JP2654330B2 - ポリシロキサン系マクロモノマーの製造方法 - Google Patents

ポリシロキサン系マクロモノマーの製造方法

Info

Publication number
JP2654330B2
JP2654330B2 JP8495193A JP8495193A JP2654330B2 JP 2654330 B2 JP2654330 B2 JP 2654330B2 JP 8495193 A JP8495193 A JP 8495193A JP 8495193 A JP8495193 A JP 8495193A JP 2654330 B2 JP2654330 B2 JP 2654330B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
polysiloxane
carbon atoms
general formula
embedded image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP8495193A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0632903A (ja
Inventor
成史 倉本
忠弘 米田
大成 富久
恒正 上野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Priority to JP8495193A priority Critical patent/JP2654330B2/ja
Publication of JPH0632903A publication Critical patent/JPH0632903A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2654330B2 publication Critical patent/JP2654330B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ポリシロキサン系マ
クロモノマーの製造方法に関する。更に詳しくは、この
発明は、炭素−炭素二重結合基、エポキシ基、アミノ
基、メルカプト基およびハロゲン基から選ばれる少なく
とも1種の基を有し、塗料、接着剤等の樹脂原料や樹脂
改質剤に有用なポリシロキサン系マクロモノマーを製造
する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】炭素−炭素二重結合基、エポキシ基また
はアミノ基を有する有機基と加水分解性基が珪素原子に
直接結合したポリシロキサン系マクロモノマーが知られ
ている(特開昭62−197423号、特開平3−37
229号、特開平3−39329号、特開平3−100
022号の各公報参照)。
【0003】これらの公報に記載されている方法による
と、たとえば、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン、ビニルトリメトキシシラン、3−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシランあるいは3−アミノプロ
ピルトリメトキシシランとメチルトリメトキシシランと
を、塩酸等の系に溶解する触媒の存在下、アルコキシシ
ランのモル数に対して2倍以上のモル数の水を使用する
条件下で、共加水分解縮合することにより、ポリシロキ
サン系マクロモノマーが得られることが開示されている
とともに、このポリシロキサン系マクロモノマーを他の
ビニル系モノマーと共重合させたり、このマクロモノマ
ー中のエポキシ基やアミノ基と反応しうる基を有する化
合物やポリマーとこのマクロモノマーとを反応させたり
することにより、塗料、接着剤用の樹脂を得ることが提
案されている。
【0004】特開昭58−108227号公報、特公昭
63−43468号公報、特開平3−245834号公
報では、テトラアルコキシシラン、アルキルトリアルコ
キシシランあるいはアルケニルトリアルコキシシラン等
を加水分解縮合するための触媒として、金属水酸化物、
または、金属酸化物、H型陽イオン交換樹脂等のように
系に不溶な固体触媒を使用する以外は上記と同様にして
ポリシロキサン系オリゴマーを製造する方法が開示され
ているとともに、得られたポリシロキサン系オリゴマー
を、ガラス等の基板上にシリカ系被膜を形成するための
コーティング剤として使用することが提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】系に溶解する触媒を使
用して上記アルコキシシランを加水分解縮合すると、生
成物中に触媒が溶存しているため加水分解縮合反応が経
時的に進行して増粘し、ついにはゲル化が生じるので、
保存安定性が悪い。系に不溶な固体触媒を使用してアル
コキシシランを加水分解縮合すると、その生成物は、系
に溶解する触媒を用いた場合に比べて保存安定性は改良
されるが、長期的には増粘したりついにはゲル化したり
する。
【0006】発明者らは、塗料や接着剤等の樹脂原料と
してγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランと
メチルトリメトキシシランとを使用し、前記公報記載の
ポリシロキサン系マクロモノマーの製造方法を追試し
て、1分子当たり平均1個程度の炭素−炭素二重結合基
を含有するポリシロキサン系マクロモノマーを得、この
マクロモノマーと(メタ)アクリル酸エステル類やスチ
レン類などの他のビニルモノマーとを加熱下で重合する
とゲル化が起こる場合が多々あることを見出した。特
に、メチルトリメトキシシランに代えて4官能のテトラ
メトキシシランを使用して得られたポリシロキサン系マ
クロモノマーの場合、このマクロモノマーと他のビニル
系モノマーの重合時にはゲル化する傾向がさらに顕著と
なり、かつ、このマクロモノマーの保存安定性も悪いも
のであった。
【0007】この発明は、以上のような事情に着目して
なされたもので、塗料や接着剤等の樹脂原料や樹脂改質
剤に有用であり、保存安定性に優れるとともに、重合や
反応を行ったときにゲル化が生じないポリシロキサン系
マクロモノマーを容易に製造することのできる方法を提
