JP2000204161A - シロキサン類の重合 - Google Patents

シロキサン類の重合

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JP2000204161A JP11350534A JP35053499A JP2000204161A JP 2000204161 A JP2000204161 A JP 2000204161A JP 11350534 A JP11350534 A JP 11350534A JP 35053499 A JP35053499 A JP 35053499A JP 2000204161 A JP2000204161 A JP 2000204161A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/06Preparatory processes
    • C08G77/08Preparatory processes characterised by the catalysts used

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シロキサン類をイオン性ホスファゼン塩基触
媒により縮重合する方法を提供する。 【解決手段】 珪素結合基R’を有するシロキサン類を
次式のイオン性ホスファゼン塩基触媒と混合すること、
及びSi−O−Si結合によるSi−R’の反応を経て
縮合せしめることを含む。ここでR’は水酸基又は炭素
原子8までの炭化水素オキシ基を示す。{((R1 2N)
3P=N−)x(R1 2N)3-xP−N(H)R2
+{A}-、または{((R1 2N)3P=N−)y(R
1 2N)4-yP}+{A}-。ここで、R1は水素又は任意に
置換された炭化水素基又は2つのR1が同じNに結合し
てヘテロ環を構成してもよい。R2は水素又は任意に置
換された炭化水素基、xは1、2又は3、yは1,2,
3又は4で、Aはアニオンである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は特定のホスファゼン
塩基類を触媒とするシクロシロキサン類の重縮合に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】欧州特許出願860461−Aには、シ
クロシロキサンを水の存在下に、シクロシロキサン重量
の1〜500ppmのホスファゼン塩基と接触させるこ
とを含むシクロシロキサン類の開環重合のための方法が
記載されている。英国特許第23119941号には、
0〜200℃の温度及び350torrまでの圧力で、シラ
ノール含有オルガノシロキサンを該オルガノシロキサン
の重縮合に有効な量のペルアルキル化ホスファゼン塩基
と接触せしめることを含む重縮合を行なう方法が記載さ
れている。好ましいペルアルキル化ホスファゼンは次の
一般式を有するものである。
【0003】
【化3】
【0004】ここで、R#はC1−4アルキル基、R*
C1−10 アルキル基で、nは2又は3である。欧州
特許出願879838−Aは下記の化学式で表わされる
活性水素化合物のホスファゼニウム塩触媒の存在下で、
4〜10員環状モノマーの開環重合を行なうことを含む
重合体の製造方法を記載している。
【0005】
【化4】
【0006】
【発明が解決しようとする課題】発明者らは今、驚くべ
きことに、シラノール基類の縮合を含むシロキサン類の
重合用触媒として、イオン性ホスファゼン塩基物質が少
なくとも有効であることを見出した。また更に、これら
のイオン性ホスファゼン塩基物質は、同時に遂行された
場合に、縮合及び平衡状態での重合を経ての複合重合に
有効であることを見出した。このことは、通常、両反応
間で触媒反応速度に実質的な差があることから、予想外
である。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による重合方法
は、珪素結合基R’を有するシロキサン類をイオン性ホ
スファゼン塩基触媒と混合すること及びSi−O−Si
結合の形成を伴うSi−R’基の反応を経て縮合させる
ことを含む。ここでR’はヒドロキシル基又は8個まで
の炭素原子を有する炭化水素オキシ基を示す。
【0008】
【発明の実施の形態】数多くのホスファゼン塩基類、い
くつかのイオン性ホスファゼン塩基類及びそれらの合成
のための行程はシュヴェージンガー他、Liebigs Ann.,
1996, 1055-1081に開示されている。イオン性ホスファ
ゼン塩基はA+-の化学式を有し、ここでA+はホスフ
ァゼン塩基カチオンであり、またB-はアニオンであっ
