JP2017533179A - 白金複合体およびヒドロシリル化反応によって架橋可能な化合物におけるそれらの使用 - Google Patents
白金複合体およびヒドロシリル化反応によって架橋可能な化合物におけるそれらの使用 Download PDFInfo
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Abstract
Description
R3 3Pt{CpR4 5−r−t[(CR2)nSiR1 oR2 p]t[SiR7 sR8 3−s]r} (I)
[式中、
Cpは、シクロペンタジエニル基であり、
nは、1〜8の整数であり、
oは、0、1、2または3であり、
o+p=3という条件で、pは、0、1、2または3であり、
rは、1、2、3、4または5、好ましくは1、2または3、より好ましくは1または2、特に1であり、
r+t≦5、好ましくは3という条件で、tは、0、1、2、3または4、好ましくは0または1、より好ましくは1であり、
sは0、1または2、好ましくは2であり、
Rは、同一でも異なっていてもよく、水素原子あるいは非置換または置換された一価ヒドロカルビル基であり、
R1は、同一でも異なっていてもよく、ヘテロ原子によって中断されていてもよい、非置換または置換された一価ヒドロカルビル基であり、
R2は、同一でも異なっていてもよく、加水分解性基または酸素結合されたシロキシ基であり、
R7は、同一でも異なっていてもよく、ヘテロ原子によって中断されていてもよい、非置換または置換された一価脂肪族飽和ヒドロカルビル基、あるいは酸素結合されたシロキシ基であり、
R8は、同一でも異なっていてもよく、脂肪族不飽和の置換されていてもよい基であり、
R3は、同一でも異なっていてもよく、非置換または置換された、一価脂肪族飽和ヒドロカルビル基であり、
R4は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、SiC結合されたシリル基、あるいはヘテロ原子によって中断されていてもよい、非置換または置換されたヒドロカルビル基である。]
R´は、縮合環を形成するために互いに接続されていてもよい、任意の所望する基を表す。]
−(OSiR9 2)m−R9 (II)
[ここで、
mは、1〜5000、好ましくは8〜50の整数であり、かつ
R9は、同一でも異なっていてもよく、R1基について定義されたとおりである。]
・トリメチル[(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[((2-メチルアリル)ジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(トリメトキシシリル)メチル(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(2-トリメトキシシリル)エチル(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(3-トリメトキシシリル)プロピルビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(3-ジメトキシメチルシリル)プロピルビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(4-トリメトキシシリル)ブチル(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(2-トリメトキシシリル)-1-メチルエチル-(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(3-トリメトキシシリル)-2-メチル-2-プロピルビス-(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[ビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[ビス(2-メチルアリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(トリメトキシシリル)メチルビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(2-トリメトキシシリル)エチルビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(3-トリメトキシシリル)プロピルビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(4-トリメトキシシリル)ブチルビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(2-トリメトキシシリル)-1-メチルエチルビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(3-トリメトキシシリル)-2-メチル-2-プロピルビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[トリス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(トリエトキシシリル)メチル(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(トリアセトキシシリル)メチル(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(3-ビストリメチルシロキシ)メチルシリルプロピルビス](アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル白金(IV)、
