JPH03190931A - Production of titanosiloxane polymer - Google Patents

Production of titanosiloxane polymer

Info

Publication number
JPH03190931A
JPH03190931A JP33083589A JP33083589A JPH03190931A JP H03190931 A JPH03190931 A JP H03190931A JP 33083589 A JP33083589 A JP 33083589A JP 33083589 A JP33083589 A JP 33083589A JP H03190931 A JPH03190931 A JP H03190931A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
titanium
containing starting
titanosiloxane
starting material
polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP33083589A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshisaki Abe
芳首 阿部
Atsushi Yamazawa
淳 山澤
Amahiro Gunji
天博 郡司
Takahisa Misonoo
御園生 堯久
Kozo Shioura
塩浦 康三
Hiroaki Shono
庄野 弘晃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Boseki Co Ltd
Original Assignee
Nitto Boseki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Boseki Co Ltd filed Critical Nitto Boseki Co Ltd
Priority to JP33083589A priority Critical patent/JPH03190931A/en
Publication of JPH03190931A publication Critical patent/JPH03190931A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Silicon Polymers (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the subject polymer, capable of readily preparing raw materials, easily handleable using simple reaction operation and useful as inorganic fiber, etc., by reacting a specific Si-containing starting substance with a Ti-containing starting substance in a specified proportion. CONSTITUTION:The objective polymer obtained reacting (A) a solution containing a partial hydrolyzate of a tetra-alkoxysiane having 1-4C alkoxy groups as a silicon-containing starting substance with (B) a solution containing bisacetylacetonatotitanium diisopropoxide and/or bisethylacetoacetatotitanium diisopropoxide as a titanium-containing starting substance at 0.5-20.0 atomic ratio of Si/Ti. Furthermore, the hydrolyzate of the component (A) is preferably obtained by partially hydrolyzing a 1-4C tetra-alkoxysilane at -50 to +50 deg.C under conditions so as to provide 1.5-4.0 molar ratio of water/the aforementioned silane.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、チタノシロキサン重合体の製造方法に関する
。本発明により得られるチタノシロキサン重合体は、更
に加水分解及び熱分解反応させることによりチタン原子
、ケイ素原子及び酸素原子からなる無機酸化物硬化体に
なり得るので、無機繊維、無機コーティング剤、無機接
着剤、無機結合剤などの原料として用いられる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for producing a titanosiloxane polymer. The titanosiloxane polymer obtained by the present invention can be further subjected to hydrolysis and thermal decomposition reactions to become an inorganic oxide cured product consisting of titanium atoms, silicon atoms, and oxygen atoms. Used as a raw material for adhesives, inorganic binders, etc.

[従来の技術] 5i02−Ti02系無機酸化物硬化体の前駆体である
チタノシロキサン重合体の製造方法としては、従来より
以下の方法が知られている。
[Prior Art] As a method for producing a titanosiloxane polymer, which is a precursor of a 5i02-Ti02-based inorganic oxide cured product, the following method is conventionally known.

(i)テトラヒドロフラン(THF)中に抽出したケイ
酸をビスアセチルアセトネートチタンジイソプロポキシ
ドと反応させる方法(特開昭63−56529号および
同63−56530号公報参照)。
(i) A method in which silicic acid extracted in tetrahydrofuran (THF) is reacted with titanium bisacetylacetonate diisopropoxide (see JP-A-63-56529 and JP-A-63-56530).

(11)テトラエトキシシランとチタンテトライソプロ
ポキシドとを共加水分解反応させる方法(窯業協会誌第
84巻第614〜618頁、同誌第85巻第308〜3
09頁参照)。
(11) Method of co-hydrolyzing tetraethoxysilane and titanium tetraisopropoxide (Ceramics Association Journal Vol. 84, pp. 614-618, Vol. 85, pp. 308-3
(See page 09).

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記(1)の方法では、ケイ酸のTHF
への抽出過程を経るために、工業的な連続生産には適し
ていない。即ち、ケイ酸をTHFに抽出してケイ酸のT
HF溶液を調製するためには、メタケイ酸ナトリウムの
中和、THFによる抽出、塩析、分液、乾燥、濾過など
の過程を経ねばならず、さらにこの過程で塩素イオンや
ナトリウムイオンの混入がさけられず、これが工業化を
困難にしている。またこの(i)の方法では、原料成分
中の原子比を4以上にすると、反応を制御するのが困難
となり、ゲル化を起こしてしまうという欠点がある。
[Problem to be solved by the invention] However, in the method (1) above, THF of silicic acid
Because it undergoes an extraction process, it is not suitable for continuous industrial production. That is, by extracting silicic acid into THF, the T of silicic acid is
In order to prepare an HF solution, it is necessary to go through processes such as neutralization of sodium metasilicate, extraction with THF, salting out, liquid separation, drying, and filtration, and furthermore, during this process, contamination of chloride ions and sodium ions is avoided. This makes industrialization difficult. In addition, method (i) has the disadvantage that if the atomic ratio in the raw material components is 4 or more, it becomes difficult to control the reaction, resulting in gelation.

一方、上記(ii)の方法では、テI・ラエトキシシラ
ンとチタンテトライソプロポキシドとの共加水分解によ
って生成するチタノシロキサン重合体は極めて不安定で
あって、容易に縮合反応が進行しゲル化を起こしやすい
。例えば、このチタノシロキサン重合体の可使時間は約
30分以内であるから、これを工業製品として提供する
ことは困難である。従って、(N)の方法で得られたチ
タノシロキサン重合体を無機繊維、塗料、接着剤、結合
剤などの原料として用いることは困難である。
On the other hand, in the method (ii) above, the titanosiloxane polymer produced by cohydrolysis of TeI-laethoxysilane and titanium tetraisopropoxide is extremely unstable and the condensation reaction easily proceeds. Prone to gelation. For example, since the pot life of this titanosiloxane polymer is within about 30 minutes, it is difficult to provide it as an industrial product. Therefore, it is difficult to use the titanosiloxane polymer obtained by the method (N) as a raw material for inorganic fibers, paints, adhesives, binders, etc.

