル基含有ラジカル重合性化合物としては、適宜合成した物を使用し、合成法として、例えば、メタクリル酸と無水炭酸ナトリウムと反応させ、メタクリル酸ナトリウムとした後、そのままブロモクロロメタンを加えることでクロロメチルメタクリレートが簡便に合成できる。または、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)と水素化ナトリウムを反応させ、ナトリウム塩とした後、そのままブロモクロロメタンを加えることで2−(クロロメトキシ)エチルメタクリレートが簡便に合成できる。この様に重合性基にヒドロキシ基があれば簡便に合成が可能である。
オリゴアルキレンオキサイド含有ラジカル重合性化合物としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、東京化成(株)製の2−ヒドロキシエチルメタクリレート、エチレングリコールモノアセトアセタートモノメタクリラート、エチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテルがあり、片末端が重合性基のメタクリル基で、もう一つの片末端水酸基であるがポリ又はオリゴアルキレンオキサイドは日油(株)製のブレンマーPE−90、ブレンマーPE−200、ブレンマーPE−350、ブレンマーPP−1000、ブレンマーPP−800、ブレンマーPP−500、ブレンマー50PEP−300、ブレンマー70PEP−350B、ブレンマー55PEP−800、ブレンマー10PEP−500B、片末端が重合性基のアクリル基で、もう一つの片末端水酸基であるがポリ又はオリゴアルキレンオキサイドのブレンマーAE−90、ブレンマーAE−200、ブレンマーAE−400、ブレンマーAP−150、ブレンマーAP−400、ブレンマーAP−550、ブレンマーAP−800等の水酸基側の片末端をクロロギ酸4−ニトロフェニルによって炭酸4−ニトロフェニル化して反応性官能基を持つオリゴアルキレンオキサイド含有ラジカル重合性化合物を得られる。
上記に例示されるもののうち、前記一般式(6)で示される化合物(RC’)としては、イソシアネート基含有アクリレート、イソシアネート基含有メタクリレート、イソシアネート基及びエチレングリコール基含有メタクリレート、チオイソシネート基含有アクリレート、チオイソシアネート基含有メタクリレート、ケテン基含有アクリレート、ケテン基含有メタクリレート、クロロメチル基含有アクリレート、クロロメチル基含有メタクリレート、又は、オリゴアルキレンオキサイド含有メタクリレートから選択される反応性官能基を持つ重合性基がより好ましく、特にイソシアネート基含有アクリレート、イソシアネート基含有メタクリレート、イソシアネート基及びエチレングリコール基含有メタクリレート、チオイソシネート基含有アクリレートから選択される反応性官能基を持つ重合性基が好ましい。
次に、上記の前記一般式(2)で示される中間体と前記不飽和の重合性官能基を有する化合物とを反応させる際に使用する触媒としては、1種類以上の有機又は無機のスズ錯体、チタン錯体、鉄錯体、銅錯体、亜鉛錯体、アルミニウム錯体、ジルコニウム錯体、イットリウム錯体、スカンジウム錯体、インジウム錯体、ランタニウム錯体、セリウム錯体、サマリウム錯体、ユウロピウム錯体、及びケイ素錯体のいずれかから選ばれるルイス酸又は第3級有機塩基であることが好ましく、前記一般式(2)で示される中間体に対して0.001〜0.500mol%使用することが好ましい。
無機又は有機スズ化合物としては、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレエート、ジブチルスズフタレート、ジブチルスズジオクタノエート、ジブチルスズビス(2−エチルヘキサノエート)、ジブチルスズビス(メチルマレエート)、ジブチルスズビス(エチルマレエート)、ジブチルスズビス(ブチルマレエート)、ジブチルスズビス(オクチルマレエート)、ジブチルスズビス(トリデシルマレエート)、ジブチルスズビス(ベンジルマレエート)、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズビスイソオクチルチオグリコレート、ジブチルスズビス2−エチルヘキシルチオグリコレート、ジオクチルスズビス(エチルマレエート)、ジオクチルスズビス(オクチルマレエート)、ジブチルスズジメトキサイド、ジブチルスズビス(ノニルフェノキサイド)、ジブテニルスズオキサイド、ジブチルスズオキサイド、ジブチルスズビス(アセチルアセトナート)、ジブチルスズビス(エチルアセトアセトナート)、ジブチルスズオキサイドとシリケート化合物との反応物、ジブチルスズオキサイドとフタル酸エステルとの反応物などを挙げることができる。
無機又は有機チタン錯体触媒としては、例えば、テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、チタンテトラキス(アセチルアセトナート)、チタンジイソプロポキシビス(アセチルアセトナート)、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセテート)、又は塩化チタン等に酒石酸等のジオールを反応させた錯体などを挙げることができる
無機又は有機鉄錯体触媒としては、塩化鉄、臭化鉄、鉄アセチルアセトナート、鉄トリフラート、鉄アセテート、鉄ピリジン錯体、鉄ビピリジル錯体、鉄ターピリジル錯体、鉄ピンサー錯体、鉄イミン錯体、鉄ザレン錯体、鉄テトラメチレンジアミン錯体、鉄エチレンジアミン錯体、鉄エフェドリン錯体、鉄カルボニル錯体、鉄ジエニル錯体、フェロセン錯体などを挙げることができる。
無機又は有機銅錯体触媒としては、塩化銅、臭化銅、銅アセチルアセトナート、銅トリフラート、銅アセテート、銅ピリジン錯体、銅ビピリジル錯体、銅ピンサー錯体、銅イミン錯体、銅ザレン錯体、銅テトラメチレンジアミン錯体、銅エチレンジアミン錯体、銅エフェドリン錯体、銅カルボニル錯体、銅ジエニル錯体などを挙げることができる。
無機又は有機亜鉛錯体触媒としては、塩化亜鉛、臭化亜鉛、塩化亜鉛、臭化亜鉛、亜鉛アセチルアセトナート、亜鉛トリフラート、亜鉛アセテート、亜鉛ピリジン錯体、亜鉛ビピリジル錯体、亜鉛ターピリジル錯体、亜鉛ピンサー錯体、亜鉛イミン錯体、亜鉛ザレン錯体、亜鉛テトラメチレンジアミン錯体、亜鉛エチレンジアミン錯体、亜鉛エフェドリン錯体、亜鉛カルボニル錯体、亜鉛ジエニル錯体などを挙げることができる。
無機又は有機アルミニウム錯体触媒としては、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、アルミニウムアセチルアセトナート、アルミニウムトリフラート、アルミニウムアセテート、アルミニウムピリジン錯体、アルミニウムビピリジル錯体、アルミニウムピンサー錯体、アルミニウムイミン錯体、アルミニウムザレン錯体、アルミニウムテトラメチレンジアミン錯体、アルミニウムエチレンジアミン錯体、アルミニウムエフェドリン錯体、トリメチルアルミニウムに水を添加して調製するメチルアルミノキサン(通称MAO)などを挙げることができる。
