CN106459588B - 硅氧烷组合物及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供显示介于二甲基聚硅氧烷油和凝胶状的硅氧烷交联物之间的物性的、具有流动性或溶解于溶剂而显示流动性的硅氧烷组合物及其制造方法。一种硅氧烷组合物,其是重均分子量为5,000~300,000,000、每1,000mol硅氧烷单元含有0.1~50mol硅亚乙基键的有机聚硅氧烷交联物溶解于溶剂而形成的,所述有机聚硅氧烷交联物是使特定的有机聚硅氧烷原料在原料质量的8倍以上的大大过量的溶剂中进行加成反应而获得的。

Description

硅氧烷组合物及其制造方法
技术领域
本发明涉及显示介于二甲基聚硅氧烷油和凝胶状的硅氧烷交联物之间的物性的具有流动性的硅氧烷组合物及其制造方法。
背景技术
凝胶状有机聚硅氧烷交联物被用于化妆品、电气布线的连接部位的涂敷等,均为没有流动性的固态物。因此,也不溶于溶剂,为了配合在化妆品、树脂中,需要长时间的粉碎工序。
对于化妆品,使用有机硅凝胶的硅油分散物。该制品是在暂时通过加成反应制备固体状有机硅凝胶后边粉碎边分散在硅油中的。该制造方法费工夫,并且固体状的有机硅凝胶中,通过反应而变成固体的部位附近即使存在未反应的官能团,也不会进一步进行反应,因此即使使用同样的原料来制造,每次的交联密度也会变化,物性难以控制。
在塑料中,为了在成型时提高流动性、或者出于防污染、赋予润滑性等目的,将高聚合度的硅油、有机硅胶质分散在树脂中而使用。聚合度低的硅油虽然提高流动性的效果、润滑性优异,但硅油在表面渗出而使表面产生粘液。因此使用聚合度高的胶质状的有机硅,但为了均匀分散而预先进行母料化等,从而费工夫。此外,添加的有机硅大多埋入树脂中,因此在表面发挥作用的只不过是一部分,效率差。另一方面,在使用固体状的有机硅凝胶、树脂时,由于留在树脂中的成分多,并且与树脂的相容性也差,从而变得分散不良,机械强度降低的情况较多。此外,缺乏表面改性效果。
另一方面,显示介于有机硅凝胶和硅油之间的物性的化合物的合成方法尚无报道。
需要说明的是,作为与本发明相关的现有技术,可以列举下述文献。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平05-140320号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述情况而作出的,目的在于,提供显示介于二甲基聚硅氧烷油和凝胶状的硅氧烷交联物之间的物性的、具有流动性或溶解于溶剂而显示流动性的硅氧烷组合物及其制造方法。
用于解决课题的手段
本发明人对有机聚硅氧烷交联物反复进行了深入研究,结果发现,通过使特定原料在原料质量的8倍以上的大大过量的溶剂中进行加成反应,从而能够稳定地合成显示介于油和凝胶之间的物性的具有流动性的硅氧烷组合物,直至作出了本发明。
因此,本发明提供下述硅氧烷组合物及其制造方法。
[1]一种硅氧烷组合物,其是重均分子量为5,000~300,000,000、每 1,000mol硅氧烷单元含有0.1~50mol硅亚乙基键(シルエチレン結合) 的有机聚硅氧烷交联物溶解于溶剂而形成的,所述有机聚硅氧烷交联物是使具有由下述式(1)所示的结构的有机聚硅氧烷与具有由下述式(2) 所示的结构的有机氢聚硅氧烷在式(1)及(2)所示的聚硅氧烷的总质量的8倍以上的溶剂中、使用铂族金属系化合物进行氢化硅烷化反应而获得的。
MαMVi βDγDVi δTεTVi ζQη (1)
MθMH ιDκDH λTμTH ν (2)
(式中,M为R3SiO1/2,MVi为R2PSiO1/2,D为R2SiO2/2,DVi为RPSiO2/2, T为RSiO3/2,TVi为PSiO3/2,MH为R2HSiO1/2,DH为RHSiO2/2,TH为HSiO3/2, Q为SiO4/2,R分别独立地为不具有脂肪族不饱和键的碳原子数1~12的未取代或取代的一价烃基。另外,P为由-(CH2)a-CH=CH2(a为0 或1~6的整数)所示的烯基。α、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ、ι、κ、λ、μ、ν分别独立地为0或正数,β、δ、ζ不同时为0,β+δ+ζ≥2;ι、λ、ν也不同时为0,ι+λ+ν≥2。)
[2]根据[1]所述的硅氧烷组合物,其中,式(1)中,1≤α+γ+ε+ η≤1,000;式(2)中,1≤θ+κ+μ≤200。
