JP2021516226A - 有機官能性シロキサン、その製造方法、ならびに、充填材および表面の処理のためのその使用 - Google Patents

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Abstract

本発明は、有機官能性シロキサン、二極性シロキサン、シロキサンブロックコポリマーカップリング剤、および、触媒を用いた、ヒドリドアルコキシシランおよび有機官能性ジシロキサンの、オルガノシクロシロキサンへの付加反応による前記有機官能性シロキサンの特定の製造方法を提供する。本発明の付加反応は重合をもたらさず、したがって、新規なシロキサンカップリング剤はシクロシロキサンおよびポリマーシロキサンを含まない。これは、それらを接着剤、コーティングおよびシール剤に適したものにする。本発明はまた、充填材および表面の処理のための、前記有機官能性シロキサン化合物の使用に関する。

Description

発明の詳細な説明
〔技術分野〕
本発明は、有機官能性シロキサンカップリング剤、二極性シロキサンおよびシロキサンブロックコポリマーを高収率で製造するための方法に関する。特に、本発明は、ヒドリドアルコキシシランおよび有機官能性ジシロキサンの、シクロシロキサンへの付加反応による有機官能性シロキサンの製造方法に関する。本発明はまた、充填材および表面の処理のための、有機官能性シロキサン化合物の使用に関する。
〔背景技術〕
少なくとも1つの炭素−ケイ素結合(Si−C)構造を含むシランは、オルガノシラン(有機シラン)(organosilane)として知られている。2つの反応中心を有するオルガノシランのクラスはシランカップリング剤として知られており、有機物質を無機物質にカップリング(結合)するために広く使用されている。オルガノシランカップリング剤は、その著しい汎用性のために商業的に広く使用されている。それらは、反応性有機官能基とケイ素無機官能基とを組み合わせて単一の分子にするハイブリッド分子である。
最も一般的なタイプのシランカップリング剤の化学構造は以下の通りである:
Figure 2021516226
ここで、Xは例えば、アミン、エポキシ、またはアクリレートであり得る有機官能群であり、Rは、独立して、アルキルまたはアルコキシ基であり得る。有機基Xとケイ素原子との間のアルキルスペーサー−(CH−は、無機物質に有機的な適合性(相溶性)を持たせるための分子架橋として使用される独特の性質を提供する。
無機基材(鉱物、充填材(フィラー)、金属、およびセルロースなど)と有機/高分子マトリックス(ゴム、熱可塑性樹脂、または熱硬化性樹脂など)との間に形成されるこの分子架橋は、複合材料の物理的および機械的特性を改善する役割を果たす。その汎用性のために、金属アルコキシド前駆体と組み合わせた有機官能性シランもまた、ゾル−ゲル技術を用いてフィルム、樹脂、ポリシルセスキオキサン、キセロゲル、およびエーロゲルを製造するために使用される。
典型的には、オルガノシラン分子は2つの反応中心を有する。1つは、アルキル、アリール、アリールアルキル、パーフルオロフェニルアルキル、トリフルオロプロピル、パーフルオロアルキル、アミノ、ウレイド、エポキシ、アルデヒド、エチレン、および無水物などの非反応性または反応性の有機官能基を有する、加水分解的に安定な少なくとも1つの炭素−ケイ素結合を有することを特徴とする。ケイ素原子上の第2の反応中心は、1個、2個、または3個の加水分解性基、主にクロロ、アルコキシ、およびアミンを特徴とする。
有機官能性シランの加水分解性成分は水で容易に加水分解してシラノールを形成し、縮合反応を介してケイ素が無機表面に共有結合してシロキサン結合を形成することを可能にする。
無機基材と共有結合性シロキサン結合を形成することに加えて、炭素−ケイ素結合の性質は、シロキサン結合と基材との間の中間相での加水分解攻撃に対する改善された耐性を提供する。この特徴はマトリックス複合材料をより加水分解的に安定させ、したがって、腐食に対する保護を提供し、その機械的性質を強化することによって、耐用年数を増加させる。
オルガノシランは、三官能性、二官能性、または一官能性であり得る。三官能性および二官能性シラン(例えば、トリメトキシシラン、メチルジメトキシシラン)は最初に加水分解してシラノールを形成し、次いで表面ヒドロキシル基と縮合して加水分解的に安定なシロキサン結合を形成し、さらに架橋して多層シルセスキオキサンまたはポリマーコーティングを形成する。この多層は無機中間相に境界層を形成し、多孔質マトリックス中に拡散して、無機基材内に相互貫入網目構造を作り出すことができ、次に、これは、より加水分解的に安定なマトリックス複合材料を形成する。
シランカップリング剤の有機官能基は、アルキルスペーサーによって直接ケイ素原子に結合し、シロキサン結合を形成することによって表面に結合し、次に、表面上の他のシラン分子と架橋して、ケイ素原子に直接結合した有機官能基を絡み合わせて埋めるシルセスキオキサンコーティングを形成する。これは、適用されたときに可変の膜厚をもたらし、また、多くの有機官能基が表面に存在しないので、より高いシラン負荷の必要性をもたらす。これは、不均一な表面コーティングをもたらし、コーティングの表面に有機官能基を有する所望の表面被覆率を得るためにシランカップリング剤のより高い負荷を必要とする。この絡み合いは、表面コーティング内に空隙を作り出すことによって問題を悪化させ、その結果、耐摩耗性に乏しい複合材料が得られる。
特定の適用では、複合材料が熱的、振動的、および機械的な力によって引き起こされる繰り返される機械的応力にさらされる場合、層間剥離および応力破壊のために、それらの意図された適用に失敗する。これらのタイプの失敗は、従来のシランカップリング剤と無機基材との結合機構の硬い性質の直接的な結果である。
カップリング剤の工業的使用の別の重要な態様は、樹脂中でのそれらの均一な分散である。これは、伝統的なシランカップリング剤が特定種類の樹脂と適合性でないことがあるので、特定種類の複合材料の開発において困難であり得る。この結果、不均質な混合物が生じる。短時間で、これらの不均質な混合物は、相分離のために不安定な生成物配合物を生じる。
特定種類の有機ケイ素結合薬剤が、従来技術において公知である。WO1988007536Aは、有機ケイ素カップリング剤、特に、シラノールまたはシルアルコキシ基と縮合することができる表面基を有する材料と共に使用される場合に有利な特性を有する特定のオルガノシロキサンオリゴマーを記載している。カップリング剤は、ケイ素結合有機官能基および3つのケイ素結合加水分解性基を有する少なくとも1つのオルガノシランの加水分解および重合から生じる。
US4308371Aは、出発材料としてオルガノアルコキシシランおよび/または、オルガノアルコキシシロキサンの混合物を使用することによるオルガノポリシロキサンの製造方法を記載している。
EP0691362B1は、出発材料としてオルガノアルコキシシランおよび/または、オルガノアルコキシシロキサンの混合物を使用することによってオルガノポリシロキサンを製造する方法を提案している。オルガノアルコキシシランはメチルトリメトキシシランまたはテトラメトキシシランであることができ、本発明は主に、同じケイ素原子に連結されたアルコキシ基が、異なる反応性を有するという点で、US4308371Aとは異なる。
US20040077757Aは、2つのテトラ−、トリ−およびジアルコキシ官能性オルガノシランおよび有機ブロックコポリマーを出発材料として使用することによって製造されるコーティング組成物を開示している。コーティングはUS4308371Aと同様の出発材料および硬化プロセスのために、有機変性を低レベルに保つと脆くなる。有機変性のレベルが増加すると、コーティングは、UV線、熱および酸化に対する耐性が低くなる。
さらに、US5194649A、US5183912AおよびEP0499233B1で報告されている既知の有機官能性ペンタシロキサンは、多段階プロセスによって作製される。第1のプロセス段階では、開環重合反応を介して有機官能性テトラシロキサンが単離される。第2の工程では、単離された有機官能性テトラシロキサンを変換し、加水分解反応を介してヒドロキシル末端テトラシロキサンに単離する。第3段階では、単離されたヒドロキシル末端テトラシロキサンはテトラメトキシシランと縮合反応し、単離されて有機官能性ペンタシロキサンを生じる。第4の最終段階では、有機官能性ペンタシロキサンをヒドロシリル化反応に使用して、グリシドキシプロピルペンタシロキサンを生成する。
US56866441A、US585645AおよびUS6133394Aに記載されているように、有機官能性ペンタシロキサンを製造するための他の方法がある。また、自然発火性アルキルリチウム試薬、シクロトリシロキサン、クロロシラン、テトラヒドロフランなどの溶媒、およびトリエチルアミンなどの塩化水素捕捉剤の溶液を使用して、狭い多分散性を有する有機官能性シロキサンを生成する開環アニオン重合反応に関する広範な従来技術がある。
しかしながら、生成物中間体の数、製造時間、反応器空間収率、およびこれらの多段階プロセスからの単離された生成物は、経済的な観点から商業的な実行可能性が制限されている。
驚くべきことに、従来技術には有機官能性テトラシロキサンカップリング剤の言及はなく、本発明のモノ−有機官能性シロキサンを生成するための付加反応に関する従来技術もない。
〔発明の概要〕
本発明は、高収率で有機官能性シロキサンカップリング剤を製造するための新規な方法を提案する。本発明の新規な有機官能性シロキサンは、有機官能基と基材表面との間の境界層(界面層)(boundary layer)を4つのシロキサン単位だけ均一に増加させる。新規な有機官能性シロキサンカップリング剤の固有の長所は、有機官能基と、シロキサン結合によって表面に共有結合するケイ素(シリコン)原子との間のトリシロキサンスペーサーによって、有機官能基と表面との間の境界層を自然に増大させることである。
この新しい特性は、表面コーティング内の有機官能基の絡み合いを防止する、より高い自由度を有する有機官能基を提供する。これは、ケイ素カップリング剤に、付加的な特徴、すなわち、均一な表面被覆率および有機官能基と表面との間の柔軟性を提供する。これは、所望の物理的および機械的特性を維持しながら、機械的、熱的および振動的力から生じるストレスを消散するメカニズムを提供する。その結果、耐摩耗性が向上する。
第1の態様において、本発明は、式(I)を有する有機官能性シロキサンカップリング剤を提供する:
XRSiRO(SiRO)SiR (I)
ここで、基Xは、水素、ヒドロキシル、アルデヒド、アセテート、アミノ、アルキルイミン、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ジアルキルアミノアルキル、ウレイド、イソシアネート、無水物、エポキシシクロヘキシル、グリシドキシ、メルカプト、アクリルオキシ、メタクリロイルオキシ、メタクリルアミド、アクリルアミド、アルキルアミド、カルボン酸、アルケニル、2−ヒドロキシ−3−(メタクリロイルオキシ)プロパン−1−オレート、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール、アリールアルキル、シクロアルキル、アリールオキシ、パーフルオロアルキル、パーフルオロアリール、アルキルポリアルキルエノキシ、または、ヒドロキシポリアルキルアルキルエノキシから選択される有機基であり、基Rは、独立して、ハロゲン、水素、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アリールアルキル、アルキルアリールおよびジアルキルアリール、ならびにアルコキシ、アシルオキシ、アルキロイル、カルビノイルアシルオキシ基、アルキルアミン、ジアルキルアミン、オキシイミノまたはエノキシから選択される有機基であり、
