JPH0344076B2 - - Google Patents
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Landscapes
- Silicon Polymers (AREA)
Description
本発明は、一般に有機珪素化合物、更に特にシ
リケート含有の不凍剤(antifreeze)に有用であ
る選択されたカルボキシ置換有機珪素化合物に関
する。
水性アルコール溶液の腐食防止性熱伝導組成物
は、従来内燃機関、ソーラーシステムなどと関連
する熱交換系において広く用いられ、冷媒の凍結
点を低下させ、その沸点を上昇させ、且つ腐食の
防止を提供してきた。通常のアルコールに基づく
熱伝導液体例えば自動車の不凍剤は熱伝導系の金
属(例えばアルミニウム、銅、鉄、しんちゆう及
びはんだ)表面を腐食する傾向を有するから、こ
れらの液体は一般にこの現像を最小にする腐食防
止剤を含んでいる。
2つの米国特許は、主観点が不凍剤技術を表わ
していると考えられるから特に注目する価値があ
る。即ち米国特許第3341469号及び第3337496号は
有機シロキサン/シリケート共重合体を用いる、
但しこのシロキサンがポリエチレンオキシ有機珪
素種を含有することのできる水性アルコール組成
物を開示している。更なる例として、米国特許第
3198820号はカルボキシル有機シロキサン/シリ
ケート共重合体を含有する水性アルコール不凍剤
を開示している。
上記第′469号及び第′496号の特許に記述されて
いる種類の腐食防止性の熱伝導組成物は広く使用
されている。この種の組成物は、典型的には優れ
た貯蔵寿命を有し、冷却系においてゴム部品を攻
撃せず、低度の泡形成が特徴であり、そして長期
間の使用後でさえ広い温度範囲にわたつて有用で
ある。
技術は、冷却系金属に対する腐食保護を提供す
ることの他に、濃縮形においてゲル化しない不凍
剤を与えることの必要性も認識せしめてきた。即
ち米国特許第4149985号は、貯蔵中の濃シリケー
トの安定性の問題を最小にするためにそのような
不凍剤濃厚物へのシリケートの添加時期における
PHが9.5〜10.5(約11の最終濃厚物PHを与える)で
あるべきことを教示している。不幸なことに、こ
れらの不凍剤濃厚物は、これらの不凍剤が製造及
び使用時において合理的な自由度を与えるけれ
ど、時間が経るにつれてゲル化の問題を呈するよ
うになる。
この分野における多くの過去の特許、例えば上
述の第′469号、第′496号、第′985号及び第′820号
の特許は、エチレングリコール濃厚物中において
ゲル化しない及びゲル形成と関連する製造及び不
要な問題のない安定な重合体を無機シリケートと
から生成するのに非常に多数のシリケートが有用
であることを示唆している。これらの過去の特許
は同様にPHが広く変えられることを示唆し、典型
的な範囲が7.0から12.0程度までであることを開
示している。
この分野での過去の研究は、比較的多量のシリ
ケート(Si5000ppm程度の多量)が適当に安定化
できることも示唆している。しかしながらこれら
の従来の技術の示唆は、水性不凍剤においてシラ
ンのシリケートを安定化することの適応性を予言
するのに特別に有用でないことがわかつた。
共通に譲受された米国特許願第752561号に開示
されている発明に例えば、約10よりも低い、即ち
約5.8〜約7.5の濃厚物PHを有する比較的低PHの不
凍剤が過去の不凍剤と比べて非常に効果的にアル
ミニウムを腐食から保護し、且つ選択されたシラ
ンを用いる場合に濃厚物中においてシリケートを
耐ゲル化性にするということが発見された。
この分野の更なる他の過去の研究は英国特許第
2018266A号及び米国特許第4333843号及び第
4386154号に反映されている。一般にこの従来の
研究は不凍剤中のシリケートのゲル形成に対する
安定剤として多種類のシリコネート/ホスホネー
ト化合物を用いることを提案している。アルカリ
金属及びテトラアルキルアンモニウム誘導体の使
用も開示されている。
上述の他に従来法は、耐ゲル化性であり且つエ
ンジンの冷却系に対して所望の保護を付与する不
凍剤配合物を提供する試みで一杯である。本申請
者が思うに本質的に均質な焦点は不本意なゲル化
を回避するための、不凍剤配合物の濃厚物の性能
に集中していた。しかし不凍剤製造業者にとつ
て、不凍剤濃厚物を水で希釈して50容量%で用い
る不凍剤とする(即ち不凍剤濃厚物を同容量の水
で希釈する)ことが技術的に実際である。
今回、不凍剤濃厚物中において安定性を提供す
るのに満足しうる多くのシリコーン安定剤は水で
希釈された又は使用状態の不凍剤中のシリケート
を不安定化させ、シリケート腐食禁止剤の一部分
を溶液中において不溶性種としてしまうように見
えることが発見された。非常に少ないことである
が、これは実質的に腐食禁止効率の損失をもたら
すであろう。
斯くしてこの希釈で使用する不凍剤を提供する
際の不安定化は克服しなければならない重大な障
害である。不凍剤濃厚物の濃厚物形での安定性
は、濃厚物が水での希釈による使用不凍剤
(using antifreeze)の調整時にシリケート不凍
剤配合物に意図された所望の腐食保護を保持する
であろうという保証を提供しない。不安定化は腐
食保護の潜在的な損失の他に、良くシリケートを
沈殿させ、自動車の冷却系のラジエター管の閉塞
を引き起こす。
更に多くのシリケートは少くともアルミニウム
表面に対して攻撃的であり、即ちそのようなシラ
ンはアルミニウムの腐食を促進する傾向にあると
いうことも発見された。従つてアルミニウム表面
を有する系に有用な不凍剤を提供するためには、
アルミニウムに対して少くとも比較的不働態であ
るシランを使用することが非常に望ましいであろ
う。
更に配合物中においてより大きい自由度をもち
つつ適当な安定性を保持しうる不凍剤を提供する
ことは非常に望ましい。例えば高RA(即ち逆ア
ルカリ性度)を有する不凍剤はしばしば望まし
い。これは長期間にわたつて所望の使用PHを維持
せしめる。しかしそのような高RA組成物は一般
に所望の安定性を低下させる傾向にある。同様
に、多くが本質的にイオン性である補助的腐食禁
止剤を混入することはしばしば望ましいが、この
イオン性の補助的腐食禁止剤の存在はシリケート
の安定性の問題を一層悪くする傾向がある。
ある種のアルコキシ誘導体の合成は同様に文献
に記述されている。即ちジヤーナル・オブ・アメ
リカン・オイル・ケミスツ・ソサイエテイ(Jo
−urnal of American Oil Chemist′s Society)、
51巻、363〜367頁、1974年8月号において、
The present invention relates generally to organosilicon compounds, and more particularly to selected carboxy-substituted organosilicon compounds useful in silicate-containing antifreezes. Corrosion-inhibiting thermally conductive compositions in aqueous alcoholic solutions have traditionally been widely used in heat exchange systems associated with internal combustion engines, solar systems, etc., to lower the freezing point of refrigerants, increase their boiling points, and prevent corrosion. have provided. Because common alcohol-based heat transfer liquids, such as automotive antifreeze, have a tendency to corrode heat transfer metal (e.g. aluminum, copper, iron, steel, and solder) surfaces, these liquids are generally Contains corrosion inhibitors to minimize corrosion. Two US patents are of particular interest because their primary aspects are believed to represent antifreeze technology. That is, US Pat. Nos. 3,341,469 and 3,337,496 use organosiloxane/silicate copolymers,
Disclosed are hydroalcoholic compositions in which the siloxane can contain a polyethyleneoxyorganosilicon species. As a further example, U.S. Pat.
No. 3,198,820 discloses a hydroalcoholic antifreeze containing a carboxylorganosiloxane/silicate copolymer. Corrosion-inhibiting thermally conductive compositions of the type described in the '469 and '496 patents are widely used. This type of composition typically has an excellent shelf life, does not attack rubber parts in cooling systems, is characterized by a low degree of foam formation, and has a wide temperature range even after long-term use. Useful for many years. In addition to providing corrosion protection for cooling system metals, the art has also recognized the need to provide non-gelling antifreeze in concentrated form. That is, U.S. Pat. No. 4,149,985 teaches that the timing of addition of silicates to such antifreeze concentrates to minimize stability problems of concentrated silicates during storage.
It teaches that the PH should be between 9.5 and 10.5 (giving a final concentrate PH of about 11). Unfortunately, these antifreeze concentrates, although they offer reasonable flexibility in manufacture and use, can exhibit gelation problems over time. Many previous patents in this field, such as the '469, '496, '985 and '820 patents mentioned above, relate to non-gelling and gel formation in ethylene glycol concentrates. This suggests that a large number of silicates are useful in producing stable polymers from inorganic silicates that are free from manufacturing and undesirable problems. These previous patents also suggest that the PH can be varied widely, disclosing that the typical range is from about 7.0 to 12.0. Previous work in this area also suggests that relatively large amounts of silicates (as high as 5000 ppm Si) can be adequately stabilized. However, these prior art suggestions have not been found to be particularly useful in predicting the suitability of silanes for stabilizing silicates in aqueous antifreezes. For example, the invention disclosed in commonly assigned U.S. patent application Ser. It has been discovered that compared to cryogens, it protects aluminum from corrosion very effectively and makes silicates resistant to gelation in concentrates when selected silanes are used. Further previous work in this area includes UK patent no.
2018266A and U.S. Patent No. 4333843 and No.
