JP4155820B2 - 酸素原子が含まれている炭化水素環を少なくとも1個含有するシントンを触媒金属錯体の存在下にヒドロシリル化することによってシリコーンオイルを製造する方法 - Google Patents
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Description
本発明は、酸素原子が含まれている炭化水素環を少なくとも1個含有する粘度が制御された官能基付与されたシリコーンオイルの新製造方法に関する。特に、本発明は、ポリオルガノヒドロシロキサンと酸素原子が含まれている炭化水素環を少なくとも1個含有する不飽和シントンとの間のヒドロシリル化方法に関する。
【0002】
ポリオルガノヒドロシロキサンとオレフィン又はアセチレン系炭化水素との間の反応は全く周知である。例えば、ポリオルガノヒドロシロキサンは、下記の式を有する。
Me3SiO−(MeHSiO)n−(Me2SiO)m−SiMe3
(ここで、n及びmは、1≦n≦1000及び0<m≦1000であるような整数又は分数である)
Me2HSiO−(MeHSiO)o−(Me2SiO)p−SiHMe2
(ここで、0<o≦1000及び0<p≦1000であるような整数又は分数である)
【0003】
多くのシントンがポリオルガノヒドロシロキサンに官能基を付与することができる。例えば、アルケン、スチレン、アリルアルコール、アリルオキシエーテル又はアリルアミンがシントンとして使用される。
これらの反応は官能基付与されたシリコーンオイルの合成に全く汎用されており、得られたオイルは粘着防止及び潤滑のような種々の分野において応用されている。
【0004】
特に、官能基付与されたオイルは、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキセンシントンを使用して製造することができる。応用例として、これらの官能基付与されたシリコーンオイルは、紙及び(又は)プラスチック用の粘着防止フィルムの製造のために、塩酸若しくは硫酸のような酸触媒の存在下に熱的に架橋され、又は例えば陽イオン性光開始剤の存在下に光化学的に架橋される。
【0005】
非常に多くの触媒組成物がヒドロシリル化反応に使用される。最も広く知られている触媒組成物は、白金、ロジウム、コバルト又はパラジウムのような金属を含有する。このような触媒組成物の特定の例は、ハロゲン化白金及びハロゲン化ロジウム、例えばH2PtCl6、PtCl2、(RhCl3・xH2O)、白金と不飽和基含有シロキサンとの錯体、白金とオレフィンとの錯体、白金と配位子としてのニトリルとの錯体である。
【0006】
一般的に、ヒドロシリル化反応に使用される触媒組成物は、不均質触媒組成物である。即ち、この組成物は反応媒体に溶解される。最も広く使用されている組成物の一つは、特に米国特許第3,775,452号に記載されたカルステッド触媒組成物である。このカルステッド組成物は、白金錯体であって、その絶対的な真の酸化度がゼロ(0)であり且つ次式:
【化9】
を有するものからなる。
【0007】
しかし、従来技術の方法に従うヒドロシリル化反応の間に、不飽和シントンの異性化反応が色々な程度で観察され、このことは反応媒体中にポリオルガノヒドロシロキサンに対してモル過剰のシントンでもって作業することを必要なものにさせる。このシントンの過剰な割合は、この方法を産業上実施するには更なる出費を生じさせる。従って、シントンの所要の割合を削減させることが望ましく、これは方法の点から見て無意味でない節約をもたらすであろう。
【0008】
更に、従来技術のヒドロシリル化方法は、ポリオルガノヒドロシロキサンと酸素原子(エポキシドなど)が含まれる環を含有するシントンとの間のヒドロシリル化反応のためには比較的適当でないか又は全く適当ではない。後者は、ヒドロシリル化反応及び(又は)デボラチリゼーション工程の間に、開環する傾向があり、また酸素原子が含まれる環の重合も接触させる不均質触媒組成物のような通常の触媒組成物の存在によって開始される官能基付与されたオイルの重合及び架橋(ガム及び(又は)樹脂の形成)の制御しがたい反応を生じさせる傾向がある。
【0009】
更に、通常の方法から得られた官能基付与されたシリコーンオイルは、一般的に、120〜300の曇り度でもって着色しており、その結果、これは、それらの使用を想定できる分野、特に、紙用又は透明フィルム(例えば、ポリエステル型の)用の透明粘着防止フィルムの分野を制限させることになる。この着色は、一般的に、官能基付与されたオイル中に、通常の触媒組成物から誘導される金属凝集体又はナノ金属寸法のコロイドが存在するためである。これらの場合には、官能基付与されたシリコーンオイルは、透明フィルムの分野で架橋後に使用できる用にするためにはろ過及び精製の追加の工程を要求する。これらの追加の工程は、産業上の実施を高価にさせ、従って経済的に見て比較的実行するのが困難である。
【0010】
本発明者は、不飽和シントンの異性化反応を有意に減少させ且つ不飽和シントン上に存在する酸素原子が含まれる環の開環を全く実質的に減少させるのを可能にさせる、ヒドロシリル化による官能基付与されたシリコーンオイルを製造するための新規な方法を開発した。
【0011】
この採用された方法は、カルステッド型の触媒による方法を使用して得られたものよりも着色が少ない官能基付与されたシリコーンオイルを得るのを可能にさせ、このことはまた精製工程を限定させ又は省くことを可能にさせる。場合にもよるが、得られたオイルは透明又は半透明であり、従ってこれらの品質を要求する用途に直接使用することができる。
【0012】
特に、本発明の方法を使用して得られたシリコーンオイルは、架橋後に、インクの分野に、ワニスの分野に、また、被覆、特に非常に種々の性状の支持体、例えば紙、ガラス、プラスチック又は金属上に適用することによる、透明及び(又は)粘着防止性のフィルムの分野に使用することができる。
【0013】
本発明のヒドロシリル化方法によれば、ポリオルガノヒドロシロキサンが、少なくとも1個の酸素原子が含まれている炭化水素環を含有する、同一又は異なっていてよいシントンと反応せしめられる。この反応は、次式I:
【化10】
[ここで、
Mは、白金、パラジウム及びニッケルから選ばれる酸化状態0の金属を表わし、
XはO、NRa 又はCRfRgを表わし、
Y1及びY2は、同一又は異なっていてもよく、CRbRc 又はSiRdReを表わし、
R1、R2、R5及びR6は、同一又は異なっていてもよく、水素原子、アルキル基及びアルキルで置換されていてよいアリール基から選ばれ、
R3、R4、Ra、Rb及びRcは同一又は異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、アシル基、アルキルで置換されていてよいアリール基、アルキルで置換されていてよいシクロアルキル基及びアリール部分がアルキルで置換されていてよいアリールアルキル基から選ばれ、
Rd及びReは、同一又は異なっていてもよく、アルケニル基、アルキニル基、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アルキルで置換されていてよいアリール基、アルキルで置換されていてよいシクロアルキル基及びアリール部分がアルキルで置換されていてよいアリールアルキル基から選ばれ、
