JPH083318A - 含フッ素鎖状オルガノポリシロキサンの製造方法 - Google Patents

含フッ素鎖状オルガノポリシロキサンの製造方法

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JPH083318A
JPH083318A JP15935894A JP15935894A JPH083318A JP H083318 A JPH083318 A JP H083318A JP 15935894 A JP15935894 A JP 15935894A JP 15935894 A JP15935894 A JP 15935894A JP H083318 A JPH083318 A JP H083318A
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JP
Japan
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fluorine
chemical formula
dichlorosilane
chain organopolysiloxane
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JP15935894A
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Koichi Yamaguchi
浩一 山口
Hirobumi Kinoshita
博文 木下
Nobuyuki Kobayashi
延幸 小林
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フッ素含有量を任意に設定することができ
る、簡便で製造コストの低い直鎖状含フッ素オルガノポ
リシロキサンの製造方法を提供すること。 【構成】 有機溶媒の存在下で下記化1で表される含フ
ッ素置換基を有するジクロロシランと下記化2で表され
るα,ω−ジクロロシロキサン又はポリシロキサンと
を、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、亜鉛、
パラジウムから選ばれる金属の酸化物の存在下で反応さ
せることを特徴とする、含フッ素鎖状オルガノポリシロ
キサンの製造方法; 【化1】 化1中のRfは、炭素原子数3〜15の、パーフルオロ
アルキル基もしくはパーフルオロアルキルエーテル基で
あり、R1 は2価の有機基である; 【化2】 化2中の、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 及びR7 は置
換又は非置換の一価の炭化水素基であり、これらは同一
でも異なっていても良い。また、mは0又は1〜8の整
数である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、含フッ素鎖状オルガノ
ポリシロキサンの新規な製造方法に関し、特に、含フッ
素シクロトリシロキサンを経由しない安価な含フッ素鎖
状オルガノポリシロキサンの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】含フッ素有機基を有する直鎖状オルガノ
ポリシロキサンは、表面張力及び屈折率が小さく、ま
た、電気絶縁性、離型性、撥水性、耐油性、耐溶剤性、
潤滑性、耐熱性等に優れているので、広範囲の産業分野
で様々な用途に使用されている。このような直鎖状オル
ガノポリシロキサンの工業的製造方法としては、従来か
ら次の化3で表されるように、トリフルオロプロペンと
ジクロロメチルシランとからメチル−3,3,3,−ト
リフルオロプロピルジクロロシランを製造し、次いでこ
れを加水分解クラッキングして環状モノマーとし、更
に、これを開環重合してポリマーとする方法が知られて
いる。
【0003】
【化3】 また、下記化4に示される方法も知られている(特公平
3−75558号公報)。
【化4】 化4中、Rfc はパーフルオロアルキル基を表す。
【0004】しかしながら、これらの方法はいずれも工
程が長いためにコストが高く、また、得られるポリマー
のフッ素含有量が環状モノマーの構造によって規定され
るので、これを任意に設定することは容易でないという
欠点があった。そこで、発明者等は上記の欠点を解決す
べく鋭意検討した結果、含フッ素シクロトリシロキサン
を経由しない新規な合成方法を見いだし本発明に到達し
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の第1
の目的は、フッ素含有量を任意に設定することのでき
る、直鎖状含フッ素オルガノポリシロキサンの製造方法
を提供することにある。本発明の第2の目的は、直鎖状
含フッ素オルガノポリシロキサンの簡便且つ安価な製造
方法を提供することにある。更に、本発明の第3の目的
は、工業的生産に好適な、直鎖状含フッ素オルガノポリ
シロキサンの製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の諸目的
は、有機溶媒の存在下で下記化5で表される含フッ素置
換基を有するジクロロシランと、下記化6で表される
α,ω−ジクロロシロキサン又はポリシロキサンとを、
マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、亜鉛、パラ
ジウムから選ばれる金属の酸化物の少くとも一種の存在
下で反応させることを特徴とする含フッ素鎖状オルガノ
ポリシロキサンの製造方法によって達成された。
【0007】
【化5】 化5中のRは炭素原子数1〜6のアルキル基又はフェニ
ル基、Rfは、炭素原子数3〜15のパーフルオロアル
キル基、もしくは炭素原子数3〜15のパーフルオロア
ルキルエーテル基であり、R1 は2価の有機基である;
【化6】 化6中の、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 及びR7 は置
