JP3133389B2 - Polymerization-reactive linear silicone oligomer and method for producing the same - Google Patents

Polymerization-reactive linear silicone oligomer and method for producing the same

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JP3133389B2 JP03175445A JP17544591A JP3133389B2 JP 3133389 B2 JP3133389 B2 JP 3133389B2 JP 03175445 A JP03175445 A JP 03175445A JP 17544591 A JP17544591 A JP 17544591A JP 3133389 B2 JP3133389 B2 JP 3133389B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は新規な重合反応性直鎖シ
リコーンオリゴマー及びその製造方法に関し、更に詳細
には、分子の片末端にアクリルアミド又はメタクリルア
ミド(以下、これらを(メタ)アクリルアミドと総称す
る)型のビニル重合反応性官能基を1個有する、分子量
及び分子量分布の制御された、新規な重合反応性直鎖シ
リコーンオリゴマー及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel polymerization-reactive linear silicone oligomer and a method for producing the same, and more particularly, to acrylamide or methacrylamide (hereinafter referred to as (meth) acrylamide) at one end of the molecule. The present invention relates to a novel polymerization-reactive linear silicone oligomer having one vinyl polymerization-reactive functional group having a controlled molecular weight and a controlled molecular weight distribution, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】重合反
応性シリコーンオリゴマーは、従来よりアクリル酸エス
テル型のものが知られており、各種フィルム、プラスチ
ック、ゴム、ワックスなどの高分子製品や、紙、ガラス
等の表面処理剤、またシャンプー、リンス、ヘアーセッ
ト剤等の改質剤として用いられ、更にはこれらの製品
に、撥水性、防汚性、非接着性、耐熱性、耐摩擦性等の
機能を付与する目的で使用されている。
2. Description of the Related Art Polymerization-reactive silicone oligomers are conventionally known to be of the acrylate type, and include polymer films such as various films, plastics, rubbers and waxes, and paper products. , Used as a surface treatment agent for glass, etc., and as a modifier for shampoos, rinses, hair setting agents, etc. Furthermore, these products have water repellency, antifouling properties, non-adhesive properties, heat resistance, friction resistance, etc. It is used for the purpose of giving the function of.

【0003】従来、かかる重合反応性シリコーンオリゴ
マーは主に多塩素化シランを加水分解するか、あるいは
環状シロキサンをリビング重合することにより得られる
シリコーンオリゴマーに(メタ)アクリロイロキシ基を
有する化合物を修飾する方法(例えば特公平2−341
7など)により製造されてきた。
Heretofore, such polymerization-reactive silicone oligomers are mainly produced by hydrolyzing polychlorinated silanes or modifying silicone oligomers obtained by living polymerization of cyclic siloxanes with compounds having a (meth) acryloyloxy group. (For example, Japanese Patent Publication 2-341
7).

【0004】しかし、これらのうち、加水分解による製
造法では生成する重合反応性シリコーンオリゴマーの分
子量制御が難しく、官能基の位置選択性は、両末端変性
を除いて、ほとんど不可能であり、また分子量分布の広
いものしか得られないため、構造の制御された重合反応
性シリコーンオリゴマーが得られないという欠点があっ
た。
[0004] However, among these, in the production method by hydrolysis, it is difficult to control the molecular weight of the polymerization-reactive silicone oligomer produced, and regioselectivity of the functional group is almost impossible except for modification of both terminals. Since only those having a wide molecular weight distribution can be obtained, there is a disadvantage that a polymerization-reactive silicone oligomer having a controlled structure cannot be obtained.

【0005】これに対し、環状シロキサンのリビング重
合は、不活性ガス雰囲気下で簡単に行なうことが出来、
分子量及び分子量分布の制御された直鎖シリコーンオリ
ゴマーを得ることが出来る。例えば、平均分子量10,
000程度以下のものであれば、多分散度(Mw/M
n)が1.3以下のものが比較的容易に合成できる。
On the other hand, living polymerization of cyclic siloxane can be easily carried out under an inert gas atmosphere.
A linear silicone oligomer having a controlled molecular weight and molecular weight distribution can be obtained. For example, an average molecular weight of 10,
If it is about 000 or less, the polydispersity (Mw / M
Compounds with n) of 1.3 or less can be synthesized relatively easily.

【0006】しかしながら、これらの従来の合成法によ
り得られた重合反応性シリコーンオリゴマーは、ビニル
重合反応性官能基と直鎖シリコーンオリゴマー部との結
合がエステル結合であったために、加水分解反応が容易
に進行し、この重合反応性シリコーンオリゴマーを含有
したポリマーを高湿度下、あるいは水分に長い間曝され
る様な条件で使用することは事実上不可能であった。
However, the polymerization-reactive silicone oligomers obtained by these conventional synthetic methods can easily undergo a hydrolysis reaction because the bond between the vinyl polymerization-reactive functional group and the linear silicone oligomer portion is an ester bond. It has been practically impossible to use the polymer containing the polymerization-reactive silicone oligomer under high humidity or under such a condition that the polymer is exposed to moisture for a long time.

【0007】従って、分子量及び分子量分布が制御さ
れ、かつ安定な重合反応性シリコーンオリゴマーの開発
が望まれていた。
Therefore, development of a stable polymerization-reactive silicone oligomer having a controlled molecular weight and molecular weight distribution has been desired.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】斯かる実情において本発
明者らは鋭意検討した結果、後記一般式(1)で表わさ
れる分子の片末端に(メタ)アクリルアミド型のビニル
重合反応性官能基を有する新規な重合反応性直鎖シリコ
ーンオリゴマーが上記課題を解決することを見出し、本
発明を完成した。
Means for Solving the Problems Under such circumstances, the present inventors have conducted intensive studies and as a result, have found that a (meth) acrylamide-type vinyl polymerization reactive functional group is provided at one end of a molecule represented by the following general formula (1). The present inventors have found that a novel polymerization-reactive linear silicone oligomer having the above-mentioned object solves the above problems, and have completed the present invention.

