JP2000072784A - カルボシロキサンデンドリマー - Google Patents

カルボシロキサンデンドリマー

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JP2000072784A
JP2000072784A JP10257478A JP25747898A JP2000072784A JP 2000072784 A JP2000072784 A JP 2000072784A JP 10257478 A JP10257478 A JP 10257478A JP 25747898 A JP25747898 A JP 25747898A JP 2000072784 A JP2000072784 A JP 2000072784A
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carbosiloxane dendrimer
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 ポリシロキサン構造を核として、シロキサン
結合とシルアルキレン結合が交互に配列した高分岐構造
を有し、高分子量化が可能であり、かつ分子量分布が狭
く、置換基を有する新規なカルボシロキサンデンドリマ
ーを提供する。 【解決手段】 一般式:X1R1 aSiO(3-a)/2 {式中、R1は炭素原子数1〜10のアルキル基もしくは
アリール基であり、aは0〜2の整数であり、X1は i =
1とした場合の次式 で示されるシリルアルキル基である。}具体的には、例
えば で示されるシロキサン単位を含有するケイ素原子数2以
上のポリシロキサン構造を核に有するカルボシロキサン
デンドリマー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は新規なカルボシロキ
サンデンドリマーに関し、詳しくは、ポリシロキサン構
造を核として、シロキサン結合とシルアルキレン結合が
交互に配列した高分岐構造を有し、分子量分布が狭く置
換基を有する新規なカルボシロキサンデンドリマーに関
する。
【0002】
【従来の技術】一つの核から放射状に高度な枝分かれ構
造を有し、分子量分布が狭い高分子はデンドリマーと呼
ばれ、低粘度性,高反応性,高溶解性,低ガラス転移温
度といった特徴的な性質を持っており、その応用が注目
されている。有機ケイ素デンドリマーとしては、例え
ば、シロキサンデンドリマー{レブロフら、Dokl. Aka
d.Nauk. SSSR 309, 367 (1989);正宗ら、J. Am. Chem.
Soc. 112, 7077 (1990)参照},カルボシロキサンデン
ドリマー{柿本ら、Macromolecules 24, 3469 (1991);
特開平7−17981号公報、シェイコら、Macromol.
Rapid Commun. 17,283 (1996)参照},カルボシランデ
ンドリマー{ルーバースら、Macromolecules26, 963 (1
993);特開平8−311205号公報参照}などが知ら
れている。これらの中には、シロキサン結合とシルアル
キレン結合が交互に配列したカルボシロキサンデンドリ
マーも開示されているが{特開平7−17981号公
報;シェイコら、Macromol. Rapid Commun. 17, 283 (1
996)参照}、これらは一個のケイ素原子に複数のビニル
基またはアリル基が結合したシラン化合物をデンドリマ
ーの核構成原料とするものに限定されており、しかも、
階層数が小さい低分子量のデンドリマーしか得られない
という欠点があった。また、一段階重合法によるシロキ
サン結合とシルアルキレン結合が交互に配列した高分岐
状ポリマーの合成も開示されているが{マシウスら、J.
