JP2001278980A - Method of producing branched polymer containing siloxane linkage - Google Patents

Method of producing branched polymer containing siloxane linkage

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JP2001278980A
JP2001278980A JP2000091686A JP2000091686A JP2001278980A JP 2001278980 A JP2001278980 A JP 2001278980A JP 2000091686 A JP2000091686 A JP 2000091686A JP 2000091686 A JP2000091686 A JP 2000091686A JP 2001278980 A JP2001278980 A JP 2001278980A
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branched polymer
siloxane
lithium
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Sunao Okawa
直 大川
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DuPont Toray Specialty Materials KK
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Dow Corning Toray Silicone Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of effectively producing a branched polymer containing a siloxane linkage of highly branched structure having a silanol group or functional group at a molecular chain terminal. SOLUTION: The method of producing the branched polymer containing a siloxane linkage is characterized by ring-opening copolymerizing (B) a cyclic trisiloxane represented by general formula (B) and (C) a cyclic trisiloxane containing a silanol group represented by general formula (C) with (A) lithium silanolate or lithium siloxanolate as porimerization initiator, and thereafter terminating above porimerization with (D) an acid or a halogen atom-containing compound bound with silicon atom.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はシロキサン結合含有
分岐状ポリマーの製造方法に関し、詳しくは、分子鎖末
端にシラノール基または官能基を有する高分岐構造のシ
ロキサン結合含有分岐状ポリマーを効率良く製造する方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a siloxane bond-containing branched polymer, and more particularly, to a method for efficiently producing a highly branched siloxane bond-containing polymer having a silanol group or a functional group at a molecular chain terminal. About the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】スターバーストデンドリマー(樹枝状ポ
リマー)に代表される高分岐状ポリマーとしては種々の
ものが知られている。これらの高分岐状ポリマーは直鎖
状あるいは通常の分岐状ポリマーと比較して、分子単位
あたりの官能基密度が大きく、世代を重ねる、すなわ
ち、重合度が大きくなると内部に空間を持つという特徴
を有する。これらの特性から、界面活性剤、ゲル化剤、
ミサイルドラッグ、高分子吸収剤等の用途が考えられて
いる。
2. Description of the Related Art Various types of hyperbranched polymers typified by starburst dendrimers (dendritic polymers) are known. These hyperbranched polymers have a higher functional group density per molecular unit than linear or ordinary branched polymers, and have a feature that they have more space in their generations, that is, when the degree of polymerization increases, they have a space inside. Have. From these properties, surfactants, gelling agents,
Applications such as missile drugs and polymer absorbents are being considered.

【0003】シロキサン結合を有する高分岐状ポリマー
の製造方法については種々の方法が提案されており、例
えば、特開平3−263431号公報には、SiCl基と
SiOH基の縮合反応、SiH基の加水分解反応を含む多
段階の反応を繰り返すことによりケイ素原子結合水素原
子官能性ポリシロキサンデンドリマーを合成する方法が
提案されており、また、Organometallic
News,40−42(1993)には、多官能性クロ
ロシランを1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン
と塩酸存在下で反応させ、SiCl基の塩素原子をジメチ
ルシロキシ基に変換し、ケイ素原子結合水素原子官能性
ポリシロキサンデンドリマーを合成する方法が提案され
ている。これらの合成方法はいずれも多段階反応であ
り、各段階で分離・精製を行うため、分子量分布が狭
く、構造の明確なデンドリマーが得られるという利点は
あるものの、所望の世代のデンドリマーを得るためには
多数回の反応を繰り返さねばならず、通算収率が低く、
工業的に大量生産するのは困難であった。
Various methods have been proposed for producing a highly branched polymer having a siloxane bond. For example, JP-A-3-263431 discloses a condensation reaction between a SiCl group and a SiOH group, a hydrolysis reaction of a SiH group. A method of synthesizing a silicon-bonded hydrogen atom-functional polysiloxane dendrimer by repeating a multi-step reaction including a decomposition reaction has been proposed. Also, Organometallic has been proposed.
News, 40-42 (1993) discloses that a polyfunctional chlorosilane is reacted with 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane in the presence of hydrochloric acid to convert a chlorine atom of a SiCl group into a dimethylsiloxy group, Methods for synthesizing atom-bonded hydrogen atom functional polysiloxane dendrimers have been proposed. Each of these synthesis methods is a multi-step reaction, and separation and purification are performed at each step, so that there is an advantage that a molecular weight distribution is narrow and a dendrimer with a clear structure is obtained, but a dendrimer of a desired generation is obtained. Must be repeated many times, the overall yield is low,
It was difficult to mass-produce industrially.