[3]根据[2]所述的硅氧烷组合物,其中,式(1)中,1≤γ≤1,000;式(2)中,1≤κ≤200。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的硅氧烷组合物,其特征在于,溶剂含有选自甲苯、己烷、二甲苯及甲基乙基酮中的有机溶剂。
[5]根据[1]~[3]中任一项所述的硅氧烷组合物,其中,溶剂为选自八甲基四硅氧烷、十甲基五硅氧烷、由式M2Dn(M表示R3SiO1/2单元, D表示R2SiO2/2单元,R分别独立地为不具有脂肪族不饱和键的碳原子数 1~12的未取代或取代的一价烃基,n为0~200的整数。)所示的直链硅氧烷及由式M2+mDnTm(M、D、n如上所述,T表示RSiO3/2单元,R如上所述。m为1~10的整数。)所示的支链硅氧烷中的有机硅氧烷。
[6]一种硅氧烷组合物,其是[1]~[3]中任一项所述的有机聚硅氧烷交联物溶解于下述式(3)所示的有机聚硅氧烷而形成的,该有机聚硅氧烷的含量为有机聚硅氧烷交联物的质量的0.1~40倍。
Mα’MVi β’Dγ’DVi δ’Tε’TVi ζ’ (3)
(式中,M为R3SiO1/2,MVi为R2PSiO1/2,D为R2SiO2/2,DVi为RPSiO2/2, T为RSiO3/2,TVi为PSiO3/2,R分别独立地为不具有脂肪族不饱和键的碳原子数1~12的未取代或取代的一价烃基,另外,P为由-(CH2)a- CH=CH2(a为0或1~6的整数)所示的烯基。α’、β’、γ’、δ’、ε’、ζ’分别独立地为0或正数,α’+β’+γ’+δ’+ε’+ζ’≤200。)
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的硅氧烷组合物,其特征在于,将有机聚硅氧烷交联物以30质量%溶解于运动粘度20mm2/s(25℃)的二甲基聚硅氧烷时,25℃时的粘度为100~2,000,000mPa·s。
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的硅氧烷组合物,其特征在于,将有机聚硅氧烷交联物以30质量%溶解于甲苯时,25℃时的粘度为50~ 1,000,000mPa·s。
[9]根据[1]~[8]中任一项所述的硅氧烷组合物,其特征在于,由式 (1)所示的有机聚硅氧烷的重均分子量为260~74,874,由式(2)所示的有机氢聚硅氧烷的重均分子量为208~15,414。
[10]根据[1]~[9]中任一项所述的硅氧烷组合物,其特征在于,根据加碱而产生的氢气产生量算出的残存SiH基量为0.001mol/100g以下。
[11]一种硅氧烷组合物的制造方法,其特征在于,使具有由下述式 (1)所示的结构的有机聚硅氧烷与具有由下述式(2)所示的结构的有机氢聚硅氧烷在由式(1)及(2)所示的聚硅氧烷的总质量的8倍以上的溶剂中、使用铂族金属系化合物进行氢化硅烷化反应,从而获得重均分子量为5,000~300,000,000、每1,000mol硅氧烷单元含有0.1~50mol硅亚乙基键的有机聚硅氧烷交联物。
MαMVi βDγDVi δTεTVi ζQη (1)
MθMH ιDκDH λTμTH ν (2)
(式中,M为R3SiO1/2,MVi为R2PSiO1/2,D为R2SiO2/2,DVi为RPSiO2/2, T为RSiO3/2,TVi为PSiO3/2,MH为R2HSiO1/2,DH为RHSiO2/2,TH为HSiO3/2, Q为SiO4/2,R分别独立地为不具有脂肪族不饱和键的碳原子数1~12的未取代或取代的一价烃基。另外,P为由-(CH2)a-CH=CH2(a为0 或1~6的整数)所示的烯基。α、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ、ι、κ、λ、μ、ν分别独立地为0或正数,β、δ、ζ不同时为0,β+δ+ζ≥2;ι、λ、ν也不同时为0,ι+λ+ν≥2。)
[12]根据[11]所述的硅氧烷组合物的制造方法,其中,使用选自甲苯、己烷、二甲苯及甲基乙基酮的有机溶剂作为溶剂,获得有机聚硅氧烷交联物后,加入低粘度的有机聚硅氧烷作为溶剂,通过在减压下加热将该有机溶剂馏去,制成不含有机溶剂的组合物。
[13]根据[12]所述的硅氧烷组合物的制造方法,其中,低粘度的有机聚硅氧烷为由下述式(3)所示的有机聚硅氧烷。
