JPH0320332A - ビニル基及び有機エポキシ官能基の両方を有するジオルガノポリシロキサン - Google Patents
ビニル基及び有機エポキシ官能基の両方を有するジオルガノポリシロキサンInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
この発明は、ビニル基及び有機エポキシ官能基の両方を
有するジオルガノボリシロキサンに関する。 [従来の技術] ビニル基及び有機エポキシ官能基の両方を有するジオル
ガノボリシロキサンはすでに米国特許第4. 0 3
3. 9 2 4号から知られている。 この特許に教示されているように、このボリマーはエポ
キシ官能基を追加的に含有するトリアルコキシシランと
シラノール末端基を有するポリビニルメチルシロキサン
との縮合反応によって製造される. この方法によれば〈多くとも2個のエポキシ官能基を常
に鎖部の末端において有する直鎖状で非環状のボリマー
のみを得ることができるということは明らかである.さ
らに、こてボリマーは必ず鎖部の末端においてアルコキ
シ基を有していなければならない. 上記の特許において、このボリマーは熱加硫性シリコー
ンエラストマ7組成物(HVE組成物)中の結合剤とし
て用いられる. 実際、米国特許第4, 0 3 3. 9 2 4号に
教示されたようにして得られるボリマーはこの特定の用
途のためにはエポキシ含有率が不充分であることがある
。さらに、このボリマーの製造方法は、製造するのが困
難なボリマーであるシラノール末端基含有ポリビニルメ
チルシロキサンから出発するので経費がかかる. [発明の目的] 本発明の1つの目的は、ビニル基及び有機エポキシ官能
基の両方を有するジオルガノボリシロキサンであって、
このビニル基及び(又は)エポキシ官能基が鎖部の末端
又は鎖中に位置することができる前記ジオルガノボリシ
ロキサンを提供することにある。 本発明の他の目的は、上記のタイプのボリマーであって
、2個より多い有機エポキシ官能基を含有することがで
き且つアルコキシ基を含有しない前記ボリマーを提供す
ることにある。 本発明の他の目的は、上記のタイプのボリマーであって
且つ環状であることのできる前記ボリマーを提供するこ
とにある. 本発明の他の目的は、上記のタイプのボリマーの簡単で
非常に経費のかかることのない、容易に入手できる出発
原料を用いて且つ工業的規模で実施することのできる製
造方法を提供することにある. [発明の具体的な説明] これらの目的及び他の目的は、本発明によって達成され
る.本発明は実際、 A)次式: [式中、基RはC1〜C20のアルキル、フェニル及び
3. 3. 3−トリフルオルブロビル基から選択され
る1価の炭化水素基であり、基R1は同一であっても異
なっていてもよく、基R1基A1ビニル基及びヒドロキ
シル基から選択され、 基Aは4〜20個の炭素原子を有する有機エポキシ官能
基であり、 rは0〜6000の範囲の整数であり、Sは0〜200
の範囲の整数であり、 tは0〜100の範囲の整数であり、 但し、 SがOである場合、基R.の少なくとも一方はビニル基
であり、 tが0である場合、基R1の少なくとも一方は基Aであ
り、 S及びtが共にOである場合、rはlより大きく、好ま
しくは5より大きく、基R,の一方はビニル基であり且
つ基R,のもう一方は基Aである) のもの 並びに B)次式: (式中、R及びAは式(1)におけるのと同じ意味を持
ち、 Uは0−10の範囲の整数であり、 ■は1〜10の範囲の整数であり、 Wはl〜10の範囲の整数であり、 但し、UとVとWとの和u+v、+Wは3以上であるも
のとする) のちの から選択されるポリジオルガノシロキサンに関する。 前記式(1)において好ましい化合物は、数を基として
基Rの少なくとも80%で100%までがメチル基であ
るものである. また基Rは特に、エチル、プロビル、ブチル、ヘキシル
、2−エチルヘキシル、オクチル、ウンデシル、フェニ
ル及び3.3.3−トリフルオルブロビルであってもよ
い. 式(1)の線状ボリマーはr.s及びtの値に応じてオ
イル又はガムであることができる.式(2)のボリマー
は、u.v及びWの値に応じて一般に流体又は固体であ
る. 有機エポキシ官能基は4〜20個、好ましくは5〜12
個の炭素原子を有する. 基Aの例には、以下のものがある: →C H t←O−CH−CH. O −+cHa +VO−CH.−CH−CH.O 好ましくは、式(1)中のS及びtは1以上であり、r
は5〜500の範囲である. より好ましくは、Sは1〜50の範囲であり、tは1〜
30の範囲であり、そしてrは30〜300の範囲であ
る. 好ましくは、式(2)においてu.v及びWは1〜50
の範囲であり、UとVとWとの和u+v+Wが3〜10
の範囲であるものとする。 式(1)及び(2)のボリマーは特に有機過酸化物の存
在下で加熱することによって加硫され得るシリコーンエ
ラストマー組成物中の結合剤として用いることができる
.この用途においては、シリコーンゴム100部につき
O. 1〜10重量部のボリマーが用いられる. 式(1)及び(2)のボリマーはPvC用の滑剤として
、pvctoo部につきO.OO1〜1重量部のボリマ
ー含有率で用いることができる.本発明に従うボリマー
はまた、光開始剤の存在下で紫外線中で架橋され得る薄
膜被覆材(一般に厚さ1〜200μm)及び接着剤とし
て用いることもできる. 本発明はまた、式(1)及び(2)のポリジオルガノシ
ロキサンの製造方法にも関し、この方法に従えば、珪素
原子に直接結合したビニル基を1分子につき少なくとも
1個有する少なくとも1種の環状又は線状ポリジオルガ
ノシロキサンオリゴマーと、4〜20個の炭゛素原子を
有する有機エポキシ官能基を1分子につき少なくとも1
個有する少なくとも1種の環状又は線状ポリジオルガノ
シロキサンオリゴマーとの混合物を、触媒的に有効量の
塩基触媒の存在下で重合させる. この方法の好ましい実施態様に従えば、・第1段階にお
いて、珪素原子に直接結合したビニル基を1分子につき
少なくとも1個有する少なくとも1種の環状又は線状ポ
リジオルガノシロキサンオリゴマーの重合を触媒的に有
効量の塩基触媒の存在下で開始させ、 ・第2段階において、第1段階の重合の開始と終了との
間の経時中に、C4〜C20の有機エポキシ官能基を1
分子につき少なくとも1個有する少なくとも1種の環状
又は線状ポリジオルガノシロキサンオリゴマーを添加す
る。 珪素原子に直接結合したビニル基を1分子につき少なく
とも1個有する環状又は線状ポリジオルガノシロキサン
オリゴマーは、特に、以下のものから選択される: ・次式: ?式中、基Rは式(1)について前記した意味を持ち、 R■は基R、ヒドロキシル基及びビニル基から選択され
、 aは0〜50の中から選択される整数であり、 bは0〜20の中から選択される整数であり、 但し、bが0である場合、基R,の少なくとも一方はビ
ニル基であるものとする)のもの 並びに ・次式: (式中、基Rは式(1)について前記した意味を持ち、 CはO−10の範回の整数であり、 dは1−10の範囲の整数であり、 但し、Cとdとの和Q+dは3以上であるものとする) のもの. 式(3)及び(4)の化合物は公知である。 これらは特にノル( NOLL)の著書二 「シリコー
ンの化学と技術(Chemistry and Tec
hnology ofSilicones)J 196
8年英語版{アカデミック・プレス(Academic
Press)社}並びに多くの特許(米国特許第3.
