JP2001514282A - 新規なブロックコポリマー及びその調製方法 - Google Patents
新規なブロックコポリマー及びその調製方法Info
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- C08F290/068—Polysiloxanes
Abstract
Description
方法に関する。
、R’及びR”はアルキル基、通常は、メチル、エチル、プロピル又はフェニル
基を表す)により表されるケイ素を基とする多様な合成ポリマーの典型である。
種々のシロキサン調製方法が知られており、文献、例えば、Walter Noll, Chemi
stry and Technology of Silicones, Academic Press, Orlando, 1968, 190〜24
5 並びにJohn C Saam, Silicon-Based Polymer Science, A Comprehensive Reso
urce, Advances in Chemistry Series, John M Zwigler and F W Gordon Fearon
編集、American Chemical Society, Washington, D.C., 1990, 71-90に記載があ
る。
において広範に使用されている。
この種の公知のコポリマーは乳化剤及び安定化剤として有用である。ヒドロシリ
ル化によるそのようなコポリマーの調製は文献に報告されている(ポリシロキサ
ンコポリマー/アニオン重合、Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1988, pp.
46-47; H W Haesslin & H F Eicke, Makromol Chem 185, 2625-2645, (1984); H
W Haesslin, Makromol Chem 186, 357-366 (1985)、及びM Galin & A Mathis,
Macromolecules 1981, 14, 677-683)。触媒としてのヘキサクロロ白金酸による
モノ又はジアリル末端PEOオリゴマー及びSi−H末端PDMSオリゴマーの
ヒドロシリル化によってブロックコポリマーAB、ABA及び(AB)n (式中
、Aはポリ(エチレンオキシド)(PEO)を表し、Bはポリ(ジメチルシロキ
サン)を表す)を調製することがHaesslinにより報告されている。PDMSオリ
ゴマーの分子量は1000g/molであり、三元ブロックコポリマー(ABA
)の分子量は1550g/mol〜1800g/molの間であった。
ブロックの分子量が100g/mol〜750g/molである三元ブロックコ
ポリマーPEO−PDMS−PEOを記述した。
製を記述した。PDMSの分子量は1000g/mol〜4700g/molの
間であり、PEOの分子量は6200g/mol〜10,700g/molの間
であった。
HRCH2 O)m CH2 CH=CH2 により表されるポリアルキレンオキシドに
よるポリシロキサンのヒドロシリル化によって調製されるグラフト化ポリシロキ
サンが記載されている。これらのポリマーにおいて、ポリエーテル部分は幹では
なくケイ素のアルキル置換基に結合している。
トマー組成物の混合物中の一成分としてエラストマーの調製に適する極性が制御
された新規なアルキレン末端ポリシロキサン−ポリ(アルキレンオキシド)を基
とするブロックコポリマーを提供することに関する。この新規なコポリマーは以
下の条件を満足するものである: 1.エラストマーの調製の際に、コポリマーが、例えばヒドロシリル化により
、架橋できるものであるべきこと。すなわち、ヒドロシリル化による架橋が可能
となるように、コポリマーが、その両末端にアルキル末端ポリアルキレンオキシ
ドブロックを含むべきである。Galin & Mathisに記載されているコポリマーはこ