【0009】すなわち、本発明は次の一般式(1)That is, the present invention provides the following general formula (1)

【0010】[0010]

【化26】 Embedded image

【0011】で表わされる重合反応性直鎖シリコーンオ
リゴマー及びその製造方法を提供するものである。
It is intended to provide a polymerization-reactive linear silicone oligomer represented by the formula (1) and a method for producing the same.

【0012】本発明の重合反応性直鎖シリコーンオリゴ
マー(1)におけるR1又はR2で示されるアルキル基と
しては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピ
ル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基
が挙げられる。
The alkyl group represented by R 1 or R 2 in the polymerization-reactive linear silicone oligomer (1) of the present invention includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group and a sec-butyl group. And a t-butyl group.

【0013】本発明の重合反応性直鎖シリコーンオリゴ
マー(1)は、例えば下記の反応式A〜Eに従って、化
合物(2)を開始剤として環状シロキサン(3)をアニ
オンリビング重合して化合物(4)とした後、クロルシ
ラン誘導体(5)により当該アニオンリビング重合反応
を停止させ、次いで得られたSi−H基を片末端に有す
るシリコーンオリゴマー(6)と片末端に二重結合を有
する(メタ)アリルアミン類縁体(7)とを反応させて
化合物(8)とし、更に一般式(8)の化合物中R8
び/又はR9がトリメチルシリル基の場合にはこれを加
溶媒分解して保護基をはずすことにより得られた片末端
アミノ変性シリコーンオリゴマー(9)に(メタ)アク
リル酸又はその反応性誘導体(10)を反応させること
により製造することができる。
The polymerization-reactive linear silicone oligomer (1) of the present invention is prepared by subjecting a cyclic siloxane (3) to anion living polymerization using a compound (2) as an initiator and a compound (4) according to, for example, the following reaction formulas A to E. ), The anionic living polymerization reaction is stopped by the chlorosilane derivative (5), and then the obtained silicone oligomer (6) having one end of a Si-H group and (meth) having a double bond at one end. The compound (8) is reacted with an allylamine analog (7) to give a compound (8). When R 8 and / or R 9 in the compound of the general formula (8) is a trimethylsilyl group, this is solvolyzed to form a protecting group. Production by reacting (meth) acrylic acid or its reactive derivative (10) with one-terminal amino-modified silicone oligomer (9) obtained by removing. Can be.

【0014】[0014]

【化27】 Embedded image

【0015】[0015]

【化28】 Embedded image

【0016】[0016]

【化29】 Embedded image

【0017】[0017]

【化30】 Embedded image

【0018】[0018]

【化31】 Embedded image

【0019】〔式中、R1 、R3 、R4 、R5 、R6
7 、m及びnは前記と同じ意味を有し、R8 は水素原
子、炭素数1〜4のアルキル基又はトリメチルシリル基
を示し、R9 は水素原子又はトリメチルシリル基を示
す〕
[Wherein R 1 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 ,
R 7 , m and n have the same meaning as described above, R 8 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a trimethylsilyl group, and R 9 represents a hydrogen atom or a trimethylsilyl group.

【0020】本発明製造方法における式Aで示されるア
ニオンリビング重合反応の開始剤としては、環状オリゴ
マーの生成を避けるために、前記一般式(2)で表わさ
れるリチウムトリアルキルシラノレート又はアルキルリ
チウムが用いられる。具体的にはリチウムのトリメチル
シラノレート、トリエチルシラノレート、トリプロピル
シラノレート、トリブチルシラノレート、メチルリチウ
ム、エチルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブ
チルリチウム、t−ブチルリチウムが挙げられるが、n
−ブチルリチウム又はリチウムトリメチルシラノレート
が特に好ましい。
In order to avoid the formation of a cyclic oligomer, lithium trialkylsilanolate or alkyllithium represented by the general formula (2) is used as an initiator of the anionic living polymerization reaction represented by the formula A in the production method of the present invention. Used. Specific examples include trimethylsilanolate, triethylsilanolate, tripropylsilanolate, tributylsilanolate, methyllithium, ethyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium, and t-butyllithium.
-Butyllithium or lithium trimethylsilanolate is particularly preferred.

【0021】また、前記一般式(3)で表わされる、環
状シロキサンとしては、ヘキサメチルシクロトリシロキ
サン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサエ
チルシクロトリシロキサン、オクタエチルシクロテトラ
シロキサン、ヘキサフェニルシクロトリシロキサン、オ
クタフェニルシクロテトラシロキサン、トリメチルトリ
フェニルシクロトリシロキサン、テトラメチルテトラフ
ェニルシクロテトラシロキサン等が挙げられるが、この
うちヘキサメチルシクロトリシロキサン及びオクタメチ
ルシクロテトラシロキサンが好ましく、中でもヘキサメ
チルシクロトリシロキサンが特に好ましい。
The cyclic siloxane represented by the general formula (3) includes hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, hexaethylcyclotrisiloxane, octaethylcyclotetrasiloxane, hexaphenylcyclotrisiloxane, Octaphenylcyclotetrasiloxane, trimethyltriphenylcyclotrisiloxane, tetramethyltetraphenylcyclotetrasiloxane, and the like, among which hexamethylcyclotrisiloxane and octamethylcyclotetrasiloxane are preferable, and among them, hexamethylcyclotrisiloxane is particularly preferable. preferable.

【0022】このアニオンリビング重合反応により得ら
れるリビングポリマーの重合度は、使用する開始剤
(2)と環状シロキサン(3)のモル比により決定さ
れ、当該モル比は開始剤(2)/環状シロキサン(3)
で0.01〜0.2となることが好ましい。
The degree of polymerization of the living polymer obtained by the anionic living polymerization reaction is determined by the molar ratio of the initiator (2) and the cyclic siloxane (3), and the molar ratio is determined by the initiator (2) / cyclic siloxane. (3)
Is preferably 0.01 to 0.2.

