JP6215803B2 - ビニル基含有フェノール変性シロキサンの製造方法。 - Google Patents

ビニル基含有フェノール変性シロキサンの製造方法。 Download PDF

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Description

本発明は、ビニル基含有フェノール変性シロキサンの製造方法に関する。
ポリシロキサンブロックとポリカーボネートブロックを有するコポリマーは特許文献1や特許文献2で開示されている両末端にフェノール性水酸基を含有するジアルキルポリシロキサンとビスフェノールA及びカーボネート化剤との重縮合物として得られる。しかし、使用される両末端フェノール性水酸基含有ジアルキルポリシロキサンはアルキル基としては飽和炭化水素基あるいはフェニル基が使用されており、ポリカーボネート樹脂の低温衝撃性や加工性を改善しているものの、難燃性は不十分であった。
また、特許文献3や特許文献4では臭化ビスフェノールAやハロゲン化フェノールを用いてポリカーボネート化することにより、難燃化することが開示されている。しかし、万が一の燃焼時に発生する含ハロゲンガスの毒性でハロゲン化物は好ましくない。
更に特許文献5〜7には難燃性ポリカーボネート樹脂組成物が開示されていて、熱可塑性ポリカーボネート樹脂に含フェニル基ヒドロポリシロキサンを添加して難燃性を達成している。しかし含フェニル基ヒドロポリシロキサンが高価であること、添加量が少ない場合は混練条件によって、難燃性にバラツキが発生する等の不具合があった。
特公平8−32820号公報 特開平6−100684号公報 特開平6−298922号公報 特開平6−336521号公報 特許第3779622号公報 特許第3779623号公報 特許第3779624号公報
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、ポリカーボネートの原料として用いることによって、ポリカーボネートに容易にかつ優れた難燃性を付与することができるビニル基含有フェノール変性シロキサンの製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明では、少なくとも下記式(1)で表されるシロキサンと下記式(2)で表されるシロキサンとを酸触媒存在下、平衡化反応させることにより、ビニル基含有フェノール変性シロキサンを製造することを特徴とするビニル基含有フェノール変性シロキサンの製造方法を提供する。
Figure 0006215803
(式中、R、Rは各々独立に炭素数1〜10の一価炭化水素基であり、Arは置換もしくは非置換の二価の芳香族基。また、lは0〜99である。)
Figure 0006215803
(式中、R、Rは、各々独立に炭素数1〜10の一価炭化水素基で、且つ、全R、Rの内、少なくとも1個以上はビニル基であり、mは3〜5の整数。)
このような製造方法であれば、確実にビニル基含有フェノール変性シロキサンを得ることができる。
また、前記式(1)で表されるシロキサン合成時の残存原料及び副生成物であって、下記式(3)で表される化合物3の量が、前記式(1)で表されるシロキサンに対して、10000ppm以下であるものを用いることが好ましい。
Figure 0006215803
(式中、Arは置換もしくは非置換の二価の芳香族基であり、Xは炭素数2〜6の1価炭化水素基である。)
また、前記化合物3の量が、前記式(1)で表されるシロキサンに対して、5000ppm以下であるものを用いることが好ましい。
化合物3の量が上記の規定を満たすものを用いることによって、ビニル基含有フェノール変性シロキサンの生成効率をより良くすることができる。その結果、ビニル基の導入率が良好となり、反応時間の延長を防ぐことができる。
また、前記酸触媒として、トリフルオロメタンスルホン酸を用いることが好ましい。
このように、式(1)と式(2)のシロキサンを平衡化反応させるために用いる酸触媒としては、特にトリフルオロメタンスルホン酸が適している。
また、前記式(1)で表されるシロキサンが下記式(4)で表されるシロキサンであり、前記式(2)で表されるシロキサンが、下記式(5)で表されるシロキサンであり、前記化合物3が少なくとも下記式(6)〜(8)で表されるいずれか一つ以上であるものを用いることが好ましい。
Figure 0006215803
(式中、lは0〜99である。)