て、好ましくは重合の開始に活性あるフッ化物又は水酸
化物のような強アニオンである。
【0009】イオン性ホスファゼン塩基は重合に対して
極めて強力な触媒であることが見出され、従って比較的
低い割合いで存在し得、例えばSi−R’基を有するシ
ロキサン類の重量を基準にして、重量で1000pp
m、好ましくは10から500ppmである。触媒の実
際の使用割合は、所望する重合速度により選択すること
になる。
【0010】ある割合の水が反応中に存在してもよい。
そのような場合には、イオン性ホスファゼン塩基のモル
当たり少なくとも0.5モル、好ましくは0.5〜10
モルであり、最も好ましくはイオン性ホスファゼン塩基
のモル当たり1〜10モルである。もっと高い比率の水
の許容も可能であり、このことはのちに詳細に述べるよ
うに、重合反応全体にわたってより大きな制御を可能に
する利益を有することができる。
【0011】原則的には、任意のホスファゼン塩基が本
発明における使用に適している。ホスファゼン塩基類は
一般に次の基幹構造P=N−P=Nを含み、ここでNの
遊離原子価は水素、炭化水素、―P=N又は=P―Nに
結合し、遊離P原子価は−N又は=Nに結合する。イオ
ン性ホスファゼン塩基のいくつかは市場で、例えばスイ
ス国のFluka Chemie AGから入手できる。イオン性ホス
ファゼン塩基は少なくとも3個のP原子を有する。好ま
しいホスファゼン塩基のいくつかは次の一般式を有する
ものである。
【0012】
【化5】{((R1 2N)3P=N−)x(R1 2N)3-x
−N(H)R2+{A}- または {((R1 2N)3P=N−)y(R1 2N)4-yP}+{A}
-
【0013】ここでR1は、各位置で同じか又は異なっ
てよく、水素又は任意に置換された炭化水素基、好まし
くはC1−C4アルキル基、又はここで同じN原子に結
合している2つのR1基はヘテロ環、好ましくは5員又
は6員環を完成させるために結合してもよく;R2は水
素又は任意に置換された炭化水素基、好ましくはC1−
C20アルキル基、より好ましくはC1−C10アルキ
ル基であり;xは1、2又は3、好ましくは2又は3;
yは1、2、3又は4、好ましくは2、3又は4;そし
てAはアニオンで、好ましくはフッ化物、水酸化物、シ
ラノレート、アルコキシド、炭酸塩又は重炭酸塩であ
る。特に適した化合物は、R1がメチル、R2がtert-ブ
チル又はtert-オクチル、xが3、yが4、そしてAが
フッ化物又は水酸化物であるものである。代替のホスフ
ァゼン塩基触媒は次の一般式を有する。
【0014】
【化6】
【0015】ここで、Rは1〜10の炭素原子を有する
炭化水素、例えばメチルであり、又は1つのN原子上の
2つのR基がヘテロ環基、例えばピロリジンを形成し、
xはアニオンを示し、nは1から10である。これらは
線状ホスフォニトリルハロゲン化化合物を第二アミン又
は第二アミンの塩又はそれらの金属アミドと反応させて
アミン化ホスファゼン材料を形成させ、次いでイオン交
換反応でアニオンを求核アニオンA-に置き換えること
によりより調製できる。
【0016】重合はバルクで又は溶媒の存在下で行うこ
とができる。適した溶媒は液体炭化水素類又はシリコー
ン液類である。イオン性ホスファゼン塩基触媒は極性溶
媒、例えばジクロロメタン中で希釈するか、又はポリジ
オルガノシロキサンのようなシリコーン液中に分散させ
ることができる。イオン性ホスファゼン塩基触媒が最初
溶媒中にある場合、溶媒は真空下の蒸発により除去する
ことができ、シリコーン液中に分散させた触媒は安定な
透明液を与える。このシリコーン溶解触媒を重合反応に
用いると、触媒は均一に分散し、再現可能な結果を与え
る。触媒はある場合には水に溶解させることができ、そ
してこのことは後述のとおり、重合反応全体にわたって
穏和にし且つより大きな調節を可能にする利点がある、
重合反応は室温又は250℃又は300℃若しくはそれ
以上の温度でも加熱下に行わせることができる。例えば
100℃又はそれ以上への加熱は、後述のとおり触媒活
性が調整されているときに適している。好ましい温度範
囲は50〜170℃であろう。重合に要する時間は選ば
れた系における触媒の活性及び所望のポリマー製品に依
存する。調整のない場合には、イオン性ホスファゼン塩
基触媒はシロキサン類を高分子量ポリシロキサンゴム類
へ短い時間枠内で転換するに十分活性である。シロキサ
ン類含有シラノールの縮合反応の出発物質は、珪素結合
の水酸基又はアルコキシ又はアリールオキシ基を有する
オルガノシロキサン類で、これらは室温でシラノール基
を形成することができる。これらは例えば次の一般式
(3)を有するオルガノシロキサン類を含む。
【0017】
【化7】