【0023】また、このアニオンリビング重合は適当な
溶媒の存在下で行なわれるが、溶媒としては、テトラヒ
ドロフラン、エチルエーテル、ジオキサン等のエーテル
類が好適であり、テトラヒドロフランが特に好ましい。
また、その他の反応要因により、エーテル類の使用が困
難な場合は、ヘキサン、ベンゼン、トルエン等の溶媒も
適宜使用できるが、この場合、HMPTA(ヘキサメチ
ルリン酸トリアミド)等の極性溶媒を共溶媒として添加
することが更に好ましい。
The anionic living polymerization is carried out in the presence of a suitable solvent. As the solvent, ethers such as tetrahydrofuran, ethyl ether and dioxane are preferred, and tetrahydrofuran is particularly preferred.
In addition, when it is difficult to use ethers due to other reaction factors, a solvent such as hexane, benzene, or toluene can be used as appropriate. In this case, a polar solvent such as HMPTA (hexamethylphosphoric triamide) is used as a cosolvent. More preferably, it is added.

【0024】反応温度は−78〜30℃が好ましく、特
に−10〜20℃が好ましい。−78℃未満では重合反
応が遅くなり易く、+30℃を超えると生成したリビン
グポリマーの分子量分布が広くなりやすい。また、重合
時間は反応温度によって大きく変化するが、−10〜2
0℃の場合、1〜20時間程度が適当である。
The reaction temperature is preferably from -78 to 30 ° C, particularly preferably from -10 to 20 ° C. If the temperature is lower than -78 ° C, the polymerization reaction tends to be slow, and if the temperature exceeds + 30 ° C, the molecular weight distribution of the produced living polymer tends to be wide. Further, the polymerization time varies greatly depending on the reaction temperature,
In the case of 0 ° C., about 1 to 20 hours is appropriate.

【0025】また、前記式Bで表わされるアニオンリビ
ング重合停止反応において、一般式(5)で表わされる
クロルシラン誘導体の使用量は、アニオンリビング重合
開始剤(2)に対して1〜10倍モルが好ましく、1.
1〜5倍モルが更に好ましい。反応溶媒及び反応温度は
前記アニオンリビング重合の場合と同じでよく、反応時
間は30分〜1時間程度で十分である。
In the anionic living polymerization termination reaction represented by the formula B, the chlorosilane derivative represented by the general formula (5) is used in an amount of 1 to 10 moles per mol of the anion living polymerization initiator (2). Preferably, 1.
More preferably, it is 1 to 5 moles. The reaction solvent and the reaction temperature may be the same as those in the case of the anionic living polymerization, and the reaction time of about 30 minutes to 1 hour is sufficient.

【0026】前記式Cで表わされるヒドロシリル化反応
において、一般式(7)で表わされる末端に二重結合を
有する(メタ)アリルアミン類縁体の使用量は、一般式
(6)で表わされるSi−H基を片末端に有するシリコ
ーンオリゴマーに対して1〜100倍モルが好ましく、
特に1.1〜20倍モルが好ましい。
In the hydrosilylation reaction represented by the above formula C, the amount of the (meth) allylamine analog having a double bond at the terminal represented by the general formula (7) is determined by the amount of the Si— It is preferably 1 to 100 times mol based on the silicone oligomer having an H group at one end,
Especially 1.1 to 20 times mol is preferable.

【0027】本反応は触媒の存在下に行われることが好
ましく、この触媒としては白金系やロジウム系のものが
用いられるが、特に塩化白金酸が好ましく使用できる。
また、反応温度は20〜120℃が好ましく、40〜8
0℃が更に好ましい。反応溶媒は、とくに必要はない
が、反応系の粘度が著しく高い場合などは、トルエン、
テトラヒドロフラン等を適宜用いることが出来る。
This reaction is preferably carried out in the presence of a catalyst. As the catalyst, platinum-based or rhodium-based catalysts are used, and chloroplatinic acid is particularly preferably used.
The reaction temperature is preferably from 20 to 120 ° C, and from 40 to 8 ° C.
0 ° C. is more preferred. The reaction solvent is not particularly necessary, but when the viscosity of the reaction system is extremely high, for example, toluene,
Tetrahydrofuran or the like can be used as appropriate.

【0028】前記式Dで表わされる加溶媒分解反応は例
えばアルコール溶媒中で行われる。ここで用いられるア
ルコールとしては、特に制限はないが、好ましくは、メ
チルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアル
コール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール等
が挙げられるが、メチルアルコールが特に好ましい。ま
た、本反応においては、必要によりアルコール溶媒に併
用してその他の溶媒を用いることができ、これはアルコ
ール及び一般式(8)で表わされる化合物と相溶するも
のであれば、何等制限されるものではない。
The solvolysis reaction represented by the formula D is carried out, for example, in an alcohol solvent. The alcohol used here is not particularly limited, but preferably includes methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol and the like, and methyl alcohol is particularly preferable. In this reaction, if necessary, another solvent can be used in combination with the alcohol solvent, as long as it is compatible with the alcohol and the compound represented by the general formula (8). Not something.

【0029】更に、前記式Eで表わされる反応において
用いられる一般式(10)で表わされる(メタ)アクリ
ル酸の反応性誘導体としては、(メタ)アクリル酸塩化
物、(メタ)アクリル酸無水物、(メタ)アクリル酸エ
ステルが挙げられる。これらのうちの(メタ)アクリル
酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸のメチルエス
テル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエス
テル、ヒドロキシエチルエステルなどの炭素数1〜4の
アルコールエステルが好ましい。
The reactive derivatives of (meth) acrylic acid represented by the general formula (10) used in the reaction represented by the formula E include (meth) acrylic acid chloride and (meth) acrylic anhydride. , (Meth) acrylic acid esters. Of these, (meth) acrylic acid esters are preferably alcohol esters having 1 to 4 carbon atoms such as methyl ester, ethyl ester, propyl ester, butyl ester and hydroxyethyl ester of (meth) acrylic acid.