・トリメチル[(3-トリエトキシシリル)プロピルビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(トリエトキシシリル)メチルビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(3-トリエトキシシリル)プロピルビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(トリエトキシシリル)メチルトリス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリエチル[(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリス(トリメチルシリルメチル)[(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリエチル[(トリメトキシシリル)メチル(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリエチル[(トリメトキシシリル)メチルビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリエチル[トリス (アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)および
・トリエチル[(トリメトキシシリル)メチルトリス(アリルジメチルシリル)-シクロペンタジエニル]白金(IV)
好ましくは、本発明の白金複合体は下記である。
・トリメチル[(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[ビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(3-ジメトキシメチルシリル)プロピルビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(3-トリメトキシシリル)プロピルビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV) および
・トリメチル[(3-トリメトキシシリル)プロピルビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)
よりこのましくは、 下記である。
・トリメチル[(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)、
・トリメチル[(3-ジメトキシメチルシリル)プロピルビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV) および
・トリメチル[(3-トリメトキシシリル)プロピルビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)
特に下記である。
・トリメチル[(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)および
・トリメチル[(3-ジメトキシメチルシリル)プロピルビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)
(i)化合物(A)、(B)および(C)からなる群から選択される少なくとも1つの化合物、ここで、
(A)は、脂肪族炭素−炭素多重結合を有する少なくとも2つの基を含有する、有機化合物および/または有機ケイ素化合物であり、
(B)は、少なくとも2つのSi結合された水素原子を含有する有機ケイ素化合物であり、
(C)は、脂肪族炭素−炭素多重結合およびSi結合された水素原子を有するSiC結合された基を含有する有機ケイ素化合物であるが、組成物が、脂肪族炭素−炭素多重結合を有する少なくとも1つの化合物およびSi結合された水素原子を有する少なくとも1つの化合物を含んでなることを条件とし、かつ
(ii)少なくとも1つの
(D)式(I)の白金触媒。
R11 aR12 bSiO(4−a−b)/2 (IV)
[ここで、
R11は、同一でも異なっていてもよく、ヒドロキシル基、または1〜20個の炭素原子を有し、かつ酸素原子、窒素原子、硫黄原子またはリン原子を含有していてもよい、ハロゲン置換されていてもよい、一価脂肪族飽和ヒドロカルビル基であり、
R12は、同一でも異なっていてもよく、2〜10個の炭素原子を有し、かつ酸素原子、窒素原子、硫黄原子またはリン原子を含有していてもよい、ハロゲン置換されていてもよい、一価脂肪族不飽和ヒドロカルビル基であり、
aは、0、1、2または3であり、
和がa+b≦4、平均で1.5<(a+b)≦3および少なくとも2つの脂肪族不飽和R12基が1分子当たりに存在していて、ここで0とは異なるbを持つ式(IV)の単位が分子中で互いに接続していないという条件で、bは、0、1、2または3、好ましくは0.0001〜2の平均である。]
R13 cHdSiO(4−c−d)/2 (V)
[ここで、
R13は、同一でも異なっていてもよく、R11について定義されたとおりであり、
和がc+d≦4、および有機ケイ素化合物が1分子当たり少なくとも2つのSi結合された水素原子を有していることを条件に、
cは、0、1、2または3であり、かつ
dは、0、1または2である。]
R11 gSiO4−g/2 (VII)、
R11 hR12SiO3−h/2 (VIII)、および
R11 iHSiO3−i/2 (IX)
[ここで、
R11およびR12は、同一でも異なっていてもよく、上記で定義されたとおりであり、
gは、0、1、2または3であり、
1分子当たり、少なくとも2つのR12基および少なくとも2つのSi結合された水素原子が存在していることを条件に、