【0018】式(3)中で、R3は水素又は8個までの
炭素原子を有するアルキル基又はアリール基、R4はそ
れぞれ同じ又は異なって、好ましくは1から18個の炭
素原子を有する1価の炭化水素基、又は好ましくは1か
ら18個の炭素原子を有するハロゲン化炭化水素基を示
し、tは少なくとも2からの値を有する整数である。好
ましくはR4は1から6個の炭素原子を有するアルキル
基を示し、さらに好ましくはメチル基である。tの値は
好ましくはオルガノポリシロキサン類の平均粘度が25
℃で200mm2/sを超えないような値である。
【0019】適したオルガノシロキサン類は、珪素結合
R’を有し、それら重合鎖中にあり、好ましくは末端基
中に存在する。末端珪素結合ヒドロキシル基を有するオ
ルガノシロキサン類は業界でよく知られており、市場で
入手できる。それらは公知の技術、例えば、クロロシラ
ンの加水分解、加水分解により生成した線状及び環状の
材料の分離、及びそれに続く線状体の重合によって作る
ことができる。好適なオルガノシロキサン類は各末端基
に珪素結合ヒドロキシル基を有し、R4基の少なくとも
80%がメチル基を示す。イオン性ホスファゼン触媒を
用いる重合反応において試薬として用いるに適したオル
ガノシロキサン類は、端末ヒドロキシジオルガノシロキ
サン単位を有するオルガノシロキサン類、例えばヒドロ
キシルジメチルシロキサン末端ブロックポリジメチルシ
ロキサン類、ヒドロキシルジメチルシロキサン末端ブロ
ックポリジメチルポリ−メチルフェニルシロキサン共重
合体を包含する。
【0020】かくして本発明による方法は、一般式
R”aSiO4-a/2 (2)の単位を有するオルガノポリ
シロキサン類を作るために有用となる。ここでR”はヒ
ドロキシル又は炭化水素で、aは0から3の値をとる。
好ましくは全R”の少なくとも80%がアルキル又はア
リール基で、より好ましくはメチル基である。最も好ま
しくは実質的にすべてのR”がアルキル又はアリール基
で、特にメチル基である。オルガノポリシロキサン類
は、好ましくはaの値が、末端ブロック単位を除いて、
実際上すべての単位でaが2であるものであり、シロキ
サン類は一般式 R”(R”2SiO)pSiR”3
(3)の実質的線状重合体であり、ここでR”は前に定
義したとおりであり、pは整数である。しかしながら、
aの値が0又は1を示す少量の単位が存在することも可
能である。鎖中にそのような単位を有する重合体は少量
の分岐が存在しうる。好ましくはR”はヒドロキシル基
又はアルキル又はアリール基、例えばメチル又はフェニ
ルを示す。本発明による触媒を用いる方法で製造される
オルガノポリシロキサンの粘度は、反応条件及び本発明
の方法で使われる原材料によって、25℃で1000か
ら数百万mm2/sの範囲にありうる。
【0021】本発明による方法は液状ポリマー及び高分
子量のガム、例えば1×106から100×106までの
全範囲のオルガノポリシロキサン類を作るのに使用する
ことができる。オルガノポリシロキサン類の分子量は反
応に使用される材料の濃度により影響され、それは本発
明による方法に使用される末端基を提供し、分子量は触
媒濃度により決まる。末端ブロッカー基を与える成分
は、所望の分子量のポリマーを作りだすように計算され
た比率で添加される。水もまたヒドロキシル官能基の導
入によって末端ブロッカーとして働く。本発明に用いら
れる触媒は十分な活性を有し、低触媒濃度で妥当な時間
内にポリマーの形成を可能にする。
【0022】本発明の方法は、珪素結合基R’又はを有
するシロキサン類及び珪素非結合基R’を有する環状又
は線状のシロキサンをイオン性ホスファゼン塩基触媒と
混合すること及び珪素結合基R’を有するシロキサンを
縮合させ、珪素非結合R’基を有する環状及び線状のシ
ロキサン類を平衡により重合させることを含む。イオン
性ホスファゼン塩基触媒は平衡を経て環状シロキサン類
からオルガノポリシロキサン材料を作るのに極めて有効
な重合触媒であることが知られていること、前記EPO
860461に記載されているとおりである。平衡を経
ての重合の速度はこの出願に記載されている縮合反応よ
り実質的に速いと思われる。従って、同じ触媒が、前述
の縮合重合に用いられるシロキサン材料と平衡を経ての
重合に適している環状シロキサン類又は後記の特定の線
状シロキサン類との単なる混合物により、縮合及び平衡
を経る組合せ重合のために使用できることが見出された
ことは驚くべきことである。この組合せ重合は一つの重
合反応が他の重合反応の犠牲において有利であるとは見
えなかった。
【0023】環状シロキサン類としても知られている、
適したシクロシロキサン類は、よく知られており市販さ
れている材料である。それらは一般式(R2 2SiO)n