【0030】本反応において用いられる(メタ)アクリ
ル酸又はその反応性誘導体(10)の使用量は、一般式
(9)で表わされる片末端アミノ変性シリコーンオリゴ
マーに対して1〜10倍モルが好ましく、特に1.1〜
3倍モルが好ましい。また、反応溶媒としてはトルエ
ン、クロロホルム、ジクロロメタン、ヘキサン、TH
F、酢酸エチル等が用いられ、反応温度は0〜100℃
が好ましく、特に15〜40℃が好ましい。また、反応
を速やかに完結させる目的で、3級アミン等を添加する
ことも何等差し支えない。
The amount of (meth) acrylic acid or its reactive derivative (10) used in this reaction is preferably 1 to 10 times the mol of the amino-modified silicone oligomer at one end represented by the general formula (9). , Especially 1.1 to
Three times mole is preferred. Further, as a reaction solvent, toluene, chloroform, dichloromethane, hexane, TH
F, ethyl acetate and the like are used, and the reaction temperature is 0 to 100 ° C.
Is preferable, and particularly preferably 15 to 40 ° C. In addition, a tertiary amine or the like may be added for the purpose of promptly completing the reaction.

【0031】また、本発明の重合反応性直鎖シリコーン
オリゴマー(1)は、下記の反応式Fに従って、前述の
反応により得られたSi−H基を片末端に有するシリコ
ーンオリゴマー(6)に化合物(11)を反応させるこ
とによっても製造することができる。
The polymerization-reactive linear silicone oligomer (1) of the present invention is obtained by adding a compound to the silicone oligomer (6) having a Si—H group at one end obtained by the above reaction according to the following reaction formula F: It can also be produced by reacting (11).

【0032】[0032]

【化32】 Embedded image

【0033】(式中、R1 、R3 、R4 、R5 、R6
7 、m及びnは前記と同じ意味を有する)
(Wherein R 1 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 ,
R 7 , m and n have the same meaning as described above)

【0034】本反応において用いられる一般式(11)
で表わされる化合物の使用量は、一般式(6)で表わさ
れるSi−H基を片末端に有するシリコーンオリゴマー
に対して1〜100倍モルが好ましく、特に1.1〜2
0倍モルが好ましい。また、反応溶媒としては、特に限
定する必要はないが、トルエン、THF等が適宜用いら
れ、反応温度は20〜120℃が好ましく、特に40〜
80℃が好ましい。
The general formula (11) used in this reaction
The amount of the compound represented by the formula is preferably 1 to 100 times, and particularly preferably 1.1 to 2 times, the mol of the silicone oligomer having the Si-H group represented by the general formula (6) at one end.
0-fold molar is preferred. The reaction solvent is not particularly limited, but toluene, THF, or the like is appropriately used, and the reaction temperature is preferably 20 to 120 ° C, particularly preferably 40 to 120 ° C.
80 ° C. is preferred.

【0035】かくして得られた本発明の重合反応性直鎖
シリコーンオリゴマー(1)は、数平均分子量1,00
0〜50,000で、1分子当りの末端ビニル官能基数
が0.9〜1.0のものであり、その分子量により、液
状又はペースト状を呈する。また、一般に通常の有機溶
媒には可溶であるが、メチルアルコール等の貧溶媒を用
いれば沈澱させ、採取することができる。
The thus obtained polymerization-reactive linear silicone oligomer (1) of the present invention has a number average molecular weight of 1,000
It has a terminal vinyl functional group number of 0.9 to 1.0 per molecule from 0 to 50,000, and exhibits a liquid or paste state depending on its molecular weight. In addition, it is generally soluble in ordinary organic solvents, but can be precipitated and collected by using a poor solvent such as methyl alcohol.

【0036】本発明の重合反応性直鎖シリコーンオリゴ
マー(1)は、一般の(メタ)アクリル酸アミドモノマ
ー等と同様に、他のモノマー、例えば(メタ)アクリル
酸アミド、(メタ)アクリル酸エステル、アクリロニト
リル、スチレンなどと共重合させることができ、その結
果、シリコーン部分を枝とするグラフトポリマーが得ら
れる。このようにして得られたグラフトポリマーは、重
合反応性直鎖シリコーンオリゴマー(1)とその他のコ
モノマーとの仕込比により枝の数が制御され、その枝の
長さも規制されており、架橋もなく、枝又は幹成分のみ
のホモポリマーを含有しない。このように本発明の重合
反応性直鎖シリコーンオリゴマー(1)を使用すること
により、構造の明確なグラフト共重合体を容易に得るこ
とができる。
The polymerization-reactive linear silicone oligomer (1) of the present invention can be prepared by reacting other monomers such as (meth) acrylamide, (meth) acrylic ester in the same manner as general (meth) acrylamide monomers. , Acrylonitrile, styrene, etc., resulting in a graft polymer having a silicone moiety as a branch. In the graft polymer thus obtained, the number of branches is controlled by the charge ratio of the polymerization-reactive linear silicone oligomer (1) and the other comonomer, the length of the branches is also controlled, and there is no crosslinking. It does not contain homopolymers consisting of only the branch or trunk components. Thus, by using the polymerization-reactive linear silicone oligomer (1) of the present invention, a graft copolymer having a clear structure can be easily obtained.