供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】発明者らは、ポリシロキ
サン系マクロモノマーの保存安定性がこのマクロモノマ
ー中のシラノール基量と深く関係しているのではないか
という着想の元にこのマクロモノマーの製造方法を種々
検討してきた。その結果、少なくとも2種の特定のアル
コキシシランを共加水分解縮合してポリシロキサン系マ
クロモノマーを製造するにあたり、共加水分解縮合を系
に不溶な固体触媒の存在下、特定量の水分の存在下に行
うことにより、長期保存安定性に優れるとともに、塗料
や接着剤等の樹脂原料として一般に用いるモノマーと共
重合を行ってもゲル化を生じないポリシロキサン系マク
ロモノマーが製造できることを初めて見いだし、この発
明を完成するに至った。
【0009】すなわち、この発明は、上記課題を解決す
るために、下記一般式(1)で示される反応性アルコキ
シシラン(A)から選ばれる少なくとも1種と、下記一
般式(2)で示されるアルコキシシラン(B)から選ば
れる少なくとも1種とを、系に不溶な固体触媒(S)の
存在下、水を(A)+(B)の合計のモル数に対して7
0〜140モル%の割合で使用する条件下で、共加水分
解縮合することを特徴とするポリシロキサン系マクロモ
ノマーの製造方法を提供する。
【0010】
【化7】
【0011】〔一般式(1)中、Xは炭素−炭素二重結
合基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基およびハロ
ゲン基から選ばれる少なくとも1種の基を含む一価の有
機基;R1 はC数1〜5のアルキル基;R2 はC数1〜
10のアルキル基、C数1〜10の置換アルキル基、C
数5〜10のシクロアルキル基、C数5〜10の置換シ
クロアルキル基、C数6〜10のアリール基およびC数
6〜10の置換アリール基から選ばれる1種の基を表
し、nは0〜2の整数である。R1 が複数ある場合、複
数のR1 は互いに同一であっても少なくとも1つが異な
ってもよい。R2 が複数ある場合、複数のR2 は互いに
同一であっても少なくとも1つが異なってもよい。〕 R4 p Si(OR3)4-p …(2) 〔一般式(2)中、R3 はC数1〜5のアルキル基;R
4 はC数1〜10のアルキル基、C数1〜10の置換ア
ルキル基、C数5〜10のシクロアルキル基、C数5〜
10の置換シクロアルキル基、C数6〜10のアリール
基およびC数6〜10の置換アリール基から選ばれる1
種の基を表し、pは0〜2の整数である。複数のR3
互いに同一であっても少なくとも1つが異なってもよ
い。R4 が複数ある場合、複数のR4 は互いに同一であ
っても異なってもよい。〕この発明で用いられる反応性
アルコキシシラン(A)は、前記一般式(1)で示され
るものから選ばれる少なくとも1種である。
【0012】前記一般式(1)中、Xは、炭素−炭素二
重結合基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基および
ハロゲン基から選ばれる少なくとも1種の基を含む一価
の有機基であれば、特に限定はされないが、容易かつ安
価に入手または製造できる点で、下記一般式(3)〜
(11)で示される基が好ましい。
【0013】
【化8】
【0014】
【化9】
【0015】
【化10】
【0016】
【化11】
【0017】
【化12】
【0018】 H2 N−R6 − …(8) R2 −NH−R6 − …(9) HS−R6 − …(10) Cl−R6 − …(11) 〔一般式(3)〜(11)中、R5 は水素原子またはメ
チル基;R6 はC数1〜10の二価の有機基;R2 は前
記に同じ。〕R1 の具体例としては、たとえば、メチル
基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−
ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペン
チル基、i−ペンチル基、アミル基などの直鎖状または
分岐状のC数1〜5のアルキル基から選ばれる1種の基
であり、Oを介してSiに結合している、すなわち、R
1 −O−Siとなっている。
【0019】R2 の具体例としては、たとえば、メチル
基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−
ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペン
チル基、i−ペンチル基、アミル基、ヘキシル基、オク
チル基、2−エチルエキシル基、ノニル基、デシル基等
の直鎖状または分岐状のC数1〜10のアルキル基また
は置換アルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル
基、4−メチルシクロヘキシル基等などのC数5〜10
のシクロアルキル基または置換シクロアルキル基;フェ
ニル基、トリル基などのC数6〜10のアリール基また
は置換アリール基から選ばれる1種の基であり、R2
は直接Siと結合している。
【0020】R3 の具体例としては、R1 の具体例とし
て前記で示したものが挙げられる。R4 の具体例として
は、R2 の具体例として前記で示したものが挙げられ
る。R6 の具体例としては、たとえば、メチレン基、エ
チレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、
オクチレン基、置換プロピレン基、置換ブチレン基、置
換ヘキシレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、
ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン
基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン
基、エチルエチレン基、2−メチルテトラメチレン基、
3−メチルテトラメチレン基などの直鎖状または分岐状
のC数1〜10の、アルキレン基および置換アルキレン
基、C数6〜10のフェニレン基および置換フェニレン
基、−CH2 CHR7 −(OCH2 CHR7)m −〔m=
1〜4、R7 =HまたはCH3)のように例示されたア
ルキレン基における炭素鎖が任意の位置で酸素原子によ