This is reflected in No. 4386154. In general, this prior work has proposed the use of a wide variety of siliconate/phosphonate compounds as stabilizers against gel formation of silicates in antifreeze agents. The use of alkali metal and tetraalkylammonium derivatives is also disclosed. In addition to the above, the prior art is replete with attempts to provide antifreeze formulations that are resistant to gelation and provide the desired protection to the engine's cooling system. The essentially homogeneous focus, in the opinion of the applicant, has been on the ability of concentrates of antifreeze formulations to avoid undesired gelling. However, for antifreeze manufacturers, the technology is to dilute the antifreeze concentrate with water to obtain an antifreeze for use at 50% by volume (i.e., dilute the antifreeze concentrate with an equal volume of water). It is actually true. We now demonstrate that many silicone stabilizers that are satisfactory in providing stability in antifreeze concentrates destabilize the silicates in the water-diluted or as-used antifreeze and that silicate corrosion inhibitors It has been discovered that a portion of the molecule appears to become an insoluble species in solution. Although very unlikely, this would result in a substantial loss of corrosion inhibition efficiency. Thus, destabilization in providing antifreeze for use at this dilution is a significant obstacle that must be overcome. The stability of antifreeze concentrates in concentrate form ensures that the concentrate retains the desired corrosion protection intended for silicate antifreeze formulations upon preparation of using antifreeze by dilution with water. does not provide any guarantee that it will. In addition to the potential loss of corrosion protection, destabilization often precipitates silicates and causes blockages in the radiator tubes of automotive cooling systems. It has also been discovered that many silicates are at least aggressive towards aluminum surfaces, ie, such silanes tend to promote corrosion of aluminum. Therefore, to provide a useful antifreeze for systems with aluminum surfaces,
It would be highly desirable to use a silane that is at least relatively passive toward aluminum. Furthermore, it would be highly desirable to provide an antifreeze agent that can have greater flexibility in formulation while retaining adequate stability. For example, antifreeze agents with high RA (ie, reverse alkalinity) are often desirable. This allows the desired working pH to be maintained over a long period of time. However, such high RA compositions generally tend to reduce the desired stability. Similarly, although it is often desirable to incorporate supplementary corrosion inhibitors, many of which are ionic in nature, the presence of ionic supplementary corrosion inhibitors tends to exacerbate silicate stability problems. be. The synthesis of certain alkoxy derivatives is also described in the literature. That is, the Journal of American Oil Chemists Society (Jo
−urnal of American Oil Chemists’ Society),
In volume 51, pages 363-367, August 1974 issue,
に包含されるエステルである。使用において水で
希釈する場合、そのようなエステルは比較的低PH
範囲においてより小さいシリケート凝集物を形成
し、これが順次金属腐食の禁止に関して無機シリ
ケートに対比される如きより大きい能力を示すも
のと思われる。
更に公知のようにそのような有機シリケートに
関して、選択されるいずれかのR基はシラノール
への加水分解が行ないえないようにシリケートを
立体障害すべきでない。同様にR基はシリケート
を不凍剤に用いるアルコールに不溶性ならしめる
ものも用いるべきでない。
有用な無機シリケートの例として珪酸カリウム
及びナトリウムは適当である。有用な有機シリケ
ートエステルは、アルキルシリケート例えば珪酸
メチル、珪酸エチル、珪酸ブチル及び珪酸アミ
ル;アリールシリケート例えば珪酸ベンジル及び
珪酸トリル;混合アルキルシリケート例えば珪酸
メチルエチル;混合アリールシリケート例えば珪
酸ベンジルトリル;混合アルキルアリールシリケ
ート例えば珪酸メチルベンジル及び珪酸エチルト
リル;グリコールシリケート例えばヒドロキシエ
チルシリケート及びヒドロキシプロピルシリケー
ト;及びポリヒドロキシアルキルシリケート例え
ばグリセロールシリケート及びペンタエリスリト
ールシリケート;オキシアルキレンシリケート例
えばメトキシジエチレングリコールシリケート、
即ちメチルカルビトール(METHYL
CARBITOL)シリケート;及び上述の混合物
を含む。好適な有機シリケートはテトラヒドロキ
シエチルオルトシリケートである。良く知られた
種類の部分的に縮合したオルトシリケートエステ
ルも有用である。
不凍剤を作るために使用される濃厚物中のシリ
ケートの量は広い範囲にわたつて変えることがで
きるが、好ましくはSi当量で40〜1000ppm、好ま
しくは少くとも約100ppm、更に好ましくは300〜
700ppmの量で存在する。40ppm以下においては
一般に自動車の冷却系における金属の腐食を最小
にするのに不十分なシリケートであり、一方
1000ppm以上では不凍剤濃厚剤及び使用不凍剤に
おいてシリケートのゲル化が起こりうる。
用いるシリケートの量が使用PH範囲にいくらか
依存するということを理解すべきである。即ちよ
り低いPH範囲に対して最高のシリケート量は好ま
しくは望ましからぬシリケートのゲル化を最小に
するためにSi当量で高々約700ppmであるであろ
う。
随意の成分
本発明の新規な化合物に関して使用しうる不凍
剤組成物は、典型的に使用される又は意図される
いずれかの金属の内表面を有する内燃機関の冷却
系で用いることができる。現在、多くの冷却系は
鉄表面の他に他の金属表面例えばアルミニウムな
どを含む「混合物」系と言われるものである。本
不凍剤組成物はそのような混成物系で、並びに勿
論本質的に鉄系で使用することができる。
混成物及び多くは鉄系において、過去の不凍剤
組成物を用いる場合と同様に、時には最適以外の
鉄及び他の非アルミニウム金属の表面に対する耐
腐食性に遭遇する。従つて含まれる特別な金属表
面に対する補助的腐食禁止剤をそのような系で用
いることは好適である。多種類のそのような添加
剤は公知であり且つ使用することができる。
更に特別な冷却系における金属表面の種類とは
無関係に、そのような補助的禁止剤及びその他の
随意の添加剤も所望によつて包含させることがで
きる。いずれの場合においても、これらは少量
で、即ち不凍剤濃厚物の約50重量%まで、好まし
くは約10重量%以下で用いるべきである。
典型的な随意の添加剤は例えば金属に対する公
知の腐食禁止剤例えばモリブデート、タングステ
ート、セレネート、クロメート、ボレート、有機
ホスフエート、カーボネート及びビカーボネー
ト、セバケート及び他のジカルボン酸、ベンゾエ
ート、ヒドロキシベンゾエート又はこれらの酸、
アクリル酸重合体及びそのグラフト共重合体、シ
リコーン、アルカリ金属ナイトレート、アルカリ
金属ナイトライト、トリルトリアゾール(以下
「TTZ」)、メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾ
トリアゾールなど、或いはこれらの混合物を含
む。公知の禁止剤の1種又はそれ以上を用いる場
合、すべての禁止剤の合計は「禁止有効量」、即
ち保護すべき冷却系の金属表面に関して測定しう
る程度の腐食禁止を与えるのに十分な量で使用す
べきである。
使用しうる他の典型的な随意の添加剤は、湿潤
剤及び表面活性剤、例えば公知のイオン性及び非
イオン性表面活性剤例えば脂肪族アルコールのポ
リ(オキシアルキレン)付加物;消泡剤及び/又
は潤滑剤例えば良く知られたポリシロキサン及び
ポリオキシアルキレングリコール、並びに不凍剤
技術において公知の他の少量の成分を含む。
不凍剤濃厚物は限られた量の水、例えば濃厚物
の重量に基づいて約0.1〜約10重量%の水を含有
していてもよい。存在する水は不凍剤濃厚物の製
造においてしばしば用いる市販のアルコールに由
来してもよい。
本明細書で言及する如き使用不凍剤は、普通、
不凍剤の全重量に基づいて少くとも約20容量%の
水を含有しよう。一般に使用不凍剤を与えるため
には、不凍剤濃厚物を、濃厚物の重量に基づいて
約25〜約90重量%の水の添加により希釈して、内
燃機関の冷却系に導入するのに適当な腐食禁止性
の熱伝導組成物とする。
他に所望により濃厚物(無水であつてよい)を
機能性液体又は使用不凍剤として用いてもよい。
更に特に不凍剤濃厚物を水で希釈して使用不凍剤
とすることは現在行なわれてはいるものの、必須
とは考えられない。
新規な置換有機珪素カルボキシレート及びその
新規な前駆物質
本発明に従えば、新規な置換有機珪素カルボキ
シレートは式
〔式中、種々の記号及び値は本発明の特許請求の
範囲と関連して先に記述した通りである〕
によつて特徴づけられる。
更に特に、1価のカチオンMに関しては種々の
カチオンのいずれかが使用できる。この主な官能
基の必要条件は溶解性を与えること及び選択した
成分が勿論イオン化しうることである。有用な例
はナトリウム、カリウム、リチウム、ルビジウ
ム、及びテトラ有機アンモニウム(例えばテトラ
メチルアンモニウム)カチオンを含み、ナトリウ
ム及びカリウムが好適である。
R1成分に関しては、多種類の1価の炭化水素
基のいずれかが使用できる。この官能基の必要条
件は選択される基がシラン又はシリコーン/シリ
ケート共重合体を不溶性にすべきでないというこ
とである。従つて比較的大きいアルキル鎖などは
避けるべきである。
加水分解しうる残基Zは珪素に結合したいずれ
かの加水分解しうる基、例えばハロゲン例えば
F、Cl、Br及びI;水素;ヒドロカルボノキシ
例えば−OCH3、−OCH2CH3、−OCH2CH2OH、
−OCH2CH2O−、−O(CH2CH2O)2H、−O
(CH2CH2O)7CH3、
It is an ester included in When diluted with water in use, such esters have a relatively low pH
It is believed that smaller silicate agglomerates are formed in the range, which in turn exhibits greater ability as compared to inorganic silicates in inhibiting metal corrosion. Furthermore, as is known for such organosilicates, any R groups selected should not sterically hinder the silicate so that hydrolysis to silanols cannot occur. Likewise, the R group that would render the silicate insoluble in the alcohol used as an antifreeze agent should not be used. Potassium and sodium silicates are suitable as examples of useful inorganic silicates. Useful organosilicate esters include alkyl silicates such as methyl silicate, ethyl silicate, butyl silicate and amyl silicate; aryl silicates such as benzyl silicate and tolyl silicate; mixed alkyl silicates such as methyl ethyl silicate; mixed aryl silicates such as benzyl tolyl silicate; mixed alkylaryl silicates. Silicates such as methylbenzyl silicate and ethyl tolyl silicate; glycol silicates such as hydroxyethyl silicate and hydroxypropyl silicate; and polyhydroxyalkyl silicates such as glycerol silicate and pentaerythritol silicate; oxyalkylene silicates such as methoxydiethylene glycol silicate,
i.e. methyl carbitol (METHYL)
CARBITOL) silicates; and mixtures of the above. A preferred organic silicate is tetrahydroxyethyl orthosilicate. Partially condensed orthosilicate esters of the well-known type are also useful. The amount of silicate in the concentrate used to make the antifreeze can vary over a wide range, but preferably ranges from 40 to 1000 ppm Si equivalent, preferably at least about 100 ppm, more preferably from 300 to 1000 ppm Si equivalent.