の条件満足しない。 2.Haesslin及び Haesslin & Eicke に記載されている三元ブロックコポリマ
ーはかなり小さい。これらの公報に記載されているポリマーはいずれもアルキレ
ン末端ポリアルキレンオキシドブロックを末端基とするものではない。さらに、
本発明に関し、ポリシロキサンブロックとポリアルキレンオキシドブロックがケ
イ素- 炭素結合により互いに結合していることが重要である。 3.コポリマーは単一相で存在しなくてはならない。ポリアルキレンブロック
の分子量がポリシロキサン単位の分子量に対して高すぎる場合には、相分離が起
こる。
るか又は相異なるもので、低級アルキル基又はフェニル基を表し、前記アルキル
基又はフェニル基は置換されていても置換されていなくてもよい)であり; Bは式:
方法は、式(II):
ル基を表し、このアルキル基又はフェニル基は置換されていても置換されていな
くても良い) により表されるポリシロキサンを触媒の存在下で式(IIIa)又は(IIIb
):
チレングリコールが包含される。グループIIIbに属する好ましい化合物は例
えばメタクリル末端ポリエチレングリコールである。
ジビニルシロキサン又は環状ジビニルシロキサン中の白金錯体である。特に好ま
しい触媒はPt(0)ジビニルテトラメチルシロキサン錯体である。
には、式(II)により表される化合物に対して式(IIIa)又は(IIIb
)により表される化合物を過剰に使用しなくてはならない。好ましくは、モル比
:
が240g/molの分子量を有するα,ω−ビニル末端PEO−(PDMS−
PEO)n ポリマーに対する手順 乾燥させた容量50〜100mlの三つ口フラスコに分子量240g/mol
の無水ビニル末端ポリエチレングリコール(PEOVI、α,ω−ビニル末端)
0.528gを計量して入れる。さらに、同じ容器に10gのポリジメチルシロ
キサン(PDMS、α,ω−ヒドリド末端、Mn =5000g/mol)を加え
る。PDMS中のヒドリド基の含有量は0.04重量%で、10g当たりヒドリ
ド基は4mmolとなり、先に計量したPEOVIビニル基の量は4.4mmo
l(2×0.528/240mol)である。この反応において、過剰のビニル
基は、最終生成物の両末端にビニル基をもたらす。これはその後の架橋に欠くこ
とができない。さらに、混合を容易にするとともに反応が過度に激しく起こらな
いようにするため、蒸留により乾燥されたトルエンを、その含有量が30重量%
(4.5g)になるよう反応に加える。反応溶液を磁気攪拌プレート上で400
rpmで攪拌し、乾燥酸素を溶液に通気する(1秒あたり気泡がおよそ3個)。
これによって、触媒の金属状態への転化が抑えられるため、触媒の失活が抑えら
れる。隔膜を通して触媒(Pt(0)ジビニルテトラメチルシロキサン錯体)を
添加した後、反応溶液を50℃に温める。触媒の量は反応にあずかる反応物の合
計量を基準にして50ppmである。触媒を滴下添加することにより、反応器内
のホットスポットの形成を防止する。触媒の添加によって、重合を2時間進行さ
せる。次に、反応の完了をIR(2130cm-1のSi−Hピークの損失)によ
り確認する。重合を停止させ、反応を65℃に温め、トルエンを減圧(4mmH
g)下で30分間除去する。NMRを使用することによりトルエンの不在を確認
することが最も好ましい。
molの分子量を有するα,ω−アリル末端PEO−(PDMS−PEO)n ポ
リマーに対する手順 乾燥させた容量50〜100mlの三つ口フラスコに、分子量520g/mo
lの無水アリル末端ポリエチレングリコール(PEOA、α,ω−アリル末端)
及びヒドリド末端ポリジメチルシロキサン(PDMS、α,ω−ヒドリド末端、
Mn =5000g/mol)を計量して入れる。PEOAの質量は1.38g(
アリル基5.28mmol)であり、PDMSの質量は12g(ヒドリド基4.