従って本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、 (イ)原料の調製が容易であり、得られた原料の純度が
高い。
Therefore, the object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the above-mentioned prior art, and (a) prepare raw materials easily and have high purity raw materials obtained.

(ロ)原料の取り扱いが容易である。(b) Raw materials are easy to handle.

(ハ)反応操作(方法)が簡単であり、且つ共重合反応
が制御しやすい。
(c) The reaction operation (method) is simple, and the copolymerization reaction is easy to control.

(ニ)自己縮合によるゲル化に対して安定性が高く、可
使時間の長いチタノシロキサン重合体が得られる。
(d) A titanosiloxane polymer that is highly stable against gelation due to self-condensation and has a long pot life can be obtained.

(ホ)原料成分中のSi/Tiの原子比を4以」二して
も自己縮合によるゲル化に対して安定なチタノシロキサ
ン重合体が得られ、その結果、広範な3iQ2/TiO
2の組成範囲の無機酸化物硬化体が得られる。
(e) Even if the atomic ratio of Si/Ti in the raw material components is 4 or more, titanosiloxane polymers that are stable against gelation due to self-condensation can be obtained, and as a result, a wide range of 3iQ2/TiO
A cured inorganic oxide having a composition range of 2 is obtained.

等の利点を有するチタノシロキサン重合体の製造方法を
提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for producing a titanosiloxane polymer having the following advantages.

[課題を解決するための手段] 上記目的は、ケイ素含有出発物質として、アルコキシ基
の炭素数が1〜4個のテトラアルコキシシランの部分加
水分解物を含む溶液と、チタン含有出発物質として、ビ
スアセチルアセトネートチタンジイソプロポキシド及び
/又はビスエチルアセトアセテートチタンジイソプロポ
キシドを含む溶液とを、上記2種の出発物質におけるS
i/Tiの原子比が0. 5以上20.0以下となるよ
うな割合で配合させて、上記ケイ素含有出発物質とチタ
ン含有出発物質とを反応させることを特徴とする、本発
明のチタノシロキサン重合体の製造方法によって達成さ
れた。
[Means for Solving the Problems] The above object is achieved by using a solution containing a partial hydrolyzate of tetraalkoxysilane whose alkoxy group has 1 to 4 carbon atoms as a silicon-containing starting material, and a solution containing a partial hydrolyzate of tetraalkoxysilane whose alkoxy group has 1 to 4 carbon atoms; A solution containing titanium acetylacetonate diisopropoxide and/or titanium bisethylacetoacetate diisopropoxide is added to the S in the above two starting materials.
The atomic ratio of i/Ti is 0. This is achieved by the method for producing a titanosiloxane polymer of the present invention, which is characterized by reacting the silicon-containing starting material and the titanium-containing starting material by mixing them in a ratio of 5 to 20.0. Ta.

以下本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

本発明のチタノシロキサン重合体の製造方法においては
、ケイ素含有出発物質として、アルコキシ基の炭素数が
1〜4個のテトラアルコキシシランの部分加水分解物を
、そしてチタン含有出発物質として、ビスアセチルアセ
トネートチタンジイソプロポキシド及び/又はビスエチ
ルアセトアセテートチタンジイソプロポキシドを使用す
るが、前者のケイ素含有出発物質すなわちテトラアルコ
キシシランの部分加水分解物は、一般式(I)S i 
 (OR) t、・・・(1)(式中、Rは炭素数が1
〜4個のアルキル基である) で示されるテトラアルコキシシランをメタノール、エタ
ノールなどの有機溶媒と水との混合溶媒中で水/テトラ
アルコキシシランのモル比が1.5以上4.0未満とな
るような条件下に部分的に加水分解することにより得る
のが好ましい。この加水分解時に反応液の温度は一50
〜+50°c1特に20〜+25°Cの範囲に設定する
のが好ましい。
In the method for producing a titanosiloxane polymer of the present invention, a partial hydrolyzate of tetraalkoxysilane whose alkoxy group has 1 to 4 carbon atoms is used as a silicon-containing starting material, and bisacetyl is used as a titanium-containing starting material. Titanium acetonate diisopropoxide and/or titanium bisethylacetoacetate diisopropoxide are used, the former silicon-containing starting material, i.e. a partial hydrolyzate of tetraalkoxysilane, having the general formula (I) Si
(OR) t,...(1) (in the formula, R has 1 carbon number
- 4 alkyl groups) in a mixed solvent of water and an organic solvent such as methanol or ethanol such that the molar ratio of water/tetraalkoxysilane is 1.5 or more and less than 4.0. It is preferable to obtain it by partial hydrolysis under such conditions. During this hydrolysis, the temperature of the reaction solution was -50°C.
It is preferable to set the temperature in the range of ~+50°C1, particularly 20~+25°C.

また加水分解時にテトラアルコキシシランに対して約0
.1倍モル程度の塩酸又は酢酸を添加すると、効果的に
加水分解が行われる。
Also, during hydrolysis, approximately 0%
.. When hydrochloric acid or acetic acid is added in an amount of about 1 molar amount, hydrolysis is effectively carried out.

