JPH0791388B2 - アルコキシ末端基を有するジオルガノポリシロキサンの調製方法 - Google Patents

アルコキシ末端基を有するジオルガノポリシロキサンの調製方法

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JPH0791388B2
JPH0791388B2 JP3084362A JP8436291A JPH0791388B2 JP H0791388 B2 JPH0791388 B2 JP H0791388B2 JP 3084362 A JP3084362 A JP 3084362A JP 8436291 A JP8436291 A JP 8436291A JP H0791388 B2 JPH0791388 B2 JP H0791388B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、以下PF(官能基含有
ポリマー)と呼称する、アルコキシ末端基を有するジオ
ルガノポリシロキサンの調製方法と、該ジオルガノポリ
シロキサンの少なくとも幾つかの用途特に、水分不在で
の貯蔵時安定であり且つ周囲温度で大気水分の存在下架
橋する単一成分オルガノポリシロキサンエラストマー組
成物[以下常温加硫性エラストマー(CVE)組成物用
の組成物と呼称]中の必須成分の一つとしての用途に関
する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ジアル
コキシシラン、トリアルコキシシランまたはテトラアル
コキシシランと、珪素原子に結合したヒドロキシル基を
鎖の各末端に含むジオルガノポリシロキサン油とを反応
させることによって上記PFを調製することは知られて
いるが、しかし触媒を用いることが必要である。特に、
官能基導入のためのこの反応用触媒の使用をクレームし
た多くの発明が特許出願されている。米国特許第3,5
42,901号は触媒としてアミンを提示している。こ
の触媒は有効であるが、反応はかなり遅い。[例えば、
Si(OCH3)4 またはViSi(OCH3)3 の如きか
なり反応性の高いアルコキシシランの場合でも60℃で
15〜30分]。反応性の低いアルコキシシランでは、
はるかに長い時間を用いる必要があり、さもなければ不
完全な反応のみを得ることになる。然るに、残留シラノ
ールの存在は概ね安定性に不利であることが知られてい
る。(米国特許A第4,489,191号及び仏国特許
出願第2,597,876号及び同第2,597,87
7号参照のこと)。更に、貯蔵時の組成物の安定性に悪
影響を及ぼしうるアミンを完全に除去することは困難で
あり、またマスチックの貯蔵の際、或は架橋生成物にお
いて黄変という外観を惹起しうる。多くの他の触媒系が
提示されているのはこの理由による。下記のものを挙げ
ることができる: −酢酸カリウム: 米国特許第3,504,051号、 −種々の無機酸化物: 仏国特許第1,495,011号、 −有機チタン誘導体: 米国特許A第4,111,890号、 −チタネート+アミン: 米国特許第3,647,846号、 −アルコキシアルミニウムキレート: 英国特許A第2,144,758号、 −N,N’−ジ置換ヒドロキシアミン: 仏国特許A第2,508,467号、 −カルボン酸+アミン: 仏国特許第2,604,713号、 −カルバメート: 欧州特許第0,210,402号、 −オキシム基含有有機化合物: 仏国特許第2,597,875号。 かかる触媒のいくつかはアミンより僅かに活性が高い
が、それにもかかわらず官能基導入のため5〜10分の
時間を得るには60〜70℃に加熱する必要がある。し
かも、かかる触媒若しくは該触媒残留物は、特に硬化用
触媒が存在する貯蔵時の安定性に対し、また架橋生成物
の性質に対し悪影響を与えうる。なぜなら、反応後それ
らを完全に除去することは困難ないし不可能だからであ
る。本出願人の名で1988年11月4日に提出した仏
国特許出願第88.15312号にも、官能基導入用触
媒として酸化リチウムを用いた、アルコキシ末端基を有
するジオルガノポリシロキサンの調製方法が記されてい
る。官能基含有油(PF)を調製する別の方法は、適
宜、官能基導入用の既知触媒及びポリアルコキシシラン
の存在で、アルコキシ基に加え、アミド、アミノ、カル
バメート若しくはオキシム基の如き水溶性基を有する混
合シランを用いることにある。この種の方法は特に、米
国特許A第3,697,568号及び同第3,896,
079号並びに欧州特許A第69,256号に記されて
いる。これらの方法は有効であるが、しかしコスト高な
混合シランの使用を必要とする。しかも、反応後水溶性
基から得られる有機生成物はCVE組成物に対し悪影響
を及ぼしうる。(この主題に関して仏国特許A第2,5
43,562号、第4頁及び5頁参照のこと)。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、珪素原
