JP2000319398A - 末端重合性ポリオルガノシロキサンおよびその製造方法 - Google Patents
末端重合性ポリオルガノシロキサンおよびその製造方法Info
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Abstract
ガノシロキサンを提供する。 【解決手段】一般式(1) 【化1】 [式中R1、R2、R3、R4およびR5はそれぞれ炭素数
1〜20の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、炭素数4
〜10のシクロアルキル基または炭素数6〜10のアリ
ール含有基であり;R6は水素または炭素数1〜5の直
鎖もしくは分岐鎖のアルキル基または炭素数6〜10の
アリールg基であり;nは1以上、mは0以上の数であ
り、n+mはポリシロキサンセグメントの平均重合度で
4〜1100であり;Xは炭素数が2〜20のアルキレ
ン基であり;Yは−OCH2CH2−、−OCH(C
H3)CH2−または−OCH2CH(CH3)−であり;
pは3以上の数であり;Zは炭素数が1〜20のアルキ
レン基である。]で表わされる数平均分子量500〜1
00000である末端重合性ポリオルガノシロキサン。
Description
合性シリコーンおよびその製造方法に関する。詳しくは
片末端の重合性基とポリシロキサンセグメントの間にポ
リオキシアルキレンセグメントを有する末端重合性ポリ
オルガノシロキサンおよびその製造方法に関する。
は、シクロトリシロキサンを有機リチウム化合物または
リチウムシラノレートを重合開始剤として開環重合さ
せ、ラジカル重合性官能基をもつ末端停止剤で反応を停
止することによって製造されている。片末端にアクリル
もしくはメタクリル基をもつジアルキルポリシロキサン
の製造方法としては、特開昭59−78236号公報に
開示の、リチウムトリメチルシラノレ−トを重合開始剤
として、ヘキサメチルシクロトリシロキサンを開環重合
させた後、3−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)
プロピルジメチルクロロシランで封止する製造方法を例
示することができる。また、片末端にスチリル基をもつ
ジアルキルポリシロキサンの製造例としては、特開昭6
0−110303号公報に開示の、リチウムトリメチル
シラノレ−トを重合開始剤として、ヘキサメチルシクロ
トリシロキサンを開環重合させた後、p−ビニルフェニ
ルジメチルクロロシランで封止する製造方法を挙げるこ
とができる。
のモノマーと共重合することによってグラフトポリマ−
を生成することができる。このグラフトポリマーは各種
フィルム、プラスチック、ゴム、ワックスなどの高分子
製品や紙、ガラスなどの表面処理剤、またはシャンプ
ー、リンス、ヘアーセット剤などの改質剤に用いられ
る。そしてこれらの製品に撥水性、防汚性、非接着性、
耐熱性、耐摩耗性、生体適合性などの機能が付与され
る。このグラフトポリマ−は側鎖にジアルキルポリシロ
キサン結合を有するものであり、従来のジアルキルポリ
シロキサンを単に混合しただけのものとは異なり、ジア
ルキルポリシロキサンがブリードアウトすると云った問
題がない。
いたグラフトポリマ−の用途として、毛髪用化粧料、皮
膚用化粧料、メイクアップ化粧料、油中水型乳化化粧
料、水中油型乳化化粧料、コンタクトレンズ、床用艶出
し剤、合成皮革、光磁気記憶装置のコート剤、磁性塗
料、粘着剤、撥水加工用塗料、水性樹脂乳濁液、高分子
材料用表面改質剤、電着塗料用樹脂組成物、船底塗料用
水中防汚剤、および撥水撥油剤などを挙げることができ
る。
ンはラジカル重合性基とポリシロキサンセグメントの間
がエステル結合であるために、加水分解反応を受けやす
く、水分のある環境で長期間使用することは困難であっ
た。一方、このような問題を解決するために、エステル
結合ではなく、アミド結合型片末端ラジカル重合性シリ
コーンが特開平05−017577号公報に開示されて
いる。しかしながら、上記のアミド結合型片末端ラジカ
ル重合性シリコーンを含めた従来の末端ラジカル重合性
シリコーンは、各種のモノマーと共重合させる際に、均
一な混合状態にならない場合があるので、共重合させる
モノマーによってはシリコーンをグラフト化させること
が困難であった、またエマルジョン重合を行なわせる場
合には、シリコーンは水に対する分散性が悪いため、エ
マルジョン重合が困難であった。
する課題は、これらの従来技術の問題点を解決すること
であり、加水分解反応を受けにくい末端重合性ポリオル
ガノシロキサンを提供することである。
来技術の課題を解決するべく鋭意研究した結果、片末端
の重合性基とポリシロキサンセグメントとの間にポリオ
キシアルキレンセグメントを導入することにより、各種
の極性溶剤やモノマーに対する相溶性が高く、かつ加水
分解反応を受けにくい末端重合性ポリオルガノシロキサ
ン得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成
させた。
ンはつぎの1〜2項で示される。 1. 一般式(1)
1〜20の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、炭素数4
〜10のシクロアルキル基または炭素数6〜10のアリ
