JPH0597868A - 片末端ジオールシロキサン化合物及びその製造方法 - Google Patents

片末端ジオールシロキサン化合物及びその製造方法

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JPH0597868A
JPH0597868A JP29095291A JP29095291A JPH0597868A JP H0597868 A JPH0597868 A JP H0597868A JP 29095291 A JP29095291 A JP 29095291A JP 29095291 A JP29095291 A JP 29095291A JP H0597868 A JPH0597868 A JP H0597868A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 記一般式(1) 【化1】 (式中nは0〜1000の整数、aは2〜8の整数であ
る。)で表わされる片末端ジオールシロキサン化合物を
提供する。 【効果】 本発明の片末端ジオールシロキサン化合物
は、その末端ジオールが互に反応性が等価な第1級ヒド
ロキシル基であり、カルボキシル基やイソシアネート基
と容易に反応し、ジカルボン酸化合物やジイソシアネー
ト化合物と交差共重合させることにより、ポリエステ
ル、ポリウレタンの側鎖にポリジメチルシロキサン鎖を
有し、撥水性、耐摩耗性、潤滑性等の表面特性が優れた
重合体を得ることができる。このため、この重合体は感
熱転写紙用耐熱コーティング剤、合成皮革、繊維処理
剤、ポリエチレンテレフタレートの表面特性改質、ポリ
ウレタンの表面特性改良等の用途に好適に使用すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規片末端ジオールシロ
キサン化合物及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
片末端にアルコール性ヒドロキシル基を2個有する片末
端ジオールシロキサン化合物として、特開昭62−19
5389号公報には、下記式(3)で示される化合物が
記載されている。
【0003】
【化3】
【0004】しかし、式(3)の片末端ジオールシロキ
サン化合物は片末端の2個のヒドロキシル基のうち、一
方が第1級ヒドロキシル基、他方が第2級ヒドロキシル
基であるため、2個のヒドロキシル基の反応性が相違す
る。即ち、第2級ヒドロキシル基はカルボキシル基とは
高温でしか反応せず、また、イソシアネート基との反応
性もきわめて低い。このため、上記式(3)の化合物を
例えばジカルボン酸化合物やジイソシアネート化合物と
交差共重合させ、ポリエステル、ポリウレタンを製造す
る場合、均一な交差共重合体が得られないという問題が
ある。
【0005】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、反応性が等価な第1級ヒドロキシル基を
片末端に2個有する新規な片末端ジオールシロキサン化
合物及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記目的を達成するため、鋭意検討を行った結果、下記式
(2)で示されるビニル基含有化合物と片末端ハイドロ
ジェンシロキサンとを付加反応させた後、脱シリル化す
ることにより、下記式(1)で示される新規な片末端ジ
オールシロキサン化合物が得られると共に、この式
(1)の片末端ジオールシロキサン化合物の2個のヒド
ロキシル基はいずれも第1級ヒドロキシル基で互に反応
性が等価であり、このため例えばポリウレタン、ポリエ
ステル等の重合体の製造において、この新規片末端ジオ
ールシロキサン化合物を共重合成分として用いると、側
鎖にポリジメチルシロキサン鎖を有し、撥水性、耐摩耗
性、潤滑性等の表面特性が優れた重合体が得られること
を知見し、本発明をなすに至った。
【0007】従って、本発明は、 (1)下記一般式(1)
【0008】
【化4】 (式中nは0〜1000の整数、aは2〜8の整数であ
る。)で表わされる片末端ジオールシロキサン化合物、
及び、 (2)片末端ハイドロジェンシロキサンのSiH基に下
記一般式(2)
【0009】
【化5】 (式中R1,R2,R3はそれぞれ互に同一又は異種の置
換又は未置換の炭素数1〜20の炭化水素基、aは2〜
8の整数である。)で示される化合物のCH2=CH基
を付加した後、SiR123基を脱離することを特徴
とする片末端ジオールシロキサン化合物の製造方法を提
供する。
【0010】以下、本発明につき更に詳述すると、本発
明の新規片末端ジオールシロキサン化合物は、上述した
ように、下記一般式(1)
【0011】
【化6】 で示されるものである。
【0012】ここで、nは0〜1000、好ましくは0
〜200の整数であり、aは2〜8、好ましくは2〜4
の整数である。
【0013】上記の如き片末端ジオールシロキサン化合
物を得る方法としては、出発原料として下記一般式
(2)で示される化合物を使用する。
【0014】
【化7】
