JP2003201293A - アミノアルキルアルコキシシロキサン含有混合物、その製造方法及び使用並びにそれを含有するペイント、ラッカー及び樹脂 - Google Patents
アミノアルキルアルコキシシロキサン含有混合物、その製造方法及び使用並びにそれを含有するペイント、ラッカー及び樹脂Info
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Abstract
ルキル及び場合によりヒドロキシ官能性シロキサンの新
規の混合物を提供する。 【解決手段】 該混合物は、それぞれ少なくとも1種の
テトラアルコキシシラン又は炭化水素アルコキシシラン
又はテトラアルコキシシランと炭化水素アルコキシシラ
ンの混合物を水及び酸を添加することにより意図的に加
水分解及び初期縮合させ、引き続きそうして得られたシ
ロキサン含有反応混合物にアミノアルキル官能性アルコ
キシシランを加えかつ該系からアルコールを除去するこ
とにより得られる。 【効果】 該混合物は、有機樹脂の変性及び架橋のた
め、ペイント及びラッカーにおける結合剤又は付着助剤
として、無機、有機及び金属表面を処理するため、表面
を疎水性化するため、粉末状物質の表面変性のため並び
に充填剤及び顔料のシラン化のために使用することがで
きる。
Description
含有反応混合物に関し、その際該混合物内に含有される
シロキサンはアミノアルキル基及びアルコキシ基並びに
場合によりヒドロキシ基を有しかつ該混合物は特殊な方
法に基づき製造される。
使用及び本発明による混合物をベースとする系、即ち、
製剤、被覆、物品等に関する。
就中表面の特性の改質のため又は製剤、特に被覆組成物
における又はコンパウンドにおける反応性成分として使
用される。
機官能性アルコキシシランの意図的な加水分解もしくは
縮合により得ることができる。多官能性シロキサンオリ
ゴマーを製造する際の特別の問題は、個々のオルガノア
ルコキシシランもしくはオルガノクロルシランの強度に
異なる加水分解もしくは縮合特性である。また、異なっ
て組成された又は異なって製造されたシロキサン混合物
の作用は一般に種々異なる。
ンもしくはオルガノシロキサンの水溶液は公知である
(例えば、特許文献1、2及び3参照)。これらのオル
ガノシラン系は、実際に完全に加水分解されておりかつ
有機官能性ケイ素単位は共縮合物内に統計的に分配され
ている。
性シロキサンオリゴマーも公知てあり、これらは他にア
ルコキシ基を有する(例えば、特許文献4、5参照)。
このような混合物は、例えば無機物の表面及び粉末状物
質の疎水性化のため並びに熱可塑性ポリオレフィンのた
めの架橋剤として使用される。
キシプロピル基を含有するシロキサンオリゴマーも公知
である(例えば、特許文献6参照)。このようなシロキ
サンオリゴマー混合物は、無機物表面又は粉末状物質、
例えば二酸化チタン、滑石、粘土、ケイ酸、石英、カオ
リン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ベン
トナイト、モンモリロナイト、雲母(白雲母)、炭酸カ
ルシウム(白亜、ドロマイト)の表面処理のために使用
される。前記のシロキサンオリゴマー混合物は、例えば
カオリン充填ゴムコンパウンドにおける付着助剤として
も使用される。
によりアルキル基を有する鎖状及び環式シロキサンオリ
ゴマーの混合物も開示されており、この場合には有機官
能性ケイ素単位はこれらの共縮合物内にも統計的に分配
されている(例えば、特許文献7参照)。
28号明細書
27号明細書
28号明細書
57号明細書
24032号明細書
明細書
69号明細書
ノ官能性Si化合物をベースとする別の有機官能性シロ
キサン含有混合物を提供することである。
り特許請求の範囲に記載に基づき解決される。
ラアルコキシシラン又は(ii)少なくとも1種の炭化
水素アルコキシシラン又は(iii)少なくとも1種の
テトラアルコキシシランと少なくとも1種の炭化水素ア
ルコキシシランの混合物を水及び酸を添加することによ
り意図的に加水分解及び初期縮合させ、引き続きそうし
