JPH09165453A - ヒドロキシル基含有シロキサン化合物の製造方法 - Google Patents
ヒドロキシル基含有シロキサン化合物の製造方法Info
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Abstract
ことなくハイドロジェン変性シロキサン化合物とのヒド
ロシリル化反応を行い、また収率および純度を低下させ
ることなく、短縮された工程で工業的に有利に製造する
ことができるヒドロキシル基含有シロキサン化合物の製
造方法を提供することにある。 【解決手段】末端または側鎖ハイドロジェン変性ジメチ
ルシロキサン化合物と不飽和アルコール化合物とを反応
させてヒドロキシル基含有シロキサン化合物を製造する
に際し、上記不飽和アルコール化合物のヒドロキシル基
を保護することなしに反応触媒としてジクロロジピリジ
ン白金(II)を存在させて前記反応を行うことを特徴と
するヒドロキシル基含有シロキサン化合物の製造方法。
Description
シロキサン化合物の製造方法に関し、さらに詳しくはポ
リオールの反応性を応用した、合成高分子樹脂の改質に
有用なヒドロキシル基含有シロキサン化合物の製造方法
に関する。
水性、非接着性、防汚性などのユニークな界面特性を合
成樹脂に付与する目的で、シリコーン樹脂、シリコーン
オイル等のポリシロキサン化合物が種々の合成樹脂にブ
レンドまたは化学的に結合されて用いられている。しか
し、シリコーン樹脂は多くの合成樹脂との相溶性に乏し
いため、単なるブレンドではブリード現象が起きる場合
がある。この場合には反応性官能基を備えたシロキサン
化合物を用いて改善が図られている。
成される、例えばポリウレタンやポリエステルなどの高
分子化合物の改質シロキサンとしては、通常、片末端、
両末端または側鎖に水酸基を一つまたは二つ以上有する
ヒドロキシル基含有シロキサン化合物が用いられてい
る。これらのヒドロキシル基含有シロキサン化合物は、
一般に、片末端、両末端または側鎖ハイドロジェン変性
シロキサン化合物と不飽和アルコール化合物とのヒドロ
シリル化反応で合成されるが、シロキサン化合物中のS
i−H基とアルコール化合物中の−OHとの間で、副反
応である脱水素反応が生じ、目的とするヒドロキシル基
含有シロキサン化合物の収率が極端に低下したり、また
不純物として製品中に残存する等の問題が発生する。
を行う前に、不飽和アルコール化合物の水酸基を適当な
保護基、例えば、トリメチルシリル基やアセチル基等で
保護し、ヒドロシリル化反応後に、脱トリメチルシリル
化や脱アセチル化等により保護基を離脱させる方法が採
用されている(特開昭62−195389号公報、特願
昭62−023888号公報、特開平5−97868号
公報等)。しかしながら、上記方法では製造工程が長く
なるという欠点があり、また保護基の離脱の際に副反応
が生じ、結果的に収率が向上しない場合がある(特開平
4−88024号公報)。
989)およびPolym.J.,19,1091(1
987)には、不飽和アルコール化合物の水酸基を保護
せずにハイドロジェン変性シロキサン化合物をヒドロシ
リル化してヒドロキシル変性シロキサン化合物を合成す
る方法が開示されている。しかしながら、これらの合成
方法は、ハイドロジェン変性シロキサン化合物に対して
50〜150倍モルの大過剰の不飽和アルコール化合物
を使用する必要があり、また反応時間が長いため、工業
的生産にはコスト的に不向きであった。
従来技術の問題を解決し、不飽和アルコール化合物の水
酸基を保護することなくハイドロジェン変性シロキサン
化合物とのヒドロシリル化反応を行い、また収率および
純度を低下させることなく、短縮された工程で工業的に
有利に製造することができるヒドロキシル基含有シロキ
サン化合物の製造方法を提供することにある。
明は以下のとおりである。 (1)末端または側鎖ハイドロジェン変性ジメチルシロ