を有し、ここでR2は前記の定義と同じで、好ましくは
水素又は8までの炭素原子を有する任意に置換されたア
ルキル、アルケニル、アリール、又はアラルキル基を示
し、nは3から12までの値の整数である。R2はフッ
素又は塩素のようなハロゲンで置換されていてもよい。
アアルキル基は、例えば、メチル、エチル、n−プロピ
ル、トリフルオロプロピル、n−ブチル、sec-ブチル、
及びtert-ブチルであり得る。アルケニル基は、例え
ば、ビニル、アリ−ル、プロペニル、及びブテニルであ
り得る。アリール及びアラルキル基は、例えば、フェニ
ル、トルイル、及びベンゾイルであり得る。好ましい基
はメチル、エチル、ビニル、及びトリフルオロプロピル
である。好ましくは全R2基の少なくとも80%が、メ
チル又はプロピル基、最も好ましくはメチルである。実
質的に全てのR2基がメチル基であることが最も好まし
い。好ましくはnの値は3から6、最も好ましくは4又
は5である。適した環状シロキサン類の例ははオクタメ
チルシクロテトラシロキサン、デカメチルペンタシクロ
シロキサン、シクロペンタ(メチルビニル)シロキサ
ン、シクロテトラ(フェニルメチル)シロキサン及びシ
クロペンタメチルヒドロシロキサンである。ことに適し
市場で入手可能な一材料はオクタメチルシクロテトラシ
ロキサントデカメチルシクロペンタシロキサンの混合物
である。
【0024】平衡重合のための出発材料は、前記したよ
うに、環状シロキサン類に替えて又は追加して、一般式
5 aSiO4-a/2の単位を有する任意のオルガノシロキ
サン材料であり得る。ここでR5は水素原子、1から1
8までの炭素原子を有する炭化水素基、1から18まで
の炭素原子を有する置換炭化水素基又は18までの炭素
原子を有する炭化水素オキシ基であり、aは前に定義し
たとおりであるが、好ましくは平均して1から3、好ま
しくは1.8から2.2のa値を有する。好ましくはオ
ルガノシロキサン類はジアルキルシロキサン類、最も好
ましくはジメチルシロキサン類である。それらは好まし
くは実質的に線状材料で、式R5 3SiO 1/2のシロキサ
ン基で末端ブロックされ、ここでR5はR’である。
【0025】平衡ポリマー類が形成されるに適した末端
ブロッカーは、分子量が160より上のポリシロキサン
類、特に一般式がMDxMのポリジメチルシロキサン類
ヲ包含する。ここでMはトリメチルシリル、DはSi
(CH32O−で、xは0から20までの値をとる。末
端ブロッカーはヒドロキシル、ビニル又は水素のような
一つ又はそれ以上の官能基を有してもよい。縮合と平衡
反応の組合せを用いることによって、最終製品を調節す
る方法に成分混合物を用意することが可能である。例え
ば、末端ブロックを起こすに用いられる成分の量及び型
を調節することにより、縮合を経て重合するシロキサン
類の平衡を経て重合するシロキサン類に対する比率を変
えることによってである。所望のポリマーが形成された
ら、通常触媒を中和して製品を安定させ、何らかの反応
の進行を防止することが望ましい。適した中和剤は、酢
酸、燐酸シリル、ポリアクリル酸、塩素置換シラン類、
ホスフォン酸シリル又は二酸化炭素のような酸である。
【0026】我々は空気が極めて迅速に触媒溶液と反応
してかすんだ物質を与え、それは最終的には不溶性の液
相となることを見出した。これは触媒がCO2と反応し
て炭酸塩を作ることによると考えられる。我々はまた、
この触媒の脱活性が、例えば加熱、不活性ガスによるパ
ージ、又は混合物を減圧に付すことによって、逆行させ
うることを見出した。このことは重合反応を改善又は調
節することを可能にさせる。このことは触媒が調整され
ていない場合に起こる反応が極めて急速であるという観
点から殊に利点がある。これらの反応に採用される触媒
の水準が極めて低い(1から10ppmの低レベルであ
り得る)ことから、水及びCO2との反応は反応を調節
して再現性ある結果を得るのに計算に入れておく必要が
ある。ホスファゼン塩基を水に溶解させることによっ
て、触媒活性はずっと調節しやすくなり、生成する重合
体はより低分子量のものである。これは水が触媒抑制剤
として、また末端ブロッカーとして働くことによる。水
の抑制効果は、水の存在量を例えば加熱によって減らす
ことにより減少する。100℃以下の温度で、重合反応
速度は水及び/又はCO2の存在で比較的遅くなり、例
えばゴム粘度に達するのに24時間以上を要する。10
0℃以上(例えば100−150℃)では、重合はより
速くなり、例えば5〜60分でゴム粘度に達する。この
ような反応の調節は水をアルコールと混合するか又はア
ルコール(例えばメタノール又はエタノールのようなC
