CN115279776A - 含异氰酸酯基的有机硅化合物及含异氰酸酯基的有机硅化合物的制备方法 - Google Patents
含异氰酸酯基的有机硅化合物及含异氰酸酯基的有机硅化合物的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种含异氰酸酯基的有机硅化合物，其为下述通式(1)所表示的含异氰酸酯基的有机硅化合物，其特征在于，在一分子中具有3个以上的R2基，且25℃下的粘度为100mm2/s以下。由此，可提供一种适合作为交联剂的一分子中具有3个以上的异氰酸酯基、低粘度且操作性优异的有机硅化合物。R1 aR2 bSiO(4‑a‑b)/2(1)式(1)中，R1为不具有脂肪族不饱和基团的同种或不同种的、碳原子数为1～10的一价烷基、氟取代烷基、碳原子数为6～10的一价芳基或碳原子数为7～10的一价芳烷基，R2为式‑CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NCO所表示的有机基团。
Description
技术领域
本发明涉及一种一分子中具有3个以上的异氰酸酯基且为低粘度的有机硅化合物。
背景技术
异氰酸酯基能够与羟基、氨基等具有活性氢的有机官能团进行反应从而形成氨基甲酸酯键或脲键，具有该官能团的化合物作为各种聚合物的合成原料或聚合物的改质剂是有用的。
在工业上，自古以来利用胺化合物与光气的反应来制备具有异氰酸酯基的化合物。此外，现在，作为不使用有毒的光气的合成方法，将氨基甲酸酯热分解的方法、在钯催化剂的存在下利用硝基化合物与一氧化碳的反应的合成方法等已经得到了实际应用。
合成具有氨基甲酸酯键的聚合物时，可由一分子中具有2个羟基的二醇化合物与一分子中具有2个异氰酸酯基的化合物，得到直链状的氨基甲酸酯聚合物。通过该反应而生成的氨基甲酸酯键也可进一步与异氰酸酯基反应从而形成交联聚合物。
另一方面，还可通过使用一分子中具有3个以上的官能团的化合物从而得到交联聚合物。例如，可通过使聚合物二醇成分与二异氰酸酯成分以异氰酸酯基为过量的比率进行反应从而合成在聚合物末端存在异氰酸酯基的预聚物，并使其与作为交联剂的一分子中具有3个以上的羟基的化合物进行反应从而得到交联聚合物。或者，可通过将一分子中具有3个以上的异氰酸酯基的化合物作为交联剂而与聚合物二醇成分进行反应，从而得到交联聚合物。
作为基于这些方法的交联聚合物的合成中存在的问题，可列举出固化前的组合物为高粘度的问题。例如，在为前一种预聚物法时，SANYO CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.的产品目录中记载了由聚四亚甲基醚二醇与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯得到的预聚物(商品名称SANPRENE P-6090)在80℃下的粘度为690mPa·s，由聚酯多元醇与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯得到的预聚物(商品名称SANPRENE P-7315)在80℃下的粘度为1630mPa·s。若预聚物为高粘度，则难以进行混合交联剂成分之后的脱泡。
通过在聚合物末端存在异氰酸酯基的预聚物与一分子中具有3个以上的羟基的化合物的反应而得到交联聚合物的方法中存在的另一个问题为，异氰酸酯基为与活性氢的反应性高的官能团，例如由于也会与空气中的水分发生反应，因此预聚物可能会在保存中发生凝胶化。
作为后者中的一分子中具有3个异氰酸酯基的交联剂的实例，作为六亚甲基二异氰酸酯衍生物，Asahi Kasei Corporation的商品目录中记载了缩二脲型的商品DURANATE24A-100在25℃下的粘度为1800mPa·s、异氰脲酸酯型的商品DURANATE TPA-100在25℃下的粘度为1400mPa·s、异氰脲酸酯型的商品DURANATE TKA-100在25℃下的粘度为2600mPa·s，粘度越高，混合交联剂之后的脱泡同样会越难。