キサン化合物と不飽和アルコール化合物とを反応させて
一般式(I)
はメチル基、ブチル基または
整数、pは0〜10の整数、qは0または1、R1 は水
素、メチル基またはエチル基、R2 はヒドロキシル基ま
たはヒドロキシメチル基である。〕で表されるヒドロキ
シル基含有シロキサン化合物を製造するに際し、上記不
飽和アルコール化合物のヒドロキシル基を保護すること
なしに反応触媒としてジクロロジピリジン白金(II)
〔Cl2 Pt(C5 H5 N)2 〕を存在させて前記反応
を行うことを特徴とするヒドロキシル基含有シロキサン
化合物の製造方法。
ジメチルシロキサン化合物に含まれるヒドロシリル基に
対して1.1倍モル以上の不飽和アルコール化合物を用
いてヒドロシリル化反応を行うことを特徴とする(1)
記載のヒドロキシル基含有ジメチルシロキサン化合物の
製造方法。
ロジェン変性ジメチルシロキサン化合物としては、下記
一般式(II)
直鎖部の数平均重合度の意味において0〜1 000であ
り、A′は水素、メチル基またはブチル基である。)で
表される化合物、例えば、ペンタメチルジシロキサン等
が挙げられる。
ポリオールを一方のモノマーとする重合体に、ポリジメ
チルシロキサン鎖を導入するために本発明の製造法で製
造される化合物を用いる場合には、目的とする重合体の
特性に応じて一般式(II)中のlおよびmは違ってくる
が、通常はlおよびmは1000以下で、数平均分子量
として5万以下のものを好適に用いることができる。
ノマーおよび/または一般式(IV)
整数を示し、t+uは0,1,2を含まない)で表され
る環状モノマーを、リチウムトリメチルシラノレートま
たはブチルリチウムによりリビング重合させ、ジメチル
クロロシランを重合停止剤として所望の平均重合度とす
るか、水酸化リチウムの存在下、水を開始剤としてリビ
ング重合を行うかまたは酸触媒の存在下に平衡化重合を
行い、テトラメチルジシロキサンまたはペンタメチルジ
シロキサンを末端停止剤として用いて所望の平均重合度
として片末端、両末端または側鎖ハイドロジェン変性シ
ロキサン化合物を用いることもできる。
物としては、一般式(V)
数、qは0または1、R 1 は水素、メチル基またはエチ
ル基、、R2 はヒドロキシル基またはヒドロキシメチル
基を意味する。)で表される化合物、具体的にはアリル
アルコ−ル、、エチレングリコールモノビニルエーテ
ル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノアリルエーテル、グリセリンモノアリ
ルエーテル、トリメチロールエタンモノアリルエーテ
ル、トリメチロールプロパンモノアリルエーテル等が挙
げられる。
一般式(II)で表されるハイドロジェン変性ジメチルシ
ロキサン化合物と一般式(V)で表される不飽和アルコ
ール化合物とを、一定配合量で反応触媒であるジクロロ
ジピリジン白金(II)の存在下に、ヒドロシリル化反応
を行うことにより、一般式(I)で表されるヒドロキシ
ル基含有ジメチルシロキサン化合物を、副反応を抑えて
短時間に得るものである。
飽和アルコール化合物とのヒドロシリル化反応において
は、不飽和アルコール化合物は、ハイドロジェン変性シ
ロキサン化合物が有するヒドロシリル基に対して1.1
倍モル以上、好ましくは1.2〜2倍モルの範囲で用い
られる。不飽和アルコール化合物の量が1.1倍モル未
満では不純物が生成され、高収率および高純度が得られ
ない。一方、過剰の不飽和アルコールを使用しても反応
そのものに悪影響を及ぼすことはないが、必要以上に使
用する理由がない限りは製造コストの点から1.2〜3
倍モル程度の範囲とするのが最も好ましい。
リジン白金(II)の使用量は、適正な反応を得るため
に、また経済的な観点から、ヒドロシランに対して10
-3〜10-6倍モル、より好ましくは10-4〜10-5倍モ
ルの範囲である。
かもしくは反応が起きるまでに長い時間を要することが