無機又は有機ジルコニウム錯体触媒としては、塩化ジルコニウム、臭化ジルコニウム、ジルコニウムアセチルアセトナート、ジルコニウムトリフラート、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムピリジン錯体、ジルコニウムビピリジル錯体、ジルコニウムターピリジル錯体、ジルコニウムピンサー錯体、ジルコニウムイミン錯体、ジルコニウムザレン錯体、ジルコニウムテトラメチレンジアミン錯体、ジルコニウムエチレンジアミン錯体、ジルコニウムエフェドリン錯体、ジルコニウムカルボニル錯体、ジルコニウムジエニル錯体、塩化ジルコノセンなどを挙げることができる。
無機又は有機イットリウム錯体触媒としては、塩化イットリウム、臭化イットリウム、イットリウムアセチルアセトナート、イットリウムトリフラート、イットリウムアセテート、イットリウムピリジン錯体、イットリウムビピリジル錯体、イットリウムターピリジル錯体、イットリウムピンサー錯体、イットリウムイミン錯体、イットリウムザレン錯体、イットリウムテトラメチレンジアミン錯体、イットリウムエチレンジアミン錯体、イットリウムエフェドリン錯体、イットリウムカルボニル錯体、イットリウムジエニル錯体などを挙げることができる。
無機又は有機スカンジウム錯体触媒としては、塩化スカンジウム、臭化スカンジウム、スカンジウムアセチルアセトナート、炭酸スカンジウム、スカンジウムトリフラート、スカンジウムアセテート、スカンジウムピリジン錯体、スカンジウムビピリジル錯体、スカンジウムターピリジル錯体、スカンジウムピンサー錯体、スカンジウムイミン錯体、スカンジウムザレン錯体、スカンジウムテトラメチレンジアミン錯体、スカンジウムエチレンジアミン錯体、スカンジウムエフェドリン錯体、スカンジウムカルボニル錯体、スカンジウムジエニル錯体などを挙げることができる。
無機又は有機インジウム錯体触媒としては、塩化インジウム、臭化インジウム、インジウムアセチルアセトナート、インジウムトリフラート、インジウムアセテート、インジウムピリジン錯体、インジウムビピリジル錯体、インジウムピンサー錯体、インジウムイミン錯体、インジウムザレン錯体、インジウムテトラメチレンジアミン錯体、インジウムエチレンジアミン錯体、インジウムエフェドリン錯体、インジウムカルボニル錯体などを挙げることができる。
無機又は有機ランタニウム錯体触媒としては、塩化ランタン、臭化ランタン、ランタニウムアセチルアセトナート、ランタニウムトリフラート、ランタニウムアセテート、ランタニウムピリジン錯体、ランタニウムビピリジル錯体、ランタニウムターピリジル錯体、ランタニウムピンサー錯体、ランタニウムイミン錯体、ランタニウムザレン錯体、ランタニウムテトラメチレンジアミン錯体、ランタニウムエチレンジアミン錯体、ランタニウムエフェドリン錯体、ランタニウムカルボニル錯体、ランタニウムジエニル錯体などを挙げることができる。
無機又は有機セリウム錯体触媒としては、塩化セリウム、臭化セリウム、炭酸セリウム、セリウムアセチルアセトナート、セリウムトリフラート、セリウムアセテート、セリウムピリジン錯体、セリウムビピリジル錯体、セリウムターピリジル錯体、セリウムピンサー錯体、セリウムイミン錯体、セリウムザレン錯体、セリウムテトラメチレンジアミン錯体、セリウムエチレンジアミン錯体、セリウムエフェドリン錯体、セリウムカルボニル錯体、セリウムジエニル錯体などを挙げることができる。
無機又は有機サマリウム錯体触媒としては、塩化サマリウム、臭化サマリウム、ヨウ化サマリウム炭酸セリウム、サマリウムアセチルアセトナート、サマリウムトリフラート、サマリウムアセテート、サマリウムピリジン錯体、サマリウムビピリジル錯体、サマリウムターピリジル錯体、サマリウムピンサー錯体、サマリウムイミン錯体、サマリウムザレン錯体、サマリウムテトラメチレンジアミン錯体、サマリウムエチレンジアミン錯体、サマリウムエフェドリン錯体、サマリウムカルボニル錯体、サマリウムジエニル錯体などを挙げることができる。
無機又は有機ユウロピウム錯体触媒としては、塩化ユウロピウム、臭化ユウロピウム、ヨウ化ユウロピウム炭酸セリウム、ユウロピウムアセチルアセトナート、ユウロピウムトリフラート、ユウロピウムアセテート、ユウロピウムピリジン錯体、ユウロピウムビピリジル錯体、ユウロピウムターピリジル錯体、ユウロピウムピンサー錯体、ユウロピウムイミン錯体、ユウロピウムザレン錯体、ユウロピウムテトラメチレンジアミン錯体、ユウロピウムエチレンジアミン錯体、ユウロピウムエフェドリン錯体、ユウロピウムカルボニル錯体、ユウロピウムジエニル錯体などを挙げることができる。
無機又は有機ケイ素錯体触媒としては、塩化ケイ素、臭化ケイ素、炭酸ケイ素、ケイ素アセチルアセトナート、ケイ素トリフラート、ケイ素アセテート、ケイ素ピリジン錯体、ケイ素ビピリジル錯体、ケイ素ターピリジル錯体、ケイ素ピンサー錯体、ケイ素イミン錯体、ケイ素ザレン錯体、ケイ素テトラメチレンジアミン錯体、ケイ素エチレンジアミン錯体、ケイ素エフェドリン錯体、ケイ素カルボニル錯体、ケイ素ジエニル錯体などを挙げることができる。ケイ素錯体としてはトリメチルシリルトリフラートを挙げることができる。
また、第三級の有機塩基としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン(EtN)、ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−へプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、N−メチルピロリジン、N−メチルピペリジン、N−メチルモルホリン(NMO)、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)、N−メチルイミダゾール(NMI)、ピリジン、2,6−ルチジン、1,3,5−コリジン、N,N−ジメチルアミノピリジン(DMAP)、ピラジン、キノリン、1,8−ジアザビシクロ−[5,4,0]−7−ウンデセン(DBU)、1,4−ジアザビシクロ−[2,2,2]オクタン(DABCO)等を挙げることができる。この反応においてより好ましいのは、テトライソプロピルチタネート、ジブチルスズジラウレート、鉄アセチルアセトナート、EtNであり、上記の中で最も好ましいのは鉄アセチルアセトナートである。
上記触媒は毒性及び反応性から有機鉄錯体を用いることが好ましく、触媒量に関しては前記一般式(2)で示される中間体に対して0.001〜0.500mol%使用することが好ましく、より好ましくは0.005〜0.050mol%である。0.001mol%以上であれば、反応が進行しやすく、0.500mol%以下であれば、反応系が着色することが少ないため好ましい。また、毒性や反応性を考慮して最も好ましいのは0.005〜0.01mol%の範囲である。
