JP2856377B2 - アクリロキシプロピル基含有シクロトリシロキサンの重合体組成物の製造方法及び重合体組成物 - Google Patents

アクリロキシプロピル基含有シクロトリシロキサンの重合体組成物の製造方法及び重合体組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シクロトリシロキサン
重合方法及び重合により得られた重合体組成物に関す
る。このシリコーン系重合体組成物は剥離紙用電子線硬
化型シリコーンとして好適である。
【0002】
【従来の技術】電子線硬化型シリコーン系重合体組成物
は、従来、アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラ
ンの加水分解部分縮合物と環状シロキサンとを酸触媒存
在下で平衡化し、中和、濾過後ストリップすることによ
り製造されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、平衡化反応で
重合体を製造しようとすると、平衡化反応後の重合体中
に10%程度の低分子体が存在することは避けられな
い。そこで、低分子体をストリッピングによって除去し
ようとすると、アクリル基が高温例えば170℃以上に
加熱すると熱重合を起こしゲル化してしまうことから、
ストリップの際に高温にすることは許されず、従って、
低分子体が残留することは避けられない。この低分子体
には、電子線照射装置の中で硬化させる際に揮発して装
置に悪影響を及ぼしたり、また、低分子であるために架
橋に与るのに十分なアクリル基がないので、セパレータ
ーに用いた場合に移行成分となり表面にブリードして剥
離紙としての物性に悪影響を及ぼすといった問題点があ
った。さらに、従来の平衡化による製造方法では、アク
リル基をもつシロキサン単位が重合体中に均一に導入さ
れずブロック的に偏在する可能性があるため、硬化性が
劣りやすいという問題点があった。上記のような状況か
ら、低分子体の生成が少ない重合方法を開発し、実用上
支障のない程度に低分子体含有量を減少させ、かつアク
リル基をもつシロキサン単位を重合体中に均一に導入し
た重合体組成物を取得することが望まれていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するため重合原料にまで遡って研究を行い、本
発明に到達した。本発明は上記の課題を解決したもので
あり、その要旨は、(1)式
【化3】 で表される1−アクリロキシプロピル−1,3,3,
5,5−ペンタメチルシクロトリシロキサンを単独で、
または(1)式で表される1−アクリロキシプロピル−
1,3,3,5,5−ペンタメチルシクロトリシロキサ
ンと(2)式
【化4】 (式中、R1、R2は非置換またはフッ素置換の一価の炭化
水素基を表す)で表されるシクロトリシロキサンの混合
物を、Li触媒の存在下にアニオン重合させることを特
徴とする電子線硬化型重合体組成物の製造方法、
【0005】また、シクロトリシロキサンをLi触媒の
存在下にアニオン重合させる前記の製造方法により得ら
れた電子線硬化型重合体組成物、にある。以下に本発明
について詳しく説明する。
【0006】本発明の(1)式で表される1−アクリロ
キシプロピル−1,3,3,5,5−ペンタメチルシク
ロトリシロキサンは、例えば、式
【化5】 で表されるテトラメチルジシロキサンジオールと式
【化6】 で表されるアクリロキシプロピルメチルジクロロシラン
をトリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン等の
アミンの存在下で脱塩酸反応により反応させ、その後蒸
留することにより合成することができる。
【0007】なお、出発原料のアクリロキシプロピルメ
チルジクロロシランはメチルジクロロシランにアリルア
クリレートを白金触媒存在下で付加反応させることによ
り容易に合成することができ、また、テトラメチルジシ
ロキサンジオールは1,1,3,3−テトラメチルジシ
ロキサンをパラジウムカーボン触媒を用いて緩衝溶液存
在下に脱水素反応させることによって得られる。
【0008】次に、上述の1−アクリロキシプロピル−
1,3,3,5,5−ペンタメチルシクロトリシロキサ
ンを用いる重合について説明する。この重合は、(1)