【0037】また、この構造の明確なグラフト共重合体
を他のポリマーに少量添加すれば、シリコーンの界面活
性能によって当該ポリマーの表面にシリコーン部位が析
出し、その表面のみの改質、すなわち撥水性、非粘着
性、低摩擦性、防汚性などの特性を付与することができ
る。このようにして得られたポリマーは高湿度条件下ま
たは水に長時間曝された条件においても、その特性を失
うことはない。
When a small amount of the graft copolymer having this structure is added to another polymer, a silicone site is precipitated on the surface of the polymer due to the surface activity of the silicone, and the surface alone is modified, that is, repellent. Properties such as aqueous properties, non-adhesiveness, low friction properties, and antifouling properties can be imparted. The polymer thus obtained does not lose its properties even under high humidity conditions or under long-term exposure to water.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の重合反応性直鎖シリコーンオリ
ゴマー(1)は、分子の片末端に(メタ)アクリルアミ
ド型のビニル重合性官能基を1個有し、分子量及び分子
量分布の制御されたものであり、かつ耐加水分解性に優
れたものである。
The polymerization-reactive linear silicone oligomer (1) of the present invention has one (meth) acrylamide-type vinyl polymerizable functional group at one end of the molecule, and has a controlled molecular weight and molecular weight distribution. And excellent in hydrolysis resistance.

【0039】この重合反応性直鎖シリコーンオリゴマー
を用いれば、構造が明確で、かつ耐湿、耐水性の高いグ
ラフト共重合体を容易に製造することができ、当該グラ
フト共重合体は各種ポリマーの表面改質剤で、その表面
改質特性を安定に保持できるものとして有用である。
The use of this polymerization-reactive linear silicone oligomer makes it possible to easily produce a graft copolymer having a clear structure and high moisture resistance and high water resistance. It is useful as a modifier which can stably maintain its surface modification characteristics.

【0040】[0040]

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施例によって何等限定さ
れるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0041】実施例1 (1)片末端をSi−H基で官能化した直鎖シリコーン
オリゴマーの製造:乾燥したテトラヒドロフラン200
mlにn−ブチルリチウム23.0ミリモルを添加した溶
液に、ヘキサメチルシクロトリシロキサン105g(4
70ミリモル)を乾燥テトラヒドロフラン500mlに溶
解した溶液を加え、窒素雰囲気下に0℃で6時間重合し
た。次いでクロロジメチルシラン8.8g(93.0ミ
リモル)を加えて、1時間撹拌し、重合を停止させた。
生成した塩化リチウムの沈澱を濾別した後、イオン交換
水により洗浄し、メチルアルコールを加えて生成オリゴ
マーを沈澱させ、テトラヒドロフラン−メチルアルコー
ル系の再沈澱により精製し、ほぼ定量的に片末端にSi
−H基を有する直鎖シリコーンオリゴマーを得た。得ら
れたオリゴマーの数平均分子量は次の通りであった。計
算値4600、GPC法(ポリスチレン換算)496
0。また、GPC法による多分散度Mw/Mnは1.2
0であった。この化合物のIRスペクトルには、213
5cm-1にSi−H結合に由来する特性吸収が観測され
た。なお前記の重合条件下で、n−ブチルリチウムの量
を5.8〜46.0ミリモルと変えて重合を行い、ジメ
チルクロロシランを用いて重合を停止して得た、シリコ
ーンオリゴマーのGPC法による分子量測定結果によれ
ば、環状シロキサン/開始剤モル比からの計算値と±5
%の範囲でよく一致し、多分散度Mw/Mnは1.10
〜1.25であった。この結果から前記重合条件下では
重合がリビング的に進行することが判る。 IR(cm-1) 2960(s,S) 2135(br,W) 1260(s,S) 1100(s,S) 1030(s,S) 915(s,W) 800(s,S) NMR(ppm) 0.0(Si−CH3),s 0.45 (CH2),m 0.80 (CH2),m 1.24 (CH3),m 1.50 (CH2),s 4.63 (Si−H),m
Example 1 (1) Preparation of linear silicone oligomer having one end functionalized with Si—H group: dried tetrahydrofuran 200
To a solution obtained by adding 23.0 mmol of n-butyllithium to 100 ml of a solution, 105 g of hexamethylcyclotrisiloxane (4
(70 mmol) in 500 ml of dry tetrahydrofuran was added, and the mixture was polymerized at 0 ° C. for 6 hours under a nitrogen atmosphere. Then, 8.8 g (93.0 mmol) of chlorodimethylsilane was added, and the mixture was stirred for 1 hour to terminate the polymerization.
After the formed precipitate of lithium chloride was separated by filtration, the precipitate was washed with ion-exchanged water, methyl alcohol was added to precipitate the formed oligomer, and the precipitate was purified by reprecipitation of a tetrahydrofuran-methyl alcohol system.
A linear silicone oligomer having a -H group was obtained. The number average molecular weight of the obtained oligomer was as follows. Calculated value 4600, GPC method (polystyrene conversion) 496
0. The polydispersity Mw / Mn by GPC is 1.2.
It was 0. The IR spectrum of this compound shows 213
At 5 cm −1 , characteristic absorption derived from the Si—H bond was observed. Under the above polymerization conditions, the polymerization was carried out by changing the amount of n-butyllithium to 5.8 to 46.0 mmol, and the polymerization was terminated using dimethylchlorosilane. The molecular weight of the silicone oligomer obtained by the GPC method was obtained. According to the measurement results, the calculated value from the cyclic siloxane / initiator molar ratio and ± 5
%, And the polydispersity Mw / Mn is 1.10.
1.21.25. From this result, it is understood that the polymerization proceeds in a living manner under the above-mentioned polymerization conditions. IR (cm -1 ) 2960 (s, S) 2135 (br, W) 1260 (s, S) 1100 (s, S) 1030 (s, S) 915 (s, W) 800 (s, S) NMR ( ppm) 0.0 (Si-CH 3 ), s 0.45 (CH 2), m 0.80 (CH 2), m 1.24 (CH 3), m 1.50 (CH 2), s 4 .63 (Si-H), m