テトラアルコキシシランの部分加水分解物は、一般式(
II) S i (OH) m  (OR) 4−m−(II)
(式中、Rは一般式(I)における定義と同一であり、
mは1,2又は3の整数である)で示されるか、後に詳
述するチタン含有出発物質との反応を円滑に行い、所望
の性質(組成、分子量、溶媒溶解性、自己縮合安定性、
曳糸性)を有するチタノシロキサン重合体を効率良く生
成させるためには、一般式(m) ?1 H−0−(−3i −〇 )7− H・・・(II[)
OH (式中、Rは一般式(I)における定義と同一であり、
nは1または2以上の整数である。)で示される、テト
ラアルコキシシランの部分加水分解物(n = 1)ま
たはその低重合体(n≧2)を後述のチタンキレ−1・
と反応させるのが好ましい。
The partial hydrolyzate of tetraalkoxysilane has the general formula (
II) S i (OH) m (OR) 4-m-(II)
(wherein, R is the same as defined in general formula (I),
(m is an integer of 1, 2, or 3), or the reaction with the titanium-containing starting material described in detail below is carried out smoothly, and the desired properties (composition, molecular weight, solvent solubility, self-condensation stability,
In order to efficiently produce a titanosiloxane polymer having threadability), the general formula (m) ? 1 H-0-(-3i -〇)7-H...(II[)
OH (wherein R is the same as defined in general formula (I),
n is an integer of 1 or 2 or more. ), a partial hydrolyzate of tetraalkoxysilane (n = 1) or its low polymer (n≧2) is used as titanium chelate-1, which will be described later.
It is preferable to react with

すなわち一般式(III)で示される化合物においては
、2個の水酸基のそれぞれが、後述するチタン含有出発
物質の2個の反応部位と反応して鎖状物質を形成すると
ともに、残りの1個の水酸基が、例えば他の鎖状物質と
水素結合を形成することにより、所望の物性(溶媒溶解
性、自己縮合安定性、溶液中の安定性、曳糸性)を有す
るチタノシロキサン重合体が得られる。一般式(m)の
化合物を多量に含むケイ素含有出発物質を得るためには
、温度が0〜+20℃で、水/テトラアルコキシシラン
のモル比を約2.5〜約3.5にするのが好ましい。
That is, in the compound represented by general formula (III), each of the two hydroxyl groups reacts with two reaction sites of the titanium-containing starting material described below to form a chain substance, and the remaining one reacts with the two reaction sites of the titanium-containing starting material. A titanosiloxane polymer having desired physical properties (solvent solubility, self-condensation stability, stability in solution, stringability) can be obtained by hydroxyl groups forming hydrogen bonds with other chain substances, for example. It will be done. In order to obtain a silicon-containing starting material containing a large amount of the compound of general formula (m), a water/tetraalkoxysilane molar ratio of about 2.5 to about 3.5 is used at a temperature of 0 to +20°C. is preferred.

本発明のチタノシロキサン重合体の製造方法においては
、前記ケイ素含有出発物質と共にチタン含有出発物質を
使用するが、このチタン含有出発物質は、ビスアセチル
アセトネートチタンジイソプロポキシド及びビスエチル
アセトアセテートチタンジイソプロポキシドに限定され
る。
In the method for producing a titanosiloxane polymer of the present invention, a titanium-containing starting material is used together with the silicon-containing starting material. Limited to titanium diisopropoxide.

これらのチタン含有出発物質はあらかじめ調製済のもの
を用いても良いか、チタンテトライソプロポキシドを、
約2倍モルのアセチルアセトンあるいはアセト酢酸エチ
ルと、2−プロパツール等の溶媒中で反応させて得られ
たものを単離することなくそのままケイ素含有出発物質
との反応に用いてもよい。
These titanium-containing starting materials may be prepared in advance, or titanium tetraisopropoxide may be used.
The product obtained by reacting about twice the molar amount of acetylacetone or ethyl acetoacetate in a solvent such as 2-propatol may be used as it is in the reaction with the silicon-containing starting material without isolation.

ケイ素含有出発物質とチタン含有出発物質との反応にお
いては、両出発物質における3i/Tiの原子比が0.
 5以上20.0以下となるように、両者を配合する必
要がある。その理由は、Si/Tiの原子比が0. 5
未満であると曳糸性はあるが、熱処理時に結晶化を起こ
しやすく、最終的に得られた無機繊維をはじめとする無
機酸化物硬化体の強度、耐熱性ともに低く、またSi/
Tiの原子比が20.0を超えると、溶液中の安定性の
良好なチタノシロキサン重合体が得にくいのに対し、0
.5以上20.0以下の範囲であると曳糸性を示すチタ
ノシロキサン重合体が得られ、しかも最終的に得られる
無機繊維をはじめとする無機酸化物硬化体が高強度、高
耐熱性となるからである。上記従来技術(i)の方法で
は、Si/Tiの原子比を4以」二にすると、ゲル化を
起こすという問題があったが、本発明の方法ではSi/
Tiの原子比を4以上20以下にしても所望のチタノシ
ロキサン重合体が得られるという利点がある。
In the reaction between a silicon-containing starting material and a titanium-containing starting material, the atomic ratio of 3i/Ti in both starting materials is 0.
It is necessary to mix both so that it becomes 5 or more and 20.0 or less. The reason is that the Si/Ti atomic ratio is 0. 5
If it is less than 100%, spinnability is obtained, but crystallization tends to occur during heat treatment, and the strength and heat resistance of the inorganic oxide cured product including the finally obtained inorganic fibers are low, and Si/
When the atomic ratio of Ti exceeds 20.0, it is difficult to obtain a titanosiloxane polymer with good stability in solution;
.. If it is in the range of 5 or more and 20.0 or less, a titanosiloxane polymer that exhibits spinnability will be obtained, and the inorganic oxide cured product including the inorganic fibers finally obtained will have high strength and high heat resistance. Because it will be. In the method of the prior art (i) above, there was a problem that gelation occurred when the Si/Ti atomic ratio was set to 4 or more, but in the method of the present invention, Si/Ti
There is an advantage that a desired titanosiloxane polymer can be obtained even if the atomic ratio of Ti is set to 4 or more and 20 or less.