【0004】一方、ビニルトリス(ジメチルシロキシ)シ
ランまたはトリス(ビニルジメチルシロキシ)シランの分
子間ヒドロシリル化反応により一段階でケイ素原子結合
水素原子官能性またはケイ素原子結合ビニル基官能性高
分岐状ポリシルエチレンシロキサンを得る方法がJ.I
norg.Organomet.Polym.4(1),
61−77(1994)に提案されている。この方法によ
れば、分子量分布が狭く、構造の明確なデンドリマーを
得ることはできないものの、ケイ素官能性高分岐状ポリ
シルエチレンシロキサンが1段階で得られ、工業的大量
生産が可能であるという利点を有するが、この方法で得
られた高分岐状ポリシルエチレンシロキサンにおいては
エチレン構造に対するポリシロキサン構造の割合が低
く、ポリシロキサン特有の性質をこの高分岐状ポリマー
に付与させることはできず、また、分子鎖末端にシラノ
ール基または各種の官能性有機基を有する、高分岐構造
のシロキサン結合含有分岐状ポリマーを効率良く製造す
ることできなかった。
On the other hand, a highly branched polysilethylene having a silicon atom-bonded hydrogen atom function or a silicon atom-bonded vinyl group function in one step by an intermolecular hydrosilylation reaction of vinyl tris (dimethylsiloxy) silane or tris (vinyldimethylsiloxy) silane. The method for obtaining siloxane is described in J. I
norg. Organomet. Polym. 4 (1),
61-77 (1994). According to this method, although a molecular weight distribution is narrow and a dendrimer with a clear structure cannot be obtained, a silicon-functional hyperbranched polysilethylenesiloxane can be obtained in one step, and industrial mass production is possible. However, in the hyperbranched polysilethylene siloxane obtained by this method, the ratio of the polysiloxane structure to the ethylene structure is low, and the properties unique to polysiloxane cannot be imparted to the hyperbranched polymer. In addition, a highly branched siloxane bond-containing polymer having a silanol group or various functional organic groups at the molecular chain end could not be efficiently produced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明者は上記の課題
を解決するため鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明の目的は、分子鎖末端にシラノール基
または官能基を有する高分岐構造のシロキサン結合含有
分岐状ポリマーを効率良く製造する方法を提供すること
にある。
The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have reached the present invention.
That is, an object of the present invention is to provide a method for efficiently producing a siloxane bond-containing branched polymer having a highly branched structure having a silanol group or a functional group at a molecular chain terminal.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のシロキサン結合
含有分岐状ポリマーの製造方法は、(A)リチウムシラノ
レートまたはリチウムシロキサノレートを重合開始剤と
して、(B)一般式:
The process for producing a siloxane bond-containing branched polymer of the present invention comprises (A) using lithium silanolate or lithium siloxanolate as a polymerization initiator, and (B) a general formula:

【化3】 (式中、R1は同じかまたは異なる置換もしくは非置換
の一価炭化水素基である。)で示される環状トリシロキ
サンと(C)一般式:
Embedded image (Wherein R 1 is the same or different, substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group) and (C) a general formula:

【化4】 (式中、R1は同じかまたは異なる置換もしくは非置換
の一価炭化水素基であり、R2はオキシ基、アルキレン
基、またはアルキレンオキシアルキレン基であり、xは
1、2、または3であり、nは0〜10の整数である。
但し、nが0のとき、R2はオキシ基である。)で示さ
れるシラノール基含有環状トリシロキサンを開環共重合
させた後、(D)酸、またはケイ素原子結合ハロゲン原子
含有化合物により前記重合を停止させることを特徴とす
る。
Embedded image (Wherein, R 1 is the same or different, substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, R 2 is an oxy group, an alkylene group, or an alkyleneoxyalkylene group, and x is 1, 2, or 3 And n is an integer from 0 to 10.
However, when n is 0, R 2 is an oxy group. ), The ring-opening copolymerization of the silanol group-containing cyclic trisiloxane, and then terminating the polymerization with (D) an acid or a compound containing a silicon-bonded halogen atom.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明のシロキサン結合含有分岐
状ポリマーの製造方法を詳細に説明する。(A)成分のリ
チウムシラノレートまたはリチウムシロキサノレートは
Si−O−Liで示される結合を有するものであり、環状
トリシロキサン用重合触媒として公知のものである。こ
のような(A)成分のリチウムシラノレートとしては、リ
チウムトリメチルシラノレート、リチウムトリエチルシ
ラノレート、リチウムフェニルジメチルシラノレートが
例示され、また、リチウムシロキサノレートとしては、
分子鎖片末端リチオキシジオルガノシロキシ基封鎖オル
ガノポリシロキサン、分子鎖両末端リチオキシジオルガ
ノシロキシ基封鎖オルガノポリシロキサンが例示され
る。このようなリチウムシラノレートまたはリチウムシ
ロキサノレートは、トリメチルシラノール、トリエチル
シラノール、フェニルジメチルシラノール等のシラノー
ル基含有シラン、あるいは分子鎖片末端シラノール基封
鎖オルガノシロキサン、分子鎖両末端シラノール基封鎖
オルガノシロキサン等のシラノール基含有シロキサン
と、n−ブチルリチウム、メチルリチウム、s−ブチル
リチウム、t−ブチルリチウム等のアルキルリチウム、
あるいはフェニルリチウム等のアリールリチウム等のリ
チウム化合物を反応させることにより調製することがで
きる。この反応において、シラノール基含有シランまた
はシラノール基含有シロキサンを過剰に用いた場合に
は、未反応のシランもしくはシロキサンが残存するが、
これらのシランもしくはシロキサンは、本発明の製造方
法においてシロキサン結合含有分岐状ポリマーの重合度
調節剤、あるいは重合促進剤として作用する。このた
め、リチウムシラノレートまたはリチウムシロキサノレ
ートとシラノール基含有シランもしくはシラノール基含
有シロキサンとのモル比は、100:0〜0.01:1
00の範囲内であることが好ましく、特に、0.5:9
9.5〜50:50の範囲内であることが好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method for producing a siloxane bond-containing branched polymer of the present invention will be described in detail. The component (A), lithium silanolate or lithium siloxanolate, has a bond represented by Si-O-Li, and is known as a polymerization catalyst for cyclic trisiloxane. Examples of the lithium silanolate of the component (A) include lithium trimethylsilanolate, lithium triethylsilanolate, and lithium phenyldimethylsilanolate.
Illustrative are organopolysiloxanes having lithioxydiorganosiloxy groups blocked at one end of molecular chains and organopolysiloxanes having lithioxydiorganosiloxy groups blocked at both ends of molecular chains. Such a lithium silanolate or lithium siloxanolate is a silanol group-containing silane such as trimethylsilanol, triethylsilanol, or phenyldimethylsilanol, or an organosiloxane having a silanol group at one end of a molecular chain, or an organosiloxane having a silanol group at both ends of a molecular chain. A silanol group-containing siloxane and an alkyl lithium such as n-butyl lithium, methyl lithium, s-butyl lithium, t-butyl lithium,
Alternatively, it can be prepared by reacting a lithium compound such as aryl lithium such as phenyl lithium. In this reaction, when the silanol group-containing silane or silanol group-containing siloxane is used in excess, unreacted silane or siloxane remains,
These silanes or siloxanes act as polymerization degree regulators or polymerization accelerators for the siloxane bond-containing branched polymer in the production method of the present invention. For this reason, the molar ratio of lithium silanolate or lithium siloxanolate to silanol group-containing silane or silanol group-containing siloxane is 100: 0 to 0.01: 1.
00, preferably 0.5: 9
It is preferably in the range of 9.5 to 50:50.