Am. Chem. Soc. 113, 4043 (1991)参照}、この方法で
は、分子量分布の狭いデンドリマーは得られないという
欠点があった。すなわち、シロキサン結合とシルアルキ
レン結合が交互に配列した高分岐構造を有し、高分子量
化が可能であり、かつ分子量分布が狭く、置換基を有す
るカルボシロキサンデンドリマーはこれまで知られてい
なかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は上記問題点
を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。即
ち、本発明の目的は、ポリシロキサン構造を核として、
シロキサン結合とシルアルキレン結合が交互に配列した
高分岐構造を有し、高分子量化が可能であり、かつ分子
量分布が狭く、置換基を有する新規なカルボシロキサン
デンドリマーを提供することにある。
【0004】
【問題を解決するための手段】本発明は、一般式:X1R1
aSiO(3-a)/2{式中、R1は炭素原子数1〜10のアルキ
ル基もしくはアリール基であり、aは0〜2の整数であ
り、X1は i = 1とした場合の次式で示されるシリルアル
キル基である。
【化3】 (式中、R1は炭素原子数1〜10のアルキル基もしくは
アリール基であり、R2は炭素原子数2〜10のアルキレ
ン基であり、R3は炭素原子数1〜10のアルキル基であ
り、Xi+1は上記シリルアルキル基,非置換の一価炭化水
素基,炭素原子および水素原子以外の原子で置換された
一価炭化水素基または炭素原子および水素原子以外の原
子を含む基で置換された一価炭化水素基である。iは該
シリルアルキル基の階層を示している1〜10の整数で
あり、biは0〜3の整数である。)}で示されるシロキ
サン単位を含有するケイ素原子数2以上のポリシロキサ
ン構造を核に有し、式:
【化4】 (式中、R1は炭素原子数1〜10のアルキル基もしくは
アリール基であり、R4は炭素原子および水素原子以外の
原子で置換された一価炭化水素基または炭素原子および
水素原子以外の原子を含む基で置換された一価炭化水素
基である。)で示されるシロキシ基を1個以上有するカ
ルボシロキサンデンドリマーに関する。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明のカルボシロキサンデンド
リマーは、一般式:X1R1 aSiO(3-a)/2 で示される同種も
しくは異種のシロキサン単位を含有するケイ素原子数2
以上のポリシロキサン構造を核に有する化合物である。
上式中、R1は炭素原子数1〜10のアルキル基もしくは
アリール基であり、アルキル基としては、メチル基,エ
チル基,プロピル基,ブチル基,ペンチル基,イソプロ
ピル基,イソブチル基,シクロペンチル基,シクロヘキ
シル基が例示され、アリール基としては、フェニル基,
ナフチル基が例示される。これらの中でもメチル基が好
ましい。aは0〜2の整数である。X1はi = 1とした場合
の次式で示されるシリルアルキル基である。
【化5】 上式中、R2は炭素原子数2〜10のアルキレン基であ
り、エチレン基,プロピレン基,ブチレン基,ヘキシレ
ン基などの直鎖状アルキレン基;メチルメチレン基,メ
チルエチレン基,1−メチルペンチレン基,1,4−ジ
メチルブチレン基などの分岐状アルキレン基が例示され
る。これらの中でも、エチレン基,メチルメチレン基,
ヘキシレン基,1−メチルペンチレン基,1,4−ジメ
チルブチレン基が好ましい。R3は炭素原子数1〜10の
アルキル基であり、メチル基,エチル基,プロピル基,
ブチル基,ペンチル基,イソプロピル基が例示される。
これらの中でもメチル基またはエチル基が好ましい。R1
は前記と同じである。Xi+1は上記シリルアルキル基,非
置換の一価炭化水素基,炭素原子および水素原子以外の
原子で置換された一価炭化水素基または炭素原子および
水素原子以外の原子を含む基で置換された一価炭化水素
基である。非置換の一価炭化水素基は炭素原子数が1〜
30であることが好ましく、具体的には、メチル基,エ
チル基,プロピル基,ブチル基,ペンチル基,イソプロ
ピル基,イソブチル基,シクロペンチル基,シクロヘキ
シル基などのアルキル基;フェニル基,ナフチル基,ト
リル基,キシリル基などのアリール基;ビニル基,アリ
ル基、ブテニル基、ペンテニル基,へキセニル基などの
アルケニル基;ベンジル基,フェネチル基などのアラル
キル基が例示される。また、炭素原子および水素原子以
外の原子で置換された一価炭化水素基または炭素原子お
よび水素原子以外の原子を含む基で置換された一価炭化
水素基とは、各種シリコーン化合物中に存在し得る公知
の有機基で置換された一価炭化水素基を指し、好ましく
は1種以上の、アルコール性水酸基,フェノール性水酸
基,アミノ基,アルコキシ基,カルボキシル基,ニトリ
ル基,ハロゲン原子,環状もしくは非環状のエーテル含
有基,カルボン酸エステル含有基で置換された炭素原子
数1〜30の一価炭化水素基である。具体的には、アル
コール性水酸基置換炭化水素基として3−ヒドロキシプ
ロピル基,ヒドロキシメチル基,(ヒドロキシエトキ
シ)プロピル基;フェノール性水酸基置換炭化水素基と
してヒドロキシフェニル基,(ヒドロキシフェニル)プ
ロピル基;アミノ基置換炭化水素基としてアミノプロピ
ル基,アミノメチル基,N−ブチルアミノプロピル基,
N−シクロヘキシルアミノプロピル基,N,N−ジブチ
ルアミノプロピル基,N,N−ジブチルアミノメチル
基;アルコキシ基置換炭化水素基として3−ブトキシプ
ロピル基,3,3−ジメトキシプロピル基;カルボキシ
ル基置換炭化水素基として3−カルボキシプロピル基,
10−カルボキシデシル基;ニトリル基置換炭化水素基
として2−シアノエチル基,3−シアノプロピル基;ハ
ロゲン原子置換炭化水素基として3−クロロプロピル
基,クロロメチル基,3,3,3−トリフルオロプロピ
ル基,p−クロロメチルフェネチル基,ノナフルオロヘ
キシル基;環状エーテル含有基置換炭化水素基としてグ
リシドキシプロピル基,5,6−オキシラニルブチル
基,テトラヒドロフルフリロキシプロピル基;非環状エ
ーテル含有基置換炭化水素基としてメトキシエトキシプ
ロピル基,ポリオキシエチレニルプロピル基,ポリオキ
シプロピレニルプロピル基;カルボン酸エステル含有基
置換炭化水素基としてアセトキシプロピル基,エトキシ
カルボニルプロピル基;フェノール性水酸基とアルコキ
シ基で置換された炭化水素基として4−ヒドロキシ−3
−メトキシフェニルプロピル基;アルコール性水酸基と
カルボン酸エステル含有基で置換された炭化水素基とし
て6−アセトキシ−5−ヒドロキシヘキシル基;アルコ
ール性水酸基,カルボン酸エステル含有基およびエーテ
ル含有基で置換された炭化水素基として7−アクリロキ
シ−6−ヒドロキシ−4−オキサヘプチル基が例示され
る。iは1〜10の整数であり、biは0〜3の整数であ
る。ここで、iは該シリルアルキル基の階層数、即ち、
該シリルアルキル基の繰り返し数を示している。従っ
て、階層数が1である場合に、該シリルアルキル基は一
般式:
【化6】 で示され、階層数が2である場合に、該シリルアルキル
基は一般式:
【化7】 で示され、階層数が3である場合に、該シリルアルキル
基は一般式:
【化8】 で示される。上式中、R1, R2, R3, b1, b2, b3は前記と
同じであり、R5は非置換の一価炭化水素基,炭素原子お
よび水素原子以外の原子で置換された一価炭化水素基ま
たは炭素原子および水素原子以外の原子を含む基で置換
された一価炭化水素基であるが、1分子中のR5の内少な
くとも1個は、炭素原子および水素原子以外の原子で置
換された一価炭化水素基または炭素原子および水素原子
以外の原子を含む基で置換された一価炭化水素基であ
る。この置換炭化水素基としては、前記Xi+1で例示した
のと同様の基が挙げられる。
【0006】本発明のカルボシロキサンデンドリマーの
核であるポリシロキサン構造は、上記一般式:X1R1 aSiO
(3-a)/2(式中、X1,R1およびaは前記と同じである。)
で示されるシロキサン単位を含有するケイ素原子数2以
上のシロキサン構造であればよく、一般式:X1R1 aSiO
(3-a)/2(式中、X1,R1およびaは前記と同じである。)
