JP2008248017A - アンモニウムイオンを有する架橋ポリシロキサンを含むヒドロゲルおよびその製造方法 - Google Patents
アンモニウムイオンを有する架橋ポリシロキサンを含むヒドロゲルおよびその製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明は、アンモニウムイオンを有する架橋ポリシロキサンと水とを含有するヒドロゲルであって、該架橋ポリシロキサンが、式(1):
NH2(CH2)3SiR1 n(OR2)3−n (1)
(R1はアルキル基であり、R2は水素またはアルキル基であり、そしてnは0または1である)で示される3−アミノプロピルアルコキシシラン由来の単位を主構成成分とするポリマーであり、該単位のアミノ末端部分の少なくとも一部が、カルボニル架橋されており、残りのアミノ末端部分が、四級化されている、ヒドロゲル。
【選択図】なし
Description
NH2(CH2)3SiR1 n(OR2)3−n (1)
(R1はアルキル基であり、R2は水素またはアルキル基であり、そしてnは0または1である)で示される3−アミノプロピルアルコキシシラン由来の単位を主構成成分とするポリマーであり、該単位のアミノ末端部分の少なくとも一部は、カルボニル架橋されており、残りのアミノ末端部分は、四級化されている。
(i)上記式(1)で示される3−アミノプロピルアルコキシシラン、および
(ii)式(3)で示される架橋性シロキサン化合物:
O=C=N(CH2)3Si(OR3)3 (2)
(R3は水素またはアルキル基である)で示されるイソシアン酸3−(トリアルコキシシリル)プロピルと上記式(1)で示される3−アミノプロピルアルコキシシランとの反応により得られる架橋性シロキサン化合物。
NH2(CH2)3SiR1 n(OR2)3−n (1)
(R1はアルキル基であり、R2は水素またはアルキル基であり、そしてnは0または1である)で示される3−アミノプロピルアルコキシシランと、式(2):
O=C=N(CH2)3Si(OR3)3 (2)
(R3は水素またはアルキル基である)で示されるイソシアン酸3−(トリアルコキシシリル)プロピルとの反応により、式(3)で示される架橋性シロキサン化合物:
本発明のヒドロゲルは、上述のように、アンモニウムイオンを有する架橋ポリシロキサンと水とを含有するヒドロゲルである。このアンモニウムイオンを有する架橋ポリシロキサンは、式(1):
NH2(CH2)3SiR1 n(OR2)3−n (1)
(R1はアルキル基であり、R2は水素またはアルキル基であり、そしてnは0または1である)で示される3−アミノプロピルアルコキシシラン(以下、3−アミノプロピルアルコキシシラン(1)または化合物(1)という場合がある)由来の単位を主構成成分とするポリマーであり、この単位のアミノ末端部分の少なくとも一部は、カルボニル架橋されており、残りのアミノ末端部分は、四級化されてアンモニウムイオンを構成する。
本発明のヒドロゲルは、3−アミノアルキルアルコキシシラン(1)と上記式(2)で示されるイソシアン酸3−(トリアルコキシシリル)プロピル(以下、イソシアン酸3−(トリアルコキシシリル)プロピル(2)または化合物(2)という場合がある)とから、式(3)で示される架橋性シロキサン化合物(以下、架橋性シロキサン化合物(3)または化合物(3)という場合がある)を合成し、該架橋性シロキサン化合物(3)と、3−アミノアルキルアルコキシシラン(1)とをゾル−ゲル反応に供することにより得られる。以下に、これを詳述する。
本発明の製造方法で用いられる架橋性シロキサン化合物(3)は、上記3−アミノプロピルアルコキシシラン(1)と上記イソシアン酸3−(トリアルコキシシリル)プロピル(2)とを反応に供することによって得られ、以下の一般式(3)で示される:
O=C=N(CH2)3Si(OR3)3 (2)
(R3は水素またはアルキル基である)。
次いで、上記の3−アミノプロピルアルコキシシラン(1)と上述の工程によって得られた架橋性シロキサン化合物(3)とを酸の存在下でゾル−ゲル反応に供する。
(実施例1.1)
まず、2mmol(0.44g)の3−アミノプロピルトリエトキシシラン(以下、APTEOSという場合がある)に、1.6mmol(0.4g)のイソシアン酸3−(トリエトキシシリル)プロピル(以下、TEOSPI)を溶解したジクロロメタン6mLを加えた。この混合液を室温で15分間撹拌した。次いで、混合液を加熱して、ジクロロメタンを蒸発させて除去した。反応容器には、APTEOSとTEOSPIとの反応生成物である架橋性シロキサン化合物(1.6mmol)および未反応のAPTEOS(0.4mmol)が残った。
