JPH10251407A - シリコーン化合物及びその製造方法 - Google Patents
シリコーン化合物及びその製造方法Info
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- JPH10251407A JPH10251407A JP9060904A JP6090497A JPH10251407A JP H10251407 A JPH10251407 A JP H10251407A JP 9060904 A JP9060904 A JP 9060904A JP 6090497 A JP6090497 A JP 6090497A JP H10251407 A JPH10251407 A JP H10251407A
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Abstract
の再現性のよい分子鎖末端に反応性官能基を有するシリ
コーン化合物を提供すること。 【解決手段】 篭型及び/またはラダー型ポリフェニル
シルセスキオキサンの分子鎖末端のSiO全部または一
部に反応性官能基Xを有するトリオルガノシリル基が結
合していることを特徴とするシリコーン化合物、及び末
端が篭状に閉じていて、シラノール基を含まない篭型及
び/又はラダー型ポリフェニルシルセスキオキサンと反
応性官能基Xを有する下記構造式のジシロキサン化合物 を有機溶剤中、アルカリ性転位及び縮合触媒の存在下、
加熱して平衡化反応させることを特徴とするシリコーン
化合物の製造方法。
Description
及びその製造方法に関し、詳しくは分子鎖末端のSiO
全部または一部に反応性官能基Xを有するトリオルガノ
シリル基が結合しているポリフェニルシルセスキオキサ
ン及びその製造方法である。
熱性、電気絶縁性等に優れているために、コーティング
材、シーリング材、層間絶縁膜その他に利用されてい
る。このようなポリフェニルシルセスキオキサンの一例
としては、フェニルトリクロロシランを有機溶剤中、加
水分解してフェニルトリヒドロキシシランとし、該加水
分解生成物を水のない溶媒中にてアルカリ性転位及び縮
合触媒を用いて加熱し、脱水縮重合させて得られる篭型
オクタフェニルシルセスキオキサン、該篭型オクタフェ
ニルシルセスキオキサンを分離し、再度アルカリ性転位
及び縮合触媒を用いて加熱重合せしめた固有粘度の低い
フェニルシロキサンプレポリマー、またはそれらを更に
アルカリ性転位及び縮合触媒を用いて加熱重合せしめた
固有粘度の高いフェニルシルセスキオキサン重合体を製
造する方法が、特公昭40−15989号公報、特開昭50−1399
00号公報やJ.Polymer Sci.PartCNo.1,PP.83−97(1963)
に記載されている。
たラダー型ポリオルガノシロキサンについては、特開平
3−281616号公報,特開平4−33936号公報,特開昭62−215
944号公報等に開示されている。さらに、ポリオルガノ
シルセスキオキサン中に含まれるシラノール基の水素原
子の全部または一部をトリオルガノシリル基で置換した
構造のポリオルガノシルセスキオキサンは、特開昭61−
221232号公報,特開平2−32356号公報,特開平4−185641
号公報,特開平4−353521号公報,EURO.PAT.No.0516144A1
等に記載されている。これらの多くはラダー型ポリオ
ルガノシルセスキオキサンの末端のシラノール基(末端
なのか内部欠陥なのかは議論の余地があるが)の反応性
を失活させることにより保存安定性を向上させたり、あ
るいはポリオルガノシルセスキオキサンの分子量制御を
目的としてシリル化剤を添加してポリオルガノシルセス
キオキサンの縮重合反応を停止させる、いわば末端封止
を主な目的としている。
号公報や特開昭63−13446号公報に開示されているよう
に一旦合成した未反応シラノール基を含有するポリオル
ガノシルセスキオキサンとトリオルガノクロロシランを
ピリジン等のアルカリ触媒下、脱塩化水素反応を行わせ
る方法、同様にポリオルガノシルセスキオキサンのシラ
ノール基とオルガノモノイソシアナートシランとを反応
させる方法、または特開昭57−12057号公報に開示され
ているように積極的に末端ヒドロキシ基含有ポリオルガ
ノシルセスキオキサンを合成し、これとトリオルガノモ
ノアルコキシシランとの脱アルコール反応を行わせる特
開昭60−110726号公報に記載される方法、及び、トリオ
ルガノモノクロロシランと脱塩化水素反応を行わせる特
開昭59−213728号公報に記載の方法があり、更にEURO.P
AT.No.0516144A1や特開平4−353521号公報に開示されて
いるような末端ヒドロキシポリオルガノシルセスキオキ
サンとジシラザンとを反応させる方法等も知られてい
る。また特開平7−70321号公報にはメチルシルセスキオ
キサンの末端のシラノール基、アルコキシ基をヘキサメ
チルジシロキサンにより酸触媒下、反応させトリメチル
シリル化する方法も記載されている。
して反応性官能基を結合させるには、上記したように種
々の方法が知られているが、これらのほとんどのものは
いずれも側鎖又は末端にヒドロキシル基(シラノール
基)を有するラダー型ポリオルガノシルセスキオキサン
を一旦合成し、このヒドロキシル基と反応性官能基を有
したクロロシラン類、アルコキシシラン類、イソシアナ
ートシラン類、ジシラザン類等を反応させる方法であ
る。しかし合成したポリオルガノシルセスキオキサンの
構造中には少量の重合に寄与しなかったシラノール基が