て得られたシロキサン含有反応混合物に少なくとも1種
のアミノアルキル官能性アルコキシシランを加え、この
際、アミノアルキルシランは反応混合物中に存在するシ
ロキサン単位に縮合されておりかつ実質的に包囲されて
いるので、アミノアルキル基は外に向かって配向されて
いる、かつ引き続き該系からアルコールを除去すること
により、アミノアルキル−、アルコキシ−、場合により
アルキル−及び場合によりヒドロキシ官能性シロキサン
の新規の混合物を提供することができることが判明し
た。それにより、有利に新規のアミノ官能性シロキサン
を提供することができる。
ンの本発明による混合物は、一般に遊離アルコール5質
量%未満、有利には2質量%未満を含有しかつ有利に樹
脂、ペイント及びラッカーに配合され、それにより親水
性支持体に対する付着能を改良することができる。
通常均質な、クリアな、無色ないし淡黄色に着色され
た、低粘度の、貯蔵安定性の液体でありかつ引火点>5
5℃を有する。
発明によるシロキサンを製造することができ、その際、
混合物内に含有されたシロキサン単位は、当業者の想像
力によれば有利にはアルコキシ官能性、場合によりヒド
ロキシ官能性かつ場合によりアルキル官能性の、実質的
に線状又は環式に架橋したシロキサンオリゴマー、例え
ばオリゴマーのテトラエトキシシラン、即ちDYNAS
IL(R)40におけるようなエチルシリケートからな
るコアを有しかつこの上に縮合されたアミノアルキルシ
ラン単位がコアを包囲し、その際アミノアルキル基は好
ましくは外に向かって配向される。本発明によるシロキ
サンの混合物は、有利には400〜1000g/mo
l、特に有利には500〜900g/mol、全く特に
有利には600〜800g/molの平均モル質量を有
する。
も1種のテトラアルコキシシラン又は(ii)少なくと
も1種の炭化水素アルコキシシラン又は(iii)少な
くとも1種のテトラアルコキシシランと少なくとも1種
の炭化水素アルコキシシランの混合物を水及び酸を添加
することにより意図的に加水分解及び初期縮合させ、引
き続きそうして得られたシロキサン含有反応混合物に少
なくとも1種のアミノアルキル官能性アルコキシシラン
を加えかつ該系からアルコールを除去することにより得
られる、アミノアルキル−、アルコキシ−、場合により
アルキル−及び場合によりヒドロキシ官能性シロキサン
混合物である。
テトラエトキシシラン又はオリゴマーのテトラエトキシ
シランを使用するのが有利である。
製造する際には、炭化水素アルコキシシラン成分として
アルキルアルコキシシラン、例えばメチルトリメトキシ
シラン、メチルトリエトキシシラン、n−プロピルトリ
メトキシシラン又はn−プロピルトリエトキシシラン又
はそれらの混合物が有利に使用されるが、しかしこれに
は好ましくはフェニルアルコキシシラン又はビニルアル
コキシシランも含まれる。
ば、例えばメチルトリメトキシシランとプロピルトリメ
トキシシラン、プロピルトリメトキシシランとビニルト
リメトキシシラン又はフェニルトリメトキシシランとプ
ロピルトリメトキシシラン並びにフェニルトリエトキシ
シランとプロピルトリエトキシシランの混合物を使用す
ることができる。
しくは水性塩酸を例えば37%のHClとして使用す
る。
めには、特に一連のアミノエチル−アミノプロピル、ア
ミノエチル−アミノエチル−アミノプロピル、N−メチ
ルアミノプロピル、N−(n−ブチル)アミノプロピ
ル、N−シクロヘキシルアミノプロピル又はN−フェニ
ルアミノプロピルからの特に1つのアミノアルキル基及
び一連のメトキシ、エトキシ又はプロポキシからの少な
くとも1つのアルコキシ基を有する少なくとも1種のア
ミノアルキル官能性アルコキシシランを使用する。この
ための例は、極く若干の例を挙げれば、3−アミノプロ
ピルトリアルコキシシラン、例えば3−アミノプロピル
トリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシ
シラン、N−アミノエチル−3−アミノプロピルトリア
ルコキシシラン、N−アミノエチル−N−アミノエチル
