JP2002145890A - 有機珪素化合物及びその製造方法 - Google Patents
有機珪素化合物及びその製造方法Info
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Abstract
た場合でも良好な分散性を示し、界面結合剤、接着改良
剤、プライマー組成物用成分等として有用である有機珪
素化合物を提供する。 【解決手段】一般式1 (R1は炭素数1〜4の1価炭化水素基、R2は炭素数2
〜6の2価炭化水素基、R3は炭素数1〜6の1価炭化
水素基、R4は炭素数1〜10の2価炭化水素基を示
し、mは1〜10、nは1〜6、pは1,2又は3であ
る。但し、R1が炭素数1の1価炭化水素基の場合は、
nは2〜6である。)で表される有機珪素化合物。
Description
性シリル基がアルコキシ(ポリ)アルキレンオキシ基で
あり、更に分子内にポリスルフィド基を含有する新規な
有機珪素化合物及びその製造方法に関するものである。
ルフィド基を分子内に含む化合物は知られている。これ
らの化合物は、シリカ、水酸化アルミ、タルク等の無機
材料と熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ゴム等の有機材料
の界面結合剤、有機樹脂やゴムの接着改良剤、プライマ
ー組成物等に使用されている。
性シリル基がアルコキシ(ポリ)アルキレンオキシ基で
あり、更に分子内にポリスルフィド基を持った有機珪素
化合物は知られていなかった。
ド基含有有機珪素化合物は、樹脂やゴムと無機材料から
なる複合材料に応用されているものであるが、従来知ら
れているスルフィド基含有有機珪素化合物を樹脂やゴム
に添加し、無機材料とともに混練を行った場合、分散性
が不十分であり、成型前の樹脂やゴム組成物の粘度が上
昇してしまう場合があるという問題があった。USP
4,072,701には珪素原子にメトキシエトキシ基
が結合したポリスルフィドシランが記載されているが、
これを用いても分散性は満足できるものではなかった。
新規な有機珪素化合物及びその製造方法を提供すること
を目的とする。
発明者は、上記目的を達成するため、鋭意検討を行った
結果、下記一般式(2)で表される有機珪素化合物と、
下記一般式(3)で表される無水硫化ソーダ又は無水多
硫化ソーダと、場合により硫黄とを反応させることによ
り、下記一般式(1)で表される新規な有機珪素化合物
が得られると共に、この式(1)の有機珪素化合物が、
これを樹脂やゴムに添加し、無機材料とともに混練を行
った場合でも良好な分散性を有し、界面結合剤等、種々
の用途に有効に使用されることを知見し、本発明をなす
に至ったものである。
(1)
素数2〜6の2価炭化水素基、R3は炭素数1〜6の1
価炭化水素基、R4は炭素数1〜10の2価炭化水素基
を示し、mは1〜10、nは1〜6、pは1,2又は3
である。但し、R1が炭素数1の1価炭化水素基の場合
は、nは2〜6である。)で表される有機珪素化合物、
及び
味を示し、Xはハロゲン原子を示す。)で表される有機
珪素化合物と、下記一般式(3) Na2Sq …(3) (式中、qは1〜10である。)で表される無水硫化ソ
ーダ又は無水多硫化ソーダと、必要により硫黄とを反応
させることを特徴とする(i)記載の有機珪素化合物の
製造方法を提供する。
と、本発明の有機珪素化合物は上述したように下記一般
式(1)で表されるものである。
水素基を示し、例えばメチル基、エチル基、n−プロピ
ル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、
t−ブチル基等のアルキル基等が挙げられ、R2は炭素
数2〜6の2価炭化水素基を示し、例えばエチレン基、
n−プロピレン基、i−プロピレン基、n−ブチレン
基、i−ブチレン基、ヘキシレン基等のアルキレン基、
フェニレン基等が挙げられ、好ましいのはエチレン基、
n−プロピレン基、i−プロピレン基であり、特に好ま
しいのはエチレン基である。R3は炭素数1〜6の1価
炭化水素基を示し、例えばメチル基、エチル基、n−プ
ロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル
基、t−ブチル基、ヘキシル基等のアルキル基、ビニル
基、アリル基等のアルケニル基、フェニル基等が挙げら
れ、これらの中ではメチル基が好ましい。R4は炭素数
1〜10、好ましくは2〜6、特に好ましくは3の2価
炭化水素基を示し、例えばメチレン基、エチレン基、プ
ロピレン基、n−ブチレン基、i−ブチレン基、ヘキシ
レン基、デシレン基、フェニレン基、メチルフェニルエ
チレン基等のアルキレン基、アリーレン基、アルキレン
基とアリーレン基とが結合した基等が挙げられ、mは1
〜10、好ましくは1〜4、特に好ましくは2〜4であ
る。nは1〜6、好ましくは2〜6、特に好ましくは3
である。pは1,2又は3、好ましくは2又は3、特に
好ましくは3である。
として下記のものを代表例として例示することができ
る。
うに、下記一般式(2)
味を示し、Xはハロゲン原子を示す。)で表される有機
珪素化合物と、下記一般式(3) Na2Sq …(3) (式中、qは1〜10である。)で表される無水硫化ソ
ーダ又は無水多硫化ソーダと必要により硫黄とを反応さ
せることにより、製造することができる。
て下記のものを代表例として例示することができる。
2S,Na2S2,Na2S3,Na2S 4等を例示すること
ができる。なお、この化合物(3)の無水硫化ソーダN
a2Sの製造方法としては、含水の硫化ソーダを脱水し
たものを使用しても良く、無水状態で硫化水素又は水硫
化ソーダとソディウムアルコラートとを反応させたもの
を使用しても良く、さらに金属ナトリウム又はカリウム
と硫黄とを無水状態で反応させたものを使用しても良
い。また、無水多硫化ソーダは、含水の多硫化ソーダを
脱水したものを使用しても良く、前記した無水硫化ソー
ダと硫黄とを無水状態で反応させたものを使用しても良
く、さらに金属ナトリウム又はカリウムと硫黄とを無水
状態で反応させたものを使用しても良い。
より硫黄を反応させるに際し、溶媒の使用は任意であ
り、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素類、メ
タノール、エタノール等のアルコール類、ジブチルエー
テル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル
類、メチルトリグリコール、メチルテトラグリコール、
プロポキシエタノール、ブトキシエタノール、メトキシ
プロピレングリコール、エトキシジプロピレングリコー
ル等のグリコール類、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル等のエステル
類、ジメチルホルムアミド等のアミド類等が挙げられ、
特にメチルトリグリコール、メチルテトラグリコール、
プロポキシエタノール、ブトキシエタノール、メトキシ
プロピレングリコール、エトキシジプロピレングリコー
ル等のグリコール類の使用が好ましい。
度であり、好ましくは50から130℃程度である。反
応時間は、硫化ソーダ又は多硫化ソーダが消失するまで
行えば良いが、通常30分から20時間程度である。
般式(3)で表される化合物と場合により硫黄及び溶媒
を仕込み、一般式(2)で表される化合物を滴下しても
良い。更に、一般式(2)で表される化合物及び場合に
より硫黄及び溶媒を仕込み、一般式(3)で表される化
合物を徐々に導入しても良い。
一般式(2)で表されるハロゲノアルキル基含有有機珪
素化合物のハロゲン基と一般式(3)で表される無水硫
化ソーダ又は無水多硫化ソーダのナトリウムとのモル比
は、一般式(2)の化合物中のハロゲン/一般式(3)
の化合物中のナトリウム=1/0.9〜1.1とすれば
良い。硫黄の添加量は任意であるが少なくとも(m−
q)モル添加すればよい。
いは無機フィラーに表面処理して使用する場合、本化合
物合成中にアルコールを溶媒として使用して合成した
際、分子中のアルコキシ(ポリ)アルキレンオキシ基と
アルコールが交換反応をした下記一般式(4)の化合物