上記反応においては、無溶剤でも溶剤を使用してもよく、溶剤を用いる場合には、炭素数1〜6個から選択される炭化水素基を含む置換又は非置換の炭素数6〜12の芳香族炭化水素化合物、直鎖、分岐又は環状の炭素数1〜6個から選択される炭化水素基を含む置換又は非置換の炭素数5〜12の飽和脂環式炭化水素化合物、窒素上に直鎖、分岐又は環状の炭素数が1〜8個の炭化水素で置換されても良く、直鎖、分岐又は環状のアミド化合物、直鎖、分岐又は環状の炭素数が1〜8個の飽和又は不飽和の炭化水素でそれぞれ独立して酸素原子に置換されても良く、直鎖、分岐又は環状で酸素を1〜3個含むエーテル化合物、炭素数1〜6の直鎖、分岐又は環状のアルキルニトリル、炭素数1〜10の直鎖、分岐又は環状で飽和又は不飽和のハロゲン化炭化水素化合物から選択されることが好ましい。
上記反応においては無溶剤でも溶剤を使用してもよく、溶剤を用いる場合には非プロトン性溶剤を単独又は混合して使用しても良い。このような溶剤としては、例えば、トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、1,3,5−メシチレン、1,2,3−メシチレン、1,2,4−メシチレン、エチルベンゼン、n−プロピルベンゼン、i−プロピルベンゼン、n−ブチルベンゼン、i−ブチルベンゼン、sec−ブチルベンゼン、t−ブチルベンゼン、n−ペンチルベンゼン、i−ペンチルベンゼン、sec−ペンチルベンゼン、t−ペンチルベンゼン、n−ヘキシルベンゼン、i−ヘキシルベンゼン、sec−ヘキシルベンゼン、t−ヘキシルベンゼン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、プロピルシクロヘキサン、n−ブチルシクロヘキサン、i−ブチルシクロヘキサン、sec−ブチルシクロヘキサン、t−ブチルシクロヘキサン、n−ペンチルシクロヘキサン、i−ペンチルシクロヘキサン、sec−ペンチルシクロヘキサン、t−ペンチルシクロヘキサン、n−ヘキシルシクロヘキサン、i−ヘキシルシクロヘキサン、sec−ヘキシルシクロヘキサン、t−ヘキシルシクロヘキサン、リモネン、N,N’−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N’−ジメチルホルムアセトアミド(DMAc)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)、1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノン(DMPU)、ジエチルエーテル、t−ブチルメチルエーテル(TBME)、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル(CPME)、ジフェニルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、ジメトキシメタン(DMM)、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロピラン(THP)、1,4−ジオキサン、2−メチルテトラヒドロフラン、2−エチルテトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、α,α,α−トリフルオロメチルベンゼン、クロロベンゼン、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタンから選ばれるが、より好ましいのはトルエン、エチルベンゼン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサンであり、最も好ましいのはトルエン又は無溶剤である。
このようにして得られたHBシリコーンは、単独の重合体又は、他の重合性化合物との共重合体を含むシリコーン変性組成物とすることができる。他の重合性化合物としては、特に限定されず、後述の用途に応じて適切なものを用いることができる。
このようなシリコーン変性組成物は、塗料、眼用デバイス組成物、又は化粧料組成物として好適に用いることができる。また、このような化粧料組成物としては、スキンケア用、毛髪用、制汗剤用、脱臭剤用、メイクアップ用、又は、紫外線防御用のものを例示できる。
以下、合成例、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は下記の例により制限を受ける物ではなく、適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
尚、本実施例において、分子構造は主に核磁気共鳴分光法(H−NMR、13C−NMR)及び赤外分光法(IR)により測定を行い、分子量分布はゲル浸透クロマトグラフィー(以降GPCと略すこともある)測定をテトラヒドロフラン(THF)溶液で測定した。
[合成例1]
GDBE [CH=CH(CHOCHCHOHの合成
温度計、撹拌装置、窒素導入管の付いた滴下ロートを装着した3口フラスコに3−ブテン−1−オール(3.5mol)、水酸化カリウム(3.2mol)と臭化テトラブチルアンモニウム(0.2mol)を加え、室温にて撹拌後、滴下ロートにエピクロロヒドリン(1.0mol)を加え、内部温度が45℃を維持するように滴下した。滴下後、オイルバスを用いて60℃で加熱撹拌し、グリシジルエーテル由来のH−NMRのシグナル(2〜3ppm)が消失したことを確認後、反応温度を室温に戻し、4M塩酸により中和し、水での洗浄、飽和食塩水処理、芒硝処理、ろ過処理した後、原料のアルコールを減圧下で留去し、残渣を蒸留(130℃/600Pa)することで生成物を得た。分光学的データは
H−NMR(400MHz,CDCl) δ 2.34(tq, J=1.2, 6.7Hz, 4H), 3.48(dd, J=9.8, 6.3Hz, 4H), 3.53(dd, J=6.8, 1.6Hz, 4H), 3.94(ddd, J=11.6, 6.2, 3.8Hz, 1H), 5.04(dq, J=9.1, 1.6Hz, 2H), 5.09(dq, J=17.2, 1.7Hz, 2H), 5.81(ddd, J=17.2, 9.1, 6.7Hz, 2H).
13C−NMR (100MHz,CDCl) δ 34.14(CH×2), 69.50(CH), 70.82(CH×2), 71.94(CH×2), 116.56(CH=CH×2), 135.16(CH=CH×2).
IR (NaCl) ν 914, 995, 1023, 1112, 1382, 2864, 3077, 3442.
となり、[CH=CH(CHOCHCHOHを収率は82%で合成できた。
[合成例2]
GDME [CH=C(CH)CHOCHCHOHの合成
[合成例1]の3−ブテン−1−オールをβ―メタリルアルコールに変えた以外は同様の方法で合成した。なお、蒸留(130℃/600Pa)の条件は[合成例1]と同じで生成物を得た。分光学的データは
H−NMR(400MHz,CDCl) δ 2.34(tq, J=1.2, 6.7Hz, 4H), 3.48(dd, J=9.8, 6.3Hz, 4H), 3.53(dd, J=6.8, 1.6Hz, 4H), 3.94(ddd, J=11.6, 6.2, 3.8Hz, 1H), 5.04(dq, J=9.1, 1.6Hz, 2H), 5.09(dq, J=17.2, 1.7Hz, 2H), 5.81(ddd, J=17.2, 9.1, 6.7Hz, 2H).