Present in an amount of 700ppm. Below 40 ppm there is generally insufficient silicate to minimize corrosion of metals in automotive cooling systems;
At 1000 ppm or more, gelation of silicate may occur in the antifreeze thickener and the antifreeze used. It should be understood that the amount of silicate used will depend somewhat on the PH range used. Thus, for lower PH ranges, the maximum silicate amount will preferably be at most about 700 ppm Si equivalent to minimize undesirable silicate gelation. Optional Components The antifreeze compositions that can be used with the novel compounds of the present invention can be used in the cooling systems of internal combustion engines having any metallic internal surface typically used or contemplated. Currently, many cooling systems are so-called "mixture" systems that include, in addition to iron surfaces, other metal surfaces such as aluminum. The present antifreeze compositions can be used in such hybrid systems as well as, of course, in essentially ferrous systems. In hybrids and often in ferrous systems, as with past antifreeze compositions, sometimes suboptimal corrosion resistance to ferrous and other non-aluminum metal surfaces is encountered. It is therefore preferable to use supplementary corrosion inhibitors in such systems for the particular metal surfaces involved. A wide variety of such additives are known and can be used. Additionally, such auxiliary inhibitors and other optional additives may be included as desired, regardless of the type of metal surface in the particular cooling system. In any case, they should be used in small amounts, ie up to about 50% by weight of the antifreeze concentrate, preferably not more than about 10%. Typical optional additives include, for example, known corrosion inhibitors for metals such as molybdates, tungstates, selenates, chromates, borates, organic phosphates, carbonates and bicarbonates, sebacates and other dicarboxylic acids, benzoates, hydroxybenzoates or the like. acid,
Contains acrylic acid polymers and their graft copolymers, silicones, alkali metal nitrates, alkali metal nitrites, tolyltriazole (hereinafter referred to as "TTZ"), mercaptobenzothiazole, benzotriazole, etc., or mixtures thereof. When one or more known inhibitors are used, the sum of all inhibitors is the "inhibitory effective amount," i.e., sufficient to provide a measurable degree of corrosion inhibition with respect to the metal surfaces of the cooling system to be protected. should be used in quantity. Other typical optional additives that may be used are wetting agents and surfactants, such as known ionic and nonionic surfactants such as poly(oxyalkylene) adducts of fatty alcohols; defoamers and and/or lubricants such as the well-known polysiloxanes and polyoxyalkylene glycols, as well as other minor ingredients known in the antifreeze art. Antifreeze concentrates may contain limited amounts of water, such as from about 0.1 to about 10% by weight water, based on the weight of the concentrate. The water present may be derived from commercially available alcohols often used in the manufacture of antifreeze concentrates. Antifreeze agents used as referred to herein typically include
It will contain at least about 20% water by volume based on the total weight of the antifreeze. To provide a commonly used antifreeze, the antifreeze concentrate is diluted by the addition of about 25 to about 90% water, based on the weight of the concentrate, and introduced into the cooling system of an internal combustion engine. Corrosion-inhibiting thermally conductive composition suitable for Alternatively, concentrates (which may be anhydrous) may be used as functional liquids or antifreeze agents, if desired.
Furthermore, although it is currently practiced to dilute antifreeze concentrates with water to obtain used antifreeze, it is not considered essential. Novel substituted organosilicon carboxylates and novel precursors thereof According to the present invention, novel substituted organosilicon carboxylates have the formula wherein the various symbols and values are as described above in connection with the claims of the invention. More particularly, with respect to the monovalent cation M, any of a variety of cations can be used. The main functional group requirements are that it provides solubility and that the selected component is of course ionizable. Useful examples include sodium, potassium, lithium, rubidium, and tetraorganoammonium (eg, tetramethylammonium) cations, with sodium and potassium being preferred. Regarding the R 1 component, any of a wide variety of monovalent hydrocarbon groups can be used. A requirement for this functionality is that the selected group should not render the silane or silicone/silicate copolymer insoluble. Therefore, relatively large alkyl chains should be avoided. The hydrolyzable residue Z can be any hydrolysable group bonded to silicon, such as halogen such as F, Cl, Br and I; hydrogen; hydrocarbonoxy such as -OCH 3 , -OCH 2 CH 3 , - OCH2CH2OH ,
-OCH 2 CH 2 O-, -O (CH 2 CH 2 O) 2 H, -O
(CH 2 CH 2 O) 7 CH 3 ,
【式】【formula】
【式】オキシミナト[Formula] Oximinate
【式】但しRは1価の炭化水素基例え
ばメチル又はエチル)、有機アミノ
[Formula] However, R is a monovalent hydrocarbon group such as methyl or ethyl), an organic amino
【式】アシルアミド[Formula] Acylamide
【式】及びハロアルコキシ例えば クロルイソプロポキシ[Formula] and haloalkoxy e.g. Chlorisopropoxy
【式】ヒド
ロキシル(−OH)、及びシロキシ
を含む。上式における記号及び値は本発明の特許
請求の範囲と関連して記述した通りである。広い
有用な種類の残基Zは例えばアシロキシ含有種、
アルキロキシ含有種、アリーロキシ含有種、アラ
ルキロキシ含有種、アルカリーロキシ含有種、ア
ルキレンオキシ含有種、ヒドロキシアルキロキシ
含有種、ヒドロキシポリアルキレンオキシアルキ
ロキシ含有種、アルコキシポリアルキレンオキシ
アルキロキシ含有種、アシロキシポリアルキレン
オキシアルキロキシ含有種、アルコキシアルキロ
キシ含有種、アシロキシアルキロキシ含有種、シ
アノアルキロキシ含有種、シアノポリアルキレン
オキシアルキロキシ含有種、アミノアルキロキシ
含有種、ジアルキルアミノアルキロキシ含有種、
アルカノールアミノアルキロキシ含有種、ジアル
カノールアミノアルキロキシ含有種、カルボキシ
アルキロキシ含有種、カルボキシポリアルキレン
オキシアルキロキシ含有種、カルボアルコキシ含
有種及びカルボアルコキシアルキロキシ含有種を
含む。
即ち加水分解しうる基Zの選択には実質的な巾
がある。この主たる必要条件は、選択した基がシ
ランの、用いるアルコールへの溶解性を妨害しな
いことである。
本発明の新規なカルボキシレートの合成は公知
の技術を用いて行なうことができる。例えばオレ
フイン性末端の中間体(例えば
[Formula] Hydroxyl (-OH) and siloxy including. The symbols and values in the above formula are as described in connection with the claims of the present invention. A wide variety of useful residues Z include, for example, acyloxy-containing species,
Alkyloxy-containing species, aryloxy-containing species, aralkyloxy-containing species, alkyloxy-containing species, alkyleneoxy-containing species, hydroxyalkyloxy-containing species, hydroxypolyalkyleneoxyalkyloxy-containing species, alkoxypolyalkyleneoxyalkyloxy-containing species, acyloxypoly alkyleneoxyalkyloxy-containing species, alkoxyalkyloxy-containing species, acyloxyalkyloxy-containing species, cyanoalkyloxy-containing species, cyanopolyalkyleneoxyalkyloxy-containing species, aminoalkyloxy-containing species, dialkylaminoalkyloxy-containing species,
Includes alkanolaminoalkyloxy-containing species, dialkanolaminoalkyloxy-containing species, carboxyalkyloxy-containing species, carboxypolyalkyleneoxyalkyloxy-containing species, carbalkoxy-containing species, and carbalkoxyalkyloxy-containing species. That is, there is a substantial range in the selection of the hydrolyzable group Z. The main requirement is that the selected groups do not interfere with the solubility of the silane in the alcohol used. The novel carboxylates of the present invention can be synthesized using known techniques. For example, intermediates with olefinic ends (e.g.