Figure 0006215803
Figure 0006215803
Figure 0006215803
Figure 0006215803
このように、ビニル基含有フェノール変性シロキサンを製造するための原料としては、上記式(4)〜(5)で表されるものを用いることが好ましく、この場合特に(6)〜(8)の濃度が低いことが好ましい。
本発明の製造方法であれば、確実にビニル基含有フェノール変性シロキサンを得ることができる。また、本発明の製造方法によって得られるビニル基含有フェノール変性シロキサンをポリカーボネート・ポリシロキサンブロックコポリマーの原料として用いることによって、ブロックコポリマーに容易にかつ優れた難燃性を付与することができる。このようなブロックコポリマーは、エンジニアリング熱可塑性樹脂として好適に用いることができる。
以下、本発明をより詳細に説明する。
上記のように、ポリカーボネートの原料として用いることによって、ポリカーボネートに容易にかつ優れた難燃性を付与することができるビニル基含有フェノール変性シロキサンとその製造方法の開発が求められている。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行った結果、下記式(1)、(2)で表されるシロキサンを酸触媒存在下、平衡化反応させる製造方法であれば、確実にビニル基含有フェノール変性シロキサンを製造できることを見出し、本発明を完成させた。
以下、本発明のビニル基含有フェノール変性シロキサンの製造方法について、詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明のビニル基含有フェノール変性シロキサンの製造方法は、少なくとも下記式(1)で表されるシロキサンと下記式(2)で表されるシロキサンとを酸触媒存在下、平衡化反応させることにより、ビニル基含有フェノール変性シロキサンを製造することを特徴とする。
Figure 0006215803
(式中、R、Rは各々独立に炭素数1〜10の一価炭化水素基であり、Arは置換もしくは非置換の二価の芳香族基。また、lは0〜99である。)
Figure 0006215803
(式中、R、Rは、各々独立に炭素数1〜10の一価炭化水素基で、且つ、全R、Rの内、少なくとも1個以上はビニル基であり、mは3〜5の整数。)
上記式中、R、Rは各々独立に炭素数1〜10の一価炭化水素基であり、具体的には、メチル基、フェニル基が好ましい。
Arは、置換もしくは非置換の二価の芳香族基であり、具体的には、フェニレン基、メチルフェニレン基、エチルフェニレン基、メトキシフェニレン基等が例示され、特にフェニレン基、あるいはm−メトキシフェニレン基が好ましい。
lは0〜99であり、好ましくは1〜80、更に好ましくは1〜50である。lが、99を超えると、得られたものの分子量が大きくなりすぎる為、最終的にポリカーボネート・ポリシロキサンブロックコポリマーにして組み込んだ際にポリカーボネート樹脂の透明性が損なわれる恐れがある。
、Rは、各々独立に炭素数1〜10の一価炭化水素基で、且つ、少なくとも1個以上はビニル基を含むものである。ビニル基以外の一価炭化水素基としては、メチル基、フェニル基が好ましい。
mは3〜5の整数であり、好ましくは4である。mが3未満では、合成が困難であり、逆にmが5を超えると反応性が低下する恐れがある。
上記式(1)のシロキサンは例えば、フェノール性水酸基含有アリル化合物とH−Si(R)OSi(R)−Hとの付加反応により得ることができる。
更に、上記ビニル基含有フェノール変性シロキサンを製造する際には、式(1)で表されるシロキサン合成時の残存原料及び副生成物であって、下記式(3)で表される化合物3の量が、式(1)で表されるシロキサンに対して、10000ppm以下であるものを用いることが好ましく、特に5000ppm以下であるものを用いることが好ましい。
Figure 0006215803
(式中、Arは置換もしくは非置換の二価の芳香族基であり、Xは炭素数2〜6の1価炭化水素基である。)
本発明において、化合物3と式(1)で表されるシロキサンの量の比(ppm)は、質量比である。
式(1)で表されるシロキサン中に含まれる上記化合物3を除去する方法としては、単蒸留や薄膜蒸留による減圧ストリップ法が挙げられ、特に、薄膜ストリップ法は高沸点物質の除去に好適に使用できる。