あり、一方、高すぎる場合には副反応が生じる恐れがあ
るため、好ましくは50℃〜120℃で行うのがよい。
ハイドロジェン変性シロキサン化合物のヒドロシリル基
濃度が高いと、発熱量が大きくなり、反応温度は必然的
に上昇するが、短時間であれば副反応は生じることはな
い。しかしながら、ヒドロシリル基濃度が高い場合に
は、反応温度を60〜80℃で行うのが好ましく、また
80℃以上で行う場合には不飽和アルコール化合物をフ
ィードして反応させるのが好ましい。また、反応が発熱
と共に生じたことが確認された後、反応温度と同等の温
度で1〜2時間攪拌を続けることで、反応は完結され
る。反応の完結は、赤外吸収によりヒドロシリル基の吸
収が認められなくなることで確認できる。
が、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例1 (ペンタメチルジシロキサンとアリルアルコールのヒド
ロシリル化)攪拌装置と冷却装置を取り付けた50ml三
口フラスコをN2 置換し、ペンタメチルジシロキサン
7.4g(0.05mol)と、予めモレキュラーシー
ブで乾燥したアリルアルコール5.8g(0.10mo
l、Si−Hに対して2倍モル)とを仕込み、オイルバ
スで60℃に加熱し、これにシス−ジクロロジピリジン
白金(II)2mg添加した。即座に発熱が認められ、オ
イルバスの温度を60℃に保持したまま2時間熟成を行
った。IRスペクトルからはペンタメチルジシロキサン
のSi−Hに由来するピークは全く認められなかった。
こうして得られた反応生成物から低沸点成分を50℃
/2mmHgで2時間かけて溜去し、釜残に目的のシロ
キサン化合物をGC純度98.3%でほぼ定量的な収率
で得た。得られたシロキサン化合物の 1H−NMRスペ
クトル、IRスペクトルおよびGC−Massスペクト
ルのデーターを下記に示したが、これらよりシロキサン
化合物は次式の構造であることが確認された。
アリルエーテルのヒドロシリル化)攪拌装置と冷却装置
を取り付けた100ml三口フラスコをN2 置換し、ペン
タメチルジシロキサン7.4g(0.05mol)と、
予めモレキュラーシーブで乾燥したエチレングリコール
モノアリルエーテル10.2g(0.10mol、Si
−Hに対して2倍モル)とを仕込み、オイルバスで60
℃に加熱し、これにシス−ジクロロジピリジン白金(I
I)2mg添加した。約1時間後に発熱が認められ、オ
イルバスの温度を60℃に保持したまま2時間熟成を行
った。IRスペクトルからはペンタメチルジシロキサン
のSi−Hに由来するピークは全く認められなかった。
こうして得られた反応生成物から低沸点成分を110℃
/1mmHgで2時間かけて溜去し、釜残に目的のシロ
キサン化合物をGC純度96.7%でほぼ定量的な収率
で得た。得られたシロキサン化合物の 1H−NMRスペ
クトル、IRスペクトルのデーターを下記に示したが、
シロキサン化合物は次式の構造であることが確認され
た。
m,6H) IR(KBr):cm-1 3420(O−H) 2960(C−H) 1260(Si−CH3) 1100〜1010(Si−O)
ーテルとのヒドロシリル化)攪拌装置と冷却装置を取り
付けた100ml三口フラスコをN2 置換し、ペンタメチ
ルジシロキサン14.8g(0.1mol)と、予めモ
レキュラーシーブで乾燥したグリセリンモノアリルエー
テル14.5g(0.11mol、Si−Hに対して
1.1倍モル)とを仕込み、オイルバスで80℃に加熱
し、これにシス−ジクロロジピリジン白金(II)2mg
添加した。約30分後に発熱が認められ、オイルバスの
温度を80℃に保持したまま2時間熟成を行った。IR
スペクトルからはペンタメチルジシロキサンのSi−H
に由来するピークは全く認められなかった。こうして得
られた反応生成物から低沸点成分を110℃/1mmH
gで2時間かけて溜去し、釜残に目的のシロキサン化合