【0008】(B)成分の環状トリシロキサンは、一般
式:
The cyclic trisiloxane of the component (B) has the general formula:

【化5】 で示される。式中のR1は同じかまたは異なる置換もし
くは非置換の一価炭化水素基であり、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等
のアルキル基;ビニル基、アリル基、ブテニル基等のア
ルケニル基;フェニル基、トリル基、キシリル基等のア
リール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル
基;3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフロロプロ
ピル基等のハロゲン化アルキル基が例示され、好ましく
は、アルキル基またはアリール基であり、さらに好まし
くは、メチル基またはフェニル基であり、特に好ましく
は、メチル基である。このような環状トリシロキサンと
しては、次の化合物が例示される。
Embedded image Indicated by R 1 in the formula is the same or different, substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, and an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group and a hexyl group; a vinyl group, an allyl group Alkenyl groups such as butenyl group; aryl groups such as phenyl group, tolyl group and xylyl group; aralkyl groups such as benzyl group and phenethyl group; halogens such as 3-chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group and the like. An alkyl group is exemplified, preferably an alkyl group or an aryl group, more preferably a methyl group or a phenyl group, and particularly preferably a methyl group. The following compounds are exemplified as such a cyclic trisiloxane.

【化6】 Embedded image

【化7】 Embedded image

【化8】 Embedded image

【化9】 Embedded image

【0009】(C)成分のシラノール基含有環状トリシロ
キサンは、一般式:
The silanol group-containing cyclic trisiloxane (C) has the general formula:

【化10】 で示される。式中のR1は同じかまたは異なる置換もし
くは非置換の一価炭化水素基であり、前記と同様の基が
例示される。また、式中のR2はオキシ基、アルキレン
基、またはアルキレンオキシアルキレン基であり、R2
のアルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、
ブチレン基、ヘキシレン基が例示され、R2のアルキレ
ンオキシアルキレン基としてはプロピレンオキシプロピ
レン基が例示される。また、式中のxは1、2、または
3である。また、式中のnは0〜10の整数であり、好
ましくは、0〜3の整数である。但し、nが0のとき、
2 はオキシ基である。このようなシラノール基含有環
状トリシロキサンとしては、次のような化合物が例示さ
れる。
Embedded imageIndicated by R in the formula1Are the same or different substitutions
Or an unsubstituted monovalent hydrocarbon group,
Is exemplified. Also, R in the formulaTwoIs an oxy group, alkylene
Or an alkyleneoxyalkylene group;Two
Examples of the alkylene group include an ethylene group, a propylene group,
Butylene and hexylene groups are exemplified;TwoArchille
Propyleneoxypropyl
A len group is exemplified. Further, x in the formula is 1, 2, or
3. Further, n in the formula is an integer of 0 to 10, and
More preferably, it is an integer of 0 to 3. However, when n is 0,
RTwo Is an oxy group. Such silanol group-containing ring
The following compounds are examples of the linear trisiloxane.
It is.