13C−NMR (100MHz,CDCl) δ 34.14(CH×2), 69.50(CH), 70.82(CH×2), 71.94(CH×2), 116.56(CH=CH×2), 135.16(CH=CH×2).
IR (NaCl) ν 914, 995, 1023, 1112, 1382, 2864, 3077, 3442.
となり、[CH=C(CH)CHOCHCHOHを収率は80%で合成できた。
[合成例3]
GDiPE [CH=C(CH)(CHOCHCHOHの合成
[合成例1]の3−ブテン−1−オールを3−メチルー3−ブテン−1−オールに変えた以外は合成例1と同様の方法で合成した。なお、蒸留(135℃/250Pa)ので生成物を得た。分光学的データは
H−NMR(400MHz,CDCl) δ 2.34(tq, J=1.2, 6.7Hz, 4H), 3.48(dd, J=9.8, 6.3Hz, 4H), 3.53(dd, J=6.8, 1.6Hz, 4H), 3.94(ddd, J=11.6, 6.2, 3.8Hz, 1H), 5.04(dq, J=9.1, 1.6Hz, 2H), 5.09(dq, J=17.2, 1.7Hz, 2H), 5.81(ddd, J=17.2, 9.1, 6.7Hz, 2H).
13C−NMR (100MHz,CDCl) δ 34.14(CH×2), 69.50(CH), 70.82(CH×2), 71.94(CH×2), 116.56(CH=CH×2), 135.16(CH=CH×2).
IR (NaCl) ν 914, 995, 1023, 1112, 1382, 2864, 3077, 3442.
となり、[CH=C(CH)(CHOCHCHOHを収率は76%で合成できた。
[合成例4]
[[Bu[Si(CHO]Si(CH(CHOCHCHOHの合成
温度計、マグネチックスターラーバー、窒素導入管を装着した100mL三つ口フラスコに1−ブチル−9−ヒドロ−1,1,3,3,5,5,7,7,9,9−デカメチルペンタシロキサン(H−シロキサン) 20.6g(49.9mmol)とトルエン 11.1g(30wt%)とBHT 3.7mg(100ppm)をフラスコに入れ、合成例1のGDBE 5.00g(25.0mmol)を入れた滴下ロートをフラスコに装着し、内部温度を70℃まで撹拌しながら昇温した。そこに、カーステッド触媒(Karstedt,Pt[[(CH=CH)(CHSi]O])の0.5wt%トルエン溶液をマイクロシリンジにて21.9mg(3ppm)加えそのままの温度で10分間撹拌した後、内部温度が75℃を超えないようにGDBEを継続的に滴下し、発熱が収まった後、H−NMRを測定し、末端オレフィンのシグナルが消失していることを確認した。その後、反応温度を室温まで戻した後、残留H−シロキサンとトルエンを減圧下で留去し(130℃/<1KPa)、無色透明油状の生成物を得た。得られた生成物の分光学的データは分子量分布Mw/Mn=1.01で
H−NMR(400MHz,CDCl) δ 0.04(s, 36H), 0.06(s, 24H), 0.49−0.59(m, 8H),0.88(t, J=6.9Hz, 6H), 3.49−3.52(m, 8H), 3.90−3.97(m, 1H).
13C−NMR (75MHz,CDCl) δ 0.09(CH×8), 0.77(CH×4), 0.87(CH×8), 13.51(CH×2), 17.73(CH×2), 17.82(CH×2), 19.60(CH×2), 25.24(CH×2), 26.08(CH×2), 32.98(CH×2), 69.22(CH), 71.01(CH×2), 71.89(CH×2).
IR (NaCl) ν 796, 1031, 1259, 2873, 2925, 3473.
となり、[[Bu[Si(CHO]Si(CH(CHOCHCHOHを収率94%で得た。
[合成例5]
[[(CHSiO]Si(CH)(CHOCHCHOHの合成
合成例4の1−ブチル−9−ヒドロ−1,1,3,3,5,5,7,7,9,9−デカメチルペンタシロキサンを−ヒドロ−1,1,1,5,5,5−ヘプタメチルトリシロキサンに変えた以外は合成例4と同様のモル比及び作業手順で、無色透明油状の生成物を得た。得られた成物の分光学的データは
H−NMR (400MHz、CDCl) δ 0.00(s, 6H), 0.05−0.12(m, 36H), 0.46(t, J=8.4Hz, 4H), 1.31−1.43(m, 4H), 1.60(quin., J=6.9Hz, 4H), 3.41−3.52(m, 8H), 3.89−3.97(m, 1H).
13C−NMR (75MHz,CDCl) δ −0.51(CH×2), 1.62(CH×4), 17.18(CH×2), 19.49(CH×2), 32.80(CH×2), 69.26(CH), 71.04(CH×2), 71.92(CH×2).
IR (NaCl) ν 756, 795, 1032, 1172, 1256, 2957, 3443.
となり、[[(CHSiO]Si(CH)(CHOCHCHOHを収率85%で得た。
[合成例6]
[[Bu[Si(CHO]Si(CH]CHCH(CH)CHOCHCHOHの合成
合成例4のGDBEを合成例2で得たGDMEに変えた以外は合成例4と同様のモル比及び作業手順で、無色透明油状の生成物を得た。得られた成物の分光学的データは
H−NMR (400MHz、CDCl) δ 0.00(s, 6H), 0.05−0.12(m, 36H), 0.46(t, J=8.4Hz, 4H), 1.31−1.43(m, 4H), 1.60(quin., J=6.9Hz, 4H), 3.41−3.52(m, 8H), 3.89−3.97(m, 1H).
13C−NMR (75MHz,CDCl) δ −0.51(CH×2), 1.62(CH×4), 17.18(CH×2), 19.49(CH×2), 32.80(CH×2), 69.26(CH), 71.04(CH×2), 71.92(CH×2).
IR (NaCl) ν 756, 795, 1032, 1172, 1256, 2957, 3443.
となり、[[Bu[Si(CHO]Si(CH]CHCH(CH)CHOCHCHOHを収率90%で得た。
[合成例7]
[[Bu[Si(CHO]Si(CH]CHCH(CH)(CHOCHCHOHの合成
合成例4のGDBEを合成例3で得たGDiPEに変えた以外は合成例4と同様のモル比及び作業手順で、無色透明油状の生成物を得た。得られた成物の分光学的データは
H−NMR (400MHz、CDCl) δ 0.00(s, 6H), 0.05−0.12(m, 36H), 0.46(t, J=8.4Hz, 4H), 1.31−1.43(m, 4H), 1.60(quin., J=6.9Hz, 4H), 3.41−3.52(m, 8H), 3.89−3.97(m, 1H).
13C−NMR (75MHz,CDCl) δ −0.51(CH×2), 1.62(CH×4), 17.18(CH×2), 19.49(CH×2), 32.80(CH×2), 69.26(CH), 71.04(CH×2), 71.92(CH×2).