2 2 0, 9 7 2号、同第3. 2 8 4
. 4 0 6号及び同第3. 4 3 6, 3 6
6号)に記載されている. 本発明に従う方法においては、ジオルガノボリシロキサ
ンオリゴマ−(即ち低重合度の低分子量ジオルガノボリ
シロキサン)の重合に用いることが推奨される種々のア
ルカリ触媒を用いることができる. これらアルカリ触媒は、例えば前記のノルの著書:「シ
リコーンの化学と技術」、゛第227頁に記載されてい
る.これらアルカリ触媒には、アルカリ金属水酸化物、
特に水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化セシウムが包含される。これらアルカリ触媒
にはまた、アルカリ金属シラノラート、特にカリウム又
はナトリウムシラノラート並びにアルカリ金属アルコラ
ート及びシリコネートも包含される. 反応を促進するためには、アルカリ触媒と組合せてこの
触媒の陽イオン用の金属イオン封止剤を、アルカリ金属
又はアルカリ土類金属水酸化物1当量につき金属イオン
封止剤0. O O 5〜2モルの量で用いるのが有利
である. この用途に有用な金属イオン封止剤としては、特に次の
ものを用いることができる:米国特許第4. 1 5
7, 3 3 7号及び同第4, 1 3 8. 5
4 3号の教示に従うクラウンエーテル並びに米国特許
第4.362.855号及びヨーロッパ特許第180.
527号の教示に従うトリス(オキソアルキル)アミン
。 これら金属イオン封圧剤の中では、酸素及び硫黄から選
択される複素原子を含有する2価の有機炭化水素基3個
によって互いに結合した2個の第3級窒素原子を含有す
る多複素巨大多環式クリブタンド( cryptand
)化合物を用いるのが特に好ましい.これらクリブタン
ド化合物は、前記の米国特許第4. 1 3 8. 5
4 3号及び同第4. 3 6 2. 8 5 5号
に詳細に記載されている. 好ましいクリブタンドは次式: (式中、mは2又は3であり、 n及びpは1、2及び3から選択される)に相当する。 式(5)においてm%n及びpが2である化合物は、(
2. 2. 2 )クリブタンドと称される。 本発明に従う重合反応を触媒処理することが意図される
系は、非常に広い割合で用いることができる.この系は
、ごく少量で用いることができるという事実のために特
に興味深い.通常の使用量は、装入されるジオルガノポ
リシロキサン1kgにつきアルカリ金属又はアルカリ土
類金属水酸化物0. 1〜1000mg当量、好ましく
は1〜100mg当量である.アルカリ金属又はアルカ
リ土類金属誘導体の水酸化物当量は添加することが要求
される金属水酸化物の重量で表わされ、この金属水酸化
物の重量は、用いたアルカリ金属又はアルカリ土類金属
誘導体のアルカリ金属又はアルカリ土類金属ダラム原子
数と同じアルカリ金属又はアルカリ土類金属ダラム原子
数に対応する。 さらに、金属イオン封止剤のアルカリ金属又はアルカリ
土類金属水酸化物5当量に対するモル比は、一般に0.