【化11】 Embedded image

【化12】 Embedded image

【化13】 Embedded image

【化14】 Embedded image

【化15】 Embedded image

【化16】 Embedded image

【0010】(C)成分のシラノール基含有環状シロキサ
ンを調製する方法としては、例えば、アルケニル基含有
環状シロキサンとケイ素原子結合水素原子含有加水分解
性シランをヒドロシリル化反応させた後、得られた加水
分解性基含有環状シロキサンを加水分解することにより
調製する方法が挙げられる。
As a method for preparing the silanol group-containing cyclic siloxane as the component (C), for example, the alkenyl group-containing cyclic siloxane and the silicon-bonded hydrogen atom-containing hydrolyzable silane are subjected to a hydrosilylation reaction, and then the obtained hydrolyzable siloxane is reacted. A method of preparing by hydrolyzing a decomposable group-containing cyclic siloxane is exemplified.

【0011】本発明の製造方法では、まずはじめに、
(A)成分を重合開始剤とし、(B)成分と(C)成分を開環
共重合させることを特徴とする。本発明の製造方法にお
いて、(B)成分と(C)成分の比率は任意であるが、(C)
成分の比率が多くなり過ぎると得られるシロキサン結合
含有分岐状ポリマーがゲル化しやすくなるので適宜調整
する必要がある。本発明の製造方法において、有機溶媒
の使用は任意である。この有機溶媒は非プロトン性のも
のであれば特に限定されず、例えば、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素;ヘキサン、ペンタン
等の脂肪族炭化水素;テトラヒドロフラン、ジエチルエ
ーテル等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン
等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル
類;さらには、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホ
キシド、ヘキサメチルりん酸トリアミドが挙げられる。
本発明の製造方法において、有機溶剤を2種以上混合し
て用いてもよく、例えば、トルエンのような極性の低い
溶媒を使用する場合には、(B)成分と(C)成分の開環重
合を促進させるため、ジメチルホルムアミド、ジメチル
スルホキシド、ヘキサメチルりん酸トリアミド等の極性
の高い溶媒を併用することが好ましい。
In the manufacturing method of the present invention, first,
The component (A) is used as a polymerization initiator, and the component (B) and the component (C) are subjected to ring-opening copolymerization. In the production method of the present invention, the ratio between component (B) and component (C) is arbitrary,
If the ratio of the components is too large, the obtained siloxane bond-containing branched polymer tends to gel, so it is necessary to appropriately adjust the ratio. In the production method of the present invention, the use of an organic solvent is optional. The organic solvent is not particularly limited as long as it is aprotic, and examples thereof include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; aliphatic hydrocarbons such as hexane and pentane; ethers such as tetrahydrofuran and diethyl ether; Ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; and dimethylformamide, dimethylsulfoxide and hexamethylphosphoric triamide.
In the production method of the present invention, two or more organic solvents may be used as a mixture. For example, when a low-polarity solvent such as toluene is used, the ring-opening of the components (B) and (C) is performed. In order to promote the polymerization, it is preferable to use a highly polar solvent such as dimethylformamide, dimethylsulfoxide, and hexamethylphosphoric triamide in combination.

【0012】本発明の製造方法において、反応温度が高
くなるとシロキサン結合の再配列反応が起こる恐れがあ
ることから、反応温度は0〜100℃の範囲内であるこ
とが好ましく、特には、0〜70℃の範囲内であること
が好ましい。本発明の製造方法において、(B)成分と
(C)成分との開環重合の進行は、ガスクロマトグラフィ
ー等により、(B)成分または(C)成分の減少量を追跡す
ることにより確認することができる。重合反応の終点
は、(B)成分または(C)成分の反応率が一定の値に達し
た時点とすることができる。一般に、この反応率が大き
いほど、得られるシロキサン結合含有分岐状ポリマーの
収率が向上するが、シロキサン結合の再配列反応の起こ
る恐れが大きく、得られるシロキサン結合含有分岐状ポ
リマーがゲル化しやすくなる傾向がある。したがって、
目的のシロキサン結合含有分岐状ポリマーの純度および
収率を考慮して、この反応率を求めることが必要であ
る。最適な反応率は、(B)成分または(C)成分の種類、
あるいは目的のシロキサン結合含有分岐状ポリマーの分
子量によって変わるので一概には言えないが、通常、6
0〜100%の範囲内であることが好ましく、特に、7
0〜95%の範囲内であることが好ましい。この反応率
に達するまでは、(B)成分と(C)成分の開環重合を継続
する必要があり、その重合時間は反応温度、(B)成分と
(C)成分の反応性等により異なるが、反応性の高い原料
を用いれば低い温度で比較的短時間で開環重合させるこ
とができる。
In the production method of the present invention, the reaction temperature is preferably in the range of 0 to 100 ° C., since the rearrangement reaction of the siloxane bond may occur when the reaction temperature is high. Preferably it is in the range of 70 ° C. In the production method of the present invention, the component (B)
The progress of the ring-opening polymerization with the component (C) can be confirmed by following the amount of the component (B) or the component (C) reduced by gas chromatography or the like. The end point of the polymerization reaction can be a point in time when the reaction rate of the component (B) or the component (C) reaches a certain value. In general, the higher the conversion is, the higher the yield of the obtained siloxane bond-containing branched polymer is, but the possibility of rearrangement reaction of the siloxane bond is large, and the obtained siloxane bond-containing branched polymer is easily gelled. Tend. Therefore,
It is necessary to determine this reaction rate in consideration of the purity and yield of the objective siloxane bond-containing branched polymer. The optimum reaction rate depends on the type of the component (B) or the component (C),
Alternatively, since it depends on the molecular weight of the objective siloxane bond-containing branched polymer, it cannot be said unconditionally.
It is preferably in the range of 0 to 100%, and in particular, 7
Preferably it is in the range of 0-95%. Until this reaction rate is reached, it is necessary to continue the ring-opening polymerization of the components (B) and (C), and the polymerization time depends on the reaction temperature and the component (B).
Depending on the reactivity of the component (C), ring-opening polymerization can be performed at a low temperature in a relatively short time by using a raw material having a high reactivity.