Mα’MVi β’Dγ’DVi δ’Tε’TVi ζ’ (3)
(式中,M为R3SiO1/2,MVi为R2PSiO1/2,D为R2SiO2/2,DVi为RPSiO2/2, T为RSiO3/2,TVi为PSiO3/2,R分别独立地为不具有脂肪族不饱和键的碳原子数1~12的未取代或取代的一价烃基,另外,P为由-(CH2)a- CH=CH2(a为0或1~6的整数)所示的烯基。α’、β’、γ’、δ’、ε’、ζ’分别独立地为0或正数,α’+β’+γ’+δ’+ε’+ζ’≤200。)
发明的效果
本发明的硅氧烷组合物由于具有此前不存在的物性而能够在各种用途中发挥新特性。作为用途,可以列举具有柔软感触的能够廉价简单合成的化妆品用有机硅凝胶、表面无粘液感的配合有机硅的塑料成型体、剥离纸用有机硅在高速涂敷时产生的雾的防雾剂、再剥离性优异的压敏粘合剂等。
具体实施方式
本发明的硅氧烷组合物含有有机聚硅氧烷交联物和溶剂,本发明的有机聚硅氧烷交联物的特征在于,使具有由下述式(1)所示的结构的有机聚硅氧烷与具有由下述式(2)所示的结构的有机氢聚硅氧烷在由式(1)及(2)所示的聚硅氧烷的总质量的8倍以上的溶剂中、使用铂催化剂进行氢化硅烷化反应而获得,其重均分子量为5,000~ 300,000,000、每1,000mol硅氧烷单元含有0.1~50mol硅亚乙基键。
MαMVi βDγDVi δTεTVi ζQη (1)
MθMH ιDκDH λTμTH ν (2)
(式中,M为R3SiO1/2,MVi为R2PSiO1/2,D为R2SiO2/2,DVi为RPSiO2/2, T为RSiO3/2,TVi为PSiO3/2,MH为R2HSiO1/2,DH为RHSiO2/2,TH为HSiO3/2, Q为SiO4/2,R分别独立地为不具有脂肪族不饱和键的碳原子数1~12的未取代或取代的一价烃基。另外,P为由-(CH2)a-CH=CH2(a为0 或1~6的整数)所示的烯基。α、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ、ι、κ、λ、μ、ν分别独立地为0或正数,β、δ、ζ不同时为0,β+δ+ζ≥2;ι、λ、ν也不同时为0,ι+λ+ν≥2。)
首先,对具有由下述式(1)所示的结构的有机聚硅氧烷和具有由下述式(2)所示的结构的有机氢聚硅氧烷进行说明。
MαMVi βDγDVi δTεTVi ζQη (1)
MθMH ιDκDH λTμTH ν (2)
上述式(1)、(2)中,M、MVi、D、DVi、T、TVi、MH、DH、TH、 Q分别为以下所示的单元。
M:R3SiO1/2
MVi:R2PSiO1/2
D:R2SiO2/2
DVi:RPSiO2/2
T:RSiO3/2
TVi:PSiO3/2
MH:R2HSiO1/2
DH:RHSiO2/2
TH:HSiO3/2
Q:SiO4/2
上述式中,R分别独立地为不具有脂肪族不饱和键的碳原子数1~ 12、优选碳原子数1~6的未取代或取代的一价烃基。作为例子,可以列举甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基等烷基;环己基等环烷基;苯基、萘基、甲苯基等芳基;或这些基团的部分与碳原子键合的氢原子被卤素原子、氰基、羟基等取代的基团。其中,为了降低剥离力,优选R的总数的至少50mol%为甲基。
另外,P为由-(CH2)a-CH=CH2(a为0或1~6的整数)所示的烯基。
α、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ、ι、κ、λ、μ、ν分别独立地为0或正数。另外,β、δ、ζ不同时为0,β+δ+ζ为2以上,优选2~10,更优选2~5;ι、λ、ν也不同时为0,ι+λ+ν为2以上,优选2~10,更优选2~5。
另外,α、γ、ε、η不同时为0,特别是从硅亚乙基键含量的观点出发,α+γ+ε+η优选为1~1,000,更优选10~500,进一步优选50~400。此时,从硅亚乙基键含量的观点出发,特别优选γ为1~1,000,更优选10~ 500,进一步优选50~400。另外,α优选0~20,更优选0~10,进一步优选0~5。ε为0~50,特别优选0~10,η优选0~5,特别优选0~1。
另一方面,θ、κ、μ也不同时为0,同样从硅亚乙基键含量的观点出发,θ+κ+μ优选1~200,更优选10~150,进一步优选20~100。此时,κ优选1~200,更优选10~150,进一步优选20~100。θ优选0~20,更优选0~10,进一步优选0~5。μ优选0~50,特别优选0~10。