005〜2の範囲、好ましくは0.01〜1の範囲であ
る。 重合温度は、25℃〜200℃、好ましくは80℃〜1
80℃の通常の温度範囲内であってよい.重合反応中に
、所望ならば(出発装入物が式(3)においてR2がヒ
ドロキシル基であるオリゴマーから成る場合)、水をそ
れが生成する速度で適宜な手段(共沸蒸留;減圧下且つ
不活性雰囲気、特に窒素下における水の除去)によって
反応媒体から除去する。これら条件下において、本発明
に従う触媒系は、重合反応時間を非常に大幅に短縮する
ことを可能にする.アルカリ触媒を単独で使用する場合
と比較して、時間短縮分が75%に達し又はそれを越え
得る.所望の粘度が得られたら、ごく少量の酸化合物、
好ましくはC02を添加することによって触媒系を失活
させることが推奨される. 1分子につき少なくとも1個のエポキシ官能基を有する
環状又は線状ポリジオルガノシロキサンオリゴマーは、
重合が開始する時(時間1+)とこの重合が所望の程度
に達して停止させる時(時間t冨)との間に添加される
. 時間t,及びt,は通常、反応混合物の粘度を測定する
ことによって決定される. 驚くべきことに、そして思いがけず、時間1+とt2と
の間にオリゴマーを添加する限り、エポキシ基が塩基触
媒に影響を受けないということが本発明によってわかっ
た. これらエポキシ基は、反応混合物が塩基性であるにもか
かわらず、影響を受けない。 さらに、反応媒体を200℃に加熱してもエポキシ基は
分解されない.しかしながら、180℃以下で且つ80
℃以上の温度において操作するのが望ましい. また、このような結果は、重合開始前に少なくとも1個
のビニル基を有するオリゴマーに少なくとも1個のエポ
キシ官能基を有するオリゴマーを添加しても達成するこ
とができる.これに対して、重合を実施するために酸触
媒を用いると、エポキシ官能基の分解が観察される.少
なくとも1個の有機エポキシ官能基を有するオリゴマー
は、特に、 ・次式: R8は基R,ヒドロキシル基及び基Aから選択され、 eは0〜50の中から選択される整数であり、 fは0〜20の中から選択される整数であり、 但し、fがOである場合、基R2の少なくとも一方はA
であるものとする) のもの 並びに ・次式: (式中、基R及びAは前記式(1)におけるのと同じ意
味を持ち、 (式中、基R及びAは式(1)について前記した意味を
持ち、 gは0〜10の範囲の整数であり、 hは1〜10の範囲の整数であり、 但し、gとhとの和g+hは3以上であるものとする) のもの から選択することができる。 式(6)及び(7)の化合物は公知の化合物であり、文
献に記載されている。 しかして、式(6)の化合物は特に米国特許第3. 4
5 5. 8 7 7号、同第4. 2 5 2.
9 3 3号及び仏国特許第2,0 1 2.0 1
2号に記載されている。 これらは、式(6)及び(7)においてAが水素原子で
置き換えられたポリヒドロオルガノシロキサンと基Aに
対応するアルケン系不飽和有機エポキシ官能基含有化合
物との間のヒドロシリル化反応によって、難なく製造す
ることができる。.当業者は、式(1)及び(2)の所
望のボリマーを得るためにどのように式(5)、(6)
及び(7)の初期オリゴマーを選択するかを知っている
. 初期オリゴマーの選択に依存して、蒸留によって容易に
分離される式(1)及び(2)の化合物の混合物を得る
ことができる.式(.1)においてR+がヒドロキシル
基である化合物が望まれる場合には、アルカリ触媒を中
和することによって重合を停止させれば充分である. 式(1)においてR,が基Rである化合物が望まれる場
合には、 ・重合の後に、例えば末端ヒドロキシル基と反応する有
機珪素化合物、例えば次式: (R) s S i CI2、 (R) s S i NHS i (R) sのシラン
若しくはシラザン 又は ・重合終了時に、次式: (R− ) S i O S i (Rs )のブロッ
キング剤 を添加すれば充分である. 同様に、式(1)においてR.がビニル基又は基Aであ
るボリマーが望まれる場合には、・次式: Rl (R).Si(1、 R. (R) . SiNHSi (R) * Rtの
シラン若しくはシラザン 又は ・次式: R+ (R) * S i−0−S f (R) x
R+のジシロキサン (式中、R,はそれぞれビニル基又は基Aを表わす) を用いて前記と同じ操作を実施すれば充分である。 重合反応は塊状で実施するのが好ましいが、しかし脂肪
族又は芳香族炭化水素のような溶媒を使用することもで
きる. 〔実施例] 以下の実施例は、本発明を例示するためのものであり、
その範囲を何ら限定しない. 例」,: 中央撹拌機を備えた1βのステンレス鋼製反応器中に窒
素下で以下のものを装入した:・l. 3. 5. 7
−テトラメチル−1. 3. 5. 7−テトラビニル
シクロテトラシロキサン: 39.3g・オクタメ
チルシクロテトラシロキサン:240g ・カリウムシリコネート:3.5mgKOH当量( 2
. 2. 2 )一クリプタンド、即ち1.10−ジア
ザー4, 7. 13, 16, 21. 24−へキ
サオキサビシクロ(・8.8.8)へキサコサン:
3mg,撹拌しながら、温度を徐々に1
55℃に上げた. 重合が開始し、反応混合物の粘度が155℃において5
0 0 0 mPa−sを越えたらすぐに,下記の平
均式及び特性を有するオイル100gを添加し数平均分
子量Mn=1250 エポキシ含有率:260mg当量/100g.希釈によ
って即座に粘度低下が観察された.次いでこの反応混合
物を146℃に4時間保持した.シロキサン結合の転位
によって反応混合物の粘度が規則的に低下し続けた.次
いで反応混合物をCO,を通気することによって中和し
、次いでカーボンブラックを用いて枦過した. 反応混合物中の揮発性物質含有率を下記のようにして測
定した: 混合物2gを175℃に加熱したアルミニウムカップ中
に1. 3 k P aの真空下に2時間置いた.冷却
後、このカップを計量した。これによって重量損失を評
価し、揮発性物質含有率を評価することができる.この
場合には13重量%だった.この脱蔵オイルは25℃に
おいて1 0 6 mPa−sの粘度を有していた. ”S L−N M Rによる分析によって、分子中の種
々の珪素原子が示す信号の強度から、ボリマーの平均式
を決定することができる. 従って、得られたオイルの平均式は下記の通りである: ’H−NMRにより、導入した全てのエポキシ基が重合
後にそのまま残っていることが証明された. 得られたオイルの純度は96%以上だった.例』.: 下記の量のオリゴマーを装入したことを除いて、例1の
操作に正確に従った: ・オクタメチルシクロテトラシロキサン=78.4g ・l. 3. 5. 7−テトラメチル−1. 3.
5. 7−テトラビニルシクロテトラシロキサン:
29.1g粘度が155℃において5 0 0 0
mPa−sを越えた時に、次式のオイルを添加した: 0−CH鵞−CI−CHm 得られたオイルを0. 0 6 k P a下で195
℃において10分間脱蔵した. ”S L−N M Rから、得られたオイルが次式に相
当することが示された: 轟l: 中央撹拌機を備えた14のステンレス鋼製反応器中に窒
素下で以下のものを装入した:・オクタメチルシクロテ
トラシロキサン=103.6g ・l. 3. 5. 7−テトラメチル−1. 3.