残存して欠陥、分岐構造として含まれており、力学的、
耐熱性等の物性低下や保存安定性が損なわれるという問
題点がある。ところで、末端が篭型に閉じている篭型又
はラダー型ポリオルガノシルセスキオキサンを一旦形成
させて、末端のみに直接反応性官能基を導入する方法
は、内部に分岐構造としてのシラノール基を含有しにく
く、保存安定性に優れた、耐熱性などの物性の再現性の
よいものが得られることが想像される。しかし、この方
法には合成上の制限が存在する。
特開昭50−139900号公報に記載されている、オルガノト
リクロロシランを加水分解し、それに続いてアルカリ性
転位及び縮合触媒を用いて重合せしめるという篭型又は
ラダー型ポリオルガノシルセスキオキサンの合成方法で
は、特開昭57−18729号公報や特開昭59−213728号公報
に開示されているように末端は篭状に閉じていて、ヒド
ロキシル基は殆ど存在せず上記のような末端のみに反応
性官能基を導入する方法は採用できない。従って末端に
ヒドロキシル基を有するポリオルガノシルセスキオキサ
ンとするためには、特殊なクロルギ酸エステル類やカル
ボジイミド類を触媒として用いるか、もしくは特開昭50
−11197号公報,特開昭50−11198号公報,特開昭50−1119
9号公報,特開昭53−88099号公報等に開示されている方
法をとる必要があり合成上の大きな制限となっていた。
明は内部に欠陥、分岐構造としてのシラノール基を含有
せず保存安定性に優れ、且つ、耐熱性などの物性の再現
性のよい分子鎖末端に反応性官能基を有するポリオルガ
ノシルセスキオキサン、及び末端にヒドロキシル基を有
するポリオルガノシルセスキオキサンを経由しない簡便
でかつ工業的製造方法として適したポリオルガノシルセ
スキオキサンの製造方法を提供することを目的とする。
達成するため、鋭意検討を重ねた結果、末端は篭状に閉
じていて、ヒドロキシル基を有しないポリオルガノシル
セスキオキサンと反応性官能基を有するジシロキサン化
合物との間のアルカリ触媒下での平衡化反応を利用すれ
ば、分子鎖末端に反応性官能基Xを有するポリオルガノ
シルセスキオキサンを容易に合成できることを見出し本
発明を完成した。
一般式(1)で示されるシラノール基を有しない篭型及
び/またはラダー型ポリフェニルシルセスキオキサンの
分子鎖末端のSiO全部または一部に下記一般式(2)
で示される反応性官能基Xを有するトリオルガノシリル
基が結合していることを特徴とするものである。
(1) (式中、nは2〜5000の整数である。)
は、末端が篭状に閉じていて、シラノール基を含まない
篭型及び/又はラダー型ポリフェニルシルセスキオキサ
ンと下記一般式(3)で示される反応性官能基を有する
ジシロキサン化合物
のものである)を有機溶剤中、アルカリ性転位及び縮合
触媒の存在下で加熱して平衡化反応させることを特徴と
するものである。
に説明する。本発明におけるシリコーン化合物は、前記
した一般式(1)で示される篭型及び/またはラダー型
ポリフェニルシルセスキオキサンの分子鎖末端のSiO
全部または一部に一般式(2)で示される反応性官能基
Xを有するトリオルガノシリル基が結合した構造式から
なるものであって、通常はGPCにより測定されるポリ
スチレン換算の重量平均分子量Mwが800〜1000000のも
のである。その具体的な構造式としては、下記構造式
(4)に示した篭型構造、構造式(5)に示したラダー
構造、又は構造式(6)に示した片末端が篭状に閉じた
ラダー構造が挙げられる。また、本発明では、製造条
件、特に平衡化反応時のジシロキサンと末端が閉じた篭
型及び/又はラダー構造のポリフェニルシルセスキオキ
サンの混合比によって異なるがこれらの内2種以上、特
に3種の混合物も含まれる。
基Xを有するトリオルガノシリル基であり、nは前記し
た一般式(1)に示したものと同一のものである。)
型及び/またはラダー型ポリフェニルシルセスキオキサ
ンが得られる反応機構の一例は下記のようになると推定
される。
セスキオキサンを出発原料とし、水酸化セシウム(Cs
OH)をアルカリ触媒とした時、上記反応式(7)及び
(8)の如く、先ず、相対的に反応性の高い(アルカリ
溶解性の高い)ジシロキサン化合物の解重合反応により
片方のSiO−にCs+が付加した活性種が生成し、こ
のシラノレートアニオンが篭型のオクタフェニルシルセ
スキオキサンの片側末端Siを求核攻撃して片側末端に
結合する。篭型からジシロキサンに活性種が移る(この
逆もある)連鎖移動が進行し、結果として両末端の一部
又は全部に反応性官能基を有する篭型構造が得られる。
それから連鎖成長(篭型が開いてラダー化し分子量が増
えていく)して片末端が篭型で他端の一部に反応性官能
基を有する末端篭状ラダー型構造、及び更に連鎖移動が
進んで末端の全部に反応性官能基を有するラダー型構造
からなるポリフェニルシルセスキオキサンが生成する。
端が篭状に閉じたラダー構造、ラダー型構造等が混合し
た状態で進行するが、平衡化反応であることから、篭型
(又はラダー型)とジシロキサンの混合比(濃度)及び
温度及びアルカリ濃度によって平衡点である、ある一定
の組成(混合物あるいは1種、2種以上)に落ち着くも
のである。上記連鎖成長及び連鎖移動反応の停止方法と
しては加熱をやめ、反応温度を室温まで下げることで得
られ、その後メタノール、エタノール等のアルコール
類、ヘキサン等の炭化水素、アセトニトリル等の溶媒中
に反応液を注ぎ込み、再沈操作を行うことで、目的の末
端に反応性官能基を含有するラダー型及び/または篭型
ポリフェニルシルセスキオキサンと未反応の原料及び触