由式(1)所示的有机聚硅氧烷为1分子中具有2个以上、优选2~10 个与硅原子键合的烯基的有机聚硅氧烷。
该有机聚硅氧烷的重均分子量优选260~74,874,更优选408~ 7,586。重均分子量过大时,存在凝胶柔软、带有粘合性而难以处理的情况。因此,Q单元优选1以下,进一步优选的值为0。需要说明的是,重均分子量可以通过利用凝胶渗透色谱(GPC)分析(溶剂:甲苯)的聚苯乙烯换算的重均分子量来测定(以下同样)。
作为这样的有机聚硅氧烷,具体而言,可以列举两末端含烯基硅氧烷、侧链含烯基硅氧烷、单末端及侧链含烯基硅氧烷、两末端和侧链含烯基硅氧烷,若用结构式来表示,可以列举MVi 2Dγ、M2DγDVi δ、MVi 3DγT1、 MVi 4DγT2、MVi 2DγDVi δ、MVi 2DγQ1、MαDγDVi δTVi ζ(其中,γ为1~1,000,特别是10~500,尤其是50~400;δ为2~20,特别是2~10,尤其是2~5;ζ为1~20,特别是1~10,尤其是1~6)等。作为更具体的结构例子,可以列举MVi 2D10、MVi 2D100、M2D27DVi 3、M2D97DVi 3、M2D26DVi 4、 M2D25DVi 5、M2D24DVi 6、M2D96DVi 4、M2D95DVi 5、MVi 3D100T1、MVi 4D100T2、 MVi 2D97DVi 1、MVi 2D95DVi 3、M3D93DVi 3TVi 1等。
作为乙烯基含量,为0.001~1mol/100g,进一步优选的范围为0.01~ 0.1mol/100g。
由式(2)所示的有机氢聚硅氧烷为1分子中具有2个以上、优选2~ 100个与硅原子键合的氢原子(SiH基)的有机氢聚硅氧烷。通过该有机氢聚硅氧烷的SiH基与由式(1)所示的有机聚硅氧烷的乙烯基进行加成反应,从而形成有机聚硅氧烷交联物。
该有机氢聚硅氧烷的重均分子量优选208~15,414,更优选282~ 7,534。重均分子量过小时,交联密度变高,因此存在凝胶化或固态化的情况;过大时,存在凝胶柔软、带有粘合性而难以处理的情况。
作为这样的有机氢聚硅氧烷,具体而言,可以列举两末端含氢基的硅氧烷、侧链含氢基的硅氧烷、单末端及侧链含氢基的硅氧烷、两末端及侧链含氢基的硅氧烷等,若用结构式来表示,可以列举MH 2Dκ、M2DH λ、 M2DκDH λ、MH 2DκDH λ、MH 3DκT1、MH 4DκT2、MθDκDH λTH ν(其中,κ为1~200,特别是10~150,尤其是20~100;λ为1~20,特别是1~10,尤其是1~5;θ为3~22,特别是3~12,尤其是3~7;ν为1~20,特别是1~ 10,尤其是1~6)等。作为更具体的结构例子,可以列举MH 2D10、MH 2D100、 M2D27DH 3、M2D97DH 3、M2D26DH 4、M2D25DH 5、M2D24DH 6、M2D96DH 4、 M2D95DH 5、MH 3D100T1、MH 4D100T2、MH 2D97DH 1、MH 2D95DH 3、M3D93DH 3TH 1等。
作为优选的SiH基含量,为0.01~10mol/100g,进一步优选的范围为 0.01~1mol/100g。
就有机氢聚硅氧烷的使用量而言,该有机氢聚硅氧烷中的SiH基和上述由式(1)所示的有机聚硅氧烷中的烯基的配合摩尔比率(SiH基:烯基)优选0.8:1~1.8:1,更优选0.9:1~1.6:1。
本发明中的有机聚硅氧烷交联物可以如下合成:使上述具有由式 (1)所示的结构的有机聚硅氧烷与上述具有式(2)所示的结构的有机氢聚硅氧烷在由式(1)及(2)所示的有机聚硅氧烷的总质量的8倍以上、优选10倍以上、进一步优选12倍以上的溶剂中,使用铂族金属系催化剂进行氢化硅烷化(加成)反应,从而合成。这是利用铂族金属系催化剂使由式(2)所示的有机氢聚硅氧烷中的SiH基与具有由式(1)所示的结构的有机聚硅氧烷中的乙烯基加成的反应。
这里,作为铂族金属系催化剂,可以使用作为加成反应催化剂使用的公知催化剂。作为这样的铂族金属系催化剂,可以列举例如铂系、钯系、铑系、钌系等催化剂,这些中特别优选使用铂系催化剂。作为该铂系催化剂,可以列举例如氯铂酸、氯铂酸的醇溶液或醛溶液、氯铂酸与各种烯烃或乙烯基硅氧烷的络合物等。