り中断されたC数1〜10のオキシアルキレン基等の基
が挙げられる。
【0021】前記一般式(3)で示されるX基を有する
反応性アルコキシシラン(A)の具体例は、γ−メタク
リロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロ
キシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシ
プロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシ
プロピルジメチルメトキシシラン、γ−メタクリロキシ
プロピルメチルジエトキシシラン、γ−アクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピル
メチルジメトキシシラン、メタクリロキシエトキシプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピル
フェニルジメトキシシラン等である。
【0022】前記一般式(4)で示されるX基を有する
反応性アルコキシシラン(A)の具体例は、ビニルトリ
メトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメ
チルジメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン
等である。前記一般式(5)で示されるX基を有する反
応性アルコキシシラン(A)の具体例は、1−ヘキセニ
ルトリメトキシシラン、1−オクテニルトリメトキシシ
ラン、ビニロキシプロピルトリメトキシシラン、3−ビ
ニルフェニルトリメトキシシラン、3−(ビニルベンジ
ルアミノプロピル)トリメトキシシラン等である。
【0023】前記一般式(6)で示されるX基を有する
反応性アルコキシシラン(A)の具体例は、3−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシ
プロピルトリエトキシシラン、4−グリシドキシブチル
トリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチル
ジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルジメチル
メトキシシラン等である。
【0024】前記一般式(7)で示されるX基を有する
反応性アルコキシシラン(A)の具体例は、β−(3,
4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラ
ン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメ
チルジメトキシシラン等である。前記一般式(8)で示
されるX基を有する反応性アルコキシシラン(A)の具
体例は、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、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、γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリ
エトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシ
シラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、
γ−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、N−(ト
リエトキシシリルプロピル))尿素等である。
【0025】前記一般式(9)で示されるX基を有する
反応性アルコキシシラン(A)の具体例は、N−フェニ
ル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベン
ジル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−メ
チル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フ
ェニル−アミノメチルトリメトキシシラン、N−フェニ
ル−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等であ
る。
【0026】前記一般式(10)で示されるX基を有す
る反応性アルコキシシラン(A)の具体例は、γ−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプ
ロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメ
チルジメトキシシラン等である。前記一般式(11)で
示されるX基を有する反応性アルコキシシラン(A)の
具体例は、クロロメチルトリメトキシシラン、クロロエ
チルトリメトキシシラン、クロロメチルジメチルエトキ
シシラン、クロロメチルメトキシジメチルシラン、クロ
ロメチルトリエトキシシラン、クロロプロピルトリエト
キシシラン、クロロプロピルトリメトキシシラン等であ
る。
【0027】前記一般式(1)で示される反応性アルコ
キシシラン(A)はそれぞれ単独で使用されたり、2種
以上併用されたりする。一般式(1)で示される反応性
アルコキシシラン(A)の内、n=0である反応性アル
コキシシラン(A)は、加水分解縮合速度が速く、容易
に入手できるため好ましい。特に、加水分解縮合速度が
速く、生成したR1 OHを系外に容易に除去できる点
で、R1 がメチル基またはエチル基であるものが好まし
い。
【0028】この発明で用いられるアルコキシシラン
(B)は、前記一般式(2)で示されるものである。そ
の具体例は、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシ
ラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシ
ラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシ
シラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキ
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、i−プロピルトリメトキシシ
ラン、i−プロピ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、ジメチ
ルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフ
ェニルジメトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン
等のアルコキシシラン化合物等であり、それぞれ、単独
で使用されたり、あるいは、2種以上併用されたりす
る。一般式(2)で示されるアルコキシシラン(B)の
内、p=0および/または1であるアルコキシシラン
(B)が加水分解縮合速度が速く容易に入手できるため
好ましい。特に、加水分解縮合速度が速く、生成したR
1 OHを系外に容易に除去できる点で、p=0およびR
3がメチル基またはエチル基であるものが好ましい。
【0029】上記反応性アルコキシシラン(A)とアル
コキシシラン(B)は、マクロモノマーの用途により任
意の割合で使用すれば良いが、マクロモノマーを塗料や
接着剤用の樹脂原料として使用する場合には、前記一般
式(1)で示される少なくとも1種の反応性アルコキシ
シラン(A)および前記一般式(2)で示されるアルコ
キシシラン(B)を用い、その割合が(A)+(B)の
合計量に対して(A)が0.1〜30モル%、好ましく
は1〜20モル%、(B)が70〜99.9モル%、好
ましくは80〜99モル%の範囲内である。(A)が3
0モル%より多い場合にはポリシロキサン系マクロモノ
マー中に炭素−炭素二重結合基、エポキシ基、アミノ
基、メルカプト基、ハロゲン基のような反応性基が多数
導入されるため、ポリシロキサン系マクロモノマーを用
いて塗料や接着剤用樹脂を合成する際にゲル化が生じ易
くなる傾向が生じる。一方、(A)が0.1モル%より
少ない場合にはポリシロキサン系マクロモノマー中に上
記反応性基が導入されなくなる場合があるので好ましく
ない。
【0030】この発明で用いられる、系に不溶な固体触
媒(S)としては、触媒成分が(A)、(B)、水、反
応生成物および溶媒のいずれにも不溶であるものなら、
特に限定されない。系に不溶な固体触媒(S)を使用す
ることにより、最終的に得られるポリシロキサン系マク
ロモノマーから触媒(S)を分離できるため、このマク
ロモノマーの保存安定性を改良することができるのであ
る。このような固体触媒(S)の具体例は以下のものが
例示される。 (S−1)陽イオン交換樹脂 アンバーライト15、アンバーライト200C、アンバ
ーリスト15(以上、ローム・アンド・ハース社製);
ダウエックスMWC−1−H、ダウエックス88、ダウ
エックスHCR−W2(以上、ダウ・ケミカル社製);
レバチットSPC−108、レバチットSPC−118
(以上、バイエル社製);ダイヤイオンRCP−150
H(三菱化成社製);スミカイオンKC−470、デュ
オライトC26−C、デュオライトC−433、デュオ
ライト−464(以上、住友化学工業社製);ナフィオ
ン−H(デュポン社製)など。(S−2)陰イオン交換樹脂 :アンバーライトIRA−
400、アンバーライトIRA−45(以上、ローム・
アンド・ハース社製)など。(S−3)プロトン酸基を含有する基が表面に結合され
ている無機固体 :Zr(O3 PCH2 CH2 SO3 H)
2 、Th(O3 PCH2 CH2 COOH)2 など。(S−4)プロトン酸基を含有するポリオルガノシロキ
サン :スルホン酸基を有するポリオルガノシロキサンな
ど。(S−5)ヘテロポリ酸 :コバルトタングステン酸、リ
ンモリブデン酸など。(S−6)イソポリ酸 :ニオブ酸、タンタル酸、モリブ
デン酸など。(S−7)単元系金属酸化物 :アルミナ、クロミア、ジ
ルコニア、CaO、MgOなど。(S−8)複合系金属酸化物 :シリカ−アルミナ、シリ
カ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、ゼオライト類な
ど。(S−9)粘土鉱物 :酸性白土、活性白土、モンモリロ
ナイト、カオリナイトなど。(S−10)金属硫酸塩 :LiSO4 、MgSO4
ど。(S−11)金属リン酸塩 :リン酸ジルコニア、リン酸
ランタンなど。(S−12)金属硝酸塩 :LiNO3 、Mn(NO3)2
など。(S−13)アミノ基を含有する基が表面に結合されて
いる無機固体 :シリカゲル上にアミノプロピルトリエト
キシシランを反応させて得られた固体など。(S−14)アミノ基を含有するポリオルガノシロキサ
:アミノ変性シリコーン樹脂など。
【0031】これらの触媒のうち、少なくとも1種を用
いて(A)と(B)のアルコキシ基の加水分解縮合反応
を行わせる。これらの触媒は、固定床中に設置し反応を
流通式に行うこともできるし、バッチ式に行うこともで
きる。触媒の使用量は、特に限定されないが、(A)+
(B)の合計量に対して0.1〜20wt%が好ましい。
【0032】加水分解縮合させる際の水の添加量は、生
成したポリシロキサン系マクロモノマーの保存安定性や
更に重合や反応に供する際のゲル化抑制に大きく影響
し、厳密に制御することが重要である。すなわち、水
を、(A)+(B)の合計のモル数に対して70〜14
0モル%、好ましくは90〜120モル%の範囲の割合
で使用することにより、この発明の目的が達成される。
水の量が140モル%よりも多い場合、ポリシロキサン
系マクロモノマー中のシラノール基数が増加し、経時的
にこれらシラノール基の縮合が進行してゲル化が生じ、
保存安定性が悪くなったり、更に重合や反応に供すると
ゲル化が生じたりする。一方、水の量が70モル%より
少ない場合、未反応の(A)や(B)が増大してポリシ
ロキサン系マクロモノマーの分子量が上がらなかった
り、収率が低下したりする。
【0033】(A)と(B)の加水分解反応は従来一般
に行われる方法をもって実施でき、無溶媒下に、また
は、(A)、(B)および水が溶解できこれらの化合物
に不活性な溶媒中で行われる。溶媒としては、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコ
ール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;
テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類等が使
用できるが、アルコール類を用いる場合には、反応性ア
ルコキシシラン(A)のR1 および/またはアルコキシ
シラン(B)のR3 と同じアルキル基を有するアルコー
ル類が好ましい。これは、たとえば、R1 および/また
はR3 と異なるRを有するアルコール(ROH)を用い
ると、R1 Oおよび/またはR3 Oと用いたアルコール
のアルコキシ基(RO)との変換反応が生じやすくなる
からである。また、溶媒は、沸点が100℃以下のもの
が好ましい。このような溶媒を用いると、蒸留等の操作
によって溶媒を容易に除去できるからである。反応温度
および時間は、原料の種類によっても異なるが、通常、
室温〜150℃、好ましくは50〜100℃の温度で、
10分から5時間の範囲で行うことが好ましい。高温下
あるいは長時間反応を行うと、(A)の有する炭素−炭
素二重結合基の重合やエポキシ基の開環が生じるため好
ましくない。反応時の圧力は、1×10-3〜7600To
rrの範囲が好ましい。
【0034】加水分解縮合反応により副生するR1 OH
およびR3 OHは、加水分解縮合反応の際あるいは反応
後に系外に除去する方が好ましい。溶媒を使用した場合
は、この溶媒も系外に除去する方が好ましい。この理由
は、ポリシロキサン系マクロモノマー以外にR1 OH、
3 OHや溶媒が残存していると、塗料や接着剤等の用
途にポリシロキサン系マクロモノマーと反応性有機化合
物(たとえば(メタ)アクリル酸エステル類、スチレン
類、ジカルボン酸類、ジアミン類、ジエポキシ類等)と
を共重合または反応させて得られるポリマーが系中で析
出し、所望の分子量を有するポリマーを得ることができ
なくなる可能性が高くなるためである。加水分解縮合後
の生成物中に残存するR1 OH、R3 OHおよび溶媒の
量は、その合計量がポリシロキサン系マクロモノマーを
含めた合計量に対して40wt%以下、好ましくは20wt
%以下にするのが良い。
【0035】系外にR1 OH、R3 OHや溶媒を除去す
る方法は、蒸留が好ましく、その温度、時間、圧力は上
記記載の範囲で設定することが好ましい。この発明で規
定された割合よりも多い量の水を用いて加水分解縮合す
ると、R 1 OH、R3 OH等を系外に除去する際に、あ
るいは、除去した後でも多数のシラノール基がポリシロ
キサン系マクロモノマーに導入されるため、経時的に縮
合が進行し、ゲル化等が生じたり、また、塗料や接着剤
用の樹脂を合成する際にゲル化が生じる。このため、水
の使用量は上記規定範囲内に厳密に設定される必要があ
る。
【0036】この反応系において重合禁止剤を添加して
もさしつかえない。これは、(A)として炭素−炭素二
重結合基を有するものを用いた場合、(A)の有する炭
素−炭素二重結合基が重合するのを防ぐために有効であ
って、具体的にはハイドロキノン、ハイドロキノンモノ
メチルエーテル等が使用できる。この発明により得られ
るポリシロキサン系マクロモノマーは、たとえば、数平
均分子量400〜100,000(ポリスチレン換算)
の範囲で、主骨格がシロキサン結合で構成され、この主
骨格のSiに炭素−炭素二重結合基、エポキシ基、アミ
ノ基、メルカプト基、ハロゲン基のような反応性基を有
する有機基とアルコキシ基が直接的に結合したものであ
る。
【0037】
【作用】反応性アルコキシシラン(A)とアルコキシシ
ラン(B)とを、系に不溶な固体触媒の存在下、前記特
定範囲の量の水を共存させる条件下で、共加水分解縮合
すると、保存安定性に優れるとともに、塗料や接着剤等
の樹脂原料として、一般に用いるモノマーとの共重合や
反応を行ってもゲル化を生じないポリシロキサン系マク
ロモノマーを再現性良く、容易に製造することが可能に
なる。生成したポリシロキサン系マクロモノマーは、そ
の反応性、すなわち、炭素−炭素二重結合基、エポキシ
基、アミノ基、メルカプト基および/またはハロゲン基
を利用して塗料や接着剤等の樹脂原料や樹脂改質剤とし
て有用である。
【0038】
【実施例】以下に、この発明の具体的な実施例および比
較例を示すが、この発明は下記実施例に限定されない。 (実施例1)攪拌機、温度計および冷却管を備えた30
0mlの四つ口フラスコに反応性アルコキシシラン(A)
としてγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
12.4g(0.05モル)、アルコキシシラン(B)
としてテトラメトキシシラン144.4g(0.95モ
ル)、溶媒としてメタノール100g、水18g(1モ
ル)、固体触媒(S)としてアンバーリスト15(ロー
ム・アンド・ハース・ジャパン社製の陽イオン交換樹
脂)5gを入れ、メタノールの還流下(65℃)2時間
攪拌し、反応させた。反応混合物を室温まで冷却した
後、冷却管に代えて蒸留塔、これに接続された冷却管お
よび流出口を設け、常圧下に80℃まで2時間かけて昇
温し、留出する液(メタノール)がなくなるまで同温度
で保持した。更に、200mmHgの圧力で90℃の温度
で留出する液がなくなるまで保持し、反応を更に進行さ
せた。再び、室温まで冷却した後、アンバーリスト15
を濾別し、数平均分子量が1500のポリシロキサン系
マクロモノマー(P−1)を製造した。γ−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシランとテトラメトキシシラ
ンの転化率は各々99wt%および98wt%であり、ポリ
シロキサン系マクロモノマー(P−1)中に残存するメ
タノールは2.2wt%であった。得られたポリシロキサ
ン系マクロモノマー(P−1)は室温下で密封状態で1
年以上安定であった。
【0039】(実施例2)攪拌機、温度計、蒸留塔、こ
れに接続された冷却管および流出口を備えた300mlの
四つ口フラスコに反応性アルコキシシラン(A)として
ビニルトリメトキシシラン14.8g(0.1モル)、
アルコキシシラン(B)としてメチルトリメトキシシラ
ン122.4g(0.9モル)、溶媒としてメタノール
100g、水13.5g(0.75モル)、固体触媒
(S)としてアンバーライトIRA−45(ローム・ア
ンド・ハース・ジャパン社製の陰イオン交換樹脂)0.