上記式中、Arは置換もしくは非置換の二価の芳香族基であり、具体的には、フェニレン基、メチルフェニレン基、エチルフェニレン基、メトキシフェニレン基等が例示され、特にフェニレン基、あるいはm−メトキシフェニレン基が好ましい。
Xは炭素数2〜6の1価炭化水素基であり、具体的には、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ビニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、ペンテニル基等が挙げられる。
化合物3は、式(1)合成時の残存原料及び副生成物となるものであるが、反応系中に含まれる化合物3の量が、10000ppm以下であるものを用いることによって、上記ビニル基含有フェノール変性シロキサンの生成効率が良くなる。その為、ビニル基の導入率が良好となり、反応時間の延長を防ぐことができる。また、経時での固形物の析出や濁りを招く原因ともなる。
ビニル基含有フェノール変性シロキサンの製造に用いられる酸触媒としては、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、硫酸、塩酸等が挙げられるが、この中では特にトリフルオロメタンスルホン酸が好ましい。
更に、式(1)で表されるシロキサンが下記式(4)で表されるシロキサンであり、式(2)で表されるシロキサンが、下記式(5)で表されるシロキサンであり、化合物3が少なくとも下記式(6)〜(8)で表されるいずれか一つ以上であるものを用いることがより好ましい。
Figure 0006215803
(式中、lは0〜99である。)
Figure 0006215803
Figure 0006215803
Figure 0006215803
Figure 0006215803
また、本発明の製造方法において、反応温度は特に限定されないが、好ましくは0〜100℃、更に好ましくは20〜50℃である。反応温度が0℃以上であれば、反応スピードが著しく遅くなることはなく、また100℃以下であれば、副反応を生じにくくすることができる。
本発明の製造方法は、無溶媒系ならびに溶媒系のどちらでも製造することができる。
用いる溶媒としては、具体的には、ペンタン、ヘキサン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等のアルカン類、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族類ならびにジエチルエーテル、エチルプロピルエーテル、グライム、ジグライム等のエーテル類等が挙げられる。
[ビニル基含有フェノール変性シロキサン]
本発明の製造方法によって、下記式(9)で表されるビニル基含有フェノール変性シロキサンを得ることができる。
Figure 0006215803
(式中、R、Rは各々独立に炭素数1〜10の一価炭化水素基であり、全R、Rの内、少なくとも1個はビニル基、Arは置換もしくは非置換の二価の芳香族基であり、nは10〜100である。)
上記式(9)中のR、Rは各々独立に炭素数1〜10の一価炭化水素基であり、具体的には、メチル基、フェニル基が好ましい。また、上記式(9)中の全R、Rの内、少なくとも1個はビニル基であり、好ましくは、全R、R中に占めるビニル基の含有率が1〜40モル%であり、特に好ましくは、1〜20モル%である。1モル%以上であれば、ポリカーボネート・ポリシロキサンブロックコポリマーにした際のドリップ防止性が十分となり、40モル%以下であれば、飛躍的に性能が向上し、耐熱試験時に着色を生じにくくすることができる。
nは10〜100であり、好ましくは20〜80である。nが10以上であれば、耐衝撃性を十分に付与することができ、100以下であれば、最終的にポリカーボネート・ポリシロキサンブロックコポリマーにした際、ポリカーボネート樹脂の透明性が損なわれることがない。
Arは、置換もしくは非置換の二価の芳香族基であり、具体的には、フェニレン基、メチルフェニレン基、エチルフェニレン基、メトキシフェニレン基等が挙げられるが、原料入手ならびに合成の容易さから、m−メトキシフェニレン基である事が好ましく、この際、式(9)は、下記式(10)となる。
Figure 0006215803
(式中、R、R、nは、上記と同様である。)
[ポリカーボネート・ポリシロキサンブロックコポリマー]
本発明の製造方法によって得られるビニル基含有フェノール変性シロキサンは、ポリカーボネート・ポリシロキサンブロックコポリマーを得るための原料として用いることができる。
