説明

新規方法

本発明は、ベンザルマロネートで官能化された前記オルガノポリシロキサンを有機溶媒中でヒドロキシカルボン酸又はその環状エステルと接触させる工程を含む、ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンのカラーインデックスを改善するための方法に関する。

【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【0001】
本発明は、有機溶媒中で、ベンザルマロネート(benzalmalonate)で官能化されたオルガノポリシロキサンをヒドロキシカルボン酸又はその環状エステルと接触させる工程を含む、ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンのカラーインデックスを改善するための方法に関する。
【0002】
分子量が1000ダルトンより大きいUVフィルター剤は、高分子量ゆえに、経皮浸透がないため、それらの全身曝露が非常に少ないので、化粧品業界では非常に関心が高い。
【0003】
ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンは、UVフィルター剤として知られており、ヒドロシリル化(即ち、例えば国際公開第92/20690号パンフレット、欧州特許第1142930号明細書又は欧州特許第358584号明細書で開示されるものなど、UV光吸収発色団に結合している不飽和結合へのSi−H結合の付加)により調製される。しかし、ヒドロシリル化プロセスの結果得られる生成物は、望ましくない黄変ないし褐変を呈しており、これは化粧品業界では許容されない。活性炭などの吸着剤での後処理によってこの生成物を退色させることが可能であっても、これらのプロセスは冗長であり、大量の溶媒を必要とし、その結果、収率が低下する。
【0004】
従って、簡便な工業プロセスを用いて良好な収率で、カラーインデックスが低い、ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンを調製することを可能にする、簡便で経済的に好ましく環境に害を及ぼさない方法が今なお求められている。
【0005】
驚くべきことに、ヒドロキシカルボン酸又はその環状エステルが、ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンのカラーインデックスを改善するのに適切であることが分かった。
【0006】
従って、本発明は、ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンを有機溶媒中でヒドロキシカルボン酸又はその環状エステルと接触させる工程を含む、ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンのカラーインデックスを改善するための方法に関する。
【0007】
例えば、ガードナーインデックス(黄色度の指標)又はAPHAカラーインデックスなどの表色系(color value system)を用いる方法など、当業者にとって公知の方法によって、処理前後のベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンの着色度を判定することができる。
【0008】
ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンは、特に、ヒドロキシカルボン酸又はその環状エステルと接触させた後、ガードナー値(Gardner value)が、2.9未満、特に2.5未満、例えば0.01から2の範囲などになる。
【0009】
本発明に従い使用される場合の有機溶媒という用語は、ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンを溶解させるのに適切であり、沸点が低く、容易に蒸発するか又は蒸留により除去することができ、溶解物質を残留させる、炭素含有化学物質に関する。特に、この有機溶媒の沸点は、300℃未満、特に200℃未満、さらにとりわけ150℃未満、例えば特に100℃未満などであり、従って、20mbar、1mbar又はさらに低い圧力など、標準圧力又は減圧下で容易に除去することができる。特に適切であるのは、直鎖状、分岐状又は環状C1−8アルコール、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、芳香族炭化水素(ベンゼン、トルエン又はキシレンなど)、直鎖状又は環状アセタール(1,3−ジオキソラン又はエチラールなど)ならびにそれらの混合物である。特にイソプロパノールが使用される。
【0010】
ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンに対する有機溶媒の比率は決定的なものではない。この有機溶媒は、ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンの溶解を可能にする量で使用される。特に、有機溶媒と、ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンの比率(wt/wt)は、10:1から1:10、特に5:1から1:5の範囲、例えば1:1から0.5:1の範囲などである。
【0011】
本発明に従い使用されるヒドロキシカルボン酸又はその環状エステルという用語は、ヒドロキシカルボン酸(グリコール酸又は乳酸など)、ヒドロキシジカルボン酸(酒石酸など)又はヒドロキシトリカルボン酸(クエン酸など)ならびにその環状エステル(アスコルビン酸など)を包含するが、これらに限定されない。
【0012】
ある下位実施形態において、ヒドロキシカルボン酸又はその環状エステルは、常に、グリコール酸、アスコルビン酸及び/又はクエン酸から選択される(特にクエン酸など)。
【0013】
本発明による方法で使用されるヒドロキシカルボン酸又はその環状エステルの量は決定的なものではない。好ましくは、ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンの重量に基づき、0.05から5重量%、好ましくは0.1から1重量%の量が使用される。
【0014】
過酸化水素のさらなる量が存在する場合、これは退色を促進し、従って処理時間が短縮されるので、特に良好な結果が得られる。過酸化水素の量は、当業者によって容易に決定することもでき、特に、ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンの重量に基づき、0.03から3重量%(35重量%過酸化水素水溶液に基づく)の範囲で選択される。
【0015】
本発明による方法は、好ましくは、40℃から150℃、好ましくは40℃から80℃の範囲などの高温、例えば約60℃で遂行されるが、反応温度は使用される溶媒の沸点を超えてはならない。
【0016】
ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンを有機溶媒中で、場合によっては過酸化水素の存在下で、ヒドロキシカルボン酸又はその環状エステルと接触させた後、この溶媒を直接蒸発させるか、又は続く洗浄工程を溶媒蒸発の前に行うことができる。このような洗浄工程は当業者にとって周知である。特定の実施形態において、MeOH/水の混合液による洗浄工程が含まれる。MeOH/水の比率は決定的なものではなく、20:1から5:1の範囲、例えば10:1などであり得る。
【0017】
本発明のある下位実施形態において、本発明によるベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンは、常に、式(Ia)、(Ib)、(Ic)及び/又は(Id)から選択される少なくとも1単位と、
【化1】



