JPS638421A - シロキサン樹脂およびそれを製造する方法 - Google Patents

シロキサン樹脂およびそれを製造する方法

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JPS638421A JP62157973A JP15797387A JPS638421A JP S638421 A JPS638421 A JP S638421A JP 62157973 A JP62157973 A JP 62157973A JP 15797387 A JP15797387 A JP 15797387A JP S638421 A JPS638421 A JP S638421A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/12Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シリコンに結合した水素原子を有するシロキ
サン樹脂を製造する方法およびこの種の新規なシロキサ
ン樹脂に間するものである。
〔従来の技術と問題点〕
トリオルガノシロキサン単位(R3S io o、s)
およびS i O2単位からなるシロキサン樹脂はよく
知られ、商業的にも入手できる物であり、接着材や消泡
剤などのシリコン製品の配合に使用されている。これら
の樹脂は1価(M>のシリコン単位および4価(Q)の
S i 02単位を有することから、ときどきMQI!
)1脂とC呼ばれる。ここで有機基がアルキルである樹
脂およびその製造方法は、例えば、英国特許明細書第6
03076号および第706719号に記載されている
三SiH基の反応性を考えると、これらの基をMQ型の
樹脂に含有させることが望ましい場合がある。英国特許
明細1第1418601号は、S i 02単位および
HR2S i Oo、、(ここに、Rは水素または1価
の炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基である)から
なるシロキサン樹脂を開示している。この特許にはまた
、このような樹脂をオルガノポリシロキサンエラストマ
ーの製造に使用することも開示している。特許第141
8601号の明細書においては、Mは1個のシリコンに
結合した水素を含有するべきである。しかしながら、あ
る種の用途においては、例えば、樹脂化学合成の反応剤
として用いられる場合は、これらは制限された量の、そ
して予め決定された量の=si)(基を有することが好
ましい。
米国特許第3772247号ハR’ ss io o、
s単位、5iOz単位ならびにHR’Si○。、、およ
び/またはH3iO+、s(ここに、R′はアルキル、
アリール、アラルキル、アルカリール、アルケニル、シ
クロアルキルまたはシクロアルキル基からなる群より忍
ばれた1価の炭化水素基)の型の単位からなるオルガノ
ポリシロキサン樹脂を開示している。これらの樹脂は=
si)(基を有してはいるが、これらは著量の2価の(
H3iO)および/または3価の(HS io + 、
s)単位を有するので、MQ樹脂とは異なる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明方法によって、酸性触媒の存在下にRy S i
o。、、単位およびS i 02単位から本質的になる
シロキサン樹脂を(HaR、−aS 1)2o (ここ
に、Rは炭素数が9より少ないアルキル基またはアリー
ル基であり、aは1または2である)を反応させること
を特徴とする、4価のS i 02単位および1価のR
) S io。、、およびHaR、−as io o、
、単位(ここに、Rおよびaは上記のとおり)から本質
的になるシロキサン樹脂を製造する新規な方法が提供さ
れる。
本発明の使用に好適な、R3S io。、5単位および
Sio2単位(ここに、Rは上記のとおり)から本質的
になるシロキサン樹脂は、MQ型ジシロキサン樹脂ある
。好ましくは、1僅の単位(M)と4価の単位(Q)と
の比は、0.4+1〜2:1の範囲である0本発明の方
法に使用する好適なシロキサン樹脂は液状または固体状
である0例えば、Rがメチルであり、M対Qの比が1:
1以上であると樹脂は常温では液状であり、25℃にお
ける粘度は高い比率での約100 mm’/sから1:
1の比のあたりの0 、1 m2/sの範囲で変化する
。Rがメチルである樹脂でM対Qの比が約1:1より下
がると固体の樹脂が得られる。これらの樹脂のあるもの
は融点が150℃のように高いものもある。他の樹脂は
昇華する。最も好ましいのは、M/Q比が0.4:1〜
1:1の範囲のものである。前述のようにMQ樹脂は公
知の物質であり、その製造方法は例えば、英国特許第6
03076号および第706719号明細書に記載され
ている0本発明に使用するMQ樹脂は、約5重I%まで
の三5iOHおよび/またはESioR基を有していて
もよい。
本発明の方法によれば、MQシロキサン樹脂は一般式(
HaR)−aS 1)to(ここに、Rおよびaは上記
のとおり)のジシロキサンと反応する。好ましくは、反
応するジシロキサンは式(HR2S 1)20であり、