基Rは2価の有機基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、イソブチル、フェニルまたはフェネチルであり、
nは2〜100の整数、好ましくは2〜20、より好ましくは2である。
さらに、本発明は、官能性オルガノシロキサニル化合物を生成するための、触媒を用いた、ヒドリドアルコキシシランおよび有機官能性ジシロキサンの、有機シクロシロキサンへの付加反応に関する。本発明の付加反応は重合をもたらさず、したがって、新規なシロキサンカップリング剤はシクロシロキサンおよびポリマーシロキサンを含まない。これは、それらを接着剤、コーティングおよびシーラント用途に適したものにする。それらの導入はまた、改善された耐摩耗性を有する親水性、疎水性、超疎水性、および疎油性表面コーティングをもたらす。
第2の態様において、本発明は、式(II)を有する有機官能性シロキサンを製造するための方法を提供し、
HSiRO(SiRO)SiR (II)
この方法は、触媒の存在下で、式(III)を有するヒドリドアルコキシシランの、
HSiR (III)
式(IV)を有するシクロシロキサンへの付加反応によるものであり、
(SiRO) (IV)
その置換基は上記に定義され、
ここで、Dは3〜12の値を有する整数である。
本発明の第3の態様において、本発明は、式(V)を有する有機官能性シロキサンを製造するための方法を提供し、
XRSiR(OSiRn+1OSiR (V)
この方法は、触媒の存在下で、式(VI)を有する有機官能性ジシロキサンの、
XRSiROSiR (VI)
式(IV)のシクロシロキサンへの付加反応によるものであり、
(SiRO) (IV)
その置換基は上記に定義されている。
本発明の第3の態様の方法では、前記有機官能性ジシロキサンおよびシクロシロキサンの溶液を、固体担体の触媒床を有するプラグフロー反応器に通す。
触媒はブレンステッド酸触媒またはルイス酸触媒である。ブレンステッド酸触媒は、塩化水素、硝酸、硫酸、トリフルオロメタンスルホン酸またはトリフルオロ酢酸の群から選択され、好ましくはトリフルオロメタンスルホン酸である。ルイス酸触媒は、ZnCl、BeCl、TeCl、SnCl、FeCl、FeCl、SbCl、AlClまたは他の金属ハロゲン化物の群から選択され、好ましくはFeClまたはAlClである。
触媒のための固体支持体は、第3の発明の方法において、炭素、多孔質樹脂、ゼオライト、クレー、シリカであり、好ましくはイオン交換樹脂である。
本発明の第4の態様において、本発明は、式(VII)を有する有機官能性二極性シロキサンを提供し、
SiO(RSiO)SiRSiR(OSiROSiR (VII)
ここで、Rは、2価の有機基および上記で定義した他の置換基である。
本発明の第5の態様では、本発明は、式(VIII)を有する有機官能性スルフィド二極性シロキサンを提供し、
SiO(RSiO)(SiR)RSyR(SiR)(OSiROSiR (VIII)
その置換基は上記に定義され、
ここで、yは1〜100、好ましくは2〜4の整数である。
本発明の第6の態様において、本発明は、式(IX)を有する有機官能性シロキサンブロックコポリマーを提供し、
QC(ABA)CQ (IX)
ここで、基Qは、ヒドロキシル、ビニルジメチルシロキシ、アミノプロピルジメチルシロキシ、トリメチルシロキシ、ジメチルシロキシ、メタクリルオキシプロピルジメチルシロキシ、メタクリルオキシプロピルジメチルシロキシ、メルカプトプロピルジメチルシロキシ、メタクリルアミドプロピルジメチルシロキシ、アクリルアミドプロピルジメチルシロキシ、ウレイドプロピルジメチルシロキシまたはシアノプロピルジメチルシロキシから選択される有機官能基であり、
基Aは、ジアルキルアミノ、アルキル、ジアルキルアリール、パーフルオロアルキル、ジアルキルポリアルキルアルキルエノキシ、ポリビニルマタロセン、ジアルキルジビニルジビニルシランまたはジアルキルジアリルシランから選択される多価有機または有機金属基であり、
基Bは、次式: −SiRO(SiRO)SiR− を有する二価のオルガノシロキサニル基であり、その置換基は上記に定義され、
基Cは、次式: −(SiRO)− を有する二価のオルガノシロキサニル基であり、その置換基は上記に定義され、
そして、mは1〜1,000,000の値を有する整数である。
本発明の第7の態様では、本発明が下記式の有機官能性シロキサン化合物を含む組成物を提供し、
XRSiR(OSiRn+1OSiR (V)
SiO(RSiO)SiRSiR(OSiROSiR (VII)
SiO(RSiO)(SiR)RSyR(SiR)(OSiROSiR (VIII)
その置換基は上記に定義されている。
さらに、他の態様は、天然および合成ゴム、エラストマー、ポリウレタン、ポリエステル、樹脂、および耐汚染性、撥水性、耐油性および耐溶剤性、耐湿性および酸素透過性、耐熱性、スリップ、非接着性、氷結防止特性のための改善された耐摩耗性を有する織物を提供することを含むこれらの有機官能性シロキサンの一般的な使用である。
本発明のシロキサンカップリング剤の新規な態様は、無機充填材の処理をカスタマイズして、それらを、異なる種類の樹脂とより有機的に適合性にするか、または複合材料のガラス転移温度を変更して、それらを、異なる作業温度、例えば、高温および低温作業環境における適用に、より適するようにすることができることである。
透明な充填プラスチックおよびエラストマーを製造するために、屈折率の差から生じる曇りを排除するために、屈折率を制御することもできる。これは、シロキサン骨格をジメチルシロキサンからジエチルシロキサン、フェニルメチルシロキサン、ジフェニルシロキサン、トリフルオロプロピルメチルシロキサン、フェネチルメチルシロキサンなどに変更することによって容易に達成することができる。
可能であるさらに別の態様は、シロキサン結合が特定の種類の状態で破壊および再形成することができることが周知であるため、自己回復複合体の開発である。
具体的には、本発明の他の態様では、本発明は、充填材の処理のための、本発明の第7の態様による組成物の使用を提供する。
充填材は、石英、シリカ、ガラス、アルミニウム、クレー、ケイ素、銅、錫、タルク、無機酸化物、鋼、アスベスト、ニッケル、亜鉛、鉛、大理石、石膏、グラファイトまたは炭素、好ましくは石英、シリカ、ガラス、クレー、ケイ素および無機酸化物であってよい。
さらに、組成物の化合物は、充填材の表面と共有結合し、充填材の表面と、有機官能基を持つケイ素原子との間の、1.5〜20Å(オングストローム)、好ましくは9〜11Åの範囲の境界層を形成する。
従来のカップリング剤で処理された充填材は、少なくとも1.5Åである共有結合および水素結合の形成を介して境界層を形成する。有機官能基と基材との間の境界層を増加させることは、生物医学デバイス、移植可能な医療デバイス、マイクロ流体デバイス、液体クロマトグラフィー相、センサー、ならびにマイクロエレクトロニクスおよび半導体封入剤におけるような、基材との表面相互作用が非常に望ましくない特定の適用について、極めて重要かつ魅力的な特性でもある。SAM(自己集合単層)を形成するための単官能性から、従来の二官能性および三官能性メカニズムまで、表面付着モードを選択することができる。
本発明の他の態様において、本発明は、特に表面の接着を促進するための、表面の処理のための、本発明の第7の態様による組成物の使用を提供する。表面は、ガラス、二酸化チタン、天然および合成石、大理石、ケイ素またはプラスチックであり得る。
さらに、VOC(揮発性有機化合物)放出を減少させるための規制上の要求のため、また、重大な火災の危険をもたらす危険な可燃性作業環境を作り出す、より反応性の高い従来のシランカップリング剤からの高いVOC負荷のために、多くの工業的用途は、より遅い反応性を有するシランカップリング剤を選択することを余儀なくされる。新規なシロキサンカップリング剤の有効性はVOC含有量を低下させ、したがって、引火点を増加させ、より安全な作業環境を作り出す一方で、より速い反応性および物理的性質を維持し、耐摩耗性の追加の利点を有する。
化粧品および織物産業におけるシリコーン樹脂の使用を減少または排除する産業および規制の傾向も増加している。本発明の有機官能性シロキシ末端シリコーン樹脂ブロックコポリマーは配合物中のシロキサンフットプリントを減少させ、さらに、従来のシリコーン樹脂およびメチコーンから予想される望ましい特性、例えば、平滑な非脂性乾燥感、手触り、耐汚染性、撥水性、湿気および酸素透過性などを維持するための手段を提供する。
これらの多用途シロキサンコポリマーはまた、水素結合を通して良好な接着を達成することができる極性基を含有するように考案することができる。シロキサンフットプリントの著しい減少は、当業者が新しい化粧品および織物用途を開発する機会を作り出す。
〔図面の簡単な説明〕
以下の実施例は例示のために提供され、そしてそれらは本発明を限定することを意図しない。さらに、本発明は、本明細書に記載される特定の好ましい実施形態の全ての可能な組み合わせを包含する。
図1は、典型的なSi−O結合距離についての公表されたデータならびにシロキサン部分を含む利用可能な結晶学的データに基づく、境界層を示す。共有結合および水素結合の形成を介した境界層(A)は、少なくとも1.5Åである。充填材の表面と、有機官能基を持つケイ素原子との間の境界層(B)は、9〜11Åである。
図2は、ベースA)(メタクリロキシプロピル)メチルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマーおよびベースB)ポリ(メタクリロキシプロピル)メチルシロキサン、に分散された充填シリコーンエラストマーを示す。試料の物理的外観は、類似の充填材と比較した場合、オクタメチルテトラシロキサニル鎖が充填シリコーンエラストマーの光学特性に悪影響を及ぼさなかったことを示す。
〔実施形態の説明〕
以下の実施例は、現在最もよく知られている本発明の実施形態を説明する。しかし、以下は、本発明の原理の適用の例示または例示にすぎないことを理解されたい。当業者は本開示に照らして、本明細書に開示される特定の実施形態において多くの変更を行うことができ、それでも、本開示の精神または範囲から逸脱することなく、またはそれを超えることなく、同様のまたは類似の結果を得ることができることを理解するのであろう。添付の特許請求の範囲は、そのような変更および配置をカバーすることを意図している。このように、本発明を詳細に上述したが、以下の実施例は本発明の最も実用的で好ましい実施形態であると現在考えられているものに関連して、さらに詳細に提供する。