hは、0、1または2であり、かつ
iは、0、1または2である。]
Me:メチル基
ゲル時間は、DIN 16 945−1による160x15.75mmxmm試験管中に非架橋組成物を入れて、120℃にてBachofer GELNORMゲルタイマーで決定する。ゲル時間は、試験開始から反応混合物が液体からゲル化した状態に移行する時点の間の時間であると考えられている。決定は、<500nmの範囲の波長の光を排除して行われる。
浸透は、25℃にてDIN ISO 2137によるPetrotest Instruments PNR10針入度計で、9.38gのクォーターコーン重量で5秒の浸透時間後に決定する。分析する試料は、230〜400nmの波長の鉄照射源によってUVキューブ(Hoehnleより;約70mW/cm2)内で1000Wにて10秒間事前にさらし、30分間150℃にて熱処理した。侵入度は1/10mmで報告された。
0℃にて1時間以内で、100mLの純テトラヒドロフラン中の17.6g(200mmol)のシクロペンタジエニドナトリウムに、28.6g(0.21mmol)のアリルジメチルクロロシランを滴下した。溶液を取り除いた後、混合物を、水/ジエチルエーテル(1/1 v/v)で抽出し、有機相を部分的に蒸留し、55%の収率で、18.1gのアリルジメチルシリルシクロペンタジエンを得た。
室温にて1時間以内で、250mLの純テトラヒドロフラン中の4.8g(200mmol)の水素化ナトリウムの懸濁液に、32.8g(200mmol)のアリルジメチルシリルシクロペンタジエンを滴下した。続いて、30分以内に、36.4g(200mmol)の(3−クロロプロピル)ジメトキシメチルシランを滴下した。この過程で溶液は温かくなる。溶液を取り除いた後、部分的蒸留を油ポンプ真空で達成し、81%の収率で、50.2gの(3−ジメトキシメチルシリルプロピル)(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエンを得た。
室温にて1時間以内で、250mLの純ジエチルエーテル中の16.4g(100mmol)のアリルジメチルシリルシクロペンタジエンに、62.5mLのジエチルエーテル(100mmol)中1.6 mol/Lブチルリチウムを滴下した。続いて、30分以内に、13.4g(100mmol)のアリルジメチルクロロシランを滴下した。この過程で溶液は温かくなる。溶液を取り除いた後、部分的蒸留を油ポンプ真空で達成し、60%の収率で、15.7gのビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエンを得た。
白金複合体1の調製:
50mLの純テトラヒドロフラン中の4.92g(30mmol)のシラン1溶液に、14.1g (33mmol)のヘキサン中15%ブチルリチウム溶液を添加した。これに、7.34gのトリメチル白金(IV)ヨウ化物(20mmol)を添加し、2時間室温にて混合物を撹拌した。溶液を取り除いた後、白金複合体を10−4hPaの圧力で蒸留し、精製した。収率84%にて6.8gの純トリメチル[(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)を得た。
白金複合体2の調製:
50mLの純テトラヒドロフラン中の9.3g(30mmol)のシラン2溶液に0.72g (30mmol)の水素化ナトリウムを添加した。これに9.15gのトリメチル白金(IV)ヨウ化物(25mmol)を添加し、2時間室温にて混合物を撹拌した。溶液を取り除いた後、白金複合体を10−4hPaの圧力で蒸留し、精製した。収率80%にて11.0gの純トリメチル[(3−ジメトキシメチル−シリルプロピル)(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)を得た。
白金複合体3の調製:
50mLの純テトラヒドロフラン中の7.9g(30mmol)のシラン3溶液に14.1g (33mmol)の15%ブチルリチウム溶液を添加した。これに7.34gのトリメチル白金(IV)ヨウ化物(20mmol)を添加し、2時間室温にて混合物を撹拌した。溶液を取り除いた後、白金複合体を10−4 hPaの圧力で蒸留し、精製した。収率75%にて7.5gの純トリメチル[ビス(アリルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]白金(IV)を得た。
白金複合体4の調製:
市販の白金複合体トリメチル(メチル−シクロペンタジエニル)白金(IV)が比較例としての役割を果たし、触媒として直接使用する。それはさらなる官能基を持たない。
実施例2からの白金複合体2の共加水分解
2.5gの白金複合体2、1000mPa*sの粘度を持つ98gのα,ω−シラノール末端ポリジメチルシロキサン[CAS 70131-67-8] および0.025gのアルミニウムトリス(2,4−ペンタンジオン酸)の混合物を25℃にて混合し、および24時間室温にて撹拌した。メタノールが排除された約100gのシロキサン結合された複合体を得た。メタノールを取り除くためには、揮発生物を30分間25℃および1mbarにて取り除いた。
120℃でのゲル時間
ゲル時間は、120℃にて、ViMe2Si−O−[(Me2SiO)n]−SiMe2Vi(25℃にて粘度1000mPa*s)中で、2gのMe3Si−O−[(Me2SiO)90(MeHSiO)10]−SiMe3および18gの実施例1からの白金複合体1の300ppm溶液の混合物で決定した。混合物は9時間36分後にゲル化した。
実施例2からの白金複合体2のゲル時間:
実施例3からの白金複合体3のゲル時間:
比較例1からの白金複合体4のゲル時間は15分であった。本発明の複合体の暗安定性は明らかに高かったことが見出された。