5. 7−テトラビニルシクロテトラシロキサン:
3.8g・下記の平均式のオイル: 5
0.4g温度を徐々に150℃に上げた.65℃付近で
、不均質混合物が均質になった. 温度が165℃に達したらすぐに、以下のものを添加し
た: ・カリウムシリコネート:3.5mgKOH当量( 2
. 2. 2 )一クリプタンド、即ち1.10−ジア
ザー4. 7, 13. 1G, 21.24−へキサ
オキサビシクロ( 8. 8.8)へキサコサン:
3 m g mこの混合物を165℃に
6時間保持した.次いで温度を室温に下げた.反応混合
物をC O tを通気することによって中和し、次いで
カーボンブラックを用いて炉過した. 反応混合物中の揮発性物質含有率を下記のようにして測
定した: 混合物2gを175℃に加熱したアルミニウムカップ中
に1. 3 k P aの真空下に2時間置いた.冷却
後,このカップを計量した.これによって重量損失を評
価し、揮発性物質含有率を評価することができる.この
場合には8重董%だった.”S L−N M Rによる
分析によって、分子中の種々の珪素原子が示す信号の強
度から、ボリマーの平均式を決定することができる. 従って、得られたオイルの平均式は下記の通りである: ’H−NMRにより、導入した全てのエポキシ基が重合
後にそのまま残っていることが証明された. 得られたオイルの純度は96%以上だった.fLL: 中央撹拌機を備えたlI2のステンレス鋼製反応器中に
窒素下で以下のものを装入した:・オクタメチルシクロ
テトラシロキサン:96.4g ・1. 3, 5. 7−テトラメチル−1. 3.
5. 7−テトラビニルシクロテトラシロキサン:
0.96g・下記の平均式のオイル: 1
0. l. g温度を徐々に150℃に上げた。65℃
付近で、不均質混合物が均質になった。 温度が165℃に達したらすぐに、以下のものを添加し
た: ・カリウムシリコネー}:2.5mgKOH当量( 2
. 2. 2 )一クリプタンド、即ち1.10−ジア
ザー4. 7. 13. 16, 21.24−へキサ
オキサビシクロ( 8. 8.8)へキサコサン:
2mg,この混合物を165℃に6時間
保持した。次いで温度を室温に下げた.反応混合物をc
o2を通気することによって中和し、次いでカーボンブ
ラックを用いて炉過した. 反応混合物中の揮発性物質含有率を下記のようにして測
定した: 混合物2gを175℃に加熱したアルミニウムカップ中
に1.3kPaの真空下に2時間置いた.冷却後、この
カップを計量した.これによって重量損失を評価し、揮
発性物質含有率を評価することができる.この場合には
8重量%だった.”S i−N M Rによる分析によ
って、分子中の種々の珪素原子が示す信号の強度から、
ボリマーの平均式を決定することができる. ’H−NMRにより、導入した全てのエポキシ基が重合
後にそのまま残っていることが証明され従って、 得られたオイルの平均式は下記の通り である: 得られたオイルの純度は96%以上だった。 手続補正書 補正の対象 平成元年5月ll日 明細書の特許請求の範囲の欄
有するジオルガノボリシロキサンに関する。 [従来の技術] ビニル基及び有機エポキシ官能基の両方を有するジオル
ガノボリシロキサンはすでに米国特許第4. 0 3
3. 9 2 4号から知られている。 この特許に教示されているように、このボリマーはエポ
キシ官能基を追加的に含有するトリアルコキシシランと
シラノール末端基を有するポリビニルメチルシロキサン
との縮合反応によって製造される. この方法によれば〈多くとも2個のエポキシ官能基を常
に鎖部の末端において有する直鎖状で非環状のボリマー
のみを得ることができるということは明らかである.さ
らに、こてボリマーは必ず鎖部の末端においてアルコキ
シ基を有していなければならない. 上記の特許において、このボリマーは熱加硫性シリコー
ンエラストマ7組成物(HVE組成物)中の結合剤とし
て用いられる. 実際、米国特許第4, 0 3 3. 9 2 4号に
教示されたようにして得られるボリマーはこの特定の用
途のためにはエポキシ含有率が不充分であることがある
。さらに、このボリマーの製造方法は、製造するのが困
難なボリマーであるシラノール末端基含有ポリビニルメ
チルシロキサンから出発するので経費がかかる. [発明の目的] 本発明の1つの目的は、ビニル基及び有機エポキシ官能
基の両方を有するジオルガノボリシロキサンであって、
このビニル基及び(又は)エポキシ官能基が鎖部の末端
又は鎖中に位置することができる前記ジオルガノボリシ
ロキサンを提供することにある。 本発明の他の目的は、上記のタイプのボリマーであって
、2個より多い有機エポキシ官能基を含有することがで
き且つアルコキシ基を含有しない前記ボリマーを提供す
ることにある。 本発明の他の目的は、上記のタイプのボリマーであって
且つ環状であることのできる前記ボリマーを提供するこ
とにある. 本発明の他の目的は、上記のタイプのボリマーの簡単で
非常に経費のかかることのない、容易に入手できる出発
原料を用いて且つ工業的規模で実施することのできる製
造方法を提供することにある. [発明の具体的な説明] これらの目的及び他の目的は、本発明によって達成され
る.本発明は実際、 A)次式: [式中、基RはC1〜C20のアルキル、フェニル及び
3. 3. 3−トリフルオルブロビル基から選択され
る1価の炭化水素基であり、基R1は同一であっても異
なっていてもよく、基R1基A1ビニル基及びヒドロキ
シル基から選択され、 基Aは4〜20個の炭素原子を有する有機エポキシ官能
基であり、 rは0〜6000の範囲の整数であり、Sは0〜200
の範囲の整数であり、 tは0〜100の範囲の整数であり、 但し、 SがOである場合、基R.の少なくとも一方はビニル基