〔実施例1: 1,7,7−トリクロロ−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−7−オクチルテトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた250mlの4つ口ガラス反応フラスコに、5gのトルエンおよび0.095gの2重量%カルステッド(Karsted)触媒溶液(20ppmのPt)を装入(充填)する。この溶液を90℃まで加熱し、添加漏斗を介して、19.6g(0.17モル)の1‐オクテンおよび75.13g(0.17モル)の1,7,7‐トリクロロ‐1,1,3,3,5,5‐ヘキサメチルテトラシロキサンの溶液を、90〜95℃の反応温度を維持するような速度で添加する。溶液の添加が終了したら、反応器の内容物を30分間90℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての原料が消費されたことを確認する。次に生成物をフラッシュ蒸留して、GC分析により純度97%を有する1,7,7−トリクロロ−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−7−オクチルテトラシロキサンを生成し、90%の単離収率である。
〔実施例2: 1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−オクチルトテトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた5リットルの4つ口ガラス反応フラスコに、400gのトルエンを装入する。トルエンを90℃まで加熱し、1.60gの2重量%カルステッド触媒溶液(20ppmのPt)を反応フラスコに添加する。添加漏斗を介して、1173g(3.7モル)の1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンおよび436g(3.9モル)の1−オクテンの溶液を、反応温度を90〜100℃に維持する速度で添加する。添加が終了したら、反応器の内容物を30分間100℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての原料が消費されたことを確認する。反応溶液をフラッシュ蒸留して、96%より高い純度を有する1492gの1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−オクチルトテトラシロキサンを得る。
〔実施例3: 1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−ドデシルテトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた250mlの4つ口ガラス反応フラスコに、5gのトルエンおよび0.11gの2重量%カルステッド触媒溶液(20ppmのPt)を装入する。この溶液を90℃まで加熱し、添加漏斗を介して、37.25g(0.22モル)の1‐ドデセンおよび71.81g(0.22モル)の1‐クロロ‐1,1,3,3,5,5,7,7‐オクタメチルテトラシロキサンの溶液を、90〜95℃の反応温度を維持するような速度で添加する。溶液の添加が終了したら、反応器の中身を30分間90℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての原料が消費されたことを確認し、所望の生成物(1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−ドデシルテトラシロキサン)の86%を得る。
〔実施例4: 1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−オクタデシルテトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた5リットルの4つ口ガラス反応フラスコに、500gのトルエンを装入する。トルエンを90℃まで加熱し、0.38gの2重量%のカルステッド触媒溶液(5ppmのPt)を反応フラスコに添加する。添加漏斗を介して、835g(2.63モル)の1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンおよび665g(2.63モル)の1−オクタデセンの溶液を、反応温度を90〜110℃に維持する速度で添加する。添加が終了したら、反応器の内容物を30分間110℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての原料が消費されたことを確認する。軽くて残っている出発材料を、260℃/<1mm Hgでのショートパスフラッシュ蒸留によって除去する。分離した1275gの1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−オクタデシルテトラシロキサンは、純度が97%より高く、融点が5℃未満の淡黄色の液体である。
〔実施例5: 1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−オクタコシルテトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた100mlの4つ口ガラス反応フラスコに、11.81g(0.04モル)の1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、0.03gの2重量%カルステッド触媒溶液(20ppmのPt)および8.77gのトルエンを装入する。この溶液を90℃まで加熱し、15.31g(0.04モル)の1−トリアコンテンを、90〜95℃の反応温度を維持するような速度で少しずつ添加する。該溶液の添加が終了したら、反応器の内容物を30分間90℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての原料が消費されたことを確認する。最終生成物である1‐クロロ‐1,1,3,3,5,5,7,7‐オクタメチル‐7‐オクタコシルテトラシロキサンを、トルエンに容易に溶解して50重量%液体溶液を作ることができる蝋状固体として単離した。
〔実施例6: 1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(14−(2,5,8,11−テトラオキサテトラデカン)−イル)テトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた100mlの4つ口ガラス反応フラスコに、1.4gのトルエンおよび0.03gの2重量%カルステッド触媒溶液(20ppmのPt)を装入する。この溶液を90℃まで加熱し、添加漏斗を介して、10.52g(0.05モル)のアリルメトキシトリエチレングリコールエーテル1および16.72g(0.05モル)の1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン溶液の溶液を、90〜95℃の反応温度を維持するような速度で添加する。溶液の添加が終了したら、反応器の内容物を30分間90℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての原料が消費されたことを確認し、軽いものを除去した後に、96%の純度を有する所望の生成物1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(14−(2,5,8,11−テトラオキサテトラデカン)−イル)テトラシロキサンを得る。
〔実施例7: 1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−(パーフルオロフェニル)プロピル)テトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた100mlの4つ口ガラス反応フラスコに、5.31g(0.02モル)の1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンおよび0.01gの2重量%カルステッド触媒溶液(20ppmのPt)を装入する。この溶液を90℃まで加熱し、添加漏斗を介して、3.41g(0.02モル)のアリルペンタフルオロベンゼンを、反応温度を90〜95℃に維持するような速度で添加する。添加が終了したら、反応器の内容物を30分間90℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての原料が消費されたことを確認し、所望の生成物1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−(パーフルオロフェニル)プロピル)テトラシロキサンの76%を得る。
〔実施例8: 1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−シアノプロピル)−テトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた2リットルの4つ口反応フラスコに、200gのトルエンを装入する。この溶液を90℃まで加熱し、0.30gの塩化白金酸六水和物(THF中5重量%)を該フラスコに装入する。添加漏斗を介して、538g(1.70モル)の1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンおよび120g(1.78モル)のシアン化アリルの溶液を、反応温度を90〜100℃に維持する速度で添加し、添加中に追加のPt触媒溶液を添加する。添加が終了したら、反応器の内容物を60分間110℃に維持する。反応溶液をフラッシュ蒸留して、120℃/1mm Hgで90%より高い純度を有する555gの1‐クロロ‐1,1,3,3,5,5,7,7‐オクタメチル‐7‐(3‐シアノプロピル)‐テトラシロキサンを得る。
〔実施例9: 1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−フェニルプロピル)テトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた1リットルの4つ口ガラス反応フラスコに、75gのトルエンを装入する。この溶液を90℃まで加熱し、0.66gの塩化白金酸六水和物(THF中5重量%)を該フラスコに装入する。添加漏斗を介して、480g(1.51モル)の1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンおよび179g(1.51モル)のアリルベンゼンの溶液を、反応温度を90〜110℃に維持する速度で添加する。添加が終了したら、反応器の内容物を60分間120℃に維持する。フラッシュ蒸留後、96%より高い純度を有する600gの1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−フェニルプロピル)テトラシロキサンを得る。
〔実施例10: 1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−メタクリロキシプロピル)テトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた1リットルの4つ口ガラス反応フラスコに、75gのトルエン、0.1521gのBHTおよび0.2535gのフェノチアジンを装入する。この溶液を90℃まで加熱し、0.12gの2重量%カルステッド触媒溶液(20ppmのPt)を反応フラスコに加える。添加漏斗を介して、89.42g(282mモル)の1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンおよび37.36g(296mモル)のアリメトアクリレートの溶液を、反応温度を70〜80℃に維持する速度で添加する。添加が終了したら、反応器の内容物を30分間80℃に維持する。軽いものを真空下、80℃で除去した後に、80%より高い純度を有する120gの1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−メタクリルオキシプロピル)テトラシロキサンを得る。