場合によっては、式(II)の1単位又は複数単位と、
【化2】



(式中、
aは0、1又は2であり、
bは0、1、2、3であり、
は、C−C30炭化水素基又はトリメチルシリルオキシ基、特にC−C10アルキル基(メチル基など)であり、
は、水素、C−C30炭化水素基又はトリメチルシリルオキシ基、特にC−C10アルキル基(メチル基など)であり、
は、C1−8−アルキル基、特にC1−4アルキル基(エチル基など)であり、
Yは、2価C−C10アルキレン又はC−C10アルケニレン鎖、好ましくはC−C−アルキレン鎖、最も好ましくはメチレン基である)
を含む。
【0018】
本発明によるベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンは、式(Ia)、(Ib)、(Ic)及び/又は(Id)の単位のみから構成されるホモポリマーであり得るポリマー性材料であるか又はそれらは、式(Ia)、(Ib)、(Ic)及び/又は(Id)の単位ならびに式(II)の単位を含有するコポリマーであり得る。式(Ia)、(Ib)、(Ic)及び/又は(Id)の単位は、オルガノポリシロキサン中に無作為に分布し得るか、それらは、ポリマーの末端封鎖単位(end blocking unit)であり得るか又はそれらは、ポリマーの末端及びそのポリマー鎖の懸垂部分(pending)に同時に位置し得る。
【0019】
aが2である場合、この2個の置換基Rは、同一であってもよいし、異なってもよい。bが2又は3である場合、この2又は3個の置換基Rは、同一であってもよいし、異なってもよい。このポリマーが、複数単位の式(Ia)、(Ib)、(Ic)及び/又は(Id)を含有する場合、置換基Rは、同一であってもよいし、単位ごとに異なってもよい。このポリマーが複数単位の式(II)を含有する場合、置換基Rは、同一であってもよいし、単位ごとに異なってもよい。
【0020】
本発明によるベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンは、直鎖状、環状、分岐状であるか又は架橋されているものであり得る。特定の実施形態において、このオルガノポリシロキサンは、直鎖状又は環状オルガノポリシロキサンであり、単位(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)及び(II)の殆どにおいてa=1及びb=2であることを特徴とする。しかし、このオルガノポリシロキサンが直鎖状ポリマーである場合、少なくとも2つの末端封鎖単位が存在しなければならず、従って、aの値が2であるもの2単位又はbが3であるもの2単位が存在することのいずれかが必要である。このようなオルガノポリシロキサンは、一般に、ポリマー鎖サイズの統計分布を示す。
【0021】
本発明の別の下位実施形態において、ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンは、1個の式(IIIa)の末端封鎖単位及び1個の式(IIIb)の末端封鎖単位(それぞれa=2である、式(Ia)、(Ib)、(Ic)及び/又は(Id)、b=3である(II)の単位に相当)と、
【化3】



上記で示されるとおりの、a=1である、(Ia)、(Ib)、(Ic)及び/又は(Id)の群から選択されるs単位と、
式(IV)
【化4】



(b=2である式(II)の単位に相当)のr単位と、
(式中、
sは、0から50の整数であり、
rは、0から200の整数であり、
、R、R、R、Rは、独立して、Rに対して上記で定義されるとおりであり、
及びRは、独立して、Rに対して上記で定義されるとおりであり、
B及びB’は、独立して、基R又は
【化5】