−3−アミノプロピルトリアルコキシシラン、N−メチ
ル−アミノプロピルトリアルコキシシラン、N−n−ブ
チル−アミノプロピルトリアルコキシシラン、N−シク
ロヘキシル−アミノプロピルトリアルコキシシラン、N
−フェニル−アミノプロピルトリアルコキシシラン、3
−アミノプロピル−メチルジアルコキシシラン、N−ア
ミノエチル−3−アミノプロピル−メチルジアルコキシ
シラン、N−アミノエチル−N−アミノエチル−3−ア
ミノプロピル−メチルジアルコキシシラン、N−メチル
−アミノプロピル−メチルジアルコキシシラン、N−n
−ブチル−アミノプロピル−メチルジアルコキシシラ
ン、N−シクロヘキシル−アミノプロピル−メチルジア
ルコキシシラン、N−フェニル−アミノプロピル−メチ
ルジアルコキシシランである。
際には、成分(i)、(ii)又は(iii)及びアミ
ノアルキルアルコキシシランを有利には3:0:1〜
1:1:0.5、特に有利には1:1:1のモル比で使
用する。
キシシラン及び炭化水素アルコキシシラン、特にテトラ
アルコキシシラン及びアルキルアルコキシシランを1:
1〜1:0.5のモル比で含有する。
ール中に溶解して、特にメタノール及びエタノール中で
使用することができる。そのように、好ましくは成分
(i)、(ii)又は(iii)の加水分解及び初期縮
合をアルコール、有利にはメタノール又はエタノールで
希釈した溶液中で実施する。好ましくは、成分(i)、
(ii)又は(iii)に対して、アルコール60質量
%まで、有利にはアルコール20〜45質量%、特に有
利にはアルコール30〜40質量%を使用する。
ためには、加水分解及び初期縮合のために成分(i)、
(ii)又は(iii)のSi1モル当たり水を有利に
は0.7〜1.6モル、特に有利には0.8〜1.2モ
ル、全く特に有利には0.85〜1.0モル使用する。
に好ましくは濃縮した又は水性塩化水素溶液、有利には
37%の塩酸を、それぞれ成分(i)、(ii)又は
(iii)の量に対して、HCl0.005〜0.01
1質量%、有利にはHCl60〜100質量ppm、特
に有利にはHCl70〜90質量ppmの量で使用しか
つ塩酸の水分を考慮する。
圧下で10〜95℃の温度で、特に有利には30〜50
℃で1〜2時間にわたり、全く特に有利にはほぼ40℃
で1時間にわたり実施する。
を製造する際には、加水分解及び初期縮合後の反応生成
物に30〜80℃の範囲内、有利には35〜75℃の範
囲内の温度で少なくとも1種のアミノアルキルアルコキ
シシランを十分に混合しながら加えかつ40℃及びほぼ
10〜11の範囲内のpHで5分間〜4時間の時間帯に
わたり、特に15分間〜2時間、全く特に有利には30
分間の時間にわたって反応させかつ引き続きアルコール
を40〜120℃の範囲内、有利には60〜100℃の
範囲内、特に有利には80〜100℃の範囲内の温度
で、常圧下で又は減圧下で、有利には500〜100ミ
リバール下で蒸留により除去し、その際蒸留後処理後に
得られた生成物は遊離アルコールを好ましくは5質量%
未満、特に有利には1質量%未満含有する。
のテトラアルコキシシラン又は少なくとも1種のアルキ
ルアルコキシシラン、又は少なくとも1種のテトラアル
コキシシランと少なくとも1種のアルキルアルコキシシ
ランの混合物を水及び酸を添加することにより意図的に
加水分解及び初期縮合させ、引き続きそうして得られた
シロキサン含有反応混合物に少なくとも1種のアミノア
ルキル官能性アルコキシシランを加えかつ該系からアル
コールを除去することによる、本発明によるシロキサン
含有混合物の製造方法である。
に実施する:成分(i)、(ii)又は(iii)を純
粋な形で又はそれぞれ相応するアルコール中に溶解させ
て装入することができ、意図的に水及び酸を加え、かつ
十分に混合しかつ場合により反応混合物を加熱しながら
数時間にわたるシランの部分的加水分解及び初期縮合を
実施する。引き続き、アミノアルキルアルコキシシラン
成分を反応混合物に加えかつ反応させる。今や、常圧下
又は減圧下で、場合により加熱しながら使用した並びに