〔実施例11: 1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)テトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた1リットルの4つ口ガラス反応フラスコに、104.5gのトルエンを装入し、90℃に加熱する。0.3の2重量%カルステッド触媒溶液(2重量%のPt)を反応フラスコに添加し、添加漏斗を介して、166.0gの1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン(93%、0.48モル)および281.0gの1H,1H,2Hパーフルオロオクテン(97%、0.70モル)の溶液を、反応温度を90〜95℃に維持する速度で添加する。溶液の添加が終了したら、反応器の内容物を30分間90℃に>維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンが消費されたことを確認する。次いで、反応器にフラッシュ蒸留装置を装備し、真空下、120℃/1mm Hgで、反応器の内容物から軽いものを除去する。1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8−トリデカフルオロオクチル)テトラシロキサンを80%の単離収率で得る。
〔実施例12: 1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−クロロブチル)−テトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた5リットルの4つ口ガラス反応フラスコに、250gのトルエンを装入する。この溶液を90℃まで加熱し、3.30gのカルステッド触媒溶液(2重量%のPt)(20ppmのPt)を反応フラスコに添加する。添加漏斗を介して、2571g(8.10モル)の1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンおよび742g(8.20モル)の3−クロロブト−1−エンの溶液を、反応温度を90〜110℃に維持する速度で添加する。添加が終了したら、反応器の内容物を60分間120℃に維持する。分別蒸留後、102〜104/1mm Hgで96%より高い純度を有する1700gの1‐クロロ‐1,1,3,3,5,5,7,7‐オクタメチル‐7‐(3‐クロロブチル)‐テトラシロキサンを得る。
〔実施例13: 1−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−クロロブチル)−テトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、Vigreauxカラム、蒸留ヘッド、ポット温度計および添加漏斗を備えた5リットルの4つ口ガラス反応フラスコに、1290g(3.17モル)の1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−クロロブチル)−テトラシロキサンを装入する。95〜100℃に加熱した後、370g(1.1モル)のTMOAを添加する。100℃で6時間後、エステル化を終了する。フラッシュ蒸留は、98%より高い純度を有する1238gの1−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−クロロブチル)−テトラシロキサンを生じる。
〔実施例14: 1,7,7−トリエトキシ−1,1,3,3,5,5−ヘキサエチルテトラシロキサン〕
Figure 2021516226
磁気撹拌機、還流冷却器およびポット温度計を備えた250mlの4つ口ガラス反応フラスコに、26.79g(0.16モル)のトリエトキシシランおよび100μLのトリフルオロメタンスルホン酸を装入する。続いて、50g(0.163モル)の2,2,4,4,6,6−ヘキサエチル−1,3,5,2,4,6−トリシロキサンを40分間かけて滴下する。全てのヘキサエチルシクロトリシロキサンが消費されるまで、反応をGCによりモニターする。その時点で、1mLのヘキサメチルジシラザンを反応に添加して、中性pHに到達させる。最終生成物を分別蒸留によって単離し、97%より高い純度を有する1,7,7−トリエトキシ−1,1,3,3,5,5−ヘキサエチルテトラシロキサンを85%の単離収率で得る。
〔実施例15: 1,7,7−トリメトキシ−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルテトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器およびポット温度計を備えた2リットルの4つ口ガラス反応フラスコに、274g(2.14モル)のトリメトキシシランおよび85μLのトリフルオロメタンスルホン酸を装入する。続いて、399g(1.79モル、1当量)のヘキサメチルシクロトリシロキサンをそれぞれ50gずつ8回に分けて添加し、ヘキサメチルシクロトリシロキサンの各部分が次の部分を添加する前に完全に溶解することを確実にする。ヘキサメチルシクロトリシロキサンがすべて消費されるまで、GCとTCD検出器によって反応をモニターする。その時点で、1mLのヘキサメチルジシラザンを反応に添加して、中性pHに到達させる。最終生成物を分別蒸留によって単離し、99%より高い純度を有する1,7,7−トリメトキシ−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルテトラシロキサンを70%の単離収率で得る。過剰のトリメトキシシランも回収され、さらなる反応に使用される。
〔実施例16: 1,7,7−トリエトキシ−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルテトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器およびポット温度計を備えた3リットルの4つ口ガラス反応フラスコに、866g(6.08モル、1.1当量)のトリエトキシシランおよび250μLのトリフルオロメタンスルホン酸を装入する。続いて、1066g(5.57モル、1当量)のヘキサメチルシクロトリシロキサンをそれぞれ135gずつ8回に分けて加え、ヘキサメチルシクロトリシロキサンの各部分が完全に溶解することを確認してから、次のものを加える。ヘキサメチルシクロトリシロキサンがすべて消費されるまで、GCとTCD検出器によって反応をモニターする。その時点で、2mLのヘキサメチルジシラザンを反応に添加して、中性pHに到達させる。最終生成物を分別蒸留によって単離し、99%より高い純度および60%の単離収率で得る。過量のトリエトキシシランも回収され、さらなる反応に使用される(H、13Cおよび29Si NMR解析により、得られた生成物の構造が確認される)。
〔実施例17: 1−エトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン〕
Figure 2021516226
磁気撹拌機、還流冷却器およびポット温度計を備えた250mlのガラス反応フラスコに、23.6g(0.106モル、1当量)のヘキサメチルシクロトリシロキサンおよび33.17g(0.318モル、3当量)のジメチルエトキシシランを装入する。この均一な溶液に、85μLのトリフルオロメタンスルホン酸を添加して酸性pHにする。次いで、反応の進行を示す発熱が観察される。最高温度に達したら、溶液を1mLのヘキサメチルジシラザンで中和する。フラッシュ蒸留により、過量のジメチルエトキシシランを回収し、一方、最終容器(1−エトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン)をさらに精製することなく次工程(実施例23)で使用する。
〔実施例18: 1,7−ジメトキシ−1,1,3,3,5,5,7−ヘプタメチル−7−オクチルトテトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた250mlの4つ口ガラス反応フラスコに、5gのトルエンおよび0.03gの2重量%カルステッド触媒溶液(20ppmのPt)を装入する。この溶液を90℃まで加熱し、添加漏斗を介して、9.56g(0.085モル)の1−オクテンおよび20g(0.085モル)の1,7−ジメトキシ−1,1,3,3,5,5,7−ヘプタメチルテトラシロキサンの溶液を、反応温度を90〜95℃に維持するような速度で添加する。溶液の添加が終了したら、反応器の内容物を30分間90℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての原料が消費されたことを確認し、所望の生成物1,7−ジメトキシ−1,1,3,3,5,5,7−ヘプタメチル−7−オクチルテトラシロキサンの89%を得る。
〔実施例19: 1−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−(オキシラン−2−イルメトキシ)プロピル)テトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた22リットルの4つ口ガラス反応フラスコに、1087gのトルエンを装入し、90℃まで加熱する。次いで、添加漏斗を介して、6.11gのカルステッド触媒溶液(2重量%のPt)を反応フラスコに添加し、4528g(99%、14.32モル)の1−メトキシオクタメチルテトラシロキサンおよび1722g(96%、14.32モル)のアリルグリシジルエーテルの溶液を、反応温度を90〜95℃に維持する速度で添加する。溶液の添加が終了したら、反応器の内容物を30分間90℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての1−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンが消費されたことを確認する。次いで、反応器にフラッシュ蒸留装置を装備し、80℃/2mm Hgで、反応器の内容物から軽いものを除去する。生成物を真空下、125℃/1mm Hgで蒸留して、GC分析により純度93%を有する1−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−(オキシラン−2−イルメトキシ)プロピル)テトラシロキサンを得る。単離収率は92%である。
〔実施例20: 1,7−ジメトキシ−1,1,3,3,5,5,7−ヘプタメチル−7−(3−(オキシラン−2−イルメトキシ)プロピル)テトラシロキサン〕
Figure 2021516226