物をGC純度98%で、ほぼ定量的な収率で得た。得ら
れたシロキサン化合物のIRスペクトルのデーターを下
記に示したが、シロキサン化合物は次式の構造であるこ
とが確認された。
ーテルとのヒドロシリル化)攪拌装置と冷却装置を取り
付けた100ml三口フラスコをN2 置換し、ペンタメチ
ルジシロキサン22.0g(0.148mol)と、予
めモレキュラーシーブで乾燥したグリセリンモノアリル
エーテル20.5g(0.155mol、Si−Hに対
して1.05倍モル)とを仕込み、オイルバスで60℃
に加熱し、これにシス−ジクロロジピリジン白金(II)
3mg添加した。約30分後に発熱が認められ、オイル
バスの温度を60℃に保持したまま2時間熟成を行っ
た。 IRスペクトルからは、ペンタメチルジシロキサ
ンのSi−Hに由来するピークは全く認められなかっ
た。こうして得られた反応生成物から低沸点成分を11
0℃/1mmHgで2時間かけて溜去した。目的のシロ
キサン化合物はGCで純度88%であった。不純物は主
に目的物より高沸点化合物であった。
リルアルコールのヒドロシリル化)ヒドロシリル化触媒
としてシス−ジクロロジピリジン白金(II)に代えてヘ
キサクロロ白金(IV)水素のイソプロピルアルコール溶
液を用いた他は実施例1と同様に反応を行った。反応終
了後のIRスペクトルからは、ペンタメチルジシロキサ
ンのSi−Hに由来するピークは全く認められなかっ
た。こうして得られた反応混合物中の副生成物は、GC
測定により主に2種類観測された。目的生成物より低沸
点の副生成物はGC−massスペクトルより、下記の
構造式Cであると確認された。目的生成物より高沸点の
副生物は下記の構造式Dであると推定された。目的のシ
ロキサン化合物とCとDのGC組成比(目的物:C:
D)は1:3:1であった。このように副生物が多量に
生成するため、収率、純度共に低下した。
ジシロキサンとアリルアルコールのヒドロシリル化)ヒ
ドロシリル化触媒としてシス−ジクロロジピリジン白金
(II)に代えてビスアセチルアセトナト白金(II)を用
いた他は実施例1と同様に反応を行った。反応終了後の
GC分析により多量の原料の残存が認められ、反応が終
了していないことが確認された。さらに60℃で12時
間熟成を行ったところ、IR測定からヒドロシリル基に
起因するSi−Hの吸収が認められた。GC測定によっ
ても原料の残存が認められ、また、目的生成物より低沸
点副生物および高沸点副生物がそれぞれ認められた。目
的生成物より低沸点の副生成物はGC−massスペク
トルより、下記の構造式Eであると確認された。目的生
成物より高沸点の副生物は下記の構造式Fであると推定
された。目的のシロキサン化合物とEとFのGC組成比
(目的物:E:F)は1:0.02:0.03であっ
た。副生物の生成量はそれほど多くはないが、反応速度
が遅いため、工業生産に適さないものであった。
チレングリコールモノアリルエーテルとのヒドロシリル
化)実施例2におけるペンタメチルジシロキサンに代え
て、片末端Si−H変性ジメチルシロキサンオリゴマー
(水素当量4800、従って数平均分子量4800であ
るオリゴマー)1720g(0.36モル相当)を用
い、シス−ジクロロジピリジン白金(II)50mgの存
在下、エチレングリコールモノアリルエーテル71.4
g(0.7モル)と反応温度70℃、熟成温度70℃と
した以外は実施例2と同様に反応させた。次に反応物を
メンブランフィルターでろ過し、無色透明の液体173
0gを得た。このもののIRスペクトル、水酸基定量お
よびゲルパーミエイションクロマログラフィーの結果は
下記の通りであり、次式の構造と確認された。
とエチレングリコールモノアリルエーテルのヒドロシリ
ル化)実施例2におけるペンタメチルジシロキサンに代
えて、両末端Si−H変性ジメチルシロキサンオリゴマ
ー(水素当量1300、従って数平均分子量2600で
あるオリゴマー)100g(ヒドロシリル基として0.
