JP2006213856A - アミノ基含有オルガノポリシロキサンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 下記一般式(1)で表わされるα,ω‐ジヒドロキシポリジアルキルシロキサンと、下記一般式(2)で表わされるアミノ基含有オルガノシランとを縮合反応させ、次いで、得られた縮合反応物に塩基性触媒又は塩基性触媒水溶液を添加した後、加熱処理して重縮合させる事を特徴とする、アミノ基含有オルガノポリシロキサンの製造方法。
R1 a(R2O)3−aSi−R3−(NR2CH2CH2)bNR4 2 (2)
一般式(1)におけるR1は、置換又は非置換の炭素数1〜6のアルキル基、又はフェニル基であり、nは10〜1,000の整数を表す。
一般式(2)におけるR1は一般式(1)のR1と同じであり、R2及びR4は、水素原子もしくは炭素数1〜4の1価炭化水素基、R3は炭素数1〜6の2価炭化水素基、aは0又は1の整数、bは0〜2の整数を表す。
【選択図】なし
Description
R1 a(R2O)3−aSi−R3−(NR2CH2CH2)bNR4 2 (2)
一般式(1)におけるR1は、置換又は非置換の炭素数1〜6のアルキル基、又はフェニル基であり、nは10〜1,000の整数を表す。
一般式(2)におけるR1は一般式(1)におけるR1と同じであり、R2及びR4は水素原子、もしくは炭素数1〜4の1価炭化水素基、R3は炭素数1〜6の2価炭化水素基、aは0又は1の整数、bは0〜2の整数を表す。
第一段目の縮合反応でシラノール基が残存しない場合(一般式(1)のポリシロキサン1モルに対して、一般式(2)のオルガノシランを2モル以上反応させた生成物)には、第二段目の重縮合反応において、末端アルコキシ基の加水分解を促すための水を微量添加し、塩基性触媒存在下に加熱して重縮合させ、低アミン当量で適度の粘度を有するアミノ基含有オルガノポリシロキサンを得る。
更に、第2段目の重縮合反応時に、下記一般式(3)で表わされるオルガノポリシロキサンを添加し、重縮合反応と同時に平衡化反応を行わせても良い。但し、一般式(3)中のR1は、一般式(1)又は(2)中のR1と同じである。
ここで、R1は置換又は非置換の炭素数1〜6のアルキル基、又はフェニル基であり、nは10〜1,000の整数を表す。
R1 a(R2O)3−aSi−R3−(NR2CH2CH2)bNR4 2 (2)
ここでR1は、一般式(1)におけるR1と同じであり、R2及びR4は水素原子、もしくは炭素数1〜4の1価炭化水素基、R3は炭素数1〜6の2価炭化水素基、aは0又は1の整数、bは0〜2の整数を表す。
一般式(2)で表されるオルガノシランの中では、一般式(1)と無触媒で縮合反応させる上から、活性の高いものが好適である。特に、窒素原子に結合しているR4は水素原子であることが好ましい。縮合反応性の面から、Si原子に結合しているアルコキシ基としては、脱アルコールし易いメトキシ基が好ましい。具体例を以下に示す。
(CH3O)3SiCH2CH2CH2NHCH2CH2NH2,
(CH3O)3SiCH2CH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2NH2
ここでR1は、置換又は非置換の炭素数1〜6のアルキル基、又はフェニル基であり、mは0〜100の整数を表す。
R1は、一般式(1)のオルガノポリシロキサンにおけるR1と同様であり、特にメチル基及びフェニル基が好ましい。mは0〜100であれば良いが、特に0〜20程度であることが好ましい。mが100を越えると粘度が高くなるので、取り扱い性が悪くなる。
上式中、R5は水素原子もしくは炭素数1〜8の1価炭化水素基であり、特に水素原子及びブチル基が好ましい。bは1〜20の整数を表す。また、上記変性は、例えば、特公昭64−1588号公報に記載された方法に準じて行うことが出来る。