1〜C6アルコール)に置き換えるかすることによって
達成できる。
【0027】我々はまた、シクロシロキサンとオスファ
ゼン塩基触媒の混合物を空気及び/又はCO2に、又は
より多量の水にさらすことによって重合が抑制されるこ
とを見出した。重合は単に空気及び/又はCO2又は水
を例えば混合液を加熱する(例えば100℃から170
℃に数分間)ことによって開始させる(「重合命令」co
mmand polymerisation)することができる。オクタメチ
ルシクロテトラシロキサンと2から50ppmの触媒の
混合液は、20℃の空気中で長期間(7日間まで)安定
である。
【0028】本発明により生成したポリマーの熱重量分
析は熱安定性が増強されていることを示す。高分子量ガ
ムは450℃以上の温度での分解により生成され、液状
シリコーンは500℃以上の温度での分解により生成さ
れた。増強された熱安定性は生成物中に残っている触媒
残査が極めて低レベルなことによる。低触媒残査はまた
濾過工程が通常不要であることを意味し、極めて著しい
工程上の利点である。以下の実施例により本発明を説明
する。特記しない限り、部及び%は重量により、粘度は
すべて25℃におけるものである。
【0029】
【実施例】テトラキス(トリス(ジメチルアミノ)ホス
フォラニリデンアミノ)ホスフォニウムヒドロキシドの
合成 テトラキス(トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラニリ
デンアミノ)ホスフォニウムクロリド(5ミリモル)を
50%メタノール−水混合溶液-に溶解し、0.2M溶
液を得た。次いで溶液を塩基性(OH-)アニオン交換
樹脂に通し、減圧下に水と溶媒を除去した後、所望の塩
基性結晶固体を約95%の収率で得た。
【0030】実施例 1 粘度75.8mm2/sのα,ω−シラノール端末ポリ
メチルシロキサンを反応容器に仕込んだ。これを100
ppmのテトラキス(トリス(ジメチルアミノ)ホスフ
ォラニリデンアミノ)ホスフォニウムヒドロキシド触媒
の存在で減圧(10mbar)下130℃に加熱した。
約20分後に反応は中和され、粘度が約940,000
mm2/sで不揮発分89%のポリマーを得た。残留シ
ラノールは約73ppmと測定された。
【0031】実施例 2 粘度60mm2/sのシラノール末端ブロックポリジメ
チルシロキサン及び環状シロキサン類の50/50混合
物を反応容器に仕込んだ。これを実施例1の重合で用い
た触媒100ppmの存在で減圧(400mbar)下
に130℃に加熱した。約20分後に反応を中和し、粘
度が約500,000mm2/sで不揮発分88%のポ
リマーを得た。残留シラノールは約190ppmであっ
た。
【0032】I.線状ホスフォニトリルクロリドの合成 五塩化燐(0.237モル)を滴下漏斗、温度計及びコ
ンデンサーを取り付けた三口フラスコに仕込んだ。これ
に無水トルエンを添加してフラスコ内容物を−50℃に
冷却した。ヘキサメチルジシラザン(HMDZ)(0.
191moles)を滴加し、添加後フラスコ内容物を
室温まで暖まらせた。その後それらを120℃の反応温
度で2時間還流させた。次いで溶媒を減圧下に除去し固
体残査を窒素下に保存した。NMR分析はこの物質が次
の構造を有することを示した。Cl3P−N(P=NC
2)1.8−PCl3+PCl6 -
【0033】II.ポリアミノホスファゼニウムヒドロキ
シドの合成 トルエン及び線状ホスフォニトリルクロリド(0.02
3モル)を温度計、コンデンサー及び滴下漏斗を取り付
けた三口フラスコに仕込んだ。反応混合物を−50℃に
冷却しトリエチルアミンとピロリジンの混合物(0.2
8モル)を滴加した。次いで反応混合物を室温まで暖ま
らせたうえで約60℃に40時間加熱した。オレンジ溶
液を濾過してトリエチルアンモニウムクロリドを除き、
次いでトルエンで洗った。次いでトルエンを減圧下に除
去してオレンジ油を得た。次いで油を蒸留水とメタノー
ル(1:1)中に分散させて塩基性(OH)アニオン交
換樹脂に通した。水とメタノールを減圧下に除去し、塩
基性の油を約90%の収率で得た。このものはポリアミ
ノホスファゼニウムヒドロキシドよりなっていた。
【0034】実施例 3 α,ω−シラノール端末ポリメチルシロキサン(11,
046ppm OH;75.8mm2/s)を反応容器
に仕込んだ。これを上記で調製した線状ポリアミノホス
ファゼニウムヒドロキシド触媒110ppmの存在で、
減圧(40mbar)下に100℃に加熱した。15分
の反応時間後に粘度が25℃でやく66,000csで
不揮発分が90.6%のポリマーを得た。残留シラノー
ルは314.5ppmであった。