また加水分解及び初期縮合により生成した遊離アルコー
ルを系から分離し、その際生成物中に遊離アルコールは
明らかに5質量%未満残留する。さらに、生成物を濾過
し並びに活性炭で後処理することができる。
利に、但し排他的でなく、樹脂、ペイント及びラッカー
で使用することができる。
うな系内に、シロキサンの有機官能基と反応することが
できる成分が存在する場合、本発明によるシロキサン含
有反応混合物を含有するペイント、ラッカー及び樹脂で
ある。
ロキサン含有反応混合物を、有機樹脂の変性及び架橋の
ため、ペイント及びラッカーにおける結合剤又は付着助
剤として、無機、有機及び金属表面を処理するため、表
面を疎水性化するため、粉末状物質の表面改質のため並
びに充填剤及び顔料のシラン化のために使用することで
ある。
る。
ン及びアミノプロピルトリメトキシシランからなる混合
物 攪拌機、還流冷却器、温度計及び滴下漏斗を備えた2l
多首フラスコに、メチルトリメトキシシラン340.5
g及びプロピルトリメトキシシラン410.3gを装入
した。40〜50分間以内で、水90.0g、メタノー
ル300.3g及び37%の塩酸0.17gを室温で撹
拌しながら計量供給した。清澄な無色の液体が得られ
た。30〜35℃への温度の上昇は、シランの部分的加
水分解の開始を示した。温度を40℃に調整しかつ反応
混合物をなお約1時間撹拌した。その後、モノマー割合
が1面積%未満である、即ちシランが殆ど完全にオリゴ
マーのシラノールもしくはシロキサンに移行したGCコ
ントロールが生じた。今や、pH値11を有するアミノ
プロピルトリメトキシシラン447.5gを撹拌しなが
ら加えかつ水45.0gとメタノール179.0gの混
合物を0.5時間以内で滴下漏斗を用いて滴加した。次
いで、アルカリ性加水分解及び縮合を実施した。40℃
でさらに0.5時間撹拌しかつGCによりシランの完全
な変換を制御した。
0〜100ミリバールの圧力で、使用したアルコール及
び加水分解アルコールを2.5時間以内で留去した。留
出物がもはや出なくなると直ちに、圧力を<1ミリバー
ルにしかつ塔底温度を最高90℃に上昇させた。2%未
満の残留アルコールを有する生成物を得るために、反応
混合物を前記条件下でなお1.5時間保った。
度を有する清澄な無色の液体でありかつ約540g/m
olの平均モル質量を有していた。
ン及びアミノプロピルトリメトキシシランからなる混合
物 攪拌機、還流冷却器、温度計及び滴下漏斗を備えた1l
多首フラスコに、ビニルトリメトキシシラン148.1
g及びプロピルトリメトキシシラン164.1gを装入
した。40〜50分間以内で、水28.8g、メタノー
ル130.8g及び37%の塩酸0.09gを室温で撹
拌しながら計量供給した。清澄な無色の液体が得られ
た。30〜35℃への温度の上昇は、シランの部分的加
水分解の開始を示した。温度を62℃に調整しかつ反応
混合物をなお約0.5時間撹拌した。その後、モノマー
割合が1面積%未満である、即ちシランが殆ど完全にオ
リゴマーのシラノールもしくはシロキサンに移行したG
Cコントロールが生じた。今や、pH値11を有するア
ミノプロピルトリメトキシシラン179.0gを撹拌し
ながら加えかつ水14.4gとメタノール71.6gの
混合物を約0.5時間以内で滴下漏斗を用いて滴加し
た。次いで、アルカリ性加水分解及び縮合を実施した。
64℃でさらに0.5時間撹拌しかつGCによりシラン
の完全な変換を制御した。
0〜100ミリバールの圧力で、使用したアルコール及
び加水分解アルコールを2.5時間以内で留去した。留
出物がもはや出なくなると直ちに、圧力を<1ミリバー
ルにしかつ塔底温度を最高90℃に上昇させた。2%未
満の残留アルコールを有する生成物を得るために、反応
混合物を前記条件下でなお1.5時間保った。
度を有する清澄な無色の液体でありかつ約490g/m
olの平均モル質量を有していた。
ラン及びアミノプロピルトリメトキシシランからなる混
合物 攪拌機、還流冷却器、温度計及び滴下漏斗を備えた1l
多首フラスコに、フェニルトリメトキシシラン198.