【式】CH=CH2)の通常のヒドロ
シリル化は最初に白金触媒及びクロルシランを用
いて行なわれる。得られるトリクロルシラン中間
体付加物は、続いて公知のようにエステル化する
ことができる。副生物HClの連続的な除去はエス
テル化工程中に行ないうる。次いで塩基例えば水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、メタノール中
ナトリウムメトキシドを用いて所望の金属カルボ
キシレートを得る。用いる塩基の量は最終生成物
中に期待する金属カルボキシレートの量によつて
決定される。用いる塩基の量はいずれかの残存す
るSi−Clを中和するのに必要とされる量から、ア
ルキルカルボキシレートを金属カルボキシレート
に転化するのに必要な量までの範囲であつてよ
い。金属カルボキシレートへ転化するのに必要な
量以上の過剰の塩基も使用しうる。
アルキレンオキシ残基を含むカルボキシレート
の合成は公知の技術を用いて行なうことができ
る。例えば最初に開始剤例えばアリルアルコール
を用いてアルキレンオキシドの塩基触媒による重
合を行なう。アクリレート(例えばアクリル酸エ
チル)で末端処理した後、通常のヒドロシリル化
を行なう。次いで更なる処理を本明細書に記述す
るように行なう。
本発明によれば、加水分解又はけん化できて所
望のカルボキシレートを与える式
の前駆物質を用いることによつて有用な置換有機
珪素カルボキシレートが誘導できる。ここに式中
の記号及び数は本発明の有機珪素カルボキシレー
トと関連して記述されものと同一である。Yに対
する有用な残基は、例示するとThe conventional hydrosilylation of CH=CH 2 is first carried out using a platinum catalyst and chlorosilane. The resulting trichlorosilane intermediate adduct can subsequently be esterified in a known manner. Continuous removal of by-product HCl may occur during the esterification step. The desired metal carboxylate is then obtained using a base such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium methoxide in methanol. The amount of base used is determined by the amount of metal carboxylate expected in the final product. The amount of base used can range from the amount needed to neutralize any remaining Si-Cl to the amount needed to convert the alkyl carboxylate to the metal carboxylate. An excess of base over the amount necessary for conversion to the metal carboxylate may also be used. Synthesis of carboxylates containing alkyleneoxy residues can be performed using known techniques. For example, a base-catalyzed polymerization of an alkylene oxide is first carried out using an initiator such as allyl alcohol. After termination with an acrylate (eg ethyl acrylate), conventional hydrosilylation is carried out. Further processing is then performed as described herein. According to the invention, a formula that can be hydrolyzed or saponified to give the desired carboxylate Useful substituted organosilicon carboxylates can be derived by using precursors of . The symbols and numbers in the formulas herein are the same as those described in connection with the organosilicon carboxylates of the present invention. Examples of useful residues for Y include
【式】N=C−、[Formula] N=C-,
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】 及び【formula】 as well as
【式】
を含み、Mはアルカリ金属である。加水分解でき
る或いはカルボキシレート塩基に十分けん化しう
る他の同様の基も使用できる。
前駆物質の多くに関して、アルコキシ中間体は
通常のエステル交換によつて転化することができ
る。シアノ及びアミド前駆物質に関してはシアノ
オレフイン化合物が使用できる。これらの化合物
は続いて前述したようにヒドロシリル化を用いて
転化することができる。次いでシアノ前駆物質を
加水分解することによりアミド前駆物質が得られ
る。
理解できるように、シラノールへ加水分解しう
る置換有機珪素カルボキシレート分子の末端は、
用いるシリケートとの反応に役立つて、一般に技
術的に命名される如き共重合体を生成する。従つ
て加水分解時にシラントリオールを与えるカルボ
キシレート又はその前駆物質を利用することは特
に好適である。言いかえると、本明細書に示す構
造式において、cがOのカルボキシレートを用い
ることは特に好適である。
更に腐食保護のための活性種は単量体シリケー
トであると考えられる。従つて優れた性能結果及
び最適化された有効性は、望ましくない且つ不活
性なシリケート重合体が生成する機会のより少な
い系を用いることによつて付与できる。
この目的を達成することは、シリケート単量体
を発生させるシリケート種を効果的に安定化させ
うるシランの使用を必要とする。この1つの観点
は、主に及び好ましくはすべてが単量体形であ
り、或いは重合体又は低量重合体形ならば不凍剤
濃厚物の製造中において塩基及びアルコールの添
加時に単量体シラントリオール種に選択的且つ迅
速に戻りうるシラン出発物質を用いることであ
る。言いかえると、不可逆的なシラン重合体の生
成は、シリケートとの反応のために存在する分子
の数を減ずることによつてシランの安定化効率を
減少させ、望ましからぬ沈殿の生成に至らしめ
る。
他の観点は、好ましくは、不凍剤濃厚物に可溶
性のシラン出発物質を用いることである(ここに
濃厚物は肉眼では透明に見える)。この好適な具
体例において、可溶性シランは迅速にアルコール
成分中に分散し、より容易に起こる望ましくない
重合をもたらすかも知れない局在化した比較的高
濃度のシランを避けることが得策である。従つて
カルボキシレート前駆物質を用いる場合、用いる
Y残基は、シランの濃厚物中の溶解性を付与しな
いならば、容易にそこに分散させることができ且
つ容易に溶解性をもたらすようにカルボキシレー
トへ加水分解又はけん化できることが必要であ
る。
本発明の最も好適な具体例に従えば、置換有機
珪素カルボキシレートはグリコール化形である。
不凍剤にグリコール化形を用いると最適な性能の
得られることが発見された。グリコール化形を得
るための例として、最初に白金触媒及びクロルシ
ランを用いることによりヒドロシリル化が行なわ
れる:
次いで過剰量のエチレングリコール(又は本明
細書に記述する他のアルコールのいずれか)と反
応させて、理想的には
を得ることによつてグリコール化形物を製造す
る。グリコール化反応生成物は一般に少量の残存
Si−Clを含むので、反応生成物を塩基で中和する
ことは望ましいであろう。水の存在はシランの重
合を促進するから、無水の塩基例えばメタノール
中の固体のナトリウムメトキシドを用いることが
より望ましい。しかしKOHなども使用できる。
用いる塩基の量は中和に必要とされる量から、分
子のグリコール化カルボキシレート末端を金属カ
ルボキシレートに転化する量までの範囲であつて
よい。
得られる主な種(相対的量は中和の程度に依存
する)は[Formula] and M is an alkali metal. Other similar groups that are hydrolyzable or sufficiently saponifiable to carboxylate bases may also be used. For many of the precursors, the alkoxy intermediate can be converted by conventional transesterification. For cyano and amide precursors, cyanoolefin compounds can be used. These compounds can be subsequently converted using hydrosilylation as described above. The amide precursor is then obtained by hydrolyzing the cyano precursor. As can be seen, the end of a substituted organosilicon carboxylate molecule that can be hydrolyzed to a silanol is
Upon reaction with the silicate used, a copolymer, as commonly termed in the art, is produced. It is therefore particularly suitable to utilize carboxylates or precursors thereof which give silane triols upon hydrolysis. In other words, it is particularly preferred to use carboxylates in which c is O in the structural formulas shown herein. It is further believed that the active species for corrosion protection are monomeric silicates. Therefore, superior performance results and optimized effectiveness can be provided by using systems with less chance of forming undesirable and inert silicate polymers. Achieving this objective requires the use of silanes that can effectively stabilize the silicate species that generate the silicate monomers. One aspect of this is that the monomeric silane triol species may be primarily and preferably entirely in monomeric form, or if in polymeric or low polymeric form, during the preparation of the antifreeze concentrate, upon addition of base and alcohol. using a silane starting material that can be selectively and rapidly reverted to In other words, the formation of irreversible silane polymers reduces the stabilization efficiency of the silane by reducing the number of molecules present for reaction with the silicate, leading to the formation of undesirable precipitates. Close. Another aspect is to preferably use a soluble silane starting material in the antifreeze concentrate (where the concentrate appears clear to the naked eye). In this preferred embodiment, the soluble silane disperses rapidly into the alcohol component, and it is advisable to avoid localized relatively high concentrations of silane, which may result in undesired polymerization occurring more easily. Therefore, when using a carboxylate precursor, the Y residue used must be a carboxylate precursor that can be easily dispersed therein and readily provides solubility, if not confers solubility in the concentrate of the silane. It is necessary that it can be hydrolyzed or saponified. According to the most preferred embodiment of the invention, the substituted organosilicon carboxylate is in glycolized form.
It has been discovered that optimal performance is obtained using glycolized forms of antifreeze. As an example to obtain the glycolized form, hydrosilylation is first carried out by using a platinum catalyst and chlorosilane: It is then reacted with an excess amount of ethylene glycol (or any of the other alcohols described herein) to ideally The glycolized form is prepared by obtaining. Glycolation reaction products generally remain in small amounts
Since it contains Si-Cl, it may be desirable to neutralize the reaction product with a base. Since the presence of water promotes polymerization of the silane, it is more desirable to use an anhydrous base such as solid sodium methoxide in methanol. However, KOH etc. can also be used.
The amount of base used can range from that needed for neutralization to the amount that converts the glycolated carboxylate end of the molecule to the metal carboxylate. The main species obtained (relative amounts depending on the degree of neutralization) are
【式】及び
であろう。塩基及びアルコールへの添加によつて
不凍剤濃厚物を生成する場合、上述の前駆物質は
活性種、即ち[Formula] and Will. When producing antifreeze concentrates by addition to base and alcohol, the aforementioned precursors are active species, i.e.