子に結合したアルコキシ基少なくとも1個を鎖の各末端
に含む直鎖ジオルガノポリシロキサン(ポリマーPFま
たは官能基含有油)を得るのに非常に効果的な官能基導
入用触媒を提供することである。本発明の別の目的は、
反応を特に、官能基導入用試剤としてCH3 Si(OC
3)3 、CH2 =CH−Si(OCH3)3 またはMeV
iSi(OCH3)2(ここで、Meはメチル基−CH3
を表わし、またViはビニル基−CH=CH2 を表わ
す)を用い周囲温度で実施することによりPFの取得を
可能とする官能基導入用触媒を提供することである。本
発明の他の目的は、特に架橋剤として上記架橋剤の一つ
を用い、周囲温度で15分未満、有利には10分未満、
好ましくは5分ないしそれ以下の時間でPFの取得を可
能にする官能基導入用触媒を提供することである。本発
明の他の目的は、化学部門で市販されており且つ官能基
導入反応時大量でも使用しうる安価な触媒を用いること
である。本発明の更に他の目的は、官能基導入反応の終
わりに、特に燐酸シリルで容易に中和することのできる
官能基導入用触媒を提供することである。本発明の別の
目的は、官能基導入反応の終わりに、この中和を実施す
るのに何ら急を要することなく、すなわち官能基導入反
応が完了してから例えば1時間後に中和を開始すること
が可能な状態で中和しうる官能基導入用触媒を提供する
ことである。本発明の他の目的は、官能基導入用触媒に
して、その中和後また適宜、官能基導入反応の終わりに
反応混合物をデボラティリゼーションした後、得られた
PF(触媒の中和から得られた反応生成物を含有)を用
い、水分不在の貯蔵時安定であり且つ大気水分の存在下
周囲温度で架橋する常温加硫性エラストマー(CVE)
用組成物の調製を許容する触媒である。かかる組成物
は、最終的痕跡シラノールを除去すべく意図された、欧
州特許第69,256号及び同第104,179号並び
に仏国特許第2,543,5624号に記載の如き化合
物(掃去剤)の使用を必要としない利点がある。
【0004】かくして、珪素原子に結合したアルコキシ
基少なくとも1個を鎖の各末端に含む直鎖ジオルガノポ
リシロキサンの調製方法が見出された。該方法が本発明
の主題であり、それは、−珪素原子に結合したヒドロキ
シル基を鎖の各末端に含む直鎖ジオルガノポリシロキサ
ン少なくとも1種100重量部と、 −式: (R4)c(R1)a Si( OR2)4-(a+c) (1) [式中 −aは0、1または2であり、 −cは0、1また2であり、 −a+c=0、1または2であり、 −R1 は、置換ないし未置換の飽和ないし不飽和C1
13脂肪族、脂環式若しくは芳香族一価炭化水素基を表
わし、而してエポキシ、第一、第二ないし第 三アミン
またはメルカプト基を含み得、 −R2 は炭素原子1〜8個を有する脂肪族有機基を表わ
し、特にアルキル基、アルキルエーテル基、アルキルエ
ステル基、アルキルケトン基、アルキルシアノ基または
炭素原子7〜13個を有するアラールキル基から選ば
れ、而して式(1)のシラン中アルコキシ基は各々R2
に関して別異の意味または同じ意味を有しうるものと
し、そして −R4 は置換ないし未置換の飽和ないし不飽和C1 〜C
13脂肪族、脂環式若しくは芳香族一価炭化水素基を表わ
し、而してR4 がR1 と同一でありうる]のポリアルコ
キシシラン少なくとも1種0.35〜6重量部と、−ア
ルコール少なくとも1種好ましくはメタノール0.5〜
15重量部とを、触媒上有効量の水酸化ナトリウムまた
は水酸化カリウムの存在で反応させることを特徴とす
る。
【0005】本発明の別法に従えば、珪素原子に結合し
たアルコキシ基少なくとも1個を鎖の各末端に含む直鎖
ジオルガノポリシロキサンの調製方法が見出された。該
方法は、珪素原子に結合したヒドロキシル基を鎖の各末
端に含むジオルガノポリシロキサン少なくとも1種1モ
ルと、式: (R4)c(R1)a Si( OR2)4-(a+c) (1) [式中 −aは0、1または2であり、 −cは0、1また2であり、 −a+c=0、1または2であり、 −R1 は、置換ないし未置換の飽和ないし不飽和C1
13脂肪族、脂環式若しくは芳香族一価炭化水素基を表
わし、 −R2 は炭素原子1〜8個を有する脂肪族有機基を表わ
し、特にアルキル基、アルキルエーテル基、アルキルエ
ステル基、アルキルケトン基、アルキルシアノ基または
炭素原子7〜13個を有するアラールキル基から選ば
れ、而して式(1)のシラン中アルコキシ基は各々R2
に関して別異の意味または同じ意味を有しうるものと
し、そして −R4 は置換ないし未置換の飽和ないし不飽和C1 〜C
13脂肪族、脂環式若しくは芳香族一価炭化水素基を表わ
し、而してR4 がR1 と同一であることは可能である]
のポリアルコキシシラン少なくとも1種2〜6モルとを