3g及びプロピルトリメトキシシラン164.1gを装
入した。40〜50分間以内で、水28.8g、メタノ
ール145.0g及び37%の塩酸0.11gを室温で
撹拌しながら計量供給した。清澄な無色の液体が得られ
た。30〜35℃への温度の上昇は、シランの部分的加
水分解の開始を示した。温度を35℃に調整しかつ反応
混合物をなお約0.5時間撹拌した。その後、モノマー
割合が1面積%未満である、即ちシランが殆ど完全にオ
リゴマーのシラノールもしくはシロキサンに移行したG
Cコントロールが生じた。今や、pH値11を有するア
ミノプロピルトリメトキシシラン179.0gを撹拌し
ながら加えかつ水14.4gとメタノール71.6gの
混合物を0.5時間以内で滴下漏斗を用いて滴加した。
次いで、アルカリ性加水分解及び縮合を実施した。35
℃でさらに0.5時間撹拌しかつGCによりシランの完
全な変換を制御した。
0〜100ミリバールの圧力で、使用したアルコール及
び加水分解アルコールを2.5時間以内で留去した。留
出物がもはや出なくなると直ちに、圧力を<1ミリバー
ルにしかつ塔底温度を最高90℃に上昇させた。2%未
満の残留アルコールを有する生成物を得るために、反応
混合物を前記条件下でなお1.5時間保った。
度約を有する清澄な無色の液体でありかつ約410g/
molの平均モル質量を有していた。
ン及びアミノプロピルトリメトキシシランからなる混合
物 攪拌機、還流冷却器、温度計及び滴下漏斗を備えた2l
多首フラスコに、メチルトリエトキシシラン267.4
g及びプロピルトリエトキシシラン309.2gを装入
した。40〜50分間以内で、水43.2g、メタノー
ル230.7g及び37%の塩酸0.55gを80℃の
塔底温度で撹拌しながら計量供給した。清澄な無色の液
体が得られた。温度を78℃に調整しかつ反応混合物を
なお約2時間撹拌した。その後、モノマー割合が1面積
%未満である、即ちシランが殆ど完全にオリゴマーのシ
ラノールもしくはシロキサンに移行したGCコントロー
ルが生じた。反応混合物を約40℃に冷却した。今や、
pH値11を有するアミノプロピルトリメトキシシラン
268.5gを撹拌しながら加えかつ水21.6gとエ
タノール107.4gの混合物を0.5時間以内で滴下
漏斗を用いて滴加した。次いで、アルカリ性加水分解及
び縮合を実施した。78℃でさらに0.5時間撹拌しか
つGCによりシランの完全な変換を制御した。
0〜100ミリバールの圧力で、使用したアルコール及
び加水分解アルコールを2.5時間以内で留去した。留
出物がもはや出なくなると直ちに、圧力を<1ミリバー
ルにしかつ塔底温度を最高90℃に上昇させた。2%未
満の残留アルコールを有する生成物を得るために、反応
混合物を前記条件下でなお1.5時間保った。
粘度を有する清澄な無色の液体でありかつ約558g/
molの平均モル質量を有していた。
2−アミノプロピルトリメトキシシランからなる混合物 攪拌機、還流冷却器、温度計及び滴下漏斗を備えた1l
多首フラスコに、プロピルトリメトキシシラン164.
1gを装入した。40〜50分間以内で、水14.4
g、メタノール65.9g及び37%の塩酸0.05g
を室温で撹拌しながら計量供給した。清澄な無色の液体
が得られた。約30℃への温度の上昇は、シランの部分
的加水分解の開始を示した。温度を30℃に調整しかつ
反応混合物をなお約0.5時間撹拌した。その後、モノ
マー割合が1面積%未満である、即ちシランが殆ど完全
にオリゴマーのシラノールもしくはシロキサンに移行し
たGCコントロールが生じた。今や、ブチルアミノプロ
ピルトリメトキシシラン236.0gを撹拌しながら加
えかつ水14.4gとメタノール94.4gの混合物を
0.5時間以内で滴下漏斗を用いて滴加した。次いで、
アルカリ性加水分解及び縮合を実施した。64℃でさら
に1.5時間撹拌しかつGCによりシランの完全な変換
を制御した。
0〜100ミリバールの圧力で、使用したアルコール及
び加水分解アルコールを2.5時間以内で留去した。留
出物がもはや出なくなると直ちに、圧力を<1ミリバー
ルにしかつ塔底温度を最高90℃に上昇させた。2%未
満の残留アルコールを有する生成物を得るために、反応
混合物を前記条件下でなお1.5時間保った。