或いは、
Y1及びY2が、同一又は異なっていてもよく、SiRdReを表わすときは、2個の別の珪素原子に結合した2個の基Rdは一緒になって
・次式:
【化11】
{ここに、nは1〜3の整数であり、Xは上で定義したとおりであり、R及びR’は、同一又は異なっていてもよく、Reについて上で示した意味の何れかを有する。ただし、nが2又は3であるときは、この鎖の1個の珪素原子は1又は2個のアルケニル基又はアルキニル基により置換されていてよいものとする}
の鎖、又は
・飽和炭化水素鎖(2個の基Rdは該珪素原子及びXと一緒になって6〜10員環を形成するような)
を形成し、
或いは、
Y1及びY2が、同一又は異なっていてもよく、CRbRcを表わすときは、別の炭素原子に結合した2個の基Rbは一緒になって飽和炭化水素鎖(2個の基Rbはそれらを有する炭素原子及びXと一緒になって6〜10員環を形成する)を形成し、
Rf及びRgは、互いに独立して、水素原子、アルキル基、アシル基、アルキルで置換されていてよいアリール基、アルキルで置換されていてよいシクロアルキル基、アリール部分がアルキルで置換されていてよいアリールアルキル基、ハロゲン原子、アルケニル基、アルキニル基又はSiG1G2G3(ここに、G1、G2及びG3は、互いに独立して、アルキル基、アルコキシ基、アルキル若しくはアルコキシで置換されていてよいアリール基又はアリール部分がアルキル若しくはアルコキシで置換されていてよいアリールアルキル基である)を表わし、
Lは次式II:
【化12】
{ここに、
A及びBは、同一又は異なっていてもよく、C又はNを表わし、ただし、AがNを表わすときはT4は無しを表わし、BがNを表わすときはT3は無しを表わし、
T3及びT4は、同一又は異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、アルキル若しくはアルコキシで置換されていてよいシクロアルキル基、アルキル若しくはアルコキシで置換されていてよいアリール基、アルケニル基、アルキニル基又はアリール部分がアルキル若しくはアルコキシで置換されていてよいアリールアルキル基を表わし、
T1及びT2は、同一又は異なっていてもよく、(i)アルキル基、(ii)ペル弗素化アルキル基若しくはペルフルオルアルキルで置換されたアルキル基、(iii)アルキル若しくはアルコキシで置換されていてよいシクロアルキル基、(iv)アルキル若しくはアルコキシで置換されていてよいアリール基、(v)アルケニル基、(vi)アルキニル基又は(vii)アリール部分がアルキル若しくはアルコキシで置換されていてよいアリールアルキル基を表わし、
或いは、
T1及びT2は、同一又は異なっていてもよく、次式(V):
−V1−V2 (V)
(ここに、
V1は2価の炭化水素基、好ましくは置換されていてよい線状又は分岐状のC1〜C10アルキレンであり、
V2は下記の置換基:−ORυ(Rυは水素、アルキル又はアリールに相当する)、N(Rυ)2(Rυは水素、アルキル、アリール又は代わりのものに相当する)よりなる群から選ばれる1価の基である)
の1価の基を表わし、
T1及びT2は、同一又は異なっていてよく、次式(W):
−W1−ω−W2 (W)
(ここに、
W1は2価の炭化水素基、好ましくは置換されていてよい線状又は分岐状のC1〜C10アルキレンであり、
ωは−RαC=CRα−(RαはH若しくはアルキル基に相当する)又は−C≡C−を表わし、
W2は下記の置換基:
・トリアルキルシリル又はトリアルコキシシリル、好ましくは−Si(Rδ)3(Rδ=アルキル)、
・−C(Rε)2OH(Rε=OH、H又はアルキル)、
・次式:
【化13】
(ここに、Rδ=アルキル、アルケニル又はアルキニル)の基、
・次式:
【化14】
(ここに、Rδ=アルキル、アルケニル又はアルキニル)の基、
・次式:
【化15】
(ここに、RβはH、アルキル、アルケニル又はアルキニル)の基、
・次式:
【化16】
(ここに、Rδ=アルキル、アルケニル又はアルキニル)
よりなる群から選ばれる1価の基である)の基
の1価の基を表わし、
或いは、
別に、置換基T1、T2、T3及びT4は、式IIにおいて二つの隣接点に位置しているときは対になって、飽和又は不飽和の炭化水素鎖を形成することができる}
のカルベンを表わす]
の触媒金属錯体の存在下に実施される。
【0014】
本発明によれば、金属Mの酸化状態は本発明の必須の特徴である。
好ましくは、Mは第8族の金属で、パラジウム、白金及びニッケルから選ばれる。本発明の更に好ましい具体例によれば、Mは酸化状態0の白金を表わす。
【0015】
本発明によれば、用語“アルキル”は、好ましくは1〜10個、例えば1〜8個、更に好ましくは1〜7個の炭素原子を含有する飽和の線状又は分岐状の炭化水素鎖を意味するものとする。アルキル基の例は、特に、メチル、エチル、イソプロピル、n−プロピル、t−ブチル、イソブチル、n−ブチル、n−ペンチル、イソアミル及び1,1−ジメチルプロピルである。
本発明によれば、アルコキシ基のアルキル部分は、上で定義したものである。
【0016】
ペル弗素化アルキル基又はペルフルオルアルキルで置換されていてよいアルキル基は、好ましくは、次式:
−(CH2)p−CqF2q+1
(ここに、pは0、1、2、3又は4を表わし、qは1〜10の整数であり、CqF2q+1は線状又は分岐状である)
を有する。この基の好ましい例は、
−(CH2)2−(CF2)5−CF3、及び
−(CF2)7−CF3
である。
【0017】
表現“アリール”は、単環式又は多環式であり、好ましくは、6〜8個の炭素原子を含有する単環式又は二環式芳香族炭化水素基を意味する。本発明の関係では、表現“多環式芳香族基”は、互いに縮合した2個以上の芳香族環を有する基、即ち、少なくとも2個の炭素を共通して有する基を意味するものとする。例示すれば、フェニル、ナフチル、アントリル及びフェナントリル基を挙げることができる。
【0018】
表現“アリールアルキル”は、上記のようなアルキル基であって、その炭化水素鎖上に1個以上のアリール基(このアリール基は上で定義した通りである)が置換しているものを意味する。その例は、ベンジル及びトリフェニルメチルである。
【0019】
本発明によれば、表現“アシル”は、基R0−CO−(ここに、R0は上で定義したようなアルキル基を表わす)又は基Ar−CO−(ここに、Arは上で定義したようなアリール基又はアリールアルキル基であってそのアリール及びアルキルが上で定義したようなものである基を表わす。そのアリール部分はアルキルで置換されていてよい)を意味するものとする。
【0020】
表現“シクロアルキル”は、単環式又は多環式の、好ましくは単環式又は二環式の、好ましくは3〜10個の炭素原子、更に好ましくは3〜8個の炭素原子を含有する飽和炭化水素基を意味するものとする。表現“多環式飽和炭化水素基”は、σ−結合により互いに結合した及び(又は)対で縮合した2個以上の環を意味するものとする。多環式シクロアルキル基の例はアダマンタン及びノルボルナンである。単環式シクロアルキル基の例は、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル及びシクロオクチルである。
【0021】