【0013】本発明の製造方法では、(B)成分と(C)成
分の開環重合を(D)成分の酸、またはケイ素原子結合ハ
ロゲン原子含有化合物により停止させる。(D)成分の酸
としては、含水炭酸ガス、塩酸、硫酸等の鉱酸;酢酸、
プロピオン酸、カルボン酸等の有機酸が例示される。
(D)成分として酸を用いた場合、過剰の酸により、得ら
れるシロキサン結合含有分岐状ポリマー中のシロキサン
結合の再配列が起こる恐れがあることから、この酸は弱
酸であることが好ましく、特に、含水炭酸ガスまたは酢
酸であることが好ましい。(D)成分として酸を用いた場
合には、分子鎖末端にシラノール基を有するシロキサン
結合含有分岐状ポリマーが得られる。
In the production method of the present invention, the ring-opening polymerization of the components (B) and (C) is terminated by the acid (D) or the compound containing a silicon-bonded halogen atom. As the acid of the component (D), mineral acids such as aqueous carbon dioxide, hydrochloric acid, sulfuric acid, etc .;
Organic acids such as propionic acid and carboxylic acid are exemplified.
When an acid is used as the component (D), the acid is preferably a weak acid, since an excess acid may cause rearrangement of siloxane bonds in the obtained siloxane bond-containing branched polymer. , Hydrous carbon dioxide or acetic acid. When an acid is used as the component (D), a siloxane bond-containing branched polymer having a silanol group at a molecular chain terminal can be obtained.

【0014】また、(D)成分のケイ素原子結合ハロゲン
原子含有化合物としては、ジメチルクロロシラン、ジエ
チルクロロシラン、ジフェニルクロロシラン、ジメチル
ブロモシラン等のジオルガノハイドロジェンハロシラ
ン;ビニルジメチルクロロシラン、ヘキセニルジメチル
クロロシラン、ジビニルメチルクロロシラン等のアルケ
ニル基含有ハロシラン;アクリロキシプロピルジメチル
クロロシラン、アクリロキシヘキシルジメチルクロロシ
ラン、アクリロキシエトキシプロピルジメチルクロロシ
ラン、アクリロキシプロピルジメチルブロモシラン等の
アクリロキシ基含有ハロシラン;メタクリロキシプロピ
ルジメチルクロロシラン、メタクリロキシヘキシルジメ
チルクロロシラン、メタクリロキシエトキシプロピルジ
メチルクロロシラン、メタクリロキシプロピルジメチル
ブロモシラン等のメタクリロキシ基含有ハロシラン;4
−ビニルフェニルジメチルクロロシラン、4−ビニルフ
ェニルジメチルブロモシラン、2−ビニルフェニルジメ
チルクロロシラン等のビニルフェニル基含有ハロシラン
等のハロシラン;式:
The compound containing a silicon-bonded halogen atom as the component (D) includes diorganohydrogenhalosilanes such as dimethylchlorosilane, diethylchlorosilane, diphenylchlorosilane, and dimethylbromosilane; vinyldimethylchlorosilane, hexenyldimethylchlorosilane, and divinylsilane. Alkenyl group-containing halosilanes such as methylchlorosilane; acryloxy group-containing halosilanes such as acryloxypropyldimethylchlorosilane, acryloxyhexyldimethylchlorosilane, acryloxyethoxypropyldimethylchlorosilane and acryloxypropyldimethylbromosilane; methacryloxypropyldimethylchlorosilane, methacryloxyhexyl Dimethylchlorosilane, methacryloxyethoxypropyldimethylchlorosilane Methacryloxypropyl methacryloxy group-containing halosilane such as dimethyl bromo silane; 4
Halosilanes such as vinylphenyl group-containing halosilanes such as -vinylphenyldimethylchlorosilane, 4-vinylphenyldimethylbromosilane and 2-vinylphenyldimethylchlorosilane;

【化17】 で示されるクロロシルエチレンシロキサン、式:Embedded image A chlorosylethylene siloxane represented by the formula:

【化18】 で示されるクロロシルエチレンシロキサン等のハロシリ
ル基含有シロキサンが例示される。(D)成分としてハロ
シランを用いた場合には、分子鎖末端にケイ素原子結合
水素原子、アルケニル基、アクリロキシ基、メタクリロ
キシ基、あるいはビニルフェニル基等の官能基を有する
シロキサン結合含有分岐状ポリマーが得られる。(D)成
分としてハロシランを用いた場合には、過剰のハロシラ
ンの加水分解により生成するハロゲン化水素を捕捉する
ため、有機アミン化合物、あるいはアンモニア等を添加
することが好ましい。
Embedded image And halosilyl group-containing siloxanes such as chlorosylethylenesiloxane. When a halosilane is used as the component (D), a siloxane bond-containing branched polymer having a functional group such as a silicon-bonded hydrogen atom, an alkenyl group, an acryloxy group, a methacryloxy group, or a vinylphenyl group at a molecular chain terminal is obtained. Can be When a halosilane is used as the component (D), it is preferable to add an organic amine compound, ammonia, or the like in order to capture hydrogen halide generated by hydrolysis of an excess halosilane.

【0015】本発明の製造方法により得られるシロキサ
ン結合含有分岐状ポリマーは、一般式:
The siloxane bond-containing branched polymer obtained by the production method of the present invention has a general formula:

【化19】 で示されるシロキサン単位を必須の構成単位とし、一般
式:
Embedded image And a siloxane unit represented by the following formula:

【化20】 で示されるシロキサン単位と式:Embedded image And a siloxane unit represented by the formula:

【化21】 で示されるシロキサン単位、または一般式:Embedded image A siloxane unit represented by the following, or a general formula:

【化22】 で示されるシロキサン単位を有する分岐構造であり、分
子鎖末端にシラノール基または官能基を有しているの
で、反応性希釈剤、反応促進剤、モジュラスコントロー
ル剤、有機樹脂変性用中間体として用いることができ
る。式中のR1は同じかまたは異なる置換もしくは非置
換の一価炭化水素基であり、前記と同様の基が例示され
る。また、式中のR3はアルキレン基またはアルキレン
オキシアルキレン基であり、前記R2と同様のアルキレ
ン基またはアルキレンオキシアルキレン基が例示され
る。また、本発明の製造方法により得られた分子鎖末端
にシラノール基を有するシロキサン結合含有分岐状ポリ
マーに前記のハロシラン、あるいは、ビニルジメチルア
セトキシシラン、ヘキセニルジメチルアセトキシシラ
ン、ジビニルメチルアセトキシシラン等のアルケニルア
シロキシシラン;アクリロキシプロピルジメチルアセト
キシシラン、アクリロキシヘキシルジメチルアセトキシ
シラン、アクリロキシエトキシプロピルジメチルアセト
キシシラン等のアクリロキシアルキルアシロキシシラン
類;メタクリロキシプロピルジメチルアセトキシシラ
ン、メタクリロキシヘキシルジメチルアセトキシシラ
ン、メタクリロキシエトキシプロピルジメチルアセトキ
シシラン等のメタクリロキシアルキルアシロキシシラ
ン;4−ビニルフェニルジメチルアセトキシシラン、2
−ビニルフェニルジメチルアセトキシシラン等のビニル
フェニルアシロキシシシラン;さらには、環状シリルア
ミン等を反応させることにより、分子鎖末端にケイ素原
子結合水素原子、アルケニル基、アクリロキシ基、メタ
クリロキシ基、ビニルフェニル基、アミノ基等の官能基
を有するシロキサン結合含有分岐状ポリマーを得ること
ができる。
Embedded image It has a silanol group or a functional group at the molecular chain end because it has a branched structure having a siloxane unit represented by, and should be used as a reactive diluent, a reaction accelerator, a modulus control agent, or an intermediate for modifying an organic resin. Can be. R 1 in the formula is the same or different, substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, and the same groups as described above are exemplified. R 3 in the formula is an alkylene group or an alkyleneoxyalkylene group, and examples thereof include the same alkylene group or alkyleneoxyalkylene group as R 2 . Further, the siloxane bond-containing branched polymer having a silanol group at the molecular chain terminal obtained by the production method of the present invention may be added to the above-mentioned halosilane or an alkenyl alcohol such as vinyldimethylacetoxysilane, hexenyldimethylacetoxysilane, or divinylmethylacetoxysilane. Siloxysilanes; acryloxyalkyl acyloxysilanes such as acryloxypropyldimethylacetoxysilane, acryloxyhexyldimethylacetoxysilane, acryloxyethoxypropyldimethylacetoxysilane; methacryloxypropyldimethylacetoxysilane, methacryloxyhexyldimethylacetoxysilane, methacryloxy Methacryloxyalkyl acyloxysilanes such as ethoxypropyldimethylacetoxysilane; 4-vinylphenyldimethyl Acetoxysilane, 2
-Vinyl phenyl acyloxy silane such as vinyl phenyl dimethyl acetoxy silane; further, by reacting a cyclic silylamine or the like, a silicon atom-bonded hydrogen atom, an alkenyl group, an acryloxy group, a methacryloxy group, a vinyl phenyl group, a vinyl phenyl group, A siloxane bond-containing branched polymer having a functional group such as a group can be obtained.