作为使含有异氰酸酯基的化合物低粘度化的方法，认为制成有机硅化合物衍生物的方法是有效的。已公开这种既具有异氰酸酯基又具有聚硅氧烷基的化合物作为有机化合物的改性剂或聚合物的改质剂有用(专利文献1、2)。
专利文献1中记载了一种一分子中具有1个异氰酸酯基与1个乙烯基的有机硅化合物，通过使其乙烯基与单末端含氢聚硅氧烷进行加成反应，可得到在分子内仅具有一个异氰酸酯基的聚硅氧烷。
专利文献2中公开了γ-三(三甲基硅氧烷基)硅基丙基异氰酸酯及其合成方法。
作为有机化合物的改性剂或聚合物的改质剂而使用时，专利文献1与2中记载的有机硅化合物为了避免反应底物彼此的交联，必须在分子内仅具有一个异氰酸酯基。
作为得到一分子中具有3个以上的异氰酸酯基的有机硅化合物的方法，可通过使一分子中具有3个以上的Si-H基的有机聚硅氧烷与在末端具有脂肪族不饱和基团的异氰酸酯化合物、例如烯丙基异氰酸酯进行加成反应而得到。然而，由于烯丙基异氰酸酯的沸点低、毒性强、具有强烈的刺激性气味，因此操作上必须加以注意，且由于价格昂贵，因此在经济方面也不优选。
此外，使一分子中具有3个以上的Si-H基的有机聚硅氧烷与在末端具有脂肪族不饱和基团的胺化合物、例如烯丙基胺进行加成反应，同样会得到氨基聚硅氧烷。或者，利用用三烷基甲硅烷基保护了氨基的化合物、例如N,N-双三甲基甲硅烷基烯丙基胺代替烯丙基胺而进行加成，然后去除保护基，由此也能够得到氨基聚硅氧烷。
接着，可使以此方式得到的氨基聚硅氧烷与卤代甲酸酯、例如氯甲酸苯酯进行反应而制成氨基甲酸苯酯衍生物，然后通过热分解反应将氨基甲酸苯基转换成异氰酸酯基而得到。然而，氨基甲酸苯基的热分解反应通常需要150～250℃的高温，因此有时会在反应中进行凝胶化而无法得到目标物。此外，即使在未进行凝胶化的情况下，由于产物为高粘度状物，而且被着色为黄色乃至褐色而变得不透明，因此也不适合作为树脂的交联剂使用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平08-104755号公报
专利文献2：日本特开2001-026593号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明鉴于这种情况而完成，其目的在于提供一种适合作为交联剂的一分子中具有3个以上的异氰酸酯基、低粘度且操作性优异的有机硅化合物。
解决技术问题的技术手段
为了解决上述技术问题，本发明提供一种含异氰酸酯基的有机硅化合物，其为下述通式(1)所表示的含异氰酸酯基的有机硅化合物，其特征在于，一分子中具有3个以上的R2基，且25℃下的粘度为100mm2/s以下，
R1 aR2 bSiO(4-a-b)/2 (1)
式(1)中，R1为不具有脂肪族不饱和基团的同种或不同种的、碳原子数为1～10的一价烷基、氟取代烷基、碳原子数为6～10的一价芳基或碳原子数为7～10的一价芳烷基，R2为式-CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NCO所表示的有机基团，a、b分别为满足0.9≤a≤1.9、0.25≤b≤1.1、1.9≤a+b≤2.8的正数。
若为这种化合物，则可得到适合作为交联剂的一分子中具有3个以上的异氰酸酯基、低粘度且操作性优异的有机硅化合物。
此外，本发明提供一种含异氰酸酯基的有机硅化合物，其特征在于，所述含异氰酸酯基的有机硅化合物为下述通式(2)所表示的化合物。
R1 2R3SiO(SiR1 2O)c(SiR1R2O)dSiR1 2R3 (2)
式(2)中，R1、R2与所述R1、R2相同。R3为R1或R2中的任一种，c为0～20的整数，d为1～10的整数，c+d为1～30的整数。
若为这种化合物，则可进一步提高本发明的效果。
此外，本发明还提供一种含异氰酸酯基的有机硅化合物，其特征在于，所述含异氰酸酯基的有机硅化合物为下述通式(3)所表示的化合物。
R1 eSi(OSiR1 2R2)f (3)