触媒上有効量の水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム
の存在で反応させることを特徴とする。これら二つの変
法が存在するのは、アルコキシシランによるポリジオル
ガノシロキサンへの官能基導入時強いアルカリ触媒作用
を用いるときに、得られる官能基含有ポリマーの減成反
応が生起することを本出願人が見出されたからである。
これら含まれる種々の反応の詳細な動力学的研究の後、
或る特定の条件下で、かかる不利な減成反応の速度が実
質上低下すると分かった。
【0006】かくして、触媒として用いられる塩基が強
いほど、官能基含有ポリマーの減成方法における主要な
パラメーターで、触媒と相乗関係にあるポリアルコキシ
シランの導入量が多くなる。この理由から、ポリアルコ
キシシランのアルコキシ基1個のみがジオルガノポリシ
ロキサンのシラノール基と反応することが既知であるる
とき、珪素原子に結合したヒドロキシル基を鎖の各末端
に含むジオルガノポリシロキサン1モルを式(1)のポ
リアルコキシシラン少なくとも1種2〜6モルと反応さ
せるのであり、それは、化学量論量の1〜3倍に相当す
る。過剰のポリアルコキシシランは減成反応の速度を高
める。而して、ポリアルコキシシランの過剰量は、化学
量論量より3倍高いポリアルコキシシラン量と理解され
る。しかしながら、メタノール、エタノール及びプロパ
ノールの如きアルコール少なくとも1種が個々に或は混
合物として反応混合物に存在し、その量がポリジオルガ
ノポリシロキサン少なくとも1種100重量部当り0.
5〜15重量部好ましくは2〜5重量部であるとき、減
成反応の速度は明瞭に低下しうる。実際には、100℃
以下の沸点を有するアルコールが用いられる。本発明の
別の目的は、水分不在での貯蔵時安定であり且つ水分の
存在で架橋してエラストマーを形成する単一成分ポリシ
ロキサン組成物を調製するための本発明方法によって得
られる、直鎖ジオルガノポリシロキサン特に、アルコキ
シ基少なくとも2個を鎖の各末端に含むものを用いるこ
とである。
【0007】更に特定するに、アルコキシ基少なくとも
1個を鎖の各末端に含むジオルガノポリシロキサンは式
(2):
【化3】 を有し、ヒドロキシル基を鎖の各末端に含むジオルガノ
ポリシロキサンは式(3):
【化4】 を有する。ここで、 −R1、R2 及びR4 は、式(1)のシランに関して記述
したと同じ意味を有し、 −基Rは同じかまたは別異にして、ハロゲン原子若しく
はシアノ基で置換しうる、炭素原子1〜10個の一価炭
化水素基を表わし、好ましくは基Rはメチル、フェニ
ル、ビニル及び3,3,3−トリフルオロプロピル基か
ら選ばれ、 −aは0、1または2であり、 −cは0、1また2であり、 −a+c=0、1または2であり、 −nは、式(2)及び(3)のポリマーに関し25℃で
25〜1,000,000の粘度をもたらすのに十分な
値を有する。式(2)のポリシロキサンは、nの値が、
式(1)のシランと反応するジオルガノポリシロキサン
(3)のnの値より高いか或は低い平均式を有しうる。
上に挙げた基Rは以下のものを含みうる: −メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、
ペンチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、オクチル、
デシル、3,3,3−トリフルオロプロピル、4,4,
4−トリフルオロブチル若しくは4,4,4,3,3−
ペンタフルオロブチル基の如き、炭素原子1〜10個を
有するアルキルないしハロゲノアルキル基、−シクロペ
ンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシル、プロ
ピルシクロヘキシル、2,3−ジフルオロシクロブチル
若しくは3,4−ジフルオロ−5−メチルシクロヘプチ
ル基の如き、炭素原子1〜10個を有するシクロアルキ
ルないしハロゲノシクロアルキル基、−ビニル、アリル
若しくはブタ−2−エニル基の如き、炭素原子2〜4個
を有するアルケニル基、−フェニル、トリル、キシリ
ル、クロロフェニル、ジクロロフェニル若しくはトリク
ロロフェニル基の如き、炭素原子6〜10個を有する短
環式ないしハロゲノアリール基、並びに−β−シアノエ
チル及びβ−シアノプロピル基の如き、炭素原子2〜3
個を有するシアノアルキル基。
【0008】式(3)のα,ω−ジヒドロキシジオルガ
ノポリシロキサンに存在するR2 SiO単位の特定例と
して下記のものを挙げることができる: (CH3)2 SiO、 CH3(CH2 =CH)SiO、 CH3(C65)SiO、 (C65)SiO、 CF3 CH2 CH2(CH3)SiO、 NC−CH2 CH2((CH3)SiO、 NC−CH(CH3)CH2(CH2 =CH)SiO、 NC−CH2 CH2 CH2(C65)SiO。 本発明に従った方法において、分子量及び(または)珪