反応は室温から溶媒の還流温度で0.5〜3時間、特に
1時間程度行うのが好ましい。
The reaction is preferably carried out at room temperature to the reflux temperature of the solvent for 0.5 to 3 hours, particularly about 1 hour.

本発明の方法によれば、アセチルアセトネートあるいは
エチルアセトアセテート基がチタン原子に側鎖基として
結合し、主鎖がチタノシロキザン結合(Ti−0−3i
)から成る重合体が生成する。アセチルアセトネートチ
タノシロキサン重合体のNMRスペクトルでは、約2.
 0ppmと約5、 2ppmにアセチルアセトン基に
基づくピークが、約3. 4ppmにシラノール基に基
づくピークが観察され、一方、エチルアセトアセテート
チタノシロキザン重合体のNMRスペクトルでは約1.
2ppm、約1.8ppm、約4.4ppmおよび0 約4.7ppmにエチルアセトアセテート基に基づくピ
ークが、約3.4ppmにシラノール基に基づくピーク
が観察される。
According to the method of the present invention, an acetylacetonate or ethyl acetoacetate group is bonded to a titanium atom as a side chain group, and the main chain is a titanosiloxane bond (Ti-0-3i
) is produced. The NMR spectrum of acetylacetonate titanosiloxane polymer shows approximately 2.
There are peaks based on acetylacetone groups at 0 ppm and about 5.2 ppm, and peaks at about 3.2 ppm. A peak based on silanol groups was observed at 4 ppm, while the NMR spectrum of the ethyl acetoacetate titanosiloxane polymer had a peak of about 1.
Peaks based on ethyl acetoacetate groups are observed at 2 ppm, about 1.8 ppm, about 4.4 ppm, and 0 about 4.7 ppm, and a peak based on silanol groups is observed at about 3.4 ppm.

得られたチタノシロキサン重合体は反応混合物の溶液を
濃縮することによって高粘性溶液として得られる。この
高粘性溶液は曳糸性を示し、5iQ2−T i 02系
無機繊維の前駆体繊維の紡糸液となる。
The obtained titanosiloxane polymer is obtained as a highly viscous solution by concentrating the solution of the reaction mixture. This highly viscous solution exhibits spinnability and becomes a spinning solution for precursor fibers of 5iQ2-T i 02-based inorganic fibers.

また上記高粘性溶液をアセトンに溶解後、大量のヘキサ
ンを加えて得られる沈殿を分離回収して粉末状物質とす
ることもできる。この粉末状物質はメタノール、エタノ
ール、アセトン、クロロホルム等の溶媒に溶解し、溶解
したものは曳糸性を示し、これも5i02−Ti02系
無機繊維の前駆体となる。
Alternatively, after dissolving the above-mentioned highly viscous solution in acetone, a large amount of hexane can be added to separate and collect the resulting precipitate to form a powdery substance. This powdery substance is dissolved in a solvent such as methanol, ethanol, acetone, chloroform, etc., and the dissolved substance exhibits spinnability and becomes a precursor of 5i02-Ti02-based inorganic fibers.

本発明の方法により得られたチタノシロキサン重合体は
、溶媒に溶解した場合、粘度の経時変化が少なく、可使
時間が長く、長期の保存に耐え工業的な利用に適してい
る。
When dissolved in a solvent, the titanosiloxane polymer obtained by the method of the present invention shows little change in viscosity over time, has a long pot life, can be stored for a long time, and is suitable for industrial use.

また本発明の方法により得られたチタノシロキ1 サン重合体は、各種有機溶媒に可溶であるので、例えば
コーティング剤や接着剤、結合剤として使用する場合、
乾燥が早くコーティングや接着、結合のための時間が短
くて良いという利点もある。
In addition, the titanosiloxane 1-sane polymer obtained by the method of the present invention is soluble in various organic solvents, so when used as a coating agent, adhesive, or binder, for example,
Another advantage is that it dries quickly and requires less time for coating, adhesion, and bonding.

[実施例] 以下実施例にもとずき本発明を更に説明する。[Example] The present invention will be further explained below based on Examples.

実施例1 テトラアルコキシシランとして、テトラエトキシシラン ル50mlに混合した溶液に、水1.87gと6規定塩
酸0.83g (H2Oとして0.  15mol、H
CIとして0.  0 0 5mol)とメタノール5
0m1とを混合した溶液を0°Cで加えて部分加水分解
反応を行った。水/テ)・ラエトキシシランのモル比は
3/1であった。発熱終了後にビスアセチルアセトネー
トチタンジイソプロポキシドを18.2g (0.  
05mol)含有するイソプロピルアルコール溶液24
.3gを加えた。テトラエトキシシランとビスアセチル
アセ)・ネートチタンジイソプロポキシドの使用量より
Si/Tiの原子比は2 1/1であった。溶媒の還流温度下で1時間反応させる
ことにより反応混合物を得た。この反応混合物を濃縮す
ると高粘性溶液が得られ、これにガラス棒を接触させた
後引き上げると曳糸性を示し、Si02−Ti02系無
機繊維の前駆体となり得ることが明らかとなった。別途
、上記濃縮液を1g分取し、10mlのアセトンに溶解
した後、50mlのヘキサンを加えると沈殿が生じた。
Example 1 To a solution of tetraalkoxysilane mixed with 50 ml of tetraethoxysilane, 1.87 g of water and 0.83 g of 6N hydrochloric acid (0.15 mol as H2O, H
0 as CI. 0 0 5 mol) and methanol 5
A partial hydrolysis reaction was performed by adding a mixed solution of 0ml and 0ml at 0°C. The molar ratio of water/te)-laethoxysilane was 3/1. After the end of the heat generation, add 18.2 g (0.
05 mol) isopropyl alcohol solution containing 24
.. Added 3g. Based on the amounts of tetraethoxysilane and bisacetylacenate titanium diisopropoxide used, the Si/Ti atomic ratio was 21/1. A reaction mixture was obtained by reacting for 1 hour at the reflux temperature of the solvent. When this reaction mixture was concentrated, a highly viscous solution was obtained, and when a glass rod was brought into contact with this solution and pulled up, it exhibited stringiness, and it became clear that it could be used as a precursor for Si02-Ti02-based inorganic fibers. Separately, 1 g of the above concentrated solution was taken, dissolved in 10 ml of acetone, and then 50 ml of hexane was added to form a precipitate.