【0042】(2)片末端を3−アミノプロピル基で官
能化した直鎖シリコーンオリゴマーの製造方法:(1)
に於いて合成した片末端をSi−H基で官能化した直鎖
シリコーンオリゴマー100g(18.2ミリモル)に
塩化白金酸・6水和物9mgをイソプロピルアルコール
0.09gに溶解したものを添加し、更に、トリメチル
シリルアリルアミン12.9g(100ミリモル)を滴
下する。滴下終了後、反応温度を60〜65℃とし、約
12時間反応させる。反応終了後、反応温度を室温に下
げ、メチルアルコール/テトラヒドロフラン(1/1v
ol)100mlを加え、加熱還流下、約3時間反応させ
加溶媒分解・脱保護反応を行なった。活性炭を加え、白
金酸を吸着処理し、減圧濾過後、溶媒など低沸点物をエ
バポレーターを用い減圧留去した。無色透明な油状物が
ほぼ定量的に得られた。 油脂分析結果、全アミン価、計算値10.2、実測値10.7 部分アミン価、計算値=0、実測値0.3> IR(cm-1) 2960(s,S) 1420(s,W) 1260(s,S) 1090(s,S) 1020(s,S) 800(s,S) NMR(ppm) 0.0 (Si−CH3) ,s 0.45 (CH2) ,m 0.80 (CH2) ,m 1.23(CH2+CH3) ,m 1.50(CH2+NH2) ,s 2.60 (N−CH2) ,t,(J=6.3Hz)
(2) Method for producing a linear silicone oligomer having one end functionalized with a 3-aminopropyl group: (1)
A solution prepared by dissolving 9 mg of chloroplatinic acid hexahydrate in 0.09 g of isopropyl alcohol was added to 100 g (18.2 mmol) of a linear silicone oligomer whose one end was functionalized with a Si-H group. Further, 12.9 g (100 mmol) of trimethylsilyl allylamine is added dropwise. After completion of the dropwise addition, the reaction temperature is adjusted to 60 to 65 ° C., and the reaction is carried out for about 12 hours. After completion of the reaction, the reaction temperature was lowered to room temperature, and methyl alcohol / tetrahydrofuran (1/1 v
ol), and the mixture was reacted under reflux with heating for about 3 hours to carry out solvolysis and deprotection. Activated carbon was added, the platinic acid was adsorbed, and after filtration under reduced pressure, low-boiling substances such as a solvent were distilled off under reduced pressure using an evaporator. A colorless transparent oil was obtained almost quantitatively. Oil and fat analysis result, total amine value, calculated value 10.2, measured value 10.7 partial amine value, calculated value = 0, measured value 0.3> IR (cm −1 ) 2960 (s, S) 1420 (s, S) W) 1260 (s, S) 1090 (s, S) 1020 (s, S) 800 (s, S) NMR (ppm) 0.0 (Si-CH 3), s 0.45 (CH 2), m 0.80 (CH 2 ), m 1.23 (CH 2 + CH 3 ), m 1.50 (CH 2 + NH 2 ), s 2.60 (N-CH 2 ), t, (J = 6.3 Hz)

【0043】(3)アミド結合によりメタクリロイル基
を導入した、ビニル重合反応性直鎖シリコーンオリゴマ
ーの製造:(2)に於いて合成した片末端を3−アミノ
プロピル基で官能化した直鎖シリコーンオリゴマー10
0g(18.0ミリモル)にトルエン200g、メタク
リロイルクロライド2.3g(21.6ミリモル)、ト
リエチルアミン2.2g(21.6ミリモル)を添加
し、室温下、約12時間反応させる。反応終了後、イオ
ン交換水にて洗浄し、無水硫酸ナトリウムにより乾燥し
た。エバポレーターを用い、溶媒など、低沸点物を減圧
留去すると、淡黄色透明な油状物がほぼ定量的に得られ
た。 油脂分析結果、全アミン価、計算値=0、実測値0.3
> なお、本実施例で合成したアミド結合によりメタクリロ
イル基を導入したビニル重合反応性直鎖シリコーンオリ
ゴマーは、同一末端ビニル基を有する通常のメタクリル
酸アミドモノマーとほぼ同等ないしやや低い重合反応性
を示した。 IR(cm-1) 2960(s,S) 1685(br,W) 1640(br,W) 1420(s,m) 1260(s,S) 1100(br,S) 1020(br,S) 800(br,S) NMR(ppm) 0.0 (Si−CH3) ,s 0.48 (CH2) ,m 0.83 (CH2) ,m 1.24(CH2+CH3) ,m 1.55(CH2+NH2) ,s 1.89 (=C−CH3),s 3.21 (N−CH2),m 5.40 (H2C=C),d,(J=78.2H
z)
(3) Production of a vinyl polymerization-reactive linear silicone oligomer having a methacryloyl group introduced through an amide bond: a linear silicone oligomer synthesized in (2), wherein one end is functionalized with a 3-aminopropyl group. 10
200 g of toluene, 2.3 g (21.6 mmol) of methacryloyl chloride and 2.2 g (21.6 mmol) of triethylamine are added to 0 g (18.0 mmol), and the mixture is reacted at room temperature for about 12 hours. After the completion of the reaction, the resultant was washed with ion-exchanged water and dried with anhydrous sodium sulfate. When a low-boiling substance such as a solvent was distilled off under reduced pressure using an evaporator, a pale yellow transparent oil was obtained almost quantitatively. Oil and fat analysis result, total amine value, calculated value = 0, measured value 0.3
The vinyl-polymerizable linear silicone oligomer having a methacryloyl group introduced by an amide bond synthesized in the present example exhibits almost or slightly lower polymerization reactivity than a normal methacrylamide monomer having the same terminal vinyl group. Was. IR (cm -1 ) 2960 (s, S) 1685 (br, W) 1640 (br, W) 1420 (s, m) 1260 (s, S) 1100 (br, S) 1020 (br, S) 800 ( br, S) NMR (ppm) 0.0 (Si-CH 3), s 0.48 (CH 2), m 0.83 (CH 2), m 1.24 (CH 2 + CH 3), m 1. 55 (CH 2 + NH 2) , s 1.89 (= C-CH 3), s 3.21 (N-CH 2), m 5.40 (H 2 C = C), d, (J = 78. 2H
z)

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1(1)で得られた片末端をSi−H基
で官能化した直鎖シリコーンオリゴマーの赤外線吸収ス
ペクトルを示す図面である。
FIG. 1 is a drawing showing an infrared absorption spectrum of a linear silicone oligomer having one terminal functionalized with a Si—H group obtained in Example 1 (1).