【0035】実施例 4 粘度14mm2/sのシラノール末端ブロックポリジメ
チルシロキサンとシクロジメチルシロキサンの(50:
50)混合物(96.2g)及び粘度5mm2/sのポ
リジメチルシロキサン末端ブロッカー(3.9g)を反
応容器中で混合し、200mbarの減圧下に100℃
に加熱した。この温度で上記で調製したポリアミノホス
ファゼニウムヒドロキシド(330ppm)を添加し
た。2時間後反応を冷却し過剰のビス(ジメチルビニル
シリル)ビニルホスフォネートで中和してから145℃
で1時間ストリッピングした。最終生成物は粘度が71
8mm2/sで、不揮発分が96.0%であった。
【0036】III.1,1,1,3,3,5,5,5
−オクタピロリジニウムホスファゼニウムヒドロキシド
の合成 公知の方法を用いて合成されたCl3PNPCl2
(0.092モル)とCl 3PNPCl3+(PCl6
- (0.092モル)を攪拌機、温度計及びコンデン
サーを取り付けた三口フラスコに仕込んだ。これに1,
2,4−トリクロロベンゼンを添加し、混合物を195
℃で30時間加熱した。粗生成物をテトラクロロエタン
に溶解させ四塩化炭素の添加を繰り返して沈殿させた。
白色結晶生成物が形成され、これを石油エーテルで洗滌
し真空乾燥した(収率65%)。ホスファゼニウムヒド
ロキシドへの変換は結晶物を蒸留水とメタノール(1:
1)に分散させ、それを塩基性(OH)アニオン交換樹
脂を通すことによって行った。水とメタノールは減圧下
に除去した。
【0037】実施例 5 粘度が60mm2/sのシラノール末端ブロックポリジ
メチルシロキサン(57.3g)、オクタメチルシクロ
ジシロキサン(38.8g)及び粘度が5mm 2/sの
ポリジメチルシロキサン末端ブロッカー(3.9g)を
反応容器中で混合した。反応物を真空中で130℃まで
加熱し、その温度で1,1,1,3,3,5,5,5-オクタピロリジウ
ムホスファゼニウムヒドロキシド(100ppm)触媒
を添加した。30分後に反応を冷却させ、混合物を過剰
のビス−(ジメチルビニルシリル)ビニルホスホネート
で中和した。予備ストリップシタポリマーの不蒸発分は
87.8%であった。145℃で1時間ストリッピング
した後、最終生成物の粘度は773mm2/sで不揮発
分は99.5%であった。
【0038】実施例 6 粘度が60mm2/sのシラノール末端ブロックポリジ
メチルシロキサン(83.4g)、粘度が14mm2
sの低級シラノール末端ブロックポリジメチルシロキサ
ン類とシクロジメチルシロキサン類の50/50混合物
(12.7g)及び粘度5mm2/sのポリジメチルシ
ロキサン末端ブロッカー(3.9g)を反応容器で混合
し、反応混合物を400mbarの減圧で130℃に加
熱した。この温度で1,1,1,3,3,5,5,5-オクタピロリジウ
ムホスファゼニウムヒドロキシド(100ppm)触媒
を添加した。5分後にシラノール分析のためにサンプル
を取り出した(160ppm OH)。1時間後に、中
和剤ビス−(ジメチルビニルシリル)ビニルホスフォネ
ートを過剰に加え混合物を30分間攪拌した。145℃
で1時間ストリップした後、最終生成物は粘度が420
mm2/sで不揮発分は97%であった。
【0039】テトラキス(トリス(ジメチルアミノ)ホ
スフォラニリデンアミノ)ホスフォニウムメトキシドの
合成 50mlの丸底フラスコにテトラキス(トリス(ジメチ
ルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ)ホスフォニウム
クロリド(0.000689モル)及びジメチルスルフ
ォキシド(2ml)を加えた。これにナトリウムメトキ
シド(0.0013モル)を添加し、反応混合物を50
℃に加熱して2時間攪拌した。次いで反応を冷却し濾過
し、その後ジメチルスルフォキシドを減圧下120℃で
除去し、所望の生成物を収率98%で得た。
【0040】テトラキス(トリス(ジメチルアミノ)ホ
スフォラニリデンアミノ)ホスフォニウムトリメチルシ
ラノレートの合成 50mlの丸底フラスコにテトラキス(トリス(ジメチ
ルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ)ホスフォニウム
クロリド(0.000675モル)及びジメチルスルフ
ォキシド(2ml)を加えた。これにトリメチルシラノ
ール酸カリウム(0.0011モル)を添加し、反応混
合物を50℃に加熱し2時間攪拌した。次いで反応を冷
却し、濾過し、その後ジメチルスルフォキシドを減圧下
に120℃で除去して所望の生成物を収率98%で得
た。
【0041】実施例 7 シラノール末端ブロックポリジメチルシロキサンと環状
シロキサン類の75/26混合物(95g)を粘度が1