2gを入れ、常圧下に80℃まで2時間かけて昇温し、
流出する液がなくなるまで同温度で保持した。反応混合
物を室温まで冷却した後、アンバーライトIRA−45
を濾別し、数平均分子量19000のポリシロキサン系
マクロモノマー(P−2)を製造した。ビニルトリメト
キシシランおよびメチルトリメトキシシランの転化率は
各々74wt%および73wt%であった。ポリシロキサン
系マクロモノマー(P−2)中に残存するメタノール、
ビニルトリメトキシシランおよびメチルトリメトキシシ
ランは、おのおの、22wt%、1.8wt%および13wt
%であった。得られたポリシロキサン系マクロモノマー
(P−2)は室温下、密封状態で1年以上安定であっ
た。
【0040】(実施例3〜5)反応性アルコキシシラン
(A)とアルコキシシラン(B)の種類および量、溶媒
の種類、水の量、固体触媒(S)の種類および量を表1
に示すようにしたこと以外は実施例1と同じ操作を繰り
返し、ポリシロキサン系マクロモノマー(P−3)〜
(P−5)を得た。
【0041】(実施例6〜11)反応性アルコキシシラ
ン(A)とアルコキシシラン(B)の種類および量、溶
媒の種類、水の量、固体触媒(S)の種類および量を表
2に示すようにしたこと以外は実施例2と同じ操作を繰
り返し、ポリシロキサン系マクロモノマー(P−6)〜
(P−11)を得た。
【0042】(比較例1、2)水の量を表3に示すよう
に変更したこと以外は実施例1と同じ操作を繰り返し、
ポリシロキサン系マクロモノマー(P−12)および
(P−13)を得た。(比較例3、4)反応性アルコキ
シシラン(A)とアルコキシシラン(B)の種類および
量、溶媒の種類、水の量、固体触媒(S)の種類および
量を表3に示すようにしたこと以外は実施例2と同じ操
作を繰り返し、ポリシロキサン系マクロモノマー(P−
14)および(P−15)を得た。
【0043】(比較例5)実施例1において、アンバー
リスト15の代わりに塩酸(HCl濃度35%)2.3
gを使用し、添加する水の量を34.5g(水の合計量
36g)とした以外は実施例1と同じ操作を繰り返した
ところ、メタノール留去中にゲル化が生じた。
【0044】
【表1】
【0045】
【表2】
【0046】
【表3】
【0047】実施例1〜11および比較例1〜5の結果
を表4〜6に示した。
【0048】
【表4】
【0049】
【表5】
【0050】
【表6】
【0051】(試験例1)塗料用樹脂を合成するために
以下の試験を行った。攪拌機、滴下口、温度計、冷却管
およびN2 ガス導入口を備えた300mlの四つ口フラス
コに有機溶剤としてトルエン80gを入れ、N2 ガスを
導入しながらトルエンを110±2℃の温度に調整し
た。ついで、攪拌しながら、実施例1で得られたポリシ
ロキサン系マクロモノマー(P−1)50g、メチルメ
タクリレート40g、ブチルアクリレート30g、およ
び、ラジカル重合開始剤として2,2’−アゾビスイソ
ブチロニトリル1.0gを混合した溶液を滴下口より1
時間かけて滴下した。滴下後も同温度で1時間攪拌を続
け、数平均分子量が18,000の含珪素ポリマー
(1)がトルエンに溶解した溶液(S1 )を得た。該溶
液(S1 )中の不揮発分を調べるために溶液10gを採
取し、150℃で真空乾燥したところ5.9gの乾燥物
が得られた。すなわち、不揮発分は59wt%であった。
該溶液の30℃における粘度を測定したところ、305
0cPであった。
【0052】(試験例2〜5)試験例1において、ポリ
シロキサン系マクロモノマー(P−1)の代わりに(P
−2)、(P−6)、(P−7)および(P−8)を用
いた以外は試験例1と同様にして含珪素ポリマー(2)
〜(5)がトルエンに溶解した溶液(S2 )〜(S5
を得た。その結果を表7に示す。
【0053】
【表7】
【0054】(比較試験例1)試験例1において、ポリ
シロキサン系マクロモノマー(P−1)の代わりに比較
例4で得られたポリシロキサン系マクロモノマー(P−
15)を用いたこと以外は試験例1と同様にしたとこ
ろ、滴下終了後に白色のポリマーが析出すると共に粘度
が上昇し、ゲル化が生じた。
【0055】
【発明の効果】この発明によれば、塗料や接着剤等の樹
脂原料や樹脂改質剤に有用であり、保存安定性に優れる
とともに、重合や反応を行ったときにゲル化を生じな
い、炭素−炭素二重結合基、エポキシ基、アミノ基、メ
ルカプト基、ハロゲン基のような反応性基を有するポリ
シロキサン系マクロモノマーが容易に製造される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 恒正 大阪府吹田市西御旅町5番8号 株式会 社日本触媒 中央研究所内 (56)参考文献 特開 平1−111709(JP,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)で示される反応性アル
    コキシシラン(A)から選ばれる少なくとも1種と、下
    記一般式(2)で示されるアルコキシシラン(B)から
    選ばれる少なくとも1種とを、系に不溶な固体触媒
    (S)の存在下、水を(A)+(B)の合計のモル数に
    対して70〜140モル%の割合で使用する条件下で、
    共加水分解縮合することを特徴とするポリシロキサン系
    マクロモノマーの製造方法。 【化1】 〔一般式(1)中、Xは炭素−炭素二重結合基、エポキ
    シ基、アミノ基、メルカプト基およびハロゲン基から選
    ばれる少なくとも1種の基を含む一価の有機基;R1
    C数1〜5のアルキル基;R2 はC数1〜10のアルキ
    ル基、C数1〜10の置換アルキル基、C数5〜10の
    シクロアルキル基、C数5〜10の置換シクロアルキル
    基、C数6〜10のアリール基およびC数6〜10の置