【図2】実施例1(1)で得られた片末端をSi−H基
で官能化した直鎖シリコーンオリゴマーの核磁気共鳴ス
ペクトルを示す図面である。
FIG. 2 is a drawing showing a nuclear magnetic resonance spectrum of a linear silicone oligomer having one end functionalized with a Si—H group obtained in Example 1 (1).

【図3】実施例1(2)で得られた片末端を3−アミノ
プロピル基で官能化した直鎖シリコーンオリゴマーの赤
外線吸収スペクトルを示す図面である。
FIG. 3 is a drawing showing an infrared absorption spectrum of a linear silicone oligomer having one terminal functionalized with a 3-aminopropyl group obtained in Example 1 (2).

【図4】実施例1(2)で得られた片末端を3−アミノ
プロピル基で官能化した直鎖シリコーンオリゴマーの核
磁気共鳴スペクトルを示す図面である。
FIG. 4 is a drawing showing a nuclear magnetic resonance spectrum of a linear silicone oligomer having one end functionalized with a 3-aminopropyl group obtained in Example 1 (2).

【図5】実施例1(3)で得られたビニル重合反応性直
鎖シリコーンオリゴマーの赤外線吸収スペクトルを示す
図面である。
FIG. 5 is a drawing showing an infrared absorption spectrum of a vinyl polymerization-reactive linear silicone oligomer obtained in Example 1 (3).

【図6】実施例1(3)で得られたビニル重合反応性直
鎖シリコーンオリゴマーの核磁気共鳴スペクトルを示す
図面である。
FIG. 6 is a drawing showing a nuclear magnetic resonance spectrum of a vinyl polymerization reactive linear silicone oligomer obtained in Example 1 (3).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 77/388 C08F 299/08 C08G 77/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C08G 77/388 C08F 299/08 C08G 77/06