这些铂族金属系催化剂的添加量为催化量,考虑到经济性,相对于上述具有烯基的有机聚硅氧烷和上述有机氢聚硅氧烷的总量,以铂族金属质量计优选设定在0.1~100ppm的范围,更优选设定在0.5~5ppm的范围。
另外,作为本发明中的有机聚硅氧烷交联物的合成中使用的溶剂,优选使用甲苯、己烷、二甲苯、甲基乙基酮等可溶于有机聚硅氧烷的有机溶剂(不包括硅氧烷溶剂);八甲基四硅氧烷、十甲基五硅氧烷等低粘度的环状硅氧烷;M2Dn(M、D与上述相同。n为0~200、优选1~50 的整数。)等直链硅氧烷;M2+mDnTm(M、D、T与上述相同。n为0~200、优选1~50的整数;m为为1~10、优选1~3的整数。)等支链硅氧烷等有机聚硅氧烷(硅氧烷溶剂)。
溶剂的使用量为上述式(1)及(2)所示的有机聚硅氧烷的总质量的8倍以上,优选10倍以上且50倍以下,进一步优选12倍以上且40倍以下。溶剂的使用量过少时,有机聚硅氧烷交联物的分子量变得过高,发生凝胶化;此外,过多时,分子量变得过小,存在作为交联物的特性消失、变成接近油的特性的情况。
上述氢化硅烷化的反应在常温下也进行,但较慢,因此反应温度优选为50~140℃,特别优选60~120℃,反应时间优选为1~8小时,特别优选2~5小时。
反应可以通过氢气产生量来确认,优选的是残存SiH基量为 0.001mol/100g以下、更优选0.0001mol/100g以下。需要说明的是,氢气产生量是在样品约10g中加入水稀释的碱水溶液,并测定产生的氢气量而得的。
通过上述反应获得的有机聚硅氧烷交联物的重均分子量(Mn)为 5,000~300,000,000,优选5,000~12,000,000,更优选7,000~500,000。该范围以平均聚合度来表现时,优选65~163,000,更优选90~6,760。需要说明的是,重均分子量可以以凝胶渗透色谱(GPC)分析(溶剂:甲苯)中的聚苯乙烯换算的重均分子量形式求出,重均分子量过大时,可以通过使用超高分子量用柱TSKgel SuperHM-H进行测定而求出。另外,平均聚合度可以由所求出的Si-NMR结果来求出(以下同样)。
就通过上述反应获得的有机聚硅氧烷交联物而言,利用1H-NMR 算出的每1,000mol硅氧烷单元的硅亚乙基键含量为0.1~50mol,优选1~ 30mol。上述硅亚乙基键含量过少时,变成接近油的性质的物质,无法获得作为交联物的特性。另外,过多时,粘度变得过高,存在难以混合的情况。
就通过上述而获得的有机聚硅氧烷交联物的、使用B型旋转粘度计测定的25℃时的粘度而言,在以30质量%溶解于运动粘度20mm2/s (25℃)的二甲基聚硅氧烷时,优选100~2,000,000mPa·s,更优选300 ~160,000mPa·s,进一步优选500~100,000mPa·s,特别优选1,000~ 50,000mPa·s,另外,在以30质量%溶解于甲苯时,优选50~ 1,000,000mPa·s,更优选100~130,000mPa·s,进一步优选300~ 50,000mPa·s,特别优选500~10,000mPa·s。
本发明中,有机聚硅氧烷交联物可以以直接含有上述反应中使用的溶剂的组合物形式来使用,该组合物为不含固体的均匀的油状物。
需要说明的是,在使用甲苯等有机溶剂进行合成时,在加入低粘度的有机聚硅氧烷作为溶剂后,在减压下加热将该有机溶剂馏去,从而还可以制成不含有机溶剂的组合物。该方法在使用含有烯基的有机聚硅氧烷作为低粘度的有机聚硅氧烷时特别有效。
此时,作为减压条件,优选0.01~50mmHg、特别优选0.1~30mmHg,另外,作为加热条件,优选设为50~150℃下30分钟~5小时,特别优选设为60~130℃下30分钟~3小时。
作为上述低粘度的有机聚硅氧烷,优选具有由下述式(3)所示的结构的化合物。
Mα’MVi β’Dγ’DVi δ’Tε’TVi ζ’ (3)
(式中,M为R3SiO1/2,MVi为R2PSiO1/2,D为R2SiO2/2,DVi为RPSiO2/2, T为RSiO3/2,TVi为PSiO3/2,R分别独立地为不具有脂肪族不饱和键的碳原子数1~12的未取代或取代的一价烃基,可以例示出与上述相同的基团。另外,P为由-(CH2)a-CH=CH2(a为0或1~6的整数)所示的烯基。α’、β’、γ’、δ’、ε’、ζ’分别独立地为0或正数,α’+β’+γ’+δ’+ε’ +ζ’≤200,优选10≤α’+β’+γ’+δ’+ε’+ζ’≤150。)