表現“アルケニル”は、少なくとも1個のオレフィン二重結合、更に好ましくは単一の二重結合を有する不飽和の線状又は分岐状の炭化水素鎖を意味するものとする。好ましくは、アルケニル基は、2〜8個の炭素原子、更に好ましくは2〜6個の炭素原子を含有する。アルケニル基の好ましい例はビニル及びアリル基である。
【0022】
本発明によれば、表現“アルキニル”は、少なくとも1個のアセチレン三重結合、更に好ましくは単一の三重結合を有する不飽和の線状又は分岐状の炭化水素鎖を意味するものとする。好ましくは、アルキニル基は、2〜8個の炭素原子、更に好ましくは2〜6個の炭素原子を含有する。例示すれば、アセチレニル基及びプロパルギル基も挙げられる。
【0023】
本発明の好ましい具体例によれば、Y1及びY2は、共にCRbRcか又は共にSiRdReのいずれかを表わすので、本発明の好ましい化合物は次式I.1か又は次式I.2
【化17】
(ここで、
式I.1におけるRb 1及びRc 1はY1の置換基Rb及びRcであり、
式I.1におけるRb 2及びRc 2はY2の置換基Rb及びRcであり、
式I.2におけるRd 1及びRe 1はY1の置換基Rd及びReであり、
式I.2におけるRd 2及びRe 2はY2の置換基Rd及びReである)
のいずれかである。
従って、Rb 1はRb 2と同一又は異なっていてもよく、Rc 1はRc 2と同一又は異なっていてもよく、Rd 1はRd 2と同一又は異なっていてもよく、Re 1はRe 2と同一又は異なっていてもよい。
好ましくは、Rb 1=Rb 2、Rc 1=Rc 2、Rd 1=Rd 2及びRe 1=Re 2。
後者の化合物のうちでは、R3=R4、R5=R2及びR1=R6である化合物が更に好ましい。
【0024】
本発明の更に好ましい具体例によれば、Rd 1とRd 2は一緒になって、
(a)次式:
【化18】
{ここに、nは1〜3の整数であり、Xは上で定義したとおりであり、R及びR’は、同一又は異なっていてもよく、Rcについて上で示した意味の何れかを有する。}
の鎖、又は
(b)2個の置換基Rdがそれらと持っている2個の珪素原子及びXと一緒になって6〜10員環、好ましくは6〜8員環を形成するような飽和炭化水素鎖
のいずれかを形成する。
【0025】
Rd 1とRd 2が鎖(a)を形成するときは、nは1又は2、特に1であること及びR=Reで、2個の珪素原子が持っている2個の基Reは同一であることが好ましい。この場合に、Reは好ましくはアルキル、例えばメチル基を表わす。更に詳しくは、これらの場合に、R’は−CR 3 =CR1R2(R1=R6、R2=R5及びR3=R4)を表わす。
【0026】
Rd 1とRd 2が鎖(b)を形成するときは、2個の基Rdは2個の珪素原子及び基Xと一緒になって8員環を形成することが好ましい。この場合に、Re 1はRe 2と同一であることが好ましい。これらの化合物は、次の一般式:
【化19】
(ここで、Tはアルキル基を表わし、iは0〜5の整数であり、Tは上記の式の1、2、3、4及び5位置の一つ以上に位置している)
を有する。
【0027】
同様に、Y1及びY2がCRbRcを表わすときは、別の炭素原子に結合した2個の基Rbは、この2個の基Rbがこれらを持っている炭素原子及びXと一緒になって6〜10員環を形成するように、一緒になって飽和炭化水素鎖(c)を形成することができる。好ましくは、形成される環は8員環であって、この場合には金属錯体は次式:
【化20】
(ここで、Tはアルキル基を表わし、iは0〜5の整数であり、Tは上記の式の1、2、3、4及び5位置の一つ以上に位置している)
に相当する。
【0028】
本発明の関係で、2個の別の珪素原子に結合した2個の基Rdは、次式:
【化21】
の鎖を形成することができる。
この場合には、本発明の化合物ではXがOを表わすことが好ましい。これらの好ましい化合物は、次の一般式:
【化22】
を有する。
これらの化合物のうちでは、Re 1=Re 2であるのが好ましい。有利には、Re 1=Re 2はアルキル(例えば、メチル)を表わす。
【0029】
表現“無しを表わし”は、置換基T3及びT4がそれぞれ存在しないことを意味する。特に、式IIにおいては、窒素原子は3価であるから、A又はBがNを表わすときは、窒素原子はどんな追加の置換基も有することができない。
【0030】
本発明の特定の具体例によれば、式IIのカルベンは、少なくとも2個の縮合環を有する。即ち、二つの隣接点に位置するT1、T2、T3及びT4からの少なくとも2個の置換基は、一緒になって、好ましくは3〜6個の炭素原子を含有する飽和又は不飽和の炭化水素鎖を形成する。表現“飽和又は不飽和の炭化水素鎖”は、オレフィン二重結合又はアセチレン三重結合型の不飽和を1個以上有してよい線状又は分岐状の炭化水素鎖を意味するものとする。
【0031】
カルベンIIが2個の縮合環を有するときは、それらは、次の一般式:
【化23】
(ここで、(alk)は飽和又は不飽和の炭化水素鎖を表わす)
に相当する。
しかし、カルベンIIは2個よりも多い縮合環を有し得ることを理解されたい。
【0032】
Rf及び(又は)RgがSiG1G2G3を表わすときは、Rf及び(又は)Rgはトリアルキルシリル、例えばG1=G2=G3=アルキルであるSiG1G2G3であることが好ましい。
【0033】
本発明の金属錯体のサブグループは、
・X=Oであり、Y1及びY2が独立してSiRdReを表わし、又は
・X=NRaであり、Y1及びY2が独立してCRbRcを表わし、又は
・X=NR a であり、Y1及びY2が独立してSiRdReを表わし、又は
・X=CR f Rgであり、Y1及びY2が独立してCRb R c を表わし、又は
・X=CRfRgであり、Y1及びY2が独立してSiRdReを表わす
錯体からなる。
式Iの金属錯体のこれらの5グループのうちでは、好ましくは、
・X=Oであり、Y1及びY2が独立してSiRdReを表わし、又は
・X=NRaであり、Y1及びY2が独立してCRbRcを表わし、又は
・X=CRfRgであり、Y1及びY2が独立してCRb R c を表わす
ものが挙げられる。
更に好ましくは、式IにおいてX=Oであり、Y1及びY2が独立してSiRdReを表わす。
【0034】
本発明の関係で、表現“独立して表わす”は、示された置換基が同一か又は異なっているかのいずれかであることを意味する。
【0035】
更に好ましくは、R1、R2、R5及びR6は水素原子である。
R3及びR4についての好ましい意味は、特に水素原子、アルキル基、アルキルで置換されていてよいアリール基、及びアルキルで置換されていてよいシクロアルキル基である。これらの好ましい意味のうちで、同一であるR3及びR4が水素原子、(C3〜C8)シクロアルキル又は(C1〜C8)アルキル基を表わすことが特に有益である。
【0036】
更に好ましくは、式Iの錯体のジオレフィン配位子は対称である。即ち、R5=R2、R6=R1、R3=R4であり、2個の基Y1及びY2は互いに厳密に同一であるか、又はY1=CRb 1Rc及びY2=CRb 2 R c (ここに、Rb 1とRb 2は一緒になって対称の鎖を形成する)であるか、又はY1=SiRd 1Re及びY2=SiRd 2Re(ここに、Rd 1とRd 2は一緒になって対称の鎖を形成する)である。
【0037】
本発明に従う錯体の好ましいグループは、Lが式IIのカルベンを表わす式Iの錯体からなる。好ましくは、式IIにおいてA及びBは共に炭素原子を表わす。
