JPH061796A - 有機けい素基含有イソシアヌレートの製造方法 - Google Patents

有機けい素基含有イソシアヌレートの製造方法

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JPH061796A
JPH061796A JP4180331A JP18033192A JPH061796A JP H061796 A JPH061796 A JP H061796A JP 4180331 A JP4180331 A JP 4180331A JP 18033192 A JP18033192 A JP 18033192A JP H061796 A JPH061796 A JP H061796A
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巳喜男 塩野
Hironao Fujiki
弘直 藤木
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 本発明は、有機けい素基含有イソシアヌレ
ートを反応の停止、中断などの事故なしで容易に、かつ
効率よく製造する方法の提供を目的とするものである。 【構成】 本発明の有機けい素基含有イソシアヌレー
トの製造方法は、一般式(R1 O)3-a2 aSiR3
CO(R1 はアルキル基、R2 はアルキル基またはフェ
ニル基、R3 はアルキレン基、aは0、1、2)で示さ
れるイソシアン酸エステルと、一般式R4 NCO(R4
はアルケニル基)で示されるイソシアン酸エステルを一
般式MOR5 (R5 はH2 またはアルキル基、Mはアル
カル金属)で示される塩基性触媒の存在下に反応させ
て、一般式 【化4】で示される化合物を得ることを特徴とするもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は有機けい素基含有イソシ
アヌレートの製造方法、特には接着促進剤、繊維処理用
添加剤、ガラスのサイジング剤などとして有用とされる
有機けい素基含有イソシアヌレートの製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】有機けい素基含有イソシアヌレートの製
造方法としては、一般式 (R1 O)3-a2 aSiH (ここにR1 は炭素数1〜4のアルキル基、R2 は炭素
数1〜4のアルキル基またはフェニル基、aは0,1ま
たは2)で示されるハイドロジェンけい素化合物と、一
般式
【化2】 (ここにR4 は炭素数2〜4のアルケニル基)で示され
る脂肪族不飽和イソシアヌレートとを白金系またはロジ
ウム系の触媒の存在下に反応させる方法が公知とされて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法では
脂肪族不飽和イソシアヌレートが反応の抑制剤として作
用するために多量の触媒が必要とされるし、製造工程中
に反応が停止することがあって触媒の追加が必要とされ
る場合もあるので、これにはその反応制御が非常に困難
であり、製造する毎に反応率が変動するという不利もあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不利
を解決した有機けい素基含有イソシアヌレートの製造方
法に関するものであり、これは一般式(1) (R1 O)3-a2 aSiR3 NCO・・・・・・(1) (ここにR1 は炭素数1〜4のアルキル基、R2 は炭素
数1〜4のアルキル基またはフェニル基、R3 は炭素数
2〜4のアルキレン基、aは0,1または2)で示され
るイソシアン酸エステルと、一般式(2) R4 NCO・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2) (ここにR4 は炭素数2〜4のアルケニル基)で示され
るイソシアン酸エステルとを一般式(3) MOR5 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3) (ここにR5 は水素原子または炭素数1〜5のアルキル
基、Mはアルカリ金属)で示される塩基性触媒の存在下
で反応させることによって、一般式(4)
【化3】 (ここにR1 、R2 、R3 、R4 およびaは前記に同
じ、R6 は(R1 O)3-a2 aSiR3 基またはR4
で示される化合物を得ることを特徴とするものである。
【0005】すなわち、本発明者らは従来法による不利
を解決することができる有機けい素基含有イソシアヌレ
ートの製造方法を開発すべく種々検討した結果、上記し
た一般式(1)で示されるイソシアン酸エステルと一般
式(2)で示されるイソシアン酸エステルを、一般式
(3)で示される塩基性触媒の存在下で加熱処理して反
応させると、容易に一般式(4)で示される有機けい素
基含有イソシアヌレートの得られることを見出して本発
明を完成させた。以下にこれをさらに詳述する。
【0006】
【作用】本発明は有機けい素基含有イソシアヌレートの
製造方法に関するものであり、これは前記した一般式
(1)で示されるイソシアン酸エステルと一般式(2)
で示されるイソシアン酸エステルを一般式(3)で示さ
れる塩基性触媒の存在下で反応させて一般式(4)で示
される有機けい素基含有イソシアヌレートを製造すると
いうものであるが、これによれば反応停止などなしで短
時間内で容易に目的物を収率よく製造することができる
という有利性が与えられる。
【0007】本発明の有機けい素基含有イソシアヌレー
トの製造方法における始発材は前記した一般式(1)お
よび(2)で示される2種類のイソシアン酸エステルと
される。この一つは一般式(1)としての (R1 O)3-a2 aSiR3 NCO で示され、このR1 はメチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基で例示される炭素数1〜4のアルキル基で
あるが、用途上加水分解速度が早いことが好ましいとい
う理由からメチル基、エチル基が好ましいものであり、
2 はこのR1 と同様の炭素数1〜4のアルキル基また
はフェニル基、R3 はエチレン基、プロピレン基、ブチ
レン基で例示される炭素数が2〜4のアルキレン基、a
は0,1または2で加水分解速度の点から0または1が
好ましいとされるイソシアン酸エステルとされる。
【0008】また、他のイソシアン酸エステルは一般式
(2)としての R4 NCO で示され、R4 はビニル基、アリル基、メタリル基、1
−ブテニル基で例示される炭素数2〜4のアルケニル基
とされるものである。この2種類のイソシアン酸エステ
ルは事前に混合されて反応に供されるが、この両者の混
合比は目的とする有機けい素基含有イソシアヌレートの
種類に応じて任意に設定すればよい。
【0009】このイソシアン酸エステルの混合物はつい
で一般式(3)としての MOR5 で示され、R5 は水素原子または、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基などで例示され
る炭素数1〜5のアルキル基、Mはリチウム、ナトリウ
ム、カリウムまたはセシウムなどのアルカリ金属であ
る、塩基性触媒の存在下に反応させられる。
【0010】なお、この触媒は塩基性のものとされる
が、これが酢酸カリウム、プロピオン酸カリウムなどの
ようなカルボン酸アルカリであると触媒活性が低いし、
5 が芳香族基であるフェノキシ基である場合は塩基性
が弱く、かつ目的とするイソシアヌレートや溶媒に対す
る溶解性が高く、したがって反応後の除去が難しいとい
う不利が生ずるので、これはR5 が水素原子または炭素
数1〜5のアルキル基である水酸化物またはアルコキシ
誘導体とする必要があり、このアルコキシ基としてはメ
トキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペ
ンタノキシ基とすることが好ましい。
【0011】この塩基性触媒の使用量は上記したイソシ
アン酸エステル混合物 100重量部に対して 0.1重量部以
上とすればよいが、これは反応時間、分離工程の面から
0.1〜5.0 重量部とすればよい。
【0012】上記した一般式(1)と一般式(2)で示
されるイソシアン酸エステルの混合物から一般式(4)
で示される有機けい素基含有イソシアヌレートを合成す
る反応はこのイソシアン酸エステル混合物を一般式
(3)で示される塩基性触媒の存在下に加熱処理するこ
とによって進行するが、この加熱温度は触媒の種類、溶
媒の有無、種類によって異なるけれども60〜 150℃の範
囲とすればよく、好ましい温度範囲は80〜 130℃とされ
る。
【0013】なお、この反応は無溶媒で行なうことがで
きるが、溶媒中で行なってもよく、この溶媒としてはベ
ンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタンなど
のように沸点が60〜 150℃である非極性の炭素水素系の
ものが使用でき、この種の溶媒は反応後の除去が容易で
あるし、これを使用すれば反応後のろ過で触媒を容易に
除去することができる。
【0014】この反応はその工程中に反応が停止するこ
とがないので、これを短時間で進行させるができ、これ
によれば目的とする有機けい素基含有イソシアヌレート
を容易に、かつ収率よく得ることができる。この反応に
よって得られた有機けい素基含有イソシアヌレートは硬
化性オルガノポリシロキサン組成物の接着促進剤として
有用とされるが、これはまた、繊維処理用アルガノポリ
シロキサン組成物用添加剤として、さらにはガラスのサ
イジング剤として有用とされる。
【0015】
【実施例】つぎに本発明の実施例をあげる。 実施例1 カリウム・t−ブトキシド0.5gを反応フラスコに仕込ん
で 100℃に加熱し、よく撹拌しながらここにイソシアン
酸アリル 16.6g(0.2 モル)とイソシアン酸3−トリメ
トキシシリルプロピル 20.5g(0.1 モル)との混合物を
25〜30分で適下し、適下終了後も5〜10分間撹拌を続
け、その後室温に冷却してからn−ヘキサン 100mlで希
釈し触媒を析出させてろ別した。
【0016】ついで、このろ液を減圧下に濃縮し、分留
したところ、沸点が 182〜 184℃(1.4 mmHg)の液体生
成物が 29.7g(収率80%)得られたので、この生成物を
分析したところ、このものは赤外線吸収スペクトルでイ
ソシアナート基に由来するピーク(2,275cm-1 )がな
く、イソシアヌレート基に由来するピーク(1,690c
m-1)が観察されたこと、また核磁気共鳴スペクトルに
おけるアリル基とトリメトキシシリルプロピル基の存在
比からみて、この生成物は1−トリメトシキシリルプロ
ピル−3,5−ジアリルイソシアヌレートであることが
確認された。
【0017】実施例2 実施例1におけるイソシアン酸エステルの混合量をイソ
シアン酸アリル8.3g(0.1 モル)とイソシアン酸3−ト
リメトキシシリルプロピル 41.0g(0.2 モル)としたほ
かは実施例1と同様に処理したところ、沸点が 214〜21
6 ℃(0.25mmHg)の液体生成物が 37.0g(収率75%)で
得られたので、このものを実施例1と同様に赤外線吸収
スペクトル、核磁気共鳴スペクトルで同定したところ、
このものは1,3−ビス(トリメトキシシリルプロピ
ル)−5−アリルイソシアヌレートであることが確認さ
れた。
【0018】
【発明の効果】本発明は有機けい素基含有イソシアヌレ
ートの製造方法に関するものであり、これは前記したよ
うに一般式(1)と一般式(2)で示されるイソシアン
酸エステルの混合物を一般式(3)で示される塩基性触
媒の存在下で反応させて一般式(4)で示される有機け
い素含有イソシアヌレートを製造するというものである
が、これによればこの反応が容易に、かつ効率よく進行
するので目的とする有機けい素基含有イソシアヌレート
を反応の停止、中断なく 容易に得ることができるとい
う有利性が与えられる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(R1 O)3-a2 aSiR3 NCO (ここにR1 は炭素数1〜4のアルキル基、R2 は炭素
    数1〜4のアルキル基またはフェニル基、R3 は炭素数
    2〜4のアルキレン基、aは0,1または2)で示され
    るイソシアン酸エステルと、一般式R4 NCO(ここに
    4 は炭素数2〜4のアルケニル基)で示されるイソシ
    アン酸エステルを一般式MOR5 (ここにR5 は水素原
    子または炭素数1〜5のアルキル基、Mはアルカリ金
    属)で示される塩基性触媒の存在下で反応させて、一般
    式 【化1】 (ここにR1 、R2 、R3 、R4 、aは前記に同じ、R
    6 は(R1 O)3-a2 aSiR3 基またはR4 )で示さ
    れる化合物を得ることを特徴とする有機けい素基含有イ
    ソシアヌレートの製造方法。
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