度を有する混濁した、淡黄色の液体でありかつ約440
g/molの平均モル質量を有していた。引き続きなお
濾過した。その後、該混合物は清澄かつ淡黄色であっ
て。
ン及びN−アミノエチル−3−アミノプロピルメトキシ
シランからなる混合物 攪拌機、還流冷却器、温度計及び滴下漏斗を備えた1l
多首フラスコに、メチルトリメトキシシラン136.2
g及びプロピルトリメトキシシラン164.14gを装
入した。40〜50分間以内で、水28.8g、メタノ
ール120.1g及び37%の塩酸0.07gを室温で
撹拌しながら計量供給した。清澄な無色の液体が得られ
た。30〜39℃への温度の上昇は、シランの部分的加
水分解の開始を示した。温度を40℃に調整しかつ反応
混合物をなお約1時間撹拌した。その後、モノマー割合
が1面積%未満である、即ちシランが殆ど完全にオリゴ
マーのシラノールもしくはシロキサンに移行したGCコ
ントロールが生じた。今や、pH値11を有するアミノ
エチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン22
2.0gを撹拌しながら加えかつ水14.4gとメタノ
ール88.8gの混合物を0.5時間以内で滴下漏斗を
用いて滴加した。次いで、アルカリ性加水分解及び縮合
を実施した。40℃でさらに0.5時間撹拌しかつGC
によりシランの完全な反応を制御した。
0〜100ミリバールの圧力で、使用したアルコール及
び加水分解アルコールを2.5時間以内で留去した。留
出物がもはや出なくなると直ちに、圧力を<1ミリバー
ルにしかつ塔底温度を最高90℃に上昇させた。2%未
満の残留アルコールを有する生成物を得るために、反応
混合物を前記条件下でなお1.5時間保った。
粘度を有する清澄な無色の液体でありかつ約675g/
molの平均モル質量を有していた。
びアミノプロピルトリメトキシシランからなる混合物 攪拌機、還流冷却器、温度計及び滴下漏斗を備えた1l
多首フラスコに、テトラエトキシシラン208.3g及
びプロピルトリエトキシシラン206.1gを装入し
た。温度を70℃に調整した。40〜50分間以内で、
水28.8g、エタノール165.8g及び37%の塩
酸0.11gを室温で撹拌しながら計量供給した。混濁
した無色の液体が得られた。温度を78℃に調整しかつ
反応混合物をなお約2.5時間撹拌した。その後、モノ
マー割合が1面積%未満である、即ちシランが殆ど完全
にオリゴマーのシラノールもしくはシロキサンに移行し
たGCコントロールが生じた。今や、pH値11を有す
るアミノプロピルトリメトキシシラン89.5gを撹拌
しながら加えかつ水7.2gとメタノール35.8gの
混合物を0.5時間以内で滴下漏斗を用いて滴加した。
次いで、アルカリ性加水分解及び初期縮合を実施した。
78℃でさらに1.5時間撹拌しかつGCによりシラン
の完全な反応を制御した。
0〜100ミリバールの圧力で、使用したアルコール及
び加水分解アルコールを2.5時間以内で留去した。留
出物がもはや出なくなると直ちに、圧力を<1ミリバー
ルにしかつ塔底温度を最高90℃に上昇させた。2%未
満の残留アルコールを有する生成物を得るために、反応
混合物を前記条件下でなお1.5時間保った。
粘度を有する混濁した無色の液体でありかつ約563g
/molの平均モル質量を有していた。引き続き、なお
濾過した。その後、混合物は清澄かつ無色であった。
トリメトキシシランからなる混合物 攪拌機、還流冷却器、温度計及び滴下漏斗を備えた2l
多首フラスコに、オリゴマーのテトラエトキシシラン
(市販銘柄DYNASIL(R)40)1144.4g
を装入した。温度を75℃に調整した。40〜50分間
以内で、水36.4g、エタノール343.4g及び3
7%の塩酸0.4gを撹拌しながら計量供給した。僅か
に混濁した無色の液体が得られた。温度を78℃に調整
しかつ反応混合物をなお約2.5時間撹拌した。その
後、モノマー割合が1面積%未満である、即ちオリゴマ
ーのテトラエトキシシランが殆ど完全にオリゴマーのシ
ラノールもしくはシロキサンに移行したGCコントロー
ルが生じた。今や、pH値11を有するアミノプロピル
トリメトキシシラン143.2gを撹拌しながら加えか
つ水11.6gとエタノール43.0gの混合物を0.