ール含有基であり;R6は水素または炭素数1〜5の直
鎖もしくは分岐鎖のアルキル基または炭素数6〜10の
アリール含有基であり;nは1以上、mは0以上の数で
あり、n+mはポリシロキサンセグメントの平均重合度
で4〜1100であり;Xは炭素数が2〜20のアルキ
レン基であり;Yは−OCH2CH2−、−OCH(CH
3)CH2−または−OCH2CH(CH3)−であり;p
は3以上の数であり;Zは炭素数が1〜20のアルキレ
ン基である。]で表わされる数平均分子量500〜10
0000である末端重合性ポリオルガノシロキサン。 2. R1、R3、R4およびR5がメチル、R2=n−ブ
チル、Zがエチレンである前記1項記載の末端重合性ポ
リオルガノシロキサン。
ンの製造方法は、つぎの3〜4項で示される。 3. 下記の反応式(a)により、一般式(4)で表わ
される片末端にSiH基をもつポリオルガノシロキサン
と、一般式(6)で表わされる末端水酸基とアルケニル
基を有するポリオキシアルキレンとのヒドロシリル化反
応により、一般式(2)で表わされる片末端水酸基ポリ
オキシアルキレン・ポリシロキサンブロック共重合体を
生成し、つぎに下記反応式(b)により、上記反応で得
られたブロック共重合体(2)に一般式(3)で表わさ
れるイソシアネート化合物を付加反応させることを特徴
とする一般式(1)で示される末端重合性ポリオルガノ
シロキサンの製造方法
数1〜20の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、炭素数
4〜10のシクロアルキル基または炭素数6〜10のア
リール含有基であり;R6は水素または炭素数1〜5の
直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基または炭素数6〜10
のアリール含有基であり;nは1以上、mは0以上の数
であり、n+mはポリシロキサンセグメントの平均重合
度で4〜1100であり;Xは炭素数が2〜20のアル
キレン基であり;Yは−OCH2CH2−、−OCH(C
H3)CH2−または−OCH2CH(CH3)−であり;
pは3以上の数であり;Zは炭素数が1〜20のアルキ
レン基である。]。 4. 一般式(2)で表される片片末端水酸基ポリオキ
シアルキレン・ポリシロキサンブロック共重合体および
一般式(3)で表されるイソシアネート化合物を触媒の
存在下もしくは不存在下に反応させることを特徴とする
一般式(1)で表わされる末端重合性ポリオルガノシロ
キサンの製造方法
数1〜20の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、炭素数
4〜10のシクロアルキル基または炭素数6〜10のア
リール含有基であり;R6は水素または炭素数1〜5の
直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基または炭素数6〜10
のアリール含有基であり;nは1以上、mは0以上の数
であり、n+mはポリシロキサンセグメントの平均重合
度4〜1100であり;Xは炭素数が2〜20のアルキ
レン基であり;Yは−OCH2CH2−、−OCH(CH
3)CH2−または−OCH2CH(CH3)−であり;p
は3以上の数であり;Zは炭素数が1〜20のアルキレ
ン基である。]。
(2)におけるR1、R2、R3、R4およびR5の好まし
い基についてのべる。炭素数1〜20の直鎖もしくは分
岐鎖アルキル基としては、メチル、エチル、n−プロピ
ル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチ
ル、t−ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、
ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ド
デシルなどがあげられる。炭素数4〜10のシクロアル
キル基としてはシクロペンチル、シクロヘキシルなどが
あげられる。また炭素数6〜10のアリール含有基とし
てはフェニル、トルイル、キシリル、エチルフェニル、
ベンジル、フェネチルなどがあげられる。好ましい
R1、R3、R4およびR5は、メチル、R2はメチルもし
くはブチルである。
けるXで示される炭素数が2〜20のアルキレン基とし
ては、エチレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペン
タメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタ
メチレン、ノナメチレン、デカメチレン、ウンデカメチ
レン、ドデカメチレン、テトラデカメチレン、2−メチ
ルエチレン、2−メチルトリメチレン、2−メチルテト
ラメチレン、2−メチルペンタメチレン、2−メチルヘ
キサメチレン、2−メチルヘプタメチレン、2−メチル
オクタメチレン、2−メチルノナメチレン、2−メチル
デカメチレン、2−メチルウンデカメチレンなどがあげ
られる。好ましいXは、トリメチレン、2−メチルエチ
レンなど炭素数が3のアルキレンである。
いて、Zで示される炭素数が1〜20のアルキレン基と
しては、メチレン、エチレン、トリメチレン、テトラメ
チレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチ
レン、オクタメチレン、ノナメチレン、デカメチレン、
ウンデカメチレン、ドデカメチレン、テトラデカメチレ
ン、2−メチルエチレン、2−メチルトリメチレン、2
−メチルテトラメチレン、2−メチルペンタメチレン、
2−メチルヘキサメチレン、2−メチルヘプタメチレ
ン、2−メチルオクタメチレン、2−メチルノナメチレ
ン、2−メチルデカメチレン、2−メチルウンデカメチ
レンなどがあげられる。好ましいZとしては、メチレ
ン、エチレン、トリメチレン、などがあげられる。
いて、R6で示される炭素数1〜5の直鎖もしくは分岐
鎖のアルキル基としては、メチル、エチル、n−プロピ
ル、i−プロピル基、n−ブチル、i−ブチル、s−ブ
チル、t−ブチル、ペンチル、ネオペンチルなどがあげ
られる。または炭素数10以下のアリール含有基として
はフェニル、トルイル、キシリル、エチルフェニルなど
があげられる。好ましいR6は、水素原子もしくはメチ
ルである。YPは、ポリオキシアルキレンセグメントを
表わし、pは、ポリオキシアルキレンセグメントの重合
度を示し、3以上あれば特に限定されるものではない
が、3から460が好ましい。Yは前述のオキシアルキ
レンであるが、好ましいYとしては、−OCH2CH2−
が示される。nは1以上、mは0以上の数であれば特に
限定されるものではない、またn+mがポリシロキサン
セグメントの重合度であり4〜1100である。前記一
般式(1)で示される末端重合性ポリオルガノシロキサ
ンの分子量は、特に限定されるものではないが、平均分
子量で500〜100000であることが好ましい。
示される末端重合性ポリオルガノシロキサンは、例え
ば、つぎの方法で製造することができる。下記の反応式
(a)により、片末端にSiH基をもつポリオルガノシ
ロキサン(4)と、末端水酸基とアルケニル基を有する
ポリオキシアルキレン(6)とのヒドロシリル化反応に
より、片末端水酸基ポリオキシアルキレン・ポリシロキ
サンブロック共重合体(2)を得る。その後、下記反応
式(b)に示すように、上記反応で得られたブロック共
重合体(2)にイソシアネート化合物(3)を付加反応
させることにより一般式(1)で示される末端重合性ポ
リオルガノシロキサンを製造することができる。
Yおよびpは前記と同じである。X’は炭素数2〜20
のアルケニル基を示す。
において反応溶媒は必ずしも必要ではないが、必要に応
じて反応を阻害するものでなければ適当な溶媒を使用し
てもよい。具体的にはヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族
炭化水素溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳
香族炭化水素溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフ
ラン(THF)、ジオキサンなどのエ−テル系溶媒、塩
化メチレン、四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素溶
媒、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアル
コール溶媒、水などを例示することができる。これらの
溶媒は単独またはいくつかを組み合わせて使用すること
もできる。
されないが、通常は反応溶媒の沸点以下である。反応溶
媒を使用しない場合は0〜250℃で反応することがで
きるが、経済性などを考慮すると20〜120℃で行な
うことが好ましい。ヒドロシリル化反応においては反応
触媒を使用してもよく、一般的に使用される触媒として
は、白金、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、パラジウム、
モリブデン、マンガンを含む化合物を例示することがで
きる。更に、これらは溶媒に溶解するいわゆる均一系触
媒という形態や、カーボン、シリカなどに担持させた担持
型触媒の形態、ホスフィンやアミン、酢酸カリウムなどを
助触媒とした触媒形態のいずれのものも使用することが
できる。
キシアルキレン(6)は、市販のポリエチレングリコー
ルモノアリルエーテル、ポリプロピレングリコールモノ
アリルエーテルなどを使用することができる。例えば、
日本油脂(株)製のつぎのようなものが示される。”ユ
ニオックスPKA−5001”(X’がアリル基で、Y
が−OCH2CH2−である平均分子量200のポリエチ
レングリコールモノアリルエーテル);”ユニオックス
PKA−5002”(X’がアリル基で、Yが−OCH
2CH2−である平均分子量400のポリエチレングリコ
ールモノアリルエーテル);”ユニオックスPKA−5
003”(X’がアリル基で、Yが−OCH2CH2−で
ある平均分子量450のポリエチレングリコールモノア
リルエーテル);”ユニオックスPKA−5004”
(X’がアリル基で、Yが−OCH2CH2−である平均
分子量750のポリエチレングリコールモノアリルエー
テル);”ユニオックスPKA−5005”(X’がア
リル基で、Yが−OCH2CH2−である平均分子量15
00のポリエチレングリコールモノアリルエーテ
ル);”ユニセーフPKA−5014”{X’がアリル