また、本発明の方法で製造したアミノ基含有オルガノポリシロキサンを用いて、各種繊維または繊維製品を処理するに際しては、その特性を阻害しない範囲で、ジメチルポリシロキサン、α,ω−ジアルコキシジメチルシロキサン、アルコキシシラン等のケイ素原子含有化合物の他、更に、例えば防しわ剤、難燃剤、帯電防止剤、酸化防止剤、防腐剤、防錆剤等を添加してもなんら差し支えない。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の粘度はすべて25℃における値である。
一般式(2)の成分として、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン20.6g(0.1mol)を仕込み、第一段目の縮合反応を、窒素通気下に120℃で2時間行わせた。エステルアダプターには脱メタノール反応によるメタノールの留出がみられた。反応終了後、得られた生成物について、29Si−NMRによる構造同定を行なった。その結果、原料であるN−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシランのピーク(−2.7ppm)は消滅しており、すべてのシランが反応していた。尚、ケミカルシフト値は下記の通りである。
次いで、第2段階目として、一般式Me3SiO(Me2SiO)11SiMe3で表わされるオルガノポリシロキサンを13.9g及び、KOH含有率が10%のカリウムシリコネート(オクタメチルシクロテトラシロキサンとKOHの反応物)を2.23g(前記α,γ−ジヒドロキシポリジメチルポリシロキサンの300ppmに対応する。)を添加した後、窒素通気下に150℃で4時間反応させた。次いで反応系を100℃に冷却し、酢酸を1.2g添加し、100℃で2時間中和反応を行った。100℃、30Torrで2時間減圧処理を行って、粘度が1,800mm2/s、アミン当量が3,700g/モル、105℃で3時間処理したときの揮発分が1.0質量%のアミノ基含有オルガノポリシロキサン774gを得た。収率は91%であった。
実施例1の第一段目の反応を120℃で16時間行ったが、粘度は95mm2/s以上に高くなることはなかった。
実施例1の第二段目の反応において、KOH量を0.28g(α,γ−ジヒドロキシポリジメチルシロキサンの1,000ppmに対応する。)添加し、120℃に昇温したところ、増粘が著しく、その後瞬時にゲル化した。
Claims (4)
- 下記一般式(1)で表わされるα,ω‐ジヒドロキシポリジアルキルシロキサンと、下記一般式(2)で表わされるアミノ基含有オルガノシランとを縮合反応させ、次いで、得られた縮合反応物に塩基性触媒又は塩基性触媒水溶液を添加した後、加熱処理して重縮合させる事を特徴とする、アミノ基含有オルガノポリシロキサンの製造方法;
R1 a(R2O)3−aSi−R3−(NR2CH2CH2)bNR4 2 (2)
一般式(1)におけるR1は、置換又は非置換の炭素数1〜6のアルキル基、又はフェニル基であり、nは10〜1,000の整数を表す。
一般式(2)におけるR1は一般式(1)のR1と同じであり、R2及びR4は、水素原子もしくは炭素数1〜4の1価炭化水素基、R3は炭素数1〜6の2価炭化水素基、aは0又は1の整数、bは0〜2の整数を表す。 - 前記加熱処理による重縮合反応時に、塩基性触媒を用いた、残存シラノール基の重縮合反応を行わせる、請求項1に記載されたアミノ基含有オルガノポリシロキサンの製造方法。
- 前記塩基性触媒又は塩基性触媒水溶液の添加時に、下記一般式(3)で表されるオルガノポリシロキサンを添加し、加熱処理して重縮合反応させると共に平衡化させる、請求項1に記載されたアミノ基含有オルガノポリシロキサンの製造方法。
ここでR1は、置換又は非置換の炭素数1〜6のアルキル基又はフェニル基であり、mは0〜100の整数を表す。 - 前記加熱処理による重縮合反応時に塩基性触媒を用いた、残存シラノール基の重縮合反応を行わせる、請求項3に記載されたアミノ基含有オルガノポリシロキサンの製造方法。
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