JPH03255130A - エポキシ基含有オルガノポリシロキサンの製造方法 - Google Patents
エポキシ基含有オルガノポリシロキサンの製造方法Info
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- JPH03255130A JPH03255130A JP5316590A JP5316590A JPH03255130A JP H03255130 A JPH03255130 A JP H03255130A JP 5316590 A JP5316590 A JP 5316590A JP 5316590 A JP5316590 A JP 5316590A JP H03255130 A JPH03255130 A JP H03255130A
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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)
本発明はエポキシ基含有オルガノポリシロキサンの製造
方法、特には反応中にエポキシ基の開裂を行なうことな
く、簡単な操作で比較的高重合度のエポキシ基含有オル
ガノポリシロキサンを製造する方法に関するものである
。
方法、特には反応中にエポキシ基の開裂を行なうことな
く、簡単な操作で比較的高重合度のエポキシ基含有オル
ガノポリシロキサンを製造する方法に関するものである
。
(従来の技術)
エポキシ基含有オルガノシロキサンは繊維処理剤、撥水
剤、樹脂改質材など多くの用途に使用されており、特に
比較的高重合度のものは適度の柔軟性付与性をもってお
り、アミノシロキサンのような過度のヌメリ感や黄変が
ないということから繊維処理剤としてすぐれたものとさ
れている。
剤、樹脂改質材など多くの用途に使用されており、特に
比較的高重合度のものは適度の柔軟性付与性をもってお
り、アミノシロキサンのような過度のヌメリ感や黄変が
ないということから繊維処理剤としてすぐれたものとさ
れている。
しかして、このエポキシ基含有オルガノシロキサンの製
造方法についてはすでに種々の方法が知られており、こ
れにはオレフィン基含有シロキサンを過酸化反応させる
方法、例えばビニルシロキサンを40%の過酢酸溶液で
過酸化させる方法、予じめ式ミSiCToMgBrのよ
うなグリニャル化されたシロキサンをエピクロルヒドリ
ンでアルカリ処理してエポキシ化する方法、クロロシラ
ンあるいはアセトキシシラン化合物をグリシドールと反
応させてグリシジルシリコーンエーテルを生成させる方
法(米国特許第2,730,532号明細書参照)など
が知られているが、これらの方法にはいずれも収率が低
く、操作が繁雑であり、安定性がわるいという欠点があ
るし、これらはいずれもシランまたは低分子のシロキサ
ンをエポキシ化させるものであり、高分子のポリシロキ
サンをエポキシ化する方法としては反応条件などに種々
の制約があるために工業的な実用化が難しいという不利
がある。
造方法についてはすでに種々の方法が知られており、こ
れにはオレフィン基含有シロキサンを過酸化反応させる
方法、例えばビニルシロキサンを40%の過酢酸溶液で
過酸化させる方法、予じめ式ミSiCToMgBrのよ
うなグリニャル化されたシロキサンをエピクロルヒドリ
ンでアルカリ処理してエポキシ化する方法、クロロシラ
ンあるいはアセトキシシラン化合物をグリシドールと反
応させてグリシジルシリコーンエーテルを生成させる方
法(米国特許第2,730,532号明細書参照)など
が知られているが、これらの方法にはいずれも収率が低
く、操作が繁雑であり、安定性がわるいという欠点があ
るし、これらはいずれもシランまたは低分子のシロキサ
ンをエポキシ化させるものであり、高分子のポリシロキ
サンをエポキシ化する方法としては反応条件などに種々
の制約があるために工業的な実用化が難しいという不利
がある。
そのため、この種のエポキシ化オルガノポリシロキサン
の製造については不飽和エポキシモノマーとけい素原子
に結合した水素原子を含有するオルガノハイドロジエン
ポリシロキサンとを過酸化物あるいは白金系触媒を用い
て付加反応させるという方法も提案されており(米国特
許″JS3,431,143号明細書参照)、これは操
作が簡単で反応率も高いものであるが、これには比較的
高重合度のものを得る場合に反応のコントロールが難し
く、また原料である高重合度のオルガノハイドロジエン
ポリシロキサンの製造が困難であり、製造フローも複雑
で時間がかかるためにコストの高いものになるという不
利がある。
の製造については不飽和エポキシモノマーとけい素原子
に結合した水素原子を含有するオルガノハイドロジエン
ポリシロキサンとを過酸化物あるいは白金系触媒を用い
て付加反応させるという方法も提案されており(米国特
許″JS3,431,143号明細書参照)、これは操
作が簡単で反応率も高いものであるが、これには比較的
高重合度のものを得る場合に反応のコントロールが難し
く、また原料である高重合度のオルガノハイドロジエン
ポリシロキサンの製造が困難であり、製造フローも複雑
で時間がかかるためにコストの高いものになるという不
利がある。
他方、オルガノシロキサンの製造については環状シロキ
サンなどの低分子オルガノシロキサンからすルガノボリ
シロキサンを製造する場合に酸、塩基を触媒として平衡
化反応させる方法が知られているが、酸触媒はエポキシ
基と容易に反応するため(これはエポキシ基含有シロキ
サンの平衡化に使用することができないし、塩基性触媒
を使用する場合はエポキシ基をもつシロキサンとの平衡
化が極めて遅く、エポキシ基の開裂に問題がある。
サンなどの低分子オルガノシロキサンからすルガノボリ
シロキサンを製造する場合に酸、塩基を触媒として平衡
化反応させる方法が知られているが、酸触媒はエポキシ
基と容易に反応するため(これはエポキシ基含有シロキ
サンの平衡化に使用することができないし、塩基性触媒
を使用する場合はエポキシ基をもつシロキサンとの平衡
化が極めて遅く、エポキシ基の開裂に問題がある。