5時間以内で滴下漏斗を用いて滴加した。次いで、アル
カリ性加水分解及び縮合を実施した。78℃でさらに
0.5時間撹拌しかつGCによりシランの完全な反応を
制御した。
0〜100ミリバールの圧力で、使用したアルコール及
び加水分解アルコールを2.5時間以内で留去した。留
出物がもはや出なくなると直ちに、圧力を<1ミリバー
ルにしかつ塔底温度を最高90℃に上昇させた。2%未
満の残留アルコールを有する生成物を得るために、反応
混合物を前記条件下でなお1.5時間保った。
度を有する清澄な無色の液体でありかつ約930g/m
olの平均モル質量を有していた。
リエトキシシラン及びアミノプロピルトリメトキシシラ
ンからなる混合物 攪拌機、還流冷却器、温度計及び滴下漏斗を備えた1l
多首フラスコに、メチルトリエトキシシラン178.3
g及びプロピルトリエトキシシラン206.1gを装入
した。温度を80℃に調整した。40〜50分間以内
で、水28.8gとエタノール153.8gの混合物を
撹拌しながら計量供給した。清澄な無色の液体が得られ
た。温度を78℃に調整しかつ反応混合物をなお約5時
間撹拌した。その後、GCコントロールは、約16.4
面積%のモノマーのシラの割合を示した、即ち加水分解
触媒を使用しなかったので、シランの僅かな成分が加水
分解されて存在したにすぎない。今や、pH値11を有
するアミノプロピルトリメトキシシラン208.3gを
撹拌しながら加えかつ水14.4gとエタノール83.
3gの混合物を0.5時間以内で滴下漏斗を用いて滴加
した。次いで、アルカリ性加水分解及び縮合を実施し
た。78℃でさらに3時間撹拌しかつGCによりシラン
の完全な反応を制御した。アミノプロピルトリメトキシ
シランは完全に反応したが、一方なおプロピルトリエト
キシシラン57.8面積%及びメチルトリエトキシシラ
ン5.5面積%が存在した。
0〜100ミリバールの圧力で、使用したアルコール及
び加水分解アルコールを2.5時間以内で留去した。留
出物がもはや出なくなると直ちに、圧力を<1ミリバー
ルにしかつ塔底温度を最高90℃に上昇させた。2%未
満の残留アルコールを有する生成物を得るために、反応
混合物を前記条件下でなお1.5時間保った。
度を有する清澄な無色の液体でありかつ約298g/m
olの平均モル質量を有していた。
17)
ン及びN−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメト
キシシランからなる混合物 攪拌機、還流冷却器、温度計及び滴下漏斗を備えた1l
多首フラスコに、メチルトリメトキシシラン136.2
g及びプロピルトリメトキシシラン164.14gを装
入した。40〜50分間以内で、水28.8g、メタノ
ール120.1g及び37%の塩酸0.07gを室温で
撹拌しながら計量供給した。清澄な無色の液体が得られ
た。30〜39℃への温度の上昇は、シランの部分的加
水分解の開始を示した。温度を40℃に調整しかつ反応
混合物をなお約1時間撹拌した。その後、モノマー割合
が1面積%未満である、即ちシランが殆ど完全にオリゴ
マーのシラノールもしくはシロキサンに移行したGCコ
ントロールが生じた。今や、pH値11を有するアミノ
エチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン22
2.0gを撹拌しながら加えかつ水14.4gとメタノ
ール88.8gの混合物を0.5時間以内で滴下漏斗を
用いて滴加した。次いで、アルカリ性加水分解及び縮合
を実施した。40℃でさらに0.5時間撹拌しかつGC
によりシランの完全な反応を制御した。
Claims (17)
- 【請求項1】 アミノアルキル−、アルコキシ−、場合
によりアルキル−及び場合によりヒドロキシ官能性シロ
キサンの混合物において、(i)少なくとも1種のテト
ラアルコキシシラン又は(ii)少なくとも1種の炭化
水素アルコキシシラン又は(iii)少なくとも1種の
テトラアルコキシシランと少なくとも1種の炭化水素ア
ルコキシシランの混合物を水及び酸を添加することによ
り意図的に加水分解及び初期縮合させ、引き続きそうし
て得られたシロキサン含有反応混合物に少なくとも1種
のアミノアルキル官能性アルコキシシランを加えかつ該
系からアルコールを除去することにより得られるアミノ
アルキルアルコキシシロキサン含有混合物。 - 【請求項2】 平均モル質量400〜1000を有する
アミノアルキル−、アルコキシ−、場合によりアルキル
−及び場合によりヒドロキシ官能性シロキサンを含有す