【0015】ここで、R1,R2,R3はそれぞれ互に同
一又は異種の置換又は未置換の炭素数1〜20、より好
ましくは1〜3の一価炭化水素基であり、具体的には、
メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イ
ソブチル、t−ブチル、フェニル、p−トリルなどであ
る。なお、aは上記と同様の意味を示す。
【0016】この式(2)の化合物は、例えば、グリセ
リンと式(4)のR123SiClで示される3置換
クロルシランとを脱塩酸剤の存在下に反応させることに
より得られる式(5)のビスシリル化物に式(6)の不
飽和ハロゲン化物を塩基性物質の存在下に反応させるこ
とによって得ることができる。
【0017】
【化8】
【0018】この場合、まず式(5)のビスシリル化物
を得るために用いる式(4)の3置換クロルシランとし
ては、トリメチルクロルシラン、プロピルジメチルクロ
ルシラン、イソプロピルジメチルクロルシラン、イソブ
チルジメチルクロルシラン、t−ブチルジメチルクロル
シラン、フェニルジメチルクロルシランなどが具体的に
挙げられる。
【0019】これらのクロルシランは、グリセリン1モ
ルに対し2〜2.5モル、特に2.0〜2.1モルとす
ることが好ましい。
【0020】上記式(5)のビスシリル化物は、上記ク
ロルシランをグリセリンと好ましくは上記モル比の範囲
で反応させることにより得られるが、この際この反応は
脱塩酸剤の存在下で行う。脱塩酸剤としては、例えばト
リエチルアミン、ピリジン、トリブチルアミン、トリメ
チルアミン、トリプロピルアミン、N,N−ジメチルア
ニリン、キノリン、ピペリジン、ピペラジン等の第3級
アミン類などが好適に用いられる。なお、脱塩酸剤はそ
の1種を単独で又は2種以上を併用して使用することが
できる。これら脱塩酸剤の使用量は、特に制限されるも
のであるが、上記クロルシラン1モルに対して1〜3モ
ル、特に1〜1.5モルとすることが好ましい。
【0021】上記反応は、好ましくはトルエン等の溶媒
中で行う。反応温度は0〜150℃、特に0〜80℃と
することが好ましい。反応時間は通常1〜5時間であ
る。
【0022】上記式(5)のビスシリル化物は、必要に
より脱シリル化し、次いでこれを再度シリル化すること
により、上記3置換クロルシランとグリセリンとの反応
で得られたビスシリル化物のSiR123をこれと異
なる種類のSiR123と交換することができる。
【0023】特に式(4)の化合物としてt−ブチルジ
メチルクロルシランを用いた場合、脱シリル化−再シリ
ル化の方法が有効である。即ち、t−ブチルジメチルク
ロルシランを用いた場合、脱シリル化はF-を有する化
合物(例えばテトラブチルアンモニウムフルオライドな
ど)を用いることが好適であるが、脱シリル化するとき
にシロキサン鎖があると切断される可能性があるため、
実施例1の(c),(d)の工程で示したように一度t
−ブチルジメチルシリル基を脱離させ、その後トリメチ
ルシリル化することが好ましい。
【0024】この場合、この脱シリル化及びシリル化は
常法に従って行うことができる。
【0025】このようにして得られた式(5)のビスシ
リル化物は、これを式(6)の不飽和ハロゲン化物と塩
基性物質の存在下に反応させることにより、式(2)の
化合物を得る。
【0026】
【化9】
【0027】この反応において、式(5)のビスシリル
化物と式(6)の不飽和ハロゲン化物とは、前者1モル
に対し後者1〜2モル、特に1.2〜1.5モルの割合
で使用することが好ましい。
【0028】また、塩基性物質としては水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、ナトリウム、水素化ナトリウム、
リチウムなどが使用され、その使用量は式(5)のビス
シリル化物1モルに対して1〜2モル、特に1.1〜
1.5モルとすることが好ましい。
【0029】反応は、ジエチルエーテル、テトラヒドロ
フラン、トルエン、キシレン、N,N−ジメチルホルム
アミドなどの溶媒を用いて行うことができ、反応温度は
20〜200℃、特に40〜130℃とすることが好ま
しい。また、反応時間は通常5〜8時間である。
【0030】以上のようにして合成される式(2)の化
合物は、片末端ハイドロジェンシロキサン、特に式
(1)の片末端ジオールシロキサン化合物を得る場合
は、下記式(7)の片末端ハイドロジェンシロキサンと
反応させて、式(8)の如きシロキサン化合物を得、こ
れを脱シリル化することにより、式(1)のような片末
端ジオールシロキサン化合物を製造する。
【0031】
【化10】
【0032】ここで、式(2)の化合物と片末端ハイド
ロジェンシロキサンとの付加反応は、公知の付加反応触
媒、例えば塩化白金酸、塩化白金酸の誘導体等の白金や
白金化合物などを用いることができる。
【0033】また、この付加反応は活性水素を含有しな
い溶媒、例えばトルエン、キシレン、ヘキサン、ジエチ
ルエーテル、テトラヒドロフラン、酢酸エチルなどを用
い、式(2)の化合物1モルに対し片末端ハイドロジェ
ンシロキサンを0.7〜1.0モル、特に0.8〜0.
