JPH107802A - ペルアルキル化ホスファゼン塩基で触媒されたシラノール縮合法 - Google Patents
ペルアルキル化ホスファゼン塩基で触媒されたシラノール縮合法Info
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Abstract
用を回避ししかもシラノール縮合が起こる速度を向上し
て、シラノール含有オルガノシロキサンを高分子量流体
またはガムに変換すること。 【解決手段】 触媒として有効量のペルアルキル化ホス
ファゼン塩基を存在させた減圧下でシラノール終端オル
ガノシロキサンを縮合させることによりオルガノシロキ
サン油およびガムが生成される。
Description
係わる。米国特許第3,156,668号明細書に示さ
れるように、カリウムシラノーレートのような塩基性触
媒がシラノール縮合を行うのに使用されている。このよ
うな塩基性触媒はシラノール含有オルガノシロキサン
(即ち、珪素に直接結合されたOH基を少なくとも1個
有するオルガノシロキサン)の重縮合を行うのにしばし
ば使用されているが、これらは急速なガムの形成に数p
pmしか必要としない米国特許第3,839,388号
明細書に記載された線状窒化塩化燐(LPNC)よりか
なり効果の劣ることが分かっている。LPNCタイプの
触媒はシラノールの縮合に非常に効果のあることが分か
っているが、経験上これらの触媒は同時に加水分解およ
び熱的に不安定であることが示されている。
ある触媒の使用を回避しながら、シラノール含有オルガ
ノシロキサンを高分子量流体またはガムに変換すること
ができることが望まれよう。また、シラノール縮合が起
こる速度を向上する触媒を提供することも望まれよう。
例えば、適当なシラノール縮合速度によれば0−200
℃の範囲の温度および0.01−5.0トルの圧力で5
分もかからずにオルガノシロキサンの分子量形成が提供
されよう。
可溶性である、ある種の吸湿性が強く、無色で、立体障
害型の、非イオン性の、結晶性ペルアルキル化ホスファ
ゼン塩基(以後時に単に「ホスファゼン」と略す)が大
いに効果的なシラノール縮合触媒として使用できるとの
発見に基づいている。これらの塩基の幾つかおよびその
合成法がSchwesinger 等のAngew. Chem. Int. Ed.,26,
1167-1169(1987) に記載されている。
範囲の温度および約350トルまでの圧力で、シラノー
ル含有オルガノシロキサンを該オルガノシロキサンの重
縮合に有効な量のペルアルキル化ホスファゼン塩基と接
触させることからなる重縮合方法が提供される。発明の詳細な記述および好適な実施の態様 上述したSchwesinger 等の文献に記載されているよう
に、代表的なペルアルキル化ホスファゼン塩基の報告さ
れた合成法は[(R1 )2N]3P=NHをCl3P=N
R2 および随意には(R1 )2 NH(これら式中、R1
はC1-4 アルキル基でありR2 はC1-10アルキル基であ
る)と反応させることにより非環式N−アルキルオリゴ
ホスファゼン中間体を最初に生成し、次いで仕上げ処理
して硼弗酸塩(即ち、フッ化ホウ素酸塩)または過塩素
酸塩の塩を単離し、そして強塩基による処理により遊離
のペルアルキル化ホスファゼンを単離することを含んで
いる。
幾つかは式
おりであり、そしてnは2または3である)を有する。
例示的なホスファゼンには1−t−ブチル−4,4,4
−トリス−(ジメチルアミノ)−2,2−ビス[トリス
−(ジメチルアミノ)−ホスホラニリデンアミノ]−2
λ5,4λ5−カテナジ(ホスファゼン)即ち式中のR1
がメチル、R2 がt−ブチルそしてnが3の化合物、お
よび1−t−オクチル−4,4,4−トリス−(ジメチ
ルアミノ)−2,2−ビス[トリス−(ジメチルアミ
ノ)−ホスホラニリデンアミノ]−2λ5,4λ5−カテ
ナジ(ホスファゼン)即ち式中のR1 がメチル、R2 が
t−オクチルそしてnが3の化合物が含まれる。シラノ
ール縮合触媒として有効であると判明したホスファゼン
の量はオルガノシロキサンの重量に基づいて約20−1
000ppm、好ましくは約50−2000ppmであ
る。
ル含有オルガノシロキサン」には式
よびこれと式
る。上記式中、R3 はC1-13の有機基、R4 は水素また
はR3 基、そしてxおよびyは約5−10,000好ま
しくは約20−1,000の値を有する整数である。こ
れらの流体は約5−500,000好ましくは約10−
30,000センチポイズの範囲の粘度を有することが
でりきる。式IIの流体は適当な酸または塩基触媒の存在