作为这样的低粘度的有机聚硅氧烷,具体而言,可以列举粘度为1~ 1,000mPa·s的二甲基聚硅氧烷、分子链两末端具有二甲基乙烯基甲硅烷氧基的二甲基聚硅氧烷、侧链具有乙烯基的甲基乙烯基聚硅氧烷、两末端具有二甲基羟基甲硅烷基的二甲基聚硅氧烷、侧链具有苯基的苯基甲基聚硅氧烷等,优选列举MVi 2D10、MVi 2D100、M2D27DVi 3、M2D97DVi 3、M2D26DVi 4、M2D25DVi 5、M2D24DVi 6、M2D96DVi 4、M2D95DVi 5、MVi 3D100T1、 MVi 4D100T2、MVi 2D97DVi 1、MVi 2D95DVi 3、M3D93DVi 3TVi 1等含有乙烯基的聚硅氧烷等。
需要说明的是,上述式(3)所示的低粘度有机聚硅氧烷的量优选为有机聚硅氧烷交联物的质量的0.1~40倍,更优选0.1~20倍,进一步优选0.5~10倍,特别优选0.5~5倍。
作为本发明的有机聚硅氧烷交联物的用途,可以列举具有柔软感触的能够廉价简单合成的化妆品用有机硅凝胶、表面无粘液感的配合有机硅的塑料成型体、剥离纸用有机硅在高速涂敷时产生的雾的防雾剂、再剥离性优异的压敏粘合剂等。
实施例
以下示出实施例及比较例,对本发明进行具体说明,但本发明不受下述实施例限制。需要说明的是,下述列举的粘度均为使用B型旋转粘度计在25℃测定的值。
另外,下述例子中,表示硅氧烷的组成的符号表示以下所示的单元。
M:(CH3)3SiO1/2
MH:(CH3)2HSiO1/2
MVi:(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2
D:(CH3)2SiO2/2
DH:(CH3)HSiO2/2
DVi:(CH2=CH)(CH3)SiO2/2
T:(CH3)SiO3/2
TVi:(CH2=CH)SiO3/2
Q:SiO4/2
[实施例1]
将由M2D24.6DH 2所示的侧链型甲基氢聚硅氧烷10g和由 MVi 2.4D147.7T0.4所示的支链状乙烯基甲基聚硅氧烷48g(SiH基:乙烯基= 1摩尔:1.083摩尔)在甲苯696g(相当于硅氧烷总质量的12倍)中混合后,添加相对于反应体系总质量以铂质量计为2ppm的配位有乙烯基甲基聚硅氧烷的铂催化剂,升温。在温度80℃下反应5小时,结果由氢气产生量换算的(以下同样)残存SiH基量为0mol/100g。
获得的产物的粘度为5.4mPa·s、重均分子量为52,000,通过减压馏去而去除甲苯的产物的粘度为8,000mPa·s,将该交联物以30质量%溶解于甲苯中时的粘度为110mPa·s,将交联物以30质量%溶解于运动粘度为20mm2/s的二甲基聚硅氧烷中时的粘度为290mPa·s。此外,利用1H -NMR算出的每1,000mol硅氧烷单元的硅亚乙基键为11.1mol。
在产物中加入由MVi 2D66.8所示的两末端具有乙烯基的二甲基聚硅氧烷696g,在150℃、氮气鼓泡、10mmHg以下的条件下进行3小时减压馏去,制成100%硅氧烷的组合物。
[实施例2]
将由M2D24.6DH 2所示的侧链型甲基氢聚硅氧烷10g和由 MVi 2.4D147.7T0.4所示的支链状乙烯基甲基聚硅氧烷48g(SiH基:乙烯基= 1摩尔:1.083摩尔)在甲苯812g(相当于侧链型甲基氢聚硅氧烷和支链状乙烯基甲基聚硅氧烷总质量的14倍)中混合后,添加相对于反应体系总质量以铂质量计为2ppm的配位有乙烯基甲基聚硅氧烷的铂催化剂,升温。在温度80℃下反应5小时,结果残存SiH基量为0.00004mol/100g。
获得的产物是粘度为4.0mPa·s的油、重均分子量为43,000,通过减压馏去而去除甲苯时粘度为5,550mPa·s、将该交联物以30质量%溶解于甲苯中时的粘度为80mPa·s,将交联物以30质量%溶解于运动粘度为 20mm2/s的二甲基聚硅氧烷中时的粘度为230mPa·s。此外,利用1H- NMR算出的每1,000mol硅氧烷单元的硅亚乙基键为11.1mol。
在产物中加入由M2D27所示的二甲基聚硅氧烷696g,在150℃、氮气鼓泡下、10mmHg以下的条件进行3小时的减压馏去,制成硅氧烷100%的组合物。
[实施例3]
将由M2D24.6DH 2所示的侧链型甲基氢聚硅氧烷10g和由 MVi 2.4D147.7T0.4所示的支链状乙烯基甲基聚硅氧烷48g(SiH基:乙烯基= 1摩尔:1.083摩尔)在由M2D27所示的二甲基聚硅氧烷696g(相当于侧链型甲基氢聚硅氧烷和支链状乙烯基甲基聚硅氧烷总质量的12倍)中混合后,添加相对于反应体系总质量以铂质量计为2ppm的配位有乙烯基甲基聚硅氧烷的铂催化剂,升温。在温度80℃下反应5小时,结果残存 SiH基量为0mol/100g。