IR (NaCl) ν 756, 795, 1032, 1172, 1256, 2957, 3443.
となり、[[Bu[Si(CHO]Si(CH]CHCH(CH)(CHOCHCHOHを収率90%で得た。
[合成例8]
[[(CHSiO]Si(CH)CHCH(CH)(CHOCHCHOHの合成
合成例5のGDBEを合成例3で得たGDiPEに変えた以外は合成例5と同様のモル比及び作業手順で、無色透明油状の生成物を得た。得られた成物の分光学的データは
H−NMR (400MHz、CDCl) δ 0.00(s, 6H), 0.05−0.12(m, 36H), 0.46(t, J=8.4Hz, 4H), 1.31−1.43(m, 4H), 1.60(quin., J=6.9Hz, 4H), 3.41−3.52(m, 8H), 3.89−3.97(m, 1H).
13C−NMR (75MHz,CDCl) δ −0.51(CH×2), 1.62(CH×4), 17.18(CH×2), 19.49(CH×2), 32.80(CH×2), 69.26(CH), 71.04(CH×2), 71.92(CH×2).
IR (NaCl) ν 756, 795, 1032, 1172, 1256, 2957, 3443.
となり、[[(CHSiO]Si(CH)CHCH(CH)(CHOCHCHOHを収率86%で得た。
[合成例9]
[Bu[Si(CHO]Si(CH(CHOCHCHOHの合成
合成例4のGDBEをGDAE([CH=CHCHOCHCHOH)に変えた以外は合成例と同様のモル比及び作業手順で、無色透明油状生成物を得た。得られた成物の分光学的データは分子量分布 Mw/Mn = 1.01で
H−NMR (400MHz、CDCl) δ 0.00−0.14(m, 60H), 0.44−0.69(m, 8H), 0.88(t, J=6.6Hz, 6H), 1.23−1.39(m, 8H), 1.45−1.66(m, 8H), 3.37−3.78(m, 9H).
13C−NMR (75MHz,CDCl) δ 0.04(CH×8), 0.72(CH×4), 0.82(CH×8), 13.39(CH×2), 17.70(CH×2), 17.77(CH×2), 19.53(CH×2), 25.19(CH×2), 33.00(CH×2), 69.15(CH), 70.99(CH×2), 71.88(CH×2).
IR (NaCl) ν 797, 841, 1032,1161, 1259, 2875, 2930, 3433.
となり、[Bu[Si(CHO]Si(CH(CHOCHCHOHを収率93%で得た。
[合成例10]
[(CHSiO]Si(CH)(CHOCHCHOHの合成
合成例9の1−ブチル−9−ヒドロ−1,1,3,3,5,5,7,7,9,9−デカメチルペンタシロキサンを−ヒドロ−1,1,1,5,5,5−ヘプタメチルトリシロキサンに変えた以外は合成例9と同様のモル比及び作業手順で、無色透明油状の生成物を得た。得られた成物の分光学的データは分子量分布Mw/Mn=1.01で
H−NMR (400MHz、CDCl) δ 0.01(s, 6H), 0.09(s, 36H), 0.45(t, J=8.4Hz, 4H), 1.60(quin., J=7.8Hz, 4H), 2.47(dd, J=4.0, 1.2Hz, 1H), 3.37−3.53(m, 8H), 3.95(q, J=5.4Hz, 1H).
13C−NMR (75MHz, CDCl) δ −0.63(CH×2), 1.50(CH×12), 13.31(CH×2), 17.89(CH), 63.40(CH), 69.23(CH×2), 71.09(CH).
IR (NaCl) ν 755, 782, 769, 841, 1049, 1258, 2957, 3454.
となり、[(CHSiO]Si(CH)(CHOCHCHOHを収率89%で得た。
[実施例1]
[[Bu[Si(CHO]Si(CH(CHOCHCHOC(=O)NH(CHOC(=O)C(CH)=CHの合成
温度計、滴下ロート、窒素導入管を装着し、マグネティックスターラーバーを入れた100mL3口フラスコに合成例4で得られた上記[[Bu[Si(CHO]Si(CH(CHOCHCHOH 20.5g(20.0mol)に、(株)同仁化学研究所製の鉄アセチルアセテート[Fe(acac)]触媒 0.35mg(50μmol%)、BHT 2.40mg(100ppm)を加え、撹拌しながら40℃まで加熱した。そこに滴下ロートからカレンズMOI 3.26g(21.0mol)を内温が45℃を超えないように滴下した。そのままの温度で30分間撹拌後、H−NMRによりカルバミン酸エステル由来のシグナル(5.00ppm)が水素比で1H分生成したら反応温度を室温へ戻し、活性炭71mg(0.3wt%)を加え、1時間室温にて撹拌した。その後、活性炭をろ別し、減圧下で小過剰のカレンズMOIを留去し(90〜100℃/<1KPa)、淡黄色透明油状の生成物を得た。得られた生成物の分光学的データは分子量分布Mw/Mn=1.01で
H−NMR (400MHz,CDCl) δ 0.06−0.10(m, 60H), 0.49−0.58(m, 8H), 0.88(t, J=6.9Hz, 6H), 1.24−1.43(m, 12H), 1.59(quin., J=1.0Hz, 3H), 3.47−3.62(m, 10H),4.22(t, J=5.2Hz, 20H), 6.11(dd, J=1.3, 0.8Hz, 1H), 5.59(quin., J=1.5Hz, 1H), 4.95−5.07(m, 2H), 5.59(quin., J=1.5Hz, 1H), 6.11(dd, J=1.3, 0.8Hz, 1H).
13C−NMR (75MHz,CDCl) δ 0.06(CH×8), 0.63(CH×4), 0.80(CH×8), 13.37(CH×2), 17.82(CH×2), 17.83(CH×2), 19.55(CH×2), 25.30(CH×2), 25.99(CH×2), 33.02(CH×2), 40.65(CH) ,63.21(CH), 68.77(CH), 71.11(CH×2), 71.84(CH×2), 125.25(CH=C(CH)), 136.01(CH=C(CH)), 155.69(C=O), 166.66(C=O).
IR (NaCl) ν 798, 840, 1033, 1160, 1259, 1725, 2926, 2959, 3356.
となり、[[Bu[Si(CHO]Si(CH(CHOCHCHOC(=O)NH(CHOC(=O)C(CH)=CHを収率78%で得た。
[実施例2]
[[(CHSiO]Si(CH)(CHOCHCHOC(=O)NH(CHOC(=O)C(CH)=CHの合成
実施例1中の[[Bu[Si(CHO]Si(CH(CHOCHCHOHを、合成例5で得た[[(CHSiO]Si(CH)(CHOCHCHOHに変えた以外は実施例1と同様のモル比及び作業手順で、淡黄色透明油状の生成物を得た。得られた成物の分光学的データは分子量分布Mw/Mn=1.01で
H−NMR (400MHz、CDCl) δ −0.01(s, 6H), 0.04−0.13(m, 36H), 0.37−0.50(m, 4H), 1.46−1.66(m, 4H), 1.94(t, J=1.3Hz, 3H), 3.33−3.54(m, 6H), 3.54−3.65(m, 4H), 4.22(t, J=5.2Hz, 2H), 4.96−5.07(m, 2H), 5.59(t, J=1.6Hz, 1H), 6.11(s, 1H).