    換アリール基から選ばれる1種の基を表し、nは0〜2
    の整数である。R1 が複数ある場合、複数のR1 は互い
    に同一であっても少なくとも1つが異なってもよい。R
    2 が複数ある場合、複数のR2 は互いに同一であっても
    少なくとも1つが異なってもよい。〕 R4 p Si(OR3)4-p …(2) 〔一般式(2)中、R3 はC数1〜5のアルキル基;R
    4 はC数1〜10のアルキル基、C数1〜10の置換ア
    ルキル基、C数5〜10のシクロアルキル基、C数5〜
    10の置換シクロアルキル基、C数6〜10のアリール
    基およびC数6〜10の置換アリール基から選ばれる1
    種の基を表し、pは0〜2の整数である。複数のR3
    互いに同一であっても少なくとも1つが異なってもよ
    い。R4 が複数ある場合、複数のR4 は互いに同一であ
    っても異なってもよい。〕
  2. 【請求項2】 反応性アルコキシシラン(A)の有する
    X基が、下記一般式(3)〜(11)で示される基から
    選ばれる少なくとも1種である請求項1記載のポリシロ
    キサン系マクロモノマーの製造方法。 【化2】 【化3】 【化4】 【化5】 【化6】 2 N−R6 − …(8) R2 −NH−R6 − …(9) HS−R6 − …(10) Cl−R6 − …(11) 〔一般式(3)〜(11)中、R5 は水素原子またはメ
    チル基;R6 はC数1〜10の二価の有機基;R2 は前
    記に同じ。〕
  3. 【請求項3】 反応性アルコキシシラン(A)が一般式
    (1)においてn=0のものであり、アルコキシシラン
    (B)が一般式(2)においてp=0のものである請求
    項1または2記載のポリシロキサン系マクロモノマーの
    製造方法。
  4. 【請求項4】 加水分解縮合反応の際および/または反
    応後に、加水分解縮合反応により副生するアルコールR
    1 OHおよび/またはR 3 OHを系外に除去する請求項
    1〜3のいずれかに記載のポリシロキサン系マクロモノ
    マーの製造方法。
JP8495193A 1992-05-19 1993-04-12 ポリシロキサン系マクロモノマーの製造方法 Expired - Fee Related JP2654330B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8495193A JP2654330B2 (ja) 1992-05-19 1993-04-12 ポリシロキサン系マクロモノマーの製造方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4-126520 1992-05-19
JP12652092 1992-05-19
JP8495193A JP2654330B2 (ja) 1992-05-19 1993-04-12 ポリシロキサン系マクロモノマーの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0632903A JPH0632903A (ja) 1994-02-08
JP2654330B2 true JP2654330B2 (ja) 1997-09-17

Family

ID=26425922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8495193A Expired - Fee Related JP2654330B2 (ja) 1992-05-19 1993-04-12 ポリシロキサン系マクロモノマーの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2654330B2 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3429524B2 (ja) * 1993-05-17 2003-07-22 日本ペイント株式会社 水性シリコーン変性樹脂及び水性塗料
US6391999B1 (en) * 1998-02-06 2002-05-21 Rensselaer Polytechnic Institute Epoxy alkoxy siloxane oligomers
JP4734832B2 (ja) * 2003-05-14 2011-07-27 ナガセケムテックス株式会社 光素子用封止材
US7893183B2 (en) 2005-04-07 2011-02-22 Momentive Performance Materials Inc. Epoxy silane oligomer and coating composition containing same
US7595372B2 (en) * 2005-04-07 2009-09-29 Momentive Performance Materials Inc. Epoxy silane oligomer and coating composition containing same
JP5241241B2 (ja) * 2006-01-24 2013-07-17 旭化成イーマテリアルズ株式会社 感光性樹脂組成物
US7732552B2 (en) * 2006-01-27 2010-06-08 Momentive Performance Materials Inc. Low VOC epoxy silane oligomer and compositions containing same
JP2009120770A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Sekisui Chem Co Ltd シリコーン化合物