Rがメチルのものが特に好ましい。
シロキサン樹脂とジシI74?シ(HaR)−aS i
)i。
との反応は、酸性触媒の存在下に行なわれる。トリフル
オロメタンスルホン酸のような平衡化触媒がとくに好ま
しい、他の酸性触媒、例えば、HCl、H,SO,、担
持された酸触媒およびパラトルエンスルホン酸もまた使
用できる。この触媒は2つの反応剤の重量に基づいて約
0.1〜1重量%の範囲で使用される。反応は、加熱状
態で行う、この温度は使用される触媒によっても変わる
例えば、トリフルオロメタンスルホン酸を触媒として使
用するときは、好ましい反応温度範囲は60℃〜90℃
である。設定した反応温度よりも高い融点を有する高分
子量の固体MQ樹脂を使用する場合は、少量の溶媒を加
えてより均一な反応混合物とするのが好ましい。
反応は、一般に反応剤と触媒を混合し、この混合物を加
熱することによって行なわれる0反応終了後は、触媒は
、適当な技術例えばN a HCOiでの中和などの方
法で、不活性にすることが好ましい0反応は溶媒なしで
でも行うことができる。しかしながら、反応剤の相溶性
を改善するために、例えばトルエンなどの溶剤を使用す
ることが好ましい。
本発明の方法で製造される好ましいMQ樹脂は、1僅の
単位と4価の単位との比が約0.4+1〜2:1である
。より高い範囲の分子量の樹脂が要求される場合には、
M/Qの比が0.4:1〜1:1であるのが好ましい。
本発明の方法によれば、所定量の=SiH基を有するM
Q型の樹脂を調製することができる0本発明の方法は比
較的小さい比率のHaR3−aS io o、s単位を
有するMQ型ジシロキサン樹脂製造にとくに有用である
。1僅の単位の総数の0.1〜30%がHaR=−aS
 io o、sであるのが好ましい、このようなMQ樹
脂は新規であると信する。そこで、本発明はさらに、シ
ロキサン樹脂中の1価単位の総数の0.1〜30%がH
aR3−aSiO0.5であることを特徴とする、本質
的にR3S i Oo 、 s単位、5i02単位およ
びHaR3−aSi○。、、単位からなるシロキサン樹
脂を提供するものである。最も好ましい樹脂は、1価基
の内10%以下のものがES iH官能性のものである
0本発明の方法により得られるMQ樹脂は、5重1%ま
での=s io H1=SiOR基を有していてもよい
、これらの基は、MQ樹脂の製造過程での不完全な加水
分解および縮合によって生ずる。
本発明の方法によって得られるMQ樹脂は、例えば、シ
ロキサン分子の合成において、オレフィン性不飽和、:
5iOH1またはESi−アルケニル官能性を有する有
機性のおよびオルガノシリコン物質との反応におけるS
iH基の反応性を利用して使用される。
以下に実施例により本発明を説明する。ここでは、とく
に示さない限り%および部は重量部であり、Meはメチ
ル基である。
鼠50匠詣fl茎− フラスコ中に129.69(0,8モル)のへキサメチ
ルジシロキサン、40yの塩酸、30yの無水アルコー
ルおよび60yの蒸留水を加えた。この混合物を撹拌し
て70〜80℃に加熱し、208.3gのテトラエトキ
シシランを約60分間で滴下しながら添加した。温度が
上昇し、添加終了後約30分間75〜80℃に維持した
。それから生成物を蒸溜水およびトルエンを用いて分離
した。トルエン/シロキサン相はNaHCO,およびM
 g S O4で中和し乾燥した。液体をろ過し、溶媒
は130℃で減圧下に暦表した。冷却後、最初のMQQ
脂172.5y(理論量の91%)が得られた。
このMQ樹脂を分析したところ、分子量881、粘度5
54 am”/sおよびM/Q比は1.6;1、残留5
iOHO,26%および残留S io CH2CH* 
1 、98%であった。
第2のMQ樹脂を、第1の方法と同じで行った。
ただし、72.9gのヘキサメチルジシロキサンを使用
し、流動性を出すためにいくらかのトルエンを添加した
。平均M/Q比0.9:1  を有する第2のMQ樹脂
 120I9が得られた。
第3のMQ樹脂を、第1の方法と同じで行った。
ただし、56.7gのヘキサメチルジシロキサンを使用
し、流動性を出すためにいくらかのトルエンを添加し、
添加および反応時間は2時間に延長し、最終生成物は蒸
溜せずまた分析もしなかった。
及11−L コンデンサー、撹拌機および温度計を備えた5 00 
cw”の三つ首フラスコに、125.8gの第1のMQ
樹脂を入れた。フラスコは予め窒素ガスでフラッシュし
ておき混合物の上にも窒素ガスの覆いができるようにし
ておく、テトラメチルジシロキサン(Me2HS i)
z○の17.4)Fをフラスコに加えた。この混合物を
撹拌しながら33℃に加熱し、0.72yのトリフルオ
ロメタンスルホン酸を0.07gの蒸溜水とともに加え
た。この混合物を約80℃で6時間加熱した。それから
この混合物を62℃に冷却し、ジメチルホルムアミドな
添加することにより酸性触媒を沈澱させた。この混合物
をさらにこの温度で1時間維持し、室温まで冷却し10
gのN a HCOyを添加した。この生成物をろ過し
、1011HHの減圧下128°Cでストリップした。
77.9gの樹脂が22.1gの揮発性成分とともに回