(発明が解決しようとする課I!Pi)オルガノポリシ
ロキサンの平衡化は少量の特定の極性溶媒を添加するこ
とで促進されることは知られており、テトラヒドロフラ
ン溶媒中でのオクタメチルシクロテトラシロキサンの開
裂重合も知られているが、これには水などの極めて少量
の不純物によって影響を受けるために実用性がないとい
う不利がある。
ロキサンの平衡化は少量の特定の極性溶媒を添加するこ
とで促進されることは知られており、テトラヒドロフラ
ン溶媒中でのオクタメチルシクロテトラシロキサンの開
裂重合も知られているが、これには水などの極めて少量
の不純物によって影響を受けるために実用性がないとい
う不利がある。
塩基性触媒によるオルガノポリシロキサンの製法につい
てはジメチルスルホキサイドなどのアルキルスルホン、
アルキルスルホキサイドを添加して反応速度を促進する
方法が提案されている(米国特許′!J3,175,9
95号明細書参照)が、これにはエポキシ環の開裂によ
ってオルガノポリシロキサンの収量が減少するし、これ
らの有機溶媒は融点が高く、融点が最も低いジメチルス
ルホキサイドでも冬期は固体であるために取り扱いに困
難が伴われるし、これらはまた沸点が高いために反応後
における分離が容易でなく、特有の臭気が残り、さらに
はこのシロキサンを繊維処理に使用するときに他の樹脂
と併用するとこれは変色を起したり、処理液の安定性を
わるくするという不利がある。
てはジメチルスルホキサイドなどのアルキルスルホン、
アルキルスルホキサイドを添加して反応速度を促進する
方法が提案されている(米国特許′!J3,175,9
95号明細書参照)が、これにはエポキシ環の開裂によ
ってオルガノポリシロキサンの収量が減少するし、これ
らの有機溶媒は融点が高く、融点が最も低いジメチルス
ルホキサイドでも冬期は固体であるために取り扱いに困
難が伴われるし、これらはまた沸点が高いために反応後
における分離が容易でなく、特有の臭気が残り、さらに
はこのシロキサンを繊維処理に使用するときに他の樹脂
と併用するとこれは変色を起したり、処理液の安定性を
わるくするという不利がある。
また、これについては1重量%を越えない量の飽和水を
含有する状態で塩基性触媒を用いて平衡化させると、オ
キシラン環の開裂を伴わずに比較的低分子のエポキシ基
含有シロキサンを得る方法も公知とされており(特公昭
51−33839号公報参照)、これには平衡化速度の
向上は認められるものの水によるオキシラン環の開裂は
避けることができず、また水の存在のために平衡化反応
中にシロキサン末端にシラノール基が生成してシロキサ
ン鎮の成長が停止してしまい、高分子化が難しくなるし
、さらには生成物が重合度のバラツキの大きいものとな
り、製造の再現が難しいという欠点がある。
含有する状態で塩基性触媒を用いて平衡化させると、オ
キシラン環の開裂を伴わずに比較的低分子のエポキシ基
含有シロキサンを得る方法も公知とされており(特公昭
51−33839号公報参照)、これには平衡化速度の
向上は認められるものの水によるオキシラン環の開裂は
避けることができず、また水の存在のために平衡化反応
中にシロキサン末端にシラノール基が生成してシロキサ
ン鎮の成長が停止してしまい、高分子化が難しくなるし
、さらには生成物が重合度のバラツキの大きいものとな
り、製造の再現が難しいという欠点がある。
(課題を解決するための手段)
本発明はこのような不利を解決したエポキシ基を含有す
るオルガノポリシロキサンの製造方法に関するものであ
り、これはイ)エポキシ基を含有するオルガノポリシロ
キサンとエポキシ基を含有しないオルガノシロキサンと
の混合物100重量部、口)分子中に硫黄を含まない非
プロトン系極性有機溶剤1〜50重量部、ハ)塩基性平
衡化触媒0.001〜1重量部とからなる混合物を加熱
反応させて、一般式 %式%(1) (ここにR1はエポキシ基含有1価の有機基、R2はエ
ポキシ基を含有しない炭素数1〜8の1価炭化水素基ま
たは炭素数1〜3のアルコキシ基、閣、nはn/II≧
3で1.8 <tarn <2.1を満足する数)で示
される分子中に平均1個以上のエポキシ基を含有するオ
ルガノポリシロキサンを得ることを特徴とするものであ
る。
るオルガノポリシロキサンの製造方法に関するものであ
り、これはイ)エポキシ基を含有するオルガノポリシロ
キサンとエポキシ基を含有しないオルガノシロキサンと
の混合物100重量部、口)分子中に硫黄を含まない非
プロトン系極性有機溶剤1〜50重量部、ハ)塩基性平
衡化触媒0.001〜1重量部とからなる混合物を加熱
反応させて、一般式 %式%(1) (ここにR1はエポキシ基含有1価の有機基、R2はエ
ポキシ基を含有しない炭素数1〜8の1価炭化水素基ま
たは炭素数1〜3のアルコキシ基、閣、nはn/II≧
3で1.8 <tarn <2.1を満足する数)で示
される分子中に平均1個以上のエポキシ基を含有するオ
ルガノポリシロキサンを得ることを特徴とするものであ
る。
すなわち、本発明者らはエポキシ基を含有するオルガノ
ポリシロキサンを塩基性触媒の存在下で平衡化反応させ
る方法について種々検討した結果、エポキシ基を含有す
るシロキサンとエポキシ化を含有しないシロキサンとの
混合物の塩基性平衡化触媒の存在下で平衡化反応系に分
子中に硫黄を含有しない非プロトン系有機溶剤を添加す
ると、比較的低粘度の状態で反応を進めることができる
し、これによればこの平衡化反応を速くすることができ
るのでこれを短時間で行なうことができ、目的とするエ
ポキシ基含有オルガノポリシロキサンを高い重合度のも
のとして得ることができること、さらにはこのエポキシ
基含有オルガノポリシロキサンの重合度を設定通りに制
御することができることを見出し、ここに使用する各成
分の種類、配合量などについての研究を進めて本発明を
完成させた。
ポリシロキサンを塩基性触媒の存在下で平衡化反応させ
る方法について種々検討した結果、エポキシ基を含有す
るシロキサンとエポキシ化を含有しないシロキサンとの
混合物の塩基性平衡化触媒の存在下で平衡化反応系に分
子中に硫黄を含有しない非プロトン系有機溶剤を添加す
ると、比較的低粘度の状態で反応を進めることができる