基で、Yが−OCH(CH3)CH2−、または−OCH
2CH(CH3)−である平均分子量1500のポリプロ
ピレングリコールモノアリルエーテル}。
シロキサンブロック共重合体(2)にイソシアネート化
合物(3)を付加させる反応{反応式(b)}において
は、反応触媒として公知慣用の触媒を使用するが、代表
的な触媒としては、無機酸、リン酸もしくはほう酸のエス
テル、p−トルエンスルホン酸のような酸触媒、トリエチ
ルアミン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリ
ン、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N’−ジメチル
ピペラジン、N,N,N',N’−テトラメチルエチレンジ
アミン、N,N,N',N’−テトラメチルヘキサメチレン
ジアミン、N,N,N',N",N"−ペンタメチルジエチレン
トリアミン、へキサメチレンテトラミンなどのアミン触
媒、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸鉛、ナフテン酸亜鉛、
塩化第一錫、塩化第二錫、トリ−n−ブチルチンアセテー
ト、トリメチルチンハイドロオキサイド、テトラオクチル
チタネート、ジプチル錫ラウレート、オクチル酸錫、オク
チル酸コバルト、三塩化アンチモンなどのような金属錯
体などが示される。これらは単独で使用してもよく、ま
た2種類以上を併用してもよい。
れば良く特に限定されない。経済性などを考慮した場
合、該触媒の使用量は、片末端水酸基ポリオキシアルキ
レン・ポリシロキサンブロック共重合体(2)に対し5
000ppm以下であることが好ましく、さらには50
0ppm以下であることが好ましい
いて、一般的に式(2)の片末端水酸基ポリオキシアル
キレン・ポリシロキサンブロック共重合体は粘度が高い
ため溶媒を添加することにより反応液の粘度を下げて、
反応が充分に完結することこともできる。その反応溶媒
としては、反応を阻害するものでなければ制限はなく、ヘ
キサン、ヘプタンなどの炭化水素系溶媒、ベンゼン、ト
ルエン、キシレンなどの芳香族系炭化水素溶媒、ジエチル
エーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエ−テ
ル系溶媒、塩化メチレン、四塩化炭素などのハロゲン化炭
化水素系溶媒、酢酸エチルなどのエステル系溶媒などを
例示することができる。これらの溶媒は単独で使用して
も、その複数を組み合わせて使用してもよい。これらの
溶媒はイソシアネート化合物と反応する成分(水、アル
コール類、アミン類など)の含有量が極力少ないことが
好ましい。
することができる。例えば、式(3)のZがエチレン、R
6がメチルである2−メタクリルオキシエチルイソシア
ネート[昭和電工(株)製の”カレンズ(商標)MOI”}
などが示される。
いが、該反応に溶剤を用いる場合には、該溶剤の沸点以
下であることが好ましい。溶剤を使用しない場合には、
0〜250℃で反応させることが好ましい。経済性など
を考慮すると20〜120℃で行なうことが好ましい。
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施
例に使用した化合物、ポリマーはつぎのものを使用し
た。2-メタクリルオキシエチルイソシアネート{昭和
電工(株)製の”カレンズ(商標)MOI”}、片末端
にアリル基をもつポリオキシエチレン{日本油脂(株)
製の”ユニオックス(商標)PKA−5001”(平均
分子量200)、”ユニオックス(商標)PKA−50
02”(平均分子量400)または”ユニオックス(商
標)PKA−5004”(平均分子量750)}
フェンスケ粘度計を使用。 水分:JIS K 0068(化学製品の水分測定方法) 比重:JIS K 0061(化学製品の密度および比重
測定方法) 不飽和度:JIS K 0070(化学製品の酸価、けん
化価、エステル価、よう素価、水酸基価およびけん化物
の試験方法)よう素価にしたがった。 数平均分子量(ポリスチレン換算):分散度はゲル浸透
クロマトグラフィー(GPC)で測定した。カラムは、
Shodex KF−804L×2であり、カラム温度
は40℃、検出器はRI、移動相はトルエンである。
ルキレン・ポリシロキサンブロック共重合体の調製 攪拌装置、冷却管、温度計を取り付けた2000ミリリ
ットルの三ツ口フラスコに、片末端SiH基をもつ平均
分子量1000のポリジメチルシロキサン{式(4)に
おいて、R1,R3〜R5がそれぞれメチル、R2=n−ブ
チル、m+n≒13、IRスペクトル(図7)} 93
5g、片末端アリル基をもつ平均分子量200のポリオ
キシエチレン{式(6)において、p≒4、Y=−OC
H2CH2−、X’=CH2=CH−CH2−に該当する}
281g、およびトルエン328gをいれ、80℃に
昇温し、白金触媒 187マイクロリットルをいれた。
80℃で5時間反応させた後反応液を冷却し、エバポレ
ーターで溶媒と揮発分を減圧溜去した。シリカゲル18
gをいれ約1時間攪拌した後、シリカゲルを濾過、11
63gの無色透明の液状生成物を得た。この生成物のI
Rスペクトル(図8)は、片末端SiH基をもつ平均分
子量1000の原料ポリジメチルシロキサンのSiH
