JP5585529B2 - 末端アルコキシ変性オルガノポリシロキサン及びその製造方法 - Google Patents
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〔1〕
(A)下記一般式(1)で表される末端にシラノール基を有するオルガノポリシロキサンと、
(B)(A)成分のヒドロキシ基1モルに対して等モルを超える量の下記一般式(2)で表されるアルコキシシランとを、
(C)沸点が30〜80℃である一級アミンの存在下で縮合反応を行い、
次に、得られた生成物を減圧加熱して、(B)成分の未反応分、(C)成分、及び副生成するアルコール成分を除去することを特徴とする下記一般式(3)で表される末端アルコキシ変性オルガノポリシロキサンの製造方法。
〔2〕
前記(C)成分の一級アミンが、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、アリルアミンより選ばれる1種又は2種以上の組み合わせであることを特徴とする〔1〕記載の末端アルコキシ変性オルガノポリシロキサンの製造方法。
〔3〕
(A)下記一般式(1)で表される末端にシラノール基を有するオルガノポリシロキサンと、
(B)(A)成分のヒドロキシ基1モルに対して等モルを超える量の下記一般式(2)で表されるアルコキシシランとを、
(C)n−プロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、アリルアミンより選ばれる1種又は2種以上の組み合わせである、沸点が30〜80℃である一級アミンの存在下で縮合反応を行い、
次に、得られた生成物を減圧加熱して、(B)成分の未反応分、(C)成分、及び副生成するアルコール成分を除去することを特徴とする下記一般式(3)で表される末端アルコキシ変性オルガノポリシロキサンの製造方法。
〔4〕
一般式(1)のXが炭素原子数1〜6のアルキル基であり、一般式(3)のZが炭素原子数1〜6のアルキル基である分子鎖の片末端にのみアルコキシシリル基を有するオルガノポリシロキサンを得る〔1〕、〔2〕又は〔3〕記載の末端アルコキシ変性オルガノポリシロキサンの製造方法。
(A)成分は、下記一般式(1)で表される末端にシラノール基を有するオルガノポリシロキサンである。
上記mは3以上、好ましくは3〜500、特に好ましくは3〜50の整数である。
(B)成分は、下記一般式(2)で表されるアルコキシシランである。
aは2〜4の整数であり、3、4が好ましく、特に4が好ましい。
(C)成分は、沸点が30〜80℃の一級アミンであり、下記アルコキシシリル化反応の触媒として用いられる成分である。(C)成分は、室温下において、液体状であるため、気体状のアミンと比較して取扱いが容易である。また、沸点が30℃以上であるため、室温下の反応においては、揮発して系外へ取り除かれてしまうこともない。なお、沸点が80℃以下であるため、反応終了後、減圧加熱により完全に除去されうる。また、該アミン触媒を用いた場合、アルコキシシリル化反応は効率良く進行し、(A)成分の末端シラノール基の90モル%以上が、アルコキシシリル基で封鎖される。
本発明の製造方法は、まず、(A)末端にシラノール基を有するオルガノポリシロキサンと、(A)成分のヒドロキシ基1モルに対して等モルを超える量の(B)アルコキシシランとを、(C)アミン触媒の存在下で反応させ、末端アルコキシ変性オルガノポリシロキサンを含む生成物を得る工程を有する。
本発明の製造方法は、上記アルコキシシリル化の後に、得られた生成物を減圧加熱して、(B)成分の未反応分、(C)成分、及び副生成するアルコール成分を除去し、高純度な末端アルコキシ変性オルガノポリシロキサンを得るための精製工程を有する。
本発明の製造方法により、最終目的物として、下記一般式(3)で表される末端アルコキシ変性オルガノポリシロキサンを得ることができる。
・アミン成分≦10ppm
・未反応物の一般式(2)で表されるアルコキシシラン≦100ppm
・副生成物のアルコール≦100ppm
・ハーゼン色数(APHA)≦30の無色透明液体
なお、ハーゼン色数はJIS K0071−1に準じて測定する。
・臭気官能試験で臭気が感じられない。
撹拌機、温度計、ジムロート冷却管を備えた1リットルの3つ口フラスコに、片末端にシラノール基を有するジメチルポリシロキサン100.0g[式(1)において、X=CH3、R1=CH3、m=27、分子量=2,088]、テトラメトキシシラン43g及びt−ブチルアミン(一級アミン;沸点43.6℃)0.50gを仕込み、200rpmの回転速度で、30℃にて5時間、混合撹拌した。その後、1.3kPaの減圧下、140℃にて2時間加熱を行い、揮発分を除去した。最後に、系内を室温まで冷却し、圧力を大気圧に戻して、105.0gの液体を得た。
表2に、29Si−NMR測定結果を示す。反応前に存在していたジメチルポリシロキサン末端のシラノール基由来ピーク(−10ppm付近)が消滅し、これに替わって、トリメトキシシリル基の生成を示唆するピーク(−85ppm付近)が観測された。ジメチルポリシロキサンの末端シラノール基は、テトラメトキシシランと反応し、トリメトキシシリル基でほぼ完全に封鎖されたことが確認できた。
実施例1において、触媒として添加するアミン成分をt−ブチルアミン(一級アミン;沸点43.6℃)0.50gからイソプロピルアミン(一級アミン;33.0℃)0.20gへ変更したこと以外は、同様の操作を行い、104.7gの液体を得た。