式(3)中，R1、R2与所述R1、R2相同，e为0或1，f为3或4，e+f为4。
根据这种化合物，也可进一步提高本发明的效果。
此外，本发明还提供一种含异氰酸酯基的有机硅化合物，其特征在于，所述含异氰酸酯基的有机硅化合物为下述通式(4)所表示的化合物。
[化学式1]
式(4)中，R1、R2与所述R1、R2相同，g为0～2的整数，h为3～5的整数，g+h为3～7的整数。
根据这种化合物，也可进一步提高本发明的效果。
此外，本发明提供一种含异氰酸酯基的有机硅化合物的制备方法，其特征在于，使下述通式(5)所表示的有机氢聚硅氧烷与CH2＝CHSi(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NCO进行加成反应，
R1 aHbSiO(4-a-b)/2 (5)
式(5)中，R1、a及b与所述R1、a及b相同。
若为这种化合物的制备方法，则可得到适合作为交联剂的一分子中具有3个以上的异氰酸酯基、低粘度且操作性优异的有机硅化合物。
此外，本发明提供一种含异氰酸酯基的有机硅化合物的制备方法，其特征在于，使下述通式(6)所表示的有机氢聚硅氧烷与CH2＝CHSi(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NCO进行加成反应，
R1 2R4SiO(SiR1 2O)c(SiR1HO)dSiR1 2R4 (6)
式(6)中，R1、c及d与所述R1、c及d相同，R4为R1或H中的任一种。
若为这种化合物的制备方法，则能够效率良好地制备通式(2)中记载的含异氰酸酯基的有机硅化合物。
此外，本发明提供一种含异氰酸酯基的有机硅化合物的制备方法，其特征在于，使下述通式(7)所表示的有机氢聚硅氧烷与CH2＝CHSi(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NCO进行加成反应，
R1 eSi(OSiR1 2H)f (7)
式(7)中，R1、e及f与所述R1、e及f相同。
通过这种化合物的制备方法，能够效率良好地制备通式(3)中记载的含异氰酸酯基的有机硅化合物。
此外，本发明提供一种含异氰酸酯基的有机硅化合物的制备方法，其特征在于，使下述通式(8)所表示的有机氢聚硅氧烷与CH2＝CHSi(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NCO进行加成反应，
[化学式2]
式(8)中，R1、g及h与所述R1、g及h相同。
通过这种化合物的制备方法，能够效率良好地制备通式(4)中记载的含异氰酸酯基的有机硅化合物。
发明效果
即使在一分子中具有3个以上与羟基或氨基的反应性高的异氰酸酯基，本发明的有机硅化合物在25℃下的粘度也为100mm2/s以下的低粘度。由于为低粘度，因此容易与聚合物型多元醇化合物或聚合物型多胺化合物均匀混合，还易于进行混合后的脱泡，故而作为用于得到固化成型物的固化剂是有用的。此外，由于透明，因此固化成型物不会变得不透明。
具体实施方式
如上所述，谋求开发一种适合作为交联剂的一分子中具有3个以上的异氰酸酯基、低粘度且操作性优异的有机硅化合物。
本申请的发明人为了达到上述目的进行了深入研究，结果发现了下述特定结构的含异氰酸酯基的有机硅化合物，从而完成了本发明。
即，本发明为一种含异氰酸酯基的有机硅化合物，其为下述通式(1)所表示的含异氰酸酯基的有机硅化合物，其特征在于，在一分子中具有3个以上的R2基，且25℃下的粘度为100mm2/s以下。
R1 aR2 bSiO(4-a-b)/2 (1)
式(1)中，R1为不具有脂肪族不饱和基团的同种或不同种的、碳原子数为1～10的一价烷基、氟取代烷基、碳原子数为6～10的一价芳基或碳原子数为7～10的一价芳烷基，R2为式-CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NCO所表示的有机基团，a、b分别为满足0.9≤a≤1.9、0.25≤b≤1.1、1.9≤a+b≤2.8的正数。