(2120cm-1)の吸収が消失し、OH(3450c
m-1)の吸収を示し、また、OH価54.7KOHmg
/gであることから分子量1000のポリジメチルシロ
キサンセグメントと分子量200のポリオキシエチレン
セグメントとから構成されるブロック共重合体{式
(2)において、R1,R3〜R5がそれぞれメチル、R2
=n−ブチル、X=−(CH2)3− 、Y=−OCH2C
H2−、p≒4、m+n≒13に該当する}であること
が確認された。
レン・ポリオルガノシロキサンブロック共重合体の製造 磁気攪拌子、冷却管、温度計を取り付けた内容量300
ミリリットルの三ツ口フラスコに、前記(I)項で得ら
れた片末端水酸基ポリオキシアルキレン・ポリシロキサ
ンブロック共重合体100 g、2-メタクリロキシオキ
シエチルイソシアネート{式(3)において、Z=(C
H2)2 、R6=CH3} 13.6 g、2,6−ジ−ter
t−ブチル4-メチルフェノール 0.5 g、およびジブ
チルチンジラウレート5.0 wt%のトルエン溶液を4
75マイクロリットル投入した。この混合物を70 ℃
まで昇温し、6.5時間反応させた後反応液を冷却し、
揮発分を減圧留去して111 gの淡黄色透明の液状生成
物を得た。この生成物の粘度は、78 cSt(25
℃)、水分は290ppm、比重は1.004 (d25
4)、 不飽和度は2015g/mol、数平均分子量
(Mn)は1400、分散度(Mw/Mn)は1.29
であった。このポリマーのIRスペクトルを図1、1H
−NMRスペクトルを図2に示す。この生成物のIRス
ペクトルは、NH(3400cm-1)、C=O(172
0cm-1)、C=C(1550cm-1)、Si−O(1
120〜1000cm-1)、Si−CH3(2960,
1260cm-1)}の吸収を示し、1H−NMRスペク
トルはSi−CH3(0.0ppm)、OCH2CH
2(3.6ppm)のシグナルを示し、その積分比が
4:1である。以上のことから、得られた生成物は、分
子量1000のポリジメチルシロキサンセグメントと分
子量200のポリオキシエチレンセグメントとから構成
される片末端メタクリロキシ基−ポリオキシエチレン・
ポリジメチルシロキサンブロック共重合体{式(1)に
おいて、Z=(CH2)2 、R6=CH3、其の他は前記
(I)項と同じ、に該当}であることが確認された。
ルキレン・ポリシロキサンブロック共重合体の調製 攪拌装置、冷却管、温度計を取り付けた500ミリリッ
トルの三ツ口フラスコに、片末端SiH基をもつ平均分
子量5000のポリジメチルシロキサン{式(4)にお
いて、R1,R3〜R5がそれぞれメチル、R2=n−ブチ
ル、m+n≒67} 200g、片末端アリル基をもつ
平均分子量200のポリオキシエチレン{式(6)にお
いてp≒4、Y=−OCH2CH2−、X’=CH2=C
H−CH2−に該当する} 12g、およびトルエン70
gをいれ、80℃に昇温し、白金触媒 40マイクロリ
ットルをいれた。80℃で5時間反応させた後反応液を
冷却し、メタノール65gを入れ未反応のポリオキシエ
チレンを抽出した。この抽出を2回繰りかえした。エバ
ポレーターでトルエン層から溶媒と揮発分を減圧溜去
し、203gの無色透明の液状生成物を得た。この生成
物は、実施例1−(I)と同様のIRスペクトルなどの
分析によって、分子量5000のポリジメチルシロキサ
ンセグメントと分子量200のポリオキシエチレンセグ
メントとから構成されるとから構成されるブロック共重
合体{式(2)において、R1,R3〜R5がそれぞれメ
チル、R2=n−ブチル、X=−(CH2)3− 、Y=−
OCH2CH2−、p≒4、m+n≒67に該当する}で
あることが確認された。
レン・ポリオルガノシロキサンブロック共重合体の製造 磁気攪拌子、冷却管、温度計を取り付けた内容量300
ミリリットルの三ツ口フラスコに、上記(I)項で得ら
れた片末端水酸基ポリオキシアルキレン・ポリシロキサ
ンブロック共重合体100 g、2-メタクリロキシオキ
シエチルイソシアネート 3.8 g、2,6-ジ-tert-ブチ
ル4-メチルフェノール 0.5 g、およびジブチルチン
ジラウレート5.0wt%のトルエン溶液を155マイ
クロリットル投入した。この混合物を70℃に昇温し、
24時間反応させた後反応液を冷却し、104 gの淡黄
色透明の液状ポリマーを得た。このポリマーの粘度は1
46 cSt(25℃)、水分は110ppm、比重は
0.983(d25 4)、不飽和度は7937g/mo
l、数平均分子量(Mn)は5600、分散度(Mw/
Mn)は1.17であった。このポリマーのIRスペク
トルを図3、1H−NMRスペクトルを図4に示す。こ
れらの結果から、得られたポリマーは、分子量5000
のポリジメチルシロキサンセグメントと分子量200の
ポリオキシエチレンセグメントとから構成される末端メ
タクリロキシ基−ポリオキシエチレン・ポリジメチルシ
ロキサンブロック共重合体であることが確認された。
ルキレン・ポリシロキサンブロック共重合体の調製 攪拌装置、冷却管、温度計を取り付けた500ミリリッ
トルの三ツ口フラスコに、片末端SiH基をもつ平均分
子量10000のポリジメチルシロキサン {m+n≒
135、その他前記同様}200g、片末端アリル基を
もつ平均分子量200のポリオキシエチレン 6g、お