8mmol)であるため、アリル基の量はヒドリド基の量を10%分上回る。こ
のため、アリル末端最終生成物が得られる。さらに、トルエンが45重量%(7
.2g)となるようにトルエンを計量して反応容器に加える。反応混合物を磁気
攪拌プレート上で400rpmで攪拌し、乾燥酸素を溶液に通気する(1秒あた
り気泡がおよそ3個)。反応混合物を温度60℃にする。次に、隔壁を通して触
媒(Pt(0)ジビニルテトラメチルシロキサン錯体)を1回に1滴ずつ混合物
に慎重に添加する。触媒の量は反応にあずかる反応物の合計量を基準にして50
ppmである。重合を6時間進行させ、重合の完了をIR(2130cm-1のS
i−Hピークの損失)により確認する。トルエンを除去するために、反応を65
℃に温め、トルエンを減圧(4mmHg)下で30分間除去する。NMRにより
トルエンの不在を確認する。
Oが538g/molの分子量を有する単相α,ω−メタクリル末端PEO−(
PDMS−PEO)n ポリマーに対する手順 乾燥させた容量50〜100mlの三つ口フラスコに、分子量538g/mo
lの無水メタクリル末端ポリエチレングリコール(PEOMA、α,ω−メタク
リル末端)及びヒドリド末端ポリジメチルシロキサン(PDMS、α,ω−ヒド
リド末端、Mn =5000g/mol)を計量して入れる。PEOMAの質量は
1.184g(メタクリル基4.4mmol)であり、PDMSの質量は10g
(ヒドリド基4.0mmol)であるため、メタクリル基の量はヒドリド基の量
を10%分上回る。このため、メタクリル末端最終生成物が得られる。さらに、
トルエンが45重量%(9.2g)となるようにトルエンを計量して反応容器に
加える。反応混合物を磁気攪拌プレート上で400rpmで攪拌し、乾燥酸素を
混合物に通気する(1秒あたり気泡がおよそ3個)。反応混合物を温度60℃に
する。次に、隔壁を通して触媒(Pt(0)ジビニルテトラメチルシロキサン錯
体)を1回に1滴ずつ混合物に慎重に添加する。触媒の量は加えられる反応物を
基準にして50ppmである。重合を20時間進行させ、重合の完了をIR(2
130cm-1のSi−Hピークの損失)により確認する。トルエンを除去するた
めに、反応を65℃に温め、トルエンを減圧(4mmHg)下で30分間除去す
る。NMRによりトルエンの不在を確認する。
である。
Claims (6)
- 【請求項1】 式: 【化1】 (式中、 Aは−(SiR’R”O)n SiR’R”−(式中、R’及びR”は同じであ
るか又は相異なるもので、低級アルキル基又はフェニル基を表し、前記アルキル
基又はフェニル基は置換されていても置換されていなくてもよい)であり; Bは式: 【化2】 により表されるポリアルキレンオキシドであり; Tは、 【化3】 であり、 上記式中、Rは水素、低級アルキル又はフェニルであり;R1 は水素又は低級
アルキルであり;yは2〜6であり;mは3〜30であり;nは5〜3000で
あり;xは0〜100である) により表されることを特徴とするポリシロキサンを基とする新規なブロックコポ
リマー。 - 【請求項2】 式(I)中のR’及びR”がそれぞれメチル基であり、yが
2であり、Rが水素、メチル又はフェニルであることを特徴とする請求項1記載
のブロックコポリマー。 - 【請求項3】 式(I)中のBが、 【化4】 であり、そしてTが、 【化5】 であることを特徴とする請求項1又は2に記載のブロックコポリマー。
- 【請求項4】 式(II): 【化6】 (式中、R’及びR”は同じであるか又は相異なるもので、低級アルキル基又は
フェニル基を表し、このアルキル基又はフェニル基は置換されていても置換され
ていなくても良い) により表されるポリシロキサンを触媒の存在下で式(IIIa)又は(IIIb
): 【化7】 (式中、R、R1 、n及びmは請求項1において定義した通りである) により表されるポリアルキレンオキシドと反応させることを特徴とする請求項1
記載のポリシロキサンを基とするブロックコポリマー(I)の調製方法。 - 【請求項5】 触媒が、アルコール、キシレン、ジビニルシロキサン又は環
状ビニルシロキサン中の貴金属触媒、例えば白金錯体であることを特徴とする請
求項4記載の方法。 - 【請求項6】 触媒がPt(0)ジビニルテトラメチルシロキサン錯体であ
ることを特徴とする請求項5記載の方法。
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