媒を分離精製することができる。
施するにあたり、末端が篭状に閉じていて、シラノール
基を含まない篭型及び/又はラダー型ポリフェニルシル
セスキオキサンとしては、前記した特公昭40−15989 等
に記載されているように、フェニルトリクロロシランを
有機溶媒中、加水分解してフェニルトリヒドロキシシラ
ンとし、アルカリ性転位及び縮合触媒を用いて加熱し、
脱水縮重合させて得られる篭型オクタフェニルシルセス
キオキサン、シラノール基を有しないラダー型フェニル
ポリシロキサンプレポリマー、またはそれらを更にアル
カリ性転位及び縮合触媒を用いて重合せしめた末端が篭
状のラダー型フェニルシルセスキオキサン重合体が用い
られる。
ては、前記した一般式(3)で示される反応性官能基X
を有するものであり、反応性官能基Xとしては、前記し
た(A)〜(F)に示したものである。例えば一般式
(3)で示される一例として、ジメチルクロルシランと
アリル(メタ)アクリレートを塩化白金酸を触媒として
ヒドロシリレーション反応を行い、その後加水分解、縮
重合することにより置換基Xとして(B)を有するもの
が容易に得られる。
触媒としては、一般的なラダー型及び/又は篭型のポリ
フェニルシルセスキオキサンの合成に用いられる水酸化
セシウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化
ルビジウム等のアルカリ金属水酸化物、或いはテトラメ
チルアンモニウムヒドロキサイド、テトラエチルアンモ
ニウムヒドロキサイド、ベンジルトリメチルアンモニウ
ムヒドロキサイド、ベンジルトリエチルアンモニウムヒ
ドロキサイド等の水酸化アンモニウム塩、テトラブチル
フォスフォニウムハイドロキサイド、テトラエチルフォ
スフォニウムハイドロキサイド等のテトラオルガノフォ
スフォニウム化合物を使用できる。
イオンが本体中に残存することを嫌う場合は、水酸化ア
ンモニウム塩等が選ばれる。また反応時間の短縮を目的
にして反応温度を130℃以上に設定して本平衡化反応を
行う場合には、水酸化アンモニウム塩等は分解するの
で、アルカリ金属水酸化物が好んで用いられ、その中で
も反応性が大きい水酸化セシウムが好んで用いられる。
本発明でのアルカリ性転位及び縮合触媒の添加量は、原
料であるジシロキサン化合物の重量の0.01wt%〜20w
t%の範囲で用いるのが好ましい。0.01wt%以下では
目的物の収率が非常に小さく、20wt%以上ではラダー
型及び/又は篭型のポリフェニルシルセスキオキサンが
単独で高分子量化する副反応が十分進行すると共に目的
の生成物とこれら副生成物及び触媒の再沈操作による分
離・精製が容易ではなくなる。
ゼン、トルエン、キシレン、エチレングリコールジメチ
ルエーテル、N−メチル−2−ピロリジノン、O−ジク
ロロベンゼン、ジフェニルエーテル、1,4−ジオキサ
ン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセト酢酸エチル、
エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレング
リコールモノメチルエーテル、シクロヘキサン、ベンゾ
ニトリル、メチルフェニルエーテル、メシチン、デュレ
ン、m−ジメトキシベンゼン、ジフェニル、塩化ジフェ
ニル、クロロベンゼン等が用いられる。
ゼン、トルエン、キシレン等の非極性溶剤を選び、それ
らに溶解性の低い篭型オクタフェニルシルセスキオキサ
ンと溶解性の高いジシロキサン化合物とを水酸化セシウ
ム又はテトラメチルアンモニウムヒドロキサイド等のア
ルカリ性触媒下で平衡化反応を行わせる場合は、篭型オ
クタフェニルシルセスキオキサンがシリル化されること
により溶剤中に溶解していくので反応の進行具合及び終
了時点が観測されやすく、また未反応の篭型オクタフェ
ニルシルセスキオキサンと目的生成物との濾過による分
離が容易なので好ましく用いられる。
及び/または篭型ポリフェニルシルセスキオキサンT単
位と一般式(3)で示されるジシロキサン化合物の間の
アルカリ触媒下の平衡化反応は、前記した一例の反応機
構により進行するが、これはいわば篭型及び/またはラ
ダー型ポリフェニルシルセスキオキサン単独での開環、
あるいは、高分子量化反応と競争関係にあるため、前者
をできる限り優先的に行う必要がある。また、本発明に
おける反応は基本的に平衡化反応であることから、目的
の末端に反応性官能基を含有するラダー型及び/または
篭型ポリフェニルシルセスキオキサンの重量平均分子量
Mw、収率や生成速度が、反応温度、反応時間、両原料
の添加量比、アルカリ触媒量等によって自ずと決定され
るため以下に記した条件下で行うのが好ましい。
ニルシルセスキオキサンの添加量 Aとジシロキサン化合
物の添加量 B の重量比B/A は、0.01≦B/A≦100 であ
り、さらには 0.01≦B/A≦10 が好ましい。B/A が 0.01
以下の場合は、反応性官能基は殆ど導入されず、単独
で高分子量化する副反応が優先する。またB/A が 100以
上の場合は、末端に反応性官能基を含有する篭型及び/
またはラダー型ポリフェニルシルセスキオキサンが選択
的に収率よく合成されるが、一部反応性官能基が導入さ
れたポリフェニルシルセスキオキサンと未反応のポリフ
ェニルシルセスキオキサンとの間の連鎖成長反応が阻害
されるため、その分子量Mwは比較的小さくなる。故
に、高分子量化には不利な組成である。さらに、反応系
中には未反応のジシロキサン化合物が多量に残存するこ
とになり、目的の生成物との再沈操作による分離・精製