US8829142B2 (en) 2008-04-22 2014-09-09 Toagosei Co., Ltd. Curable composition and process for production of organosilicon compound
GB201000116D0 (en) * 2010-01-06 2010-02-17 Dow Corning Polyolefins modified by silicones
GB201000117D0 (en) 2010-01-06 2010-02-17 Dow Corning Organopolysiloxanes containing an unsaturated group
JP5387534B2 (ja) * 2010-09-08 2014-01-15 信越化学工業株式会社 コーティング用組成物
WO2012090708A1 (ja) 2010-12-28 2012-07-05 東亞合成株式会社 反応性ポリシロキサン溶液の製造方法
WO2012090707A1 (ja) * 2010-12-28 2012-07-05 東亞合成株式会社 溶剤可溶型反応性ポリシロキサンの製造方法
JP5712677B2 (ja) * 2011-03-02 2015-05-07 荒川化学工業株式会社 硬化性樹脂組成物、当該硬化物、およびこれらから誘導される各種物品
JP2013036000A (ja) * 2011-08-11 2013-02-21 Shin-Etsu Chemical Co Ltd アミノ官能性ポリシロキサンの製造方法
WO2020196750A1 (ja) * 2019-03-28 2020-10-01 株式会社カネカ 有機無機複合樹脂及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0632903A (ja) 1994-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2654330B2 (ja) ポリシロキサン系マクロモノマーの製造方法
US5840806A (en) Curable resin compositions
EP0700951B1 (en) Polyorganosiloxane and process for producing the same
US6395856B1 (en) Silicone oligomers and curable compositions containing same
EP0918061B1 (en) Organic-inorganic hybrid polymer material and process for preparing the same
KR20060049940A (ko) 폴리에스테르 개질 폴리실록산 및 열가소성 수지, 성형화합물 및 코팅 재료의 첨가제로서의 이의 용도
WO2008013301A1 (fr) Composition d'organopolysiloxane photodurcissable
EP0616011B1 (en) Curable resin composition comprising a silicone resin having epoxy and phenyl groups in the molecule and a vinyl polymer having a group reactive with the epoxy group
JPH0347258B2 (ja)
WO2020230723A1 (ja) 放射線硬化性オルガノポリシロキサン組成物並びに剥離シート
JPH0615594B2 (ja) 新規硬化性樹脂
JPS6259615A (ja) 硬化性樹脂の製法
EP1167476B1 (en) Aqueous curable resin composition
JPH11199673A (ja) 光カチオン硬化性樹脂組成物
JP4671050B2 (ja) 含ケイ素水溶性高分子化合物及びその製造方法、プライマー組成物、コーティング剤組成物、並びに該組成物が被覆・処理された物品
JPH06287307A (ja) ポリメチルシルセスキオキサン系重合体およびポリメチルシルセスキオキサン構造を有するビニル共重合体樹脂
JP2000086765A (ja) 有機ケイ素組成物
JPH05255348A (ja) 反応性有機珪素化合物の製造方法
JPH05255349A (ja) 反応性有機珪素化合物およびその製造方法
JPH05295294A (ja) 無機素材の表面改質方法
EP0336633A2 (en) MTQ/polysiloxane hybrid resins, method of making the same, and coating/potting compositions containing the same
JP3684705B2 (ja) 硬化性樹脂組成物
JPH10316757A (ja) 光カチオン重合性有機ケイ素化合物及びその製造方法
JPH10101801A (ja) 水酸基含有ポリオルガノシルセスキオキサンおよびその製造方法
WO2023214526A1 (ja) メルカプト基およびアルコキシシリル基含有オルガノポリシロキサン、ならびにそれを含む組成物

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080523

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090523

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100523

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees