JP3067953B2 - 末端ヒドロキシ基停止オルガノハイドロジェンポリシロキサンの製造方法 - Google Patents

末端ヒドロキシ基停止オルガノハイドロジェンポリシロキサンの製造方法

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JP3067953B2 JP6152916A JP15291694A JP3067953B2 JP 3067953 B2 JP3067953 B2 JP 3067953B2 JP 6152916 A JP6152916 A JP 6152916A JP 15291694 A JP15291694 A JP 15291694A JP 3067953 B2 JP3067953 B2 JP 3067953B2
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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、分子鎖末端にヒドロキ
シ基を有し、末端ではなく分子鎖内にケイ素原子結合し
た水素原子を有するオルガノポリシロキサン(以下、末
端ヒドロキシ基停止オルガノハイドロジェンポリシロキ
サンという)を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、末端トリメチルシリル停止オルガ
ノハイドロジェンポリシロキサンは、酸触媒存在下で環
状ハイドロジェンポリシロキサンと環状ポリシロキサン
とを、ヘキサメチルジシロキサンや末端トリメチルシリ
ルシリルジオルガノポリシロキサンをストッパーとして
開環重合し、中和することにより製造されている。従っ
て、末端ヒドロキシ基停止オルガノハイドロジェンポリ
シロキサンの製造法としては、上記の方法において、ス
トッパーとして末端にヒドロキシ基を有するシロキサン
等を使用することが考えられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ストッ
パーとして末端にヒドロキシ基を有するシロキサン等を
用いた場合には、酸触媒がストッパーのシラノール基と
反応してしまい、重合がおこらなかったり、ストッパー
同士の脱水縮合反応が進行してストッパーの粘度が極端
に上昇してゲル化を生じるなどの問題があり、目的とす
る末端ヒドロキシ基停止オルガノハイドロジェンポリシ
ロキサンを製造することはできなかった。
【0004】従って本発明の課題は、末端ヒドロキシ基
停止オルガノハイドロジェンポリシロキサンを安定に製
造することができる方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記一
般式(1):
【化4】 式中、R1 は、同一でも異なっていてもよく、非置換ま
たは置換一価炭化水素基であり、pは1以上の整数、q
は0以上の整数であり、ただしp+q≧3満たす、で表
される環状ハイドロジェンシロキサンと、下記一般式
(2):
【化5】 式中、R1 は、前記の通りであり、rは、3以上の整数
である、で表される環状シロキサンとを、ジメチルジク
ロロシラン及び触媒の存在下で開環重合させた後、反応
生成物を加水分解させることからなる、一般式(3):
【化6】 式中、R1 は前記の通りであり、sは1以上の整数であ
り、tは3以上の整数である、で表される末端ヒドロキ
シ基停止オルガノハイドロジェンポリシロキサンサンの
製造方法が提供される。
【0006】即ち、本発明においては、前記一般式
(1)の環状ハイドロジェンシロキサンと一般式(2)
の環状シロキサンの開環重合に際して、ジメチルクロロ
シランがストッパーとして作用する。従って、この開環
重合によって、末端にジメチルクロロシリル基を有し分
子鎖内にケイ素に結合した水素原子を有するハイドロジ
ェンシロキサンが得られるので、このポリマーを加水分
解することによって、目的とする末端ヒドロキシ基停止
オルガノハイドロジェンポリシロキサンを得る。特にス
トッパーのジメチルクロロシランは、触媒に対して不活
性であるため、開環重合に際してストッパー同士の縮合
やストッパーのゲル化の問題を全く生じることがない。
【0007】(出発原料)本発明において、開環重合に
供する出発原料としては、前記一般式(1)の環状ハイ
ドロジェンシロキサンと一般式(2)の環状シロキサン
とが使用される。
【0008】前記一般式(1)において、R1 は、非置
換または置換一価炭化水素基であるが、具体的には、メ
チル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、シクロ
ヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基
等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール
基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基、
及びこれらの基の水素原子の少なくとも一部をハロゲン
原子で置換した基、例えば3,3,3−トリフロロプロ
ピル基などを挙げることができる。また一般式(1)に
おいて、pは1以上の整数、好ましくは1〜4の整数で
あり、qは0以上、好ましくは0〜4の整数である。た
だし、p及びqは、p+q≧3をを満たす。前記一般式
(2)において、R1 は上述した通りの基であり、また
rは、3以上、好ましくは3〜8の整数である。
【0009】一般式(1)の環状ハイドロジェンシロキ
サンは、分子鎖内でケイ素に結合する水素原子の供給源
であり、この環状ハイドロジェンシロキサンと一般式
(2)の環状シロキサンとの量比は、目的とするポリマ
ー中のケイ素原子結合水素原子の含有量に応じて設定す
ればよい。
【0010】(開環重合)上記の環状ハイドロジェンシ
ロキサンと環状シロキサンとの開環重合は、触媒の存在
下で、ジメチルクロロシランをストッパーとして行われ
る。触媒としては、この種の開環重合用触媒として従来