から選択されるベンザルマロネート残基であり、ただし、sが0である場合、少なくともB又はB’はベンザルマロネート残基である)
を含む、直鎖状オルガノポリシロキサンである。
【0022】
さらに他の下位実施形態において、ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンは、1単位の式(IIIa)及び1単位の式(IIIb)と、4から10、好ましくは4から7単位の式(Ia)及び/又は(Ib)と、40から90、好ましくは60から80単位の式(IV)と、から構成される直鎖状オルガノポリシロキサンである(式中、R、R、R、R、R、R、R、R、B及びB’はメチルであり、Yはメチレンであり、Rはエチルであり、式(Ia)及び/又は(Ib)の単位はこのオルガノポリシロキサン鎖中に無作為に分布している)。当業者にとって当然のことながら、オルガノポリシロキサンの上記説明は、ポリマー鎖サイズの平均的統計分布を指し、これは調製プロセス由来の少量の不純物質としてH−シロキサン単位をなお含有し得る。ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンは、とりわけ、DSMニュートリショナルプロダクツ(DSM Nutritional Products)Ltdからパルソール(PARSOL)(登録商標)SLXとして販売されているポリシリコーン−15である。
【0023】
ヒドロシリル化(即ち、ベンザルマロネートの不飽和炭素−炭素結合へのオルガノポリシロキサンのH−シロキサン単位の付加)によるベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンの調製に起因して、通常は式(Ia)ならびに(Ib)、それぞれ(Ic)ならびに(Id)の単位が形成され、従って、ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサン中に同時に存在する。特定の実施形態において、ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサン中の、式(Ia)の単位と式(Ib)の単位の比率は、約4対1である。
【0024】
本発明に従い使用されるC−C10アルキレンという用語には、直鎖又は分岐鎖飽和炭化水素残基、例えば、メチレン、1−エチレン、2−エチレン、3−プロピレン、2−プロピレン、2−メチル−3−プロピレン、3−ブチレン、4−ブチレン、4−ペンチレン、5−ペンチレン、6−ヘキシレンなどが含まれる。
【0025】
本発明に従い使用されるC−C10アルケニレンという用語には、少なくとも1個の二重結合を含有する不飽和炭化水素残基(例えば、2−プロペン−2−イレン、2−プロペン−3−イレン、3−ブテン−3−イレン、3−ブテン−4−イレン、4−ペンテン−4−イレン、4−ペンテン−5−イレン、(3−メチル)−ペンタ−2,4−ジエン−4又は5−イレン、11−ドデセン−11−イレンなど)が含まれる。この2価アルキレン又はアルケニレン鎖には、1個又は数個の酸素原子が割り込み得る。
【0026】
本発明に従い使用されるC−C30炭化水素基という用語は、C−C30アルキル(メチル、エチル、プロピル及びブチルなど)、C−C30アルケニル(ビニル及びアリルなど)及び未置換又は置換アリール(フェニル、アルキルアリール及びアルコキシフェニルなど)などの、飽和又は不飽和C−C30炭化水素基を指す。この炭化水素基は、未置換であるか又は例えばハロゲン、例えばハロゲン化C−C18炭化水素基により置換されている。このアルキル及びアルケニル基は、直鎖又は分岐鎖(例えばメチル、エチル、3−プロピル、2−プロピル、2−メチル−3−プロピル、3−ブチル、4−ブチル、4−ペンチル、5−ペンチル、6−ヘキシル、2−プロペン−2−イル、2−プロペン−3−イル、3−ブテン−3−イル、3−ブテン−4−イル、4−ペンテン−4−イル、4−ペンテン−5−イル、(3−メチル)−ペンタ−2,4−ジエン−4又は5−イル、11−ドデセン−11−イルなど)であり得る。
【0027】
実施例により、本発明をさらに例示するが、これらに限定されない。
【0028】
[実施例1]
ポリシリコーン−15の退色
欧州特許第1142930号明細書、実施例1で開示されるプロセスに従い調製された、ガードナー値が3.5である、600gのポリシリコーン−15試料、398.5gイソプロパノール、1gクエン酸一水和物及び0.5g過酸化水素(35%水溶液)の混合物を60℃で4から8時間、ガードナー値が約2になるまで撹拌した。減圧下(250−20mbar)で75℃にて溶媒を蒸発させ、ガードナー値が1.9である、600gのポリシリコーン−15を得た。
【0029】
[実施例2]
アスコルビン酸でのポリシリコーン−15の退色
欧州特許第1142930号明細書、実施例1で開示されるプロセスに従い調製された、ガードナー値が3.5である、600gのポリシリコーン−15試料、398.5gイソプロパノール、1gアスコルビン酸及び0.5g過酸化水素(35%水溶液)の混合物を60℃で4から8時間、ガードナー値が約2.2になるまで撹拌した。減圧下(250−20mbar)で75℃にて溶媒を蒸発させ、ガードナー値が2.2である、600gのポリシリコーン−15を得た。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンを有機溶媒中でヒドロキシカルボン酸又はその環状エステルと接触させる工程を含む、ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサンのカラーインデックスを改善するための方法。
【請求項2】
ベンザルマロネートで官能化された前記オルガノポリシロキサンが、前記ヒドロキシカルボン酸又はその環状エステルと接触させられた後、2.9未満、特に2.5未満、例えば0.01から2の範囲などのガードナー値を示す、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記有機溶媒が、C1−8アルキルアルコール、アセタールもしくは芳香族炭化水素又はそれらの混合物から選択される、請求項1又は2に記載の方法。
【請求項4】
前記有機溶媒がイソプロパノールである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
【請求項5】
メタノール/水の混合液で洗浄することをさらに含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
【請求項6】
ベンザルマロネートで官能化された前記オルガノポリシロキサンが、式(Ia)、(Ib)、(Ic)及び/又は(Id)から選択される少なくとも1単位と、
【化1】