が容易ではなくなる。
り高温条件下で行うことによりアルカリ性触媒のシロキ
サン結合への溶解性が増大し、反応速度及び反応収率が
大きくなる傾向にあるが、逆にジシロキサンとラダー型
及び/又は篭型のポリフェニルシルセスキオキサンのア
ルカリ性触媒に対する反応性の差が結果的に小さくな
り、反応選択性は減少する方向へ進む。即ちラダー型及
び/又は篭型のポリフェニルシルセスキオキサンが単独
で高分子量化する副反応が誘発される。故に反応温度は
60〜200℃の範囲が好ましく、さらには100〜150℃の範
囲が特に好ましい。またジシロキサン化合物が末端に有
する官能基種によっては、例えばエポキシ基やメタアク
リル基などは反応温度が高すぎると官能基間で自己重合
反応を起こすので、反応温度を抑制するか、場合によっ
ては重合禁止剤等を添加するなどの処置が必要である。
反応時間については、反応温度、撹拌効率によって多少
変化するが、目的とする平衡化反応を十分達成するため
には、上記温度範囲内で1〜72時間が好ましい。
ロシランを有機溶剤中、加水分解してフェニルトリヒド
ロキシシランとし、アルカリ性転位及び縮合触媒を用い
て加熱し、脱水縮重合させて得られる篭型オクタフェニ
ルシルセスキオキサン、シラノール基を有さないラダー
型フェニルシロキサンプレポリマー、またはそれらをさ
らにアルカリ性転位及び縮合触媒を用いて重合せしめた
末端が篭状のラダー型フェニルシルセスキオキサン重合
体と反応性官能基を有するジシロキサン化合物を有機溶
剤中、アルカリ性転位及び縮合触媒の存在下、加熱して
平衡化反応させることにより、反応性官能基を末端に有
したポリフェニルシルセスキオキサンを直接合成できる
と共に様々な反応性官能基種に対する応用が効く製造方
法である。また、これにより合成されるラダー型及び/
または篭型ポリフェニルシルセスキオキサンは、内部に
欠陥、分岐構造としてシラノール基を含有しない構造式
(4)〜(6)に示した構造式を有し、保存安定性に優
れ、耐熱性などの物性の再現性がよいシリコーン化合物
が得られる。
有ポリフェニルシルセスキオキサンを一旦合成するとい
う反応経路を経由せず、各種反応性官能基を末端に有し
たシリル化ポリフェニルシルセスキオキサンを直接、簡
便な方法で合成できる。また、これにより合成されるシ
リル化ポリフェニルシルセスキオキサンは、内部に欠
陥、分岐構造としてシラノール基を含有せず、保存安定
性に優れ、耐熱性などの物性の再現性がよいためガラ
ス、各種プラスチック、セラミックス、金属、木材のコ
ーティング材、シーリング剤、接着剤、あるいはガラス
代替としてのシート材料、さらには光ファイバー、光フ
ァイバー用コネクター、層間絶縁膜、パッシベーション
膜、封止材料、液晶周辺材料であるカラーフィルター用
樹脂及び保護膜または透明電極用基材、ソーラーシステ
ム用器具、磁気バブルメモリー素子、気体透過・分離
膜、FRP、CFRP、FRMなどの原料及び添加剤、
または各種有機ポリマーの化学反応を伴う変性剤として
有用である。
例に使用した篭型、シラノール基を有さないラダー型、
及び末端が篭状のラダー型オクタフェニルシルセスキオ
キサンは、下記の参考例に示した方法で得たものであ
る。
成例は特公昭40−15989号公報に記載された方法を使用
して構造式 (C6H5SiO3/2)8 を有する篭型オクタフェニ
ルシルセスキオキサンの製造例を示す。105gのフェニ
ルトリクロロシラン(0.5モル)を500ccのベンゼンに溶
解し、水で加水分解が完了するまで振とうする。加水分
解生成物を水洗後市販の30%ベンジルトリメチルアンモ
ニウムヒドロキサイド溶液16.6cc(0.03モル)を加え、
この混合物を4時間還流温度に加熱した。次いで全体を
冷却し、約96時間放置した。この時間経過後得られたス
ラリーを再び24時間還流温度に加熱し次いで冷却し濾過
した。かくして前式の篭型オクタフェニルシルセスキオ
キサン約75gを得た。
ろ、図1に示す様にSi−C6H5に帰属される吸収が1595cm
-1及び1430cm-1に、Si−O−Siの逆対称伸縮振動に帰属
される吸収が1135cm-1に観測され、Si−OHに帰属される
吸収は3400cm-1に観測されなかった。29Si−MASNMRを測
定したところ図2に示すように−77ppmに篭型オクタフ
ェニルシルセスキオキサン中のSi核のシャープなシグナ
ルが観測された。J. Polymer Sci.Part A Vol.33,PP.55
−62 (1995)に帰属されるようなヒドロキシル基と結合
したSi核は−70ppm及び−62ppmに観測されなかった。
サンプレポリマーの合成)本合成例は特公昭40−15989
号公報に記載された方法を使用してシラノール基を有さ
ないラダー型フェニルポリシロキサンプレポリマーの製
造例を示す。500部のトルエンに中に溶解した約500部の
フェニルトリクロロシランを徐々に撹拌下2000部の水の
中に加えた。そして酸層は分別し、トルエン溶液の形の
樹脂層は残留する水とHClを除去するため共沸蒸留せし
めた。その後計算量のヒドロキシ基のないフェニルポリ
シロキサンの重量に対しKOH約0.078%加え、トルエン溶
液を撹拌下9時間還流し、シラノールのないラダー型フ
ェニルポリシロキサンプレポリマーを得た。トルエン溶
液の約50.3%からなる得られたシラップ状フェニルポリ
シロキサンプレポリマーは式C6H5SiO1.5の循環単位から
なるものであった。固体のフェニルプレポリマーの分離
は、このフェニルポリシロキサンのトルエン溶液を約1.