0.042gの実施例1からの白金複合体1の10%クロロホルム溶液を、20gのViMe2Si−O−[(Me2SiO)n]−SiMe2Vi(25℃にて粘度1000mPa*s)中に混合した。 5gのこの混合物を、50gの直鎖状および分岐状ビニル官能性シロキサンおよびSi−H官能性シロキサン(ドイツ、ミュンヘン、Wacker Chemie AGよりSemicosil(登録商標) (市販)912の名称で市販されている)を含有するヒドロシリル化によって架橋可能な処方物と混合した。Pt濃度は9ppmであった。
白金複合体2、3および4を含んでなる混合物は、同じように調製した。
実施例2からの白金複合体2のゲル時間:
実施例3からの白金複合体3のゲル時間:
比較すると、比較例1からの白金複合体4を用いたゲル時間は、1時間30分であった。
従って、一成分組成物は長い保存安定性を有する。
実施例2からの白金複合体2のゲル時間:
実施例3からの白金複合体3のゲル時間:
R´は、縮合環を形成するために互いに接続されていてもよい、任意の所望するラジカルを表す。]
ゲル時間は、DIN 16 945−1による160x15.75mm試験管中に非架橋組成物を入れて、120℃にてBachofer GELNORMゲルタイマーで決定する。ゲル時間は、試験開始から反応混合物が液体からゲル化した状態に移行する時点の間の時間であると考えられている。決定は、<500nmの範囲の波長の光を排除して行われる。
実施例2からの白金複合体2の共加水分解
2.5gの白金複合体2、1000mPa*sの粘度を持つ98gのα,ω−シラノール末端ポリジメチルシロキサン[CAS 70131-67-8] および0.025gのアルミニウムトリス(2,4−ペンタンジオン酸)を25℃にて混合し、および24時間室温にて撹拌した。メタノールが排除された約100gのシロキサン結合された複合体を得た。メタノールを取り除くためには、揮発生物を30分間25℃および1mbarにて取り除いた。
実施例2からの白金複合体2のゲル時間:
実施例3からの白金複合体3のゲル時間:
Claims (10)
- 一般式(I)で表されることを特徴とする、白金複合体:
R3 3Pt{CpR4 5−r−t[(CR2)nSiR1 oR2 p]t[SiR7 sR8 3−s]r} (I)
[式中、
Cpは、シクロペンタジエニル基であり、
nは、1〜8の整数であり、
oは、0、1、2または3であり、
o+p=3という条件で、pは、0、1、2または3であり、
rは、1、2、3、4または5、好ましくは1、2または3、より好ましくは1または2、特には1であり、
r+t≦5、好ましくは3という条件で、tは、0、1、2、3または4、好ましくは0または1、より好ましくは1であり、
sは0、1または2、好ましくは2であり、
Rは、同一でも異なっていてもよく、かつ水素原子あるいは非置換または置換された一価ヒドロカルビル基であり、
R1は、同一でも異なっていてもよく、かつヘテロ原子によって中断されていてもよい、非置換または置換された一価ヒドロカルビル基であり、
R2は、同一でも異なっていてもよく、かつ加水分解性基または酸素結合されたシロキシ基であり、
R7は、同一でも異なっていてもよく、かつヘテロ原子によって中断されていてもよい、非置換または置換された一価脂肪族飽和ヒドロカルビル基、あるいは酸素結合されたシロキシ基であり、
R8は、同一でも異なっていてもよく、かつ脂肪族不飽和の置換されていてもよい基であり、
R3は、同一でも異なっていてもよく、かつ非置換または置換された、一価脂肪族飽和ヒドロカルビル基であり、
R4は、同一でも異なっていてもよく、かつ水素原子、SiC結合されたシリル基、あるいはヘテロ原子によって中断されていてもよい、非置換または置換されたヒドロカルビル基である]。 - 前記R2基が、アルコキシ基、カルボキシル基またはシロキシ基を含んでなることを特徴とする、請求項1に記載の白金複合体。
- 前記R8基が、式:
−CR10 2−CR10=CR10 2
[ここで、
R10は、同一でも異なっていてもよく、R基について定義されたとおりである。]
の基を含んでなることを特徴とする、請求項1または2に記載の白金複合体。 - 前記R10基が、メチル基または水素原子であることを特徴とする、請求項3に記載の白金複合体。
- 前記R8基が、式−CH2−CH=CH2のアリル基を含んでなることを特徴とする、請求項3または4に記載の白金複合体。
- シクロペンタジエン塩をトリオルガノ白金(IV)ハロゲン化物と反応させることを特徴とする、式(I)の本発明の白金複合体の製造方法。
- 請求項1〜5の1項以上に記載されたかまたは請求項6に従い調製された白金複合体を含んでなることを特徴とする、付加−架橋性組成物。
- (i)化合物(A)、(B)および(C)からなる群から選択される少なくとも1つの化合物、ここで、
(A)は、脂肪族炭素−炭素多重結合を有する少なくとも2つの基を含有する、有機化合物および/または有機ケイ素化合物であり、
(B)は、少なくとも2つのSi結合された水素原子を含有する有機ケイ素化合物であり、
(C)は、脂肪族炭素−炭素多重結合およびSi結合された水素原子を有するSiC結合された基を含有する有機ケイ素化合物であるが、該組成物が、脂肪族炭素−炭素多重結合を有する少なくとも1つの化合物およびSi結合された水素原子を有する少なくとも1つの化合物を含んでなることを条件とし、かつ
(ii)少なくとも1つの
(D)前記式(I)の白金触媒
を含んでなる、請求項7に記載の組成物。 - 任意の順番で個別の成分を混合することによる、請求項7または8に記載された前記組成物の製造方法。
- 請求項7または8に記載されたかあるいは請求項9に従い生産された前記組成物を架橋することによって製造した成形体。
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