13C−NMR (75MHz,CDCl) δ −0.66(CH×2), 1.52(CH×12), 13.29(CH×2), 17.91(CH), 23.0(CH×2), 39.91(CH), 63.36(CH), 69.11(CH×2), 71.75(CH), 73.73(CH×2), 125.30(CH=C(CH)), 135.88(CH=C), 155.73(C=O), 166.62(C=O).
IR (NaCl) ν 755, 797, 1049, 1162, 1258,1725, 2958, 3356.
となり、[[(CHSiO]Si(CH)(CHOCHCHOC(=O)NH(CHOC(=O)C(CH)=CHを収率73%で得た。
[実施例3]
[Bu[Si(CH O] Si(CH (CHOCHCHOC(=O)NH[(CHO]C(=O)C(CH)=CHの合成
合成例4で得たジシロキサン[Bu[Si(CHO]Si(CH(CHOCHCHOHを用いて、カレンズMOIをカレンズMOI−EGに変えた以外は実施例1と同様のモル比及び作業手順で、淡黄色透明油状の生成物を得た。得られた成物の分光学的データは
H−NMR(400MHz、CDCl) δ 0.00−0.18(m, 60H), 0.45−0.58(m, 8H), 0.88(t, J=6.9Hz, 6H), 1.23−1.38(m, 8H), 1.48−1.63(m, 8H), 1.95(s, 3H), 3.30−3.48(m, 4H), 3.50−3.64(m, 8H),3.69(t, J=4.6Hz, 2H), 4.28(t, J=4.6Hz, 2H), 4.93−5.02(m, 1H), 5.07−5.18(m, 1H), 5.58(s, 1H), 6.13(s, 1H).
13C−NMR (75MHz,CDCl) δ −0.14(CH×4), −0.08(CH×4), 0.78(CH×4), 0.87(CH×8), 13.49(CH×2), 13.96(CH×2), 17.97(CH), 23.22(CH×2), 25.23(CH×2), 26.06(CH×2), 40.66(CH), 63.35(CH), 68.75(CH), 69.82(CH), 71.92(CH), 73.93(CH×2), 125.22(CH=C(CH)), 135.99(CH=C(CH)), 155.74(C=O), 166.70(C=O).
IR (NaCl) ν 779, 839, 1034, 1167, 1259, 1725, 2927, 2959, 3356.
となり、[Bu[Si(CH O] Si(CH (CHOCHCHOC(=O)NH[(CHO]C(=O)C(CH)=CHを収率83%で得た。
[実施例4]
[[Bu[Si(CHO]Si(CH]CHCH(CH)CHOCHCHOC(=O)NH(CHOC(=O)C(CH)=CHの合成
実施例1中の[[Bu[Si(CHO]Si(CH(CHOCHCHOHを、合成例6で得た[[Bu[Si(CHO]Si(CH]CHCH(CH)CHOCHCHOHに変えた以外は実施例1と同様のモル比及び作業手順で、淡黄色透明油状の生成物を得た。得られた成物の分光学的データは分子量分布Mw/Mn=1.01で
H−NMR (400MHz、CDCl) δ −0.01(s, 6H), 0.04−0.13(m, 36H), 0.37−0.50(m, 4H), 1.46−1.66(m, 4H), 1.94(t, J=1.3Hz, 3H), 3.33−3.54(m, 6H), 3.54−3.65(m, 4H), 4.22(t, J=5.2Hz, 2H), 4.96−5.07(m, 2H), 5.59(t, J=1.6Hz, 1H), 6.11(s, 1H).
13C−NMR (75MHz,CDCl) δ −0.66(CH×2), 1.52(CH×12), 13.29(CH×2), 17.91(CH), 23.0(CH×2), 39.91(CH), 63.36(CH), 69.11(CH×2), 71.75(CH), 73.73(CH×2), 125.30(CH=C(CH)), 135.88(CH=C), 155.73(C=O), 166.62(C=O).
IR (NaCl) ν 755, 797, 1049, 1162, 1258,1725, 2958, 3356.
となり、[[Bu[Si(CHO]Si(CH]CHCH(CH)CHOCHCHOC(=O)NH(CHOC(=O)C(CH)=CHを収率72%で得た。
[実施例5]
[[Bu[Si(CHO]Si(CH]CHCH(CH)(CHOCHCHOC(=O)NH(CHOC(=O)C(CH)=CHの合成
実施例1中の[[Bu[Si(CHO]Si(CH(CHOCHCHOHを、合成例7で得た[[Bu[Si(CHO]Si(CH]CHCH(CH)(CHOCHCHOHに変えた以外は実施例1と同様のモル比及び作業手順で、淡黄色透明油状の生成物を得た。得られた成物の分光学的データは分子量分布Mw/Mn=1.01で
H−NMR (400MHz、CDCl) δ −0.01(s, 6H), 0.04−0.13(m, 36H), 0.37−0.50(m, 4H), 1.46−1.66(m, 4H), 1.94(t, J=1.3Hz, 3H), 3.33−3.54(m, 6H), 3.54−3.65(m, 4H), 4.22(t, J=5.2Hz, 2H), 4.96−5.07(m, 2H), 5.59(t, J=1.6Hz, 1H), 6.11(s, 1H).
13C−NMR (75MHz,CDCl) δ −0.66(CH×2), 1.52(CH×12), 13.29(CH×2), 17.91(CH), 23.0(CH×2), 39.91(CH), 63.36(CH), 69.11(CH×2), 71.75(CH), 73.73(CH×2), 125.30(CH=C(CH)), 135.88(CH=C), 155.73(C=O), 166.62(C=O).
IR (NaCl) ν 755, 797, 1049, 1162, 1258,1725, 2958, 3356.
となり、[[Bu[Si(CHO]Si(CH]CHCH(CH)(CHOCHCHOC(=O)NH(CHOC(=O)C(CH)=CHを収率72%で得た。
[実施例6]
[[(CHSiO]Si(CH)CHCH(CH)(CHOCHCHOC(=O)NH(CHOC(=O)C(CH)=CHの合成
実施例1中の[[Bu[Si(CHO]Si(CH(CHOCHCHOHを、合成例8で得た[[(CHSiO]Si(CH)CHCH(CH)(CHOCHCHOHに変えた以外は実施例1と同様のモル比及び作業手順で、淡黄色透明油状の生成物を得た。得られた成物の分光学的データは分子量分布Mw/Mn=1.01で
H−NMR (400MHz、CDCl) δ −0.01(s, 6H), 0.04−0.13(m, 36H), 0.37−0.50(m, 4H), 1.46−1.66(m, 4H), 1.94(t, J=1.3Hz, 3H), 3.33−3.54(m, 6H), 3.54−3.65(m, 4H), 4.22(t, J=5.2Hz, 2H), 4.96−5.07(m, 2H), 5.59(t, J=1.6Hz, 1H), 6.11(s, 1H).