5倍の重量のミネラルスピリット(沸点約156−196℃、
K.B値約37)で希釈して行った。得られたスラリーを
約10分間強力に撹拌し、次いで濾別し、得られた固体を
約16時間風乾し、次いで150℃で4時間乾燥した。
スペクトル分析を測定したところ、図3に示す様にSi−
C6H5に帰属される吸収が1595cm-1及び1430cm-1に、また
該プレポリマーがラダー構造を有することを示すSi−O
−Siの逆対称伸縮振動に帰属される吸収が1135cm-1及び
1045cm-1に観測され、Si−OHに帰属される吸収は3400cm
-1に観測されなかった。29Si−MASNMRを測定したところ
図4に示すように−77ppmにラダー型フェニルポリシロ
キサンプレポリマー中のSi核による線幅が多少広くなっ
たシグナルが観測され、ヒドロキシル基と結合したSi核
のシグナル−70ppm及び−62ppmは観測されなかった。
合体の合成)本実施例は特公昭40−15989号公報に記載
された方法を使用して末端が篭状のラダー型フェニルシ
ルセスキオキサン重合体を製造する方法を示す。反応容
器中に参考例1で製造した篭型オクタフェニルシルセス
キオキサン20部と、O−ジクロロベンゼン261部と苛性
カリ0.01部を仕込み、この混合物を、均質溶液が得られ
るまで還流温度(約180−190℃)に約1時間加熱した。
この溶液を室温まで冷却し、この溶液に約1000部のn−
ヘキサンを加えてシラノール基を有さないラダー型フェ
ニルポリシロキサンプレポリマーを得た。約0.03%の苛
性カリを含有するこのプレポリマー約5部を2.5部のジフ
ェニルと2.5部のベンゼンからなる溶剤中に溶解し、次
いでこの溶液を約100〜125℃に加熱し、ベンゼンの大部
分を揮発せしめ、その後残留溶媒とプレポリマーの混合
物を、更に溶媒を逃がさぬように注意して(装置を被っ
て)約250℃で2時間加熱して重合せしめた。このときア
ルカリ性触媒は、(C6H5SiO3/2)8からプレポリマーに変
換せしめる時に存在した残留苛性カリが利用できるた
め、更に添加はしなかった。この最終的に重合せしめた
末端が篭状のラダー型フェニルシルセスキオキサン重合
体を、その反 応混合物の1容量に対し約10容量のベン
ゼンに溶解し苛性カリを中和するのに充分な量の氷酢酸
を添加した。これにメタノールを加えて重合体を沈殿せ
しめ、真空乾燥して固有粘度1.08dl/gを有する末端が篭
状のラダー型ポリフェニルシルセスキオキサン重合体を
得た。
クトル分析を測定したところ、Si−C6H5に帰属される吸
収が1595cm-1及び1430cm-1に、また該ポリマーがラダー
構造を有することを示すSi−O−Siの逆対称伸縮振動に
帰属される吸収が1135cm-1及び1045cm-1に観測され、Si
−OHに帰属される吸収は3400cm-1に観測されなかった。
29Si−MASNMRを測定したところ−77ppmに末端が篭状の
ラダー型フェニルシルセスキオキサン重合体中のSi核に
よる線幅が広くなったシグナルが観測され、ヒドロキシ
ル基と結合したSi核のシグナル−70ppm及び−62ppmは観
測されなかった。
ルセスキオキサン8重量部と1,3−ビス(3−メタクリロ
キシプロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン8
重量部と、トルエン32重量部と、水酸化セシウム0.16重
量部と、重合禁止剤(精工化学社製メトキノン)0.03重
量部を仕込み、この混合物を還流温度にて強撹拌し7時
間加熱した。仕込み時は篭型オクタフェニルシルセスキ
オキサンの白色粉末はトルエンに溶解しなかったが、反
応が進むにつれ徐々に溶解していき7時間後にはすべて
溶解した。この溶液を室温まで冷却し、不溶な未反応の
水酸化セシウムを濾過により除去した後、メタノール50
0重量部に注ぎ込み、末端にメタクリル基を有したシリ
ル化ポリフェニルシルセスキオキサンを沈殿せしめた。
沈殿生成物を濾別した後、真空乾燥して、白色固体の末
端にメタクリル基を有した単一構造の篭型シリル化ポリ
フェニルシルセスキオキサン14重量部を得た。
分子量Mwを測定したところ約1500であった。KBr錠
剤法により赤外吸収スペクトル分析を測定したところ、
図5に示す様にSi−C6H5に帰属される吸収が1595cm-1及
び1430cm-1に、Si−O−Siの逆対称伸縮振動に帰属され
る吸収が1135cm-1と1020cm-1に観測され、該オリゴマー
中にはラダー構造を有するものは少なく、その多くは篭
型構造を有しているのがわかった。また、Si−OHに帰属
される吸収は3400cm-1に観測されなかった。1H−NMR及
び13C−MASNMRを測定したところ、図6及び図7に示す
ように3−メタクリロキシプロピルジメチルシリル基と
フェニル基中のH核とC核が観測された。また、29Si−MA
SNMRを測定したところ図8に示すように10.9ppmに3−メ
タクリロキシプロピルジメチルシリル基中のSi核と79.2
ppmに篭型オクタフェニルシルセスキオキサン骨格中のS
i核が強度比2:8で観測され、7.7ppmに再沈操作にて除
かれず該オリゴマー中に若干含まれている原料1,1,3,3
テトラメチル−1,3−ジ(3−メタクリロキシプロピル)
ジシロキサン中のSi核も観測された。また、ヒドロキシ
ル基と結合したSi核のシグナル−70ppm及び−62ppmは観