0mm2/sの短鎖ポリジメチルシロキサン(5g)と
一緒に反応容器に仕込んだ。これをFluka Chemieから購
入したテトラキス[トリス(ジメチルアミノ)ホスフォ
ラニリデンアミノ]ホスフォニウムフルオリド180p
pmの存在で減圧(600mbar)下に135℃に加
熱した。やく15分後に反応を中和し、ストリップして
粘度約705mm2/sで不揮発分99%のポリマーを
得た。残留シラノールは約104ppmであった。
【0042】実施例 8 シラノール末端ブロックポリジメチルシロキサンと環状
シロキサン類の74/26の混合物を粘度10mm2
sの短鎖ポリジメチルシロキサン(5g)と一緒に反応
容器に仕込んだ。これをテトラキス[トリス(ジメチル
アミノ)ホスフォラニリデンアミノ]ホスフォニウムヒ
ドロキシド100ppmの存在で減圧(600mba
r)下に135℃に加熱した。約50分後に反応を中和
しストリップして粘度が約648mm2/sで不揮発分
97%のポリマーを得た。残留シラノールは約54pp
mであった。
【0043】実施例 9 シラノール末端ブロックポリジメチルシロキサンと環状
シロキサン類の74/26混合物(95g)を粘度10
mm2/sの短鎖ポリジメチルシロキサン(5g)と一
緒に反応容器に仕込んだ。テトラキス[トリス(ジメチ
ルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ]ホスフォニウム
フルオリド250ppmの存在で減圧(600mba
r)下に135℃に加熱した。約5分後に反応を中和し
ストリップして、粘度が約346mm2/sで不揮発分
が96%のポリマーを得た。残留シラノールは約123
ppmであった。
【0044】実施例 10 シラノール末端ブロックポリジメチルシロキサン及び環
状シロキサン類の26/74混合物(95g)を粘度1
0mm2/sの短鎖ポリジメチルシロキサン(5g)と
共に反応容器に仕込んだ。これを250ppmのテトラ
キス[トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラニリデンア
ミノ]ホスフォニウムフルオリドの存在で大気圧下に1
35℃に加熱した。約15分後に反応を中和し、ストリ
ップして、粘度約932mm2/s、不揮発分98%の
ポリマーを得た。残留シラノールは約86ppmであっ
た。
【0045】実施例 11 シラノール端末ブロックポリジメチルシロキサンと環状
シロキサン類の26/74混合物(95g)を、粘度1
0mm2/sの短鎖ポリジメチルシロキサン(5g)と
共に反応容器に仕込んだ。これを50ppmのテトラキ
ス[トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラニリデンアミ
ノ]ホスフォラニリデンアミノ]ホスフォニウムフルオ
リドの存在で800mbarの減圧下に135℃に加熱
した。約15分後に反応は中和され、ストリップされて
粘度約400mm2/sで不揮発分98%の重合物を得
た。残留シラノールは約140ppmであった。
【0046】実施例 12 シラノール末端ブロックポリジメチルシロキサンと環状
シロキサン類の50/50混合物(95g)を、粘度1
0mm2/sのポリジメチルシロキサン(5g)と共に
反応容器に仕込んだ。これを、100ppmのテトラキ
ス[トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラニリデンアミ
ノ]ホスフォニウムヒドロキシドの存在で600mba
rの減圧下に135℃に加熱した。約15分の後反応は
中和され、ストリップされて、粘度約1199mm2
s、不揮発分96%の重合物を得た。残留シラノールは
約75ppmであった。
【0047】実施例 13 粘度60mm2/sのシラノール末端ブロックポリジメ
チルシロキサン(100g)を反応容器に仕込み、これ
を、300ppmのテトラキス[トリス(ジメチルアミ
ノ)ホスフォラニリデンアミノ]ホスフォニウムメトキ
シドの存在で20mbarの減圧下に140℃に加熱し
た。約5分の後反応は中和され、粘度約985,000
mm2/s、不揮発分88%の重合物を得た。残留シラ
ノールは約192ppmであった。
【0048】実施例 14 粘度60mm2/sのシラノール末端ブロックポリジメ
チルシロキサン(100g)を反応容器に仕込み、これ
を、200ppmのテトラキス[トリス(ジメチルアミ
ノ)ホスフォラニリデンアミノ]ホスフォニウムトリメ
チルシラノレートの存在で20mbarの減圧下に14
0℃に加熱した。約5分の後反応は中和され、粘度約9
50,000mm2/s、不揮発分88%の重合物を得