この沈殿を回収し、乾燥することにより0.5gの粉末
を得た。この粉末はメタノール、エタノール、アセトン
、クロロホルム等に可溶であり、ベンゼン、ヘキサン等
には不溶であった。メタノールなどの可溶性溶媒に溶解
した溶液も曳糸性を示した。また可溶性溶媒に溶解した
溶液は粘度の経時変化が少なく、可使時間が長いので、
コーティング剤や接着剤、結合剤として好ましく使用し
得ることが明らかとなった。
This precipitate was collected and dried to obtain 0.5 g of powder. This powder was soluble in methanol, ethanol, acetone, chloroform, etc., and insoluble in benzene, hexane, etc. Solutions dissolved in soluble solvents such as methanol also showed stringiness. In addition, solutions dissolved in soluble solvents have little change in viscosity over time and have a long pot life.
It has become clear that it can be preferably used as a coating agent, adhesive, or binder.

上記粉末のNMRを測定したところ、2.0ppmと5
. 2ppmにアセチルアセトン基に基づくピークが、
3. 4ppmにはシラノール基に基づ(3 ピークが観察された。またこの粉末のIRスペクトルを
測定したところ、3400cm−1にシラノール基、1
580および1520cm”にアセチルアセトン基、1
10Cl〜].000cm−1にSi−OSi結合、9
30cm−1にSi−〇−Ti結合に基づく吸収がそれ
ぞれ観察された。
When the NMR of the above powder was measured, it was found to be 2.0 ppm and 5.
.. A peak based on acetylacetone group at 2 ppm,
3. At 4 ppm, 3 peaks were observed based on silanol groups. When the IR spectrum of this powder was measured, silanol groups at 3400 cm and 1 peak were observed at 3400 cm.
Acetylacetone groups at 580 and 1520 cm, 1
10Cl~]. Si-OSi bond at 000cm-1, 9
Absorption based on Si-〇-Ti bond was observed at 30 cm-1.

実施例2 実施例1に用いられたものと同一原料を用い、第1表に
記載した条件下で部分加水分解反応及び重合反応を行っ
たほかは、実施例1と同様にして2種の反応混合液を得
た。これらの反応混合液を濃縮して得られた溶液の性状
、曳糸性の尺度としての繊維長及び回収されたチタノシ
ロキサン重合体の収量を第1表に示す。
Example 2 Two types of reactions were carried out in the same manner as in Example 1, except that the same raw materials as those used in Example 1 were used and the partial hydrolysis reaction and polymerization reaction were carried out under the conditions listed in Table 1. A mixed solution was obtained. Table 1 shows the properties of the solution obtained by concentrating these reaction mixtures, the fiber length as a measure of spinnability, and the yield of the titanosiloxane polymer recovered.

第1表より本発明の方法により得られた実験No.1及
び2のチタノシロキサン重合体は曳糸性があるので、S
i02−Ti02系無機繊維の前駆体となり得る。また
表には示さないが、各種溶媒に可溶であり、溶液の粘度
の経時変化が少なく、可使時間が長いことが確認されて
いるので、4 コーティング剤や接着剤、結合剤として好ましく使用さ
れる。
From Table 1, Experiment No. 1 obtained by the method of the present invention. Titanosiloxane polymers 1 and 2 have stringiness, so S
It can be a precursor of i02-Ti02-based inorganic fibers. Although not shown in the table, it has been confirmed that it is soluble in various solvents, has little change in solution viscosity over time, and has a long pot life, so it is preferably used as a coating agent, adhesive, or binder. be done.

(以下余白) 第1表 5 ※1・・・TE01はテトラエトキシシランを示す。(Margin below) Table 1 5 *1...TE01 indicates tetraethoxysilane.

※2・・・繊維長(cm)は濃縮液中からガラス棒を一
定速度で引き上げることによって決定した。
*2...Fiber length (cm) was determined by pulling a glass rod out of the concentrate at a constant speed.

※3・・・収量は濃縮液1gをアセトン10m1に溶解
し、これを50m1のヘキサンに加えることにより得ら
れたチタノシロキサン重合体の重量(g)を示す。
*3... Yield indicates the weight (g) of the titanosiloxane polymer obtained by dissolving 1 g of the concentrate in 10 ml of acetone and adding this to 50 ml of hexane.

6 実施例3 実施例1に用いられたものと同一原料を用い、第2表に
示す条件下で部分加水分解反応および重合反応を行った
ほかは実施例1と同様にして3種の反応混合液を得た。
6 Example 3 Three reaction mixtures were carried out in the same manner as in Example 1, except that the same raw materials as those used in Example 1 were used and the partial hydrolysis reaction and polymerization reaction were performed under the conditions shown in Table 2. I got the liquid.