TEOSPIを表1に記載の量で用いたこと以外は、実施例1.1と同様の手順でヒドロゲルを得た。
TEOSPIを表1に記載の量で用いたこと以外は、実施例1.1と同様の手順で反応を行った。しかし、生成物は微粒子が分散したスラリー状となり、ヒドロゲルは得られなかった。
(実施例2.1)
トリアルコキシシランであるAPTEOSの代わりに、ジアルコキシシランである3−アミノプロピルジエトキシメチルシラン(以下、APDEOMSという場合がある)を2mmol(0.38g)用い、TEOSPIを1.4mmol(0.35g)用いたこと以外は、実施例1.1と同様の手順でヒドロゲルを得た。
TEOSPIを表2に記載の量で用いたこと以外は、実施例2.1と同様の手順でヒドロゲルを得た。
Claims (7)
- アンモニウムイオンを有する架橋ポリシロキサンと水とを含有するヒドロゲルであって、
該架橋ポリシロキサンが、式(1):
NH2(CH2)3SiR1 n(OR2)3−n (1)
(R1はアルキル基であり、R2は水素またはアルキル基であり、そしてnは0または1である)で示される3−アミノプロピルアルコキシシラン由来の単位を主構成成分とするポリマーであり、
該単位のアミノ末端部分の少なくとも一部が、カルボニル架橋されており、残りのアミノ末端部分が、四級化されている、
ヒドロゲル。 - 前記アンモニウムイオンを有する架橋ポリシロキサンが、以下の化合物(i)および(ii)を、酸の存在下でゾル−ゲル反応に供して得られる架橋ポリシロキサンである、請求項1に記載のヒドロゲル:
(i)前記式(1)で示される3−アミノプロピルアルコキシシラン、および
(ii)式(3)で示される架橋性シロキサン化合物:
式(2):
O=C=N(CH2)3Si(OR3)3 (2)
(R3は水素またはアルキル基である)で示されるイソシアン酸3−(トリアルコキシシリル)プロピルと前記式(1)で示される3−アミノプロピルアルコキシシランとの反応により得られる架橋性シロキサン化合物。 - 前記式(1)で示される3−アミノプロピルアルコキシシランと前記式(3)で示される架橋性シロキサン化合物とのモル比が、20/80〜90/10である、請求項2に記載のヒドロゲル。
- 前記酸が、無機酸である、請求項2または3に記載のヒドロゲル。
- ヒドロゲルの製造方法であって、
式(1):
NH2(CH2)3SiR1 n(OR2)3−n (1)
(R1はアルキル基であり、R2は水素またはアルキル基であり、そしてnは0または1である)で示される3−アミノプロピルアルコキシシランと、式(2):
O=C=N(CH2)3Si(OR3)3 (2)
(R3は水素またはアルキル基である)で示されるイソシアン酸3−(トリアルコキシシリル)プロピルとの反応により、式(3)で示される架橋性シロキサン化合物:
該式(1)で示される3−アミノプロピルアルコキシシランと該式(3)で示される架橋性シロキサン化合物とを、酸の存在下でゾル−ゲル反応に供する工程、
を包含する、方法。 - 前記式(1)で示される3−アミノプロピルアルコキシシランと前記式(3)で示される架橋性シロキサン化合物とのモル比が、20/80〜90/10である、請求項5に記載の方法。
- 前記酸が、無機酸である、請求項5または6に記載の方法。
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JP2004075836A (ja) * | 2002-08-19 | 2004-03-11 | Toagosei Co Ltd | シーリング材組成物 |
JP2004359559A (ja) * | 2003-06-02 | 2004-12-24 | Chisso Corp | シラノール基含有化合物、その製造方法、シラノール基含有化合物の水溶液、表面処理剤およびガラス繊維 |
JP2005200625A (ja) * | 2003-06-23 | 2005-07-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 水系撥水処理剤及び撥水処理方法 |
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