077モル相当)を用いエチレングリコールモノアリル
エーテル11.2g(0.11モル)と反応温度70
℃、熟成温度70℃とした以外は実施例2と同様に反応
させた。次に反応物をメンブランフィルターでろ過し、
無色透明の液体105gを得た。このもののIRスペク
トル、水酸基定量およびゲルパーミエイションクロマロ
グラフィーの結果は下記の通りであり、次式の構造と確
認された。
リセリンモノアリルエーテルとのヒドロシリル化)実施
例3におけるペンタメチルジシロキサンに代えて、片末
端Si−H変性ジメチルシロキサンオリゴマー(水素当
量9200、従って数平均分子量9200であるオリゴ
マー)3000g(ヒドロシリル基として0.33モル
相当)を用い、シス−ジクロロジピリジン白金(II)2
0mgの存在下、グリセリンモノアリルエーテル60g
(0.45モル)と反応温度70℃、熟成温度70℃と
した以外は実施例3と同様に反応させた。次に反応物を
メンブランフィルターでろ過し、無色透明の液体300
0gを得た。このもののIRスペクトル、水酸基定量お
よびゲルパーミエイションクロマログラフィーの結果は
下記の通りであり、次式の構造と確認された。
たヒドロキシル基の保護化工程および脱保護工程を省略
することが可能となり、製造コストを著しく抑えること
ができ、さらには上記2工程に起因する副反応を回避で
き、あわせて、上記2工程によって製造されていたもの
と同等またはそれ以上の品質の製品を短時間の反応で工
業的に有利に提供することが可能となる。
Claims (2)
- 【請求項1】末端または側鎖ハイドロジェン変性ジメチ
ルシロキサン化合物と不飽和アルコール化合物とを反応
させて一般式(I) 【化1】 〔ただし、式中のlおよびmは0〜1000の整数、A
はメチル基、ブチル基または 【化2】 であり、上記AおよびB中のnは2〜9の整数、pは0
〜10の整数、qは0または1、R1 は水素、メチル基
またはエチル基、R2 はヒドロキシル基またはヒドロキ
シメチル基である。〕で表されるヒドロキシル基含有シ
ロキサン化合物を製造するに際し、上記不飽和アルコー
ル化合物のヒドロキシル基を保護することなしに反応触
媒としてジクロロジピリジン白金(II)〔Cl2 Pt
(C5 H5 N)2 〕を存在させて前記反応を行うことを
特徴とするヒドロキシル基含有シロキサン化合物の製造
方法。 - 【請求項2】末端または側鎖ハイドロジェン変性ジメチ
ルシロキサン化合物に含まれるヒドロシリル基に対して
1.1倍モル以上の不飽和アルコール化合物を用いてヒ
ドロシリル化反応を行うことを特徴とする請求項1記載
のヒドロキシル基含有ジメチルシロキサン化合物の製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32563095A JP3661807B2 (ja) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | ヒドロキシル基含有シロキサン化合物の製造方法 |
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---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09165453A true JPH09165453A (ja) | 1997-06-24 |
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---|---|---|---|
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JP (1) | JP3661807B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012236887A (ja) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | カルビノール基含有シリコーンの製造方法及びヒドロシリル化反応における脱水素反応抑制方法 |
WO2014073341A1 (ja) | 2012-11-09 | 2014-05-15 | 住友精化株式会社 | シリコーン樹脂組成物、シリコーン樹脂硬化物、及び、光半導体素子封止体 |
WO2015025617A1 (ja) | 2013-08-19 | 2015-02-26 | 住友精化株式会社 | 付加硬化型シリコーン樹脂組成物、付加硬化型シリコーン樹脂硬化物、及び、光半導体素子封止体 |
-
1995
- 1995-12-14 JP JP32563095A patent/JP3661807B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO2014073341A1 (ja) | 2012-11-09 | 2014-05-15 | 住友精化株式会社 | シリコーン樹脂組成物、シリコーン樹脂硬化物、及び、光半導体素子封止体 |
WO2015025617A1 (ja) | 2013-08-19 | 2015-02-26 | 住友精化株式会社 | 付加硬化型シリコーン樹脂組成物、付加硬化型シリコーン樹脂硬化物、及び、光半導体素子封止体 |
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