これらの反応混合液を濃縮して得られた溶液の性状、曳
糸性の尺度としての繊維長および回収されたチタノシロ
キサン重合体の収量を第2表に示す。
Table 2 shows the properties of the solution obtained by concentrating these reaction mixtures, the fiber length as a measure of spinnability, and the yield of the recovered titanosiloxane polymer.

第2表より本発明の方法により得られた実験No、11
.12および13のチタノシロキサン重合体は、繊維長
がいずれも」−00cmであり、曳糸性があることが確
認された。また表には示さないが、各種溶媒に可溶であ
り溶液の粘度の経時変化が少なく、可使時間が長いこと
が確認された。
From Table 2, experiment No. 11 obtained by the method of the present invention
.. It was confirmed that titanosiloxane polymers Nos. 12 and 13 both had a fiber length of -00 cm and had stringability. Although not shown in the table, it was confirmed that it is soluble in various solvents, has little change in solution viscosity over time, and has a long pot life.

第2表 (以下余白) 7 8 実施例4 テトラアルコキシシランとして実施例1と異なりテトラ
メトキシシラン7. 8ml (0,05mol)を用
い、第3表に示す条件下で部分加水分解反応および重合
反応を行ったほかは実施例1と同様にして2種の反応混
合液を得た。これらの反応混合液を濃縮して得られた溶
液の性状、曳糸性の尺度としての繊維長及び回収された
チタノシロキサン重合体の収量を第3表に示す。
Table 2 (blank below) 7 8 Example 4 Unlike Example 1, tetramethoxysilane was used as the tetraalkoxysilane. Two types of reaction mixtures were obtained in the same manner as in Example 1, except that 8 ml (0.05 mol) was used and the partial hydrolysis reaction and polymerization reaction were carried out under the conditions shown in Table 3. Table 3 shows the properties of the solution obtained by concentrating these reaction mixtures, the fiber length as a measure of spinnability, and the yield of the recovered titanosiloxane polymer.

第3表より、本発明の方法により得られた実験No、2
1および22のチタノシロキサン重合体は曳糸性がある
ことが確認された。
From Table 3, Experiment No. 2 obtained by the method of the present invention
It was confirmed that the titanosiloxane polymers Nos. 1 and 22 had stringability.

また表には示さないが、各種溶媒に可溶であり、溶液の
粘度の経時変化が少なく、可使時間が長いことが確認さ
れた。
Although not shown in the table, it was confirmed that it is soluble in various solvents, has little change in solution viscosity over time, and has a long pot life.

第3表 (以下余白) ※1a・・・TM01はテトラメトキシシランを示す。Table 3 (Margin below) *1a...TM01 indicates tetramethoxysilane.

※2および※3については第1表の脚注参照。For *2 and *3, see footnotes in Table 1.

9 0 実施例5 ビスエチルアセトアセテートチタンジイソプロポキシド
を18. 2g (0,05mol)含有するイソプロ
ピルアルコール溶液を用い、第4表に示す条件下で部分
加水分解反応および重合反応を行ったほかは実施例1と
同様にして2種の反応混合液を得た。これらの反応混合
液を濃縮して得られた溶液の性状、曳糸性の尺度として
の繊維長および回収されたチタノシロキサン重合体の収
量を第4表に示す。
90 Example 5 Bisethyl acetoacetate titanium diisopropoxide was added to 18. Two reaction mixtures were obtained in the same manner as in Example 1, except that the partial hydrolysis reaction and polymerization reaction were carried out under the conditions shown in Table 4 using an isopropyl alcohol solution containing 2 g (0.05 mol). . Table 4 shows the properties of the solution obtained by concentrating these reaction mixtures, the fiber length as a measure of spinnability, and the yield of the recovered titanosiloxane polymer.

第4表より、本発明の方法により得られた実験No、3
1および32のチタノシロキサン重合体は曳糸性がある
ことが確認された。
From Table 4, Experiment No. 3 obtained by the method of the present invention
It was confirmed that the titanosiloxane polymers Nos. 1 and 32 had stringability.

また表には示さないが、各種溶媒に可溶であり溶液の粘
度の経時変化が少なく、可使時間が長いことが確認され
た。
Although not shown in the table, it was confirmed that it is soluble in various solvents, has little change in solution viscosity over time, and has a long pot life.

径をもったチタノシロキサン重合体の連続長繊維が得ら
れた。
Continuous long fibers of titanosiloxane polymer having a diameter were obtained.

(以下余白) また、実施例1. 2. 3.4及び5で曳糸性を示し
たチタノシロキサン重合体について通常の乾式紡糸をし
たところ、5〜100ミクロンの繊維1 2 第4表 2B [発明の効果] 以上の通り本発明によれは、 (イ)チタン含有出発物質であるビスアセチルアセトネ
ートチタンジイソプロポキシドまたはビスエチルアセテ
ートチタンジイソプロポキシドは、従来用いられていた
チタンテ)・ジイソプロポキシドに比べ、加水分解性が
低く、取り扱いが容易である。
(Left below) Also, Example 1. 2. 3. When the titanosiloxane polymers exhibiting spinnability in 4 and 5 were subjected to normal dry spinning, fibers of 5 to 100 microns were obtained. (a) The titanium-containing starting material, bisacetylacetonate titanium diisopropoxide or bisethyl acetate titanium diisopropoxide, is less hydrolyzable than the conventionally used titanium diisopropoxide. Low and easy to handle.