し、これによればこの平衡化反応を速くすることができ
るのでこれを短時間で行なうことができ、目的とするエ
ポキシ基含有オルガノポリシロキサンを高い重合度のも
のとして得ることができること、さらにはこのエポキシ
基含有オルガノポリシロキサンの重合度を設定通りに制
御することができることを見出し、ここに使用する各成
分の種類、配合量などについての研究を進めて本発明を
完成させた。
(作用)
本発明はイ)エポキシ基含有オルガノポリシロキサンと
エポキシ基を含有しないオルガノシロキサンとの混合物
、口)分子中じ硫黄を含有しない非プロトン系有機溶剤
、ハ)塩基性平衡化触媒とを混合し、これらを加熱反応
させてエポキシ基含有オルガノポリシロキサンを製造す
る方法に関するものである。
エポキシ基を含有しないオルガノシロキサンとの混合物
、口)分子中じ硫黄を含有しない非プロトン系有機溶剤
、ハ)塩基性平衡化触媒とを混合し、これらを加熱反応
させてエポキシ基含有オルガノポリシロキサンを製造す
る方法に関するものである。
本発明において始発材とされるオルガノシロキサンはエ
ポキシ基を含有するシロキサンとエポキシ基を含有しな
いオルガノシロキサンとの混合物とされ、これらのシロ
キサンはいずれも操作上有利であるということから好ま
しくは重合度が100以下のものとされるが、これらは
環状シロキサン、ジシロキサン、直鎖状シロキサンのい
ずれであってもよい。
ポキシ基を含有するシロキサンとエポキシ基を含有しな
いオルガノシロキサンとの混合物とされ、これらのシロ
キサンはいずれも操作上有利であるということから好ま
しくは重合度が100以下のものとされるが、これらは
環状シロキサン、ジシロキサン、直鎖状シロキサンのい
ずれであってもよい。
このエポキシ基を含有するオルガノシロキサンで示され
、R3はメチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキ
ル基、フェニル基、トリル基などのアリール基、または
これらの基における炭素原子に結合している水素原子の
一部または全部をハロゲン原子、シアノ基、メルカプト
基などで置換したクロロメチル基、トリフルオロプロピ
ル基、シアノエチル基などから選択される炭素数1〜2
0のアルケニル基を除く同一または異種の非置換または
置換1価炭化水素基、Aはエポキシ基含有有機基、aは
0または正の整数、bは正の整数である環状シロキサン
、または一般式 で示され、R3、Aは前記と同じでCは0または1、
d、eは0または正の整数である鎖状シロキサンとされ
る。
、R3はメチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキ
ル基、フェニル基、トリル基などのアリール基、または
これらの基における炭素原子に結合している水素原子の
一部または全部をハロゲン原子、シアノ基、メルカプト
基などで置換したクロロメチル基、トリフルオロプロピ
ル基、シアノエチル基などから選択される炭素数1〜2
0のアルケニル基を除く同一または異種の非置換または
置換1価炭化水素基、Aはエポキシ基含有有機基、aは
0または正の整数、bは正の整数である環状シロキサン
、または一般式 で示され、R3、Aは前記と同じでCは0または1、
d、eは0または正の整数である鎖状シロキサンとされ
る。
前記したAで示されるエポキシ基含有有機基は例えば
で示される基とされるものであり、このエポキシ基含有
オルガノシロキサンとしては式 でされる直鎖シロキサンが例示される。
オルガノシロキサンとしては式 でされる直鎖シロキサンが例示される。
また、ここに使用されるエポキシ基を含有しないオルガ
ノシロキサンは従来よく知られているものでよく、これ
には式 で示される環状シロキサン、式 で示されるものが例示される。
ノシロキサンは従来よく知られているものでよく、これ
には式 で示される環状シロキサン、式 で示されるものが例示される。
このような低分子量のオルガノシロキサンは該当するク
ロロシラン、アルコキシシランの1種またはその混合物
を加水分解、縮重合させることによって得ることができ
るが、エポキシ基含有シランまたはシロキサンを得るた
めこのシランまたはシロキサンにエポキシ基を導入する
のは公知の方法で行なえばよい。このエポキシ基の導入
は例えば1)オレフィン含有シランまたはシロキサンを
過酸化反応でエポキシ化する方法、2)グリニャル試薬
化されたシランをエピクロルヒドリンなどでアルカリ処
理する方法、3)クロロシランあるいはアセトキシシラ
ン化合物をグリシドールと反応させてグリシジルシリコ
ーンエーテルとする方法、4)不飽和エポキシモノマー
を白金触媒を用いて付加反応させる方法などで行なえば
よいが、操業が簡単で反応率が高く、耐水性のあるけい
素−炭素結合をしたエポキシ基含有オルガノシロキサン
が得られるということからはこの4)の方法で行なうこ
とが好ましく、これによれば付加反応に必要とされるエ
ポキシモノマーの量がオルガノハイドロジエンポリシロ
キサンとの完全な反応に必要量の20重量%以下の過剰
量ですむので、未反応のエポキシモノマーによる副反応
あるいは重合反応を回避することができるという有利性
を与えられる。
ロロシラン、アルコキシシランの1種またはその混合物
を加水分解、縮重合させることによって得ることができ
るが、エポキシ基含有シランまたはシロキサンを得るた
めこのシランまたはシロキサンにエポキシ基を導入する
のは公知の方法で行なえばよい。このエポキシ基の導入
は例えば1)オレフィン含有シランまたはシロキサンを
過酸化反応でエポキシ化する方法、2)グリニャル試薬
化されたシランをエピクロルヒドリンなどでアルカリ処
理する方法、3)クロロシランあるいはアセトキシシラ
ン化合物をグリシドールと反応させてグリシジルシリコ
ーンエーテルとする方法、4)不飽和エポキシモノマー
を白金触媒を用いて付加反応させる方法などで行なえば
よいが、操業が簡単で反応率が高く、耐水性のあるけい
素−炭素結合をしたエポキシ基含有オルガノシロキサン
が得られるということからはこの4)の方法で行なうこ