から使用されているもの、例えば硫酸、トリフルオロ酢
酸、トリフルオロメタンスルホン酸等の酸触媒が使用さ
れる。その使用量は、所謂触媒量でよく、通常、前記環
状ハイドロジェンシロキサンと環状シロキサンとの合計
量当たり、100 〜50,000ppm の範囲である。またストッ
パーとして使用されるジメチルクロロシランは、一般
に、前記環状ハイドロジェンシロキサンと環状シロキサ
ンとの合計量100重量部当たり、0.2 〜30重量部、特
に0.3 〜20重量部の量で使用される。
【0011】開環重合は無溶媒で行うことができるが、
必要により、トルエン、キシレン、ヘキサン、テトラヒ
ドロフランなどの重合を阻害しない、活性水素を持たな
い溶媒を使用して行うこともできる。また重合温度及び
重合時間は、目的とするポリマーの重合度等に応じて設
定されるが、一般的には、室温(18℃)〜80℃の範囲
で1〜24時間程度でよい。
【0012】かくして得られる末端にジメチルクロロシ
リル基を有し分子鎖内にケイ素に結合した水素原子を有
するハイドロジェンシロキサンは、例えば下記式(4)
で表される。
【化7】 上記式中、R1 、s及びtは、前記の通りである。
【0013】(加水分解)上記で得られた末端にジメチ
ルクロロシリル基を有し分子鎖内にケイ素に結合した水
素原子を有するハイドロジェンシロキサンは加水分解に
付される。この加水分解は、水と混合することによって
行われるが、用いる水の量は、分子鎖末端の塩素原子を
OH基に置換するに足る化学量論的量以上、好ましくは
化学量論的量の1.1倍以上使用するのがよい。また加水
分解は、通常、上記ハイドロジェンシロキサンの加水分
解中の縮合を防止するために、該ハイドロジェンシロキ
サンを水に滴下することによって行うことが望ましい。
勿論、縮合の問題がなければ、このような方法を用いる
必要は無い。
【0014】また加水分解に際しては、必要に応じて、
炭酸水素ナトリウム、炭酸カルシウム、プロピレンオキ
サイド等の中和剤を使用することができる。この中和剤
は、開環重合の際に用いた酸触媒を失活させてポリマー
を安定化させるために使用されるものである。さらに、
上記の加水分解に際して、必要に応じて、前述した活性
水素を持たない有機溶媒を使用することもできる。
【0015】かくして得られる加水分解生成物を、濾
過、ストリップ等の定法の精製処理に付することによ
り、目的とする一般式(3)で表される末端ヒドロキシ
基停止オルガノハイドロジェンポシロキサンを得ること
ができる。
【0016】このポリマーは、分子鎖中にSiH基を有
することから、付加硬化型オルガノポリシロキサン組成
物の硬化剤として、及び分子鎖末端に水酸基を有するこ
とから、縮合硬化型オルガノポリシロキサン組成物のベ
ースポリマー等として有用である。
【0017】
【実施例】実施例1 攪拌装置、温度計、乾燥窒素注入口及び塩カル管をとり
つけた四つ口フラスコに、オクタメチルテトラシクロシ
ロキサン 2368g、テトラメチルテトラハイドロジ
ェンテトラシクロシロキサン 480g、ジメチルジク
ロロシラン 128g、トリフルオロメタンスルホンサ
ン 5g、を入れて、室温にて24時間反応させて開環
重合を行った。
【0018】続いて攪拌装置、温度計、乾燥窒素フロー
可能な滴下装置を取り付けた四つ口フラスコに、THF
1000g、炭酸水素ナトリウム 250g、水 1
80g、を入れ、上記で得られた重合生成物を攪拌させ
ながら滴下して加水分解を行った。滴下後、24時間攪
拌させたまま放置した。得られた加水分解溶液を濾過に
付して塩を取り除き、次いでストリップをしてオイル状
のポリマー 2,617gを得た(収率89%)。
【0019】得られたオイル状ポリマーについて、以下
の物性を測定した。 粘度:25℃の恒温室中でBL型回転粘度計を用いて測
定した。 測定値 285cP Si−H基含有量:得られたオイル状ポリマーをブタノ
ール/水酸化カリウム溶液にて処理し、発生した水素量
を測定した。 測定値 65ml/g (理論値 61ml/g) Si−OH含有量:得られたオイル状ポリマーに白金触
媒を添加し攪拌し、発生する水素量を測定し、シラノー
ル含有量を算出した。 測定値 17ml/g (理論値 15ml/g)
【0020】以上の結果から、得られたオイル状ポリマ
ーは、下記式で表される末端ヒドロキシ基停止オルガノ
ハイドロジェンポリシロキサンであることを確認した。
【化8】 式中、sは平均7.64であり、tは平均29.16 である。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、開環重合に際してのス
トッパー同士の縮合やストッパーのゲル化の問題が全く
ないので、末端ヒドロキシ基停止オルガノハイドロジェ
ンポリシロキサンを安定に製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 77/12 C08G 77/16 C08G 77/06 C08G 77/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1): 【化1】 式中、R1 は、同一でも異なっていてもよく、非置換ま
    たは置換一価炭化水素基であり、 pは1以上の整数、qは0以上の整数であり、ただしp
    +q≧3満たす、で表される環状ハイドロジェンシロキ
    サンと、下記一般式(2): 【化2】 式中、R1 は、前記の通りであり、 rは、3以上の整数である、で表される環状シロキサン
    とを、ジメチルジクロロシラン及び触媒の存在下で開環
    重合させた後、反応生成物を加水分解させることからな
    る、一般式(3): 【化3】 式中、R1 は前記の通りであり、sは1以上の整数であ
    り、tは3以上の整数である、で表される末端ヒドロキ
    シ基停止オルガノハイドロジェンポリシロキサンサンの
    製造方法。
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