測されなかった。
ルセスキオキサン100重量部と1,3−ビス(3−メタクリ
ロキシプロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサ
ン50重量部と、キシレン200重量部と、水酸化セシウム2
重量部と、重合禁止剤(精工化学社製メトキノン)0.5
重量部を仕込み、この混合物を還流温度にて強撹拌し22
時間加熱した。この溶液を室温まで冷却し、不溶な未反
応の水酸化セシウムと篭型オクタフェニルシルセスキオ
キサンを濾過により除去した後、メタノール3000重量部
に注ぎ込み、末端にメタクリル基を有したシリル化ポリ
フェニルシルセスキオキサンを沈殿せしめた。沈殿生成
物を濾別した後、真空乾燥して、白色固体の末端にメタ
クリル基を有したラダー型シリル化ポリフェニルシルセ
スキオキサン72重量部を得た。
分子量Mwを測定したところ約4000であった。KBr錠
剤法により赤外吸収スペクトル分析を測定したところ、
図9に示す様にSi−C6H5に帰属される吸収が1595cm-1及
び1430cm-1に、また該オリゴマーがラダー構造を多く有
することを示すSi−O−Siの逆対称伸縮振動に帰属され
る吸収が1135cm-1及び1045cm-1に観測された。また、Si
−OHに帰属される吸収は3400cm-1に観測されなかった。
1H−NMRを測定したところ、図10に示すように3−メタ
クリロキシプロピルジメチルシリル基とフェニル基中の
H核が観測された。29Si−MASNMRを測定したところ10.9p
pmに3−メタクリロキシプロピルジメチルシリル基中のS
i核と79.2ppmにラダー型ポリフェニルシルセスキオキサ
ン骨格中のSi核が強度比2:32で観測された。
ルセスキオキサン20重量部と1,3−ビス(3−グリシドキ
シプロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン18
重量部と、トルエン80重量部と、水酸化セシウム0.4重
量部を仕込み、この混合物を還流温度にて強撹拌し5時
間加熱した。仕込み時は篭型オクタフェニルシルセスキ
オキサンの白色粉末はトルエンに溶解しなかったが、反
応が進むにつれ徐々に溶解していき5時間後にはすべて
溶解した。この溶液を室温まで冷却し、不溶な未反応の
水酸化セシウムを 濾過により除去した後、メタノール
1000重量部に注ぎ込み、末端にエポキシ基を有したシリ
ル化ポリフェニルシルセスキオキサンを沈殿せしめた。
沈殿生成物を濾別した後、真空乾燥して、白色固体の末
端にエポキシ基を有したラダー型シリル化ポリフェニル
シルセスキオキサン33重量部を得た。
分子量Mwを測定したところ約2500であった。赤外吸収
スペクトル分析を測定したところ、図11に示す様にSi
−C6H5に帰属される吸収が1595cm-1及び1430cm-1に、ま
た該オリゴマーがラダー構造を多く有することを示すSi
−O−Siの逆対称伸縮振動に帰属される吸収が1135cm-1
及び1045cm-1に観測された。また、Si−OHに帰属される
吸収は3400cm-1に観測されなかった。1H−NMRを測定し
たところ、図12に示すように3−グリシドキシプロピ
ルジメチルシリル基とフェニル基中のH核が観測され
た。
ルセスキオキサン20重量部と1,3−ビス(3−アミノプロ
ピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン20重量部
と、ベンゼン80重量部と、水酸化セシウム0.1重量部を
仕込み、この混合物を還流温度にて 強撹拌し14時間加
熱した。この溶液を室温まで冷却し、不溶な未反応の水
酸化セシウムと篭型オクタフェニルシルセスキオキサン
を濾過により除去した後、メタノール1000重量部に注ぎ
込み、末端にアミノ基を有したシリル化ポリフェニルシ
ルセスキオキサンを沈殿 せしめた。沈殿生成物を濾別
した後、真空乾燥して、白色固体の末端にアミノ基を有
したラダー型シリル化ポリフェニルシルセスキオキサン
16重量部を得た。
分子量Mwを測定したところ約4000であった。赤外吸収
スペクトル分析を測定したところ、図13に示す様にSi
−C6H5に帰属される吸収が1595cm-1及び1430cm-1に、ま
た該オリゴマーがラダー構造を多く有することを示すSi
−O−Siの逆対称伸縮振動に帰属される吸収が1135cm-1
及び1045cm-1に観測された。また、Si−OHに帰属される
吸収は3400cm-1に観測されなかった。1H−NMRを測定し
たところ、図14に示すように3−アミノプロピルジメ
チルシリル基とフェニル基中のH核が観測された。
を有さないラダー型フェニルポリシロキサンプレポリマ
ー(GPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量M
w4000)10重量部と1,3−ビス(3−メタクリロキシプロ
ピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン50重量部
を溶解させ、水酸化カリウム5重量部と、重合禁止剤
(精工化学社製メトキノン)0.05重量部を添加し、この
混合物を還流温度にて撹拌し10時間加熱した。この溶液
を室温まで冷却し、不溶な未反応の水酸化セシウムを濾
過により除去した後、n−ヘキサン1000重量部に注ぎ込
み、末端にメタクリル基を有したシリル化ポリフェニル