下で制御された量の水の中でジメチルジクロロシランの
ようなジオルガノシロキサンを加水分解して製造でき
る。式III の流体はトリオルガノシロキシ単位およびジ
オルガノシロキシ単位を混合して含むオルガノシロキサ
ン類を平衡化することにより製造できる。式III の流体
は珪素に結合したヒドロキシ基約0.02−8%含むこ
とができる。式IIおよび式III のシラノール流体の製造
方法は米国特許第3,541,044号明細書に開示さ
れている。
オルガノシロキサンおよびホスファゼンの混合物を既述
した条件下において攪拌するなどしてかき混ぜる。シリ
コーン油の製造には約350トルまでの圧力が有効であ
ることが分かっているが、シリコーンガムの製造が望ま
れるときには好ましく0.01−100更に好ましくは
0.01−5.0トルの圧力が使用される。反応物質の
添加の順序は重要ではないが、シラノール含有オルガノ
シロキサンをかき混ぜながらこれにホスファゼンを添加
するのが好ましい。
ことによりシラノールの縮合およびオルガノシロキサン
の重合を促進することができる。シリコーンガム、流体
および樹脂のような種々なるシリコーン製品を提供する
のにバッチ式あるいは連続式の手法を取ることができ
る。本発明は次なる実施例により例証される。
リジメチルシロキサン20gを含有する容器に注射器に
よりヘキサンの0.01M溶液の形態でNY, Ronkonkoma
のFluka Chemical Corp.から入手される1−t−ブチル
−4,4,4−トリス−(ジメチルアミノ)−2,2−
ビス[トリス−(ジメチルアミノ)−ホスホラニリデン
アミノ]−2λ5,4λ5−カテナジ(ホスファゼン)3
00ppmを添加した。1−5トルの真空下で90℃に
加熱しながら得られた混合物を攪拌した。殆ど直ちに、
この混合物から大量の水を回収した。1.5分もしない
内に高粘度のガムが生成された。
水酸化テトラメチルアンモニウムを使用した以外は上記
と同じ手法を繰り返した。ガムの生成に10分を要する
ことが分かった。実施例2 3200センチポイズの粘度を有するシラノール終端ポ
リジメチルシロキサン397.63gおよび平均して2
3個のジメチルシロキシ単位を有するジメチルビニルシ
ロキシ終端ポリジメチルシロキサン8.9mlからなる
130℃の攪拌された混合物にヘキサンの1M溶液の形
態で実施例1で使用したホスファゼン200ppmを加
えた。その後直ぐにこの混合物の圧力を約1トルに下げ
た。10分間続行させてその間大量の水を発生させた後
に、トルエン3ml中の安息香酸0.06gの溶液を加
えて反応を停止させた。粘度15,000センチポイズ
を有するジメチルビニルシロキシ終端ポリジメチルシロ
キサン油を得た。
Claims (7)
- 【請求項1】 約0−200℃の範囲の温度および約3
50トルまでの圧力で、シラノール含有オルガノシロキ
サンを該オルガノシロキサンの重縮合に有効な量のペル
アルキル化ホスファゼン塩基と接触させることからなる
重縮合方法。 - 【請求項2】 シラノール含有オルガノシロキサンがポ
リジメチルシロキサンである請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 ペルアルキル化ホスファゼン塩基が式 【化1】 (式中、R1 はC1-4 アルキル基であり、R2 はC1-10
アルキル基であり、そしてnは2または3である)を有
する請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 ペルアルキル化ホスファゼン塩基が1−
t−ブチル−4,4,4−トリス−(ジメチルアミノ)
−2,2−ビス[トリス−(ジメチルアミノ)−ホスホ
ラニリデンアミノ]−2λ5,4λ5−カテナジ(ホスフ
ァゼン)である請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 ペルアルキル化ホスファゼン塩基が1−
t−オクチル−4,4,4−トリス−(ジメチルアミ
ノ)−2,2−ビス[トリス−(ジメチルアミノ)−ホ
スホラニリデンアミノ]−2λ5,4λ5−カテナジ(ホ
スファゼン)である請求項3記載の方法。 - 【請求項6】 圧力が0.01−100トルの範囲であ
る請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 圧力が0.01−5.0トルの範囲であ
る請求項1記載の方法。
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