上記ポリカーボネート・ポリシロキサンブロックコポリマーの具体例としては、下記式(11)で表されるポリシロキサンブロックに由来する部分1〜50質量%と、
Figure 0006215803
式(12)で表されるポリカーボネートブロックに由来する部分50〜99質量%
Figure 0006215803
(式中、R、R、n、Arは、上記と同様であり、また、Aは炭素数1〜3の二価の炭化水素基、炭素数1〜3のハロゲン化炭化水素基、−S−、−SS−、−S(=O)−、−SO−、及び−O−のいずれかから選ばれる基である。)
とからなるポリカーボネート・ポリシロキサンブロックコポリマーが挙げられる。
上記式(12)中のAは、炭素数1〜3の二価の炭化水素基、炭素数1〜3のハロゲン化炭化水素基、−S−、−SS−、−S(=O)−、−SO−、及び−O−のいずれかから選ばれる基であり、−CH−、−C(CH−、−C(CF−、−S−、−S(=O)−、−SO−、及び−O−のいずれかから選ばれる2価の有機基又は原子であることが特に好ましい。
また、上記式(11)で表されるポリシロキサンブロックが、下記式(13)で表されるポリシロキサンブロックであることが特に好ましい。
Figure 0006215803
(式中、R、R、nは、上記と同様である。)
また、式(12)で表されるポリカーボネートブロックが、下記式(14)で表されるポリカーボネートブロックであることが特に好ましい。
Figure 0006215803
上記式(11)のポリシロキサンブロックに由来するシロキサン部分と上記式(12)のポリカーボネートブロックに由来するカーボネート部分の比率は、1〜50質量%/99〜50質量%である。シロキサン部分が1質量%以上であれば、難燃性や耐衝撃性が十分となり、50質量%以下であれば、強度や透明性が十分となる。更には、難燃性と耐衝撃性や加工性をバランスさせる上では、2〜30質量%/98〜70質量%の比率にするのが好ましい。
上記のポリカーボネート・ポリシロキサンブロックコポリマーは例えば、ホスゲンやジフェニルカーボネートの様なカーボネート前駆体と、下記式(9)で表される本発明の製造方法によって得られるビニル基含有フェノール変性シロキサン、下記式(15)の2価フェノール、鎖長を制限する量の一価のフェノールとの界面重合によって製造される。
Figure 0006215803
Figure 0006215803
(R、R、Ar、n、Aは上記と同様である。)
ポリカーボネートブロック(式(12))は、式(15)の2価フェノールを原料に製造され、具体的な上記式(15)の化合物としては、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビスフェノールA等が使用される。
上記のポリカーボネート・ポリシロキサンブロックコポリマーは、上記式(9)で表される本発明の製造方法によって得られるビニル基含有フェノール変性シロキサン及び上記式(15)を、ホスゲンやジフェニルカーボネート等のカーボネート前駆体と反応させることにより、製造される。一般的にはジフェノール反応体を苛性水溶液に溶解又は分散し、得られた混合物を適切な水不混和性溶媒(塩化メチレン等)に加え、触媒存在下、ホスゲンを接触させることにより製造される。
ホスゲン以外のカーボネート前駆体としては、ジフェニルカーボネート、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)プロパン等のビスハロホルメート、ハイドロキノン、エチレングリコール−ビスハロホルメート等が用いられる。
[難燃性組成物]
上記のポリカーボネート・ポリシロキサンブロックコポリマーは、難燃性組成物中に(A)成分として含むことができる。
上記のポリカーボネート・ポリシロキサンブロックコポリマー((A)成分)は、それ自体が適度にビニル基を含有しているので、燃焼時ビニル基がラジカル重合して、優れた難燃性、特に良好なドリップ防止性を付与する。
また、透明性、耐衝撃性、更なる難燃性、経済的観点から、上記のポリカーボネート・ポリシロキサンブロックコポリマーに、(A)成分とは別の熱可塑性の芳香族ポリカーボネート樹脂((B)成分)をブレンドすることも可能で、その際には、(A)成分及び(B)成分からなる熱可塑性ポリカーボネート系樹脂に、微量の難燃剤((C)成分)を混合することにより、より安定した難燃性を付与することができる。