換又は非置換の一価の炭化水素基であり、これらは同一
でも異なっていても良い。また、mは0又は1〜8の整
数であり、高フッ素含有率のオルガノポリシロキサンを
製造する場合にはmが0であることが好ましい。
【0008】本発明において使用される、前記化5で表
される含フッ素置換基を有するジクロロシランにおい
て、Rは例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソ
プロピル基、ブチル基、ter−ブチル基、ヘキシル
基、シクロヘキシル基等の炭素数1〜6、好ましくは炭
素数1〜4のアルキル基又はフェニル基であり、特にメ
チル基であることが好ましい。又、一価の含フッ素基R
fは、炭素原子数3〜15の、パーフルオロアルキル基
若しくはパーフルオロアルキルエーテル基であり、鎖
状、分岐状の何れでもよい。
【0009】Rfの具体例としては、例えば一般式Cm
2m+1−(但し、mは3〜15の整数)、
【化7】
【化8】
【化9】 等で示されるものが挙げられる(但し、nは1〜5の整
数である)。
【0010】更に具体的には、Rfとして以下のものを
例示することができる。F−(CF2 2 −CF2 −、
F−(CF2 6 −CF2 −、F(CF2 14−CF2
−、(CF3 2 CF−、(CF3 2 CF−(C
2 3 −CF2 −、CF3 CF2 CF2 OCF(CF
3 )−、CF3 CF2 CF2 OCF(CF3 )CF2
CF(CF3 )−、CF3 CF2 CF2 OCF(C
3 )CF2 OCF2 CF2 −、CF3 CF2 CF2
−、CF3 CF2 CF2 OCF(CF3 )CF2 O−。
【0011】また、2価の有機基R1 としては、−CH
2 −、−CH2 CH2 −、−CH2 CH2 CH2 −、−
CH(CH3 )−、−CH2 CH(CH3 )−、−(C
2 )−4 、−(CH2 )−6 、−CH2 CH2 CH2
O−、−CH2 OCH2 CH2 CH2 −、等の炭素数1
〜6、特に炭素数2〜4のアルキレン基、オキシアルキ
レン基などを例示することができる。
【0012】次に、上記含フッ素置換基を有するジクロ
ロシランと反応させる、前記化6で表されるα,ω−ジ
クロロシロキサン又はα,ω−ジクロロポリシロキサン
におけるR2 、R3 、R4 、R5 、R6 及びR7 の具体
例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル
基、イソプロピル基、ブチル基、ter−ブチル基、ペ
ンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基
等のアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、
イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロ
ヘキセニル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル
基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル
基、フェニルエ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または全部をハロゲン原子等で置換
した基、例えばクロロメチル基、3,3,3−トリフロ
ロプロピル基等を例示することができる。これらの中で
も、炭素原子数が1〜10、特に1〜6の、脂肪族不飽
和結合を除く非置換の一価炭化水素基が好ましく、特
に、メチル基及びフェニル基等が好適である。
【0013】本発明で使用する金属酸化物は、マグネシ
ウム、カルシウム、アルミニウム、亜鉛、パラジウムか
ら選ばれる金属の酸化物、即ち、酸化マグネシウム、酸
化カルシウム、アルミナ、酸化亜鉛、酸化パラジウムか
ら選ばれる少くとも一種である。これは反応時の脱塩素
剤として作用するものであるので、その使用量は、含フ
ッ素置換基を有するジクロロシランと、α,ω−ジクロ
ロシロキサン又はポリシロキサンの合計に対して、通常
0.5〜3倍モル、特に1〜2倍モル使用することが好
ましい。脱塩素反応の効率の点から、金属酸化物として
は酸化亜鉛を使用することが好適である。又、使用する
金属酸化物は、どのような製造方法で調製されたもので
あっても良いが、脱塩素効率の観点から微粉末状である
ことが好ましい。
【0014】本発明の反応は、通常加熱下で行われ、例
えば、使用する有機溶媒の加熱還流下で行われる。ここ
で使用される好ましい有機溶媒としては、例えばアセト
ニトリル;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル
等の酢酸アルキル;ジエチルエーテル、テトラヒドロフ
ラン等のエーテル類、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン等のケトン類、1,1,1,−トリフロロ
エタン、ジクロロエタン、ベンゾトリフロライド、m−
キシレンヘキサフロリド等のハロゲン化炭化水素等が挙
げられるが、特に、アセトニトリル及び酢酸アルキルが
好ましい。有機溶媒は、単独で使用しても、2種以上を
混合して使用しても良い。
【0015】本発明の方法により得られる含フッ素鎖状
オルガノポリシロキサンは、その分子鎖末端が塩素原子
もしくはこれと金属酸化物との塩で封鎖されたものであ
るが、これは、必要に応じて、更に過剰量の水及び/又
は塩酸、硫酸等のプロトン酸の水溶液を加えて攪拌処理
する等の方法により、容易に両末端がシラノール基で封
鎖されたα,ω−ジヒドロキシポリシロキサンに変換す
ることができる。
【0016】
【発明の効果】本発明の方法によれば、含フッ素ジクロ
ロシランとα,ω−ジクロロシロキサン又はポリシロキ
サンの配合比率を選択することにより、任意のフッ素含
有率を有するポリマーを得ることができ、高フッ素含有