とが好ましく、これによれば付加反応に必要とされるエ
ポキシモノマーの量がオルガノハイドロジエンポリシロ
キサンとの完全な反応に必要量の20重量%以下の過剰
量ですむので、未反応のエポキシモノマーによる副反応
あるいは重合反応を回避することができるという有利性
を与えられる。
なお、本発明におけるイ)成分は上記したようなエポキ
シ基含有オルガノシロキサンとエポキシ基を含有しない
オルガノシロキサンとの混合物とされるが、この両者の
配合比は目的とするオルガノポリシロキサン中に含有さ
せるべきエポキシ基の量に応して任意とすればよい。
シ基含有オルガノシロキサンとエポキシ基を含有しない
オルガノシロキサンとの混合物とされるが、この両者の
配合比は目的とするオルガノポリシロキサン中に含有さ
せるべきエポキシ基の量に応して任意とすればよい。
つぎに本発明において使用される口)成分としての有機
溶剤は分子中に硫黄を含有しない非プロトン系極性有機
溶剤とされる。この有機溶剤は誘電率εが大きく、プロ
トン供与性のグループをもっていないという特徴がある
が、一般に会合性に冨んでおり、プロトン変容能が大き
いために有機イオン反応の溶剤として使用されると、自
己会合を解いてさらに安定な溶媒和状態を作るので、イ
オン反応活性種に対して著しい相互作用を示す。
溶剤は分子中に硫黄を含有しない非プロトン系極性有機
溶剤とされる。この有機溶剤は誘電率εが大きく、プロ
トン供与性のグループをもっていないという特徴がある
が、一般に会合性に冨んでおり、プロトン変容能が大き
いために有機イオン反応の溶剤として使用されると、自
己会合を解いてさらに安定な溶媒和状態を作るので、イ
オン反応活性種に対して著しい相互作用を示す。
この非プロトン系極性溶媒としてはN、N−ジメチルホ
ルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド、テトラメ
チル尿素、アセトニトリル、炭酸プロピレン、ニトロベ
ンゼン、ニトロメタン、ジメチルシアナミド、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン、ピリジンなどが例示されるが
、これらのうちでは常温で液体であることから計量、配
合、移送など取り扱いに便利であり、適度の沸点を有す
るために反応のコントロールにも便利で、反応終了後は
加熱、減圧で容易に系外に除去することができ、しかも
残存臭気が少ないなどの点からN。
ルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド、テトラメ
チル尿素、アセトニトリル、炭酸プロピレン、ニトロベ
ンゼン、ニトロメタン、ジメチルシアナミド、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン、ピリジンなどが例示されるが
、これらのうちでは常温で液体であることから計量、配
合、移送など取り扱いに便利であり、適度の沸点を有す
るために反応のコントロールにも便利で、反応終了後は
加熱、減圧で容易に系外に除去することができ、しかも
残存臭気が少ないなどの点からN。
N−ジメチルホルムアミドが特に好ましい。
なお、この有機溶剤の添加量は上記したイ)成分として
のオルガノシロキサン100重量部に対して1重量部未
満では目的とする平衡化反応が遅くなって本発明の充分
な効果を得ることができず、50重量部を越える量とす
ると環状物の生成量が増えて目的とする重合度のコント
ロールが難しくなるので、これは1〜50重量部の範囲
とすることが必要とされるが、この好ましい範囲5〜4
0重量部とされる。
のオルガノシロキサン100重量部に対して1重量部未
満では目的とする平衡化反応が遅くなって本発明の充分
な効果を得ることができず、50重量部を越える量とす
ると環状物の生成量が増えて目的とする重合度のコント
ロールが難しくなるので、これは1〜50重量部の範囲
とすることが必要とされるが、この好ましい範囲5〜4
0重量部とされる。
また、本発明において使用されるハ)成分としての塩基
性平衡化触媒は前記したイ)成分としてのオルガノシロ
キサンをアルカリ平衡化反応させるための触媒とされる
ものであり、これには水酸化カリウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化セシウムなどのアルカリ金属水酸化物、メチ
ルトリヒドロキシシランのカリウム塩、フェニルトリヒ
ドロキシシランのカリウム塩などのようなアルカリ金属
シラル−ト、オクタメチルシクロテトラシロキサンと水
酸化カリウムとの化合物からなるカリウムシラル−ト、
第4級アンモニウム塩、例えばベンジルトリメチルアン
モニウムハイドロオキサイド、テトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド、トリメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド、オクチルトリメチルアンモニウムハイド
ロオキサイドなど、もしくは一般式R’4POR’
(R’は1価の有機基、R5は水素原子または1価の有
機基)で示されるホスホニウム塩、例えばテトラメチル
ホスホニウムハイドロオキサイト、テトラ−n −ブチ
ルホスホニウムハイドロオキサイド、フェニルトリメチ
ルホスホニウムハイドロオキサイド、テトラメチルホス
ホニウムメトキサイド、テトラブチルホスニウムブトキ
サイド、ブチルトリシクロへキシルホスホニウムハイド
ロオキサイドなどが例示され、これらの中では水酸化カ
リウム、カリウムシラル−トおよびホスホニウム塩基が
好ましいものとされるは、さらには上記した有機溶剤の
除去のための加熱によって分解するので、中和塩の除去
工程も必要でなくなるテトラ−n−ブチルホスホニウム
ハイドロオキサイドが特に好ましい。
性平衡化触媒は前記したイ)成分としてのオルガノシロ
キサンをアルカリ平衡化反応させるための触媒とされる
ものであり、これには水酸化カリウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化セシウムなどのアルカリ金属水酸化物、メチ