素原子に結合した基の種類に関し互いに異なるα,ω−
ジ(ヒドロキシ)ジオルガノポリシロキサンポリマーよ
りなる混合物が式(3)のポリマーとして使用しうるこ
とは理解されねばならない。また、式(3)のポリマー
が、モノオルガノシロキシRSiO1.5 及び(または)
SiO2 単位をジオルガノシロキシ単位R2 SiOの数
に対し多くとも2%の割合で随意含みうることにも言及
されねばならない。これらのα,ω−ジ(ヒドロキシ)
ジオルガノポリシロキサンポリマーは市販されており、
加えてそれらは、今日よく知られている技法に従い容易
に製造しうる。
【0009】本発明方法に従って用いることのできる式
(R4)c(R1)a Si(OR2)4-(a+C )のポリアルコキシ
シランとして特に下記のものを挙げることができる: Si(OCH3)4 、 Si(OCH2 CH3)4 、 Si(OCH2 CH2 CH3)4 、 (CH3 O)3SiCH3 (C25 O)3SiCH3 (CH3 O)3SiCH=CH2 (C25 O)3SiCH=CH2 (CH3 O)3SiCH2 −CH=CH2 ( CH3 O)3Si[CH2 -(CH3)C=CH2] (C25 O)3Si(OCH3) Si(OCH2-CH2-OCH3)4 、 CH3 Si(OCH2-CH2-OCH3)3 、 CH2 =CHSi(OCH2 CH2 OCH3)3 、 C25 Si(OCH3)3 、 C25 Si(OCH2-CH2-OCH3)3
【化5】 (CH3 O)3Si[(CH2)2 - CH2 Cl] 、 (CH3 O)3Si[(CH2)3 - OOC−(CH3)C=CH2]、
【化6】 (C25 O)3Si( CH2)2 - CH2 Cl、 (CH3 O)3Si( CH2)3 - NH2 、 (C25 O)3Si( CH2)3 - NH2 、 (CH3 O)3Si( CH2)3 - NH - (CH2)2 - NH2 、 (C25 O)3Si( CH2)3 - NH - (CH2)2 - NH2 、 (CH3 O)3 -Si( CH2)3 - SH、 (CH3)( CH2 =CH) Si( OCH3)2 。 最も普通に用いられるポリアルコキシシランは下記のも
のである: SiO( OC25)4 、 CH3 Si( OCH3)3 、 CH3 Si( OC25)3 、 ( C25 O)3Si( OCH3)、 CH2 =CH−Si( OCH3)3 、 CH3(CH 2 =CH) Si( OCH3)2 、 CH2 =CH−Si( OC25)3
【0010】触媒として用いられる水酸化ナトリウムま
たは水酸化カリウムに関して言えば、両者は広く市販さ
れおり、それらの式は夫々NaOH及びKOHである。
反応混合物がアルコールを含有するとき、水酸化ナトリ
ウムまたは水酸化カリウムは、メタノール若しくはエタ
ノールの如きアルコールの溶液として好ましく使用され
るが、存在するアルコールの量は無視しうる。一般に、
水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムの重量の2〜4
倍量のアルコールが用いられる。水酸化ナトリウムまた
は水酸化カリウムの触媒上有効量は、反応速度が、官能
基誘導剤として特に、CH3 Si( OCH3)3 、 CH2
=CH−Si( OCH3)3 またはMeViSi( OCH
3)3 を用いるとき目立って増加する量と理解される。大
半の場合、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムは、
式(3)のポリジオルガノポリシロキサン中シラノール
基≡SiOH1モル当り0.001〜5モル量で用いら
れ、また≡SiOH1モルとするには、式(3)のポリ
ジオルガノポリシロキサン0.5モルが必要とされる。
本発明に従った反応の温度は−10℃〜90℃好ましく
は10〜50℃である。本発明に従った方法は、例え
ば、攪拌機を備え、すでに減圧にされ、空気が無水の気
体例えば窒素で代替されている密閉反応器内水分の不在
で実施される。反応体と触媒を反応器に装入し、官能基
導入反応の完了時触媒を中和し、官能基導入反応で形成
したアルコール及び過剰の官能基導入剤[すなわち式
(1)のシラン]を除去するために、得られた反応物を
デボラティリゼーションする。官能基導入に備え、触媒
を中和するのに多くの化合物例えば燐酸トリクロロエチ
ルまたは酢酸ジメチルビニルシリルを用いることができ
る。しかしながら、例えば、仏国特許第2,410,0
04号に記載の如き燐酸シリルを用いることが好まし
い。デボラティリゼーションは例えば、133〜133
32パスカルの絶対圧下で実施される。
【0011】本発明はまた、本発明方法で得られるジオ
ルガノポリシロキサン特に、アルコキシ基少なくとも2
個を鎖の各末端に含むものを用いて、水分不在での貯蔵
時安定であり且つ水分の存在で架橋してエラストマーを
形成する単一成分ポリシロキサン組成物を調製する方法