使用される難燃剤としては、有機スルホン酸のアルカリ金属塩、有機スルホン酸のアルカリ土類金属塩、ポリテトラフルオロエチレン、有機リン化合物、及びハロゲン−リン化合物等が例示され、中でも有機スルホン酸のアルカリ金属塩が好ましい。具体的な有機スルホン酸アルカリ金属塩としては、ベンゼンスルホン酸カリウム、ジフェニルスルホン酸カリウム、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム、ノナフルオロブタンスルホン酸カリウムが例示され、特にノナフルオロブタンスルホン酸カリウムが好適である。
(B)成分の芳香族ポリカーボネート樹脂は一般に用いることができる材料であれば特に限定されない。
(A)成分〜(C)成分の配合比としては、(A)成分20〜80質量部、(B)成分80〜20質量部、(C)成分0.01〜5質量部であることが好ましい。
(A)/(B)ブレンドにおける(A)成分が20質量部以上であれば、難燃剤の配合割合を低くすることができ、コスト的に有利であり、一方(B)成分が20質量部以上であれば、強度や透明性向上の観点から有利である。
(C)成分の難燃剤の配合率が0.01質量部以上であれば、難燃性が一層安定する。また、このように難燃剤を配合する場合であっても、5質量部で十分の難燃性が達成されるので、それを超えて配合する必要はなく、コスト的に有利である。
上記の難燃性樹脂組成物には、その他の成分として、プラスチックコンパウンディングで公知の添加剤を添加することができる。このような添加剤として、例えば粘土やタルクのような充填剤、ガラス繊維やシリカ等の強化材、耐衝撃性改良剤、帯電防止剤、可塑剤、流動促進剤、安定剤、着色剤、離型剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。
上記の難燃性樹脂組成物を製造するには、任意の方法が採用される。例えば(A)〜(C)成分及び任意にその他の成分を、それぞれV型ブレンダー、ヘンシェルミキサー、メカノケミカル装置、押出混合機等の予備混合手段を用いて十分に混合した後、場合により押出造粒器やブリケッティングマシーン等により造粒を行い、その後ベント式二軸ルーダーに代表される溶融混練機で溶融混練、及びペレタイザー等の機器によりペレット化する方法が挙げられる。
他に、(A)〜(C)成分及び任意に他の成分を、それぞれ独立にベント式二軸ルーダーに代表される溶融混練機に供給する方法、(B)及び(C)成分の一部を予備混合した後、残りの成分と独立に溶融混練する方法等も挙げられる。尚、配合する成分に液状のものがある場合には、溶融混練機への供給にいわゆる液注装置、又は液添装置を使用することができる。
上記の難燃性樹脂組成物は、通常係るペレットを射出成形して成形品を得ることにより各種製品を製造することができる。この難燃性樹脂組成物は、本発明の製造方法によって得られるビニル基含有フェノール変性シロキサンを原料として用いるポリカーボネート・ポリシロキサンブロックコポリマーを含むため、射出成形等の高温での溶融時にも高い熱安定性を併せ持つ。
係る射出成形においては通常のコールドライナー方式の成形方法だけでなく、ライナーレスを可能とするホットライナーによって製造することも可能である。また射出成形においても、通常の成形方法だけでなくガスアシスト射出成形、射出圧縮成形、超高速射出成形等を使用することができる。
また上記の難燃性樹脂組成物は、押出成形により各種異形押出成形品、シート、フィルム等の形で使用することもできる。またシート、フィルムの成形にはインフレーション法や、キャスティング法等も使用可能である。更に、特定の延伸操作をかけることにより、熱収縮チューブとして成形することも可能である。また、上記の難燃性樹脂組成物を溶融混練することなく、回転成形により成形品とすることも可能である。
以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
化合物構造の同定には、H NMR(日本電子株式会社製、400MHz、CDCl溶液)を、また、化合物3の量の測定には、ガスクロマトグラフィー(AGILENT Technology株式会社製)を用いた。
下記にH NMRスペクトルの帰属を記載する(傍点が付いたHが各ピークの当該Hである)。
Figure 0006215803
(フェノール変性シロキサンの合成)
[合成例1]