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 次の一般式(1) 【化1】 で表わされる重合反応性直鎖シリコーンオリゴマー。1. The following general formula (1): A polymerization reactive linear silicone oligomer represented by the formula: 【請求項2】 次の一般式(9) 【化2】 で表わされる片末端アミノ変性シリコーンオリゴマー
に、次の一般式(10) 【化3】 〔式中、R6 は水素原子又はメチル基を示す〕で表わさ
れる(メタ)アクリル酸又はその反応性誘導体を反応さ
せることを特徴とする請求項1記載の直鎖シリコーンオ
リゴマーの製造方法。
2. The following general formula (9): The one-terminal amino-modified silicone oligomer represented by the following general formula (10): 2. The method for producing a linear silicone oligomer according to claim 1, wherein (meth) acrylic acid or a reactive derivative thereof represented by the formula: wherein R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group.
【請求項3】 次の一般式(6) 【化1】 で表わされるSi−H基を片末端に有するシリコーンオ
リゴマーと次の一般式(7) 【化2】 〔式中、R5は水素原子又はメチル基を示し、R8は水素
原子、炭素数1〜4のアルキル基又はトリメチルシリル
基を示し、R9は水素原子又はトリメチルシリル基を示
し、nは1〜8の数を示す〕で表わされる片末端に二重
結合を有する(メタ)アリルアミン類縁体とを反応させ
て次の一般式(8) 【化3】 〔式中、R1、R3、R4、R5、R8、R9、m及びnは前
記と同じ意味を有する〕で表わされる化合物とし、更に
一般式(8)の化合物中R8及び/又はR9がトリメチル
シリル基の場合にはこれを加溶媒分解して得られた次の
一般式(9) 【化4】 〔式中、R7は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基
を示し、R1、R3、R4、R5、m及びnは前記と同じ意
味を有する〕で表わされる片末端アミノ変性シリコーン
オリゴマーに、次の一般式(10) 【化5】 〔式中、R6は水素原子又はメチル基を示す〕で表わさ
れる(メタ)アクリル酸又はその反応性誘導体を反応さ
せることを特徴とする請求項1記載の重合反応性直鎖シ
リコーンオリゴマーの製造方法。
3. The following general formula (6): A silicone oligomer having a Si—H group at one terminal represented by the following general formula (7): Wherein R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 8 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a trimethylsilyl group, R 9 represents a hydrogen atom or a trimethylsilyl group, and n represents 1 to The compound is reacted with a (meth) allylamine analog having a double bond at one end represented by the following general formula (8): Wherein R 1 , R 3 , R 4 , R 5 , R 8 , R 9 , m and n have the same meanings as described above, and R 8 in the compound of the general formula (8) And / or when R 9 is a trimethylsilyl group, it is solvolyzed to obtain the following general formula (9): [Wherein R 7 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 1 , R 3 , R 4 , R 5 , m and n have the same meaning as described above] The modified silicone oligomer has the following general formula (10): 2. The method according to claim 1, wherein (meth) acrylic acid represented by the formula: wherein R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group, or a reactive derivative thereof. Method.
【請求項4】 次の一般式(6) 【化9】 で表わされるSi−H基を片末端に有するシリコーンオ
リゴマーに、次の一般式(11) 【化10】 〔式中、R5 及びR6 は水素原子又はメチル基を示し、
7 は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示し、
nは1〜8の数を示す〕で表わされる化合物を反応させ
ることを特徴とする請求項1記載の重合反応性直鎖シリ
コーンオリゴマーの製造方法。
4. The following general formula (6): A silicone oligomer having a Si—H group at one terminal represented by the following general formula (11): Wherein R 5 and R 6 represent a hydrogen atom or a methyl group;
R 7 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
n represents a number of 1 to 8], and the reaction is carried out.
【請求項5】 次の一般式(2) R1−Li (2) 【化6】 で表わされる化合物を開始剤として次の一般式(3) 【化7】 〔式中、R3はメチル基、エチル基又はフェニル基を示
し、pは3又は4である〕で表わされる環状シロキサン
をアニオンリビング重合して次の一般式(4) 【化8】 〔式中、mは3〜1000の数を示し、R1及びR3は前
記と同じ意味を有する〕で表わされる化合物とした後、
次の一般式(5) 【化9】 〔式中、R4はメチル基、エチル基又はフェニル基を示
す〕で表わされるクロルシラン誘導体により当該アニオ
ンリビング重合反応を停止し、次いで得られた次の一般
式(6) 【化10】 〔式中、R1、R3、R4及びmは前記と同じ意味を有す
る〕で表わされるSi−H基を片末端に有するシリコー
ンオリゴマーと次の一般式(7) 【化11】 〔式中、R5は水素原子又はメチル基を示し、R8は水素
原子、炭素数1〜4のアルキル基又はトリメチルシリル
基を示し、R9は水素原子又はトリメチルシリル基を示
し、nは1〜8の数を示す〕で表わされる片末端に二重
結合を有する(メタ)アリルアミン類縁体とを反応させ
て次の一般式(8) 【化12】 〔式中、R1、R3、R4、R5、R8、R9、m及びnは前
記と同じ意味を有する〕で表わされる化合物とし、更に
一般式(8)の化合物中R8及び/又はR9がトリメチル
シリル基の場合にはこれを加溶媒分解して得られた次の
一般式(9) 【化13】 〔式中、R7は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基
を示し、R1、R3、R4、R5、m及びnは前記と同じ意
味を有する〕で表わされる片末端アミノ変性シリコーン
オリゴマーに、次の一般式(10) 【化14】 〔式中、R6は水素原子又はメチル基を示す〕で表わさ
れる(メタ)アクリル酸又はその反応性誘導体を反応さ
せることを特徴とする請求項1記載の重合反応性直鎖シ
リコーンオリゴマーの製造方法。
5. The following general formula (2): R 1 -Li (2) Using a compound represented by the following formula as an initiator, the following general formula (3): Wherein R 3 represents a methyl group, an ethyl group or a phenyl group, and p is 3 or 4. Anionic living polymerization of the cyclic siloxane represented by the following general formula (4): Wherein m represents a number of 3 to 1,000, and R 1 and R 3 have the same meaning as described above.
The following general formula (5) [Wherein R 4 represents a methyl group, an ethyl group or a phenyl group] to terminate the anionic living polymerization reaction with a chlorosilane derivative represented by the following general formula (6): [Wherein R 1 , R 3 , R 4 and m have the same meaning as described above] and a silicone oligomer having a Si—H group at one end represented by the following general formula (7): Wherein R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 8 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a trimethylsilyl group, R 9 represents a hydrogen atom or a trimethylsilyl group, and n represents 1 to And a (meth) allylamine analog having a double bond at one end represented by the following general formula (8): Wherein R 1 , R 3 , R 4 , R 5 , R 8 , R 9 , m and n have the same meanings as described above, and R 8 in the compound of the general formula (8) And / or when R 9 is a trimethylsilyl group, it is solvolyzed to obtain the following general formula (9): [Wherein R 7 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 1 , R 3 , R 4 , R 5 , m and n have the same meaning as described above] The modified silicone oligomer has the following general formula (10): 2. The method according to claim 1, wherein (meth) acrylic acid represented by the formula: wherein R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group, or a reactive derivative thereof. Method.
【請求項6】 次の一般式(2) R1−Li (2) 【化20】 で表わされる化合物を開始剤として次の一般式(3) 【化21】 〔式中、R3 はメチル基、エチル基又はフェニル基を示
し、pは3又は4である〕で表わされる環状シロキサン
をアニオンリビング重合して次の一般式(4) 【化22】 〔式中、mは3〜1000の数を示し、R1 及びR3
前記と同じ意味を有する〕で表わされる化合物とした
後、次の一般式(5) 【化23】 〔式中、R4 はメチル基、エチル基又はフェニル基を示
す〕で表わされるクロルシラン誘導体により当該アニオ
ンリビング重合反応を停止し、次いで得られた次の一般
式(6) 【化24】 〔式中、R1 、R3 、R4 及びmは前記と同じ意味を有
する〕で表わされるSi−H基を片末端に有するシリコ
ーンオリゴマーに、次の一般式(11) 【化25】 〔式中、R5 及びR6 は水素原子又はメチル基を示し、
7 は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示し、
nは1〜8の数を示す〕で表わされる化合物を反応させ
ることを特徴とする請求項1記載の重合反応性直鎖シリ
コーンオリゴマーの製造方法。
6. The following general formula (2): R 1 -Li (2) Using a compound represented by the following formula as an initiator, the following general formula (3): Wherein R 3 represents a methyl group, an ethyl group or a phenyl group, and p is 3 or 4. Anionic living polymerization of a cyclic siloxane represented by the following general formula (4): Wherein m represents a number of 3 to 1000, and R 1 and R 3 have the same meanings as described above, and then a compound represented by the following general formula (5): [Wherein R 4 represents a methyl group, an ethyl group or a phenyl group], the anionic living polymerization reaction is stopped by a chlorosilane derivative represented by the following general formula (6): [Wherein R 1 , R 3 , R 4 and m have the same meaning as described above] to a silicone oligomer having a Si—H group at one end, represented by the following general formula (11): Wherein R 5 and R 6 represent a hydrogen atom or a methyl group;
R 7 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
n represents a number of 1 to 8], and the reaction is carried out.
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