磁気撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた100mlの4つ口ガラス反応フラスコに、5gのトルエンおよび0.018gの2重量%カルステッド触媒溶液(20ppm Pt)を装入する。この溶液を90℃まで加熱し、添加漏斗を介して、4.51g(0.04モル)のアリルグリシジルエーテルおよび13g(0.04モル)の1,7−ジメトキシ−1,1,3,3,5,5,7−ヘプタメチルテトラシロキサンの溶液を、反応温度を90〜95℃に維持するような速度で添加する。溶液の添加が終了したら、反応器の内容物を30分間90℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての原料が消費されたことを確認し、所望の生成物1,7−ジメトキシ−1,1,3,3,5,5,7−ヘプタメチル−7−(3−(オキシラン−2−イルメトキシ)プロピル)テトラシロキサンの88%を得る。
〔実施例21: 1,1,7−トリメトキシ−3,3,5,5,7,7−ヘキサメチル−1−(3−メタクリロキシプロピル)テトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた1リットルガラス反応フラスコに、59gのトルエン、1.1gの2重量%カルステッド触媒溶液(20ppmのPt)、0.25gのBHTおよび1gのフェノチアジンを装入する。この溶液を90℃まで加熱し、添加漏斗を介して、370g(1.073モル)の1,7,7−トリメトキシ−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルテトラシロキサンおよび142g(1.127モル、1.05当量)のアリルメタクリレートの溶液を、反応温度を90〜95℃に維持するような速度で添加する。溶液の添加が終了したら、反応器の内容物を30分間90℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての原料が消費されたことを確認する。次いで、生成物を分別蒸留して、GC分析により純度98%を有する293g(0.622モル)の1,1,7−トリメトキシ−3,3,5,5,7,7−ヘキサメチル−1−(3−メタクリロキシプロピル)テトラシロキサンを生成し、単離収率は60%である。NMR分析は、得られた生成物がもっぱらアンチマルコフニコフ付加の結果であることを確認する。
〔実施例22: 1,1,7−トリエトキシ−3,3,5,5,7,7−ヘキサメチル−1−(3−(ジヒドロフラン−2,5−ジオン−3−イル)プロピル)テトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた1リットルのガラス反応フラスコに、20gのトルエン、0.09gの2重量%カルステッド触媒溶液(20ppmのPt)、および25g(0.178モル)の3−アリルジヒドロフラン−2,5−ジオンを装入し、90℃まで加熱する。添加漏斗を介して、68.99g(0.178モル)の1,7,7−トリエトキシ−1,1,3,3,5,5−ヘキサメルテトラシロキサンの溶液を、反応温度を90〜95℃に維持するような速度で添加する。添加が終了したら、反応器の内容物を30分間90℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての原料が消費されたことを確認する。次いで、生成物をフラッシュ蒸留して、GC分析により純度98%を有する78g(0.148モル)の1,1,7−トリエトキシ−3,3,5,5,7,7−ヘキサメチル−1−(3−(ジヒドロフラン−2,5−ジオン−3−イル)プロピル)テトラシロキサンを生成し、単離収率は83%である。NMR分析は、得られた生成物の構造を確認する。
〔実施例23: 1−エトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−(オキシラン−2−イルメトキシ)プロピル)テトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた250mlのガラス反応フラスコに、5gのトルエンおよび0.044gの2重量%カルステッド触媒溶液(20ppmの白金)を装入し、90℃まで加熱する。添加漏斗を介して、11.36g(0.1モル)のアリルグリシジルエーテルと、77%の1−エトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン(0.077モル)を含む32.5gの粗製物との溶液を、反応温度を95〜110℃に維持するような速度で添加する。溶液の添加が終了したら、反応器の内容物を30分間120℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての原料が消費されたことを確認する。フラッシュ蒸留後、GC分析により純度98%を有する30gの所望の1−エトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−(オキシラン−2−イルメトキシ)プロピル)テトラシロキサンを単離した。
〔実施例24: 1,7,7−トリメトキシ−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−7−(3−(オキシラン−2−イルメトキシ)プロピル)テトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた1Lのガラス反応フラスコに、75gのトルエン、0.6gの2重量%カルステッド触媒溶液(20ppmのPt)、0.17gのBHT(300ppm)を装入し、105℃まで加熱する。添加漏斗を介して、430g(1.25モル)の1,7,7−トリメトキシ−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルテトラシロキサンおよび178g(1.56モル、1.25当量)のアリルグリシジルエーテルの溶液を、反応温度を110〜115℃に維持するような速度で添加する。溶液の添加が終了したら、反応器の内容物を30分間120℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての原料が消費されたことを確認する。次いで、生成物を分別蒸留して、GC分析により純度98%を有する354g(0.77モル)の1,7,7−トリメトキシ−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−7−(3−(オキシラン−2−イルメトキシ)プロピル)テトラシロキサンを生成する。
〔実施例25: 1−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−アミノプロピル)テトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた2リットルの4つ口ガラス反応フラスコに、132gのトルエンを装入し、90℃まで加熱する。次に、0.1gのカルステッド触媒溶液(2重量%のPt)を反応フラスコに添加し、添加漏斗を介して、995g(99%、3.17モル)の1−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンおよび196g(97%、3.43モル)のアリルアミンの溶液を、反応温度を90〜95℃に維持する速度で添加する。溶液の添加が終了したら、反応器の内容物を30分間90℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての1−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンが消費されたことを確認する。次いで、反応器にフラッシュ蒸留装置を装備し、真空下(2mm Hg)、80℃で、反応器の内容物から過剰のアリルアミンを除去する。生成物を真空下、110℃/1mm Hgで蒸留し、GC分析により95%の純度を有する所望の生成物を得る。
〔実施例26: 1−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−(メトキシポリエチレンオキシ)プロピル)テトラシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた2リットルの4つ口ガラス反応フラスコに181gのトルエンを装入し、90℃まで加熱する。0.1 カルステッド触媒溶液(2重量%のPt)を反応フラスコに添加し、添加漏斗を介して、199.5g(80%、0.48モル)の1−メトキシ−1,1,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、216.0g(0.48kモル)のモノアリル末端ポリエチレンオキシド(MW 450)および106.5gのトルエンの溶液を、反応温度を90〜95℃に維持する速度で添加する。溶液の添加が終了したら、反応器の内容物を30分間90℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての1−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンが消費されたことを確認する。次いで、反応器にフラッシュ蒸留装置を装備し、真空下、105℃/1mm Hgで、反応器の内容物から軽いものを除去して、315gの1−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−(メトキシポリエチレンオキシ)プロピル)テトラシロキサンを得る。
〔実施例27: 1,1,1,3,3,5,5,7,7,9,9−ウンデカメチルペンタシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計、添加漏斗および氷浴を備えた22リットルガラス反応フラスコに、4250gの水および952g(17モル)のKOHを装入する。この溶液に、1200g(17モル)の酢酸85%を添加し、温度を75℃に維持する。酢酸カリウム溶液を室温に冷却したら、1540g(4.86モル)の1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンおよび1319g(12.14モル)のトリメチルクロロシランの溶液を、反応温度を30℃未満に維持しながら添加する。添加が終了したら、水層を廃棄し、有機層を分別蒸留して、GC分析により純度99%を有する568g(1.53モル)の1,1,1,3,3,5,5,7,7,9,9−ウンデカメチルペンタシロキサンを生成する。
〔実施例28: 1,1,1,3,3,5,5,7,7−ノナメチルテトラシロキサン〕
Figure 2021516226
2Lフラスコに、532gのTHFおよび100gの1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンを装入する。水冷浴を用い、永続的に撹拌しながら、116gの塩化メチルマグネシウム(THF中の3M溶液)を、ポット温度を35℃未満に保つ速度で添加する。添加は130分後に終了する。18時間後、添加漏斗を介して248gの水を添加する。反応は発熱性である。水層と有機層を分離漏斗で分離し、後者を毎回250mlの水で3回洗浄する。得られた粗生成物を、35℃/1mm Hgの減圧下にてロータリーエバポレーター中で濃縮して、82gの1,1,1,3,3,5,5,7,7−ノナメチルテトラシロキサンを得る。
〔実施例29: 1,1,1,3,3,5,5,7,7,9,9−ウンデカメチルペンタシロキサン〕
Figure 2021516226