【0038】
T1及びT2の好ましい意味は、アルキル基、シクロアルキル基、アリールアルキル基及びアルキルで置換されていてよいアリール基である。
T3及びT4の好ましい意味は、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アリールアルキル基及びアルキルで置換されていてよいアリール基である。
好ましくは、T1、T2、T3又はT4がアルキル基を表わすときは、アルキル基はメチル、イソプロピル又はt−ブチルである。
同様に、T1、T2、T3又はT4がアリール基を表わすときは、アリール基はフェニルである。
T1、T2、T3又はT4がアルキルで置換されていてよいアリール基を表わすときは、T1、T2、T3又はT4はトリル又はキシリルである。
T1、T2、T3又はT4がアリールアルキル基を表わすときは、アリールアルキル基は好ましくはベンジル又はトリフェニルメチルである。
T1、T2、T3又はT4がシクロアルキル基を表わすときは、シクロアルキル基は好ましくはシクロペンチル、シクロヘキシル又はアダマンチルである。
【0039】
式Iの錯体の好ましいグループは、式IIのカルベンにおいてT3及びT4が水素原子を表わす錯体からなる。
同様に、T1及びT2が(C1〜C8)アルキル及び(C3〜C8)シクロアルキルから選ばれる式Iの錯体が好ましいサブグループを構成する。更に好ましくは、T1及びT2は同一で、(C3〜C8)シクロアルキルを表わす。
有利には、T1及びT2は、同一又は異なっていてもよく、(C1〜C8)アルキル又は(C3〜C8)シクロアルキルを表わし、或いはR3及びR4は同一又は異なっていてもよく、(C1〜C8)アルキル又は(C3〜C8)シクロアルキルを表わし、或いはT1、T2、R3及びR4は、同一又は異なっていてもよく、(C1〜C8)アルキル又は(C3〜C8)シクロアルキルを表わす。
【0040】
式Iの金属錯体の特に好ましいグループは、次式:
【化24】
(ここで、
R3は水素原子、(C1〜C8)アルキル基又は(C1〜C4)アルキルで置換されていてよい(C3〜C8)シクロアルキル基を表わし、
T1及びT2は同一であり、(C1〜C8)アルキル又は(C3〜C8)シクロアルキル基を表わし、
Rd及びReは上で定義した通りである)
の錯体からなる。
【0041】
本発明の他の好ましいサブグループは、下記のように規定される。
・Y1及びY2が同一で、SiRdReを表わし、R1=R2=R3=R4=R5=R6=Hであり、X=Oであり、Rd及びReが独立してアルキル、アルキルで置換されていてよいアリール基、アルケニル基及びアルキニル基から選ばれる式Iの金属錯体、
・Y1及びY2が同一で、SiRdReを表わし、X=Oであり、R1=R6、R2=R5、R3=R4であり、R1及びR2は独立してアルキル基を表わし、R3はアルキル基又はアルキルで置換されていてよいアリール基を表わし、Rd及びReが独立してアルキル基、アルケニル基、アルキニル基及びアルキルで置換されていてよいアリール基から選ばれる式Iの金属錯体、
・Y1及びY2が同一で、SiRdReを表わし、X=Oであり、R1=R2=R3=R4=R5=R6=Hであり、Rd及びReがメチル基であり、或いはRd=メチル基及びRe=フェニル基である式Iの金属錯体、
・Y1及びY2が同一で、SiRdReを表わし、X=Oであり、R1=R3=R4=R6=Hであり、R2=R5=アルキル基である式Iの金属錯体、
・Y1及びY2が同一で、SiRdReを表わし、X=CRfRgであり、Rf=Rg=水素原子であり、Rd及びReが同一又は異なっていてもよく、アルキル基及びアルキルで置換されていてよいアリール基から選ばれ、R1=R6、R2=R5、R3=R4であり、R1及びR2は水素原子及びアルキル基から選ばれ、R3は水素原子、アルキル基又はアルキルで置換されていてよいアリール基を表わす式Iの金属錯体、
・Y1及びY2が同一で、SiRdReを表わし、X=CRfRgであり、Rf及びRgがハロゲン原子、好ましくは塩素原子又は臭素原子を表わし、Rd=Re=アルキル基、好ましくはメチルであり、R1=R2=R3=R4=R5=R6=Hである式Iの金属錯体、
・Y1及びY2が同一で、SiRdReを表わし、X=CRfRgであり、Rf及びRgがSiG1G2G3、例えばトリアルキルシリル(例えば、Si(CH3)3)であり、Rd=Re=アルキル基、好ましくはメチルであり、R1=R2=R3=R4=R5=R6=Hである式Iの金属錯体、
・XがNRaを表わし、Y1及びY2が同一で、SiRdReを表わし、R1=R6、R2=R5、R3=R4である式Iの金属錯体、
・XがNRaを表わし、Y1=Y2=SiRdReであり、2個の基Rdが一緒になって鎖−NRa−(SiReRd 0−NRa)n-(ここに、Rd 0は−CR3=CR1R2を表わし、nは1〜3を表わす)を形成し、R1=R6、R2=R5、R3=R4である式Iの金属錯体。
【0042】
本発明の錯体は、例えば、従来技術の既知の錯体から、配位子交換によって、即ち、式IIの適当なカルベンを金属Mの金属錯体に溶液状で付加させる(先駆錯体という)ことによって具合良く製造される。
【0043】
好適な先駆錯体は、次式のカルステッド錯体である。
・Pt2[ViMe2Si−O−SiMe2Vi]3(ここで、Viはビニル基を表わす)、更に一般的には、M2[R5R6C=CR4−Y1−X−Y2CR3=CR1R2]3(ここで、M、R5、R6、R4、R3、R1、R2、Y1、X及びY2は上で定義した通りである)、例えば、M2[R5R6C=CR4SiRdRe−O−SiRdRe−CR3=CR1R2]3(ここで、M、R1、R2、R3、R4、R5、R6、Rd及びReは上で定義した通りである)、
・Pt(COD)2(ここで、CODはシクロオクタジエンを表わす)、更に一般的にはM(COD)2(ここで、Mは第8族の金属である)、又は
・オレフィン及びビスホスフィンの金属錯体。
【0044】
式Iの錯体は、一般的に、配位子として、次式III:
【化25】
(ここで、R1、R2、R3、R4、R5、R6、X、Y1及びY2は式Iについて上で定義した通りである)
のジオレフィン化合物を少なくとも1個有する先駆錯体から製造される。
【0045】
これらの配位子は、商業的に入手できるか又は当業者により市販の化合物から容易に製造される。
XがNR a を表わし且つY1及びY2が互いに独立してCRbRcを表わすときは、式IIIの化合物は商業的に入手できるアミン又はそれ自体知られた態様で商業的に入手できる化合物から製造されるアミンである。
XがOを表わし且つYがCRbRcを表わすときは、式IIIの化合物はエーテルである。これらのエーテルは、商業的に入手できるか又はそれ自体知られた態様で商業的に入手できる化合物から製造される。
【0046】
XがCRfRgであり且つYがCRbRcを表わす式IIIの化合物は、当業者にとって合成により容易に入手でき又は商業的に入手できるジオレフィンである。
【0047】
XがNRa(ここに、RaはH又はアルキルを表わす)を表わし、R1=R6、R2=R5、R3=R4であり且つY1=Y2=SiRdReである式IIIの化合物は、アミンRa−NH2と2当量の式:ClSiRdRe−CR3=CR1R2(ここに、Re、Rd、R1、R2及びR3は上で定義した通りである)の塩化シリルとの作用によって製造することができる。