ルトリヒドロキシシランのカリウム塩、フェニルトリヒ
ドロキシシランのカリウム塩などのようなアルカリ金属
シラル−ト、オクタメチルシクロテトラシロキサンと水
酸化カリウムとの化合物からなるカリウムシラル−ト、
第4級アンモニウム塩、例えばベンジルトリメチルアン
モニウムハイドロオキサイド、テトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド、トリメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド、オクチルトリメチルアンモニウムハイド
ロオキサイドなど、もしくは一般式R’4POR’
(R’は1価の有機基、R5は水素原子または1価の有
機基)で示されるホスホニウム塩、例えばテトラメチル
ホスホニウムハイドロオキサイト、テトラ−n −ブチ
ルホスホニウムハイドロオキサイド、フェニルトリメチ
ルホスホニウムハイドロオキサイド、テトラメチルホス
ホニウムメトキサイド、テトラブチルホスニウムブトキ
サイド、ブチルトリシクロへキシルホスホニウムハイド
ロオキサイドなどが例示され、これらの中では水酸化カ
リウム、カリウムシラル−トおよびホスホニウム塩基が
好ましいものとされるは、さらには上記した有機溶剤の
除去のための加熱によって分解するので、中和塩の除去
工程も必要でなくなるテトラ−n−ブチルホスホニウム
ハイドロオキサイドが特に好ましい。
なお、この塩基平衡化性触媒の添加量は上記したイ)成
分としてのオルガノシロキサン混合物100重量部に対
し0.001重量部未満ではオルガノシロキサンの平衡
化反応が遅くなり、1重量部より多くしてもそれ以上の
効果は得られないので0.001〜1重量部の範囲とす
ればよいが、この好ましい範囲は0.1〜0.5重量部
とされる。
分としてのオルガノシロキサン混合物100重量部に対
し0.001重量部未満ではオルガノシロキサンの平衡
化反応が遅くなり、1重量部より多くしてもそれ以上の
効果は得られないので0.001〜1重量部の範囲とす
ればよいが、この好ましい範囲は0.1〜0.5重量部
とされる。
本発明によるオルガノポリシロキサンの製造は上記した
イ)成分としてのエポキシ基含有オルガノシロキサンと
エポキシ基を含有しないオルガノシロキサンとの混合物
、口)成分としての非プロトン系極性有機溶剤、および
ハ)成分としての塩基性平衡化性触媒の所定量を混合し
て均一に混合したのち、加熱してアルカリ平衡化反応さ
せればよいが、この加熱は60℃以上240℃以下、好
ましくは80〜180℃とすることがよく、これによれ
ば口)成分としての非プロトン系極性有機溶剤が存在し
ているのでオルガノシロキサンのアルカリ平衡化反応が
非常で短時間で進行し、この反応中にエポキシ環の開裂
などが起きず、エポキシ基含有オルガノシロキサンの平
衡化もスムーズに進行してエポキシ基を含有するオルガ
ノポリシロキサンを容易に得ることができるし、このオ
ルガノポリシロキサンの粘度も自由に制御することがで
きるので、エポキシ基を含有するオルガノポリシロキサ
ンを有利に得ることができるという工業的な有用性が与
えられる。
イ)成分としてのエポキシ基含有オルガノシロキサンと
エポキシ基を含有しないオルガノシロキサンとの混合物
、口)成分としての非プロトン系極性有機溶剤、および
ハ)成分としての塩基性平衡化性触媒の所定量を混合し
て均一に混合したのち、加熱してアルカリ平衡化反応さ
せればよいが、この加熱は60℃以上240℃以下、好
ましくは80〜180℃とすることがよく、これによれ
ば口)成分としての非プロトン系極性有機溶剤が存在し
ているのでオルガノシロキサンのアルカリ平衡化反応が
非常で短時間で進行し、この反応中にエポキシ環の開裂
などが起きず、エポキシ基含有オルガノシロキサンの平
衡化もスムーズに進行してエポキシ基を含有するオルガ
ノポリシロキサンを容易に得ることができるし、このオ
ルガノポリシロキサンの粘度も自由に制御することがで
きるので、エポキシ基を含有するオルガノポリシロキサ
ンを有利に得ることができるという工業的な有用性が与
えられる。
(実施例)
つぎに本発明に使用されるエポキシ基含有オルガノシロ
キサンの合成例および本発明の実施例、比較例をあげる
が、例中における粘度、比重、屈折率は25℃における
測定値を示したものである。
キサンの合成例および本発明の実施例、比較例をあげる
が、例中における粘度、比重、屈折率は25℃における
測定値を示したものである。
合成例1
滴下ロート、還流器および温度計を取りつけた41の四
ツロフラスコCアリルグリシジルエーテル855g、ト
ルエン855gおよび白金を2重量%含有する塩化白金
酸オレフィン錯塩0.6gを仕込み、110℃で30分
間加熱還流脱水したのち90℃に保持し、1,2,3.
4−テトラメチルシクロテトラシロキサン405gとト
ルエン405gとの混合液を滴下ロートから2時間かけ
て滴下し、その間温度は90℃に保持し、滴下終了後さ
らに90℃で5時間反応させたのち30℃以下まで冷却
し、反応終了後、未反応の= SjHを20%苛性カリ
水溶液で処理して発生する水素ガス量を測定して反応率
を求めたところ、これは98.7%であった。
ツロフラスコCアリルグリシジルエーテル855g、ト
ルエン855gおよび白金を2重量%含有する塩化白金
酸オレフィン錯塩0.6gを仕込み、110℃で30分
間加熱還流脱水したのち90℃に保持し、1,2,3.
4−テトラメチルシクロテトラシロキサン405gとト
ルエン405gとの混合液を滴下ロートから2時間かけ
て滴下し、その間温度は90℃に保持し、滴下終了後さ
らに90℃で5時間反応させたのち30℃以下まで冷却
し、反応終了後、未反応の= SjHを20%苛性カリ
水溶液で処理して発生する水素ガス量を測定して反応率
を求めたところ、これは98.7%であった。
ついで、この反応液を3回水洗して中和したのち、10
IIIIIIHgの減圧下に100℃で3時間加熱して
溶媒および未反応物をストリップしたところ、合成物−
1が得られたが、このものは粘度110cS、比重1.