に関する。上記組成物は下記のものを添加することによ
って得られる: −無機充填剤 0〜250重量部、 −分子当り、 ・(i) SiC結合によって珪素原子に結合し且つアミノ
基若しくはグアニジド基少なくとも1個で置換されたC
3 〜C15有機基少なくとも1個と、 (ii)C1 〜C5 アルコキシ基またはC3 〜C6 アルコキ
シアルキレンオキシ基少なくとも1個とを同時に担持す
るアミノオルガノシラン、アミノオルガノポリシロキサ
ン及びグアニジノオルガノシランから選ばれる添加剤少
なくとも1種 0〜20重量部、−本発明方法によって
得られる式(2)の官能基含有ポリマー100部に対し
有効量の縮合触媒(水酸化ナトリウムまたは水酸化カリ
ウムの中和からの生成物を含む)。縮合触媒の有効量
は、一般に錫、チタン、ジルコニウム及びこれらの混合
物から選ばれる金属の化合物少なくとも1種の0.00
1〜1重量部であると理解される。用いることのできる
縮合触媒は、2−エチルヘキサン酸錫、ジブチル錫ジラ
ウレートまたはジブチル錫ジアセテートの如き錫モノカ
ルボキシレートないしジカルボキシレートである。(NO
LL、 "Chemical and technology of silicone"、 p337、
Academic Press、 1968 -第2版を参照のこと)。欧州特
許出願A第147,323号及び米国特許第4,51
7,337号に記載の如き錫ないし原子価IVの六配位
キレートが特に適する。また、好ましい縮合触媒は、ジ
オルガノ錫ビス(β−ジケトネート)と、錫ないし原子
価IVの有機誘導体にしてβ−ジケトナト基を含まず且
つ錫原子少なくとも1個を有し、各錫原子は、Sn−C
結合により結合した有機基2個を担持し、他の二つの原
子価は、SnOないしSnS結合、ハロゲン原子、ヒド
ロキシル基及び酸素原子により結合した、有機ないし無
機基から選ばれる基で満たされる有機誘導体との混合物
のものである。
【0012】かかる、β−ジケトナト基を含まない原子
価IVの錫の有機誘導体は特に次式の錫塩でありうる: A2 SnR6 2 、 R6 SnO、 AR6 2SnOSnR6 2A、及び
【化7】 ここで、 −R6 は、ハロゲン化ないし未ハロゲン化C1 〜C20
化水素基を表わし、 −Aは、Sn−OないしSn−S結合またはハロゲン原
子により錫原子に結合した有機基ないし無機基を表わ
し、そして −QはC2 〜C10アルキレン基を表わす。 Aは、下記のものを含む群から選ぶことができる: ・(i) 式R7 COOのモノカルボキシレート基(但しR
7 はハロゲン化ないし未ハロゲン化C1 〜C20炭化水素
基である)、 ・(ii)式:
【化8】 のジカルボキシレート基にして、単一の錫原子若しくは
2個の錫原子に結合して下記二つの式に至る基:
【化9】
【化10】 [ここで、G1 は二価のC1 〜C15炭素原子基を表わ
し、そしてR7 は(i) で示した意味を有する]、並びに ・(iii) 式R7 OCOG1 COO(ここでR7 及びG1
は夫々(i) 及び(ii)で示した意味を有する)のジカルボ
キシレート基。 上記の錫塩は周知であり、また特に、既述のNOLLの
文献、米国特許第3,186,963号及び同第3,8
62,919号、ベルギー国特許第842,305号並
びに英国特許A第1,289,900号に記載されてい
る。
【0013】無機充填剤は、式(2)のPF100部当
り0〜250部好ましくは5〜200部の量で用いられ
る。これらの充填剤は、平均粒径<0.1μmの非常に
微細な粉末形状でありうる。かかる充填剤に、燃焼で生
成したシリカ及び沈殿で生成したシリカが含まれ、それ
らのBET比表面積は概ね40m2 /gより大きい。こ
れらの充填剤はまた、平均粒径>0.1μmの粗砕物形
状でありうる。かかる充填剤の例として下記のものを挙
げることができる:石英粉末、珪藻シリカ、炭酸カルシ
ウム、焼成クレー、ルチル型の酸化チタン、鉄、亜鉛、
クロム、ジルコニウムないしマグネシウムの酸化物、各
種形状のアルミナ(水和物または非水和物)、窒化硼
素、リトポン、メタ硼酸バリウム、硫酸バリウム及びガ
ラス微小球。これらの比表面積は概ね30m2 /g以下
である。これらの充填剤は、この応用で慣例的に用いら
れる種々の有機珪素シランによる処理で表面変性されて
いてもよい。かくして、これらの有機珪素化合物はオル
ガノクロロシラン、ジオルガノシクロポリシロキサン、
ヘキサオルガノジシロキサン、ヘキサオルガノジシラザ
ンまたはジオルガノシクロポリシロキサンでありうる。
(仏国特許A第1,126,884号、同第1,13
6,885号及び同第1,236,505号並びに英国
特許A第1,024,234号)。大半の場合、処理さ
れた充填剤はその重量の3〜30%の有機珪素化合物を
含有する。充填剤は、異なる粒度の充填剤数種類の混合
物からなりうる。かくして、例えば、該充填剤は、BE
