JP2864196B2 - スルホン酸変性シリコーン - Google Patents

スルホン酸変性シリコーン

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JP2864196B2
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賢二 中嶋
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Tonen Sekiyu Kagaku KK
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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、界面活性剤及び塗膜の
改質剤等として有用なスルホン酸変性シリコーンに関す
る。
【0002】
【従来の技術】ジメチルシリコーンのいくつかのメチル
基をアミノアルキル基、エポキシ基、ポリエーテル基等
の親水性基で置き換えたシリコーンは、従来より界面活
性剤として用いられてきた。例えば、ポリエーテル変性
シリコーンはシリコーン界面活性剤として、有機系の界
面活性剤と比べてレベリング効果、柔軟効果、湿潤効
果、乳化効果、分散効果等に優れた特徴を持っているこ
とがよく知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、スルホン酸
変性シリコーンを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、次式で
示されるスルホン酸変性シリコーンである
【0005】
【化2】 [ここで、各Rは独立に炭素数1〜3のアルキル基又
はフェニル基を示し、m及びnは整数であって、n/m
は1〜100であり、Aは一価の金属、水素原子又は−
H・X(ここで、Xはアンモニア又はアミンを示
す)を示し、Rはフェニレン基、炭素数1〜4のアルキ
ル基で置換されたフェニレン基、炭素数1〜5の直鎖又
は分岐のアルキレン基又は次式で示される基
【化12】 ここで、pは1〜5の整数であり、qは0又は1であ
り、rは、qが0のとき1又は2であり、qが1のとき
3である)を示し、該シリコーンはランダム共重合体で
もブロック共重合体でもよい]。
【0006】ここで、炭素数1〜3のアルキル基とは、
メチル基、エチル基、プロピル基を示す。m及びnの値
は、それぞれm=10〜200、n=50〜2000で
あり、好ましくはm=30〜100、n=300〜10
00である。またn/m=1〜100であり、好ましく
は5〜50である。Aで表される1価の金属としては、
好ましくはLi、Na、Kが挙げられる。また、式−H
・X中のXがアミンである場合、これは、一般式N
で示され、ここで、Rは、それぞれ独立して、
水素原子、好ましくは1〜5個の炭素原子を有する直鎖
又は分岐のアルキル基、あるいは好ましくは1〜5個の
炭素原子を有し、好ましくは3個以下のヒドロキシル基
を有する直鎖又は分岐のヒドロキシアルキル基を示す。
該アミンとしては、例えばトリエタノールアミン、2−
アミノ−2−メチル−1−プロパノール、2−アミノ−
2−メチル−1,3−プロパンジオール、モノエタノー
ルアミン等が挙げられる。Rは、好ましくはフェニレン
基、炭素数1〜4のアルキル基で置換されたフェニレン
、炭素数1〜5のアルキレン基及び
【0007】
【化3】 である。また、該スルホン酸変性シリコーンはブロック
共重合体でもランダム共重合体でもよく、その数平均分
子量(Mn)は好ましくは3万〜10万、特に好ましく
は5万〜6万である。
【0008】本発明のスルホン酸変性シリコーンは、側
鎖にスルホン化剤と反応しうる基を持つシリコーンを合
成し、続いて該シリコーンをスルホン化することにより
製造することができる。
【0009】ここで、側鎖にスルホン化剤と反応しうる
基を持つシリコーンは、次式で示される。
【0010】
【化4】 ここで、R、R1 、m、nは上記と同じであり、Xはス
ルホン化剤と反応する基、例えばハロゲン原子、ビニル
基、又は芳香環に結合した水素原子等であり、また該シ
リコーンはブロック共重合体でもランダム共重合体でも
よい。
【0011】側鎖にスルホン化剤と反応しうる基を持つ
シリコーンは、m個のSiに結合した水素を持つシリコ
ーンと、スルホン化剤と反応しうる基及びビニル基を持
つ化合物(ヒドロシリル化剤)とを白金系触媒の存在下
に付加反応させるヒドロシリル化反応により製造する。