内径25mm、長さ40cmのカラムからなる連続プラグフロー反応器(PFR)に、37gのAmberlyst(登録商標)15(Ion Exchange Resin、H+ Form)の15cm触媒床(触媒層)(catalyst bed)を充填した。このPFR反応器を通して、50g(0.225モル)のヘキサメチルシクロトリシロキサン、33.28g(0.225モル)のペンタメチルジシロキサンおよび34.2gのヘプタンの均一溶液を室温で通した。8.5%(GC分析)の所望の生成物1,1,1,3,3,5,5,7,7,9,9−ウンデカメチルペンタシロキサンを有する反応粗生成物を得るために、滞留時間を1分に制御した。
〔実施例30: 1,1,1,3,3,5,5,7,7,9,9−ウンデカメチルペンタシロキサン〕
Figure 2021516226
内径25mm、長さ20cmのカラムからなる連続プラグフロー反応器(PFR)に、4gのAmberlyst(登録商標)15(Ion Exchange Resin、H+ Form)の6cm触媒床を充填した。このPFR反応器を通して、15g(0.067モル)のヘキサメチルシクロトリシロキサン、10g(0.067モル)のペンタメチルジシロキサン、18.7gのアセトニトリルおよび9.94gのトルエンの均一溶液を室温で通した。10.6%(GC分析)の所望の生成物1,1,1,3,3,5,5,7,7,9,9−ウンデカメチルペンタシロキサンを有する反応粗生成物を得るために、滞留時間を5分に制御した。
〔実施例31: 1−エトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン〕
Figure 2021516226
内径25mm、長さ40cmのカラムからなる連続プラグフロー反応器(PFR)に、36gのAmberlyst(登録商標)15(Ion Exchange Resin、H+ Form)の15cm触媒床を充填した。このPFR反応器を通して、41g(0.184モル)のヘキサメチルシクロトリシロキサンおよび56g(0.54モル)のジメチルエトキシシランの均一溶液を室温で通した。31.7%(GC分析)の所望の生成物1−エトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンを有する反応粗生成物を得るために、滞留時間を5分に制御した。
〔実施例32: 1,1,3,3,5,5,7,7,9,9,9−ウンデカメチル−1−(3−メタクリロキシプロピル)ペンタシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた1Lのガラス反応フラスコに、120gのトルエン、0.16gの2重量%カルステッド触媒溶液(20ppmのPt)、0.16gのBHTおよび0.65gのフェノチアジンを装入し、90℃まで加熱する。添加漏斗を介して、150g(0.42モル)の1,1,1,3,3,5,5,7,7,9,9−ウンデカメチルペンタシロキサンおよび53.2g(0.42モル)のメタクリル酸アリルの溶液を、反応温度を90〜95℃に維持する速度で添加する。溶液の添加が終了したら、反応器の内容物を30分間90℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての原料が消費されたことを確認する。次いで、生成物を分別蒸留して、GCにより>95%の純度を有する77g(0.154モル)の1,1,3,3,5,5,7,7,9,9,9−ウンデカメチル−1−(3−メタクリロキシプロピル)ペンタシロキサンを生成する。NMR分析により、得られた生成物の構造を確認する。
〔実施例33: 1,1,1,3,3,5,5,7,7,9,9−ウンデカメチル−9−(3−(オキシラン−2−イルメトキシ)プロピル)ペンタシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド攪拌器、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた1Lのガラス反応フラスコに、90gのトルエンおよび0.31gの2重量%カルステッド触媒溶液(40ppm)を装入し、105℃まで加熱する。96.8g(0.261モル)の1,1,1,3,3,5,5,7,7,9,9−ウンデカメチルペンタシロキサンおよび39.7(0.34モル、1.3当量)のアリルグリシジルエーテルの液を、反応温度を110〜115℃に維持するような速度で添加する。溶液の添加が終了したら、反応器の内容物を30分間120℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての原料が消費されたことを確認する。次いで、生成物をフラッシュ蒸留して、GC分析により純度>97%を有する102g(0.21モル)の1,1,1,3,3,5,5,7,7,9,9−ウンデカメチル−9−(3−(オキシラン−2−イルメトキシ)プロピル)ペンタシロキサンを生成する。
〔実施例34: 1,1,3,3,5,5,7,7,9,9,9−ウンデカメチル−1−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロキシプロポキシプロピル)ペンタシロキサン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた1Lのガラス反応フラスコに、300gのトルエン、キシレン中0.55gの2重量%カルステッド触媒(40ppm)、0.0834gのBHTを装入し、70℃まで加熱する。添加漏斗を介して、178g(0.479モル)の1,1,1,3,3,5,5,7,7,9,9‐ウンデカメチルペンタシロキサンと100g(0.479モル、1当量)の3‐(アリロキシ)‐2‐ヒドロキシプロピルメタクリレートを100gのトルエンに溶解した溶液を、反応温度を70〜75に維持するような速度で添加する。溶液の添加が終了したら、反応器の内容物を30分間75℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての原料が消費されたことを確認する。次いで、生成物を蒸留して、純度>80%を有する156gの1,1,3,3,5,5,7,7,9,9,9−ウンデカメチル−1−(2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロポキシプロピル)ペンタシロキサンを生成する。
〔実施例35: 1,8−ビス(7−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサニル)オクタン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた5リットルの4つ口ガラス反応フラスコに、340gのトルエンを装入し、90℃まで加熱する。0.5 カルステッド触媒溶液(2重量%のPt)を反応フラスコに添加し、添加漏斗を介して、1824g(99%、5.69モル)の1−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンおよび328g(95%、2.84kモル)のオクタジエンの溶液を、反応温度を90〜95℃に維持する速度で添加する。溶液の添加が終了したら、反応器の内容物を60分間90℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての1−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンが消費されたことを確認する。次いで、反応器にフラッシュ蒸留装置を装備し、真空下(<1mm Hg)、205℃で、反応器の内容物から>軽いものを除去する。1718gの1,8−ビス(7−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサニル)オクタンが得られ、単離収率は90%である。
〔実施例36: シラノール末端ポリ{ビス(オクタメチルテトラシロキサニルプロピル)オクタン}OH−A(BCB)A−OH〕
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた1リットルの4つ口ガラス反応フラスコに、158gのビス(1−メトキシ−ヘキサメチルトリシロキサン−6−ジメチルシリル)オクタンおよび300gのトルエンを装入する。添加漏斗を介して、203gの水に7滴の33%のHCl、室温で1時間かけて滴下する。24時間後、GC分析は、有機相中に出発材料がないことを示す。有機相と水相とを分離し、真空下で有機相を濃縮して、25℃で粘度380cPを有する、130gのシラノール末端ポリ{ビス(オクタメチルテトラシロキサニルプロピル)オクタン}(BCB)ブロック共重合体を得る。
〔実施例37: 1−8−ビス(1−クロロオクタメチルテトラシロキサニルプロピル)ポリエチレンオキシド〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた1リットル4つ口ガラス反応フラスコに、320g(98%、0.98モル)の1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンを装入し、90℃まで加熱する。0.5gのカルステッド触媒溶液(2重量%のPt)を反応フラスコに添加し、添加漏斗を介して、201g(0.50kモル)のポリエチレンオキシドジアリルエーテル(MW400)を、反応温度を90〜95℃に維持する速度で添加する。溶液の添加が終了したら、反応器の内容物を60分間90℃に維持し、その後、GC分析のための試料を得て、全ての1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサンが消費されたことを確認する。次いで、反応器にフラッシュ蒸留装置を装備し、真空下(<1mm Hg)、160℃で反応器の内容物から軽いものを除去し、単離収率は95%である。
〔実施例38: ビニルジメチルシロキシ末端シリコンブロックコポリマーViDMSiO−A(BCB)A−OSiDMVi〕
オーバーヘッド撹拌機、Dean−Starkトラップ、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた2リットルの4つ口ガラス反応フラスコに、202gの1−8bis(1−クロロオクタメチルテトラシロキサニルプロピル)ポリエチレンオキサイド(実施例37)と816gのトルエンを装入し、50℃まで加熱される。次いで、添加漏斗を介して、メタノール中の19gの水の50重量%溶液を、反応フラスコに添加する。2時間後には、反応器の含有量は、メタノールと水がDean−Starkトラップでの収集を終えるまで加熱され、還流される。この時点で、添加漏斗を介して、60gのジビニルジメチルクロロシラン、続いて20gの水を、反応器に添加する。反応器の内容物を加熱し、Dean−Stark装置を通して水を除去する。反応器の内容物を真空蒸留に付して溶媒を除去し、220gのビニルジメチルシロキシ末端ポリ(オクタメチルテトラシロキサニルプロピル)ポリエチレンオキシド(BCB)ブロック共重合体を得る。
〔実施例39: 3,3−ビス(3−(7−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサニル)−2−メチルプロピル)−1λ,2λ,3λ−トリスルファ−1,2−ジエン−1−チオン〕
Figure 2021516226