117、屈折率1.4623、エポキシ価0.574モ
ル/100gの物性を示し、このものの構造式をIR,
NMRでしらべたところ、これは式 示されるものであることが確認された。
IIIIIIHgの減圧下に100℃で3時間加熱して
溶媒および未反応物をストリップしたところ、合成物−
1が得られたが、このものは粘度110cS、比重1.
117、屈折率1.4623、エポキシ価0.574モ
ル/100gの物性を示し、このものの構造式をIR,
NMRでしらべたところ、これは式 示されるものであることが確認された。
合成例2
滴下ロート、還流器およぼ温度計を取りつけた2J2の
四ツロフラスコにアリルグリシジルエーテル92.9g
、ヘプタメチルシクロテトラシロキサン207.1gお
よびトルエン300gを仕込み、110℃で30分間加
熱還流脱水したのち、白金を2重量%含有する塩化白金
酸オレフィン錯塩0.15gを添加し、85℃で5時間
反応せせ、反応終了後20%苛性カリ水溶液で水素ガス
量を測定したところ反応率は100%であった。
四ツロフラスコにアリルグリシジルエーテル92.9g
、ヘプタメチルシクロテトラシロキサン207.1gお
よびトルエン300gを仕込み、110℃で30分間加
熱還流脱水したのち、白金を2重量%含有する塩化白金
酸オレフィン錯塩0.15gを添加し、85℃で5時間
反応せせ、反応終了後20%苛性カリ水溶液で水素ガス
量を測定したところ反応率は100%であった。
ついで、反応液を冷却し、3回水洗して中和したのち、
10ma+Hgの減圧下に80℃で3時間ストリップし
たところ合成物−2が得られたが、このものは粘度33
cS、比11.028、屈折率1.4254、エポキシ
価0.252モル/100gの物性を示し、このものの
構造式をIR,NMRでしらべたところ、これは式した
ところ反応率は89,4%であった。
10ma+Hgの減圧下に80℃で3時間ストリップし
たところ合成物−2が得られたが、このものは粘度33
cS、比11.028、屈折率1.4254、エポキシ
価0.252モル/100gの物性を示し、このものの
構造式をIR,NMRでしらべたところ、これは式した
ところ反応率は89,4%であった。
ついで、この反応液を冷却し、3回水洗して中和したの
ち、10mm)Igの減圧下に100℃で3時間ストリ
ップしたところ合成物−3が得られたが、このものは粘
度11cS、比重0.994.屈折率1.4347、エ
ポキシ価0.208モル/100gの物性を示し、この
ものの構造式をIR,NMRでしらべたところ、これは
で示されるものであることが確認された。
ち、10mm)Igの減圧下に100℃で3時間ストリ
ップしたところ合成物−3が得られたが、このものは粘
度11cS、比重0.994.屈折率1.4347、エ
ポキシ価0.208モル/100gの物性を示し、この
ものの構造式をIR,NMRでしらべたところ、これは
で示されるものであることが確認された。
合成例3
合成例2と同し四ツロフラスコにアリルグリシジルエー
テル156.8g、トルエン156.5gおよび合成例
1と同じ塩化白金酸オレフィン錯塩0.5gを仕込み、
110℃で30分間加熱還流脱水させたのち、温度を9
0℃に保持しながら1,2,3.4−テトラメチル°−
1,2,3−トリプロピルシクロテトラシロキサン40
6.2gとトルエン406.2gの混合液を滴下ロート
から2時間かけて滴下し、95℃で6時間反応を継続さ
せ、反応終了後に水素ガス量を測定で示されるものであ
ることが確認された。
テル156.8g、トルエン156.5gおよび合成例
1と同じ塩化白金酸オレフィン錯塩0.5gを仕込み、
110℃で30分間加熱還流脱水させたのち、温度を9
0℃に保持しながら1,2,3.4−テトラメチル°−
1,2,3−トリプロピルシクロテトラシロキサン40
6.2gとトルエン406.2gの混合液を滴下ロート
から2時間かけて滴下し、95℃で6時間反応を継続さ
せ、反応終了後に水素ガス量を測定で示されるものであ
ることが確認された。
合成例4
合成例1におけるアリルグリシジルエーテル855gと
トルエン855gの代わりに、ビニルシクロヘキセンエ
ポキサイド930gとトルエン930gを用いたほかは
合成例1と同様に処理したところ、反応率97.4%で
合成物−4が得られ、このものは揮発分が1.2%でエ
ポキシ価0.544モル/100gの物性を示し、IR
,NMRでしらべた構造式は式で示されるものであるこ
とが確認された。
トルエン855gの代わりに、ビニルシクロヘキセンエ
ポキサイド930gとトルエン930gを用いたほかは
合成例1と同様に処理したところ、反応率97.4%で
合成物−4が得られ、このものは揮発分が1.2%でエ
ポキシ価0.544モル/100gの物性を示し、IR
,NMRでしらべた構造式は式で示されるものであるこ
とが確認された。
合成例5
合成例1における1、2,3.4−テトラメチルシクロ
テトラシロキサン405gとトルエン405gの代りに
、平均式 で示されるメチルハイドロジエンポリシロキサン909
gとトルエン909gを用い、たほかは合成例1と同じ
ようにして反応させたところ、反応率96.4%で合成
物−5が得られ、このものは揮発分(105℃×3時間
)0.8%、粘度580cS、エポキシ価0.402モ
ルフ 100gの物性を示し、このものの構造式をIR
lNMRでしらべたところ、これは式 反応物をストリップしたところ化合物−Aが得られた。
テトラシロキサン405gとトルエン405gの代りに
、平均式 で示されるメチルハイドロジエンポリシロキサン909
gとトルエン909gを用い、たほかは合成例1と同じ
ようにして反応させたところ、反応率96.4%で合成
物−5が得られ、このものは揮発分(105℃×3時間
)0.8%、粘度580cS、エポキシ価0.402モ
ルフ 100gの物性を示し、このものの構造式をIR
lNMRでしらべたところ、これは式 反応物をストリップしたところ化合物−Aが得られた。
このものは淡黄色透明の液体で揮発分(105℃×3時
間)1.2%、粘度840p、屈折率1.4046で、
エポキシ価が0゜013モルフ100gであり、このエ
ポキシ価は最初の仕込み比から設定した値に一致した。
間)1.2%、粘度840p、屈折率1.4046で、
エポキシ価が0゜013モルフ100gであり、このエ
ポキシ価は最初の仕込み比から設定した値に一致した。
なお、このものはGPCにかけたところ単一ピークを示
し、分子量は75,000 (重合度約1.000)で
あり、IP、 NMRよりの下記の構造式をもつもので
あることが確認された。
し、分子量は75,000 (重合度約1.000)で
あり、IP、 NMRよりの下記の構造式をもつもので
あることが確認された。
実施例2〜4
実施例1におけるオクタメチルシクロテトラシロキサン
659g、合成物−117,4gの代わりに、第1表に
示した量のオクタメチルシクロテトラシロキサンと合成
物2〜4を用いたほかは実施例1とで示されるものであ