获得的产物是粘度为223mPa·s的油、重均分子量为150,000,由上述产物粘度通过计算而推定的交联物粘度为983,000mPa·s,将该交联物以30质量%溶解于甲苯中时的粘度为5,490mPa·s,将交联物以30质量%溶解于运动粘度为20mm2/s的二甲基聚硅氧烷中时的粘度为 8,700mPa·s。此外,除去M2D27的交联成分的利用1H-NMR算出的每 1,000mol硅氧烷单元的硅亚乙基键为11.2mol。
[实施例4]
将由M2D24.6DH 2所示的侧链型甲基氢聚硅氧烷10g和由MVi 2D150所示的两末端型乙烯基甲基聚硅氧烷58.9g(SiH基:乙烯基=1摩尔:1.097 摩尔)在由M2D27所示的二甲基聚硅氧烷696g(相当于侧链型甲基氢聚硅氧烷和两末端型乙烯基甲基聚硅氧烷总质量的12倍)中混合后,添加相对于反应体系总质量以铂质量计为2ppm的配位有乙烯基甲基聚硅氧烷的铂催化剂,升温。在温度80℃下反应5小时,结果残存SiH基量为 0mol/100g。
获得的产物是粘度为240mPa·s的油、重均分子量为130,000,由上述产物粘度通过计算而推定的交联物的粘度为590,000mPa·s,将该交联物以30质量%溶解于甲苯中时的粘度为3,500mPa·s,将交联物以30 质量%溶解于运动粘度为20mm2/s的二甲基聚硅氧烷中时的粘度为 5,800mPa·s。此外,除去M2D27的交联成分的利用1H-NMR算出的每 1,000mol硅氧烷单元的硅亚乙基键为10.8mol。
[实施例5]
将由M2D27DH 3所示的侧链型甲基氢聚硅氧烷10g和由MVi 2D144所示的两末端型乙烯基甲基聚硅氧烷76.2g(SiH基:乙烯基=1摩尔:1.069 摩尔)在由M2D27所示的二甲基聚硅氧烷1,034g(相当于侧链型甲基氢聚硅氧烷和两末端型乙烯基甲基聚硅氧烷总质量的12倍)中混合后,添加相对于反应体系总质量以铂质量计为2ppm的配位有乙烯基甲基聚硅氧烷的铂催化剂,升温。在温度80℃下反应5小时,结果残存SiH基量为 0mol/100g。
获得的产物是粘度为970mPa·s的油、重均分子量为300,000,由上述产物粘度通过计算而推定的交联物的粘度为17,000,000mPa·s,将该交联物以30质量%溶解于甲苯中时的粘度为73,400mPa·s,将交联物以30质量%溶解于运动粘度为20mm2/s的二甲基聚硅氧烷中时的粘度为 96,600mPa·s。此外,除去M2D27的交联成分的利用1H-NMR算出的每 1,000mol硅氧烷单元的硅亚乙基键为6.3mol。
[实施例6]
将由M2D24DH 4所示的侧链型甲基氢聚硅氧烷10g和由MVi 2D144所示的两末端型乙烯基甲基聚硅氧烷109.3g(SiH基:乙烯基=1摩尔:1.069 摩尔)在由M2D27所示的二甲基聚硅氧烷1670.2g(相当于侧链型甲基氢聚硅氧烷和两末端型乙烯基甲基聚硅氧烷总质量的14倍)中混合后,添加相对于反应体系总质量以铂质量计为2ppm的配位有乙烯基甲基聚硅氧烷的铂催化剂,升温。在温度80℃下反应5小时,结果残存SiH基量为0.00005mol/100g。
获得的产物是粘度为3,060mPa·s的油、重均分子量为400,000,由上述产物粘度通过计算而推定的交联物的粘度为202,400,000mPa·s,将该交联物以30质量%溶解于甲苯中时的粘度为765,000mPa·s,将交联物以30质量%溶解于运动粘度为20mm2/s的二甲基聚硅氧烷中时的粘度为907,000mPa·s。此外,除去M2D27的交联成分的利用1H-NMR算出的每1,000mol硅氧烷单元的硅亚乙基键为6.5mol。
[实施例7]
将由MH 2D40所示的两末端型甲基氢聚硅氧烷10g和由M2D27DVi 3所示的侧链型乙烯基甲基聚硅氧烷20g(SiH基:乙烯基=1摩尔:1.083摩尔)在由M2D27所示的二甲基聚硅氧烷480g(相当于侧链型甲基氢聚硅氧烷和两末端型乙烯基甲基聚硅氧烷总质量的16倍)中混合后,添加相对于反应体系总质量以铂质量计为2ppm的配位有乙烯基甲基聚硅氧烷的铂催化剂,升温。在温度80℃下反应5小时,结果残存SiH基量为 0mol/100g。