以下，对本发明进行详细说明，但本发明并不限定于此。
本发明的含异氰酸酯基的有机硅化合物如下述通式(1)所示，其为一分子中具有3个以上的R2基，且25℃下的粘度为100mm2/s以下的含异氰酸酯基的有机硅化合物。
R1 aR2 bSiO(4-a-b)/2 (1)
式(1)中，R1为不具有脂肪族不饱和基团的同种或不同种的、碳原子数为1～10的一价烷基、氟取代烷基、碳原子数为6～10的一价芳基或碳原子数为7～10的一价芳烷基，R2为式-CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NCO所表示的有机基团，a、b分别为满足0.9≤a≤1.9、0.25≤b≤1.1、1.9≤a+b≤2.8的正数。
另外，上述粘度为使用改良奥式毛细管粘度计在25℃下测定的粘度。
R1可以为直链、支链、环状中的任一种，作为其具体实例，可列举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等烷基；环戊基、环己基等饱和脂环式烃基；苯基、甲苯基等芳基；苄基、苯乙基等芳烷基；三氟丙基、九氟己基等氟取代烷基等，优选甲基、苯基。
a为0.9～1.9、优选为1.0～1.8，b为0.25～1.1、优选为0.4～1.0，a+b为1.9～2.8、优选为2.0～2.6。其原因在于，若a小于0.9，则形成本化合物的硅单元的价格昂贵，在经济方面不优选，若大于1.9，则难以使一分子中的R2基为3个以上、且难以使25℃下的粘度为100mm2/s以下。若b小于0.25，则难以使一分子中的R2基为3个以上、且难以使25℃下的粘度为100mm2/s以下，若大于1.1，则形成本化合物的硅单元在经济方面不优选。若a+b小于1.9，则形成本化合物的硅单元在经济方面不优选，若大于2.8，则难以使一分子中的R2基为3个以上、且难以使25℃下的粘度为100mm2/s以下。
本发明的含异氰酸酯基的有机硅化合物优选为下述通式(2)～(4)所表示的任一种化合物。
本发明的含异氰酸酯基的有机硅化合物优选为下述通式(2)所表示的直链结构的含异氰酸酯基的有机硅化合物，且其在25℃下的粘度为100mm2/s以下。
R1 2R3SiO(SiR1 2O)c(SiR1R2O)dSiR1 2R3 (2)
式(2)中，R1、R2与所述R1、R2相同。R3为R1或R2中的任一种，且一分子中具有3个以上的R2基，c为0～20的整数，d为1～10的整数，c+d为1～30的整数。
c为0～20、优选为0～10，d为1～10、优选为1～5，c+d为1～30、优选为1～10。若c为20以下，则易于使一分子中的R2基为3个以上、且易于使25℃下的粘度为100mm2/s以下，若d为10以下、c+d为30以下，则同样易于使25℃下的粘度为100mm2/s以下。此外，可根据需要含有R1SiO1.5单元或SiO2单元作为构成硅氧烷的单元。
此外，本发明的含异氰酸酯基的有机硅化合物优选为下述通式(3)所表示的支链结构的含异氰酸酯基的有机硅化合物，其在一分子中具有3～4个R2基，且25℃下的粘度为100mm2/s以下。
R1 eSi(OSiR1 2R2)f (3)
式(3)中，R1、R2与所述R1、R2相同，e为0或1，f为3或4，e+f为4。
进一步，本发明的含异氰酸酯基的有机硅化合物还优选为下述通式(4)所表示的环状结构的含异氰酸酯基的有机硅化合物，其在一分子中具有3个以上的R2基，且25℃下的粘度为100mm2/s以下。
[化学式3]
式(4)中，R1、R2与所述R1、R2相同，g为0～2的整数，h为3～5的整数，g+h为3～7的整数。
若为本发明，则可提供具有所需的直链、支链、环状之类的结构的上述通式(2)～(4)所表示的含异氰酸酯基的有机硅化合物。
以下，对上述通式(1)～(4)所示的化合物的制备方法进行说明。
本发明的含异氰酸酯基的有机硅化合物可通过使对应于下述通式(5)～(8)所示的化合物的有机氢聚硅氧烷、与含烯基异氰酸酯化合物CH2＝CHSi(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NCO进行氢化硅烷化反应而得到。