【式】と考えられるものに
転化されるが、一般には前駆物質の反応生成物も
種々の量で存在する。活性種への完全な転化は合
成中の完全なけん化によつて達成することができ
る。これは理想化された構造式であり且ついくら
かの量のシラン重合体が存在するであろうという
ことを理解すべきである。その量は29Si核磁気共
鳴を用いることによつて決定することができる。
グリコール化形を生成せしめるために他の方法
を用いてもよい。これには多くの方法が公知であ
る。
グリコール化形の使用は最適化された性能をも
たらすと思われる。斯くして生成するシラン重合
体の程度が最小に抑えられ、望ましくない沈殿を
生成する傾向(シラン重合体のシリケートとの反
応時における不溶性シラン重合体又は不溶性重合
体のいずれかによる)は実質的に減少する。
更に且つ特別な理論に束縛されたくはないが、
本発明のより有用な置換有機珪素カルボキシレー
トは適当な親グリコール性(親水性)/疎グリコ
ール性(疎水性)バランス、並びに満足しうる分
子量をもつことが特色であると思われる。適当な
分子量とバランスがなければ、有機珪素カルボキ
シレートは使用不凍剤中においてシリケートを不
安定化しがちであると思われる。
この不安定化は自動車の冷極系内でのゲルの生
成により明白である。これらのゲルは順次冷却系
のラジエター管を閉塞させ、そして重要なことに
はシリケートを凝集させて、このシリケートを金
属腐食禁止剤として不活性化せしめてしまう。
上述のバランスは、有機珪素カルボキシレート
がシリケートに達して所望の共重合体を与えると
いう可能性を効果的に増大させる適当な駆動力と
呼ばれるものを付与するのに必要であると想像さ
れる。結果は負に荷電されたシリケート粒子(シ
リケートは形においてミクロコロイド状であると
考えられる)として判断されるものであり、斯く
して粒子は不凍剤中で安定化される。
分子量を考えるに、分子量の低すぎるシラン分
子は単独重合するより大きな可能性を有し、斯く
してその安定剤を枯濁させてしまい、結果的にシ
リケート化学での制御を失なわせることになると
思われる。更に特に、適当な安定化の不存在にお
いてはシリケート粒子が望ましくない寸法まで過
度に生長する。安定化の機能は、究極的に使用不
凍剤中に存在する活性単量体シリケート種の量を
減少させる過度なシリケート粒子の生長を少くと
も最小にし、好ましくは排除することである。一
方高すぎる分子量は過度なかさ高さと言うことの
できるものを含む分子を与えよう。これは動力学
的平衡を妨害しがちであり或いは実際に不溶性の
非平衡生成物を生成して不満足にも必要な溶解性
を減少させよう。一般に所望の駆動力を与えるた
めの適当なバランスは、この適当なバランスの達
成が同様にシラン安定剤及び得られるシリコー
ン/シリケート共重合体の双方に対して適当な分
子量をもたらすという点で幸いしていることが発
見された。
言いかえると、過度に短い鎖長のカルボキシレ
ートシリコーンは高分子量の単独重合体を生成す
るものと予想できる。これに対し、より長い鎖長
のシリコーンカルボキシレートは単独重合の程度
を制限する固有のかさ高さを有する。しかしなが
ら過度の鎖長のシリコーンカルボキシレートを用
い、単独重合が最小の場合、使用不凍剤中での望
ましくないシリケート共重合体の沈殿が主な関心
となる。
適当なバランスと重合体の分子量は簡単な方法
で決定することができる。特に「沸とうビーカー
(boiling beaker)」試験(後述)を用いて、この
試験中の沈殿を測定するとよい。勿論沸とうビー
カー試験において本質的に沈殿の生成しないこと
が最も好適である。その基準にあうものの性能は
非常に安定な不凍剤を提供するはずである。確か
に、本発明の最も好適な具体例を用いれば、約10
mg以下しか沈殿を生成しない。また本発明の不凍
剤組成物を用いると、他のシランを用いる不凍剤
組成物との関連において、この点での改良を提供
するであろう。従つて本発明の有機珪素カルボキ
シレートの使用は60mg又はそれ以下の沈殿を生じ
させるにすぎない。
本発明の好適な観点によれば、前述の式におい
てaが0、bが1、cが0、mが約7〜15、そし
てMがカリウム又はナトリウムである有機珪素カ
ルボキシレートが用いられている。最も好ましく
はmが10であり、a,b,c及びMは好適な具体
例に記述した通りである。他の有用なカルボキシ
レートは、aが約5〜13(更に好ましくは約5〜
約9)、bが1、cが0、nが2、そしてmが3
の式に従つて示すことができる。
既知の合成技術の立場から、式においてaが0
以外のときmは3又は4のいずれかであろう。従
つて且つ概念的に最適なグリコール性(親水
性)/疎グリコール性(疎水性)バランスを与え
るために、例えば合成に由来する(CH2)3基を含
むアルキレンオキシ成分、即ち−(CoH2oO)aは
バランスの立場から7という更なるCH2鎖長を有
する化合物に対して等量にすべきである。同様に
公知のようにアルキレンオキシ鎖の特性はより大
きいアルキレンアキシ基と共により疎水性とな
る。更に特に、プロピレンオキシ基はエチレンオ
キシ基よりも比較的大きい疎水性である。
更に一般的な意味において、aが0以外であり
且つ斯くして1つ又はそれ以上のアルキレンアキ
シ基が存在する場合、適当な化合物はaが0のと
きに与えられるものと同一の親グリコール性(親
水性)/疎グリコール性(疎水性)バランスを達
成させる、即ち約7〜約15のメチレン鎖を有する
ものと同一のバランスを達成させることによつて
得られる。更に特にプロピレンオキシ残基のバラ
ンス特性はメチレン残基のそれと本質的に同一で
あると思われる。従つて合成から3のメチレン鎖
が由来する時、約4〜12のプロピレンオキシ鎖が
有用な物質を提供するはずである。
合成から3つのメチレン鎖を有するすべてのエ
チレンオキシ系において、平均7.5のエチレンオ
キシ鎖は最適よりも僅かに大きい程度の親水性を
有する。約5つのエチレンオキシ鎖は適当なバラ
ンスを与えるに違いない。また且つ一般に、所望
のバランスを有する分子を得るには、1つのメチ
レン基(すべてのメチレン系における)に対して
凡そ2つのエチレンオキシ基を用いることが望ま
しいであろう。これと同一の一般的な関係はエチ
レンオキシ−プロピレンオキシ系においても真実
である。
全ブチレンオキシ系はメチレン基のみを有する
分子の場合よりもいくらか疎水性である傾向をも
つ。この系において並びに他のアルキレンアキシ
系において、特別な場合のバランスの適当さは簡
単な実験によつて、即ち化合物を合成し且つ沸と
うビーカー試験することによつて容易に決定する
ことができる。
上記記述は本質的に直鎖の脂肪族化合物を用い
るということに基づいている。しかしながら所望
により分岐鎖化合物もアリール基の導入のように
使用できることを理解すべきである。そのような
置換化合物の適合性は本明細書に記述する如き沸
とうビーカー試験を用いて決定することができ
る。
本発明のシランカルボキシレートは、最も好ま
しくはラン単量体の量を最大にし且つ生成するか
も知れないシラン低量重合体の量を最小にするよ
うな具合に合成することを理解すべきである。更
に特に2つのシラン単量体が反応してSi−O−Si
結合を有する低量重合体を生成するかも知れない
し、また3つ及びそれ以上の分子が反応してそれ
より高級の低量重合体を生成するかも知れない。
シランの二量体は少くとも大部分がアルコールへ
の添加時に、究極的には単量体へ戻ると思われる
ので、避けるべきものはそれより高級の低量重量
体である。シラン単量体の最大化は合成中に水の
存在を避けることによつて達成される。
本発明のカルボキシレートは、望ましくない低
量重量体の生成を更に最小にするために、所望に
よつて過剰のアルコール例えばエチレングリコー
ル中に置くことができる。従つて望ましい生成物
は、合成に由来するいずれかの残存Si−Clを中和
するのに必要とされる量から、カルボキシレート
を金属カルボキシレートへ転化するのに適当な量
までの量で塩基を添加した本明細書に記述される
グリコール形を含んでなる。グリコール形のアル
コール中の量は用途に対して望ましいように約20
重量%又はそれ以下の程度の少量から75重量%程
度までの範囲であつてよい。約50〜75重量%の活
性種の量はより望ましいと考えられる。
勿論用いるシリケートの量を安定化させる有効
量で使用されるシリコーン/シリケート重合体の
全シリコーン部分は、好ましくは不凍剤濃厚物の
重量に基づいて珪素当量で約10〜100ppm、更に
好ましくは約25〜約100ppmに相当する量で使用
される。一般にシランをシリコーンの約10(重量)
%の量で用いることが望ましい。しかしながら、
その量は所望の経済性及び性能の必要条件と一致
すれば所望に従つて変えることができる。
本発明の組成物に有用なシラン及びシリケート
を混合することによつて製造されるシリコーン/
シリケート重合体は濃厚物の重量に基づいて好ま
しくは約0.01〜約10重量%、更に好ましくは約
0.05〜約5重量%、最も好ましくは約0.05〜約3
重量%の量で用いられる。約0.01重量%以下の場
合、このシリコーン/シリケートの量は金属に対
する機能的保護には不十分と予想され、一方約10
重量%以上ではシリコーン/シリケートの費用が
過剰になる。
本発明で有用な重合体は、不凍剤の配合に先立
つて予じめ製造でき、或いはそれらは有機シラン
を用いるアルコールの存在下にシリケートと混合
することによつて不凍剤配合物中のその場で生成
せしめてもよい。適当な方法は技術的に良く知ら
れており、例えば本明細書に参考文献として引用
される米国特許第3337496号及び第3312622号に開
示されている。
不凍剤濃厚物の性能
本発明の新規な有機珪素カルボキシレート(及
びその前駆物質)を用いることによる不凍剤濃厚
物は、使用前のゲル化に対する満足しうる安定性
が特色である。希釈して使用不凍剤を製造する場
合、この不凍剤濃厚物の使用は、例外のないゲル
化に対する耐性、並びに望ましくない沈殿の不生
成によつて特徴づけられる。使用不凍剤中に存在
する活性単量体シリケートの相対量は同様に最大
にすべきである。言いかえると、本発明の新規な
有機珪素カルボキシレートを用いることに由来す
る改良された安定性は、特に好適な具体例におい
て、不活性な重合体シリカの生成を実質的に減ず
る、多分本質的に排除する能力を与えるはずであ
る。
随意の腐食禁止剤を配合物に用いる場合、本発
明は更なる利点を提供する。即ち随意のイオン性
禁止剤の導入は、特に低PH値において系の溶解性
と安定性の点を悪化させる傾向にある。使用不凍
剤に優れた安定性を付与する本発明の新規な有機
珪素カルボキシレートを用いることによる不凍剤
組成物は、より鈍感で且つより効率よい系を提供
する。確かに、与えられた高定性は従来可能であ
つたよりも大きい自由度を配合物に提供するはず
である。
他の適用例
先の記述は、本発明の新規な有機珪素カルボキ
シレート(及びその前駆物質)の、シリケート含
有不凍剤における安定剤としての使用を例示し
た。そのような用途において、本発明の新規な化
合物は実質的な有用性を有し、非常に望ましい性
能特性を付与すると考えられる。しかしながら、
これらの新規な有機珪素カルボキシレートはその
性質が有用であるいずれか他の用途に利用しうる
ことも理解すべきである。
例えば米国特許第4370255号に述べられている
ように、シランは熱交換系、地燃発電所などにお
けるスクールを抑制するのに用いるための水性シ
リケート組成物を安定化させるために有用であ
る。他の同様の用途は保護膜を与えるための金属
の処理を含む。
更に他の用途は米国特許第4157978号に記述さ
れているものを含む。本発明のシランは洗剤の分
野で使用されるシリケートを安定化させるために
使用しうる。更なる用途は油の回収に用いるシリ
ケート含有のドリリング・マツド(drilling
mud)の安定化を含む。
シランに対する他の用途は米国特許第3816152
号に記述される如きカツプリング剤として使用さ
れるシランを延鎖されるためのシリケートとの反
応を含む。いくらか同様の用途は、種々のガラス
繊維複合物に改良された性質を与えるためのサイ
ジング剤などを適製するシリコーン/シリケート
共重合体の製造法を含む。そのような共重合体は
種々の用途で使用されるいろいろな繊維を処理す
るためにも用いることができる。
シランは同様にシリル化された有機重合体を安
定化させるのに有用である。斯くして水に基づく
系でのそのような有機重合体の粒子はシラン安定
剤を使用しうる。
このように明らかなように、本発明の新規なカ
ルボキシレートはいくつかの用途に対する新規な
シリコーン/シリケート共重合体として有用性を
もつ。これらの新規な共重合体は広い範囲の割合
で作ることができ、その割合は意図する用途によ
つて決められる。即ちシラン:シリケートの重量
比は約0.1:99.9〜約99:1で変化させることが
でき、1:99〜約99:1の重量比が多分更に好適
である。用いるシリケートは用いる用途及び経済
性に依存するであろう。しかしながら、用いるシ
リケートは一般に本明細書に記述するもののいず
れかであつてもよい。次の実施例は単に例示であ
つて、本発明を限定することを意図しない。
実施例 1
本実施例は本発明のカルボキシ置換された有機
珪素安定剤の好適な種の中間体の製造例を示す。
温度計、磁気撹拌機、受器つきの蒸留搭及び電
熱マントルを備えた1の3ツ口フラスコに、The reaction products of the precursors are generally also present in varying amounts. Complete conversion to the active species can be achieved by complete saponification during the synthesis. It should be understood that this is an idealized structure and some amount of silane polymer will be present. The amount can be determined by using 29 Si nuclear magnetic resonance. Other methods may be used to generate the glycolized form. Many methods are known for this. The use of glycolized forms appears to provide optimized performance. The extent of silane polymer formed is thus minimized and the tendency to form undesirable precipitates (either due to insoluble silane polymer or insoluble polymer upon reaction of the silane polymer with the silicate) is substantially reduced. decreases to Furthermore, although I do not want to be bound by any particular theory,