【0012】ヒドロシリル化反応の原料として使用する
上記Siに結合した水素を持つシリコーンは、次式で示
される。
【0013】
【化5】 ここで、R1 、m、nは上記と同じであり、また該シリ
コーンはブロック共重合体でもランダム共重合体でもよ
い。
【0014】該Siに結合した水素を持つシリコーンは
公知の方法によって製造される。例えば該シリコーンと
してのポリメチルポリハイドロジェンポリシロキサン
は、オクタメチルシクロテトラシロキサンと1,3,
5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン及びエン
ドキャップとしてヘキサメチルジシロキサンの平衡化反
応で製造される。好ましくは該平衡化反応は、窒素等の
不活性ガス雰囲気下で、ヘキサン等の炭化水素系溶媒の
存在下に、反応温度0〜100℃、反応時間24〜10
0時間で終了する。また、原料として使用されるオクタ
メチルシクロテトラシロキサンと1,3,5,7−テト
ラメチルシクロテトラシロキサン及びヘキサメチルジシ
ロキサンのモル比は、所望の目的物の分子量及びn/m
比により適宜調節される。
【0015】一方、スルホン化剤と反応しうる基及びビ
ニル基を持つヒドロシリル化剤は次の一般式で示され
【0016】
【化6】 (ここで、Rは上記と同じであり、R2 はアリール基、
アルカリール基又はアラルキル基である。)、例えば
【0017】
【化7】 (ここで、pは、整数であり好ましくは1〜5であ
る。)等が挙げられる。該ヒドロシリル化剤の使用量
は、化学式(3)中のm個のSiに結合した水素に対し
当量比で1.0〜1.3が好ましい。
【0018】また、白金系触媒としては、例えば塩化白
金酸のイソプロピルアルコール(IPA)溶液等が使用
され、その添加量はヒドロシリル化剤に対して1×10
-4〜1×10-5当量が好ましい。また、該ヒドロシリル
化反応に際しては、好ましくは、溶媒として例えばヘキ
サン、ベンゼン等の脂肪族炭化水素あるいは芳香族炭化
水素が使用される。該ヒドロシリル化反応の好ましい例
を挙げれば、該反応は、反応系を窒素等の不活性ガス雰
囲気下に置き、反応温度を0〜100℃として、反応時
間が1時間〜24時間程度で終了する。
【0019】次に、上記ヒドロシリル化反応によって製
造された側鎖にスルホン化剤と反応しうる基を持つシリ
コーンをスルホン化してスルホン酸変性シリコーンを製
造する。
【0020】ここで使用するスルホン化剤は、ヒドロシ
リル化反応で使用したヒドロシリル化剤の種類によって
異なり、スルホン化剤と反応する基としてハロゲン原子
を有するヒドロシリル化剤、例えば、化学式(4)又は
化学式(5)の化合物を使用した場合には、例えばNa
2 SO3 、NaHSO3 等が好ましい。スルホン化剤と
反応する基としてビニル基を有するヒドロシリル化剤、
例えば、化学式(6)又は化学式(7)の化合物を使用
した場合には、例えばNaHSO3 等が好ましい。スル
ホン化剤と反応する基としてフェニル基を有するヒドロ
シリル化剤、例えば、化学式(8)又は化学式(9)の
化合物を使用した場合には、例えばH2SO4 、HSO
3 Cl等が好ましい。該スルホン化剤の使用量は、化学
式(2)中のスルホン化剤と反応する基Xに対して当量
比で1〜5が好ましい。
【0021】スルホン化反応に際しては、溶媒として例
えば1,4−ジオキサン、ジメトキシエタン、ジエチル
エーテル、テトラヒドロフラン又は炭素数5〜8の炭化
水素系溶媒(例えばヘキサン等)等、又はこれらの二種
類以上を混合して使用してもよい。好ましい反応条件を
例示すると、反応系を窒素等の不活性ガス雰囲気下に置
き、スルホン化剤と反応する基としてハロゲン原子を有
するヒドロシリル化剤を使用した場合は反応温度は50
〜300℃、反応時間は5〜30時間程度である。ビニ
ル基を有するヒドロシリル化剤あるいはフェニル基を有
するヒドロシリル化剤を使用した場合は共に反応温度は
0〜100℃、反応時間は5〜30時間程度である。
【0022】あるいは、本発明のスルホン酸変性シリコ
ーンは、化学式(3)のm個のSiに結合した水素を持
つシリコーンを一工程でヒドロシリル化することにより
製造することもできる。このためのヒドロシリル化剤は
次の一般式で示され
【0023】
【化8】 (ここで、Rは上記と同じである。)、例えば
【0024】
【化9】 等が挙げられる。また、該化合物の使用量は、化学式
(3)中のm個のSiに結合した水素に対し当量比で1