本发明的通式(1)所表示的含异氰酸酯基的有机硅化合物可通过使下述通式(5)所表示的有机氢聚硅氧烷与所述含烯基异氰酸酯化合物在铂类催化剂等的存在下进行氢化硅烷化(hydrosilylation)而得到。
R1 aHbSiO(4-a-b)/2 (5)
式(5)中，R1、a及b与所述R1、a及b相同。
同样地，目标物为通式(2)所表示的直链结构的化合物时，可通过使下述通式(6)所表示的有机氢聚硅氧烷与所述含烯基异氰酸酯化合物进行加成反应而得到。
R1 2R4SiO(SiR1 2O)c(SiR1HO)dSiR1 2R4 (6)
式(6)中，R1、c及d与所述R1、c及d相同，R4为R1或H中的任一种。
目标物为通式(3)所表示的支链结构的化合物时，可通过使下述通式(7)所表示的有机氢聚硅氧烷与所述含烯基异氰酸酯化合物进行加成反应而得到。
R1 eSi(OSiR1 2H)f (7)
式(7)中，R1、e及f与所述R1、e及f相同。
另外，目标物为通式(4)所表示的环状结构的化合物时，可通过使下述通式(8)所表示的有机氢聚硅氧烷与所述含烯基异氰酸酯化合物进行加成反应而得到。
[化学式4]
式(8)中，R1、R2、g及h与所述R1、R2、g及h相同。
上述有机氢聚硅氧烷与含烯基异氰酸酯化合物的加成反应按照以往公知的方法进行即可。例如，相对于1摩尔通式(5)～(8)所表示的有机氢聚硅氧烷中的直接键合于硅原子的氢原子，添加1摩尔当量以上的含烯基异氰酸酯化合物并使其反应即可。反应温度没有特别限制，但优选为不超过所使用的溶剂的沸点的程度的温度。例如，可以在约0℃至约120℃的温度下进行。该反应可在溶剂、氢化硅烷化催化剂或稳定剂的存在下进行。溶剂、氢化硅烷化催化剂及稳定剂可使用以往公知的溶剂、氢化硅烷化催化剂及稳定剂，没有特别限定。
在该反应中，相对于1摩尔有机氢聚硅氧烷中的直接键合于硅原子的氢原子，优选添加1摩尔当量以上的含烯基异氰酸酯化合物。更优选为1.0～3.0摩尔当量，进一步优选为1.1～2.0摩尔当量，特别优选为1.2～1.5摩尔当量。
氢化硅烷化催化剂例如优选为贵金属催化剂，特别优选为由氯铂酸衍生的铂催化剂。尤其可以用碳酸氢钠将氯铂酸的氯离子完全中和从而提高铂催化剂的稳定性。例如，更优选1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氧烷与氯铂酸的碳酸氢钠中和物的配合物(卡斯特(Karstedt)催化剂)。
氢化硅烷化催化剂的添加量为用于使上述反应进行的催化量即可。例如，相对于式(5)～(8)所表示的氢硅氧烷化合物的质量，使用以铂换算量计为1ppm～80ppm的量的1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氧烷与氯铂酸的碳酸氢钠中和物的配合物即可。
在铂类催化剂的存在下进行的加成反应可在无溶剂的条件下进行，也可使用异辛烷、甲苯、二甲苯等烃类溶剂、四氢呋喃、二丁基醚、乙二醇二甲醚(monoglyme)、二乙二醇二甲醚(diglyme)等醚类溶剂、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二甲基咪唑啉酮等非质子性溶剂。
用于加成反应的异氰酸酯化合物CH2＝CHSi(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NCO可通过下述(A)～(C)的公知的方法合成。
(A)基于CH2＝CHSi(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NH2与光气的反应的异氰酸酯化
(B)基于CH2＝CHSi(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2I与氰酸钾的反应的异氰酸酯化
(C)由CH2＝CHSi(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NH2与氯甲酸苯酯、或CH2＝CHSi(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NH2与碳酸二苯酯的反应得到CH2＝CHSi(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NHCOOPh所示的氨基甲酸苯酯，接着进行基于热分解反应的异氰酸酯化
在以上方法中，优选(C)的合成方法，其为所述专利文献1中公开的、在三烷基氯硅烷与缚酸剂的存在下使氨基甲酸苯酯热分解的方法。
如上所述，通过将所需结构的有机氢聚硅氧烷作为原料，可制备本发明的含异氰酸酯基的有机硅化合物，也可容易地区分制备直链、支链、环状之类的结构。
实施例
以下，使用实施例及比较例对本发明进行具体说明，但本发明并不限定于此。
此外，使用改良奥式毛细管粘度计在25℃的温度下测定粘度。
[合成例]
向烧瓶中加入331.2g碳酸钾、300.0g水，使其均匀溶解。接着，添加180.0g乙酸乙酯、150.0g甲苯，将烧瓶冰冷却后加入217.0g下述氨基乙烯基二硅氧烷。
[化学式5]
接着，以不使内温超过10℃的速度滴加156.5g氯甲酸苯酯。将内温维持在10℃以下，进一步反应2小时后，添加800g水，溶解生成的盐。将水层分离后，对有机层进行水洗，并用无水硫酸钠进行干燥。过滤后，在减压下对所得到的溶液进行浓缩，得到336.1g下述氨基甲酸苯酯衍生物。
[化学式6]
接着，向烧瓶中加入336.1g上述合成的氨基甲酸苯酯衍生物、300.0g二甲苯。加入131.0g三乙胺，加热使得内温达到80℃后，滴加129.9g三甲基氯硅烷。滴加结束后，于100℃加热搅拌1小时，接着于120℃加热搅拌6小时。冷却至室温后，将生成的盐过滤，用300g水洗涤滤液后，用无水硫酸钠进行干燥。过滤后，进行减压蒸馏，由此得到155.3g作为目标物的下述1-(3-异氰酸酯基丙基)-1,1,3,3-四甲基-3-乙烯基二硅氧烷[A]。
[化学式7]
沸点为64.0～65.0℃/300Pa，利用气相色谱测得的纯度为99.9％。
[实施例1]
向烧瓶中加入121.5g合成例中得到的异氰酸酯基乙烯基二硅氧烷[A]，将烧瓶内置换为氩气氛围后，将内温加热至70℃。添加0.04g卡斯特催化剂(铂浓度3％)后，滴加27.3g下述式[H-1]所示的有机氢聚硅氧烷。滴加结束后，在110℃下进行5小时的反应。
[化学式8]
反应后，在减压下加热蒸馏去除未反应物，得到126.1g下述式[I-1]的异氰酸酯基硅氧烷。
[化学式9]
在通式(1)中，a＝1、b＝1。在通式(4)中，g＝0、h＝4、R1＝甲基。外观为无色透明的液状，25℃下的粘度为41.6mm2/s，异氰酸酯当量为318g/摩尔。
[实施例2]
向烧瓶中加入126.0g合成例中得到的异氰酸酯基乙烯基二硅氧烷[A]，将烧瓶内置换为氩气氛围后，将内温加热至70℃。添加0.06g卡斯特催化剂(铂浓度3％)后，滴加40.3g下述式[H-2]所示的有机氢聚硅氧烷。滴加结束后，在110℃下进行5小时的反应。
[化学式10]
反应后，在减压下加热蒸馏去除未反应物，得到140.4g下述式[I-2]的异氰酸酯基硅氧烷。
[化学式11]
在通式(1)中，a＝1.75、b＝0.75。在通式(3)中，e＝1、f＝3、R1＝甲基。外观为无色透明的液状，25℃下的粘度为20.7mm2/s，异氰酸酯当量为359g/摩尔。
[实施例3]
向烧瓶中加入91.9g合成例中得到的异氰酸酯基乙烯基二硅氧烷[A]，将烧瓶内置换为氩气氛围后，将内温加热至70℃。添加0.04g卡斯特催化剂(铂浓度3％)后，滴加38.2g下述式[H-3]所示的有机氢聚硅氧烷。滴加结束后，在110℃下进行5小时的反应。
[化学式12]
反应后，在减压下加热蒸馏去除未反应物，得到103.4g下述式[I-3]的异氰酸酯基硅氧烷。
[化学式13]