【0048】
XがNRa(ここに、Raは式Iにおいて定義した通りである)を表わし、Y1=Y2=SiRdRe(ここに、Reは式Iにおいて定義した通りである)であり、2個の基Rdが一緒になって鎖−NRa−(SiReRd 0−NRa)n-(ここに、Ra及びReは上で定義した通りであり、nは1〜3の整数を表わし、Rd 0は−CR3=CR1R2を表わす)を形成し、R1=R6、R2=R5、R3=R4である式IIIの化合物は、アミンRa−NH2と式:Cl2SiRe−CR3=CR1R2(ここに、Re、R1、R2及びR3は上で定義した通りである)の塩化シリルとの作用によって製造することができる。
【0049】
XがOを表わし且つY1及びY2がSiRdReを表わす式IIIの化合物は、商業的に入手できるか、又はその製造が当該技術状態の慣用法を使用して市販の化合物から可能である線状、分岐状又は環状のシロキサンである。式IIIの好ましいシロキサンの例は、ViMe2SiOSiMe2Vi及び(MeViSiO)3であり、後者の式はViがビニルを表わすシクロシロキサンである。
【0050】
式IIIの対称型化合物、即ち、R1=R6、R2=R5、R3=R4及びY1=Y2である化合物の場合には、下記の合成方法の一つを実施することができる。
*(方法a)
R1、R2 及びR3 が独立してアルキル及びアリールから選ばれ、しかもRd及びReが独立してアルキル、アリール、アルケニル及びアルキニルから選ばれる式IIIの対称型シロキサンを製造するためには、式:Cl2SiRdReの塩化シリルを式:CR1R2=CR3−Mg−Hal(ここに、R1、R2及びR3は上記の通りであり、Halはハロゲン原子を表わす)の有機金属化合物と、マグネシウム化合物が介在する通常の反応条件下で、反応させることができる。
*(方法b)
R1=R2=R3=Hであり、R d 及びR e がアルケニル、アルキニル、アリール及びアルキルから選ばれる式IIIの対称型シロキサンを製造するためには、式:Cl2SiRd−CH=CH2の塩化シリルを式:Re−Mg−Hal(ここに、Reは上記の通りであり、Halはハロゲン原子を表わす)の有機金属化合物と反応させることができる。
この方法を実施するためには、当業者はJ.Gen.Chem.USSR、1997、」47、1402−1406を参照できる。
*(方法c)
R1=R3=Hであり、R2がアルキルを表わす式IIIの対称型シロキサンを製造するためには、式:H−SiRd R e −O−SiRd R e Hのシロキサンを式:H−C≡C−R2(ここに、R2は上記の通りである)のアセチレン系炭化水素と反応させることができる。
式IIIの環状シロキサンは米国特許第4593084号に記載されている。
【0051】
XがCRfRgを表わし且つY1及びY2が独立して−SiRdReを表わす式IIIの化合物は、下記の文献に記載された方法の一つと類似する方法を使用して製造することができる。
・J.of Organometallic Chemistry 1996、vol.521、99−107(この方法は、Y1=Y2、Rf=Rg=Hであり、Rd及びReがアルキル基又はアルキルで置換されていてよいアリール基を表わし、R3が水素原子、アルキル基又は置換されていてよいアリール基を表わし、R1及びR2が水素原子及びアルキル基から選ばれる式IIIの対称型化合物を製造するのに特に好適である)
・J.of Organometallic Chemistry 1997、vol.545−546、185−189(この方法は、Y1=Y2、Rf=Rg=Cl又はBrであり、Rd及びReがアルキル基を表わし、R1、R2及びR3=水素原子である式IIIの対称型化合物を製造するのに特に好適である)
・J.Chem.Soc.,Perkin Trans II、1987、p.381(この方法は、Y1=Y2、Rf=Rg=SiG1G2G3であり、Rd及びReがアルキル基を表わし、R1、R2及びR3=水素原子である式IIIの対称型化合物を製造するのに特に好適である)
【0052】
式IIのカルベンは、適当ならば、塩基の作用下に、イミダゾリウム塩、テトラゾリウム塩又はトリアゾリウム塩の脱プロトンにより製造することができる。
これらの反応は以下のように式で表わすことができる。
【化26】
これらの反応式において、T1、T2、T3、T4、A及びBは式Iについて上で定義した通りであり、X-は陰イオンを表わす。
【0053】
陰イオンX-の種類は本発明によれば臨界的ではない。陰イオンX-は、有機又は無機のブレンシュテッド酸(プロトン酸)からの陰イオンである。都合よくば、陰イオンX-は6未満のpKaを有する酸から誘導される。好ましくは、X-は4未満、更に好ましくは2未満のpKaを有する酸から誘導される。ここに参照するpKaは、水中で測定したときの酸のpKaである。
【0054】
酸の例は、式:G0−COOH(ここに、G0はアルキル基、例えば(C1〜C22)アルキル基、又はアリール基、例えば1個以上の(C1〜C18)アルキル、好ましくは1個以上の(C1〜C6)アルキルで置換されていてよいアリール基を表わす)のカルボン酸、式:G0−SO3H(ここに、G0は上記の通りである)のスルホン酸、式:G0−PO3H(ここに、G0は上記の通りである)のホスホン酸である。その他の酸はHF、HCl、HBr、HI、H2SO4、H3PO4及びHClO4である。
【0055】
カルボン酸の好ましい例は、酢酸、安息香酸及びステアリン酸である。好ましいスルホン酸としてベンゼンスルホン酸が挙げられ、好ましいホスホン酸としてフェニルホスホン酸が挙げられる。
本発明によれば、酸HF、HCl、HBr、HI、H2SO4、H3PO4及びHClO4から誘導されるX-陰イオンが特に好ましい。
従って、本発明により特に好ましい陰イオンX-は、ハロゲン化物、硫酸、硫酸水素、燐酸及び燐酸二水素陰イオンである。テトラフルオロ硼酸及びヘキサフェニル燐酸も陰イオンとしてあげられる。
【0056】
式(VIII.1)の塩の脱プロトンのために使用できる塩基は、水素化アルカリ金属、水酸化アルカリ金属、炭酸アルカリ金属、アルカリ金属アルコキシド及びアルカリ金属アミドから選ばれる強塩基である。
従って、好適な塩基は、水素化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメトキシド、カリウムt−ブトキシド、リチウムジイソプロピルアミド及びこれらの2種以上の混合物である。
【0057】
脱プロトンは、好ましくは、式(VIII.1)の出発物質の塩及びまたその他の反応剤も溶解できる溶媒中で実施される。
一般的に、反応温度は、40℃〜−78℃、好ましくは30〜−50℃、更に好ましくは25〜−40℃、例えば20〜−30℃である。
【0058】
カルベンを製造するための方法において使用することができる溶媒は、環状又は非環状のエーテル、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン又はジエチレングリコールジメチルエーテルである。使用できるその他の溶媒は、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホリルアミド[(CH3)2N]3PO及びヘキサメチルホスホルアミド[(CH3)2N]3Pである。