オーバーヘッド撹拌機、還流冷却器、ポット温度計および添加漏斗を備えた2リットルの4つ口ガラス反応フラスコに、37.44gの塩化ナトリウム、25.74gの硫化ナトリウム非水和物、10.21gの硫黄、109.38gのトルエンおよび512.38gの水を装入する。撹拌しながら、ポットの内容物を84℃に加熱し、この温度を90分間維持する。最初の40分後、粗生成物の色は、硫黄塩の形成により暗赤色に変化した。その後、10mlの塩化テトラブチルホスホニウムを粗溶液に一度に添加する。添加漏斗を介して、402gのトルエンおよび52gの1‐メトキシ‐1,1,3,3,5,5,7,7‐オクタメチル‐7‐(3‐クロロブチル)‐テトラシロキサンを滴下添加する(全添加時間2時間)。1−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−クロロブチル)−テトラシロキサンがすべて反応するまで(GCで追跡する)、温度を24時間維持する。次いで、有機相を水相から分離し、毎回1リットルの水で3回洗浄する。次いで、有機相を、真空下(<1mm Hg)、35℃の温度にてロータリーエバポレーター中で濃縮する。次いで、重質残渣(heavy residue)をH NMRによって分析する。得られた生成物は、3,3−ビス(3−(7−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサニル)−2−メチルプロピル)−1λ,2λ,3λ−トリスルファ−1,2−ジエン−1−チオンに適合する構成を有する。
〔実施例40: 親水性RTVシリコーン調合物〕
ガラス板上に、実施例38に記載の4gのビニル末端ポリマーを、4gのポリ(メチルヒドロシロキサン−ジメチルシロキサン)共重合体25 cStと混合する。次に、3滴のカルステッド触媒2%を添加し、へらで混合する。次に、溶液をスライドガラス上にキャスト(casted)し、親水性エラストマーフィルムを得る。
〔実施例41: ガラス表面処理〕
VWRによって提供される顕微鏡スライドを、10重量%のKOH、70重量%のイソプロパノール、20重量%の水の溶液中に2時間浸漬した。メタノールで洗浄し、5分間超音波処理した。次に、水中の2%のHCl溶液に40分間浸漬した。次いで、プレートをMeOHで洗浄し、オーブンにて110℃で24時間乾燥させた。次いで、スライドを、異なる溶液中に3分間浸漬することによってコーティングし、空気中で3分間乾燥させ、5秒間浸漬し、空気中で3分間再び乾燥させ、最後にMeOHで洗浄した。この浸漬手順を2回繰り返した。その後、プレートをオーブンにて110℃で24時間乾燥させた。
これらのプレートについて、水およびエチレングリコールを用いて接触角測定を行った。以下の表1に報告される結果は、類似のシランと比較した場合、オクタメチルテトラシロキサニル鎖が表面特性に悪影響を及ぼさないことを示す。
Figure 2021516226
〔実施例42: 充填シリコーンエラストマーの調製〕
〔処理充填材の調製〕
200m/gの比表面積を有するAEROSIL(登録商標)200 ヒュームドシリカを、酸性メタノール/シクロヘキサン溶液中、3‐メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、1‐メトキシ‐1,1,3,3,5,5‐ヘキサメチル‐5‐(3‐(オキシラン‐2‐イルメトキシ)プロピル)トリシロキサン、および1‐クロロ‐1,1,3,3,5,5,7,7‐オクタメチル‐1‐(3‐メタクリロキシプロピル)テトラシロキサンで表面官能化(surface−functionalized)した。シリカ表面と3‐メタクリロキシプロピルトリメトキシシランの有機官能基との間の境界層は、シロキサン結合についての公表された結晶学的データによれば、1‐メトキシ‐1,1,3,3,5,5,5‐ヘキサメチル‐5‐(3‐(オキシラン‐2‐イルメトキシ)プロピル)トリシロキサン、および1‐クロロ‐1,1,3,3,5,5,7,7‐オクタメチル‐1‐(3‐メタクリロキシプロピル)テトラシロキサンについて、1.5Åおよび9〜11Åである。したがって、シリカ表面と有機官能基(図1)との間の境界層が600%〜733%増加する。一旦処理したシリカを真空乾燥し、易流動性粉末(free−flowing powder)を得る。
〔充填エラストマーの調製〕
均質な半透明流体が得られるまで、真空下で激しく機械的に撹拌しながら、充填材(異なる官能化AEROSIL(登録商標)200 ヒュームドシリカの1重量%SiO)を、ポリ(メタクリロキシプロピル)メチルシロキサンおよび7〜9モル%の(メタクリロキシプロピル)メチルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマーの塩基中に分散させた。未処理のAEROSIL(登録商標)200 ヒュームドシリカを使用して同じ手順を適用し、ブランク基準として使用した。
続いて、1重量%の2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノンを光重合開始剤として全ての試料に添加した。次に、各シリコーン配合物4gをアルミニウム箔型に入れ、アルゴンブランケット下で365nmのUV光を照射した。5分後、硬化したシリコーン樹脂を型から取り出し、イソプロパノールですすいだ。試料の物理的外観は、類似の充填材と比較した場合、オクタメチルテトラシロキサニル鎖が充填シリコーンエラストマーの光学特性に悪影響を及ぼさなかったことを示す(図2)。
〔実施例43: 花こう岩石の表面処理〕
約15 cm、厚さ0.5cmのCemar17、S.L.によって提供された12個の研磨されていないフライス削りされたガリシア地方の切削花こう岩石試料の表面に、3段階の表面処理を施した。次いで、処理は、第1に、接着促進剤として、Evonik Resource Efficiency Group GmbHによって提供される市販のシランカップリング剤を適用する、以下に記載される工程1の適用方法、第2に、Evonik Resource Efficiency Group GmbHによって提供される官能化AEROSIL(登録商標) 200シリカを適用する、以下に記載される工程2の適用方法、および、第3に、疎水性を提供するための表面処理を適用する、以下に記載される工程3の適用方法からなる。
工程1:(1) トルエン中の3−アミノプロピルトリメトキシシランの2重量%溶液をブラシで塗布し、次いで室温で約10分間乾燥させる。
工程2:官能化AEROSIL(登録商標)200の1重量%懸濁液をブラシで塗布し、次いで室温で20分間乾燥させる。3タイプの官能化AEROSIL(登録商標)200ヒュームドシリカを適用した:
(A): 1−メトキシ−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−5−(3−(オキシラン−2−イルメトキシ)プロピル)トリシロキサンで表面官能化したAEROSIL(登録商標)200の1重量%懸濁液
(B): 1−メトキシ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3−アミノプロピル)テトラシロキサンで表面官能化したAEROSIL(登録商標)200の1重量%懸濁液
(C): 3−アミノプロピルトリメトキシシランで表面官能化したAEROSIL(登録商標)200の1重量%懸濁液。
工程3:ブラシによる2.5重量%のトルエン溶液の適用
(1) パーフルオロオクチルジメチルクロロシラン
(2) 1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8−トリデカフルオロオクチル)テトラシロキサン(実施例11)
(3): 1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−オクタデシルテトラシロキサン(実施例4)
(4): 1−クロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−7−オクチルテトラシロキサン(実施例2)。
処理した花こう岩石試料を室温で24時間保持し、水接触角および表面自由エネルギー測定のために試験室に送り、データを以下の表2に報告した。1‐C‐1および1‐C‐6を除く花こう岩石試料の3工程処理は、非湿潤性の超疎水性表面をもたらした。
Figure 2021516226
典型的なSi−O結合距離についての公表されたデータならびにシロキサン部分を含む利用可能な結晶学的データに基づく、境界層を示す。共有結合および水素結合の形成を介した境界層(A)は、少なくとも1.5Åである。充填材の表面と、有機官能基を持つケイ素原子との間の境界層(B)は、9〜11Åである。 ベースA)(メタクリロキシプロピル)メチルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマーおよびベースB)ポリ(メタクリロキシプロピル)メチルシロキサン、に分散された充填シリコーンエラストマーを示す。試料の物理的外観は、類似の充填材と比較した場合、オクタメチルテトラシロキサニル鎖が充填シリコーンエラストマーの光学特性に悪影響を及ぼさなかったことを示す。

Claims (28)

  1. 式(I)を有する有機官能性シロキサンであって、
    XRSiRO(SiRO)SiR (I)
    ここで、Xは、水素、ヒドロキシル、アルデヒド、アセテート、アミノ、アルキルイミン、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ジアルキルアミノアルキル、ウレイド、イソシアネート、無水物、エポキシシクロヘキシル、グリシドキシ、メルカプト、アクリルオキシ、メタクリロイルオキシ、メタクリルアミド、アクリルアミド、アルキルアミド、カルボン酸、アルケニル、2−ヒドロキシ−3−(メタクリロイルオキシ)プロパン−1−オレート、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール、アリールアルキル、シクロアルキル、アリールオキシ、パーフルオロアルキル、パーフルオロアリール、アルキルポリアルキルエノキシ、または、ヒドロキシポリアルキルアルキルエノキシから選択される有機官能基であり、
    Rは、独立して、ハロゲン、水素、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アリールアルキル、アルキルアリールおよびジアルキルアリール、ならびにアルコキシ、アシルオキシ、アルキロイル、カルビノイルアシルオキシ基、アルキルアミン、ジアルキルアミン、オキシイミノまたはエノキシから選択される有機基であり、
    は二価の有機基であり、
    nは2〜100の値を有する整数である
    ことを特徴とする、有機官能性シロキサン。
  2. 式(II)を有する有機官能性シロキサンの製造方法であって、
    HSiRO(SiRO)SiR (II)
    ここで、Rは、独立して、ハロゲン、水素、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アリールアルキル、アルキルアリールおよびジアルキルアリール、ならびにアルコキシ、アシルオキシ、アルキロイル、カルビノイルアシルオキシ基、アルキルアミン、ジアルキルアミン、オキシイミノまたはエノキシから選択される有機基であり、
    nは、2〜100の値を有する整数であり、
    この方法は、
    式(III)を有するヒドリドアルコキシシランであって、
    HSiR (III)