であり、 tが0である場合、基R1の少なくとも一方は基Aであ
り、 S及びtが共にOである場合、rはlより大きく、好ま
しくは5より大きく、基R,の一方はビニル基であり且
つ基R,のもう一方は基Aである) のもの 並びに B)次式: (式中、R及びAは式(1)におけるのと同じ意味を持
ち、 Uは0−10の範囲の整数であり、 ■は1〜10の範囲の整数であり、 Wはl〜10の範囲の整数であり、 但し、UとVとWとの和u+v、+Wは3以上であるも
のとする) のちの から選択されるポリジオルガノシロキサンに関する。 前記式(1)において好ましい化合物は、数を基として
基Rの少なくとも80%で100%までがメチル基であ
るものである. また基Rは特に、エチル、プロビル、ブチル、ヘキシル
、2−エチルヘキシル、オクチル、ウンデシル、フェニ
ル及び3.3.3−トリフルオルブロビルであってもよ
い. 式(1)の線状ボリマーはr.s及びtの値に応じてオ
イル又はガムであることができる.式(2)のボリマー
は、u.v及びWの値に応じて一般に流体又は固体であ
る. 有機エポキシ官能基は4〜20個、好ましくは5〜12
個の炭素原子を有する. 基Aの例には、以下のものがある: →C H t←O−CH−CH. O −+cHa +VO−CH.−CH−CH.O 好ましくは、式(1)中のS及びtは1以上であり、r
は5〜500の範囲である. より好ましくは、Sは1〜50の範囲であり、tは1〜
30の範囲であり、そしてrは30〜300の範囲であ
る. 好ましくは、式(2)においてu.v及びWは1〜50
の範囲であり、UとVとWとの和u+v+Wが3〜10
の範囲であるものとする。 式(1)及び(2)のボリマーは特に有機過酸化物の存
在下で加熱することによって加硫され得るシリコーンエ
ラストマー組成物中の結合剤として用いることができる
.この用途においては、シリコーンゴム100部につき
O. 1〜10重量部のボリマーが用いられる. 式(1)及び(2)のボリマーはPvC用の滑剤として
、pvctoo部につきO.OO1〜1重量部のボリマ
ー含有率で用いることができる.本発明に従うボリマー
はまた、光開始剤の存在下で紫外線中で架橋され得る薄
膜被覆材(一般に厚さ1〜200μm)及び接着剤とし
て用いることもできる. 本発明はまた、式(1)及び(2)のポリジオルガノシ
ロキサンの製造方法にも関し、この方法に従えば、珪素
原子に直接結合したビニル基を1分子につき少なくとも
1個有する少なくとも1種の環状又は線状ポリジオルガ
ノシロキサンオリゴマーと、4〜20個の炭゛素原子を
有する有機エポキシ官能基を1分子につき少なくとも1
個有する少なくとも1種の環状又は線状ポリジオルガノ
シロキサンオリゴマーとの混合物を、触媒的に有効量の
塩基触媒の存在下で重合させる. この方法の好ましい実施態様に従えば、・第1段階にお
いて、珪素原子に直接結合したビニル基を1分子につき
少なくとも1個有する少なくとも1種の環状又は線状ポ
リジオルガノシロキサンオリゴマーの重合を触媒的に有
効量の塩基触媒の存在下で開始させ、 ・第2段階において、第1段階の重合の開始と終了との
間の経時中に、C4〜C20の有機エポキシ官能基を1
分子につき少なくとも1個有する少なくとも1種の環状
又は線状ポリジオルガノシロキサンオリゴマーを添加す
る。 珪素原子に直接結合したビニル基を1分子につき少なく
とも1個有する環状又は線状ポリジオルガノシロキサン
オリゴマーは、特に、以下のものから選択される: ・次式: ?式中、基Rは式(1)について前記した意味を持ち、 R■は基R、ヒドロキシル基及びビニル基から選択され
、 aは0〜50の中から選択される整数であり、 bは0〜20の中から選択される整数であり、 但し、bが0である場合、基R,の少なくとも一方はビ
ニル基であるものとする)のもの 並びに ・次式: (式中、基Rは式(1)について前記した意味を持ち、 CはO−10の範回の整数であり、 dは1−10の範囲の整数であり、 但し、Cとdとの和Q+dは3以上であるものとする) のもの. 式(3)及び(4)の化合物は公知である。 これらは特にノル( NOLL)の著書二 「シリコー
ンの化学と技術(Chemistry and Tec
hnology ofSilicones)J 196
8年英語版{アカデミック・プレス(Academic
Press)社}並びに多くの特許(米国特許第3.
2 2 0, 9 7 2号、同第3. 2 8 4
. 4 0 6号及び同第3. 4 3 6, 3 6
6号)に記載されている. 本発明に従う方法においては、ジオルガノボリシロキサ
ンオリゴマ−(即ち低重合度の低分子量ジオルガノボリ
シロキサン)の重合に用いることが推奨される種々のア
ルカリ触媒を用いることができる. これらアルカリ触媒は、例えば前記のノルの著書:「シ
リコーンの化学と技術」、゛第227頁に記載されてい
る.これらアルカリ触媒には、アルカリ金属水酸化物、
特に水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化セシウムが包含される。これらアルカリ触媒
にはまた、アルカリ金属シラノラート、特にカリウム又
はナトリウムシラノラート並びにアルカリ金属アルコラ
ート及びシリコネートも包含される. 反応を促進するためには、アルカリ触媒と組合せてこの
触媒の陽イオン用の金属イオン封止剤を、アルカリ金属
又はアルカリ土類金属水酸化物1当量につき金属イオン
封止剤0. O O 5〜2モルの量で用いるのが有利
である. この用途に有用な金属イオン封止剤としては、特に次の
ものを用いることができる:米国特許第4. 1 5
7, 3 3 7号及び同第4, 1 3 8. 5
4 3号の教示に従うクラウンエーテル並びに米国特許
第4.362.855号及びヨーロッパ特許第180.