【0059】
また、A及びBが共に炭素原子を表わす式IIのカルベンは、式IXの相当するチオンの還元により製造することもできる。
【化27】
この反応は、N.クーンによりSynthesis、1993、561に記載された。好ましくは、この還元は、上記のようなエーテル又はアミン型の溶媒中で、50〜150℃の温度でカリウムの存在下に実施される。
【0060】
式(VIII.1)の出発物質の塩に関しては、それらは、相当するイミダゾール、トリアゾール及びテトラゾールを適当な酸と反応させることにより製造することができる。
式(VIII.1)の出発物質の塩における陰イオンX-の種類は、この工程で使用される酸に依存する。使用できる酸は、例えば、上で列挙した、X-を誘導するものである。
【0061】
A=B=Cである式(VIII.1)の出発物質の塩を合成するための別の方法が米国特許第5077414号に記載されている。
この方法は、次式:
【化28】
(ここで、T3及びT4は上で定義した通りである)
のα−ジカルボニル化合物をHCHO、式:T1−NH2及びT2−NH2の2種のアミンと適当な酸の存在下に反応させることからなる。
式(VIII.1)の出発物質の塩を製造するためのその他の方法が、Chem.Eur.J.1996、2、No.12、p.1627−1636及びAngew.Chem.Int.Ed.Engl.1997、36、2162−2187に示されている。
【0062】
式(IX)の化合物は、次式(XI):
【化29】
の適当なチオ尿素を式(XII ):
【化30】
(これらの式において、T1、T2、T3及びT4は上で定義した通りである)
のα−ヒドロキシケトンと縮合させることにより製造することができる。好適な操作条件は、特にN.クーンによりSynthesis、1993、561に記載されている。
【0063】
本発明の特に好ましい具体例によれば、本発明の金属錯体は、次式:
【化31】
(ここで、Lは上で定義した通りである)
を有する。
この錯体を製造するための簡単な方法は、カルベンLを平均式:Pt2[ViMe2Si−O−SiMe2Vi]3(ここに、Viはビニル基である)のカルステッド触媒と反応させることからなる。
【0064】
この反応は溶媒を使用し又は使用しないで実施することができる。
好適な溶媒の例は、環状又は非環状のエーテル、例えばジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン又はジエチレングリコールジメチルエーテル、アミド、例えばジメチルホルムアミド又はジメチルアセトアミド、芳香族炭化水素(例えば、トルエン、キシレン、特にトルエン)である。
有利には、反応はエーテル、特にテトラヒドロフラン中で実施される。
【0065】
反応温度は、10〜50℃の範囲が具合が良く、好ましくは15〜35℃、更に好ましくは20〜25℃である。
【0066】
白金に対して僅かに過剰のカルベンの存在下に作業するのが好ましい。しかして、カルベンL対白金のモル比は、一般に1〜1.3、好ましくは1〜1.1である。
操作を実施するための簡単な方法は、カルベンを溶媒に適切な温度で溶解してなる溶液を、カルステッド触媒をこの同じ溶媒に溶解してなる溶液を入れた反応器に注入することからなる。
カルベンの溶液と触媒の溶液とのモル比は本発明では臨界的ではない。
【0067】
シントンは、酸素原子が含まれている炭化水素環を少なくとも1個含有し、次式(1)、(2)及び(3):
(1)
【化32】
(ここで、
(i)記号Zは、同一又は異なっていてもよく、1〜12個の炭素原子を含有する線状又は分岐状のアルキレン基から選ばれる2価の炭化水素基に相当し、記号Zの一つは存在しなくてもよく、
(ii)記号Uは存在しないか又は1〜12個の炭素原子を含有し、ヘテロ原子(好ましくは酸素原子)を含有してもよい線状若しくは分岐状のアルキレン基から選ばれる2価の基に相当し、
(iii)記号R8は水素原子又は1〜12個の炭素原子を含有する線状若しくは分岐状のアルキル基から選ばれる1価の炭化水素基に相当し、好ましくは水素原子又はメチル基である)、
(2)
【化33】
(ここで、
(i)記号Zは、同一又は異なっていてもよく、1〜12個の炭素原子を含有する線状又は分岐状のアルキレン基から選ばれる2価の炭化水素基に相当し、記号Zの一つは存在しなくてもよく、
(ii)記号Uは存在しないか又は1〜12個の炭素原子を含有し、ヘテロ原子(好ましくは酸素原子)を含有してもよい線状若しくは分岐状のアルキレン基から選ばれる2価の基に相当し、
(iii)記号R8は水素原子又は1〜12個の炭素原子を含有する線状若しくは分岐状のアルキル基から選ばれる1価の炭化水素基に相当し、好ましくは水素原子又はメチル基である)、及び
(3)
【化34】
(ここで、
(i)記号Zは、同一又は異なっていてもよく、1〜12個の炭素原子を含有し、少なくとも1個のヒドロキシル官能基を含有してもよい線状又は分岐状のアルキレン基から選ばれる2価の炭化水素基に相当し、式(XVII)については記号Zの一つは存在しなくてもよく、また式(XVIII) については2個の記号Zは同時に存在しなくてもよく、
(ii)記号Z’は、同一又は異なっていてもよく、1〜12個の炭素原子を含有する線状又は分岐状のアルキレン基から選ばれる2価の炭化水素基に相当し、記号Z’の少なくとも一つは存在しなくてもよく、
(iii)記号Uは存在しないか又は1〜12個の炭素原子を含有し、ヘテロ原子(好ましくは酸素原子)を含有してもよい線状若しくは分岐状のアルキレン基から選ばれる2価の基に相当し、
(iv)記号R8は水素原子又は1〜12個の炭素原子を含有する線状若しくは分岐状のアルキル基から選ばれる1価の炭化水素基に相当し、好ましくは水素原子又はメチル基である)
を有する。
【0068】
好ましくは、酸素原子が含まれている炭化水素環はこの環内に多くとも8個の炭素原子を含有する。更に、最良の結果は、酸素原子が含まれている炭化水素環を1個のみ含有するシントンによる本発明のヒドロシリル化によって得られる。特に、使用されて良好な結果を与えるシントンは、次式を有する。
【化35】
【0069】
一般に、ポリオルガノヒドロシロキサンと反応させるシントンは同一のシントンである。ポリオルガノヒドロシロキサン/シントンのモル比は0.01〜100、好ましくは0.1〜10である。
本発明による方法で使用されるポリオルガノヒドロシロキサンは種類が多岐にわたる。これらのポリオルガノヒドロシロキサンは、線状又は環状であってよく、下記の平均式:
【化36】
(ここで、
記号R7は、同一又は異なっていてもよく、フェニル基及び1〜6個の炭素原子を含有する線状又は分岐状のアルキル基から選ばれる1価の炭化水素基に相当し、
記号Xは、同一又は異なっていてもよく、R7から選ばれる1価の基、水素原子、メトキシ基及びエトキシ基から選ばれる1価の基に相当し、
a及びbは、
・0<a≦200、好ましくは0<a≦99であり、
・0≦b≦200、1<b≦100であり、b=0であるならば、2個のX基の少なくとも1個は水素基に相当し、
・5<a+b≦200、好ましくは10<a+b≦100である
ような整数又は分数であり、
c及びdは、
・0<c<5、好ましくは0<c<3であり、
・1<d<10、好ましくは1<d<5であり、
・3<a+b<10、好ましくは3<a+b<5である