9モルの範囲で使用して行うことができる。この場合、
反応温度は0〜200℃、より望ましくは50〜120
℃が好ましく、反応時間は通常2〜5時間である。
【0034】上記式(8)の化合物の脱シリル化反応
は、通常式(8)の化合物にメタノールを大過剰加え、
還流温度で加熱することにより行うことができる。
【0035】
【発明の効果】本発明の片末端ジオールシロキサン化合
物は、その末端ジオールが互に反応性が等価な第1級ヒ
ドロキシル基であり、カルボキシル基やイソシアネート
基と容易に反応し、ジカルボン酸化合物やジイソシアネ
ート化合物と交差共重合させることにより、ポリエステ
ル、ポリウレタンの側鎖にポリジメチルシロキサン鎖を
有し、撥水性、耐摩耗性、潤滑性等の表面特性が優れた
重合体を得ることができる。このため、この重合体は感
熱転写紙用耐熱コーティング剤、合成皮革、繊維処理
剤、ポリエチレンテレフタレートの表面特性改質、ポリ
ウレタンの表面特性改良等の用途に好適に使用すること
ができる。
【0036】また、本発明の製造方法によれば、かかる
片末端ジオールシロキサン化合物を簡単かつ確実に製造
することができる。
【0037】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。
【0038】〔実施例1〕 (a)1リットルのセパラブルフラスコにグリセリン9
2g、ピリジン166g、DMF150gを仕込み、こ
れにt−ブチルジメチルクロルシラン301gをトルエ
ン200gに溶解した溶液を滴下し、滴下終了後そのま
ま2時間撹拌した。析出した塩を濾過し、蒸留し、下記
式(9)で示されるグリセリンのビスシリル化物を23
0g(収率72%,114−117℃/2mmHg)得
た。
【0039】
【化11】
【0040】
【化12】
【0041】(b)500mlのセパラブルフラスコに
水素化ナトリウム9.6g、テトラヒドロフラン100
gを加え、撹拌しながら上記式(9)のグリセリンのビ
スシリル化物70gを滴下した。30分撹拌した後、ア
リルブロマイド53gを滴下し、滴下終了後、還流下に
8時間反応させた。生成した塩を濾別し、蒸留すること
により、式(10)の化合物を52.8g(収率67
%,121−124℃/2mmHg)得た。
【0042】
【化13】
【0043】
【化14】
【0044】(c)100mlのナスフラスコに式(1
0)のビスシリル化物30gとテトラブチルアンモニウ
ムフロリド(テトラヒドロフラン1mol/l溶液)5
gを加え、3時間室温で撹拌した後、蒸留し、式(1
1)のジオールを6.1g(収率55%,109−11
3℃/2mmHg)得た。
【0045】
【化15】
【0046】
【化16】
【0047】(d)50mlのナスフラスコに式(1
1)のジオール6gを入れ、ヘキサメチルジシラザン
8.7gを加え、2時間撹拌した。その後蒸留し、式
(12)のビスメチルシリル化物を10g(収率80
%,115−117℃/2mmHg)得た。
【0048】
【化17】
【0049】
【化18】
【0050】(e)50mlのナスフラスコに式(1
2)のビストリメチルシリル化物8g、トルエン5g、
塩化白金酸1%イソプロピルアルコール溶液を1滴加
え、60℃に昇温した。そこに、ペンタメチルジシロキ
サン4.3gを滴下し、80℃で3時間反応させた。そ
の後蒸留して、下記式(13)の化合物9.6g(収率
78%,131−134℃/1mmHg)を得た。
【0051】
【化19】
【0052】
【化20】
【0053】(f)50mlのナスフラスコに式(1
3)の化合物7.0g、メタノール10gを入れ、3時
間加熱還流下に反応させ、その後蒸留して下記式(1
a)3.1g(収率67%,126−129℃/1mm
Hg)を得た。
【0054】
【化21】
【0055】
【化22】
【0056】〔実施例2〕1リットルのセパラブルフラ
スコに実施例1の工程(d)で得られた式(12)のビ
ストリメチルシリル化物5g、下記平均式(14)の片
末端ハイドロジェンポリシロキサン75g、トルエン3
0g、及び塩化白金酸1%イソプロピルアルコール溶液
0.1gを加え、100℃で5時間反応させた。得られ
た混合物にメタノール50gを加え、3時間加熱還流さ
せた後、減圧ストリップして、下記式(1b)で示され
る油状物68gを得た。
【0057】
【化23】
【0058】
【化24】 化合物(1b)の特性値は下記の通りであった。 水酸基価:23.1KOHmg/g GPC :ポリスチレン換算分子量 Mn:4530 Mw:4860 分散度 Mw/Mn=1.071 H−NMR:実施例1で得られた式(1a)のシロキ
サン化合物と同一の化学シフトにピークが現われた。 IR:3350cm-1(OH),2970cm-1(C−
H),1260cm-1(Si−C),1120〜105
0cm-1(Si−O)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1) 【化1】 (式中nは0〜1000の整数、aは2〜8の整数であ
    る。)で表わされる片末端ジオールシロキサン化合物。
  2. 【請求項2】 片末端ハイドロジェンシロキサンのSi
    H基に下記一般式(2) 【化2】 (式中R1,R2,R3はそれぞれ互に同一又は異種の置
    換又は未置換の炭素数1〜20の炭化水素基、aは2〜
    8の整数である。)で示される化合物のCH2=CH基
    を付加した後、SiR123基を脱離することを特徴
    とする片末端ジオールシロキサン化合物の製造方法。
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