式(6)のオイゲノール260g、トルエン300gならびに塩化白金酸中和物の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体の0.5質量%トルエン溶液0.7gを仕込み、内温を60℃まで上昇させてから、下記式(I)で表されるシロキサン1130gを滴下した。
Figure 0006215803
Figure 0006215803
滴下後は、60℃で1時間熟成を行い、更に、薄膜蒸発器を用いて3Torr、140℃の条件下で4時間ストリップを行う事により、式(6)で表される化合物200ppmならびに式(8)で表される化合物600ppmを含んだ、式(II)で表される両末端オイゲノール変性シロキサン1280gを得た。
Figure 0006215803
Figure 0006215803
[合成例2]
合成例1において、式(I)で表されるシロキサンの代わりに下記式(III)で表されるシロキサン2250g、ならびに塩化白金酸中和物の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体の0.5質量%トルエン溶液1.4gを用いた以外は同様にして、合成を行った。
Figure 0006215803
得られた物は、上記式(6)で表される化合物500ppmならびに上記式(8)で表される化合物800ppmを含んだ、式(IV)で表される両末端オイゲノール変性シロキサン2410gであった。
Figure 0006215803
[合成例3]
合成例1において、熟成後のストリップを薄膜ストリップの代わりに5Torr、120℃の条件下でバッチ式単蒸留によるストリップを5時間施した以外は同様にして合成を行った。得られた物は、上記式(6)で表される化合物3000ppm及び上記式(8)で表される化合物9000ppmを含んだ、式(V)で表される両末端オイゲノール変性シロキサン1340gであった。
Figure 0006215803
[合成例4]
合成例2において、熟成後のストリップを薄膜ストリップの代わりに5Torr、120℃の条件下でバッチ式単蒸留によるストリップを5時間施した以外は同様にして、合成を行った。得られた物は、上記式(6)で表される化合物3000ppmならびに上記式(8)で表される化合物8000ppmを含んだ、式(VI)で表される両末端オイゲノール変性シロキサン2480gであった。
Figure 0006215803
(ビニル基含有フェノール変性シロキサンの合成)
<実施例1>
合成例1で得られた化合物(式(6)で表される化合物200ppmならびに式(8)で表される化合物600ppmを含有)600g、オクタメチルシクロテトラシロキサン280gならびに1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン50gを均一に混合した後、25℃にてトリフロロメタンスルホン酸(トリフルオロメタンスルホン酸)1.1gを添加し、25〜35℃にて17時間均一攪拌を行った。その後、炭酸ナトリウム6gを添加して1時間中和を行い、濾過後120℃減圧下で未反応物を留去し、下記式(VII)で表される目的化合物790gを得た。
Figure 0006215803
<実施例2>
合成例1で得られた化合物(上記式(6)で表される化合物200ppmならびに上記式(8)で表される化合物600ppmを含有)700gと1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン420gを均一に混合した後、25℃にてトリフロロメタンスルホン酸1.3gを添加し、25〜35℃にて17時間均一攪拌を行った。その後炭酸ナトリウム7gを添加して1時間中和を行い、濾過後120℃減圧下で未反応物を留去し、下記式(VIII)で表される目的化合物980gを得た。
Figure 0006215803
<実施例3>
合成例2で得られた化合物(上記式(6)で表される化合物500ppmならびに上記式(8)で表される化合物800ppmを含有)600g、オクタメチルシクロテトラシロキサン600gならびに1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン35gを均一に混合した後、25℃にてトリフロロメタンスルホン酸1.5gを添加し、25〜35℃にて17時間均一攪拌を行った。その後、炭酸ナトリウム8gを添加して1時間中和を行い、濾過後120℃減圧下で未反応物を留去し、下記式(IX)で表される目的化合物1060gを得た。