    ここで、Rは独立して、ハロゲン、水素、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アリールアルキル、アルキルアリールおよびジアルキルアリール、ならびにアルコキシ、アシルオキシ、アルキロイル、カルビノイルアシルオキシ基、アルキルアミン、ジアルキルアミン、オキシイミノまたはエノキシから選択される有機基である、
    ヒドリドアルコキシシラン間に、
    触媒の存在下で、
    式(IV)を有するシクロシロキサンであって、
    (SiRO) (IV)
    ここで、Rは独立して、ハロゲン、水素、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アリールアルキル、アルキルアリールおよびジアルキルアリール、ならびにアルコキシ、アシルオキシ、アルキロイル、カルビノイルアシルオキシ基、アルキルアミン、ジアルキルアミン、オキシイミノまたはエノキシから選択される有機基であり、
    Dは、3〜12の値を有する整数である、
    シクロシロキサン
    を付加させる付加反応である
    ことを特徴とする、方法。
  3. 前記ヒドリドアルコキシシランのRが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソブチル、フェニルまたはフェネチルであることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
  4. 前記ヒドリドアルコキシシランが、トリメトキシシラン、メチルジメトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、ジメトキシシラン、トリエトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジエトキシシラン、フェニルジメトキシシラン、ジフェニルメトキシシラン、フェニルジエトキシシランまたはジフェニルエトキシシランであることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
  5. 式(V)を有する有機官能性シロキサンの製造方法であって、
    XRSiR(OSiRn+1OSiR (V)
    ここで、Rは、独立して、ハロゲン、水素、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アリールアルキル、アルキルアリールおよびジアルキルアリール、ならびにアルコキシ、アシルオキシ、アルキロイル、カルビノイルアシルオキシ基、アルキルアミン、ジアルキルアミン、オキシイミノまたはエノキシから選択される有機基であり、
    は二価の有機基であり、
    nは2〜100の値を有する整数であり、
    この方法は、
    式(VI)を有する有機官能性ジシロキサンであって、
    XRSiROSiR (VI)
    ここで、Xは、水素、ヒドロキシル、アルデヒド、アセテート、アミノ、アルキルイミン、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ジアルキルアミノアルキル、ウレイド、イソシアネート、無水物、エポキシシクロヘキシル、グリシドキシ、メルカプト、アクリルオキシ、メタクリロイルオキシ、メタクリルアミド、アクリルアミド、アルキルアミド、カルボン酸、アルケニル、2−ヒドロキシ−3−(メタクリロイルオキシ)プロパン−1−オレート、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール、アリールアルキル、シクロアルキル、アリールオキシ、パーフルオロアルキル、パーフルオロアリール、アルキルポリアルキルエノキシ、または、ヒドロキシポリアルキルアルキルエノキシから選択される有機官能基であり、
    Rは、独立して、ハロゲン、水素、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アリールアルキル、アルキルアリールおよびジアルキルアリール、ならびにアルコキシ、アシルオキシ、アルキロイル、カルビノイルアシルオキシ基、アルキルアミン、ジアルキルアミン、オキシイミノまたはエノキシから選択される有機基であり、
    は、二価の有機基である、
    有機官能性ジシロキサン間に、
    触媒の存在下で、
    式(IV)を有するシクロシロキサンであって、
    (SiRO) (IV)
    ここで、Rは、独立して、ハロゲン、水素、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アリールアルキル、アルキルアリールおよびジアルキルアリール、ならびにアルコキシ、アシルオキシ、アルキロイル、カルビノイルアシルオキシ基、アルキルアミン、ジアルキルアミン、オキシイミノまたはエノキシから選択される有機基であり、
    Dは、3〜12の値を有する整数である、
    シクロシロキサン
    を付加させる付加反応である
    ことを特徴とする、方法。
  6. Rが、独立して、水素、メチル、エチル、ビニルおよびフェニルであることを特徴とする、請求項2または5に記載の方法。
  7. Dが、3〜6の値を有する整数であることを特徴とする、請求項2または5に記載の方法。
  8. Dが3であることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
  9. 前記触媒が、塩化水素、硝酸、硫酸、トリフルオロメタンスルホン酸またはトリフルオロ酢酸の群から選択されるブレンステッド酸触媒であることを特徴とする、請求項2または5に記載の方法。
  10. 前記ブレンステッド酸触媒が、トリフルオロメタンスルホン酸であることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
  11. 前記触媒が、ZnCl、BeCl、TeCl、SnCl、FeCl、FeCl、SbCl、AlClまたは他の金属ハロゲン化物の群から選択されたルイス酸触媒であることを特徴とする、請求項2または5に記載の方法。
  12. 前記ルイス酸触媒が、FeClまたはAlClであることを特徴とする、請求項11に記載の方法。
  13. 前記有機官能性ジシロキサンおよびシクロシロキサンの溶液を、固体担体の触媒床を有するプラグフロー反応器に通すことを特徴とする、請求項5〜12のいずれか1項に記載の方法。
  14. 前記触媒のための前記固体担体が、炭素、多孔質樹脂、ゼオライト、クレー、およびシリカであることを特徴とする、請求項13に記載の方法。
  15. 前記触媒のための前記固体担体が、イオン交換樹脂であることを特徴とする、請求項14に記載の方法。
  16. 式(VII)を有する有機官能性シロキサンカップリング剤であって、
    SiO(RSiO)SiRSiR(OSiROSiR (VII)
    ここで、Rは、独立して、水素、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アリールアルキル、アルキルアリールおよびジアルキルアリール、ならびにアルコキシ、アシルオキシ、アルキロイル、カルビノイルアシルオキシ基、アルキルアミン、ジアルキルアミン、オキシイミノまたはエノキシから選択される有機基であり、
    は二価の有機基であり、
    nは2〜100の値を有する整数である
    ことを特徴とする、有機官能性シロキサンカップリング剤。
  17. 式(VIII)を有する有機官能性シロキサンカップリング剤であって、
    SiO(RSiO)(SiR)RSyR(SiR)(OSiROSiR (VIII)
    ここで、Rは、独立して、水素、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アリールアルキル、アルキルアリールおよびジアルキルアリール、ならびにアルコキシ、アシルオキシ、アルキロイル、カルビノイルアシルオキシ基、アルキルアミン、ジアルキルアミン、オキシイミノまたはエノキシから選択される有機基であり、
    は、独立して、アルキル、シクロアルキル、アリール、アリールアルキル、アルキルアリールおよびジアルクリアリールから選択される有機基であり、
    nは2〜100の値を有する整数であり、
    yは1〜100の値を有する整数である
    ことを特徴とする、有機官能性シロキサンカップリング剤。
  18. 式(IX)を有する有機官能性シロキサンブロックコポリマーであって、
    QC(ABA)CQ (IX)
    ここで、Qは、ヒドロキシル、ビニルジメチルシロキシ、アミノプロピルジメチルシロキシ、トリメチルシロキシ、ジメチルシロキシ、メタクリルオキシプロピルジメチルシロキシ、メタクリルオキシプロピルジメチルシロキシ、メルカプトプロピルジメチルシロキシ、メタクリルアミドプロピルジメチルシロキシ、アクリルアミドプロピルジメチルシロキシ、ウレイドプロピルジメチルシロキシまたはシアノプロピルジメチルシロキシから選択される有機官能基であり、
    Aは、ジアルキルアミノ、アルキル、ジアルキルアリール、パーフルオロアルキル、ジアルキルポリアルキルアルキルエノキシ、ポリビニルマタロセン、ジアルキルジビニルジビニルシランまたはジアルキルジアリルシランから選択される多価有機または有機金属基であり、
    Bは、次式: −SiRO(SiRO)SiR− を有する二価のオルガノシロキサニル基であり:
    Cは、次式: −(SiRO)− を有する二価のオルガノシロキサニル基であり:
    ここで、各R基は、独立して、アルキル、シクロアルキル、アリール、アリールアルキル、アルキルアリールまたはジアルキルアリールから選択される有機基を表し、
    mは1〜1,000,000の値を有する整数である
    ことを特徴とする、有機官能性シロキサンブロックコポリマー。
  19. 請求項5、請求項16および請求項17の化合物を含むことを特徴とする、組成物。
  20. 充填材の処理のための、請求項19に記載の組成物の使用。
  21. 前記組成物の化合物が、前記充填材の表面と共有結合し、前記充填材の表面と、前記有機官能基を持つケイ素原子との間の、1.5〜20Åの範囲の境界層を形成することを特徴とする、請求項20に記載の使用。
  22. 前記充填材の表面と前記有機官能基を持つケイ素原子との間の境界層が、9〜11Åであることを特徴とする、請求項20または21に記載の使用。
  23. 処理された前記充填材が、共有結合および水素結合の形成を介して、少なくとも1.5Åである境界層を形成する、請求項20〜22のいずれか1項に記載の使用。
  24. 前記充填材が、石英、シリカ、ガラス、アルミニウム、クレー、ケイ素、銅、錫、タルク、無機酸化物、鋼、アスベスト、ニッケル、亜鉛、鉛、大理石、石膏、グラファイトまたは炭素であることを特徴とする、請求項20〜23のいずれか1項に記載の使用。
  25. 前記充填材が、石英、シリカ、ガラス、クレー、ケイ素または無機酸化物であることを特徴とする、請求項24に記載の使用。
  26. 表面の処理のための、請求項19に記載の組成物の使用。
  27. 前記表面の接着を促進する、請求項26に記載の使用。
  28. 前記表面が、ガラス、二酸化チタン、天然および合成石、大理石、ケイ素またはプラスチックであることを特徴とする、請求項26または27に記載の使用。

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