シルセスキオキサンを沈殿せしめた。沈殿生成物を濾別
した後、真空乾燥して、白色固体の末端にメタクリル基
を有したラダー型シリル化ポリフェニルシルセスキオキ
サン12重量部を得た。
分子量Mwを測定したところ約5000であった。赤外吸収
スペクトル分析を測定したところ、Si−C6H5に帰属され
る吸収が1595cm-1及び1430cm-1に、また該ポリマーがラ
ダー構造を有することを示すSi−O−Siの逆対称伸縮振
動に帰属される吸収が1135cm-1及び1045cm-1に観測さ
れ、Si−OHに帰属される吸収は3400cm-1に観測されなか
った。1H−NMRを測定したところ、3−メタクリロキシプ
ロピルジメチルシリル基とフェニル基中のH核が観測さ
れた。
ルセスキオキサン9.6重量部と1,3−ビス(ビニル)−1,
1,3,3−テトラメチルジシロキサン4.6重量部と、トルエ
ン50重量部と、水酸化セシウム0.2重量部を仕込み、こ
の混合物を還流温度にて強撹拌し8.5時 間加熱した。
この溶液を室温まで冷却し、不溶な未反応の水酸化セシ
ウムと篭型オクタフェニルシルセスキオキサンを濾過に
より除去した後、メタノール500重量部に注ぎ込み、末
端にビニル基を有したシリル化ポリフェニルシルセスキ
オキサンを沈殿せしめた。沈殿生成物を濾別した後、真
空乾燥して、白色固体の末端にビニル基を有したラダー
型シリル化ポリフェニルシルセスキオキサン7重量部を
得た。
分子量Mwを測定したところ約3700であった。赤外吸収
スペクトル分析を測定したところ、図15に示す様にSi
−C6H5に帰属される吸収が1595cm-1及び1430cm-1に、ま
た該オリゴマーがラダー構造を多く有することを示すSi
−O−Siの逆対称伸縮振動に帰属される吸収が1135cm-1
及び1045cm-1に観測された。また、Si−OHに帰属される
吸収は3400cm-1に観測されなかった。1H−NMRを測定し
たところ、図16に示すようにジメチル(ビニル)シリ
ル基とフェニル基中のH核が観測された。
ルセスキオキサン8重量部と1,3−ビス(3−ヒドロキシ
プロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン18重
量部と、トルエン32重量部と、水酸化セシウム0.16重量
部を仕込み、この混合物を還流温度にて強撹拌し1時間
加熱した。仕込み時は篭型オクタフェニルシルセスキオ
キサンの白色粉 末はトルエンに溶解しなかったが、反
応が進むにつれ溶解していき1時間後にはすべて 溶解
した。この溶液を室温まで冷却し、不溶な未反応の水酸
化セシウムを濾過により除 去した後、メタノール100
重量部と水400重量部の混合溶液に注ぎ込み、末端にヒ
ドロキシ基を有したシリル化ポリフェニルシルセスキオ
キサンを沈殿せしめた。沈殿生成物を濾別した後、真空
乾燥して、末端にヒドロキシ基を有したラダー型シリル
化ポリフェニルシルセスキオキサン10重量部を得た。
分子量Mwを測定したところ約1400であった。赤外吸収
スペクトル分析を測定したところ、図17に示す様にSi
−C6H5に帰属される吸収が1595cm-1及び1430cm-1に、ま
た該オリゴマーがラダー構造を多く有することを示すSi
−O−Siの逆対称伸縮振動に帰属される吸収が1135cm- 1
及び1045cm-1に観測された。また、Si−OHに帰属される
吸収は3400cm-1に観測されなかった。1H−NMRを測定し
たところ、3−ヒドロキシプロピルジメチルシリル基と
フェニル基中のH核が観測された。
た末端が篭状のラダー型フェニルシルセスキオキサン重
合体(GPCによるポリスチレン換算の重量平均分 子
量Mw100000)10重量部と1,3−ビス(3−アミノプロピ
ル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン50重量部を
溶解させ、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド5
重量部を添加し、この混合物を還流温度にて撹拌し12時
間加熱した。この溶液を室温まで冷却し、n−ヘキサン
500重量部に注ぎ込み、末端にアミノ基を有したシリル
化ポリフェニルシルセスキオキサンを沈殿せしめた。沈
殿生成物を濾別した後、真空乾燥して、白色固体の末端
にアミノ基を有したラダー型シリル化ポリフェニルシル
セスキオキサン重合体9重量部を得た。
分子量Mwを測定したところ約100000であった。赤外吸
収スペクトル分析を測定したところ、Si−C6H5に帰属さ
れる吸収が1595cm-1及び1430cm-1に、また該ポリマーが
ラダー構造を有することを示すSi−O−Siの逆対称伸縮
振動に帰属される吸収が1135cm-1及び1045cm-1に観測さ
れ、Si−OHに帰属される吸収は3400cm-1に観測されなか
った。1H−NMRを測定したところ、3−アミノプロピルジ
メチルシリル基とフェニル基中のH核が僅かながら観測
された。
を有さないラダー型フェニルポリシロキサンプレポリマ
ー(GPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量M
w10000)10重量部と1,3−ビス(3−グリシドキシプロ
ピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン50重量部