Figure 0006215803
<実施例4>
実施例1において、合成例1で得られた化合物の代わりに、合成例3で得られた化合物(上記式(6)で表される化合物3000ppmならびに上記式(8)で表される化合物9000ppmを含有)を用いた以外は実施例1と同様にして反応を行い、下記式(X)で表される化合物620gを得た。
Figure 0006215803
<実施例5>
実施例2において、合成例1で得られた化合物の代わりに、合成例3で得られた化合物(上記式(6)で表される化合物3000ppmならびに上記式(8)で表される化合物9000ppmを含有)を用いた以外は実施例2と同様にして反応を行い、下記式(XI)で表される化合物720gを得た。
Figure 0006215803
<実施例6>
実施例3において、合成例1で得られた化合物の代わりに、合成例4で得られた化合物(上記式(6)で表される化合物3000ppmならびに上記式(8)で表される化合物8000ppmを含有)を用いた以外は実施例3と同様にして反応を行い、下記式(XII)で表される化合物810gを得た。
Figure 0006215803
実施例1〜6の、上記式(VII)、(VIII)、(IX)、(X)、(XI)ならびに(XII)で表される化合物については、0℃下にて1週間放置し、外観変化を観察した。表1に結果を示す。
Figure 0006215803
表1に示すように、実施例1〜6の化合物は、本発明の製造方法によって得られたため、いずれもシロキサン中にビニル基が導入されている。さらに、化合物3の量が10000ppm以下の実施例1〜3は、各々対応する実施例4〜6と比較して、反応がより良好に進行した結果、導入ビニル基量がさらに増加し、良好な収率となっている。また、実施例1〜3においては、0℃下にて1週間放置しても、溶液は透明なままであった。
次に、上記のビニル基含有フェノール変性シロキサンを用いて、共重合体を得た。
[合成例5]
ビスフェノールA907質量部、実施例1で得られたポリシロキサン60質量部、トリエチルアミン10ml、フェノール14質量部及びグルコン酸ナトリウム1.5質量部を水2質量部及びジクロロメタン2.5Lに混合した。この2相混合物を激しく攪拌し、50%水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを10に調整した。pHを10.0〜10.5に維持しながらホスゲンを453質量部加え、反応混合物を窒素でパージした後、ジクロロメタン2L追加し有機相を塩水相から分離した。
この有機相を1%塩酸水で洗浄しジクロロメタン溶液に溶解しているポリカーボネート・ポリシロキサン共重合物を水蒸気沈殿させることにより白色の樹脂としてポリカーボネート・ポリシロキサンブロックコポリマー〔PC−1〕を単離、乾燥して共重合体PC−1を950質量部得た。
PC−1のGPCによるポリスチレン換算Mw=23,500、Mn=10,000、メルトフローレート14g/10分でH−NMRによるポリシロキサン含有量は7質量%であった。
[合成例6]
合成例5において、実施例1のポリシロキサンを実施例2のポリシロキサンに代えた他は全く同様にしてポリカーボネート・ポリシロキサンブロックコポリマー〔PC−2〕を920質量部単離した。
PC−2のGPCによるポリスチレン換算Mw=23,000、Mn=10,100、メルトフローレート15g/10分でH−NMRによるポリシロキサン含有量は6質量%であった。
[調製例1〜8]
<試験片の成形>
表2中の各成分を秤量し、タンブラーにて均一混合後押出機に投入した。
なお、調製例1〜8において、(B)成分は出光興産株式会社製タフロンA−2500(直鎖状PC(ポリカーボネート樹脂))を、(C)成分の内C−1はDIC株式会社製メガファックF−114P(CSOK)を、C−2はダイキン工業株式会社製ポリフロンMPA FA500(PTFE(四フッ化エチレン樹脂)パウダー)を使用した。
押出機としては直径30mmのベルト式二軸押出機((株)神戸製鋼所KTX−30)を使用した。スクリュー構成はベント位置以前に第一段のニーティングゾーン(送りのニーティングディスク×2、送りのローター×1、戻しのローター×1及び戻しニーティングディスク×1から構成される)を、ベント位置以降に第二段のニーティングゾーン(送りのローター×1、及び戻しのローター×1から構成される)を設けてあった。シリンダー温度及びダイス温度が280℃、及びベント吸引度が3,000Paの条件でストランドを押出し、水浴において冷却した後ペレタイザーでストランドカットを行い、ペレット化した。