The more useful substituted organosilicon carboxylates of this invention are believed to be characterized by a suitable glycolophilicity/glycophobicity balance as well as satisfactory molecular weight. Without proper molecular weight and balance, organosilicon carboxylates appear to tend to destabilize silicates in the antifreezes used. This destabilization is evident by the formation of gel within the cold pole system of the vehicle. These gels, in turn, clog the radiator tubes of the cooling system and, importantly, aggregate the silicates, rendering them inactive as metal corrosion inhibitors. It is envisioned that the above balance is necessary to provide what is termed a suitable driving force that effectively increases the likelihood that the organosilicon carboxylate will reach the silicate to give the desired copolymer. The result is determined as negatively charged silicate particles (silicates are considered to be microcolloidal in shape), thus the particles are stabilized in the antifreeze. Considering the molecular weight, silane molecules that are too low have a greater potential to homopolymerize, thus starving the stabilizer and resulting in a loss of control in silicate chemistry. It seems that it will be. More particularly, in the absence of suitable stabilization, silicate particles grow excessively to undesirable sizes. The function of stabilization is to at least minimize and preferably eliminate excessive silicate particle growth which ultimately reduces the amount of active monomeric silicate species present in the antifreeze used. On the other hand, a molecular weight that is too high will give a molecule that contains what can be described as excessive bulk. This would tend to disturb the kinetic equilibrium or actually produce insoluble non-equilibrium products, unsatisfactorily reducing the required solubility. Generally, the proper balance to provide the desired driving force is beneficial in that achieving this proper balance likewise results in the proper molecular weight for both the silane stabilizer and the resulting silicone/silicate copolymer. It was discovered that In other words, carboxylate silicones with excessively short chain lengths can be expected to produce high molecular weight homopolymers. In contrast, longer chain length silicone carboxylates have an inherent bulk that limits the extent of homopolymerization. However, when silicone carboxylates of excessive chain length are used and homopolymerization is minimal, undesirable precipitation of the silicate copolymer in the antifreeze used becomes a major concern. The appropriate balance and molecular weight of the polymer can be determined in a simple manner. In particular, the "boiling beaker" test (described below) may be used to measure precipitation during this test. Of course, it is most preferred that essentially no precipitate forms in the boiling beaker test. Performance of one that meets that criteria should provide a very stable antifreeze. Indeed, using the most preferred embodiment of the invention, approximately 10
Only less than mg of precipitate is produced. The use of the antifreeze compositions of the present invention will also provide improvements in this regard in relation to antifreeze compositions using other silanes. Therefore, the use of organosilicon carboxylates of the present invention produces only 60 mg or less of precipitate. According to a preferred aspect of the invention, organosilicon carboxylates are used in which in the above formula a is 0, b is 1, c is 0, m is about 7 to 15, and M is potassium or sodium. . Most preferably m is 10 and a, b, c and M are as described in the preferred embodiments. Other useful carboxylates include a between about 5 and 13 (more preferably between about 5 and 13).
approximately 9), b is 1, c is 0, n is 2, and m is 3
It can be shown according to the formula. From the standpoint of known synthesis technology, a is 0 in the formula
Otherwise m will be either 3 or 4. Therefore, and in order to give a conceptually optimal glycolic (hydrophilic)/glycolic (hydrophobic) balance, an alkyleneoxy moiety containing, for example, synthetically derived (CH 2 ) 3 groups, i.e. -(C o H 2o O) a should be equal for a compound with an additional CH 2 chain length of 7 from a balance standpoint. As is also known, the character of the alkyleneoxy chain becomes more hydrophobic with larger alkyleneoxy groups. More particularly, propyleneoxy groups are relatively more hydrophobic than ethyleneoxy groups. In a more general sense, when a is other than 0 and thus one or more alkylene oxy groups are present, suitable compounds have the same glycolic affinity as that given when a is 0. (hydrophilic)/glycophobic (hydrophobic) balance, ie, the same balance as having about 7 to about 15 methylene chains. More particularly, the balance properties of propyleneoxy residues appear to be essentially the same as those of methylene residues. Thus, when 3 methylene chains are derived from the synthesis, about 4 to 12 propyleneoxy chains should provide useful material. In all ethyleneoxy systems with three methylene chains from synthesis, an average of 7.5 ethyleneoxy chains has a degree of hydrophilicity slightly greater than the optimum. Approximately 5 ethyleneoxy chains should provide a suitable balance. Also, and generally, it will be desirable to use approximately two ethyleneoxy groups to one methylene group (in all methylene systems) to obtain a molecule with the desired balance. This same general relationship is true for the ethyleneoxy-propyleneoxy system. All butyleneoxy systems tend to be somewhat more hydrophobic than molecules with only methylene groups. In this system, as well as in other alkylene oxy systems, the suitability of the balance for a particular case can be easily determined by simple experimentation, ie, by synthesizing the compound and boiling beaker testing. The above description is based on the use of essentially linear aliphatic compounds. However, it should be understood that branched compounds can be used, as well as the introduction of aryl groups, if desired. The suitability of such substituted compounds can be determined using the boiling beaker test as described herein. It should be understood that the silane carboxylates of the present invention are most preferably synthesized in a manner that maximizes the amount of run monomer and minimizes the amount of silane low polymer that may be formed. . In particular, two silane monomers react to form Si-O-Si.
It may form a low weight polymer with bonds, or three and more molecules may react to form higher weight polymers.
It is the higher, lower weight forms that are to be avoided, as the silane dimers will ultimately revert to monomers, at least in large part, upon addition to the alcohol. Maximization of silane monomer is achieved by avoiding the presence of water during the synthesis. The carboxylates of the present invention can optionally be placed in an excess of alcohol, such as ethylene glycol, to further minimize the formation of undesirable underweights. The desired product is therefore a base in an amount ranging from that needed to neutralize any residual Si-Cl from the synthesis to an amount adequate to convert the carboxylate to the metal carboxylate. comprising the glycol form described herein with added . The amount in alcohol in glycol form is approximately 20% as desired for the application.