よびトルエン70gをいれ、80℃に昇温し、白金触媒
40マイクロリットルをいれた。80℃で5時間反応
させた後反応液を冷却し、メタノール65gを入れ未反
応のポリオキシエチレンを抽出した。この抽出を3回繰
りかえした。エバポレーターでトルエン層から溶媒と揮
発分を減圧溜去し、188gの無色透明の液状ポリマー
を得た。このこのポリマーは、実施例1−(I)と同様
のIRスペクトルなどの分析によって、分子量1000
0のポリジメチルシロキサンセギメントと分子量200
のポリオキシエチレンセグメントとから構成されるブロ
ック共重合体であることが確認された。
レン・ポリオルガノシロキサンブロック共重合体の製造 磁気攪拌子、冷却管、温度計を取り付けた内容量300
ミリリットルの三ツ口フラスコに、上記(I)項で得ら
れた片末端水酸基ポリオキシアルキレン・ポリシロキサ
ンブロック共重合体100g、2−メタクリロキシオキ
シエチルイソシアネート1.5g、2,6−ジ−ter
t−ブチル4−メチルフェノール0.5g、およびジブ
チルチンジラウレート5.0wt%のトルエン溶液を6
2マイクロリットル投入した。この混合物を70℃に昇
温し、20時間反応させた後反応液を冷却し、101g
の淡黄色透明の液状ポリマーを得た。このポリマーの粘
度は216cSt(25℃)、水分は260ppm、比
重は0.979 (d25 4)、不飽和度は12092g
/mol、数平均分子量は9800、分散度(Mw/M
n)は1.21であった。このポリマーのIRスペクト
ルを図5、1H−NMRスペクトルを図6に示す。これ
らの結果から、得られたポリマーは、分子量10000
のポリジメチルシロキサンセグメントと分子量200の
ポリオキシエチレンセグメントとから構成される末端メ
タクリロキシ基−ポリオキシエチレン・ポリジメチルシ
ロキサンブロック共重合体であることが確認された。
ルキレン・ポリシロキサンブロック共重合体の調製 磁気攪拌子、冷却管、温度計を取り付けた500ミリリ
ットルの三ツ口フラスコに、片末端SiH基をもつ平均
分子量5000のポリジメチルシロキサン100g、片
末端アリル基をもつ平均分子量400{p≒8、その他
前記同様}≒のポリオキシエチレン13g、およびトル
エン170gをいれ、80℃に昇温し、白金触媒11マ
イクロリットルをいれた。80℃で4時間反応させた後
反応液を冷却し、メタノール210gを入れ未反応のポ
リオキシエチレンを抽出した。この抽出を2回繰りかえ
した。エバポレーターでトルエン層から溶媒と揮発分を
減圧留去し、87gの淡黄色透明の液状ポリマーを得
た。このポリマーは、実施例1−(I)と同様のIRス
ペクトルなどの分析によって、分子量10000のポリ
ジメチルシロキサンセグメントと分子量200のポリオ
キシエチレンセグメントとから構成されるブロック共重
合体であることが確認された。
レン・ポリオルガノシロキサンブロック共重合体の製造 磁気攪拌子、冷却管、温度計を取り付けた内容量300
ミリリットルの三ツ口フラスコに、上記(I)項で得ら
れた片末端水酸基ポリオキシアルキレン・ポリシロキサ
ンブロック共重合体100g、2−メタクリロキシオキ
シエチルイソシアネート2.5g、2,6−ジ−ter
t−ブチル4−メチルフェノールの0.5g、およびジ
ブチルチンジラウレート5.9wt%のトルエン溶液を
87マイクロリットル投入した。この混合物を70℃に
昇温し、終夜反応させた後反応液を冷却し、102gの
淡黄色透明の液状ポリマーを得た。このポリマーの粘度
は642cSt(25℃)、水分は300ppm、比重
は0.985(d25 4)、不飽和度は6510g/mo
l、数平均分子量(Mn)は5200、分散度(Mw/
Mn)は1.18であった。このポリマーのIRスペク
トルは、図1,3および5と同様の吸収帯をもち、 1H
−NMRスペクトルは図2,4および6と同じでるδ値
を示した。以上のことから、得られたポリマーは、分子
量5000のポリジメチルシロキサンセグメントと分子
量400のポリオキシエチレンセグメントとから構成さ
れる末端メタクリロキシ基−ポリオキシエチレン・ポリ
ジメチルシロキサンブロック共重合体であることが確認
された。
ルキレン・ポリシロキサンブロック共重合体の調製 磁気攪拌子、冷却管、温度計を取り付けた500ミリリ
ットルの三ツ口フラスコに、片末端SiH基をもつ平均
分子量10000のポリジメチルシロキサン100g、
片末端アリル基をもつ平均分子量400のポリオキシエ
チレン6g、およびトルエン160gをいれ、80℃に
昇温し、白金触媒65マイクロリットルをいれた。80
℃で20時間反応させた後反応液を冷却し、メタノール
140gを入れ未反応のポリオキシエチレンを抽出し
た。この抽出を2回繰りかえした。エバポレーターでト
ルエン層から溶媒と揮発分を減圧留去し、98gの褐色
透明の液状ポリマーを得た。このポリマーは、実施例I
−(I)と同様のIRスペクトルなどの分析によって、
分子量10000のポリジメチルシロキサンセグメント
と分子量200のポリオキシエチレンセグメントとから
構成されるブロック共重合体であることが確認された。
レン・ポリオルガノシロキサンブロック共重合体の製造 磁気攪拌子、冷却管、温度計を取り付けた内容量300
ミリリットルの三ツ口フラスコに、上記(I)項で得ら