13C−NMR (75MHz,CDCl) δ −0.66(CH×2), 1.52(CH×12), 13.29(CH×2), 17.91(CH), 23.0(CH×2), 39.91(CH), 63.36(CH), 69.11(CH×2), 71.75(CH), 73.73(CH×2), 125.30(CH=C(CH)), 135.88(CH=C), 155.73(C=O), 166.62(C=O).
IR (NaCl) ν 755, 797, 1049, 1162, 1258,1725, 2958, 3356.
となり、[[(CHSiO]Si(CH)CHCH(CH)(CHOCHCHOC(=O)NH(CHOC(=O)C(CH)=CHを収率75%で得た。
[実施例7]
[[Bu[Si(CHO]Si(CH]CHCH(CH)(CHOCHCHOC(=O)NH(CHOC(=O)C(CH)=CHの合成
実施例1中の[[Bu[Si(CHO]Si(CH(CHOCHCHOHを、合成例7で得た[[Bu[Si(CHO]Si(CH]CHCH(CH)(CHOCHCHOHを用いて、カレンズMOIをカレンズMOI−EGに変えた以外は実施例1と同様のモル比及び作業手順で、淡黄色透明油状の生成物を得た。得られた成物の分光学的データは
得られた成物の分光学的データは分子量分布Mw/Mn=1.01で
H−NMR (400MHz、CDCl) δ −0.01(s, 6H), 0.04−0.13(m, 36H), 0.37−0.50(m, 4H), 1.46−1.66(m, 4H), 1.94(t, J=1.3Hz, 3H), 3.33−3.54(m, 6H), 3.54−3.65(m, 4H), 4.22(t, J=5.2Hz, 2H), 4.96−5.07(m, 2H), 5.59(t, J=1.6Hz, 1H), 6.11(s, 1H).
13C−NMR (75MHz,CDCl) δ −0.66(CH×2), 1.52(CH×12), 13.29(CH×2), 17.91(CH), 23.0(CH×2), 39.91(CH), 63.36(CH), 69.11(CH×2), 71.75(CH), 73.73(CH×2), 125.30(CH=C(CH)), 135.88(CH=C), 155.73(C=O), 166.62(C=O).
IR (NaCl) ν 755, 797, 1049, 1162, 1258,1725, 2958, 3356.
となり、[[Bu[Si(CHO]Si(CH]CHCH(CH)(CHOCHCHOC(=O)NH(CHOC(=O)C(CH)=CHを収率76%で得た。
[実施例8]
[[Bu[Si(CHO]Si(CH(CHOCHCHOC(=O)NH(CHOC(=O)C(CH)=CHの合成
実施例1の[[Bu[Si(CHO]Si(CH(CHOCHCHOHを合成例9で得た [[Bu[Si(CHO]Si(CH(CHOCHCHOHに変えた以外は実施例1と同様のモル比及び作業手順で、淡黄色透明油状の生成物を得た。得られた生成物の分光学的データは分子量分布Mw/Mn=1.01で
H−NMR (400MHz、CDCl) δ 0.00−0.12(m,60H), 0.46−0.56(m, 8H), 0.88(t,J=6.9Hz,6H), 1.25−1.35(m, 8H), 1.50−1.65(m, 8H), 1.94(s, 3H), 3.42−3.65(m, 10H), 4.22(t, J=4.7Hz, 2H), 4.88−5.06(m, 2H), 5.59(t, J=1.5Hz, 1H), 6.11(s,1H).
13C−NMR (75MHz,CDCl) δ 0.08(CH×8), 0.65(CH×4), 0.83(CH×8), 13.67(CH×2), 17.84(CH×2), 17.85(CH×2), 19.56(CH×2), 25.32(CH×2), 33.04(CH×2), 40.67(CH), 63.23(CH), 68.79(CH), 71.13(CH×2), 71.86(CH×2), 125.28(CH=C(CH)), 135.99(CH=C(CH)), 155.70(C=O),166.68(C=O).
IR (NaCl) ν 798, 839, 1033, 1162, 1259, 1725, 2873, 2926, 2959, 3356.
となり、[[Bu[Si(CHO]Si(CH(CHOCHCHOC(=O)NH(CHOC(=O)C(CH)=CHを収率67%で得た。
[実施例9]
[[(CH SiO] Si(CH (CHOCHCHOC(=O)NH(CHOC(=O)C(CH)=CHの合成
実施例8の[Bu[Si(CHO]Si(CH(CHOCHCHOHを合成例10で得た[[(CHSiO]Si(CH)(CHOCHCHOHに変えた以外は実施例2と同様のモル比及び作業手順で、淡黄色透明油状の生成物を得た。得られた生成物の分光学的データは分子量分布Mw/Mn=1.01で
H−NMR (400MHz、CDCl) δ 0.00(s, 6H), 0.03−0.15(m, 36H), 0.38−0.49(m, 4H), 1.95(t. J=1.2Hz, 3H), 3.32−3.55(m,6H), 3.56−3.67(m,4H), 4.23(t, J=5.6Hz, 2H), 4.93−5.08(m, 2H), 5.60(t, J=1.2Hz, 1H), 6.11(s, 1H).
13C−NMR (75MHz, CDCl) δ −0.63(CH×2), 1.50(CH×12), 13.31(CH×2), 17.89(CH), 39.93(CH), 63.40(CH), 69.15(CH×2), 71.79(CH), 73.75(CH×2), 125.25(CH=C(CH)), 135.86(CH=C), 155.70(C=O), 166.60(C=O).
IR (NaCl) ν 756, 798, 1051, 1160, 1256, 1726, 2927, 2960, 3355.