T比表面積>40m2 /gの微細シリカ30〜70%と
比表面積<30m2 /gの粗砕シリカ70〜30%より
なる。
【0014】特に、CVEの付着性を改良するために、
本発明に従った組成物はまた、分子当り、 ・(i) SiC結合によって珪素原子に結合し且つアミノ
基若しくはグアニジド基少なくとも1個で置換されたC
3 〜C15有機基少なくとも1個と、 (ii)C1 〜C5 アルコキシ基またはC3 〜C6 アルコキ
シアルキレンオキシ基少なくとも1個とを同時に担持す
るアミノオルガノシラン、アミノオルガノポリシロキサ
ン及びグアニジンオルガノシランから選ばれる添加剤少
なくとも1種を0〜20重量部好ましくは1〜15部で
随意含有しうる。かかる添加剤とその使用態様は特に、
米国特許A第2,574,311号、同第2,832,
754号、同第2,930,809号、同第2,97
1,864号、同第3,341,563号、同第3,6
86,375号及び同第4,180,642号に記載さ
れている。 該添加剤として特に、式: H2 N(CH2)3 Si( OC25)3 、 H2 N(CH2)3 Si( OCH3)3 、 H2 N(CH2)2 NH( CH2)3 Si( OCH3)3 のシランを挙げることができる。 特に適当な付着促進剤は式:
【化11】 のシランである。ここで、Yは、炭素原子1〜4個を有
するアルキルないしアルコキシ基であり、基Yの少なく
とも2個はアルコキシ基であり、Y’は同じかまたは別
異にして、水素原子及び、炭素原子1〜3個を有するア
ルキル基から選ばれ、そしてmは3〜10の整数であ
る。 挙げることのできるシランは、式:
【化12】 のγ−モルホリノプロピルトリメトキシシラン及び式:
【化13】 のγ−モルホリノプロピルトリエトキシシランである。
これらの化合物及び製造方法は、John L. SPEIER、 J. O
rg. Chem.、 vol.36、 No. 21、 1971、 p 3、 120 に記載さ
れている。本明細書中、%及び部は特記しない限り重量
による。下記例は本発明を非制限的に例示する。例中、
Mnは数平均分子量であり、ηは、mPaで示される粘
度である。
【0015】例 1 25℃での粘度η175,000mPa及びMn75,
000を有し、ヒドロキシル基450ppm(ポリマー
100g当り0.0026個のSiOH単位)を含有す
るα,ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン100
gを反応器に導入する。また、この反応器に無水窒素を
導入し、且つ攪拌しながら周囲温度(25℃)で、ビニ
ルトリメトキシシラン1g(0.0067モル)及び式
NaOHの水酸化ナトリウム0.0160g(0.00
04モル)を導入する。混合物を25℃の温度で1時間
反応させ、次いで12.5%の燐酸当量含分を有する、
仏国特許第2,410,004号の例2に従い調製した
燐酸シリル0.218gで中和する。形成したアルコー
ルのデボラティリゼーション(16×133.32パス
カル下)後、25℃での粘度η178,000mPaを
有する油を得る。 1H NMR、29SiNMR及びIR
分析は、この油がシラノール基皆無で、式:
【化14】 の構造を有することを示す。中間測定は、7分の反応時
間後既にいかなるシラノール基ももはや存在しないこと
を示す。
【0016】(比較)例2 手順は例1と同じであるが、ビニルトリメトキシシラン
のみを5g(0.034モル)の導入量すなわち過剰量
で装入する。25℃の温度で1時間の反応時間後、シラ
ノール基は消失しているが、得られたポリマーの粘度は
25℃で15,000mPa以下と分かる。官能基含有
ポリマーの減成反応によって、後者の粘度は実質上減少
している。
【0017】例 3 手順は例1と同じであるが、水酸化ナトリウムに代えて
式KOHの水酸化カリウム0.0080g(0.000
14モル)を導入し、1時間の反応後水酸化カリウムを
燐酸シリル0.076g(燐酸に換算して12.5%)
で中和する。得られた油は25℃での粘度η120,0
00mPaを有する。1H NMR、29SiNMR及び
IR分析は、この油にシラノール基が全くないことを示
す。
【0018】(比較)例4 手順は例1と同じであるが、水酸化ナトリウムを水酸化
カリウム0.0080g(0.00014モル)に代
え、2.5g(0.017モル)すなわち過剰量のビニ
ルトリメトキシシランを装入し、1時間の反応後水酸化
カリウムを燐酸シリル0.076g(燐酸に換算して1
2.5%)で中和する。25℃の温度で1時間の反応
後、シラノール基は消失しているが、得られるポリマー
の粘度は25℃で20,000mPa以下であると分か
る。官能基含有ポリマーの減成反応により、後者の粘度
は実質上減少している。
【0019】例 5 手順は比較例4と同じであるが、反応混合物にメタノー
ル2.5g(0.017モル)を添加する。1時間の反
応後、得られたポリマーは25℃で140,000mP
aの粘度ηを有し、また該ポリマーにはシラノール基が
全くない。
【0020】例 6 手順は例1と同じであるが、下記のものを導入する: −α,ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン 100g、 −ビニルトリメトキシシラン 2.5g(0.017モル)(過剰)、 −水酸化ナトリウム 0.016g(0.0004モル)、 −メタノール 2.5g(0.078モル)。 混合物を1時間反応させ、次いで中和する。過剰のビニ
ルトリメトキシシラン及びアルコールのデボラティリゼ
ーション後、25℃での粘度η128000mPa及び
数平均分子量Mn=73,000を有する油が得られ
る。1H NMR、29SiNMR及びIR分析は、この
油への官能基導入が完全であり、シラノール基の不在を
示す。
【0021】(比較)例7 手順は例6と同じであるが、メタノールを導入しない。
それ故、過剰のビニルトリメトキシシランが存在し、こ
の過剰は、揮発性アルコール少なくとも1種の存在によ
って補われない。25℃の温度で1時間の反応後、シラ
ノール基が消失しているが、得られるポリマーの25℃
での粘度は50,000mPaと分かり、これはポリマ
ーの平均分子量Mn=59,000によって確証され
る。
【0022】(比較)例8 手順は例1と同じであるが、下記量の試薬を用いる: −α,ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン 100g、 −ビニルトリメトキシシラン 5g(0.034モル)(過剰)、 −水酸化カリウム 0.0110g(0.0002モル)。 25℃で1時間の反応後、混合物を燐酸シリル0.10
7g(燐酸12.5%)で中和する。得られたポリマー
は25℃での粘度η6400mPaを有する。
【0023】例 9 手順は比較例8と同じであるが、反応混合物にメタノー
ル5g(0.034モル)を加える。1時間の反応後、
得られたポリマーは25℃での粘度η104,000m
Paを有し、シラノール基が全くない。
【0024】(比較)例10 手順は例1と同じであるが、下記量の試薬を用いる: −α,ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン 100g、 −ビニルトリメトキシシラン 2.5g(0.017モル)(過剰)、 −水酸化カリウム 0.0110g(0.0002モル)。 25℃で1時間の反応後、混合物を燐酸シリル0.10
7g(燐酸12.5%)で中和する。得られたポリマー
は25℃での粘度η20,000mPaを有する。
【0025】例11 手順は比較例10と同じであるが、反応混合物に式C2
5 OHのエタノール2.5g(0.054モル)を加
える。得られたポリマーは25℃での粘度η92,00
0mPaを有し、シラノール基が全くない。
【0026】(比較)例12 手順は比較例10と同じであるが、反応混合物にプロパ
ン−2−オール5g(0.083モル)を加える。得ら
れたポリマーは25℃での粘度η85,000mPaを
有し、シラノール基が全くない。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 珪素原子に結合したアルコキシ基少なく
    とも1個を鎖の各末端に含む直鎖ジオルガノポリシロキ
    サンの調製方法にして、珪素原子に結合したヒドロキシ
    ル基を鎖の各宋端に含む直鎖ジオルガノポリシロキサン
    少なくとも1種を反応させることを特徴とし、また −珪素原子に結合したヒドロキシル基を鎖の各末端に含
    む直鎖ジオルガノポリシロキサン少なくとも1種100
    重量部と、 −式: (R(RSi(OR4−(a+c) (1) [式中 −aは0、1または2であり、 −cは0、1また2であり、 −a+c=0、1または2であり、 −Rは、置換ないし未置換の飽和ないし不飽和C
    13脂肪族、脂環式若しくは芳香族一価炭化水素基を
    表わし、而してエポキシ、第一、第二ないし第三アミン
    またはメルカプト基を含み得、 −Rは炭素原子1〜8個を有する脂肪族有機基を表わ
    し、特にアルキル基、アルキルエーテル基、アルキルエ
    ステル基、アルキルケトン基、アルキルシアノ基または
    炭素原子7〜13個を有するアラールキル基から選ば
    れ、而して式(1)のシラン中アルコキシ基は各々R
    に関して別異の意昧または同じ意昧を有しうるものと
    し、そして −Rは置換ないし未置換の飽和ないし不飽和C〜C
    13脂肪族、脂環式若しくは芳香族一価炭化水素基を表
    わし、而してRはRと同一でありうる] のポリアルコキシシラン少なくとも1種0.35〜6重
    量部と、 −アルコール少なくとも1種好ましくはメタノール0.
    5〜15重量部とを、 触媒上有効量の水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム
    の存在で反応させることを特徴とする方法。 請求項】 珪素原子に結合したアルコキシ基少なく
    とも1個を鎖の各末端に含む直鎖ジオルガノポリシロキ
    サンの調製方法にして、珪素原子に結合したヒドロキシ
    ル基を鎖の各末端に含むジオルガノポリシロキサン少な
    くとも1種1モルと、式: (R(RSi(OR4−(a+c) (1) [式中 −aは0、1または2であり、 −cは0、1また2であり、 −a+c=0、1または2であり、 −Rは、置換ないし未置換の飽和ないし不飽和C
    13脂肪族、脂環式若しくは芳香族一価炭化水素基を
    表わし、 −Rは炭素原子1〜8個を有する脂肪族有機基を表わ
    し、特にアルキル基、アルキルエーテル基、アルキルエ
    ステル基、アルキルケトン基、アルキルシアノ基または
    炭素原子7〜13個を有するアラールキル基から選ば
    れ、而して式(1)のシラン中アルコキシ基は各々R
    に関して別異の意昧または同じ意昧を有しうるものと
    し、そして −Rは置換ないし未置換の飽和ないし不飽和C〜C
    13脂肪族、脂環式若しくは芳香族一価炭化水素基を表
    わし、而してRはRと同一でありうる] のポリアルコキシシラン少なくとも1種2〜6モルと
    を、触媒上有効量の水酸化ナトリウムまたは水酸化カリ
    ウムの存在で反応させることを特徴とする方法。 【請求項】 水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム
    がアルコールに溶解していることを特徴とする請求項
    の方法。 【請求項4】 水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム
    がジオルガノポリシロキサン中のシラノール基≡SiO
    H1モル当り0.001〜5モルの量で用いられること
    を特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の方
    法。 【請求項】 温度が−10〜90℃好ましくは10〜
    50℃であることを特徴とする請求項1〜のいずれか
    一項に記載の方法。 【請求項】 アルコキシ基少なくとも1個を鎖の各末
    端に含む直鎖ジオルガノポリシロキサンが式: 【化1】 を有し、またヒドロキシル基を鎖の各末端に含む直鎖ジ
    オルガノポリシロキサンが式: 【化2】 [ここで、 −R及びRは請求項1に示したと同じ意味を有し、 −基Rは同じかまたは別異にして、随意ハロゲン原子若
    しくはシアノ基で置換しうる、炭素原子1〜10個を有
    する一価の炭化水素基を表わし、 −aは0、1または2であり、 −cは0、1また2であり、 −a+c=0、1または2であり、そして −nは、式(2)及び(3)のジオルガノポリシロキサ
    ンに関し25℃で25〜1,000,000mPaの粘
    度をもたらすのに十分な値を有する] を有することを特徴とする請求項1〜のいずれか一項
    に記載の方法。 請求項】 式(1)のポリアルコキシシランか好ま
    しくは、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキ
    シシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラエトキシ
    シラン、ビニルトリエトキシシラン及びメチルビニルジ
    メトキシシランから選ばれるであまた式(1)の化
    合物と式(3)の化合物との間に官能基を導入する反応
    が10分未満で完了することを特徴とする請求項の方
    法。 【請求項】 式(3)の化合物と式(1)の化合物と
    の間に官能基を導入する反応の終わりに、用いられる水
    酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムが中和されること
    を特徴とする請求項の方法。 【請求項】 水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム
    が燐酸シリルにより中和されることを特徴とする請求項
    1〜のいずれか一項に記載の方法。 【請求項10】 請求項またはのいずれか一項に記
    載の方法で得られた生成物を用いて、水分不在での貯蔵
    時安定であり且つ水分の存在で架橋してエラストマーを
    形成する単一成分ポリシロキサン組成物を調製する方
    法。
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