れた片末端水酸基ポリオキシアルキレン・ポリシロキサ
ンブロック共重合体138g、2−メタクリロキシオキ
シエチルイソシアネート1.8 g、2,6−ジ−te
rt−ブチル4−メチルフェノール 0.7g、および
ジブチルチンジラウレート5.9wt%のトルエン溶液
を60マイクロリットル投入した。この混合物を70℃
に昇温し、22時間反応させた後反応液を冷却し、14
0gの淡黄色透明の液状ポリマーを得た。このポリマー
の粘度は915cSt(25℃)、水分は600pp
m、比重は0.980 (d25 4)、不飽和度は529
1g/mol、数平均分子量(Mn)は10500、分
散度(Mw/Mn)は1.11であった。このポリマー
のIRスペクトルは、図1,3および5と同様の吸収帯
をもち、 1H−NMRスペクトルは図2,4および6と
同じでるδ値を示した。以上のことから、得られたポリ
マーは、分子量10000のポリジメチルシロキサンセ
グメントと分子量400のポリオキシエチレンセグメン
トとから構成される末端メタクリロキシ基−ポリオキシ
エチレン・ポリジメチルシロキサンブロック共重合体で
あることが確認された。
ルキレン・ポリシロキサンブロック共重合体の調製 磁気攪拌子、冷却管、温度計を取り付けた500ミリリ
ットルの三ツ口フラスコに、片末端SiH基をもつ平均
分子量5000ポリジメチルシロキサン80g、片末端
アリル基をもつ平均分子量750のポリオキシエチレン
20g、およびトルエン230gをいれ、80℃に昇温
し、白金触媒50マイクロリットルをいれた。80℃で
17時間反応させた後反応液を冷却し、50gのシリカ
ゲルを充填したカラムに反応液273g、さらにトルエ
ン150gを展開した。エバポレーターで溶媒と揮発分
を減圧留去し、78gの粘稠な液状ポリマーを得た。こ
のポリマーは、実施例曾1−(I)と同様のIRスペク
トルなどの分析によって、分子量5000のポリジメチ
ルシロキサンセグメントと分子量750のポリオキシエ
チレンセグメントとから構成されるブロック共重合体で
あることが確認された。
レン・ポリオルガノシロキサンブロック共重合体の製造 磁気攪拌子、冷却管、温度計を取り付けた内容量300
ミリリットルの三ツ口フラスコに、上記(I)項で得ら
れた片末端水酸基ポリオキシアルキレン・ポリシロキサ
ンブロック共重合体100g、2−メタクリロキシオキ
シエチルイソシアネート 2.1g、2,6−ジ−te
rt−ブチル4−メチルフェノール 0.5g、および
ジブチルチンジラウレート5.9wt%のトルエン溶液
を72マイクロリットル投入した。この混合物を70℃
に昇温し、22時間反応させた後反応液を冷却し、揮発
分を減圧留去し、102gの淡黄色透明の固体状ポリマ
ーを得た。水分は210ppm、数平均分子量(Mn)
は2600、分散度(Mw/Mn)は2.10であっ
た。IRスペクトルとNMRスペクトルとこれらの結果
から、得られたポリマーは、分子量5000のポリジメ
チルシロキサンセグメントと分子量750のポリオキシ
エチレンセグメントとから構成される末端メタクリロキ
シ基−ポリオキシエチレン・ポリジメチルポリシロキサ
ンブロック共重合体であることが確認された。
ルキレン・ポリシロキサンブロック共重合体の調製 磁気攪拌子、冷却管、温度計を取り付けた500ミリリ
ットルの三ツ口フラスコに、片末端SiH基をもつ平均
分子量10000のポリジメチルシロキサン80g、片
末端アリル基をもつ平均分子量750のポリオキシエチ
レン15g、およびトルエン250gをいれ、80℃に
昇温し、白金触媒30マイクロリットルをいれた。80
℃で21時間反応させた後反応液を冷却し、反応液70
gにメタノール140gをいれ未反応のポリオキシエチ
レンを抽出した。この抽出を2回繰り返した。エバポレ
ーターでトルエン層から溶媒と揮発分を減圧留去し、6
6gのワックス状生成物を得た。この生成物は実施例1
−(I)と同様のIRスペクトルなどの分析によって、
分子量10000のポリジメチルシロキサンセグメント
と分子量750のポリオキシエチレンセグメントとから
構成されるブロック共重合体であることが確認された。
レン・ポリオルガノシロキサンブロック共重合体の製造 磁気攪拌子、冷却管、温度計を取り付けた内容量300
ミリリットルの三ツ口フラスコに、上記(I)項で得ら
れた片末端水酸基ポリオキシアルキレン・ポリシロキサ
ンブロック共重合体100g、2−メタクリロキシオキ
シエチルイソシアネート 1.6 g、2,6−ジ−t
ert−ブチル4−メチルフェノール0.5g、トルエ
ン 102g、およびジブチルチンジラウレート5.9
wt%のトルエン溶液を52マイクロリットル投入し
た。この混合物を70℃に昇温し、18時間反応させた
後反応液を冷却し、溶媒と揮発分を減圧留去し、78g
の淡黄色透明の固体状ポリマーを得た。このポリマーの
水分は330ppm、不飽和度は8460g/mol、
数平均分子量(Mn)は7800、分散度(Mw/M
n)は1.45であった。IRスペクトルとNMRスペ
クトルとこれらの結果から、得られたポリマーは、分子
量10000のポリジメチルシロキサンセグメントと分
子量750のポリオキシエチレンセグメントとから構成
される末端メタクリロキシ基−ポリオキシエチレン・ポ
リジメチルポリシロキサンブロック共重合体であること