式で表される1−アクリロキシプロピル−1,3,3,
5,5−ペンタメチルシクロトリシロキサンを単独で、
または(1)式で表される1−アクリロキシプロピル−
1,3,3,5,5−ペンタメチルシクロトリシロキサ
ンと(2)式
【化7】 (式中、R1、R2は非置換またはフッ素置換の一価の炭化
水素基を表す)で表されるシクロトリシロキサンの混合
物を、Li触媒の存在下にアニオン重合させるものであ
る。
【0009】これによりシクロトリシロキサンが開環重
合して目的とする重合体組成物が得られるが、(1)式
で表されるシクロトリシロキサンと(2)式で表される
シクロトリシロキサンを混合して用いる場合、これらの
混合比は所望により種々変えることができる。混合比を
変えることによりアクリル基含有量を変化させ、電子線
硬化の速度と硬化後の架橋度を調整することができる。
しかし、電子線硬化を円滑に行うには重合体1分子中に
少なくとも1個のアクリル基を導入するとよい。そのた
めには、(1)式で表されるシクロトリシロキサンの量
を、後述するLi触媒の量に対応して調整するとよい。
混合比は(1)式で表されるシクロトリシロキサン:
(2)式で表されるシクロトリシロキサン=1〜100
重量%:99〜0重量%、特には8〜70重量%:92
〜30重量%が好ましい。
【0010】(2)式で表されるシクロトリシロキサン
の例としては、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル
シクロトリシロキサン、1,3,3,5,5−ペンタメ
チル−1−ビニルシクロトリシロキサン、1,3,3,
5,5−ペンタメチル−1−フェニルシクロトリシロキ
サン、1,3,5−トリス(トリフルオロプロピル)−
1,3,5−トリメチルシクロトリシロキサン等が挙げ
られる。
【0011】Li触媒としては、従来アニオン重合を行
うために用いられているものを使用することができ、例
えば、式
【化8】 で表される化合物が挙げられる。この触媒の添加量によ
って重合体の平均重合度を調整することができる。触媒
の添加量はシクロトリシロキサンの合計量の1モルに対
して0.0001〜0.1 モル特には 0.005〜0.05モルとするの
が好ましい。なお本発明の組成物には発明の効果を損わ
ない限り増感剤等を添加できる。
【0012】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。 実施例1 テトラメチルジシロキサンジオール129.7g(0.
78mol)をメチルエチルケトン200gに溶かした
溶液Aとアクリロキシプロピルメチルジクロルシラン1
61.3g(0.71mol)をトルエン100gに溶
かした溶液Bをあらかじめ用意した。温度計、還流冷却
器、攪拌機を備えた2Lのフラスコにトリエチルアミン
158g(3.12mol)とトルエン400gを仕込
み、先に用意した溶液Aと溶液Bをそれぞれ別々の滴下
ロートから同時に2時間かけて滴下した。滴下は同じ割
合で滴下されるように行った。このとき発熱がみられた
が温度を55℃以下に保った。滴下終了後、60〜70
℃において2時間熟成した。熟成後、常法にしたがって
水洗を水層が中性になるまで行った。油層を硫酸マグネ
シウムで乾燥した後、重合禁止剤としてアンテージW−
500(川口化学社製、商品名)を3.3g、サンセラ
ーTTCU(三新化学社製、商品名)を3.3g、BH
Tを0.11g、メトキシハイドロキノンを0.11g
添加して蒸留したところ、沸点が97〜99℃/4mm
Hgである無色透明の液状物が76g得られた。
【0013】得られた液状物について、ガスマススペク
トル、核磁気共鳴スペクトル及び赤外吸収スペクトルの
測定を行ったところ測定結果は下に示すとおりであり、
これらの結果から、得られた液状物は1−アクリロキシ
プロピル−1,3,3,5,5−ペンタメチルシクロト
リシロキサンであると同定された。
【0014】
【化9】 赤外吸収スペクトル図1にチャートで示す。また、得ら
れた液状物質の一般物性は25℃で、比重が1.01
7、屈折率が1.423、粘度が7.6csであった。
【0015】上で得られた1−アクリロキシプロピル−
1,3,3,5,5−ペンタメチルシクロトリシロキサ
ン12.8g(4.0×10-2mol)及びヘキサメチルシクロト
リシロキサン20.4g(9.2×10-2mol)を温度計、還流