(ロ)テトラアルコキシシランとチタンテトライソプロ
ポキシドの共加水分解による方法では反応の制御が困難
であるが、本発明ではケイ素含有出発物質であるテトラ
アルコキシシランの部分加水分解物と上記のチタン含有
出発物質を溶媒中で混合し、攪拌又は加熱還流するだけ
の簡単な操作でチタノシロキサン重合体が得られる。
(b) It is difficult to control the reaction in a method of co-hydrolyzing tetraalkoxysilane and titanium tetraisopropoxide, but in the present invention, a partial hydrolyzate of tetraalkoxysilane, which is a silicon-containing starting material, and the above titanium-containing A titanosiloxane polymer can be obtained by a simple operation of mixing the starting materials in a solvent and stirring or heating to reflux.

(ハ)テトラアルコキシシランとチタンテトライソプロ
ポキシドの共加水分解では各々のアルコキシドの加水分
解速度の違いにより単独縮合が起き、ブロックコポリマ
ーになり不均質4 な生成物になりやすいのに対し、本発明ではテトラアル
コキシシランを部分加水分解した後、ビスアセチルアセ
トネートチタンジイソプロポキシドまたはビスエチルア
セトアセテートとの脱アルコール反応により、チタノシ
ロキサン重合体を得るため、比較的共重合性の高い、分
子レベルで均質なチタノシロキサン重合体が得られる。
(c) In the co-hydrolysis of tetraalkoxysilane and titanium tetraisopropoxide, single condensation occurs due to the difference in the hydrolysis rate of each alkoxide, resulting in a block copolymer and a heterogeneous product. In the invention, after partial hydrolysis of tetraalkoxysilane, a titanosiloxane polymer is obtained by a dealcoholization reaction with bisacetylacetonate titanium diisopropoxide or bisethylacetoacetate, which has relatively high copolymerizability. A titanosiloxane polymer that is homogeneous at the molecular level can be obtained.

(ニ)本発明により得られたチタノシロキサン重合体は
、主鎖のチタノシロキザン結合のチタン原子に配位子が
、そしてケイ素原子にはアルコキシ基がそれぞれ側鎖と
して結合しているので、テ)・ラアルコキシシランとチ
タンテトライソプロポキシドの共加水分解により得られ
るチタノシロキサン重合体またはケイ酸を用いて得られ
るチタノシロキサン重合体に比べて、曳糸性は有しなが
ら自己縮合に対する安定性が高い。
(d) In the titanosiloxane polymer obtained by the present invention, a ligand is bonded to the titanium atom of the titanosiloxane bond in the main chain, and an alkoxy group is bonded to the silicon atom as a side chain.・Compared to titanosiloxane polymers obtained by cohydrolysis of laalkoxysilane and titanium tetraisopropoxide or titanosiloxane polymers obtained using silicic acid, it has stringability but is stable against self-condensation. Highly sexual.

(ホ)テトラアルコキシシランの部分加水分解時のテト
ラアルコキシシランに対する水の添加5 量と加水分解温度を変えることにより、その後のチタン
キレートとの反応で0.5以」−20以下のSi/Ti
原子比を持った曳糸性を有するチタノシロキサン重合体
が得られる。
(e) By changing the amount of water added to the tetraalkoxysilane during partial hydrolysis of the tetraalkoxysilane and the hydrolysis temperature, Si/Ti of 0.5 or more - 20 or less can be obtained by changing the amount and hydrolysis temperature.
A titanosiloxane polymer having stringability with an atomic ratio is obtained.

それを乾式紡糸し、TiO2−8i02繊維の前駆体と
することにより、広範囲な組成比を持ったTiO2−8
iO2繊維が得られる。
By dry spinning it and using it as a precursor of TiO2-8i02 fiber, TiO2-8 with a wide range of composition ratios can be produced.
iO2 fibers are obtained.

またコーティング剤や接着剤、結合剤の原料としても好
ましく用いられる。
It is also preferably used as a raw material for coating agents, adhesives, and binders.

等の技術的効果を有する。It has technical effects such as

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ケイ素含有出発物質として、アルコキシ基の炭素
数が1〜4個のテトラアルコキシシランの部分加水分解
物を含む溶液と、チタン含有出発物質として、ビスアセ
チルアセトネートチタンジイソプロポキシド及び/又は
ビスエチルアセトアセテートチタンジイソプロポキシド
を含む溶液とを、上記2種の出発物質におけるSi/T
iの原子比が0.5以上20.0以下となるような割合
で配合させて、上記ケイ素含有出発物質とチタン含有出
発物質とを反応させることを特徴とするチタノシロキサ
ン重合体の製造方法。
(1) A solution containing a partial hydrolyzate of tetraalkoxysilane whose alkoxy group has 1 to 4 carbon atoms as a silicon-containing starting material, and bisacetylacetonate titanium diisopropoxide and/or as a titanium-containing starting material. or bisethyl acetoacetate titanium diisopropoxide.
A method for producing a titanosiloxane polymer, which comprises reacting the silicon-containing starting material and titanium-containing starting material by mixing them in such a proportion that the atomic ratio of i is 0.5 or more and 20.0 or less. .
(2)ケイ素含有出発物質としてのテトラアルコキシシ
ランの部分加水分解物が、アルコキシ基の炭素数が1〜
4個のテトラアルコキシシランを、水/テトラアルコキ
シシランのモル比が1.5以上4.0未満となるような
条件下で−50〜+50℃の温度で部分的に加水分解す
ることにより得られたものである請求項(1)に記載の
方法。
(2) The partial hydrolyzate of tetraalkoxysilane as a silicon-containing starting material has an alkoxy group having 1 to 1 carbon atoms.
Obtained by partially hydrolyzing four tetraalkoxysilanes at a temperature of -50 to +50°C under conditions such that the water/tetraalkoxysilane molar ratio is 1.5 or more and less than 4.0. The method according to claim (1).
(3)請求項(1)または(2)に記載の方法により得
られたチタノシロキサン重合体。
(3) A titanosiloxane polymer obtained by the method according to claim (1) or (2).
JP33083589A 1989-12-20 1989-12-20 Production of titanosiloxane polymer Pending JPH03190931A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33083589A JPH03190931A (en) 1989-12-20 1989-12-20 Production of titanosiloxane polymer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33083589A JPH03190931A (en) 1989-12-20 1989-12-20 Production of titanosiloxane polymer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03190931A true JPH03190931A (en) 1991-08-20