が含まれていても良い。
たアルコールの炭素数と同じ炭素数の炭化水素基、r,
sは1,2又は3を示すが、同時に3ではなく、t,u
は0,1又は2を示すが、同時に0ではない。)
機材料と有機材料との界面結合剤、有機樹脂やゴムの接
着改良剤、プライマー組成物用成分等として有用であ
る。
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。
ムロート型コンデンサー及び滴下漏斗を備えた1リット
ルのセパラブルフラスコに、メチルトリグリコール35
0g、無水硫化ソーダ19.5g(0.25mol)、
硫黄8.0g(0.25mol)を仕込み、90℃にて
式(CH3O(CH2CH2O)3)3Si(CH2)3Cl
で表される化合物297g(0.5mol)を滴下し
た。この滴下には50分を要した。
熟成を続けた。その後、溶液を濾過した。濾液をロータ
リーエバポレーターにて減圧濃縮することにより、褐色
透明の液体221.1gを得た。このものの元素分析を
行った結果、元素分析による硫黄含有量が、5.46%
(理論値5.42%)であり、さらに、赤外線吸収スペ
クトル分析及び1H核磁気共鳴スペクトル分析を行い、
構造を確認した結果、平均組成式
とが確認された。
4.0g(0.75mol)とした他は同様に反応を行
ったところ、褐色透明の液体230.3gが得られた。
このものの元素分析を行った結果、元素分析による硫黄
含有量が10.32%(理論値10.28%)であり、
さらに、赤外線吸収スペクトル分析及び1H核磁気共鳴
スペクトル分析を行い、構造を確認した結果、平均組成
式
とが確認された。
3O(CH2CH2O)3)3Si(CH2)3Clで表され
る化合物のかわりに式(CH3(CH2)3OCH2CH2
O)3Si(CH2)3Clで表される化合物249.6
g(0.5mol)とし、メチルトリグリコールのかわ
りにブトキシエタノールとした他は同様に反応を行った
ところ、褐色透明の液体199.2gが得られた。この
ものの元素分析を行った結果、元素分析による硫黄含有
量が、7.13%(理論値7.07%)であり、さら
に、赤外線吸収スペクトル分析及び、1H核磁気共鳴ス
ペクトル分析を行い、構造を確認した結果、平均組成式
が確認された。
3O(CH2CH2O)3)3Si(CH2)3Clで表され
る化合物のかわりに式(CH3O(CH2CH2O)3)3
Si(CH2)6Brで表される化合物340.7g
(0.5mol)とした他は同様に反応を行ったとこ
ろ、褐色透明の液体229.9gが得られた。このもの
の元素分析を行った結果、元素分析による硫黄含有量
が、5.47%(理論値5.42%)であり、さらに、
赤外線吸収スペクトル分析及び1H核磁気共鳴スペクト
ル分析を行い、構造を確認した結果、平均組成式
とが確認された。
に添加し、無機材料とともに混練した場合でも良好な分
散性を示し、界面結合剤、接着改良剤、プライマー組成
物用成分等として有用である。
Claims (3)
- 【請求項1】 下記一般式(1) 【化1】 (式中、R1は炭素数1〜4の1価炭化水素基、R2は炭
素数2〜6の2価炭化水素基、R3は炭素数1〜6の1
価炭化水素基、R4は炭素数1〜10の2価炭化水素基
を示し、mは1〜10、nは1〜6、pは1,2又は3
である。但し、R1が炭素数1の1価炭化水素基の場合
は、nは2〜6である。)で表される有機珪素化合物。 - 【請求項2】 nが3であることを特徴とする請求項1
記載の有機珪素化合物。 - 【請求項3】 下記一般式(2) 【化2】 (式中、R1,R2,R3,R4,n,pは上記と同様の意
味を示し、Xはハロゲン原子を示す。)で表される有機
珪素化合物と、下記一般式(3) Na2Sq …(3) (式中、qは1〜10である。)で表される無水硫化ソ
ーダ又は無水多硫化ソーダと、必要により硫黄とを反応
させることを特徴とする請求項1又は2記載の有機珪素
化合物の製造方法。
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