527号の教示に従うトリス(オキソアルキル)アミン
。 これら金属イオン封圧剤の中では、酸素及び硫黄から選
択される複素原子を含有する2価の有機炭化水素基3個
によって互いに結合した2個の第3級窒素原子を含有す
る多複素巨大多環式クリブタンド( cryptand
)化合物を用いるのが特に好ましい.これらクリブタン
ド化合物は、前記の米国特許第4. 1 3 8. 5
4 3号及び同第4. 3 6 2. 8 5 5号
に詳細に記載されている. 好ましいクリブタンドは次式: (式中、mは2又は3であり、 n及びpは1、2及び3から選択される)に相当する。 式(5)においてm%n及びpが2である化合物は、(
2. 2. 2 )クリブタンドと称される。 本発明に従う重合反応を触媒処理することが意図される
系は、非常に広い割合で用いることができる.この系は
、ごく少量で用いることができるという事実のために特
に興味深い.通常の使用量は、装入されるジオルガノポ
リシロキサン1kgにつきアルカリ金属又はアルカリ土
類金属水酸化物0. 1〜1000mg当量、好ましく
は1〜100mg当量である.アルカリ金属又はアルカ
リ土類金属誘導体の水酸化物当量は添加することが要求
される金属水酸化物の重量で表わされ、この金属水酸化
物の重量は、用いたアルカリ金属又はアルカリ土類金属
誘導体のアルカリ金属又はアルカリ土類金属ダラム原子
数と同じアルカリ金属又はアルカリ土類金属ダラム原子
数に対応する。 さらに、金属イオン封止剤のアルカリ金属又はアルカリ
土類金属水酸化物5当量に対するモル比は、一般に0.
005〜2の範囲、好ましくは0.01〜1の範囲であ
る。 重合温度は、25℃〜200℃、好ましくは80℃〜1
80℃の通常の温度範囲内であってよい.重合反応中に
、所望ならば(出発装入物が式(3)においてR2がヒ
ドロキシル基であるオリゴマーから成る場合)、水をそ
れが生成する速度で適宜な手段(共沸蒸留;減圧下且つ
不活性雰囲気、特に窒素下における水の除去)によって
反応媒体から除去する。これら条件下において、本発明
に従う触媒系は、重合反応時間を非常に大幅に短縮する
ことを可能にする.アルカリ触媒を単独で使用する場合
と比較して、時間短縮分が75%に達し又はそれを越え
得る.所望の粘度が得られたら、ごく少量の酸化合物、
好ましくはC02を添加することによって触媒系を失活
させることが推奨される. 1分子につき少なくとも1個のエポキシ官能基を有する
環状又は線状ポリジオルガノシロキサンオリゴマーは、
重合が開始する時(時間1+)とこの重合が所望の程度
に達して停止させる時(時間t冨)との間に添加される
. 時間t,及びt,は通常、反応混合物の粘度を測定する
ことによって決定される. 驚くべきことに、そして思いがけず、時間1+とt2と
の間にオリゴマーを添加する限り、エポキシ基が塩基触
媒に影響を受けないということが本発明によってわかっ
た. これらエポキシ基は、反応混合物が塩基性であるにもか
かわらず、影響を受けない。 さらに、反応媒体を200℃に加熱してもエポキシ基は
分解されない.しかしながら、180℃以下で且つ80
℃以上の温度において操作するのが望ましい. また、このような結果は、重合開始前に少なくとも1個
のビニル基を有するオリゴマーに少なくとも1個のエポ
キシ官能基を有するオリゴマーを添加しても達成するこ
とができる.これに対して、重合を実施するために酸触
媒を用いると、エポキシ官能基の分解が観察される.少
なくとも1個の有機エポキシ官能基を有するオリゴマー
は、特に、 ・次式: R8は基R,ヒドロキシル基及び基Aから選択され、 eは0〜50の中から選択される整数であり、 fは0〜20の中から選択される整数であり、 但し、fがOである場合、基R2の少なくとも一方はA
であるものとする) のもの 並びに ・次式: (式中、基R及びAは前記式(1)におけるのと同じ意
味を持ち、 (式中、基R及びAは式(1)について前記した意味を
持ち、 gは0〜10の範囲の整数であり、 hは1〜10の範囲の整数であり、 但し、gとhとの和g+hは3以上であるものとする) のもの から選択することができる。 式(6)及び(7)の化合物は公知の化合物であり、文
献に記載されている。 しかして、式(6)の化合物は特に米国特許第3. 4
5 5. 8 7 7号、同第4. 2 5 2.