となり、[[(CH SiO] Si(CH (CHOCHCHOC(=O)NH(CHOC(=O)C(CH)=CHを収率99%で得た。
実施例1〜9のH−NMR、13C−NMRやIRでは主生成物であるジシリコーンを示してあり、副生成物であるオレフィンが内部転位したモノシリコーンは生成量が少量であるためにNMRやIRでは全帰属はできなかったため、THF溶媒を用いたGPC測定によりオレフィンの内部転位体の量を測定した。実施例8の内部転位体の量を100とした時の各実施例の値の比較結果を表1に示した。実施例8、9ではH−シロキサンと反応させる基としてアリル基を用いており、ヒドロシリル化反応によるオレフィンの内部転位体が存在したが目的のHBシリコーンを得ることができた。また、実施例5〜7のようにH−シロキサンと反応させる基をイソプレニル基にすることで内部転位体を0にすることが可能になった。
Figure 0006329764
このようにして得られたHBシリコーンは、分岐に化学的に柔軟性の高いエーテル基を持つグリセリンを導入することで柔軟性をもち、重合性官能基の反応性が良好で、従来よりも位置・立体的に対称で純粋な分岐構造を持つものである。
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
本発明により塗料、眼用デバイス組成物や、スキンケア、毛髪、制汗剤、脱臭剤、メイクアップ又は紫外線防御を含む化粧料組成物等に有用な対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物とそのモジュール化した製造方法を与える。

Claims (9)

  1. 下記一般式(1)で示される化合物であることを特徴とする対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物。
    (RCHOR (1)
    (式中、RはBu[Si(CHO]Si(CH−又は[(CHSiO]Si(CH)−であり、Buはブチル基を表す。Rは−CHCRb1b2(CRb3b4n1OCH−(但し、式(1)において(RCHCRb1b2(CRb3b4n1OCHCHOR のように配置される)で示され、Rb1、Rb2、Rb3、及びRb4がそれぞれ同一でも異なっていても良い水素原子又は互いに結合しても良い炭素数1〜10の直鎖、分岐又は環状の炭化水素基である2価のハイドロカルボニレンメチレンエーテル基、n1は0〜10から選択される整数である。但し、n1が1のとき、Rb1が炭素数1〜10の炭化水素基、Rb2が水素原子を示す。
    は、−XR O−、−XR CRZ’Z”O−で示される2価の連結基、及び、炭素数2〜10で繰り返し単位が整数1〜10のオリゴアルキレンオキシ基から選択されるいずれかの連結基(式中、Xは−CH−、−C(=O)−、及び−C(=S)−から選択されるいずれかであり、R−NH−であり、Rは酸素原子で置換してもよい炭素数2〜10の直鎖、分岐又は環状のアルキレン基で、yは0又は1から選択される整数であり、RZ’とRZ”はそれぞれ炭素数1〜10のアルキル基である。)であり、
    cは0又は1である。
    は、ヘテロ原子を含む炭素数1〜10の直鎖、分岐又は環状の置換基を含有しても良いアクリル基、メタクリル基、アルキニル基、スチリル基、インデニル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、ノルボルネニル基、共役又は非共役アルカジエン基、及びビニルエーテル基のいずれかから選択される1価の不飽和の重合性官能基である。)
  2. 前記一般式(1)中のRで示される2価のハイドロカルボニレンメチレンエーテル基のうち、n1が1〜10から選択される整数であることを特徴とする請求項1に記載の対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の対称ハイパーブランチ型シリコーン変性重合性化合物の製造方法であって、
    前記一般式(1)で示される化合物を、下記一般式(2)で示される中間体と不飽和の重合性官能基を有する化合物とを反応させることにより製造することを特徴とするモジュール化した製造方法。
    (RCHOH (2)
    (式中、R、Rは前記と同様である。)
  4. 前記一般式(2)で示される中間体を、下記一般式(3)で示される化合物と下記一般式(4)で示される化合物とをヒドロシリル化反応させることにより製造することを特徴とする請求項3に記載のモジュール化した製造方法。
    A’ (3)
    (式中、RA’は1−ブチル−9−ヒドロ−1,1,3,3,5,5,7,7,9,9−デカメチルペンタシロキサン又は3−ヒドロ−1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチルトリシロキサンである。)
    B’ CHOH (4)
    (式中、RB’はCH=CRb1(CRb3b4n1’OCH−で示される末端に二重結合を持つ1価のハイドロカルボニレンメチレンエーテル基であり、Rb1、Rb3、及びRb4は前記と同様であり、n1’は0〜10から選択される整数である。但し、n1’が1のとき、Rb1が炭素数1〜10の炭化水素基を示す。)
  5. 前記一般式(4)中のn1’が1〜10から選択される整数であることを特徴とする請求項4に記載のモジュール化した製造方法。
  6. 前記ヒドロシリル化反応に遷移金属触媒とラジカル捕捉剤を使用することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のモジュール化した製造方法。
  7. 前記遷移金属触媒が白金触媒であることを特徴とする請求項6に記載のモジュール化した製造方法。
  8. 前記不飽和の重合性官能基を有する化合物として、下記一般式(5)で示される化合物又は下記一般式(6)で示される化合物を用い、前記一般式(2)で示される中間体と触媒を使用して反応させることを特徴とする請求項3乃至請求項7のいずれか一項に記載のモジュール化した製造方法。
    D’ (5)
    (式中、RD’は、ヘテロ原子を含む炭素数1〜10の直鎖、分岐又は環状の置換基を含有しても良いアクリル基、メタクリル基、アルキニル基、スチリル基、インデニル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、ノルボルネニル基、共役又は非共役アルカジエン基、及びビニルエーテル基のいずれかから選択される不飽和基と、水酸基、アミノ基、ヒドロキシカルボニル基、アルデヒド基、酸ハロゲン基、エステル基、ハロギ酸エステル基、ハロゲン化アルキル基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、ケテン基、リン酸基、エポキシ基、アジリジン基、トシル基、メシル基、トリフルオロメタンスルホニル基、ブロモ基、ヨード基、ハロゲン化アリール基、及びニトロアリール基のいずれかから選択される反応性官能基とを直接結合して、又は、連結基を介して分子中に含む不飽和の重合性化合物である。)
    C’ (6)
    (式中、Rは前記と同様であり、
    C’は、X=RY’O−、T−X−R O−、X=RY’CRZ’Z”O−、T−X−R CRZ’Z”O−で示される1価の反応性基、及び、片末端に反応性基を持ち炭素数2〜10で繰り返し単位が整数1〜10のオリゴアルキレンオキシ基から選択されるいずれかの反応性基(式中、X、R、R、y、RZ’、及びRZ”は前記と同様であり、RY’窒素原子、Tは水酸基、塩素原子、及び臭素原子から選択されるいずれかの原子である。)である。)
  9. 請求項8に記載のモジュール化した製造方法であって、前記一般式(2)で示される中間体と前記不飽和の重合性官能基を有する化合物とを反応させる際に使用する触媒として、1種類以上の有機又は無機のスズ錯体、チタン錯体、鉄錯体、銅錯体、亜鉛錯体、アルミニウム錯体、ジルコニウム錯体、イットリウム錯体、スカンジウム錯体、インジウム錯体、ランタニウム錯体、セリウム錯体、サマリウム錯体、ユウロピウム錯体、及びケイ素錯体のいずれかから選ばれるルイス酸又は第3級有機塩基を用い、該触媒を前記一般式(2)で示される中間体に対して0.001〜0.500mol%使用することを特徴とするモジュール化した製造方法。
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