It may range from as little as 75% by weight or less. Amounts of active species of about 50-75% by weight are considered more desirable. The total silicone portion of the silicone/silicate polymer used, of course in an effective amount to stabilize the amount of silicate used, preferably ranges from about 10 to 100 ppm silicon equivalent based on the weight of the antifreeze concentrate, more preferably about It is used in amounts corresponding to 25 to about 100 ppm. Generally silane is about 10 (by weight) of silicone
It is desirable to use it in an amount of %. however,
The amount can be varied as desired consistent with desired economic and performance requirements. Silicone/Silicones made by mixing silanes and silicates useful in the compositions of the present invention
Preferably the silicate polymer is from about 0.01 to about 10% by weight, based on the weight of the concentrate, more preferably about
0.05 to about 5% by weight, most preferably about 0.05 to about 3% by weight
Used in amounts of % by weight. Below about 0.01% by weight, this amount of silicone/silicate is expected to be insufficient for functional protection against metals, while about 10%
Above a weight percent, the silicone/silicate cost becomes excessive. The polymers useful in this invention can be pre-prepared prior to antifreeze formulation, or they can be incorporated into antifreeze formulations by mixing with silicate in the presence of an alcohol using an organosilane. It may be generated on the spot. Suitable methods are well known in the art and are disclosed, for example, in US Pat. Nos. 3,337,496 and 3,312,622, which are incorporated herein by reference. Performance of Antifreeze Concentrates Antifreeze concentrates by using the novel organosilicon carboxylates (and their precursors) of the present invention are characterized by satisfactory stability against gelation before use. When preparing antifreezes for use in dilution, the use of these antifreeze concentrates is characterized by an exceptional resistance to gelation and no formation of undesirable precipitates. The relative amount of active monomeric silicate present in the antifreeze used should likewise be maximized. In other words, the improved stability resulting from the use of the novel organosilicon carboxylates of the present invention substantially reduces, perhaps even essentially, the formation of inert polymeric silica in particularly preferred embodiments. It should give the ability to exclude. The present invention provides additional advantages when an optional corrosion inhibitor is used in the formulation. Thus, the introduction of optional ionic inhibitors tends to worsen the solubility and stability aspects of the system, especially at low PH values. Antifreeze compositions using the novel organosilicon carboxylates of the present invention, which impart superior stability to the antifreeze used, provide less sensitive and more efficient systems. Indeed, the given high quality should provide greater freedom in formulations than was hitherto possible. Other Applications The previous description has illustrated the use of the novel organosilicon carboxylates (and their precursors) of the present invention as stabilizers in silicate-containing antifreezes. In such applications, the novel compounds of the present invention are believed to have substantial utility and confer highly desirable performance properties. however,
It should also be understood that these new organosilicon carboxylates may be utilized in any other applications where their properties are useful. For example, as described in US Pat. No. 4,370,255, silanes are useful for stabilizing aqueous silicate compositions for use in suppressing school in heat exchange systems, geofuel power plants, and the like. Other similar applications include the treatment of metals to provide protective coatings. Still other uses include those described in US Pat. No. 4,157,978. The silanes of the invention can be used to stabilize silicates used in the detergent field. Further applications include silicate-containing drilling materials used for oil recovery.
(mud) stabilization. Other uses for silanes include U.S. Patent No. 3,816,152
silane used as a coupling agent, with a silicate to chain-extend it. Somewhat similar applications include the preparation of silicone/silicate copolymers to formulate sizing agents and the like to impart improved properties to various glass fiber composites. Such copolymers can also be used to treat a variety of fibers used in a variety of applications. Silanes are also useful for stabilizing silylated organic polymers. Particles of such organic polymers in water-based systems may thus use silane stabilizers. Thus, the novel carboxylates of the present invention have utility as novel silicone/silicate copolymers for several applications. These new copolymers can be made in a wide range of proportions, depending on the intended use. That is, the weight ratio of silane:silicate can vary from about 0.1:99.9 to about 99:1, with a weight ratio of 1:99 to about 99:1 perhaps being more preferred. The silicate used will depend on the application and economics used. However, the silicates used may generally be any of those described herein. The following examples are merely illustrative and are not intended to limit the invention. Example 1 This example illustrates the preparation of a preferred class of intermediates for the carboxy-substituted organosilicon stabilizers of the present invention. In a three-necked flask equipped with a thermometer, magnetic stirrer, distillation tower with receiver, and electric heating mantle,
【式】130.0g(0.40モ
ル)、HOCH2CH2OH198.6g(3.2モル)及び85
%KOHペレツト(15%H2O)0.5gを仕込んだ。
この撹拌混合物を6時間にわたつて79℃から149
℃まで加熱し、この間に63±2℃/大気圧で沸と
うするメタノール留出物49.6g(理論量の51.3
%)を集めた。生成物の残渣(279.5g)を13C
NMRで分析し、メトキシ基の完全な交換を確認
した。主にエチレングリコール中
の77.4重量%の透明溶液が生成した。
次いでこの中間体は塩基で処理することによつ
て金属カルボキシレートに転化することができ
る。例えばこの転化反応は適当にはメタノール中
ナトリウムメトキシドとの反応によつて行ないう
る。適当な条件は混合物を2時間にわたつて100
℃まで加熱することを含む。
実施例 2
本実施例は水性(50容量%)不凍剤中のシリケ
ートを昇温試験条件下に安定化させる際の種々の
種類のシランの選択を例示する。
各不凍剤濃厚物を配合する場合の標準的な基本
溶液を次の如く製造した。
基本液体A*
成 分 重量%
エチレングリコール 93.5062
Na2B4O7・5H2O 3.7200
NaOH、50%水性 1.4745
珪酸ナトリウム、40透明** 0.3663
NaNO3、40%水性 0.5000
ナトリウムトリルトリアゾール 0.2330
水 0.2000
合計重量%=100.0000
* 基本液体のPH、50容量%水性=8.7
ASTM逆アルカリ度(RA)=56.6
** 38.3重量%の固体含量を有し且つ高透明
性を必要とする用途のために製造されたダイ
ヤモンド・シヤムロツク社(Diamond
Shamrock Corp.)の液体珪酸ナトリウム生
成物。
下表に示す如き各シランを、基本液体A濃厚
物中のSiを45.2ppmにするのに十分な量で基本液
体Aに添加した。基本液体Aへの添加前に、各シ
ランを第表に特定する水酸化カリウムのモル数
でけん化した。このけん化したシランエステル
は、特定のKOHのモル数でシランエステルの
25.8重量%溶液として調製した。この残りは容量
基準において1/3エチレングリコール及び2/3脱イ
オン水の混合物として添加した。用いたけん化法
は次の通りであつた:
1 適当な容器中にシラン、エチレングリコール
及び水を秤入した。
2 特定の量のKOHを添加し、磁気撹拌機によ
り溶解するまで撹拌した。
3 得られた溶液をガラスビンに注ぎ、重さを記
録し、そして溶液を軽く覆い、100℃のオーブ
ン中に置いた。
4 この温度で16時間後、溶液を水でその元の重
量までにして蒸発損失を補充し、そして良く混
合してけん化されたシランを製造した。
試験室において自動車の不凍剤の経験する高試
験温度条件を模倣するために、「沸とうビーカー
試験」を用いた。この試験は不凍剤濃厚物100ml
を300mlのパイレツクス製ビーカー中に入れ、そ
して脱イオン水100mlをビーカーに添加すること
からなつた。次いでこのビーカーに時計皿をかぶ
せ、磁気撹拌機を装備した。ビーカー中の水性不
凍剤を沸とうするまで108℃に1時間加熱した。
次いでこの水性不凍剤を室温まで冷却し、得られ
た沈殿を脱イオン水で洗浄し、180〓のオーブン
中で恒量になるまで乾燥した。乾燥した沈殿の重
量を固体のmg数として第表に報告する。
試験結果は第表に呈示される。[Formula] 130.0g (0.40mol), HOCH 2 CH 2 OH198.6g (3.2mol) and 85
0.5 g of %KOH pellets (15% H2O ) were charged.
This stirred mixture was heated from 79°C to 149°C for 6 hours.
℃, during which time 49.6 g of methanol distillate (theoretical amount of 51.3
%) was collected. Product residue (279.5g) was heated to 13C
NMR analysis confirmed complete exchange of methoxy groups. Mainly in ethylene glycol A clear solution of 77.4% by weight was produced. This intermediate can then be converted to the metal carboxylate by treatment with base. For example, this conversion reaction may be carried out by reaction with sodium methoxide, suitably in methanol. Suitable conditions are to heat the mixture for 2 hours at 100%
Including heating to ℃. Example 2 This example illustrates the selection of various types of silanes in stabilizing silicates in aqueous (50% by volume) antifreeze under elevated temperature test conditions. A standard base solution for formulating each antifreeze concentrate was prepared as follows. Basic liquid A * Ingredient weight% ethylene glycol 93.5062 Na 2 B 4 O 7・5H 2 O 3.7200 NaOH, 50% aqueous 1.4745 Sodium silicate, 40% clear ** 0.3663 NaNO 3 , 40% aqueous 0.5000 Sodium tolyltriazole 0.2330 Water 0.2000 Total Weight% = 100.0000 * PH of base liquid, 50% by volume aqueous = 8.7 ASTM Reverse Alkalinity (RA) = 56.6 ** Manufactured for applications requiring solids content of 38.3% by weight and high transparency. Diamond
Shamrock Corp.) liquid sodium silicate products. Each silane, as shown in the table below, was added to Base Liquid A in an amount sufficient to provide 45.2 ppm Si in the Base Liquid A concentrate. Prior to addition to Base Liquid A, each silane was saponified with the number of moles of potassium hydroxide specified in the table. This saponified silane ester has a specific number of moles of KOH.
Prepared as a 25.8% by weight solution. The remainder was added by volume as a mixture of 1/3 ethylene glycol and 2/3 deionized water. The saponification method used was as follows: 1. Silane, ethylene glycol and water were weighed into a suitable container. 2 Add the specified amount of KOH and stir with a magnetic stirrer until dissolved. 3 The resulting solution was poured into a glass bottle, the weight was recorded, and the solution was loosely covered and placed in an oven at 100°C. 4 After 16 hours at this temperature, the solution was brought up to its original weight with water to replace evaporation losses and mixed well to produce a saponified silane. The "boiling beaker test" was used to mimic the high test temperature conditions experienced by automotive antifreeze in the laboratory. This test is for 100ml of antifreeze concentrate
was placed in a 300 ml Pyrex beaker and 100 ml of deionized water was added to the beaker. The beaker was then covered with a watch glass and equipped with a magnetic stirrer. The aqueous antifreeze in the beaker was heated to 108°C for 1 hour until boiling.