冷却器、攪拌機を備えたフラスコに仕込み、100℃に
昇温した後、次式
【化10】 で示されるLi触媒2.2g(4.0×10-3mol)を添加し
た。1時間後、重合は完結したので50℃に冷却し、中
和剤として酢酸0.72g(1.2×10-2mol)を添加して4
時間攪拌後、加圧濾過により生成した酢酸リチウムを除
去した。
【0016】反応混合物を110℃/5mmHgで3時
間ストリッピングすることにより、無色透明の液状物が
34.0g得られた。得られた液状物について25℃に
おける粘度(回転粘度計による)及び屈折率、105℃
/3時間の条件での揮発分を測定した。その結果を表1
に示した。また、ゲル浸透クロマトグラフィー(GP
C)により分子量分布を観察した。結果を図2に示し
た。さらに、得られた液状物をオフセット印刷機を用い
てポリエチレンラミネート紙に転写し、3Mradの電
子線を照射して硬化させ、この硬化物にPETフィルム
を10kg/cm2 の圧力で22時間密着させ、その後
に、硬化物に接していたPETフィルムの面に油性マー
カーを塗り、はじきを観察することにより移行性を観察
した。結果を表1に示した。
【0017】比較例1 1,3,5,7−テトラアクリロキシプロピル−1,
3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン3
4.4g(0.20mol) 、オクタメチルシクロテトラシロキ
サン131.7g(0.74mol) 、末端基としてのヘキサメ
チルジシロキサン1.62g(0.010mol)を温度計、還流
冷却器、攪拌機を備えたフラスコに仕込み、90℃に昇
温した後、メタンスルホン酸1.67g(0.0174mol) を
添加し6時間攪拌した。その後中和剤として炭酸水素ナ
トリウム9.00g(0.104mol)を少しずつ添加し、10
0℃で2時間攪拌した。その後冷却し、生成した塩を加
圧濾過で取り除き、実施例2と同一条件でストリッピン
グしたところ、無色透明の液状物が142.0g得られ
た。得られた液状物について実施例2の場合と同様の試
験を行い、結果を表1と図3(分子量分布)に示した。
【0018】
【表1】
【0019】
【発明の効果】本発明により、1−アクリロキシプロピ
ル−1,3,3,5,5−ペンタメチルシクロトリシロ
キサンを用いてLi触媒による重合を行う本発明の製造
方法によると、低分子体の生成が少なく、かつアクリル
基をもつシロキサン単位が重合体中に均一に導入された
重合体組成物が得られ、その結果この重合体組成物を電
子線照射により硬化した皮膜には成分の移行性がない。
すなわち、本発明のシリコーン系重合体組成物は剥離紙
用電子線硬化型シリコーンとして重要な特性が改良され
ているので、本発明の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られた液状物の赤外吸収スペクト
ルを示す図である。
【図2】実施例で得られた液状物のGPCによる分子
量分布を示す図である。
【図3】比較例1で得られた液状物のGPCによる分子
量分布を示す図である。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08F 299/08 C08G 77/20 C08L 83/07 C07F 7/21 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (1)式 【化1】 で表される1−アクリロキシプロピル−1,3,3,
    5,5−ペンタメチルシクロトリシロキサンを単独で、 または(1)式で表される1−アクリロキシプロピル−
    1,3,3,5,5−ペンタメチルシクロトリシロキサ
    ンと(2)式 【化2】 (式中、R1、R2は非置換またはフッ素置換の一価の炭化
    水素基を表す)で表されるシクロトリシロキサンの混合
    物を、 Li触媒の存在下にアニオン重合させることを特徴とす
    る電子線硬化型重合体組成物の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記請求項に記載の製造方法により得
    られた電子線硬化型重合体組成物。
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