で示されるシロキサン単位からなるポリシロキサン構造
の他、該一般式で示されるシロキサン単位と一般式:R1
cSiO(4-c)/2(式中、R1は前記と同じであり、cは0〜
3の整数である。)で示されるシロキサン単位からなる
ポリシロキサン構造が挙げられる。このような本発明の
カルボシロキサンデンドリマーの核を構成するシロキサ
ン単位としては、一般式: X1R1 2SiO1/2またはR1 3SiO
1/2で示される1官能シロキサン単位(M単位),一般
式:X1R1SiO2/2またはR1 2SiO2/2で示される2官能シロ
キサン単位(D単位),一般式:X1SiO3/2またはR1SiO
3/2で示される3官能シロキサン単位(T単位),SiO
4/2で示される4官能シロキサン単位(Q単位)があ
る。このようなシロキサン単位が結合したポリシロキサ
ン構造を核とし、この核から放射状に高度な枝分かれ構
造を有する本発明のカルボシロキサンデンドリマーとし
ては、次の一般式で示される化合物が挙げられる。式
中、X1およびR1は前記と同じであり、m, n, x, y, z,
p, q, r, s, tは一分子中に存在するシロキサン単位数
を示す1以上の数であるが、(p+q)は5以上、(s+t)
は6以上である。
【化9】
【化10】
【化11】
【化12】
【化13】
【化14】
【化15】
【化16】 (X1R1 2SiO1/2)p(R1SiO3/2)q (X1SiO3/2)r (X1R1 2SiO1/2)s(SiO4/2)t 本発明のカルボシロキサンデンドリマーは単一化合物も
しくはそれらの混合物であるが、ポリスチレン換算の分
子量における分散度指数、即ち重量平均分子量と数平均
分子量の商(Mw/Mn)が2以下であることが好まし
い。
【0007】このような本発明のカルボシロキサンデン
ドリマーとして具体的には、下記平均分子式で示される
重合体が挙げられる。
【化17】
【化18】
【化19】
【化20】
【化21】
【化22】
【化23】
【0008】本発明のカルボシロキサンデンドリマー
は、例えば、一般式:HR1 aSiO(3-a)/2(式中、R1および
aは前記と同じである。)で示されるケイ素原子数2以
上のケイ素原子結合水素原子含有ポリシロキサンを出発
物質として、下記の(x)工程と(y)工程を1回以上
交互に行い、最後に(y)工程の後に(z)工程を行う
か、もしくは(x)工程の後に(w)工程を行うことに
より製造することができる。 (x)工程:上記出発物質または下記(y)工程で生成
するケイ素原子結合水素原子含有カルボシロキサンデン
ドリマーと、一般式:R6Si(OR3)3(式中、R3は前記と同
じであり、R6は炭素原子数2〜10のアルケニル基であ
る。)で示されるアルケニル基含有アルコキシシランと
を、白金系遷移金属触媒の存在下に付加反応させる工
程。 (y)工程:上記(x)工程で得られたアルコキシ基含
有カルボシロキサンデンドリマーと、一般式:
【化24】 (式中、R1は前記と同じである。)で示されるジシロキ
サンを酸性条件下に反応させる工程。 (z)工程:上記(y)工程で得られたカルボシロキサ
ンデンドリマーと、一分子中に1個の非共役アルケニル
基と1個以上の炭素原子および水素原子以外の原子もし
くは炭素原子および水素原子以外の原子を含む基とを有
する化合物、または、一分子中に1個の非共役アルケニ
ル基を有する炭化水素化合物を、白金系遷移金属触媒の
存在下に付加反応させる工程。 (w)工程:上記(x)工程で得られたアルコキシ基含
有カルボシロキサンデンドリマーと、一般式:
【化25】 (式中、R1およびR5は前記と同じである。)で示される
ジシロキサンを酸性条件下に反応させる工程。
【0009】上記(x)工程および(z)工程で使用さ
れる白金系遷移金属触媒としては、塩化白金酸,アルコ
ール変性塩化白金酸,白金のオレフィン錯体,白金のジ
ケトナート錯体が例示される。この白金系遷移金属触媒
を用いて付加反応を行う際には、原料中のケイ素原子結
合水素原子を完全に反応させるために、やや過剰のアル
ケニル基含有化合物を反応させるのが好ましい。過剰量