ような整数又は分数である)
を有する。
【0070】
本発明による方法は種々の方法により実施することができる。例えば、反応剤及び触媒組成物の全てを反応媒体中で混合する第一の実施法(バッチ型)を使用することが可能である。
【0071】
本発明者は、その実験の試みにあたって、第一の実施法に従う有益な方法を開発した。ポリオルガノヒドロシロキサンと不飽和シントンとの間のこのヒドロシリル化の方法は、下記の工程を含む。
(a)反応剤の総重量に対して5〜5000ppm、好ましくは10〜100ppmの量の触媒金属錯体を反応媒体に不活性ガス雰囲気下に導入し、
(b)シントンを反応媒体に導入し、
(c)反応媒体を25℃〜200℃、好ましくは50℃〜160℃の温度に加熱し、
(d)次いで、ポリオルガノヒドロシロキサンを0〜24時間、好ましくは2.5〜5時間にわたり、シントン/シリコーンのモル比を1〜1.10であるようにして、導入し、
(e)最後に官能基付与されたシリコーンオイルをデボラチリゼーションする。
【0072】
この有益な方法は塊状で実施することができ、このことはポリオルガノヒドロシロキサンとシントンとの間の反応が溶媒の不存在下に行なわれることを意味する。しかし、多くの溶媒、例えばトルエン、キシレン、オクタンメチルテトラシロキサン、シクロヘキサン又はヘキサンを使用することができる。
得られたオイルの複素環はヒドロシリル化後に実質的に解重合される。
【0073】
本発明による方法に従って製造されたオイルは、カルステッド型の触媒を使用して同じ出発物質から製造されたものよりも低い着色度及び濁度を示すことに注目されたい。特定の場合には、本発明により得られたオイルは濁っていず及び(又は)無色である。本発明の関係で、表現“ゼロの着色”は、90未満の曇り度、好ましくは40未満の曇り度の着色を意味するものとする。濁度に関しては、オイルの濁度が1NTU未満であるとき及び(又は)それらがごく最小限の濁度のみをを示すときに、オイルは濁りがない。
【0074】
本発明により得られたオイルの測定されたエポキシ含有量は非常に高く、測定されたエポキシ含有量/理論エポキシ含有量の比は0.95〜1の間である。この理論エポキシ含有量は反応前のポリオルガノヒドロシロキサンについて測定された≡SiHの含有量に相当する。このことは、この方法が制御された粘度を持つ生成物(エポキシ官能基に起因するゲル化の現象が存在しない)を得るのを可能にさせることを立証している。
【0075】
本発明に従うシリコーンオイルは、それらの特性の故に、インク、ワニス及び(又は)透明無色の被覆材を製造するための添加剤(希釈剤として)又は主成分(例えば、樹脂として)使用される。一般的に、これらの架橋性組成物は光開始剤、有機性の樹脂及び(又は)エポキシ及び(又は)アクリル酸エステル官能基を持つシリコーンを含む。更に、これらの組成物は、希釈剤及び(又は)溶媒を含有することができる。これらの組成物は、適当ならば、例えば、紫外線照射及び(又は)電子線の下で架橋性である。
【0076】
実施例
下記の実施例は、本発明の方法により得られた官能基付与されたシリコーンオイルの製造を例示する。
【0077】
1.触媒金属錯体の製造
カルステッド触媒と、W.A.ヘルマン他による文献“複素環式カルベン、液体アンモニア中での新規な官能基付与されたN−複素環式カルベンの高収率合成”(Chem.Eur.Journal.1996、2、p.1627)に記載された操作に基づく操作に従って合成されたカルベンの溶液とから式(XXI)の触媒を製造した。
【化37】
エポキシド官能基を電位差測定法により検定した。使用した装置は、メットラートレドDG113SC LiCl/EtOH 1.0モル合併電極を備えたメットラーブランド、モデルDL21であった。滴定溶液は、0.1N過塩素酸の酢酸溶液であった。
白金の濃度を、化学量論的なアルケン+SiHオイルの混合物の総量に対して計算した。
【0078】
2.触媒錯体 (XXI) によるエポキシ化シリコーンオイルの製造
21.48g(173ミリモル)の4−ビニルシクロヘキセンオキシド(VCMX)を100mLの反応器に入れた。この反応混合物を撹拌しながら70℃に加熱した。
20μL(10ppm)の触媒金属錯体(XXI) のトルエン溶液(白金について2.68%)を反応器に添加し、次いで35g(157.3ミリモル)のヘプタメチルヒドロトリシロキサンをVCMXに3時間にわたり滴下しながら注入した。
5時間反応させた後、SiH単位の転化率は99.5%であり、エポキシド官能基の5%が消失した。7時間反応させた後、SiH単位の転化率は99.8%であり、エポキシド官能基の1%が消失した。反応の粗生成物の25℃での粘度を測定した。v=6mPa/s。
【0079】
3.対照例:カルステッド触媒によるエポキシ化シリコーンオイルの製造
21.48g(173ミリモル)の4−ビニルシクロヘキセンオキシド(VCMX)を100mLの反応器に入れた。この反応混合物を撹拌しながら70℃に加熱した。5.5μL(10ppm)のカルステッド触媒) の溶液(白金について10%)を反応器に添加し、次いで35g(157.3ミリモル)のヘプタメチルヒドロトリシロキサンをVCMXに3時間にわたり滴下しながら注入した。
5時間反応させた後、SiH単位の転化率は99%であるが、エポキシド官能基の12%が消失した。7時間反応させた後、SiH単位の転化率は99.3%であり、エポキシド官能基の23%が消失した。反応の粗生成物の25℃での粘度を測定した。v=38mPa/s。
例3のオイルの粘度値は例2のものよりも6倍高かった。このことは、媒体中に存在するエポキシド官能基の何がしかがカルステッド触媒の存在下でのヒドロシリル化反応中に重合したことを意味している。
【0080】
4.触媒錯体 (XXI) によるエポキシ化シリコーンオイルの製造
6.5g(52.3ミリモル)の4−ビニルシクロヘキセンオキシド(VCMX)を100mLの反応器に入れた。この反応混合物を撹拌しながら70℃に加熱した。
15.2μL(10ppmのPt)の触媒金属錯体(XXI) のトルエン溶液(白金について2.68%)を反応器に添加し、次いで45g(47.6ミリモル)の下記の式(XXII)のポリヒドロシロキサンをVCMXに3時間にわたり滴下しながら注入した。
Me3SiO−(Me2SiO)80−(MeHSiO)7−SiMe3 (XXII)
7時間反応させた後、SiH単位の転化率は99.7%であった。次いで、反応を停止させた。2.2mg(60ppm)のチオジエタノールを添加した後、反応混合物を真空下にデボラチリゼーションした。デボラチリゼーション後の生成物の粘度を25℃で測定した。v=325mPa/s。
【0081】
5.対照例:カルステッド触媒によるエポキシ化シリコーンオイルの製造
6.5g(52.3ミリモル)の4−ビニルシクロヘキセンオキシド(VCMX)を100mLの反応器に入れた。この反応混合物を撹拌しながら70℃に加熱した。5.1μL(10ppmのPt)のカルステッド触媒の溶液(白金について10%)を反応器に添加し、次いで45g(47.6ミリモル)の式(XXII)のポリヒドロシロキサンをVCMXに3時間にわたり滴下しながら注入した。