The aqueous antifreeze was then cooled to room temperature and the resulting precipitate was washed with deionized water and dried to constant weight in a 180° oven. The weight of the dried precipitate is reported in the table as mg of solids. The test results are presented in the table.
【表】
第1表に示される結果は、本発明の有機珪素カ
ルボキシレートの好適な種であるシラン(D)が試験
した他のシランと比較して、特に市販のシラン(A)
及び(F)と比較して、例外なきシリケート安定能力
をもつことを示す。この優れた性能は、特に構造
的に類似のシラン(B),(C)及び(E)に対する沈殿重量
と比べてシラン(D)を含む配合物の低い沈殿重量に
基づいて容易に明らかである。
シラン(D)の炭素鎖長は、不凍剤濃厚物及び希釈
された水性不凍剤の双方においてシリコーン/シ
リケート重合体に最適化された親グリコール性
(親水性)/疎グリコール性(疎水性)バランス
を与えるものと思われる。
実施例 3
本実施例は冷フインガー(cold finger)を用
いるアルミニウム円板試験での種々のシランのシ
リケート安定化能力における差を例示する。この
実施例は、実施例2に示した沸とうビーカー試験
と異なつた且つそれより厳しくない試験環境での
結果である。
配合された不凍剤組成物の禁止結果を、熱排除
アルミニウム表面において種々のシリコーンに関
し決定するために、不凍剤工業で用いる標準的な
試験法を用いた。この試験法は、本明細書に参考
文献として引用されるコロ−ジヨン
(corrosion)、258tにおける15257t(1959)の「熱
還流条件下での腐食速度を決定するための実験室
的方法」に、またASTM委員会D−15後援のシ
ンポジウム「エンジン冷媒の試験:最新技術」、
17〜19頁(1980年5月、ASTM出版)に記述さ
れている。
次は用いる試験装置と技術の要約である:
装置は凝縮器、温度計、冷フインガー、温度調
節器、直径11/2インチ×厚さ1/4インチの319番
アルミニウム鋳造合金(ここでは「アルミニウム
円板」)、及びハンダ付けした鉄の熱源を備えた1
のフラスコからなつた。
この装置に水で希釈した不凍剤溶液(不凍剤/
水=1/3容量比)900mlを仕込み、アルミニウ
ム円板の表面で沸とうするまで加熱し、約80℃の
溶液温度を維持した。各水で希釈した不凍剤溶液
を、下表に示す基本液体Bにシランを添加する
ことによつて調製した。Table 1 The results shown in Table 1 demonstrate that silane (D), the preferred species of organosilicon carboxylate of the present invention, is particularly effective compared to the other silanes tested.
Comparison with (F) and (F) shows that it has exceptional silicate stabilization ability. This superior performance is readily apparent, especially on the basis of the lower sediment weight of formulations containing silane (D) compared to the sediment weights for the structurally similar silanes (B), (C) and (E). . The carbon chain length of the silane (D) is optimized for glycolophilic (hydrophilic)/glycophobic (hydrophobic) silicone/silicate polymers in both antifreeze concentrates and diluted aqueous antifreezes. ) seems to provide balance. Example 3 This example illustrates the differences in the silicate stabilizing ability of various silanes in an aluminum disk test using a cold finger. This example results from a different and less severe test environment than the boiling beaker test shown in Example 2. Standard test methods used in the antifreeze industry were used to determine the inhibition results of formulated antifreeze compositions for various silicones on heat rejecting aluminum surfaces. This test method is described in "Laboratory Method for Determining Corrosion Rates under Heat Reflux Conditions" in Corrosion, 15257T in 258T (1959), which is incorporated herein by reference. Also, a symposium sponsored by ASTM Committee D-15 entitled “Engine Refrigerant Testing: State of the Art”
It is described on pages 17-19 (May 1980, ASTM Publishing). The following is a summary of the test equipment and techniques used: The equipment consists of a condenser, a thermometer, a cold finger, a temperature regulator, a 1 1/2 inch diameter x 1/4 inch thick cast aluminum 319 alloy (herein referred to as "aluminum"). 1 with a soldered iron heat source
It came from a flask. An antifreeze solution diluted with water (antifreeze/
900 ml of water (volume ratio: 1/3) was charged and heated on the surface of an aluminum disk until it boiled, maintaining the solution temperature at about 80°C. Each water diluted antifreeze solution was prepared by adding silane to Base Liquid B as shown in the table below.
【表】【table】
【表】
シランを基本液体+シランの合計重量に基づい
て0.1重量%の濃度で添加した。第表において
けん化として記す場合には、実施例2に示すけん
化法に従つた。試験期間は168時間であつた。ア
ルミニウムのアルミニウム円板からの重量損失を
決定し、禁止%で表示される腐食禁止剤の効果の
尺度とした。
結果を第表に示す。Table: Silane was added at a concentration of 0.1% by weight based on the total weight of base liquid + silane. When described as saponification in the table, the saponification method shown in Example 2 was followed. The test period was 168 hours. The weight loss from aluminum discs of aluminum was determined and served as a measure of the effectiveness of the corrosion inhibitor expressed in % inhibition. The results are shown in Table 1.
【表】
第表から理解されるように、有機珪素カルボ
キシレートを与えるためのけん化は、用いたけん
化されていない化合物に比べて改良された性能を
示す。即ちけん化は少くとも部分的に用いる基本
液体中に存在する水のために起こるけれど、基本
液体の添加に先立つけん化は試験番号2(未けん
化)の性能を本発明による試験番号3(けん化)
のそれと比較することによつて知ることができ
る。
更なるアルミニウム用板試験を、第表に示す
基本液体を用いて行なつた。用いたシランは
Si45ppmで配合物中に混入した。アルミニウム円
板試験の結果を第表に示す:TABLE As can be seen from the table, saponification to give organosilicon carboxylates shows improved performance compared to the unsaponified compounds used. That is, although saponification occurs at least in part due to the water present in the base liquid used, saponification prior to addition of the base liquid improves the performance of test number 2 (unsaponified) according to the present invention in test number 3 (saponified).
This can be determined by comparing it with that of . Additional aluminum plate tests were conducted using the base fluids shown in the table. The silane used was
Si was incorporated into the formulation at 45 ppm. The results of the aluminum disk test are shown in the table:
【表】
結果は、シリケートの不安定化を最小にするこ
とに関して、0.1mg以下という冷フインガー沈着
物の低量により測定される如く、本発明の好適な
種であるけん化されたC10カルボキシレートシラ
ン(試験番号17)の際だつた性能を示す。この冷
フインガー沈着物は分析によると本質的にすべて
のシリカ沈着物であつた。
なお、実施例に示された本発明化合物の同定デ
ータは、次の通りである。 13C及び29SiのNMR分析 平均組成
モル%
K+-OOC(CH2)10Si(OH)x(OK)3-x 14±2
K+-OOC(CH2)10Si(OH)x(OK)2-x(O1/2)1
61±2
K+-OOC(CH2)10Si(OH)x(OK)1-x(O1/2)2
25±2
K+-OOC(CH2)10Si(O1/2)3 3±2測定物性
外観 こはく色透明
嗅 微弱
比重(25/25℃) 1.23
引火点(セタ密閉カツプ、〓)>125
塩化物イオン(meq/gm) <0.01
氷点(℃) −20TABLE Results show that saponified C 10 carboxylates, which are the preferred species of the present invention, as measured by low amounts of cold finger deposits of less than 0.1 mg, with respect to minimizing silicate destabilization. Showing outstanding performance of silane (Test No. 17). The cold finger deposits were analyzed to be essentially all silica deposits. The identification data of the compounds of the present invention shown in Examples are as follows. NMR analysis average composition mole% of 13 C and 29 Si K +- OOC (CH 2 ) 10 Si (OH) x (OK) 3- x 14±2 K +- OOC (CH 2 ) 10 Si (OH) x ( OK) 2- x (O1/2) 1
61±2 K +- OOC (CH 2 ) 10 Si (OH) x (OK) 1- x (O1/2) 2
25±2 K +- OOC (CH 2 ) 10 Si (O1/2) 3 3±2 Measured physical properties Appearance Amber transparent odor Weak specific gravity (25/25℃) 1.23 Flash point (Seta-closed cup, 〓)>125 Chloride Physical ion (meq/gm) <0.01 Freezing point (℃) -20
Claims (1)
あり、nは2〜4の整数であり、mは10であり、
Mはナトリウム及びカリウムから選ばれる1価の
カチオンであり、R1は水素、1価の炭化水素基
及び置換された1価の炭化水素基よりなる群から
選択され、そしてZはヒドロキシ又は−OCH3、 −OCH2CH3、−OCH2CH2OH、 −OCH2CH2O−及び −O(CH2CH2O)2Hから選ばれるヒドロカルボノ
キシである] を有する有機珪素カルボキシレート。[Claims] 1 formula [wherein a is 0, b is 1, c is 0, n is an integer from 2 to 4, m is 10,
M is a monovalent cation selected from sodium and potassium, R 1 is selected from the group consisting of hydrogen, monovalent hydrocarbon groups and substituted monovalent hydrocarbon groups, and Z is hydroxy or -OCH 3 , -OCH2CH3 , -OCH2CH2OH , -OCH2CH2O- and -O ( CH2CH2O ) 2H ] .
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US781985 | 1977-03-28 | ||
| US78198585A | 1985-09-30 | 1985-09-30 | |
| US855379 | 1986-04-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6281392A JPS6281392A (en) | 1987-04-14 |
| JPH0344076B2 true JPH0344076B2 (en) | 1991-07-04 |
Family
ID=25124560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61228511A Granted JPS6281392A (en) | 1985-09-30 | 1986-09-29 | Organosilicon carboxylate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6281392A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6087499B2 (en) * | 2011-10-18 | 2017-03-01 | 信越化学工業株式会社 | Thermally conductive silicone composition |
-
1986
- 1986-09-29 JP JP61228511A patent/JPS6281392A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6281392A (en) | 1987-04-14 |
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