在通式(1)中，a＝1.75、b＝0.75。在通式(3)中，e＝1、f＝3、R1＝甲基、癸基。外观为无色透明的液状，25℃下的粘度为29.6mm2/s，异氰酸酯当量为382g/摩尔。
[实施例4]
向烧瓶中加入78.4g合成例中得到的异氰酸酯基乙烯基二硅氧烷[A]，将烧瓶内置换为氩气氛围后，将内温加热至70℃。添加0.04g卡斯特催化剂(铂浓度3％)后，滴加27.3g下述式[H-4]所示的有机氢聚硅氧烷。滴加结束后，在110℃下进行5小时的反应。
[化学式14]
反应后，在减压下加热蒸馏去除未反应物，得到83.0g下述式[I-4]的异氰酸酯基硅氧烷。
[化学式15]
在通式(1)中，a＝1.75、b＝0.75。在通式(3)中，e＝1、f＝3、R1＝甲基、苯基。外观为无色透明的液状，25℃下的粘度为28.6mm2/s，异氰酸酯当量为374g/摩尔。
[实施例5]
向烧瓶中加入79.7g合成例中得到的异氰酸酯基乙烯基二硅氧烷[A]，将烧瓶内置换为氩气氛围后，添加20ml甲苯，将内温加热至70℃。添加0.06g卡斯特催化剂(铂浓度3％)后，滴加16.4g下述式[H-5]所示的有机氢聚硅氧烷。滴加结束后，在110℃下进行5小时的反应。
[化学式16]
反应后，在减压下加热蒸馏去除溶剂与未反应物，得到77.8g下述式[I-5]的异氰酸酯基硅氧烷。
[化学式17]
在通式(1)中，a＝1、b＝1。在通式(4)中，g＝0、h＝5、R1＝甲基。外观为淡黄色透明的液状，25℃下的粘度为70.6mm2/s，异氰酸酯当量为369g/摩尔。
[实施例6]
向烧瓶中加入90.4g合成例中得到的异氰酸酯基乙烯基二硅氧烷[A]，将烧瓶内置换为氩气氛围后，添加15ml甲苯，将内温加热至70℃。添加0.04g卡斯特催化剂(铂浓度3％)后，滴加25.4g下述式[H-6]所示的有机氢聚硅氧烷。滴加结束后，在110℃下进行5小时的反应。
[化学式18]
反应后，在减压下加热蒸馏去除溶剂与未反应物，得到94.7g下述式[I-6]的异氰酸酯基硅氧烷。
[化学式19]
在通式(1)中，a＝1.6、b＝0.8。在通式(3)中，e＝0、f＝4、R1＝甲基。外观为无色透明的液状，25℃下的粘度为29.2mm2/s，异氰酸酯当量为375g/摩尔。
[实施例7]
向烧瓶中加入25.0g下述式[H-7]所示的有机氢聚硅氧烷，将烧瓶内置换为氩气氛围后，添加15ml甲苯，将内温加热至70℃。添加0.06g卡斯特催化剂(铂浓度3％)后，滴加34.8g合成例中得到的异氰酸酯基乙烯基二硅氧烷[A]。滴加结束后，在110℃下进行5小时的反应。
[化学式20]
反应后，在减压下加热蒸馏去除溶剂与未反应物，得到47.9g下述式[I-7]的异氰酸酯基硅氧烷。
[化学式21]
在通式(1)中，a＝1.82、b＝0.29。在通式(2)中，c＝10、d＝5、R1＝R3＝甲基。外观为黄色透明的液状，25℃下的粘度为84.1mm2/s，异氰酸酯当量为553g/摩尔。
[实施例8]
向烧瓶中加入51.2g合成例中得到的异氰酸酯基乙烯基二硅氧烷[A]，将烧瓶内置换为氩气氛围后，将内温加热至70℃。添加0.06g卡斯特催化剂(铂浓度3％)后，滴加15.0g下述式[H-8]所示的有机氢聚硅氧烷。滴加结束后，在110℃下进行5小时的反应。
[化学式22]
反应后，在减压下加热蒸馏去除未反应物，得到51.1g下述式[I-8]的异氰酸酯基硅氧烷。
[化学式23]
在通式(1)中，a＝1.25、b＝0.75。在通式(4)中，g＝1、h＝3、R1＝甲基、丙基。外观为淡黄色透明的液状，25℃下的粘度为34.0mm2/s，异氰酸酯当量为383g/摩尔。
若为上述的本发明，则可得到适合作为交联剂的一分子中具有3个以上的异氰酸酯基、低粘度且操作性优异的有机硅化合物。作为交联剂的实例，可列举出作为六亚甲基二异氰酸酯衍生物的异氰脲酸酯型的商品DURANATE TKA-100，若假设其密度为1g/cm3，则其粘度为2600mm2/s，与之相对，本发明的粘度为100mm2/s以下，因此为低粘度。此外，由于本发明的有机硅化合物为低粘度，因此容易与聚合物型多元醇化合物或聚合物型多胺化合物均匀混合，还易于进行混合后的脱泡，因此作为用于得到固化成型物的固化剂是有用的。