获得的产物是粘度为2,320mPa·s的油、重均分子量为440,000,由上述产物粘度通过计算而推定的交联物的粘度为238,000,000mPa·s,将该交联物以30质量%溶解于甲苯中时的粘度为1,053,000mPa·s,将交联物以30质量%溶解于运动粘度为20mm2/s的二甲基聚硅氧烷中时的粘度为893,600mPa·s。此外,除去M2D27的交联成分的利用1H-NMR算出的每1,000mol硅氧烷单元的硅亚乙基键为21mol。
[比较例1]
将由M2D24.6DH 2所示的侧链型甲基氢聚硅氧烷10g和由MVi 2D150所示的两末端型乙烯基甲基聚硅氧烷58.9g(SiH基:乙烯基=1摩尔:1.097 摩尔)在无溶剂稀释的条件下混合后,添加相对于反应体系总质量以铂质量计为2ppm的配位有乙烯基甲基聚硅氧烷的铂催化剂,升温,结果在温度为约60℃的时刻发生凝胶化。需要说明的是,残存SiH基量为0.005mol/100g。
[比较例2]
将由M2D24.6DH 2所示的侧链型甲基氢聚硅氧烷10g和MVi 2.4D147.7T0.4所示的支链状乙烯基甲基聚硅氧烷48g(SiH基:乙烯基=1摩尔:1.083 摩尔)在甲苯232g(相当于硅氧烷总质量的4倍)中混合后,添加相对于反应体系总质量以铂质量计为2ppm的配位有乙烯基甲基聚硅氧烷的铂催化剂,升温,结果在温度为约70℃的时刻发生凝胶化。需要说明的是,残存SiH基量为0.007mol/100g。
[比较例3]
将由M2D24.6DH 2所示的侧链型甲基氢聚硅氧烷10g和由 MVi 2.4D147.7T0.4所示的支链状乙烯基甲基聚硅氧烷48g(SiH基:乙烯基= 1摩尔:1.083摩尔)在由M2D27所示的二甲基聚硅氧烷232g(相当于侧链型甲基氢聚硅氧烷和支链状乙烯基甲基聚硅氧烷总质量的4倍)中混合后,添加相对于反应体系总质量以铂质量计为2ppm的配位有乙烯基甲基聚硅氧烷的铂催化剂,升温,结果在温度为约70℃的时刻发生凝胶化。需要说明的是,残存SiH基量为0.003mol/100g。

Claims (2)

1.硅氧烷组合物的制造方法,其中,使具有由下述式(1)所示的结构的有机聚硅氧烷与具有由下述式(2)所示的结构的有机氢聚硅氧烷在由式(1)及(2)所示的聚硅氧烷的总质量的8倍以上的溶剂中、使用铂族金属系化合物进行氢化硅烷化反应,从而获得重均分子量为5,000~300,000,000、每1,000mol硅氧烷单元含有0.1~50mol硅亚乙基键的有机聚硅氧烷交联物,
MαMVi βDγDVi δTεTVi ζQη (1)
MθMH ιDκDH λTμTH ν (2)
式中,M为R3SiO1/2,MVi为R2PSiO1/2,D为R2SiO2/2,DVi为RPSiO2/2,T为RSiO3/2,TVi为PSiO3/2,MH为R2HSiO1/2,DH为RHSiO2/2,TH为HSiO3/2,Q为SiO4/2,R分别独立地为不具有脂肪族不饱和键的碳原子数1~12的未取代或取代的一价烃基;另外,P为由-(CH2)a-CH=CH2所示的烯基,其中,a为0或1~6的整数;α、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ、ι、κ、λ、μ、ν分别独立地为0或正数,β、δ、ζ不同时为0,β+δ+ζ≥2;ι、λ、ν也不同时为0,ι+λ+ν≥2,
使用选自甲苯、己烷、二甲苯及甲基乙基酮的有机溶剂作为上述溶剂,获得有机聚硅氧烷交联物后,加入低粘度的有机聚硅氧烷作为溶剂,通过在减压下加热而将该有机溶剂馏去,制成不含有机溶剂的组合物。
2.根据权利要求1所述的硅氧烷组合物的制造方法,其中,低粘度的有机聚硅氧烷为由下述式(3)所示的有机聚硅氧烷,
Mα’MVi β’Dγ’DVi δ’Tε’TVi ζ’ (3)
式中,M为R3SiO1/2,MVi为R2PSiO1/2,D为R2SiO2/2,DVi为RPSiO2/2,T为RSiO3/2,TVi为PSiO3/2,R分别独立地为不具有脂肪族不饱和键的碳原子数1~12的未取代或取代的一价烃基;另外,P为由-(CH2)a-CH=CH2所示的烯基,其中,a为0或1~6的整数;α’、β’、γ’、δ’、ε’、ζ’分别独立地为0或正数,α’+β’+γ’+δ’+ε’+ζ’≤200。
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