9 3 3号及び仏国特許第2,0 1 2.0 1
2号に記載されている。 これらは、式(6)及び(7)においてAが水素原子で
置き換えられたポリヒドロオルガノシロキサンと基Aに
対応するアルケン系不飽和有機エポキシ官能基含有化合
物との間のヒドロシリル化反応によって、難なく製造す
ることができる。.当業者は、式(1)及び(2)の所
望のボリマーを得るためにどのように式(5)、(6)
及び(7)の初期オリゴマーを選択するかを知っている
. 初期オリゴマーの選択に依存して、蒸留によって容易に
分離される式(1)及び(2)の化合物の混合物を得る
ことができる.式(.1)においてR+がヒドロキシル
基である化合物が望まれる場合には、アルカリ触媒を中
和することによって重合を停止させれば充分である. 式(1)においてR,が基Rである化合物が望まれる場
合には、 ・重合の後に、例えば末端ヒドロキシル基と反応する有
機珪素化合物、例えば次式: (R) s S i CI2、 (R) s S i NHS i (R) sのシラン
若しくはシラザン 又は ・重合終了時に、次式: (R− ) S i O S i (Rs )のブロッ
キング剤 を添加すれば充分である. 同様に、式(1)においてR.がビニル基又は基Aであ
るボリマーが望まれる場合には、・次式: Rl (R).Si(1、 R. (R) . SiNHSi (R) * Rtの
シラン若しくはシラザン 又は ・次式: R+ (R) * S i−0−S f (R) x
R+のジシロキサン (式中、R,はそれぞれビニル基又は基Aを表わす) を用いて前記と同じ操作を実施すれば充分である。 重合反応は塊状で実施するのが好ましいが、しかし脂肪
族又は芳香族炭化水素のような溶媒を使用することもで
きる. 〔実施例] 以下の実施例は、本発明を例示するためのものであり、
その範囲を何ら限定しない. 例」,: 中央撹拌機を備えた1βのステンレス鋼製反応器中に窒
素下で以下のものを装入した:・l. 3. 5. 7
−テトラメチル−1. 3. 5. 7−テトラビニル
シクロテトラシロキサン: 39.3g・オクタメ
チルシクロテトラシロキサン:240g ・カリウムシリコネート:3.5mgKOH当量( 2
. 2. 2 )一クリプタンド、即ち1.10−ジア
ザー4, 7. 13, 16, 21. 24−へキ
サオキサビシクロ(・8.8.8)へキサコサン:
3mg,撹拌しながら、温度を徐々に1
55℃に上げた. 重合が開始し、反応混合物の粘度が155℃において5
0 0 0 mPa−sを越えたらすぐに,下記の平
均式及び特性を有するオイル100gを添加し数平均分
子量Mn=1250 エポキシ含有率:260mg当量/100g.希釈によ
って即座に粘度低下が観察された.次いでこの反応混合
物を146℃に4時間保持した.シロキサン結合の転位
によって反応混合物の粘度が規則的に低下し続けた.次
いで反応混合物をCO,を通気することによって中和し
、次いでカーボンブラックを用いて枦過した. 反応混合物中の揮発性物質含有率を下記のようにして測
定した: 混合物2gを175℃に加熱したアルミニウムカップ中
に1. 3 k P aの真空下に2時間置いた.冷却
後、このカップを計量した。これによって重量損失を評
価し、揮発性物質含有率を評価することができる.この
場合には13重量%だった.この脱蔵オイルは25℃に
おいて1 0 6 mPa−sの粘度を有していた. ”S L−N M Rによる分析によって、分子中の種
々の珪素原子が示す信号の強度から、ボリマーの平均式
を決定することができる. 従って、得られたオイルの平均式は下記の通りである: ’H−NMRにより、導入した全てのエポキシ基が重合
後にそのまま残っていることが証明された. 得られたオイルの純度は96%以上だった.例』.: 下記の量のオリゴマーを装入したことを除いて、例1の
操作に正確に従った: ・オクタメチルシクロテトラシロキサン=78.4g ・l. 3. 5. 7−テトラメチル−1. 3.
5. 7−テトラビニルシクロテトラシロキサン:
29.1g粘度が155℃において5 0 0 0
mPa−sを越えた時に、次式のオイルを添加した: 0−CH鵞−CI−CHm 得られたオイルを0. 0 6 k P a下で195
℃において10分間脱蔵した. ”S L−N M Rから、得られたオイルが次式に相
当することが示された: 轟l: 中央撹拌機を備えた14のステンレス鋼製反応器中に窒
素下で以下のものを装入した:・オクタメチルシクロテ
トラシロキサン=103.6g ・l. 3. 5. 7−テトラメチル−1. 3.
5. 7−テトラビニルシクロテトラシロキサン:
3.8g・下記の平均式のオイル: 5
0.4g温度を徐々に150℃に上げた.65℃付近で
、不均質混合物が均質になった. 温度が165℃に達したらすぐに、以下のものを添加し
た: ・カリウムシリコネート:3.5mgKOH当量( 2
. 2. 2 )一クリプタンド、即ち1.10−ジア
ザー4. 7, 13. 1G, 21.24−へキサ
オキサビシクロ( 8. 8.8)へキサコサン:
3 m g mこの混合物を165℃に
6時間保持した.次いで温度を室温に下げた.反応混合
物をC O tを通気することによって中和し、次いで
カーボンブラックを用いて炉過した. 反応混合物中の揮発性物質含有率を下記のようにして測
定した: 混合物2gを175℃に加熱したアルミニウムカップ中
に1. 3 k P aの真空下に2時間置いた.冷却
後,このカップを計量した.これによって重量損失を評
価し、揮発性物質含有率を評価することができる.この
場合には8重董%だった.”S L−N M Rによる
分析によって、分子中の種々の珪素原子が示す信号の強
度から、ボリマーの平均式を決定することができる. 従って、得られたオイルの平均式は下記の通りである: ’H−NMRにより、導入した全てのエポキシ基が重合
後にそのまま残っていることが証明された. 得られたオイルの純度は96%以上だった.fLL: 中央撹拌機を備えたlI2のステンレス鋼製反応器中に
窒素下で以下のものを装入した:・オクタメチルシクロ
テトラシロキサン:96.4g ・1. 3, 5. 7−テトラメチル−1. 3.