率のオルガノポリシロキサンを製造する場合には、通
常、α,ω−ジクロロシラン又はポリシロキサンに対す
る含フッ素置換基を有するジクロロシランの配合比を、
当モル以上、好適には1〜1.5モル/モル程度とする
ことができる。また、反応は、金属酸化物による脱塩素
縮合反応の一段反応で済むので簡便であり、製造コスト
も著しく低減される。
【0017】
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳述する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。
【0018】実施例1.攪拌装置付500mlの四ツ口
フラスコに、酸化亜鉛32.6g(0.4モル)、酢酸
エチル70g及びメタキシレンヘキサフロライド50g
を加え、加熱還流下で、含フッ素ジクロロシランF−
(CF(CF3 )CF2 O)2 −CF(CF3 )CH2
CH2 Si(CH3 )Cl2 が59.3g(0.1モ
ル)、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ジクロ
ロジシロキサンCl(CH3 2 SiOSi(CH3
2 Clが20.3g(0.1モル)及びメタキシレンヘ
キサフロライド30gの混合物を1時間かけて滴下し
た。
【0019】滴下終了後、さらに2時間加熱還流を続
け、反応を終了させた。反応液を冷却した後、200m
lの水を加え、生成した塩化亜鉛を溶解した。次に、懸
濁している過剰の酸化亜鉛を濾過により分離し、固形分
のない透明な有機層と水層に分離した後、有機層を水洗
し、減圧加熱することにより有機溶媒を留去したとこ
ろ、反応生成物61.9gを得た。収率は90%であっ
た。得られた反応生成物について、1 H−NMR分析、
及び、末端基の定量を行った所、以下の結果が得られ
た。
【0020】1 H−NMRスペクトル: δ:0.77〜1.73ppm(m、−CH2 −Si
−、2H) 2.03〜2.87ppm(m、−CH2 −CF、2
H) 0.20〜0.70ppm(m、−CH3 −Si、15
H) 末端基の定量: シラノール基含有量:0.020モル/100g
【0021】以上の結果から、得られたオルガノポリシ
ロキサンは、下記化10の平均分子式で表される含フッ
素鎖状オルガノポリシロキサンであることが確認され
た。
【化10】
【0022】実施例2.含フッ素ジクロロシランとし
て、ノナフロロヘキシルメチルジクロロシランC4 9
CH2 CH2 Si(CH3 )Cl2 を36.1g(0.
1モル)使用した他は、実施例1と同様の操作で反応を
行わせ、43.6gの生成物(収率96%)を得た。得
られた生成物を分析した所、以下の結果が得られた。
【0023】1 H−NMRスペクトル: δ:0.72〜1.60ppm(m、−CH2 −Si
−、2H) 1.74〜2.80ppm(m、−CH2 −CF、2
H) 0.15〜0.61ppm(m、−CH3 −Si−、1
5H) 末端基の定量: シラノル基含有量:0.028モル/100g
【0024】以上の結果から、得られたオルガノポリシ
ロキサンは、下記化11の平均分子式で表される含フッ
素鎖状オルガノポリシロキサンであることが確認され
た。
【化11】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 延幸 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料 技術研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機溶媒の存在下で下記化1で表される
    含フッ素置換基を有するジクロロシランと、下記化2で
    表されるα,ω−ジクロロシロキサン又はポリシロキサ
    ンとを、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、亜
    鉛、パラジウムから選ばれる金属の酸化物の存在下で反
    応させることを特徴とする含フッ素鎖状オルガノポリシ
    ロキサンの製造方法; 【化1】 化1中のRは、炭素原子数1〜6のアルキル基又はフェ
    ニル基、Rfは、炭素原子数3〜15のパーフルオロア
    ルキル基、もしくは、炭素原子数3〜15のパーフルオ
    ロアルキルエーテル基であり、R1 は2価の有機基であ
    る; 【化2】 化2中の、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 及びR7 は置
    換又は非置換の一価の炭化水素基であり、これらは同一
    でも異なっていても良い。また、mは0又は1〜8の整
    数である。
JP15935894A 1994-06-17 1994-06-17 含フッ素鎖状オルガノポリシロキサンの製造方法 Pending JPH083318A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1576033A1 (en) * 2002-12-02 2005-09-21 RPO Pty Limited Process for producing polysiloxanes and use of the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1576033A1 (en) * 2002-12-02 2005-09-21 RPO Pty Limited Process for producing polysiloxanes and use of the same
EP1576033A4 (en) * 2002-12-02 2007-06-06 Rpo Pty Ltd PROCESS FOR PRODUCING POLYSILOXANES AND USE THEREOF

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