〜1.1が好ましい。白金系触媒としては、例えば塩化
白金酸のイソプロピルアルコール(IPA)溶液等が使
用され、その添加量は上記ヒドロシリル化剤に対して1
×10-4〜1×10-5当量が好ましい。該反応において
も、好ましくは、溶媒として例えば1,4−ジオキサ
ン、ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、テトラヒド
ロフラン、炭素数5〜8の脂肪族炭化水素(例えばヘキ
サン等)又は芳香族炭化水素等が使用され、これら二種
類以上を混合して使用してもよい。また、好ましい反応
条件を例示すれば、反応系を窒素等の不活性ガス雰囲気
下に置き、反応温度を0〜100℃とし、反応時間を1
〜10時間程度とする。
【0025】スルホン酸基をアンモニウム塩又はアミン
塩にする方法は公知である。例えば、上記のようにして
製造した化学式(1)のAが一価の金属であるスルホン
酸変性シリコーンをヘキサン又はヘプタンに溶解し、こ
れに塩酸又は硫酸の水溶液を加えて、好ましくは反応温
度0〜50℃、好ましくは反応時間5分〜1時間で酸性
加水分解した後、シリコーン相を取り出し、これに上記
のアミンを加えるとアミン塩の形のスルホン酸変性シリ
コーンが生成する。
【0026】本発明で製造されたスルホン酸変性シリコ
ーンは界面活性剤及び塗膜の改質剤等として有用であ
る。
【0027】以下、本発明を実施例により更に詳細に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。
【0028】
【実施例】
【0029】
【実施例1】1リットルの丸底フラスコにオクタメチル
シクロテトラシロキサン544重量部、1,3,5,7
−テトラメチルシクロテトラシロキサン44重量部、ヘ
キサメチルジシロキサン1重量部、濃硫酸12重量部お
よびヘキサン500重量部を収め、窒素雰囲気下、室温
で70時間撹拌後、炭酸水素ナトリウムで中和し、低沸
点物を蒸留によって除き、ポリメチルポリハイドロジェ
ンポリシロキサン496g(収率84%)を得た。
【0030】次に、このポリメチルポリハイドロジェン
ポリシロキサン200重量部をヘキサン200重量部に
溶解し、p−クロロメチルスチレン49重量部(ポリメ
チルポリハイドロジェンポリシロキサン中のSiに結合
した水素に対して当量比は1.3である)と塩化白金酸
のIPA溶液(2×10-4モル/cc)0.02ml
(p‐クロロメチルスチレンに対して当量比は1.3×
10-5である)を収めた丸底フラスコに窒素雰囲気下、
70℃で攪拌しながら滴下した。10時間撹拌後、濾過
し、続いて低沸点物を蒸留によって除き、クロロメチル
フェネチル基を有するシリコーン187g(収率76
%)を得た。
【0031】更に、得られたクロロメチルフェネチル基
を有するシリコーン100重量部をヘキサン200重量
部に溶解し、亜硫酸ナトリウム・7水和物43重量部
(クロロメチルフェネチル基に対して当量比は1.7で
ある)を窒素雰囲気下オートクレーブ中に仕込み、20
0℃で24時間攪拌しながら反応させた。冷却後、生成
した塩及び未反応の亜硫酸ナトリウムを濾別、溶媒を蒸
留して除き乳白色のオイル85gを得た。このオイルは
IRスペクトル(図1に示す)上の1180cm-1のス
ルホン酸基に帰属される吸収によりスルホン酸変性シリ
コーンであることが確認された(化学式(1)のRが
【0032】
【化10】 であり、AがNaであり、R1 がメチル基であり、m=
97、n=818であった)。
【0033】
【実施例2】オクタメチルシクロテトラシロキサン20
0重量部、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラ
シロキサン5.4重量部、ヘキサメチルジシロキサン
0.33重量部、濃硫酸5重量部から、実施例1と同様
な操作でポリメチルポリハイドロジェンポリシロキサン
を得た。
【0034】次に、トルエンとテトラヒドロフランの
1:1混合溶液100重量部とp‐スチレンスルホン酸
ナトリウム10重量部(ポリメチルポリハイドロジェン
ポリシロキサン中のSiに結合した水素に対して当量比
は1.1である)及び塩化白金酸のIPA溶液(2×1
-4モル/cc)0.02ml(p‐スチレンスルホン
酸ナトリウムに対して当量比は8×10-5である)を収
めた丸底フラスコに、上記得られたポリメチルポリハイ
ドロジェンポリシロキサン100重量部とヘキサン10
0重量部の混合物を窒素雰囲気下50℃で攪拌しながら