場合によっては、式(II)の1単位又は複数単位と、
【化2】



(式中、
aは0、1又は2であり、
bは0、1、2、3であり、
は、C−C30炭化水素基又はトリメチルシリルオキシ基であり、
は、水素、C−C30炭化水素基又はトリメチルシリルオキシ基であり、
は、C1−8−アルキル、好ましくはC1−4−アルキル、最も好ましくはエチルであり、
Yは、2価C−C10アルキレン又はC−C10アルケニレン鎖、好ましくはC−Cアルキレン鎖、最も好ましくはメチレン基である)
を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
【請求項7】
ベンザルマロネートで官能化された前記オルガノポリシロキサンが、1個の式(IIIa)の末端封鎖単位及び1個の式(IIIb)の末端封鎖単位と、
【化3】



請求項6で示されるとおりの、a=1である、(Ia)、(Ib)、(Ic)及び/又は(Id)の群から選択されるs単位と、
式(IV)
【化4】



のr単位と、
(式中、
sは、0から50の整数であり、
rは、0から200の整数であり、
、R、R、R、Rは、独立して、Rに対して上記で定義されるとおりであり、
及びRは、独立して、Rに対して上記で定義されるとおりであり、
B及びB’は、独立して、基R又は
【化5】



から選択されるベンザルマロネート残基であり、ただし、sが0である場合、少なくともB又はB’はベンザルマロネート残基である)
を含む直鎖状オルガノポリシロキサンである、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
ベンザルマロネートで官能化された前記直鎖状オルガノポリシロキサンが、1単位の式(IIIa)及び1単位の式(IIIb)と、4から10、好ましくは4から7単位の式(Ia)及び/又は(Ib)と、40から90、好ましくは60から80単位の式(IV)と、から構成され(式中、R、R、R、R、R、R、R、R、B及びB’はメチルであり、Yはメチレンであり、Rはエチルである)、前記式(Ia)及び/又は(Ib)の単位が前記オルガノポリシロキサン鎖中に無作為に分布することをさらに特徴とする、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
ベンザルマロネートで官能化された前記直鎖状オルガノポリシロキサンが、ポリシリコーン−15である、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法により得ることができる、ガードナー値が2.5未満である、ベンザルマロネートで官能化されたオルガノポリシロキサン。
【請求項11】
ガードナー値が0.01から2の範囲である、請求項10に記載のオルガノポリシロキサン。

【公表番号】特表2012−510532(P2012−510532A)
【公表日】平成24年5月10日(2012.5.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−537988(P2011−537988)
【出願日】平成21年11月27日(2009.11.27)
【国際出願番号】PCT/EP2009/065970
【国際公開番号】WO2010/063648
【国際公開日】平成22年6月10日(2010.6.10)
【出願人】(503220392)ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. (873)
【Fターム(参考)】