のアルケニル基含有化合物は反応後、減圧蒸留等によっ
て分別回収することができる。またこの付加反応は常温
もしくは加熱条件下に行うことができ、反応を妨害しな
い溶媒を用いて行うこともできる。尚、(x)工程で使
用されるアルケニル基含有アルコキシシランとしては、
ビニルトリメトキシシラン,ビニルトリエトキシシラ
ン,ヘキセニルトリメトキシシラン,ヘキセニルトリエ
トキシシランが例示され、(z)工程で使用される一分
子中に1個の非共役アルケニル基と、1個以上の炭素原
子および水素原子以外の原子もしくは炭素原子および水
素原子以外の原子を含む基とを有する化合物としては、
アルコール性水酸基,フェノール性水酸基,アミノ基,
アルコキシ基,カルボキシル基,ニトリル基,ハロゲン
原子,環状もしくは非環状のエーテル含有基,カルボン
酸エステル含有基から選択される1種以上の原子もしく
は基を有する炭素原子数30以下のアルケニル化合物が
好ましく、具体的には、アリルアルコール,アリロキシ
エタノール,ο−アリルフェノール,アリルアミン,ブ
チルアリルエーテル,ウンデシレン酸,シアン化アリ
ル,アクリロニトリル,塩化アリル,アリルグリシジル
エーテル,アリルメタクリレートが例示される。一方、
一分子中に1個の非共役アルケニル基を有する炭化水素
化合物は炭素原子数が30以下であることが好ましく、
具体的には、プロピレン,1−ブテン,イソブテン,1
−ヘキセン,1−オクテン,スチレン,α−メチルスチ
レンが例示される。
【0010】上記(y)工程および(w)工程において
酸性条件を作るのに使われる酸性物質としては、塩酸,
硫酸,カルボン酸類,スルホン酸類またはその混合物が
好ましい。尚、(y)工程では、ケイ素原子結合水素原
子がアルコール分解することにより、本発明のカルボシ
ロキサンデンドリマーに下記式で示されるモノアルコキ
シシロキシ基が少量含まれることがある。
【化26】 (式中、R1およびR3は前記と同じである。)
【0011】以上のような本発明のカルボシロキサンデ
ンドリマーは、ポリシロキサン構造を核として、シロキ
サン結合とシルアルキレン結合が交互に配列した高分岐
構造を有する化合物である。このデンドリマーは高分子
量化が可能であり、かつ、分子量分布が狭いという特徴
を有する。さらに本発明のカルボシロキサンデンドリマ
ーは分岐構造の末端に各種有機基で置換された炭化水素
基を有するので、その物理特性は、有機基の化学的、物
理的性質に支配される傾向にある。例えば、ポリエーテ
ル構造などの親水性基を持つ本発明のカルボシロキサン
デンドリマーは高い水溶性を示し、エポキシ基やアミノ
基などの反応性有機基を有する本発明のカルボシロキサ
ンデンドリマーは、その反応性が非常に高いという特徴
を有する。このため本発明のカルボシロキサンデンドリ
マーは、離型剤,潤滑剤,樹脂改質剤,架橋剤として有
用である。
【0012】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。実施
例中、本発明のカルボシロキサンデンドリマーの同定
は、29Si−核磁気共鳴分析およびゲル透過クロマトグ
ラフィー分析(溶媒:トルエン)により行った。
【0013】
【実施例1】撹拌装置、温度計、還流冷却管、滴下ロー
トを取り付けた200ml4つ口フラスコに、ビニルト
リメトキシシラン107gと塩化白金酸3%イソプロパ
ノール溶液0.04gを投入し、これらを撹拌しながら
100℃に加熱した。これに、テトラキス(ジメチルシ
ロキシ)シラン49.4gを、滴下ロートを用いて反応
温度が100℃を保つようにゆっくり滴下した。滴下終
了後、反応溶液を120℃で1時間加熱した。冷却後、
減圧濃縮したところ、138gの微褐色液体が得られ
た。これを中間体Aとした。次に、撹拌装置、温度計、
還流冷却管、滴下ロートを取り付けた300ml4つ口
フラスコに、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン
80.6g、酢酸72.1gおよびトリフルオロメタン
スルホン酸0.11gを投入して、これらを撹拌しなが
ら、40℃に加熱した。これに、上記で得た中間体A7