Family

ID=18237074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33083589A Pending JPH03190931A (en) 1989-12-20 1989-12-20 Production of titanosiloxane polymer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03190931A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07238172A (en) * 1994-02-25 1995-09-12 Dow Corning Kk Production of polytitanosiloxane soluble in organic solvent
JPH07268101A (en) * 1994-04-01 1995-10-17 Dow Corning Kk Method for curing polytitanosiloxane
JPH07286045A (en) * 1994-02-25 1995-10-31 Dow Corning Kk Production of polyheterosiloxane
JP2006089619A (en) * 2004-09-24 2006-04-06 Shin Etsu Chem Co Ltd Room temperature curing organopolysiloxane composition
JP2008231403A (en) * 2007-02-20 2008-10-02 Suzuka Fuji Xerox Co Ltd Two-part type thermosetting resin composition and method for producing heat-resistant transparent resin molded article
JP2008297517A (en) * 2007-06-04 2008-12-11 Dic Corp Aqueous dispersion of organic-inorganic hybrid resin, curable resin composition, coating material and coated material
JP2009052011A (en) * 2007-07-27 2009-03-12 Dic Corp Organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion, curable resin composition, coating material and coated article
JP2010006997A (en) * 2008-06-28 2010-01-14 Matsumoto Fine Chemical Co Ltd Inorganic particle binder composition
WO2019188834A1 (en) * 2018-03-29 2019-10-03 東レ株式会社 Method for producing metal oxide fibers, and metal oxide fibers

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07238172A (en) * 1994-02-25 1995-09-12 Dow Corning Kk Production of polytitanosiloxane soluble in organic solvent
JPH07286045A (en) * 1994-02-25 1995-10-31 Dow Corning Kk Production of polyheterosiloxane
JPH07268101A (en) * 1994-04-01 1995-10-17 Dow Corning Kk Method for curing polytitanosiloxane
JP2006089619A (en) * 2004-09-24 2006-04-06 Shin Etsu Chem Co Ltd Room temperature curing organopolysiloxane composition
JP2008231403A (en) * 2007-02-20 2008-10-02 Suzuka Fuji Xerox Co Ltd Two-part type thermosetting resin composition and method for producing heat-resistant transparent resin molded article
JP2008297517A (en) * 2007-06-04 2008-12-11 Dic Corp Aqueous dispersion of organic-inorganic hybrid resin, curable resin composition, coating material and coated material
JP2009052011A (en) * 2007-07-27 2009-03-12 Dic Corp Organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion, curable resin composition, coating material and coated article
JP2010006997A (en) * 2008-06-28 2010-01-14 Matsumoto Fine Chemical Co Ltd Inorganic particle binder composition
WO2019188834A1 (en) * 2018-03-29 2019-10-03 東レ株式会社 Method for producing metal oxide fibers, and metal oxide fibers
JPWO2019188834A1 (en) * 2018-03-29 2021-02-12 東レ株式会社 Manufacturing method of metal oxide fiber and metal oxide fiber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1257041A (en) Method for producing organosilicon polymers and the polymers prepared thereby
US4278632A (en) Method of conforming clear vitreous gal of silica-titania material
JP5583026B2 (en) Spiro compounds
JP2003523422A (en) Polyorganosilsesquioxane and method for producing the same
JP3542156B2 (en) Method for producing polytitanosiloxane soluble in organic solvent
US4311821A (en) Process for the preparation of crosslinked organopoly-siloxanes and their use as active ingredient of abhesive coating materials for two-dimensional carriers
WO1998052992A1 (en) Organosilane oligomers
JPH03190931A (en) Production of titanosiloxane polymer
JP2008074699A (en) Method for manufacturing high dielectric-constant inorganic/organic hybrid film containing crystalline barium titanate nanoparticle
JPH0578489A (en) Zirconosiloxane polymer and its production
US5563228A (en) Method for the preparation of polyheterosiloxanes
CN101735258A (en) Method for preparing micromolecular hydroxyl silicone oil
JPH0314853B2 (en)
WO2014032817A1 (en) Method for producing thermoplastic pre-ceramic polymers
WO1993004094A1 (en) Reacted composites, organic-inorganic composites, and methods for producing composites
JP3713719B2 (en) Method for producing polysiloxane
KR100282990B1 (en) Manufacturing method of silicone resin
JPH01129032A (en) Ladderlike polytitanoxane and its production
JPH0425529A (en) Production f organopolysiloxane
CN111410744B (en) MDQ silicon resin containing phenyl and preparation method thereof
JPH0578490A (en) Aluminosiloxane polymer and its production
DE1495904A1 (en) Organopolysiloxanes and processes for their preparation
CN114456209B (en) Preparation method of heptaisobutyl Shan Huoxing-based cage-type silsesquioxane
JPH04227637A (en) Method for crosslinking of polymer consisting mainly of boron and nitrogen, particularly for manufacture of ceramic fiber
JPS6261220B2 (en)