が確認された。
シロキサンセグメントとの間にポリオキシアルキレンセ
グメントをもつブロック共重合体であり、このポリオキ
シアルキレンセグメントにより、各種の極性溶剤やモノ
マーに対する相溶性が高く、加水分解反応を受けにく
い。それゆにシリコーンのグラフト化およびビニルモノ
マーとのエマルジョン重合が容易である。
ンIRスペクトルである。
ンの1H−NMRスペクトルである。
ンIRスペクトルである。
ンの1H−NMRスペクトルである。
ンIRスペクトルである。
ンの1H−NMRスペクトルである。
のIRスペクトルである。
ク共重合体のIRスペクトルである。
Claims (4)
- 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 [式中、R1、R2、R3、R4およびR5はそれぞれ炭素
数1〜20の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、炭素数
4〜10のシクロアルキル基または炭素数6〜10のア
リール含有基であり;R6は水素または炭素数1〜5の
直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基または炭素数6〜10
のアリール含有基であり;nは1以上、mは0以上の数
であり、n+mはポリシロキサンセグメントの平均重合
度で4〜1100であり;Xは炭素数が2〜20のアル
キレン基であり;Yは−OCH2CH2−、−OCH(C
H3)CH2−または−OCH2CH(CH3)−であり;
pは3以上の数であり;Zは炭素数が1〜20のアルキ
レン基である。]で表わされる数平均分子量500〜1
00000である末端重合性ポリオルガノシロキサン。 - 【請求項2】 R1、R3、R4およびR5がメチル、R2
=n−ブチル、Zがエチレンである前記1項記載の末端
重合性ポリオルガノシロキサン。 - 【請求項3】 下記の反応式(a)に示す、一般式
(4)で表わされる片末端にSiH基をもつポリオルガ
ノシロキサンと、一般式(6)で表わされる末端水酸基
とアルケニル基を有するポリオキシアルキレンとのヒド
ロシリル化反応により、一般式(2)で表わされる片末
端水酸基ポリオキシアルキレン・ポリシロキサンブロッ
ク共重合体を生成し、つぎに下記反応式(b)により、
上記反応で得られたブロック共重合体(2)に一般式
(3)で表わされるイソシアネート化合物を付加反応さ
せることを特徴とする一般式(1)で示される末端重合
性ポリオルガノシロキサンの製造方法 【化2】 【化3】 [式中、R1、R2、R3、R4およびR5はそれぞれ炭素
数1〜20の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、炭素数
4〜10のシクロアルキル基または炭素数6〜10のア
リール含有基であり;R6は水素または炭素数1〜5の
直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基または炭素数6〜10
のアリール含有基であり;nは1以上、mは0以上の数
であり、n+mはポリシロキサンセグメントの平均重合
度で4〜1100であり;Xは炭素数が2〜20のアル
キレン基であり;Yは−OCH2CH2−、−OCH(C
H3)CH2−または−OCH2CH(CH3)−であり;
pは3以上の数であり;Zは炭素数が1〜20のアルキ
レン基である。]。 - 【請求項4】 下記反応式(b)により、一般式(2)
で表される片末端水酸基ポリオキシアルキレン・ポリシ
ロキサンブロック共重合体および一般式(3)で表され
るイソシアネート化合物を触媒の存在下もしくは不存在
下に反応させることを特徴とする一般式(1)で表わさ
れる末端重合性ポリオルガノシロキサンの製造方法 【化4】 [式中、R1、R2、R3、R4およびR5はそれぞれ炭素
数1〜20の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、炭素数
4〜10のシクロアルキル基または炭素数6〜10のア
リール含有基であり;R6は水素または炭素数1〜5の
直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基または炭素数6〜10
のアリール含有基であり;nは1以上、mは0以上の数
であり、n+mはポリシロキサンセグメントの平均重合
度で4〜1100であり;Xは炭素数が2〜20のアル
キレン基であり;Yは−OCH2CH2−、−OCH(C
H3)CH2−または−OCH2CH(CH3)−であり;
pは3以上の数であり;Zは炭素数が1〜20のアルキ
レン基である。]。
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JP2000061931A JP4362926B2 (ja) | 1999-03-08 | 2000-03-07 | 末端重合性ポリオルガノシロキサンおよびその製造方法 |
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JP11-60137 | 1999-03-08 | ||
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