6.8gを滴下ロートを用いて1時間かけてゆっくり滴
下した。滴下終了後、反応溶液を50℃で1時間撹拌し
た。反応溶液を分液ロートに移して下層を分取した後、
残った上層液を水50mlで2回、飽和炭酸水素ナトリ
ウム水溶液50mlで1回洗浄して、無水硫酸ナトリウ
ムで乾燥した。固形分を濾別し、得られた溶液を減圧濃
縮したところ、119gの無色透明液体が得られた。こ
れを中間体Bとした。さらに、撹拌装置、温度計、還流
冷却管、滴下ロートを取り付けた200ml4つ口フラ
スコに、ビニルトリメトキシシラン88.9gと塩化白
金酸3%イソプロパノール溶液0.04gを投入し、こ
れらを撹拌しながら100℃に加熱した。これに、上記
で得た中間体B60.5gを、滴下ロートを用いて反応
温度が100℃を保つようにゆっくり滴下した。滴下終
了後、反応溶液を120℃で1時間加熱した。冷却後、
反応溶液を減圧濃縮したところ、134gの微褐色液体
が得られた。これを中間体Cとした。撹拌装置、温度
計、還流冷却管、滴下ロートを取り付けた300ml4
つ口フラスコに、1,1,3,3−テトラメチルジシロキ
サン75.1g、酢酸53.7gおよび上記で得た中間
体C66.9gを投入して、これらを撹拌しながら、5
0℃に加熱した。これに、トリフルオロメタンスルホン
酸0.08gを投入した後、反応溶液を50℃で1時間
撹拌した。反応溶液を分液ロートに移して下層を分取し
た後、残った上層液を水30mlで2回、飽和炭酸水素
ナトリウム水溶液30mlで1回洗浄して、無水硫酸ナ
トリウムで乾燥した。固形分を濾別し、得られた溶液を
減圧濃縮したところ、77.1gの無色透明液体が得ら
れた。これを中間体Dとした。最後に、撹拌装置、温度
計、還流冷却管、滴下ロートを取り付けた100ml4
つ口フラスコに、片末端アリル化ポリオキシエチレング
リコール(25量体)46.1gと塩化白金酸3%イソ
プロパノール溶液0.07gを投入し、これらを撹拌し
ながら80℃に加熱した。これに、上記で得た中間体D
15.0gを、滴下ロートを用いて反応温度が85℃を
保つようにゆっくり滴下した。滴下終了後、反応溶液を
100℃で1時間加熱した。冷却後、反応溶液を減圧濃
縮したところ、64.0gの微褐色液体が得られた。こ
の反応生成物を29Si−核磁気共鳴分析により分析した
ところ、下記の平均分子式で示されるカルボシロキサン
デンドリマーであることが判明した。またこのカルボシ
ロキサンデンドリマーは、ゲル透過クロマトグラフィー
によるポリスチレン換算数平均分子量が26030であ
り、分散度指数が1.32であることが確認された。
【化27】
【0014】
【実施例2】撹拌装置,温度計,還流冷却管,滴下ロー
トを取り付けた200ml4つ口フラスコに、ビニルト
リメトキシシラン88.9gと塩化白金酸3%イソプロ
パノール溶液0.04gを投入し、これらを撹拌しなが
ら100℃に加熱した。これに、1,3,5,7−テトラ
メチルシクロテトラシロキサン30.1gを、滴下ロー
トを用いて反応温度が100℃を保つようにゆっくり滴
下した。滴下終了後、反応溶液を120℃で1時間加熱
した。冷却後、反応溶液を減圧濃縮したところ、100
gの微褐色液体が得られた。これを中間体Iとした。続
いて、撹拌装置、温度計、還流冷却管、滴下ロートを取
り付けた500ml4つ口フラスコに、1,1,3,3−
テトラメチルジシロキサン93.0g、濃塩酸27m
l、水53mlおよびイソプロパノール53mlを投入
してこれらを撹拌した。次いでこれに、上記で得た中間
体I80.0gを滴下ロートを用いて1時間かけてゆっ
くり滴下した。滴下終了後、反応溶液を室温で1時間撹
拌した。次いで反応溶液を分液ロートに移して下層を分
取した後、残った上層液を水50mlで2回、飽和炭酸
水素ナトリウム水溶液50mlで1回洗浄して、無水硫
酸ナトリウムで乾燥した。固形分を濾別し、得られた溶
液を減圧濃縮したところ、98.5gの無色透明液体が
得られた。これを中間体Jとした。最後に、撹拌装置,
温度計,還流冷却管,滴下ロートを取り付けた100m
l4つ口フラスコに、アリルグリシジルエーテル45.
7gと塩化白金酸3%イソプロパノール溶液0.04g
を投入し、これらを撹拌しながら100℃に加熱した。
これに、上記で得た中間体J35.0gを、滴下ロート
を用いて反応温度が100℃を保つようにゆっくり滴下
した。滴下終了後、反応溶液を120℃で1時間加熱し
た。冷却後、減圧濃縮したところ、60.0gの微褐色
液体が得られた。この反応生成物を29Si−核磁気共鳴
分析により分析したところ、下記の平均分子式で示され
るカルボシロキサンデンドリマーであることが判明し
た。またこのカルボシロキサンデンドリマーは、ゲル透
過クロマトグラフィーによるポリスチレン換算数平均分
子量が2061であり、分散度指数が1.21であるこ
とが確認された。
【化28】
【0015】
【実施例3】撹拌装置,温度計,還流冷却管,滴下ロー
トを取り付けた100ml4つ口フラスコに、ビニルト
リメトキシシラン49.4gと塩化白金酸3%イソプロ
パノール溶液0.04gを投入し、これらを撹拌しなが
ら100℃に加熱した。これに、平均分子式:
【化29】 で示されるポリシロキサン30.0gを、滴下ロートを
用いて反応温度が100℃を保つようにゆっくり滴下し
た。滴下終了後、反応溶液を120℃で1時間加熱し
た。冷却後、反応溶液を減圧濃縮したところ、63.1
gの微褐色液体が得られた。これを中間体Kとした。次
に、撹拌装置、温度計、還流冷却管、滴下ロートを取り
付けた200ml4つ口フラスコに、1,1,3,3−テ
トラメチルジシロキサン33.9g、濃塩酸13ml、
水27mlおよびイソプロパノール27mlを投入して
これらを撹拌した。次いでこれに、上記で得た中間体K
40.0gを滴下ロートを用いて1時間かけてゆっくり
滴下した。滴下終了後、反応溶液を室温で1時間撹拌し
た。反応溶液を分液ロートに移して下層を分取した後、
残った上層液を水20mlで2回、飽和炭酸水素ナトリ
ウム水溶液20mlで1回洗浄して、無水硫酸ナトリウ
ムで乾燥した。固形分を濾別し、得られた溶液を減圧濃
縮したところ、45.4gの無色透明液体が得られた。
これを中間体Lとした。最後に、撹拌装置,温度計,還
流冷却管,滴下ロートを取り付けた100ml4つ口フ
ラスコに、酢酸アリル62.4gと塩化白金酸3%イソ
プロパノール溶液0.05gを投入し、これらを撹拌し
ながら90℃に加熱した。これに、上記で得た中間体L
27.0gを、滴下ロートを用いて反応温度が90℃を
保つようにゆっくり滴下した。滴下終了後、反応溶液を
100℃で1時間加熱した。冷却後、減圧濃縮したとこ
ろ、30.3gの微褐色液体が得られた。この反応生成
物を29Si−核磁気共鳴分析により分析したところ、下
記の平均分子式で示されるカルボシロキサンデンドリマ
ーであることが判明した。またこのカルボシロキサンデ
ンドリマーは、ゲル透過クロマトグラフィーによるポリ
スチレン換算数平均分子量が2894であり、分散度指
数が1.73であることが確認された。
【化30】
【0016】
【実施例4】撹拌装置、温度計、還流冷却管、滴下ロー
トを取り付けた500ml4つ口フラスコに、ビニルト
リメトキシシラン214gと塩化白金酸3%イソプロパ
ノール溶液0.16gを投入し、これらを撹拌しながら
100℃に加熱した。これに、平均組成式:{H(CH3)2Si
O1/2}10(SiO4/2)5で示されるポリシロキサン 10
0gを、滴下ロートを用いて反応温度が100℃を保つ
ようにゆっくり滴下した。滴下終了後、反応溶液を12
0℃で1時間加熱した。冷却後、減圧濃縮したところ、
234gの微褐色液体が得られた。これを中間体Mとし
た。次に、撹拌装置、温度計、還流冷却管、滴下ロート
を取り付けた1000ml4つ口フラスコに、1,1,
3,3−テトラメチルジシロキサン468g、濃塩酸7
5ml、水150mlおよびイソプロパノール150m
lを投入してこれらを撹拌した。これに、上記で得た中
間体M220gを滴下ロートを用いて1時間かけてゆっ
くり滴下した。滴下終了後、反応溶液を室温で1時間撹
拌した。反応溶液を分液ロートに移して下層を分取した
後、残った上層液を水100mlで2回、飽和炭酸水素
ナトリウム水溶液100mlで1回洗浄して、無水硫酸
ナトリウムで乾燥した。固形分を濾別し、得られた溶液
を減圧濃縮したところ、273gの無色透明液体が得ら
れた。これを中間体Nとした。最後に、撹拌装置、温度
計、還流冷却管、滴下ロートを取り付けた100ml4
つ口フラスコに、上記で得た中間体N50.0gと塩化
白金酸3%イソプロパノール溶液0.82gを投入し、
これらを撹拌しながら100℃に加熱した。次いでこれ
に、N,N−ビス(トリメチルシリル)アリルアミン1