5時間反応させた後、SiH単位の転化率は99.9%であった。次いで、反応を停止させた。2.2mg(60ppm)のチオジエタノールを添加した後、反応混合物を真空下にデボラチリゼーションした。デボラチリゼーション後の生成物の粘度を25℃で測定した。v=1700mPa/s。
例5のオイルの粘度値は例4の5〜6倍高かった。このことは、媒体中に存在するエポキシド官能基の何がしかがカルステッド触媒の存在下での合成中に重合したことを意味している。
Claims (9)
- シントンを少なくとも1種のポリオルガノヒドロシロキサンによりヒドロシリル化することによってシリコーンオイルを製造するための方法において、その反応を次式I:
Mは、白金、パラジウム及びニッケルから選択される金属を表わし、
XはO、NRa 又はCRfRgを表わし、
Y1及びY2は、同一又は異なっていてもよく、CRbRc 又はSiRdReを表わし、
R1、R2、R5及びR6は、同一又は異なっていてもよく、水素原子、アルキル基及びアルキルで置換されていてよいアリール基から選ばれ、
R3、R4、Ra、Rb及びRcは同一又は異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、アシル基、アルキルで置換されていてよいアリール基、アルキルで置換されていてよいシクロアルキル基及びアリール部分がアルキルで置換されていてよいアリールアルキル基から選ばれ、
Rd及びReは、同一又は異なっていてもよく、アルケニル基、アルキニル基、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アルキルで置換されていてよいアリール基、アルキルで置換されていてよいシクロアルキル基及びアリール部分がアルキルで置換されていてよいアリールアルキル基から選ばれ、
或いは、
Y1及びY2が、同一又は異なっていてもよく、SiRdReを表わすときは、2個の別の珪素原子に結合した2個の基Rdは一緒になって
・次式:
の鎖、又は
・飽和炭化水素鎖(2個の基Rdは該珪素原子及びXと一緒になって6〜10員環を形成する)
を形成し、
或いは、
同一又は異なっていてもよいY1及びY2 がCRbRcを表わすときは、別の炭素原子に結合した2個の基Rbは一緒になって飽和炭化水素鎖(2個の基Rbはそれらを有する炭素原子及びXと一緒になって6〜10員環を形成する)を形成し、
Rf及びRgは、互いに独立して、水素原子、アルキル基、アシル基、アルキルで置換されていてよいアリール基、アルキルで置換されていてよいシクロアルキル基、アリール部分がアルキルで置換されていてよいアリールアルキル基、ハロゲン原子、アルケニル基、アルキニル基又はSiG1G2G3(ここに、G1、G2及びG3は、互いに独立して、アルキル基、アルコキシ基、アルキル若しくはアルコキシで置換されていてよいアリール基又はアリール部分がアルキル若しくはアルコキシで置換されていてよいアリールアルキル基である)を表わし、
Lは次式:
T 1 及びT 2 は同一であり、(C 1 〜C 8 )アルキル又は(C 3 〜C 8 )シクロアルキル基を表わす)
のカルベンを表す。)
の触媒金属錯体の存在下に実施すること、同一又は異なっていてもよいポリオルガノヒドロシロキサンによりヒドロシリル化されるシントンが、酸素原子が含まれている炭化水素環を少なくとも1個含有し、しかも次式:
(1)
( i )記号Zは、同一又は異なっていてもよく、1〜12個の炭素原子を含有する線状又は分岐状のアルキレン基から選ばれる2価の炭化水素基に相当し、記号Zの一つは存在しなくてもよく
( ii )記号Uは存在しないか又は1〜12個の炭素原子を含有し、ヘテロ原子を含有してもよい線状若しくは分岐状のアルキレン基から選ばれる2価の基に相当し、
( iii )記号R 8 は水素原子又は1〜12個の炭素原子を含有する線状若しくは分岐状のア ルキル基から選ばれる1価の炭化水素基に相当する)、
(2)
( i )記号Zは、同一又は異なっていてもよく、1〜12個の炭素原子を含有する線状又は分岐状のアルキレン基から選ばれる2価の炭化水素基に相当し、記号Zの一つは存在しなくてもよく、
( ii )記号Uは存在しないか又は1〜12個の炭素原子を含有し、ヘテロ原子を含有してもよい線状若しくは分岐状のアルキレン基から選ばれる2価の基に相当し、
( iii )記号R 8 は水素原子又は1〜12個の炭素原子を含有する線状若しくは分岐状のアルキル基から選ばれる1価の炭化水素基に相当する)、及び
(3)
( i )記号Zは、同一又は異なっていてもよく、1〜12個の炭素原子を含有し、少なくとも1個のヒドロキシル官能基を含有してもよい線状又は分岐状のアルキレン基から選ばれる2価の炭化水素基に相当し、式 (XVII) については記号Zの一つは存在しなくてもよく、また式 (XVIII) については2個の記号Zは同時に存在していなくてもよく、
( ii )記号Z’は、同一又は異なっていてもよく、1〜12個の炭素原子を含有する線状又は分岐状のアルキレン基から選ばれる2価の炭化水素基に相当し、記号Z’の少なくとも一つは存在しなくてもよく、
( iii )記号Uは存在しないか又は1〜12個の炭素原子を含有し、ヘテロ原子を含有してもよい線状若しくは分岐状のアルキレン基から選ばれる2価の基に相当し、
( iv )記号R 8 は水素原子又は1〜12個の炭素原子を含有する線状若しくは分岐状のアルキル基から選ばれる1価の炭化水素基に相当する)
を有することを特徴とする、前記方法。 - XがOを表わし、Y1及びY2が互いに独立してSiRdReを表わす請求項1に記載の方法。
- R1、R2、R5及びR6が水素原子である請求項1又は2に記載の方法。
- R3及びR4が水素原子、アルキル基、アルキルで置換されていてよいアリール基又はアルキルで置換されていてよいシクロアルキル基を表わす請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- Mが酸化状態0の白金である請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 酸素原子が含まれているシントンの炭化水素環がその環内に多くとも8個の原子を含有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- ポリオルガノヒドロシロキサンが線状又は環状であり、下記の平均式:
記号R7は、同一又は異なっていてもよく、フェニル基及び1〜6個の炭素原子を含有する線状又は分岐状のアルキル基から選ばれる1価の炭化水素基に相当し、
記号X’は、同一又は異なっていてもよく、R7から選ばれる1価の基、水素原子、メトキシ基又はエトキシ基に相当し、
a及びbは、
・0<a≦200であり、
・0≦b≦200であり、ここで、b=0であるならば、2個のX基の少なくとも1個は水素基に相当し、
・5<a+b≦200である
整数又は分数であり、
c及びdは、
・0<c<5であり、
・1<d<10であり、
・3<c+d<10である
整数又は分数である)
を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の方法。 - 紙、ガラス又はプラスチックのための粘着防止性物質の製造方法であって、請求項1〜8のいずれかに記載の方法を実施することを特徴とする方法。
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