表1〜3に評価結果を示す。
実施例1と同様、無色透明、かつ無臭の液体が得られた。また、アミン及びテトラメトキシシランの残留量は検出下限以下で、またメタノールに関しても実施例1と同様、極めて低いレベルであった。なお、トリメトキシシリル化率は95%であり、高反応率で末端シラノール基のトリメトキシシリル化が進行したことが示された。
実施例1において、片末端にシラノール基を有するジメチルポリシロキサン100.0gを両末端にシラノール基を有するジメチルポリシロキサン100.0g[X=OH、R1=CH3、m=29、分子量=2,238]へ変更し、テトラメトキシシラン81.5gとt−ブチルアミン(一級アミン;沸点43.6℃)0.50gを仕込み、それ以外は、同様の操作を行い、109.2gの液体を得た。
表1〜3に評価結果を示す。
実施例1と同様、無色透明、かつ無臭の液体が得られた。また、アミン及びテトラメトキシシランの残留量は検出下限以下で、またメタノールに関しても実施例1と同様、極めて低いレベルであった。なお、トリメトキシシリル化率は94%であり、高反応率で、両末端シラノール基のトリメトキシシリル化が進行したことが示された。
撹拌機、温度計を備えた1リットルの密閉容器に、片末端にシラノール基を有するジメチルポリシロキサン100.0g[式(1)において、X=OH、R1=CH3、m=27、分子量=2,088]、テトラエトキシシラン59.0g及びt−ブチルアミン(一級アミン;沸点43.6℃)0.50gを仕込み、200rpmの回転速度で、100℃にて5時間、混合撹拌した。その後、1.3kPaの減圧下、140℃にて2時間加熱を行い、揮発分を除去した。最後に、系内を室温まで冷却し、圧力を大気圧に戻して、106.7gの液体を得た。
表1〜3に評価結果を示す。
実施例1と同様、無色透明、かつ無臭の液体が得られた。また、アミン及びテトラエトキシシランの残留量は検出下限(5ppm)以下であり、またメタノールに関しても実施例1と同様、極めて低いレベルであった。なお、トリエトキシシリル化率は93%であり、高反応率で、末端シラノール基のトリエトキシシリル化が進行したことが示された。
実施例1において、触媒として添加するアミン成分をt−ブチルアミン(一級アミン;沸点43.6℃)0.50gからジメチルアミン(二級アミン;沸点7.4℃)0.20gへ変更したこと以外は、同様の操作を行い、104.9gの液体を得た。
表1〜3に評価結果を示す。
得られた液体の外観は、着色と濁りがあり、アミン臭があった。元素分析の結果、アミン成分の残留が確認された。一方、テトラメトキシシランの残留量は検出下限以下で、またメタノールに関しても、極めて低いレベルであった。なお、トリメトキシシリル化率は、およそ98%であった。
実施例1において、触媒として添加するアミン成分をt−ブチルアミン(一級アミン;沸点43.6℃)0.50gからトリエチルアミン(三級アミン;沸点89.6℃)0.20gへ変更したこと以外は、同様の操作を行い、100.7gの液体を得た。
表1〜3に評価結果を示す。
実施例1と同様、無色透明、かつ無臭の液体が得られた。また、アミン及びテトラエトキシシランの残留量は検出下限(5ppm)以下であり、メタノールに関しても、極めて低いレベルであった。一方、トリメトキシシリル化率は、およそ35%であり、末端シラノール基のトリメトキシシリル化が十分に進行していなかった。
Claims (4)
- (A)下記一般式(1)で表される末端にシラノール基を有するオルガノポリシロキサンと、
(B)(A)成分のヒドロキシ基1モルに対して等モルを超える量の下記一般式(2)で表されるアルコキシシランとを、
(C)沸点が30〜80℃である一級アミンの存在下で縮合反応を行い、
次に、得られた生成物を減圧加熱して、(B)成分の未反応分、(C)成分、及び副生成するアルコール成分を除去することを特徴とする下記一般式(3)で表される末端アルコキシ変性オルガノポリシロキサンの製造方法。
- 前記(C)成分の一級アミンが、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、アリルアミンより選ばれる1種又は2種以上の組み合わせであることを特徴とする請求項1記載の末端アルコキシ変性オルガノポリシロキサンの製造方法。
- (A)下記一般式(1)で表される末端にシラノール基を有するオルガノポリシロキサンと、
(B)(A)成分のヒドロキシ基1モルに対して等モルを超える量の下記一般式(2)で表されるアルコキシシランとを、
(C)n−プロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、アリルアミンより選ばれる1種又は2種以上の組み合わせである、沸点が30〜80℃である一級アミンの存在下で縮合反応を行い、
次に、得られた生成物を減圧加熱して、(B)成分の未反応分、(C)成分、及び副生成するアルコール成分を除去することを特徴とする下記一般式(3)で表される末端アルコキシ変性オルガノポリシロキサンの製造方法。
- 一般式(1)のXが炭素原子数1〜6のアルキル基であり、一般式(3)のZが炭素原子数1〜6のアルキル基である分子鎖の片末端にのみアルコキシシリル基を有するオルガノポリシロキサンを得る請求項1、2又は3記載の末端アルコキシ変性オルガノポリシロキサンの製造方法。
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