5. 7−テトラビニルシクロテトラシロキサン:
0.96g・下記の平均式のオイル: 1
0. l. g温度を徐々に150℃に上げた。65℃
付近で、不均質混合物が均質になった。 温度が165℃に達したらすぐに、以下のものを添加し
た: ・カリウムシリコネー}:2.5mgKOH当量( 2
. 2. 2 )一クリプタンド、即ち1.10−ジア
ザー4. 7. 13. 16, 21.24−へキサ
オキサビシクロ( 8. 8.8)へキサコサン:
2mg,この混合物を165℃に6時間
保持した。次いで温度を室温に下げた.反応混合物をc
o2を通気することによって中和し、次いでカーボンブ
ラックを用いて炉過した. 反応混合物中の揮発性物質含有率を下記のようにして測
定した: 混合物2gを175℃に加熱したアルミニウムカップ中
に1.3kPaの真空下に2時間置いた.冷却後、この
カップを計量した.これによって重量損失を評価し、揮
発性物質含有率を評価することができる.この場合には
8重量%だった.”S i−N M Rによる分析によ
って、分子中の種々の珪素原子が示す信号の強度から、
ボリマーの平均式を決定することができる. ’H−NMRにより、導入した全てのエポキシ基が重合
後にそのまま残っていることが証明され従って、 得られたオイルの平均式は下記の通り である: 得られたオイルの純度は96%以上だった。 手続補正書 補正の対象 平成元年5月ll日 明細書の特許請求の範囲の欄
Claims (14)
- (1)A)次式: ▲数式、化学式、表等があります▼(1) 〔式中、基RはC_1〜C_2_0のアルキル、フェニ
ル及び3,3,3−トリフルオルプロピル基から選択さ
れる1価の炭化水素基であり、 基R_1は同一であっても異なっていてもよく、基R、
基A、ビニル基及びヒドロキシル基から選択され、 基Aは4〜20個の炭素原子を有する有機エポキシ官能
基であり、 rは0〜6000の範囲の整数であり、 sは0〜200の範囲の整数であり、 tは0〜100の範囲の整数であり、 但し、 sが0である場合、基R_1の少なくとも一方はビニル
基であり、 tが0である場合、基R_1の少なくとも一方は基Aで
あり、 s及びtが共に0である場合、rは1より大きく、基R
_1の一方はビニル基であり且つ基R_1のもう一方は
基Aである〕 のもの 並びに B)次式: ▲数式、化学式、表等があります▼(2) (式中、R及びAは式(1)におけるのと同じ意味を持
ち、 uは0〜10の範囲の整数であり、 vは1〜10の範囲の整数であり、 wは1〜10の範囲の整数であり、 但し、uとvとwとの和u+v+wは3以上であるもの
とする) のもの から選択されるポリジオルガノシロキサン。 - (2)全ての基Rがメチル基であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のポリジオルガノシロキサン。 - (3)・s及びtが1以上であり、 ・rが5〜500の範囲であり、 ・u、v及びwが1〜5の範囲であり、 ・uとvとwとの和u+v+wが3〜10の範囲である ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のポリジオ
ルガノシロキサン。 - (4)基Aが以下のもの: ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ から選択されることを特徴とする特許請求の範囲第1〜
3項のいずれかに記載のポリジオルガノシロキサン。 - (5)珪素原子に直接結合したビニル基を1分子につき
少なくとも1個有する少なくとも1種の環状又は線状ポ
リジオルガノシロキサンオリゴマーと、C_4〜C_2
_0の有機エポキシ官能基を1分子につき少なくとも1
個有する少なくとも1種の環状又は線状ポリジオルガノ
シロキサンオリゴマーとの混合物を、触媒的に有効量の
塩基触媒の存在下で重合させることを特徴とする、特許
請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載のポリジオルガ
ノシロキサンの製造方法。 - (6)第1段階において、珪素原子に直接結合したビニ
ル基を1分子につき少なくとも1個有する少なくとも1
種の環状又は線状ポリジオルガノシロキサンオリゴマー
の重合を触媒的に有効量の塩基触媒の存在下で開始させ
、 第2段階において、第1段階の重合の開始と終了との間
の経時中に、C_4〜C_2_0の有機エポキシ官能基
を1分子につき少なくとも1個有する少なくとも1種の
環状又は線状ポリジオルガノシロキサンオリゴマーを添
加する ことを特徴とする、特許請求の範囲第6項記載の方法。 - (7)第1段階において用いられるポリジオルガノシロ
キサンが ・次式: ▲数式、化学式、表等があります▼(3) (式中、基Rは式(1)について前記した意味を持ち、 R_2は基R、ヒドロキシル基及びビニル基から選択さ
れ、 aは0〜50の中から選択される整数であり、 bは0〜20の中から選択される整数であり、 但し、bが0である場合、基R_2の少なくとも1個は
ビニル基であるものとする) のもの並びに ・次式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、基Rは式(1)について前記した意味を持ち、 cは0〜10の範囲の整数であり、 dは1〜10の範囲の整数であり、 但し、cとdとの和c+dは3以上であるものとする) のもの から選択されることを特徴とする特許請求の範囲第6項
記載の方法。 - (8)第2段階において用いられるポリジオルガノシロ
キサンが ・次式: ▲数式、化学式、表等があります▼(6) (式中、基R及びAは式(1)におけるのと同じ意味を
持ち、 R_2は基R、ヒドロキシル基及び基Aから選択され、 eは0〜50の中から選択される整数であり、 fは0〜20の中から選択される整数であり、 但し、fが0である場合、基R_2の少なくとも一方は
Aであるものとする) のもの並びに ・次式: ▲数式、化学式、表等があります▼(7) (式中、基R及びAは式(1)について前記した意味を
持ち、 gは0〜10の範囲の整数であり、 hは1〜10の範囲の整数であり、 但し、gとhとの和g+hは3以上であるものとする) のもの から選択されることを特徴とする特許請求の範囲第6又
は7項記載の方法。 - (9)ジオルガノポリシロキサン1kgにつき0.1〜
1000mg当量のアルカリ金属又はアルカリ土類金属
水酸化物を用いることを特徴とする特許請求の範囲第6
〜8項のいずれかに記載の方法。 - (10)アルカリ金属又はアルカリ土類金属水酸化物1
当量につき0.005〜2モルの金属イオン封止剤を追
加的に使用することを特徴とする特許請求の範囲第6〜
9項のいずれかに記載の方法。 - (11)金属イオン封止剤がクリブタンドであることを
特徴とする特許請求の範囲第10項記載の方法。 - (12)反応を80〜180℃の範囲の温度において塊
状で実施することを特徴とする特許請求の範囲第6〜1
1項のいずれかに記載の方法。 - (13)有機過酸化物の存在下で加熱することによって
加硫され得る弾性シリコーン組成物用の、特許請求の範
囲第1〜4項のいずれかに記載のポリジオルガノシロキ
サンから成る結合剤。 - (14)特許請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載の
ポリジオルガノシロキサンから成る紫外線架橋性被覆材
。
Applications Claiming Priority (2)
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