得られたペレットは110℃で5時間、熱風循環式乾燥機にて乾燥し、射出成形機〔ファナック株式会社製 T−150D〕によりシリンダー温度290℃、金型温度70℃で試験片を成形した。
調製例1〜8の(A)〜(C)成分の組成及び配合量を、表2に示す。
Figure 0006215803
評価としては以下の項目について実施した。
<材料特性>
(1)難燃性
上記成形した試験片から、更にUL規格に従って厚さ1.6mmの試験片を作製し、該作製した試験片を用いて、UL規格94に基づいて試験を行った。試験の結果に基づいて、表3に示す基準によりV−0、V−1,V−2の何れかの等級で評価した。結果を表4に示す。
Figure 0006215803
(2)耐衝撃性
上記成形した試験片を用いて、JIS K−7111に準拠してシャルピー衝撃強さ(KJ/m)で評価した。評価結果を表4に示す。
Figure 0006215803
表4に示すように、本発明の製造方法で製造されたビニル基含有フェノール変性シロキサンを原料として用いるポリカーボネート・ポリシロキサンブロックコポリマーを主成分とする難燃性樹脂組成物(調製例1〜6)は、側鎖にビニル基を適度に含有するため難燃性に優れ、良好なドリップ防止性を示し、かつ、ジアルキルポリシロキサンに由来する可とう性も付与されていて耐衝撃性にも優れるものであった。また、これらの難燃性樹脂組成物は、透明性にも優れるものであった。一方、調製例7、8では、透明性には優れていたものの、難燃性が不十分で、ドリップが生じてしまい、耐衝撃性にも劣るものであった。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

Claims (5)

  1. 少なくとも下記式(1)で表されるシロキサンと下記式(2)で表されるシロキサンとを酸触媒存在下、平衡化反応させることにより、ビニル基含有フェノール変性シロキサンを製造することを特徴とするビニル基含有フェノール変性シロキサンの製造方法。
    Figure 0006215803
    (式中、R、Rメチル基であり、Arは置換もしくは非置換の二価の芳香族基。また、lは0〜99である。)
    Figure 0006215803
    (式中、R、Rは、各々独立に炭素数1〜10の一価炭化水素基で、且つ、全R、Rの内、少なくとも1個以上はビニル基であり、mは3〜5の整数。)
  2. 前記式(1)で表されるシロキサン合成時の残存原料及び副生成物であって、下記式(3)で表される化合物3の量が、前記式(1)で表されるシロキサンに対して、10000ppm以下であるものを用いることを特徴とする請求項1に記載のビニル基含有フェノール変性シロキサンの製造方法。
    Figure 0006215803
    (式中、Arは置換もしくは非置換の二価の芳香族基であり、Xは炭素数2〜6の1価炭化水素基である。)
  3. 前記化合物3の量が、前記式(1)で表されるシロキサンに対して、5000ppm以下であるものを用いることを特徴とする請求項2に記載のビニル基含有フェノール変性シロキサンの製造方法。
  4. 前記酸触媒として、トリフルオロメタンスルホン酸を用いることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のビニル基含有フェノール変性シロキサンの製造方法。
  5. 前記式(1)で表されるシロキサンが下記式(4)で表されるシロキサンであり、前記式(2)で表されるシロキサンが、下記式(5)で表されるシロキサンであり、前記化合物3が少なくとも下記式(6)〜(8)で表されるいずれか一つ以上であるものを用いることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のビニル基含有フェノール変性シロキサンの製造方法。
    Figure 0006215803
    (式中、lは0〜99である。)
    Figure 0006215803
    Figure 0006215803
    Figure 0006215803
    Figure 0006215803
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