る、請求項1記載の混合物。 - 【請求項3】 テトラアルコキシシランとしてテトラエ
トキシシランを使用する、請求項1又は2記載の混合
物。 - 【請求項4】 炭化水素アルコキシシランとしてメチル
トリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、n−
プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキ
シシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエト
キシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルト
リエトキシシラン又はそれらの混合物を使用する、請求
項1から3までのいずれか1項記載の混合物。 - 【請求項5】 酸として塩化水素を使用する、請求項1
から4までのいずれか1項記載の混合物。 - 【請求項6】 一連のアミノエチル−アミノプロピル、
アミノエチル−アミノエチル−アミノプロピル、N−メ
チルアミノプロピル、N−(n−ブチル)アミノプロピ
ル、N−シクロヘキシルアミノプロピル又はN−フェニ
ルアミノプロピルからのアミノアルキル基及び一連のメ
トキシ、エトキシ又はプロポキシからの少なくとも1つ
のアルコキシ基を有する少なくとも1種のアミノアルキ
ル官能性アルコキシシランを使用する、請求項1から5
までのいずれか1項記載の混合物。 - 【請求項7】 成分(i)、(ii)又は(iii)及
びアミノアルキルアルコキシシランを3:0:1〜1:
1:0.5のモル比で使用する、請求項1から6までの
いずれか1項記載の混合物。 - 【請求項8】 成分(iii)がテトラアルコキシシラ
ン及び炭化水素アルコキシシランを1:1〜1:0.5
のモル比で含有する、請求項1から7までのいずれか1
項記載の混合物。 - 【請求項9】 成分(i)、(ii)又は(iii)の
加水分解及び初期縮合をアルコールで希釈した溶液中で
実施する、請求項1から8までのいずれか1項記載の混
合物。 - 【請求項10】 加水分解及び初期縮合のために成分
(i)、(ii)又は(iii)のシラン1モル当たり
水0.7〜1.6モルを使用する、請求項1から9まで
のいずれか1項記載の混合物。 - 【請求項11】 加水分解及び初期縮合のために濃塩酸
又は塩化水素水溶液を、成分(i)、(ii)又は(i
ii)の量に対してHCl0.005〜0.011質量
%の量で使用する、請求項1から10までのいずれか1
項記載の混合物。 - 【請求項12】 加水分解及び初期縮合を常圧下で10
〜95℃の温度で実施する、請求項1から11までのい
ずれか1項記載の混合物。 - 【請求項13】 加水分解及び初期縮合の後に反応混合
物に20〜80℃の範囲内の温度で少なくとも1種のア
ミノアルキルアルコキシシランを十分に混合しながら加
えかつ5分間〜4時間の時間帯にわたり反応させかつ引
き続きアルコールを40〜120℃の範囲内の温度で常
圧又は減圧下で蒸留により系から除去する、請求項1か
ら12までのいずれか1項記載の混合物。 - 【請求項14】 蒸留後処理の後に得られた生成物が遊
離アルコール5質量%未満を含有する、請求項1から1
3までのいずれか1項記載の混合物。 - 【請求項15】 請求項1〜14に記載のシロキサン含
有混合物を製造する方法において、少なくとも1種のテ
トラアルコキシシラン又は少なくとも1種のアルキルア
ルコキシシラン又は少なくとも1種のテトラアルコキシ
シランと少なくとも1種のアルキルアルコキシシランの
混合物を水及び酸を添加することにより意図的に加水分
解及び初期縮合させ、引き続きそうして得られたシロキ
サン含有反応混合物に少なくとも1種のアミノアルキル
官能性アルコキシシランを加えかつ該系からアルコール
を除去することことを特徴とする、シロキサン含有混合
物の製造方法。 - 【請求項16】 請求項1から14までのいずれか1項
記載の又は請求項15記載の方法に基づき製造されたシ
ロキサン含有反応混合物の、有機樹脂の変性及び架橋の
ため、ペイント又はラッカーにおける結合剤又は接着助
剤として、無機、有機及び金属表面の処理のため、表面
の疎水性化のため、粉末状物質の表面改質のために並び
に充填剤及び顔料のシラン化のための使用。 - 【請求項17】 請求項1から14までのいずれか1項
記載のシロキサン含有混合物を含有するペイント、ラッ
カー及び樹脂。
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