【0016】[0016]

【実施例】本発明のシロキサン結合含有分岐状ポリマー
の製造方法を実施例により詳細に説明する。
EXAMPLES The method for producing a siloxane bond-containing branched polymer of the present invention will be described in detail with reference to examples.

【0017】[参考例]攪拌装置付きの四つ口フラスコ
に、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリビニル
シクロトリシロキサン15g(58.1ミリモル)と白金
の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体(白
金金属が反応混合物の合計量に対して重量単位で5ppm
になる量)を投入し、90℃に加熱した。続いて、これ
にジメチルアセトキシシラン24.7g(209.2ミリ
モル)を滴下して、90〜100℃で4時間攪拌した。
反応混合物を赤外吸光分析(以下、IR)により分析した
ところ、ビニル基のピークがほぼ消失していることが確
認された。次に、この反応混合物から低沸点物を加熱減
圧留去して35gの液体を得た。この液体をIR、およ
び核磁気共鳴分析(以下、NMR)により分析したとこ
ろ、式:
Reference Example In a four-necked flask equipped with a stirrer, 15 g (58.1 mmol) of 1,3,5-trimethyl-1,3,5-trivinylcyclotrisiloxane and 1,3-platinum of platinum were added. Divinyltetramethyldisiloxane complex (platinum metal is 5 ppm by weight based on the total amount of the reaction mixture)
) And heated to 90 ° C. Subsequently, 24.7 g (209.2 mmol) of dimethylacetoxysilane was added dropwise thereto, and the mixture was stirred at 90 to 100 ° C for 4 hours.
When the reaction mixture was analyzed by infrared absorption analysis (hereinafter, IR), it was confirmed that the peak of the vinyl group had almost disappeared. Next, low-boiling substances were distilled off from the reaction mixture by heating under reduced pressure to obtain 35 g of a liquid. This liquid was analyzed by IR and nuclear magnetic resonance analysis (hereinafter, NMR).

【化23】 で示されるアセトキシ基含有環状シロキサンであること
が判明した。この収率は98.7%であった。
Embedded image Was found to be an acetoxy group-containing cyclic siloxane. The yield was 98.7%.

【0018】次に、攪拌装置付きの四つ口フラスコに、
炭酸水素ナトリウム15.1g(180.2ミリモル)と水
50mlを投入し、続いて、これに上記のアセトキシ基含
有環状シロキサン32g(52.3ミリモル)とメチルイ
ソブチルケトン50ミリリットルの溶液を添加し、さら
にトリエチルアミン1.58g(15.6ミリモル)を添加
し、30℃で2時間攪拌した。その後、静置、分液して
下層を廃棄した。上層を3回水洗し、硫酸ナトリウムを
投入して乾燥させた。ろ過により硫酸ナトリウムを除
き、ろ液から低沸点物を加熱減圧留去して、23.8g
の粘稠な液体を得た。この液体をIR、およびNMRに
より分析したところ、式:
Next, in a four-necked flask equipped with a stirrer,
15.1 g (180.2 mmol) of sodium bicarbonate and 50 ml of water were added, and then a solution of 32 g (52.3 mmol) of the acetoxy group-containing cyclic siloxane and 50 ml of methyl isobutyl ketone was added thereto. Further, 1.58 g (15.6 mmol) of triethylamine was added, and the mixture was stirred at 30 ° C. for 2 hours. Thereafter, the mixture was allowed to stand and separated, and the lower layer was discarded. The upper layer was washed three times with water, and dried by adding sodium sulfate. Sodium sulfate was removed by filtration, and low-boiling substances were distilled off from the filtrate by heating under reduced pressure to give 23.8 g.
Was obtained as a viscous liquid. When this liquid was analyzed by IR and NMR, the formula:

【化24】 で示されるシラノール基含有環状シロキサンであること
が判明した。この収率は93.7%であった。
Embedded image Was found to be a silanol group-containing cyclic siloxane. The yield was 93.7%.

【0019】[実施例1]攪拌装置付きの四つ口フラス
コに、平均式: HO{Si(CH3)2O}4.3Hで示される分子鎖両末端シラ
ノール基封鎖ジメチルポリシロキサン2.27g(6.8
ミリモル)とn−ブチルリチウム0.054ミリモルを投
入し、シラノール基の一部をリチウムシラノレート基に
置換したジメチルポリシロキサンを調製した。次に、こ
れに式:
Example 1 In a four-necked flask equipped with a stirrer, 2.27 g of dimethylpolysiloxane having a silanol group at both ends of a molecular chain represented by an average formula: HO {Si (CH 3 ) 2 O} 4.3 H ( 6.8
Mmol) and 0.054 mmol of n-butyllithium were added to prepare dimethylpolysiloxane in which a part of silanol groups was replaced by lithium silanolate groups. Then this has the formula:

【化25】 で示される環状シロキサン28.6g(386.3ミリモ
ル)とトルエン36.4gを添加し、さらに参考例で調製
した式:
Embedded image 28.6 g (386.3 mmol) of cyclic siloxane represented by the formula and 36.4 g of toluene were added, and the formula prepared in Reference Example:

【化26】 で示されるシラノール基含有環状シロキサン5.5g(1
1.3ミリモル)とアセトニトリル8.5gとジメチルホ
ルムアミド2gの溶液を投入して、30℃で4.5時間
攪拌して重合させた。その後、この反応混合物をガスク
ロマトグラフィーにより分析したところ、ヘキサメチル
シクロトリシロキサンの転化率は80%であることが確
認された。次に、この反応混合物に酢酸0.04gを添
加することにより、上記の重合を停止させた。その後、
この反応混合物から低沸点物を加熱減圧留去して、さら
に、副生した微量の塩をろ別することにより29.5g
のポリマーを得た。このポリマーをゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィーにより分析したところ、標準ポリ
スチレン換算の数平均分子量が1442であり、分散度
が2.05であることが判った。また、このポリマーを
29Si−NMRにより分析したところ、参考例で調製し
たシラノール基含有環状シロキサンのシクロトリシロキ
サン骨格に由来するシグナルとエチレンジメチルシラノ
ール基に由来するシグナルが完全に消失しており、式:
Embedded image 5.5 g of a silanol group-containing cyclic siloxane represented by
(1.3 mmol), 8.5 g of acetonitrile and 2 g of dimethylformamide, and the mixture was stirred at 30 ° C. for 4.5 hours to carry out polymerization. Thereafter, the reaction mixture was analyzed by gas chromatography, and it was confirmed that the conversion of hexamethylcyclotrisiloxane was 80%. Next, the polymerization was terminated by adding 0.04 g of acetic acid to the reaction mixture. afterwards,
From the reaction mixture, low-boiling substances were distilled off by heating under reduced pressure, and 29.5 g of a by-produced trace of salts were filtered off.
Was obtained. When this polymer was analyzed by gel permeation chromatography, it was found that the number average molecular weight in terms of standard polystyrene was 1442 and the degree of dispersion was 2.05. Also, this polymer
As a result of analysis by 29 Si-NMR, the signal derived from the cyclotrisiloxane skeleton and the signal derived from the ethylenedimethylsilanol group of the silanol group-containing cyclic siloxane prepared in Reference Example completely disappeared.

【化27】 で示されるシロキサン単位のシグナルと式:Embedded image The signal of the siloxane unit represented by and the formula:

【化28】 で示されるシロキサン単位のシグナルと式:Embedded image The signal of the siloxane unit represented by and the formula:

【化29】 で示されるシロキサン単位のシグナルと式:Embedded image The signal of the siloxane unit represented by and the formula:

【化30】 で示されるシロキサン単位のシグナルが確認されたこと
から、このポリマーが分岐構造を有し、分子鎖末端がシ
ラノール基で封鎖されているシロキサン結合含有分岐状
ポリマーであることが確認された。
Embedded image Since the signal of the siloxane unit represented by was confirmed, it was confirmed that this polymer was a siloxane bond-containing branched polymer having a branched structure and having a molecular chain terminal blocked with a silanol group.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明のシロキサン結合含有分岐状ポリ
マーの製造方法は、分子鎖末端にシラノール基または官
能基を有する高分岐構造のシロキサン結合含有分岐状ポ
リマーを効率良く製造することができるという特徴があ
る。
The method for producing a siloxane bond-containing branched polymer of the present invention is characterized in that a highly branched siloxane bond-containing polymer having a silanol group or a functional group at a molecular chain terminal can be efficiently produced. There is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例1で調製したシロキサン結合含有分岐
状ポリマーの29Si−核磁気共鳴スペクトルチャートで
ある。
FIG. 1 is a 29 Si-nuclear magnetic resonance spectrum chart of a siloxane bond-containing branched polymer prepared in Example 1.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)リチウムシラノレートまたはリチウ
ムシロキサノレートを重合開始剤として、(B)一般式: 【化1】 (式中、R1は同じかまたは異なる置換もしくは非置換
の一価炭化水素基である。)で示される環状トリシロキ
サンと(C)一般式: 【化2】 (式中、R1は同じかまたは異なる置換もしくは非置換
の一価炭化水素基であり、R2はオキシ基、アルキレン
基、またはアルキレンオキシアルキレン基であり、xは
1、2、または3であり、nは0〜10の整数である。
但し、nが0のとき、R2はオキシ基である。)で示さ
れるシラノール基含有環状トリシロキサンを開環共重合
させた後、(D)酸、またはケイ素原子結合ハロゲン原子
含有化合物により前記重合を停止させることを特徴とす
る、シロキサン結合含有分岐状ポリマーの製造方法。
(1) Lithium silanolate or lithium siloxanolate is used as a polymerization initiator, and (B) a compound represented by the following general formula: (Wherein R 1 is the same or different, substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group) and (C) a general formula: (Wherein, R 1 is the same or different, substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, R 2 is an oxy group, an alkylene group, or an alkyleneoxyalkylene group, and x is 1, 2, or 3 And n is an integer from 0 to 10.
However, when n is 0, R 2 is an oxy group. A) a ring-opening copolymer of a silanol group-containing cyclic trisiloxane represented by the formula (D), followed by terminating the polymerization with (D) an acid or a compound containing a silicon-bonded halogen atom. Manufacturing method.
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