収された。IR分析によると、SiHの特徴である2 
160cx−’の吸収バンドを示した。化学分析による
と、全樹脂量の6.18%のSiHを示した。5i)I
の予定された理論量は5゜9%(全樹脂に基づいて)で
あった。
及11−L 実施例1に述べたフラスコに、第2の樹脂120.0g
を入れた。このフラスコに5.65gのテトラメチルジ
シロキサン(M e 2 HS + ) 20  を加
えた。この4昆合物を撹拌しながら46℃に加熱し、0
.58gのトリフルオロメタンスルホン酸を0.045
gの蒸溜水とともに加えた。この混合物を約70℃で6
時間加熱し、50℃に冷却し、さらにジメチルホルムア
ミドを添加して酸触媒を沈殿させた。この混合物さらに
この温度で1時間維持し、ついで室温に冷却し、Log
のNaHC○、を添加した。生成物をろ過し、40℃で
1QzzHHの減圧下でストリップし、108.4gの
樹脂を得た。IR分析によれば、SiHの特徴である2
 160c+w−’の吸収バンドを示した。化学分析に
よると全樹脂量に基づいて、1.04%のSiHが見ら
れた。
去]L[j− 120gの第2のMQ樹脂に13.49のテI・ラメチ
ルジシロキサンを加え、この混合物を60℃に加熱して
、0,22のρ−トルエンスルホン酸ご加えた。92°
Cで4時間経たのち混合物を室温に冷却した。スルホン
酸は重炭酸ナトリウムで中和し、ろ過して除いた0反応
生成物は、トルエンおよび揮発性物質を除去するために
減圧下100°Cでロータリーエバポレーターでストリ
ップして、89.4gのゴム状物質が得られた。これは
IR分析によると、1.70%のSiH基を有していた
支え九−1 実施例1に述べたフラスコの中に第3の樹脂を6.7g
のテトラメチルジシロキサンとともに加えた。この混合
物を45℃に加熱し、0.33gのトリフルオロメチル
スルポン酸を0.03gの蒸溜水とともに加えた。この
混合物を加熱し約97°Cで4時間保ち、60℃に冷却
し酸をジメチルホルムアミドで中和した。生成物が室温
まで冷却してから20gのN a HCOyを加え、こ
の混合物をろ過して澄明な液を得た。これから100℃
で揮発成分をストリップし、83.5gの固体樹脂を得
た。
これは、rR分析によると2.6%のSiHを含有して
いた。
実JLfL−擾− M/Q比が1.3:1のMQ胡脂83gを13.4gの
テトラメチルジシロキサン、0.96gの担持された酸
クレイ触媒および混合物の流動性を改良する若干のトル
エンと混合した。この混合物を約100℃で5時間還流
した。これを室温まで放冷しろ過した。得られた澄明な
液を100℃でストリップし88.5gの液状樹脂と得
た。これは、IR分析によると252%のSiHを含有
していた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、酸性触媒の存在下にR_3SiO_0_._5単位
    およびSiO_2単位から本質的になるシロキサン樹脂
    ならびに(HaR_3_−_aSi)_2O(ここに、
    それぞれのRは炭素数が9より 小さいアルキル基またはアリル基であり、 aは1または2である。) を反応させることを特徴とする、4価の SiO_2単位および1価のR_3SiO_0_._5
    およびHaR_3_−_aSiO_0_._5 (ここに、Rおよびaは上記と同じ。) から本質的になるシロキサン樹脂を製造する方法。 2、シロキサン樹脂中の1価の単位と4価の単位との比
    が0.4:1〜2:1であることを特徴とする、特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 3、1価の単位と4価の単位との比が 0.4:1〜1:1であることを特徴とする、特許請求
    の範囲第2項記載の方法。 4、酸性触媒がトリフルオロメタンスルホン酸であるこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第1項から第3項まで
    のいずれか1項に記載の方法。 5、溶媒の存在下に行うことを特徴とする、特許請求の
    範囲第1項から第4項までのいずれか1項に記載の方法 6、Rがメチルであることを特徴とする、特許請求の範
    囲第1項から第5項までのいずれか1項に記載の方法。 7、aが1であることを特徴とする、特許請求の範囲第
    1項から第6項までのいずれか1項に記載の方法。 8、存在する1価の単位の総数の0.1〜30%がHa
    R_3_−_aSiO_0_._5からなることを特徴
    とする、4価のSiO_2単位および1価のR_3Si
    O_0_._5およびHaR_3_−_aSiO_0_
    ._5単位(ここに、それぞれのRは炭素数が9より少
    ないアルキル基またはアリール基であり、 aは1または2である。) から本質的になるシロキサン樹脂。
JP62157973A 1986-06-28 1987-06-26 シロキサン樹脂およびそれを製造する方法 Granted JPS638421A (ja)

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