ることが確認された。
659g、合成物−117,4gの代わりに、第1表に
示した量のオクタメチルシクロテトラシロキサンと合成
物2〜4を用いたほかは実施例1とで示されるものであ
ることが確認された。
実施例1
攪拌器、温度計および窒素ガス吹込口を取りつけたII
Lの四ツロフラスコにオクタメチルシクロテトラシロキ
サン659g、合成例1で作った合成物−117,4g
、分子鎖末端がトリメチルシリル基で封鎖されている平
均重合度100のジメチルポリシロキサン74.1gお
よびN、N−ジメチルホルムアミド75gを仕込み、1
10℃で30分間加熱還流脱水させたのち、塩基性触媒
としての(nc4He) 4POH25gを滴下し、攪
拌しなからiio℃で5時間平衡化反応を行なわせた。
Lの四ツロフラスコにオクタメチルシクロテトラシロキ
サン659g、合成例1で作った合成物−117,4g
、分子鎖末端がトリメチルシリル基で封鎖されている平
均重合度100のジメチルポリシロキサン74.1gお
よびN、N−ジメチルホルムアミド75gを仕込み、1
10℃で30分間加熱還流脱水させたのち、塩基性触媒
としての(nc4He) 4POH25gを滴下し、攪
拌しなからiio℃で5時間平衡化反応を行なわせた。
反応終了後、140℃で1時間加熱して触媒としての(
nc4He) 4POHを分解させたのち冷却し、活性
炭処理してからろ過し、得られた生成物を10mmHg
の減圧下に120℃で2時間加熱して溶媒および未開し
ように処理して化合物B、C,Dを作ったところ、これ
らの化合物は第2表に示したとおりの物性を示した。
nc4He) 4POHを分解させたのち冷却し、活性
炭処理してからろ過し、得られた生成物を10mmHg
の減圧下に120℃で2時間加熱して溶媒および未開し
ように処理して化合物B、C,Dを作ったところ、これ
らの化合物は第2表に示したとおりの物性を示した。
第1表
あ
2
表
ほかは実施例1と同しように処理して化合物Eを作った
ところ、このものは淡黄色透明な液体で揮発分(105
℃×3時間)が1.2%、粘度830p、 エポキシ価
0.012モルフ100gであり、GPCによる結果が
単一ピークで平均分子量が75,000、平均重合度が
約1 、000で臭気がなく、メトキシ価が0という物
性を示した。
ところ、このものは淡黄色透明な液体で揮発分(105
℃×3時間)が1.2%、粘度830p、 エポキシ価
0.012モルフ100gであり、GPCによる結果が
単一ピークで平均分子量が75,000、平均重合度が
約1 、000で臭気がなく、メトキシ価が0という物
性を示した。
実施例6〜8
実施例1におけるジメチルポリシロキサン74.1gの
代わりに第3表に示したオルガノポリシロキサンを用い
たほかは実施例1と同様に処理したところ、対応する化
合物F、G、Hが得られ、これらは第4表に示したとお
りの物性を示した。
代わりに第3表に示したオルガノポリシロキサンを用い
たほかは実施例1と同様に処理したところ、対応する化
合物F、G、Hが得られ、これらは第4表に示したとお
りの物性を示した。
実施例5
実施例1における原料をオクタメチルテトラシクロシロ
キサン724 g 、合成物−524,9g、オクタメ
チルトリシロキサン1.18 g、 N、 N−ジメチ
ルホルムアミド45 g、(nC409)401(1,
5gとじた第 表 第 表 比較例1〜5 実施例1におけるN、N−ジメチルホルムアミド75g
の代りに、溶剤を全く使用しないか、第5表に示したよ
うな溶剤を使用したほかは実施例1と同じように処理し
て化合物を作ったところ、第5表に示したような物性を
もつものが得られたが、この場合にはいずれのものもエ
ポキシ基の減量が認められて目的とする物性をもつもの
は得られず、また平衡化が進まなかったために原料ピー
クが残ったもの、全体にブロードが明確でピーク位置が
不明なものがあり、GPCで分子量が確認できたものは
2点にすぎなかった。
キサン724 g 、合成物−524,9g、オクタメ
チルトリシロキサン1.18 g、 N、 N−ジメチ
ルホルムアミド45 g、(nC409)401(1,
5gとじた第 表 第 表 比較例1〜5 実施例1におけるN、N−ジメチルホルムアミド75g
の代りに、溶剤を全く使用しないか、第5表に示したよ
うな溶剤を使用したほかは実施例1と同じように処理し
て化合物を作ったところ、第5表に示したような物性を
もつものが得られたが、この場合にはいずれのものもエ
ポキシ基の減量が認められて目的とする物性をもつもの
は得られず、また平衡化が進まなかったために原料ピー
クが残ったもの、全体にブロードが明確でピーク位置が
不明なものがあり、GPCで分子量が確認できたものは
2点にすぎなかった。
第
表
実施例9〜10、比較例6〜7
実施例1におけるN、N−ジメチルホルムアミド75g
の代わりに、N、N−ジメチルホルムアミドを22.5
g (実施例9)、500g(実施例10)、3.7
sg(比較例6)、750g(比較例7)としたほかは
実施例1と同様に処理して化合物を製造したところ、第
6表に示した物性をもつ化合物が得られた。
の代わりに、N、N−ジメチルホルムアミドを22.5
g (実施例9)、500g(実施例10)、3.7
sg(比較例6)、750g(比較例7)としたほかは
実施例1と同様に処理して化合物を製造したところ、第
6表に示した物性をもつ化合物が得られた。
実施例11〜13、比較例8
滴下ロート、還流器および温度計を取りつけた3Ilの
四ツロフラスコに第7表に示した種類および量の原料物
質を仕込み、実施例1と同じ条件で、設定の重合度を2
00とし化合物の合成を行なったところ、得られた化合
物について第7表に併記したとおりの結果が得られた。
四ツロフラスコに第7表に示した種類および量の原料物
質を仕込み、実施例1と同じ条件で、設定の重合度を2
00とし化合物の合成を行なったところ、得られた化合
物について第7表に併記したとおりの結果が得られた。
第6表
(註)
◆・・個・・・(CHs)ssiO+y20・・・(C
L)zsio (発明の効果) 本発明はエポキシ基を含有するオルガノポリシロキサン
の製造方法に関するものであり、これは前記したように
イ)エポキシ基含有オルガノシロキサンとエポキシ基を
含有しないシロキサンとの混合物、口)分子中に硫黄を
含有しない非プロトン系極性有機溶剤およびハ)塩基性
平衡化触媒よりなる組成物を平衡化させてエポキシ基を
含有するオルガノポリシロキサンを製造するというもの
であり、これによればこの系に非プロトン系の極性有機
溶剤が添加されているので1)平衡化反応が短時間で行
なわれる、2)平衡化反応時にエポキシ環の開裂が起き
ない、3)目的とするオルガノポリシロキサンの重合度
を設定通りに制御することができるという効果が与えら
れるので、エポキシ基を含有するオルガノポリシロキサ
ンを容易に得ることができるという工業的な有利性が与
えられる。
L)zsio (発明の効果) 本発明はエポキシ基を含有するオルガノポリシロキサン