を溶解させ、水酸化ナトリウム0.05重量部を添加し、こ
の混合物を還流温度にて撹拌し72時間加熱した。この溶
液を室温まで冷却し、不溶な未反応の水 酸化ナトリウ
ムを濾過により除去した後、アセトニトリル1000重量部
に注ぎ込み、末端にエポキシ基を有したシリル化ポリフ
ェニルシルセスキオキサンを沈殿せしめた。沈殿生成
物を濾別した後、真空乾燥して、白色固体の末端にエポ
キシ基を有したラダー型シリル化ポリフェニルシルセス
キオキサン13重量部を得た。
分子量Mwを測定したところ約30000であった。赤外吸
収スペクトル分析を測定したところ、Si−C6H5に帰属さ
れる吸収が1595cm-1及び1430cm-1に、また該ポリマーが
ラダー構造を有することを示すSi−O−Siの逆対称伸縮
振動に帰属される吸収が1135cm-1及び1045cm-1に観測さ
れ、Si−OHに帰属される吸収は3400cm-1に観測されなか
った。1H−NMRを測定したところ、3−グリシドキシキシ
プロピルジメチルシリル基とフェニル基中のH核が観測
された。
ルセスキオキサン10重量部と1,3−ビス(3−メルカプト
プロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン10重
量部と、トルエン40重量部と、水酸化セシウム0.2重量
部を仕込み、この混合物を還流温度にて強撹拌し3時間
加熱した。仕込み時は篭型オクタフェニルシルセスキオ
キサンの白色粉末はトルエンに溶解しなかったが、反応
が進むにつれ溶解していき3時間後にはすべて溶解し
た。この溶液を室温まで冷却し、不溶な未反応の水酸化
セシウムを濾過により除去した後、メタノール100重量
部と水400重量部の混合溶液に注ぎ込み、末端にメルカ
プト基を有したシリル化ポリフェニルシルセスキオキサ
ンを沈殿せしめた。沈殿生成物を濾別した後、真空乾燥
して、末端にメルカプト基を有したラダー型シリル化ポ
リフェニルシルセスキオキサン10重量部を得た。
分子量Mwを測定したところ約1500であった。赤外吸収
スペクトル分析を測定したところ、Si−C6H5に帰属され
る吸収が1595cm-1及び1430cm-1に、また該オリゴマーが
ラダー構造を多く有することを示すSi−O−Siの逆対称
伸縮振動に帰属される吸収が1135cm-1及び1045cm-1に観
測された。また、Si−OHに帰属される吸収は3400cm-1に
観測されなかった。1H−NMRを測定したところ、3−メル
カプトプロピルジメチルシリル基とフェニル基中のH核
が観測された。
ルシルセスキオキサンの赤外吸収スペクトルを示す。
ルシルセスキオキサンの29Si−MASNMRを示す。
ポリシロキサンプレポリマーの赤外吸収スペクトルを示
す。
ポリシロキサンプレポリマーの29Si−MASNMRを示す。
篭型オクタフェニルシルセスキオキサンの赤外吸収スペ
クトルを示す。
篭型オクタフェニルシルセスキオキサンの1H−NMRスペ
クトルを示す。
篭型オクタフェニルシルセスキオキサンの13C−MASNMR
スペクトルを示す。
篭型オクタフェニルシルセスキオキサンの29Si−MASNMR
スペクトルを示す。
ラダー型ポリフェニルシルセスキオキサンの赤外吸収ス
ペクトルを示す。
有ラダー型ポリフェニルシルセスキオキサンの1H−NMR
スペクトルを示す。
ラダー型ポリフェニルシルセスキオキサンの赤外吸収ス
ペクトルを示す。
ラダー型ポリフェニルシルセスキオキサンの1H−NMRス
ペクトルを示す。
ダー型ポリフェニルシルセスキオキサンの赤外吸収スペ
クトルを示す。
ダー型ポリフェニルシルセスキオキサンの1H−NMRスペ
クトルを示す。
ダー型ポリフェニルシルセスキオキサンの赤外吸収スペ
クトルを示す。
ダー型ポリフェニルシルセスキオキサンの1H−NMRスペ
クトルを示す。
含有ラダー型ポリフェニルシルセスキオキサンの赤外吸
収スペクトルを示す。
Claims (3)
- 【請求項1】 下記一般式(1)で示されるシラノール
基を有しない篭型及び/またはラダー型ポリフェニルシ
ルセスキオキサンの分子鎖末端のSiO全部または一部
に下記一般式(2)で示される反応性官能基Xを有する
トリオルガノシリル基が結合していることを特徴とする
シリコーン化合物。 【化1】 (式中、nは2〜5000の整数である。) 【化2】 - 【請求項2】 シリコーン化合物は、ラダー型構造、篭
型構造及び片末端が篭型状に閉じたラダー型構造から選
ばれる1種または2種以上の混合体であって、これらの
各分子鎖末端のSiO全部または一部に反応性官能基X
を有するトリオルガノシリル基が結合し、GPCにより
測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量Mwが80
0〜1000000である請求項1記載のシリコーン化合物。 - 【請求項3】 末端が篭状に閉じていて、シラノール基
を含まない篭型及び/又はラダー型ポリフェニルシルセ
スキオキサンと下記一般式(3)で示される反応性官能
基を有するジシロキサン化合物 【化3】 (式中、Xは上記した一般式(2)と同一のものであ
る)を有機溶剤中、アルカリ性転位及び縮合触媒の存在
下、加熱して平衡化反応させることを特徴とする請求項
1又は2記載のシリコーン化合物の製造方法。
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