滴下した。10時間攪拌後、濾過し、続いて低沸点物を
蒸留によって除き乳白色のオイル90gを得た。このオ
イルは実施例1と同様にしてスルホン酸変性シリコーン
であることが確認された(化学式(1)のRがp‐フェ
ニレンであり、AがNaであり、R1 がメチル基であ
り、m=44、n=790であった)。
【0035】
【実施例3】実施例1で製造したスルホン酸変性シリコ
ーン50gをヘキサン50mlに溶解し、1N HCl
水溶液50mlと攪拌しながら室温で20分間反応させ
た。反応後シリコーン相を取り出し、トリエタノールア
ミン5.0gを加えて攪拌しながら30分間反応させた
後、未反応部分を留去して乳白色のオイル46gを得
た。このオイルはIRスペクトル(図2に示す)上の3
350cm-1付近にヒドロキシエチル基に帰属される吸
収帯を示すので、生成物がスルホン酸トリエタノールア
ミンとの塩の形のスルホン酸変性シリコーンであること
が確認された。
【0036】
【発明の効果】以上のように本発明により、界面活性剤
及び塗膜の改質剤等として有用な新規なスルホン酸変性
シリコーンが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られたスルホン酸変性シリコーン
の水洗後のIRスペクトルのチャート。
【図2】実施例3で得られたスルホン酸変性シリコーン
の水洗後のIRスペクトルのチャート。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次式で示されるスルホン酸変性シリコー
    ン 【化1】 [ここで、各Rは独立に炭素数1〜3のアルキル基又
    はフェニル基を示し、m及びnは整数であって、n/m
    は1〜100であり、Aは一価の金属、水素原子又は−
    H・X(ここで、Xはアンモニア又はアミンを示
    す)を示し、Rはフェニレン基、炭素数1〜4のアルキ
    ル基で置換されたフェニレン基、炭素数1〜5の直鎖又
    は分岐のアルキレン基又は次式で示される基 【化11】 ここで、pは1〜5の整数であり、qは0又は1であ
    り、rは、qが0のとき1又は2であり、qが1のとき
    3である)を示し、該シリコーンはランダム共重合体で
    もブロック共重合体でもよい]。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW321634B (ja) * 1994-07-05 1997-12-01 Mitsui Toatsu Chemicals
TW419458B (en) * 1994-07-21 2001-01-21 Mitsui Chemicals Inc Process for preparing bisphenol A
JP4099699B2 (ja) * 2002-05-17 2008-06-11 トヨタ自動車株式会社 プロトン伝導材料
JP2003331645A (ja) * 2002-05-17 2003-11-21 Toyota Motor Corp プロトン伝導材料
JP2005190813A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Toyota Motor Corp 燃料電池電極用電解質材
KR101193164B1 (ko) * 2006-02-21 2012-10-19 삼성에스디아이 주식회사 술폰산기 함유 유기 고분자 실록산 화합물 및 이를포함하는 연료전지
CA2725129A1 (en) * 2008-05-23 2009-11-26 University Of Ontario Institute Of Technology Sulfonated poly 2-(phenyl ethyl) siloxane polymer electrolyte membranes
US8697829B2 (en) * 2012-01-04 2014-04-15 Momentive Performance Materials Inc. Process for the manufacture of silicone ionomer
EP2800777A1 (en) * 2012-01-04 2014-11-12 Momentive Performance Materials Inc. Polymer composites of silicone ionomers

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