た。残留シラノールは約168ppmであった。
【0049】実施例 15 粘度60mm2/sのシラノール端末ブロックポリジメ
チルシロキサンと環状シロキサン類との74/26混合
物(95g)を、粘度10mm2/sの短鎖ポリジメチ
ルシロキサン(5g)と共に反応容器に仕込んだ。これ
を200ppmのテトラキス[トリス(ジメチルアミ
ノ)ホスフォラニリデンアミノ]ホスフォラニリデンア
ミノ]ホスフォニウムトリメチルシラノレートの存在で
600mbarの減圧下に135℃に加熱した。約20
分後に反応は中和され、粘度約1081mm2/sで不
揮発分96%以上の重合物を得た。残留シラノールは約
127ppmであった。
【0050】実施例 16 粘度60mm2/sのシラノール端末ブロックポリジメ
チルシロキサンと環状シロキサン類との74/26混合
物(95g)を、粘度10mm2/sの短鎖ポリジメチ
ルシロキサン(5g)と共に反応容器に仕込んだ。これ
を150ppmのテトラキス[トリス(ジメチルアミ
ノ)ホスフォラニリデンアミノ]ホスフォラニリデンア
ミノ]ホスフォニウムメトキシドの存在で600mba
rの減圧下に135℃に加熱した。約20分後に反応は
中和され、粘度約1084mm2/sで不揮発分96%
以上の重合物を得た。残留シラノールは約111ppm
であった。
フロントページの続き (72)発明者 エイヴリル・イー・サージェナー イギリス国、カーディフ・シーエフ23・8 ピービー、ゲートサイド・クローズ 7、 ウエストウェイ (72)発明者 リチャード・ジー・テイラー イギリス国、バリー・シーエフ63・8エイ チティ、セイント・ポールズ・アベニュー 11

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 R’が水酸基又は8個までの炭素原子を
    有する炭化水素オキシ基である珪素結合R’基を有する
    シロキサンを重合させる方法で、シロキサンがイオン性
    ホスファゼン塩基触媒と混合され、Si−O−Si結合
    によるSi−R’基の反応を経る縮合により重合せしめ
    ることを特徴とするシロキサンの重合方法。
  2. 【請求項2】 イオン性ホスファゼン塩基が下記の一般
    式を有するものであることを特徴とする請求項1に記載
    の方法: 【化1】{((R1 2N)3P=N−)x(R1 2N)3-x
    −N(H)R2+{A}- または {((R1 2N)3P=N−)y(R1 2N)4-yP}+{A}
    -ここでR1は、それぞれの場所で同じ又は異なってもよ
    く、水素又は任意に置換された炭化水素基、若しくは同
    じN原子に結合した2つのR1基がヘテロ環を構成して
    もよく、R2は水素又は任意に置換された炭化水素基、
    xは1−3、yは1−4及びAはふっ化物、水酸化物、
    シラノール酸塩、アルコキシド、炭酸塩、又は重炭酸塩
    のアニオンである。
  3. 【請求項3】 珪素結合基R’を有するシロキサンが下
    記の一般式を有するオルガノシロキサンであることを特
    徴とする請求項1又は2に記載の方法: 【化2】 ここでR3は水素又はアルキル又は8個までの炭素原子
    を有するアリール基、それぞれのR4は同じ又は異なっ
    ており炭素原子が1から18の一価の炭化水素基又は炭
    素原子が1から18のハロゲン化炭化水素基であり、t
    は少なくとも2の値をとる。
  4. 【請求項4】 珪素結合基R’を有するシロキサン及び
    珪素結合基R’を有しない線状シロキサンがイオン性ホ
    スファゼン塩基触媒と混合され、珪素結合基R’を有す
    るシロキサンが縮合による重合に付され、一方、珪素結
    合基R’を有しないシロキサンが平衡による重合に付さ
    れることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載
    の方法。
  5. 【請求項5】 一般式MDxM、ここでMはトリメチル
    シリル、Dは−Si(CH32O−でxは0から20の
    値をとるポリジメチルシロキサン、珪素原子25までを
    有し珪素結合R’基を1つだけ有するシロキサンポリマ
    ー類、及び珪素結合R’基を1つだけ含有するシラン
    類、より選ばれた末端ブロッカーが重合反応中に存在す
    ることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれかに記載
    の方法。
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