の製造方法に関するものであり、これは前記したように
イ)エポキシ基含有オルガノシロキサンとエポキシ基を
含有しないシロキサンとの混合物、口)分子中に硫黄を
含有しない非プロトン系極性有機溶剤およびハ)塩基性
平衡化触媒よりなる組成物を平衡化させてエポキシ基を
含有するオルガノポリシロキサンを製造するというもの
であり、これによればこの系に非プロトン系の極性有機
溶剤が添加されているので1)平衡化反応が短時間で行
なわれる、2)平衡化反応時にエポキシ環の開裂が起き
ない、3)目的とするオルガノポリシロキサンの重合度
を設定通りに制御することができるという効果が与えら
れるので、エポキシ基を含有するオルガノポリシロキサ
ンを容易に得ることができるという工業的な有利性が与
えられる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、イ)エポキシ基を含有するオルガノシロキサンとエ
ポキシ基を含有しないオルガノシロキサンとの混合物1
00重量部、 ロ)分子中に硫黄を含まない非プロトン系有機溶剤1〜
50重量部、 ハ)塩基性平衡化触媒0.001〜1重量部、とからな
る混合物を加熱反応させて、一般式R^1_MR^2_
nSiO^(^4^−^(^m^+^n^)^)^/^
2(ここにR^1はエポキシ基含有1価の有機基、R^
2はエポキシ基を含有しない炭素数1〜8の1価炭化水
素基または炭素数1〜3のアルコキシ基、n、mはn/
m≧3で1.8<m+n<2.1を満足する数)で示さ
れる分子中に平均1個以上のエポキシ基を含有するオル
ガノポリシロキサンを得ることを特徴とするエポキシ基
含有オルガノポリシロキサンの製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5316590A JPH03255130A (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | エポキシ基含有オルガノポリシロキサンの製造方法 |
US07/652,139 US5206328A (en) | 1990-02-08 | 1991-02-08 | Process for the production of an organopolysiloxane |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5316590A JPH03255130A (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | エポキシ基含有オルガノポリシロキサンの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03255130A true JPH03255130A (ja) | 1991-11-14 |
JPH0587087B2 JPH0587087B2 (ja) | 1993-12-15 |
Family
ID=12935248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5316590A Granted JPH03255130A (ja) | 1990-02-08 | 1990-03-05 | エポキシ基含有オルガノポリシロキサンの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03255130A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008020637A1 (fr) | 2006-08-15 | 2008-02-21 | Showa Denko K.K. | Nouveau composé époxy et son procédé de fabrication |
WO2009119469A1 (ja) | 2008-03-24 | 2009-10-01 | 昭和電工株式会社 | エポキシ化合物およびその製造方法 |
JP2013131762A (ja) * | 2007-11-07 | 2013-07-04 | Showa Denko Kk | 転写材料用硬化性組成物および該組成物を用いた微細パターン形成方法 |
Citations (5)
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---|---|---|---|---|
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JPS4893499A (ja) * | 1972-03-13 | 1973-12-03 | ||
JPS5133839A (ja) * | 1974-09-17 | 1976-03-23 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | |
JPS51121099A (en) * | 1975-04-07 | 1976-10-22 | Sws Silicones Corp | Process for preparing polysiloxane with epoxy functionality |
JPS5714624A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-25 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Production of organo poly siloxane polymer |
-
1990
- 1990-03-05 JP JP5316590A patent/JPH03255130A/ja active Granted
Patent Citations (5)
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JP2013131762A (ja) * | 2007-11-07 | 2013-07-04 | Showa Denko Kk | 転写材料用硬化性組成物および該組成物を用いた微細パターン形成方法 |
WO2009119469A1 (ja) | 2008-03-24 | 2009-10-01 | 昭和電工株式会社 | エポキシ化合物およびその製造方法 |
US8426614B2 (en) | 2008-03-24 | 2013-04-23 | Showa Denko K.K. | Epoxy compound and process for producing the epoxy compound |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0587087B2 (ja) | 1993-12-15 |
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