JPH0751582B2 - 両末端にシラノール基を有する直鎖状オルガノテトラシロキサンの製造方法 - Google Patents

両末端にシラノール基を有する直鎖状オルガノテトラシロキサンの製造方法

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JPH0751582B2
JPH0751582B2 JP2203042A JP20304290A JPH0751582B2 JP H0751582 B2 JPH0751582 B2 JP H0751582B2 JP 2203042 A JP2203042 A JP 2203042A JP 20304290 A JP20304290 A JP 20304290A JP H0751582 B2 JPH0751582 B2 JP H0751582B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、両末端にシラノール基を有する低分子量の直
鎖状オルガノテトラシロキサンの製造方法に関する。
(従来技術) 従来、シラノール末端基を有する低分子量の直鎖状ポリ
シロキサンは、両末端に塩素原子を有する直鎖状のオル
ガノクロルポリシロキサンを、弱アルカリ性水溶液中で
加水分解することにより製造されていた。
また、上記のオルガノクロルポリシロキサンを、酢酸又
はアルコールを用いてアセトキシ化乃至アルコキシ化
し、これを加水分解することにより製造する方法も知ら
れている。
(発明が解決しようとする課題) 然しながら、弱アルカリ性水溶液中でオルガノクロルポ
リシロキサンの加水分解を行なうという前者の方法で
は、シラノール基が酸或いはアルカリに対して不安定で
あることに関連して、加水分解に際して、該アルカリに
よって又は加水分解により発生したHClによって縮合反
応を生じ、目的とするオルガノポリシロキサン以外に、
より高分子量のオルガノポリシロキサンや環状のポリシ
ロキサンが生成するという問題があった。
この場合、目的とする低分子量の直鎖状オルガノテトラ
シロキサンと、副生するオルガノポリシロキサンとの分
離は極めて困難となっている。
また、アセトキシ化乃至アルコキシ化を経由するという
後者の方法では、生成物中にアセトキシ基乃至アルコキ
シ基が残存するという問題がある。
従って本発明は、両末端にシラノール基を有する低分子
量の直鎖状オルガノテトラシロキサンを高収率で製造す
る方法を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は、少なくとも1個のエポキシ基を有する有機化
合物の存在下に加水分解を行なうという手段を採用する
ことにより、目的とするオルガノテトラシロキサンを高
収率で製造することに成功したものである。
即ち本発明によれば、 下記一般式(I)、 式中、 Xはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等の
ハロゲン原子を示し、 R1乃至R4は、それぞれ炭素原子数1〜10の一価の置換
又は非置換の炭化水素基を示し、これらは互いに同一で
も異なっていてもよい、で表わされるジハロゲノテトラ
シロキサンを、少なくとも1個のエポキシ基を有する有
機化合物の存在下にpH6〜8の範囲で加水分解を行なう
ことにより、下記一般式(II)、 式中、R1乃至R4は、それぞれ前述した意味を示す、 で表わされるオルガノテトラシロキサンを製造する方法
が提供される。
(好適態様の説明) 出発物質 本発明の製造方法においては、原料出発物質として、前
記一般式(I)、即ち、 で表わされるジハロゲノテトラシロキサンを使用する。
ここで、前記R1乃至R4は、炭素原子数1〜10、好適に
は炭素原子数1〜8の一価の置換又は非置換の炭化水素
基であり、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブ
チル基等の炭素原子数8以下の低級アルキル基、シクロ
ヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル
基、プロペニル基、ブテニル基、アクリル基等のアルケ
ニル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基等のアリー
ル基、ベンジル基、2−フェニルナフチル基等のアラル
キル基、及びこれらの基の水素原子の一部あるいは全部
がハロゲン原子で置換された基、例えばトリフルオロプ
ロピル基等を例示することができる。
本発明において、この様なジハロゲノテトラシロキサン
として好適に使用されるものは、これに限定されるもの
ではないが、具体的には、以下の通りである。
オクタメチル−1,7−ジクロルテトラシロキサン、 1,1−ジフェニルヘキサメチル−1,7−ジクロルテトラシ
ロキサン、 1−フェニルヘプタメチル−1,7−ジクロルテトラシロ
キサン、 1,1−ジフェニル−3,5,7−トリビニル−3,5,7−トリメ
チル−1,7−ジクロルテトラシロキサン、 1−トリフルオロプロピルヘプタメチル−1,7−ジクロ
ルテトラシロキサン、 1−フェニル−1−ビニルヘキサメチル−1,7−ジクロ
ルテトラシロキサン、 1,1−ジフェニル−7−ビニルペンタメチル−1,7−ジク
ロルテトラシロキサン、 1−ビニルヘプタメチル−1,7−ジクロルテトラシロキ
サン、 尚、上述したジハロゲノテトラシロキサンは、それ自体
公知の方法で製造することができ、例えば、下記一般式
(III)、 (式中、R1,R2及びXは前記の通り) で表わされるシラン化合物と、下記一般式(IV)、 (式中、R3及びR4は前記の通り) で表わされる環状トリシロキサンとを、ヘキサメチルホ
スフォリックアミド等の触媒の存在下に反応させること
によって容易に得られる。
エポキシ基を有する有機化合物 本発明において、加水分解に際して用いる少なくとも1
個のエポキシ基を有する有機化合物としては、例えばプ
ロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、エピクロル
ヒドリン、ブタジエンジエポキサイド等を単独または2
種以上の組み合わせで使用することができるが、特にプ
ロピレンオキサイドが好適に使用される。
かかるエポキシ基含有有機化合物は、例えば加水分解に
際して発生するHClを捕捉する様に作用し、この結果と
して生成したシラノール基同士の縮合反応が防止される
ものである。
このエポキシ基含有有機化合物は、前記一般式(I)で
表わされるジハロゲノテトラシロキサンのSi−X基1
モル当たり1モル以上、特に3.0モル乃至4.0モルの割合
で使用される。
加水分解 本発明においては、前記一般式(I)で表わされるジハ
ロゲノテトラシロキサンの加水分解を行なうことによっ
て、目的とする直鎖状オルガノテトラシロキサンを得
る。
この加水分解は、上述したエポキシ基含有有機化合物の
存在下で行なうことを除けば、単に水と混合するという
通常の方法で行われるが、従来のように中和剤としての
アルカリを添加する必要がないので、生成したシラノー
ル基(Si−OH基)同士が縮合反応するのを防止するこ
とができる。
尚、この加水分解は水素イオン濃度がpH6乃至8の範囲
で行う。
加水分解に際して用いる水の量は、出発物質であるジハ
ロゲノテトラシロキサンのSi−H基1モル当たり1.0
乃至2.0モル、特に1.0乃至1.2モルの割合で使用され
る。
加水分解温度は、0℃乃至20℃の範囲が好適である。
直鎖状オルガノテトラシロキサン かくして本発明によれば、前記の如くして得られた加水
分解生成物を、常法に従って処理することによって、前
記一般式(II)、即ち、 で表わされる両末端にシラノール基を有する直鎖状のオ
ルガノテトラシロキサンが得られる。
このオルガノテトラシロキサンは、それ自体でゴム加工
補助剤、ゴム用ウェッター等として有効に使用される。
また、シリコーン硬質塗料、紙剥離塗料、剥離エマルジ
ョン及び室温硬化性シリコーンゴム等についての配合剤
として使用され、更にシリコーン油、シリコーン樹脂等
の製造中間体として有効に使用される。
(発明の効果) かかる本発明によれば、前記一般式(II)で表わされる
直鎖状オルガノテトラシロキサンを、従来法に比して極
めて高い収率で得ることが可能となった。
本発明方法で得られたこの直鎖状オルガノテトラシロキ
サンは、従来法で得られるものに比して副生する縮合体
が少ないため、OH価が高く、高活性であるという利点を
有している。
本発明の優れた効果を次の例で説明する。
(実施例) 実施例1 滴下漏斗、水冷却管及びメカニカルスターラーを取り付
けた2lの丸底フラスコに、プロピレンオキサイド689g
(11.9mol)と水72g(4.0mol)を加え、常圧下、室温に
て10分間攪拌した。
ついで1,1−ジフェニル−3,3,5,5,7,7−ヘキサメチル−
1,7−ジクロロテトラシロキサン855g(1.8mol)を氷冷
下3時間で30℃を越えないように滴下し、さらに2時間
攪拌した。
その後、過剰のMgSO4で乾燥させ、濾過した後に、反応
溶液を最終的に、80℃、5mmHgまでストリップすること
により無色透明液体が700g得られた。次の各分析値の結
果からこの液体は1,1−ジフェニル−3,3,5,5,7,7−ヘキ
サメチル−1,7−ジヒドロキシテトラシロキサンである
ことがわかった。
元素分析値; C:49.0% H:6.90% O:18.0% Si:25.3% C18305Si4としての計算値 C:49.2% H:6.89% O:18.2% Si:25.6% 赤外線吸収スペクトル;(第1図に示す) 3700-2800cm-1 (−OH,broad,strong) 2960cm-1 (−CH3,sharp) 1H核磁気共鳴スペクトル; δ(ppm) 帰属 7.6(4H) a 7.2(6H) b 0.1(4H) c 5.0〜5.4(2H) d OH価(グリニャール法); 0.45mol/100g(理論値0.46mol/100g) 屈折率(25℃);1.4973 実施例2 実施例1と同様な操作を、 1−フェニル−1,3,3,5,5,7,7−ヘプタメチル−1,7−ジ
クロロテトラシロキサン 536g(1.3モル)、 プロピレンオキサイド 497.6g(8.58モル)、 水 51.5g(2.86モル) を用いて行なったところ、無色透明液体414.5gが得られ
た。
次の各分析値の結果から、この液体は1−フェニル−1,
3,3,5,5,7,7−ヘプタメチル−1,7−ジヒドロキシテトラ
シロキサンであることがわかった。
元素分析値; C:41.1% H:7.50% O:21.0% Si:29.5% C13285Si4としての計算値 C:41.4% H:7.49% O:21.2% Si:29.8% 赤外線吸収スペクトル;(第2図に示す) 3700-2800cm-1 (−OH) 2960cm-1 (−CH3 1H核磁気共鳴スペクトル; δ(ppm) 帰属 7.6(2H) a 7.2(3H) b 0.1(21H) c 5.8〜6.2(2H) d OH価; 0.41mol/100g(理論値0.53mol/100g) 屈折率;1.4534 実施例3 実施例1と同様な操作を、 1−(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,3,3,5,5,7,7
−ヘプタメチル−1,7−ジクロルテトラシロキサン 21
6.5g(0.5モル)、 プロピレンオキサイド 185.6g(3.2モル)、 水 19.2g(1.06モル) を用いて行なったところ、無色透明液体が得られた。
これを、104℃/2.5mmHgの減圧度で蒸留したところ、無
色透明液体84.5gが得られた。
次の各分析結果から、この液体は1−(3,3,3−トリフ
ルオロプロピル)−1,3,3,5,5,7,7−ヘプタメチル−1,7
−ジヒドロキシテトラシロキサンであることがわかっ
た。
元素分析値; C:29.8% H:6.84% O:20.0% Si:27.9% C10275Si43としての計算値 C:30.3% H:6.86% O:20.2% Si:28.3% F:14.4% 赤外線吸収スペクトル;(第3図に示す) 3700-2800cm-1 (−OH) 2960cm-1 (−CH3) 1220cm-1 (−CF31 H核磁気共鳴スペクトル; δ(ppm) 帰属 0.4(21H) a 1.0〜1.1(2H) b 2.0〜2.6(2H) c 5.6〜6.0(2H) d OH価; 0.40mol/100g(理論値0.50mol/100g) 屈折率;1.3920 実施例4 実施例1と同様な操作を、 1−ビニル−1,3,3,5,5,7,7−ヘプタメチル−1,7−ジク
ロロテトラシロキサン 64.7g(0.18モル)、 プロピレンオキサイド 68.2g(1.2モル)、 水 7.1g(0.39モル) を用いて行なったところ、無色透明液体が得られた。
これを、105〜110℃/4mmHgの減圧度で蒸留したところ、
無色透明液体80.5gが得られた。
次の各分析結果から、この液体は1−ビニル−1,3,3,5,
5,7,7−ヘプタメチル−1,7−ジヒドロキシテトラシロキ
サンであることがわかった。
元素分析値; C:32.8% H:7.99% O:24.3% Si:34.0% C9265Si4としての計算値 C:33.1% H:8.02% O:24.5% Si:34.4% 赤外線吸収スペクトル;(第4図に示す) 3700-2800cm-1 (−OH) 2950cm-1 (−CH3) 1600cm-1 (−CH=CH21 H核磁気共鳴スペクトル; δ(ppm) 帰属 6.0(3H) a 0.1(21H) b 5.7〜6.2(2H) c OH価; 0.58mol/100g(理論値0.61mol/100g) 屈折率;1.4152 実施例5 実施例1と同様な操作を、 1,1−ジフェニル−3,5,7−トリビニル−3,5,7−トリメ
チル−1,7−ジクロルテトラシロキサン 613.2g(1.2モ
ル)、 プロピレンオキサイド 460g(7.9モル)、 水 47.5g(2.6モル) を用いて行なったところ、無色透明液体370gが得られ
た。
次の各分析結果から、この液体は1,1−ジフェニル−3,
5,7−トリビニル−3,5,7−トリメチル−1,8−ジヒドロ
キシテトラシロキサンであることがわかった。
元素分析値; C:52.8% H:6.40% O:16.6% Si:23.2% C21305Si4としての計算値 C:53.1% H:6.37% O:16.8% Si:23.7% 赤外線吸収スペクトル;(第5図に示す) 3800〜2800cm-1 (−OH) 3020cm-1 (−CH3) 1630cm-1 (−CH=CH21 H核磁気共鳴スペクトル; δ(ppm) 帰属 7.6(4H) a 7.2(6H) b 6.0(9H) c 0.1(9H) d 5.7〜6.2(2H) e OH価; 0.31mol/100g(理論値0.43mol/100g) 屈折率;1.5053 実施例6 実施例1と同様な操作を、 1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−1,7−ジクロルテトラ
シロキサン 351.5g(1.0モル)、 プロピレンオキサイド 383.3g(6.6モル)、 水 39.6g(2.2モル) を用いて行なったところ、無色透明液体283.2gが得られ
た。
次の各分析結果から、この液体は1,1,3,3,5,5,7,7−オ
クタメチル−1,7−ジヒジロキシテトラシロキサンであ
ることがわかった。
元素分析値; C:30.2% H:8.40% O:25.7% Si:35.3% C8265Si4としての計算値 C:30.5% H:8.33% O:25.4% Si:35.7% 赤外線吸収スペクトル;(第6図に示す) 3700〜2800cm-1 (−OH) 2970cm-1 (−CH31 H核磁気共鳴スペクトル; δ(ppm) 帰属 5.5(2H) a 0.1(29H) b OH価; 0.51mol/100g(理論値0.64mol/100g) 屈折率;1.4064 実施例7 実施例6において、プロピレンオキサイドの代わりにブ
チレンオキサイドを475.9g(6.6モル)用いて同様の操
作を行なったところ、無色透明液体283.2gが得られた。
分析の結果、この液体は実施例6で得られた1,1,3,3,5,
5,7,7−オクタメチル−1,7−ジヒドロキシテトラシロキ
サンと同一であることがわかった。
実施例8 実施例6において、プロピレンオキサイドの代わりにブ
タジエンジエポキサイドを284.1g(6.6モル)用いて同
様の操作を行なったところ、無色透明液体290.0gが得ら
れた。
分析の結果、この液体は実施例6で得られた1,1,3,3,5,
5,7,7−オクタメチル−1,7−ジヒドロキシテトラシロキ
サンと同一であることがわかった。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第6図は、それぞれ実施例1乃至6で得られ
たオルガノテトラシロキサンの赤外線吸収スペクトルチ
ャートを示す図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式(I) 式中、 Xはハロゲン原子を示し、 R1乃至R4は、それぞれ炭素原子数1〜10の一価の置換
    又は非置換の炭化水素基を示し、これらは互いに同一で
    あってもよい、 で表わされるジハロゲノテトラシロキサンを、少なくと
    も1個のエポキシ基を有する有機化合物の存在下にpH6
    〜8の範囲において加水分解を行なうことにより、下記
    一般式(II)、 (式中、R1乃至R4は、前記の通り) で表わされるオルガノテトラシロキサンを製造する方
    法。
  2. 【請求項2】少なくとも1個のエポキシ基を有する有機
    化合物として、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサ
    イド、エピクロルヒドリン及びブタジエンジエポキサイ
    ドから成る群より選択された少なくとも1種を使用する
    請求項1に記載の製造方法。
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