8.1gを、滴下ロートを用いて反応温度が100℃を
保つようにゆっくり滴下した。滴下終了後、反応溶液を
120℃で1時間加熱した後、メタノール10.0gを
加え、1時間加熱還流した。冷却後、反応溶液を減圧濃
縮したところ、66.5gの微褐色液体が得られた。こ
の反応生成物を29Si−核磁気共鳴分析により分析した
ところ、下記の平均分子式で示されるカルボシロキサン
デンドリマーであることが判明した。またこのカルボシ
ロキサンデンドリマーは、ゲル透過クロマトグラフィー
によるポリスチレン換算数平均分子量が4830であ
り、分散度指数が1.52であることが確認された。
【化31】
【0017】
【発明の効果】本発明のカルボシロキサンデンドリマー
は、ポリシロキサン構造を核として、シロキサン結合と
シルアルキレン結合が交互に配列した高分岐構造を有
し、高分子量化が可能であり、かつ分子量分布が狭いと
いう特徴を有する。さらに分岐構造の末端にポリエーテ
ル構造などの親水性基を持つ本発明のカルボシロキサン
デンドリマーは高い水溶性を示し、エポキシ基やアミノ
基などの反応性有機基を有する本発明のカルボシロキサ
ンデンドリマーは反応性が非常に高いという特徴を有す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、実施例1で得られたカルボシロキサ
ンデンドリマーの29Si−核磁気共鳴スペクトルであ
る。
【図2】 図2は、実施例2で得られたカルボシロキサ
ンデンドリマーの29Si−核磁気共鳴スペクトルであ
る。
【図3】 図3は、実施例3で得られたカルボシロキサ
ンデンドリマーの29Si−核磁気共鳴スペクトルであ
る。
【図4】 図4は、実施例4で得られたカルボシロキサ
ンデンドリマーの29Si−核磁気共鳴スペクトルであ
る。
フロントページの続き Fターム(参考) 4H049 VN01 VP10 VQ17 VQ21 VQ29 VQ35 VQ41 VQ79 VR20 VR22 VR23 VR40 VR41 VR42 VW02 4J035 BA01 BA11 CA01N CA082 CA102 CA112 CA192 HA01 HB10 LA05 LB20

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式:X1R1 aSiO(3-a)/2 {式中、R1は炭素原子数1〜10のアルキル基もしくは
    アリール基であり、aは0〜2の整数であり、X1は i =
    1とした場合の次式で示されるシリルアルキル基であ
    る。 【化1】 (式中、R1は炭素原子数1〜10のアルキル基もしくは
    アリール基であり、R2は炭素原子数2〜10のアルキレ
    ン基であり、R3は炭素原子数1〜10のアルキル基であ
    り、Xi+1は上記シリルアルキル基,非置換の一価炭化水
    素基,炭素原子および水素原子以外の原子で置換された
    一価炭化水素基または炭素原子および水素原子以外の原
    子を含む基で置換された一価炭化水素基である。iは該
    シリルアルキル基の階層を示している1〜10の整数で
    あり、biは0〜3の整数である。)}で示されるシロキ
    サン単位を含有するケイ素原子数2以上のポリシロキサ
    ン構造を核に有し、式: 【化2】 (式中、R1は炭素原子数1〜10のアルキル基もしくは
    アリール基であり、R4は炭素原子および水素原子以外の
    原子で置換された一価炭化水素基または炭素原子および
    水素原子以外の原子を含む基で置換された一価炭化水素
    基である。)で示されるシロキシ基を1個以上有するカ
    ルボシロキサンデンドリマー。
  2. 【請求項2】 Xi+1およびR4の炭素原子および水素原子
    以外の原子で置換された一価炭化水素基または炭素原子
    および水素原子以外の原子を含む基で置換された一価炭
    化水素基が、アルコール性水酸基,フェノール性水酸
    基,アミノ基,アルコキシ基,カルボキシル基,ニトリ
    ル基,ハロゲン原子,環状もしくは非環状のエーテル含
    有基,カルボン酸エステル含有基から選択される1種以
    上の原子もしくは基で置換された炭化水素基である、請
    求項1記載のカルボシロキサンデンドリマー。
  3. 【請求項3】 ポリスチレン換算分子量の分散度指数が
    2以下である請求項1または請求項2記載のカルボシロ
    キサンデンドリマー。
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