另外，本发明并不限定于上述实施方案。上述实施方案为例示，具有与本发明的权利要求书中记载的技术构思实质相同的构成、发挥相同的作用效果的技术方案均包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种含异氰酸酯基的有机硅化合物，其为下述通式(1)所表示的含异氰酸酯基的有机硅化合物，其特征在于，在一分子中具有3个以上的R2基，且25℃下的粘度为100mm2/s以下，
R1 aR2 bSiO(4-a-b)/2 (1)
式(1)中，R1为不具有脂肪族不饱和基团的同种或不同种的、碳原子数为1～10的一价烷基、氟取代烷基、碳原子数为6～10的一价芳基或碳原子数为7～10的一价芳烷基，R2为式-CH2CH2Si(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NCO所表示的有机基团，a、b分别为满足0.9≤a≤1.9、0.25≤b≤1.1、1.9≤a+b≤2.8的正数。
2.根据权利要求1所述的含异氰酸酯基的有机硅化合物，其特征在于，所述含异氰酸酯基的有机硅化合物为下述通式(2)所表示的化合物，
R1 2R3SiO(SiR1 2O)c(SiR1R2O)dSiR1 2R3 (2)
式(2)中，R1、R2与所述R1、R2相同；R3为R1或R2中的任一种，c为0～20的整数，d为1～10的整数，c+d为1～30的整数。
3.根据权利要求1所述的含异氰酸酯基的有机硅化合物，其特征在于，所述含异氰酸酯基的有机硅化合物为下述通式(3)所表示的化合物，
R1 eSi(OSiR1 2R2)f (3)
式(3)中，R1、R2与所述R1、R2相同，e为0或1，f为3或4，e+f为4。
4.根据权利要求1所述的含异氰酸酯基的有机硅化合物，其特征在于，所述含异氰酸酯基的有机硅化合物为下述通式(4)所表示的化合物，
[化学式1]
式(4)中，R1、R2与所述R1、R2相同，g为0～2的整数，h为3～5的整数，g+h为3～7的整数。
5.一种权利要求1所述的含异氰酸酯基的有机硅化合物的制备方法，其特征在于，使下述通式(5)所表示的有机氢聚硅氧烷与CH2＝CHSi(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NCO进行加成反应，
R1 aHbSiO(4-a-b)/2 (5)
式(5)中，R1、a及b与所述R1、a及b相同。
6.一种权利要求2所述的含异氰酸酯基的有机硅化合物的制备方法，其特征在于，使下述通式(6)所表示的有机氢聚硅氧烷与CH2＝CHSi(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NCO进行加成反应，
R1 2R4SiO(SiR1 2O)c(SiR1HO)dSiR1 2R4 (6)
式(6)中，R1、c及d与所述R1、c及d相同，R4为R1或H中的任一种。
7.一种权利要求3所述的含异氰酸酯基的有机硅化合物的制备方法，其特征在于，使下述通式(7)所表示的有机氢聚硅氧烷与CH2＝CHSi(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NCO进行加成反应，
R1 eSi(OSiR1 2H)f (7)
式(7)中，R1、e及f与所述R1、e及f相同。
8.一种权利要求4所述的含异氰酸酯基的有机硅化合物的制备方法，其特征在于，使下述通式(8)所表示的有机氢聚硅氧烷与CH2＝CHSi(CH3)2OSi(CH3)2CH2CH2CH2NCO进行加成反应，
[化学式2]
式(8)中，R1、g及h与所述R1、g及h相同。
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