DE102004029259A1 - Verfahren zur Herstellung von Hydroxyalkylpolysiloxanen - Google Patents

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Hydroxyalkylpolysiloxanen der allgemeinen Formel V DOLLAR A (SiO¶4/2¶)¶k¶(R·1·SiO¶3/2¶)¶m¶(R·1·¶2¶SiO¶2/2¶)¶p¶(R·1·¶3¶SiO¶1/2¶)q DOLLAR A [O¶1/2¶SiR·3·¶2¶-CR·4·¶2¶-O-(CR·4·¶2¶)¶b¶-OH]¶s¶[O¶1/2¶H]¶t¶, DOLLAR A bei dem Silanol-haltige Organosiloxane der allgemeinen Formel VI DOLLAR A (SiO¶4/2¶)¶k¶(R·1·SiO¶3/2¶)¶m¶(R·1·¶2¶SiO¶2/2¶)¶p¶(R·1·¶3¶SiO¶1/2¶)¶q¶[O¶1/2¶H]¶r¶ DOLLAR A mit Verbindungen der allgemeinen Fomel VII DOLLAR F1 umgesetzt werden, wobei R·1·, R·3·, R·4·, b, k, m, n, p, q, r, s und t die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen aufweisen sowie Hydroxyalkylpolysiloxanharze.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hydroxyalkylpolysiloxanen und Hydroxyalkylpolysiloxanharze.
  • Hydroxyalkyl-Polysiloxane und Hydroxyalkyl-Siliconharze werden in vielen Anwendungsbereichen eingesetzt, wie z.B. in der Kosmetik- und Textilindustrie. Die kommerzielle Verwendung dieser Verbindungen in noch größerem Maßstab wird jedoch durch ein relativ umständliches Herstellungsverfahren verhindert. Bekannt ist die direkte Hydrosilylierung von geschützten oder ungeschützten Alkenolen wie z.B. Allylalkohol oder Hexenylalkohol mit alpha, omega-H-Siloxanen. Nachteilig an diesen Verfahren ist entweder die Verwendung relativ teurer Edukte wie z. B. Platinkatalysatoren oder Hexenylalkohol aber auch die bei der Edelmetall-katalysierten Reaktion auftretende Nebenreaktion der Wasserstoff-Abspaltung, die zu unbeständigen Alkenyloxy-Endgruppen führt, welche hydrolytisch leicht unter Abspaltung von Alkenolen gespalten werden können. Zur Vermeidung dieser Nebenreaktion können die verwendeten Alkohole geschützt werden, jedoch muß die Schutzgruppe in einem weiteren Verfahrensschritt aufwendig entfernt werden.
  • In EP-A-629648 ist ein weiteres Verfahren beschrieben, welches von speziellen cyclischen Silanen der allgemeinen Formel I ausgeht, welche mit HO-Si-Gruppen (Silanol-Gruppen) am Ende einer Siliconkette ohne die Verwendung von Katalysatoren reagieren können.
  • Figure 00010001
  • Dabei ist R3 ein Kohlenstoffrest mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, R4 ist Wasserstoff oder ein Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen. Diese Cyclen können mit Silanol-terminierten Siloxanen der allgemeinen Formel II umgesetzt werden HO(R1 2SiO)pH (II)und ergeben carbinol-terminierte Siloxane der allgemeinen Formel III. HO-(CR4 2)b-SiR3 2O(R1 2SiO)pSiR3 2-(CR4 2)b-OH (III)
  • Dabei wird hervorgehoben, daß die Reaktion ohne die Verwendung von Katalysatoren bei Temperaturen zwischen 25 °C und 150 °C ausgeführt wird.
  • In der Praxis ergeben sich jedoch einige Probleme bei der Durchführung dieser Reaktion. Der 6-gliedrige Ring mit b=4 kann zwar stabil erhalten werden, er erfordert jedoch eine erhöhte Reaktionstemperatur und deutlich verlängerte Reaktionszeiten bei der Reaktion mit Silanol-Endgruppen. Die Synthese dieses stabilen 6-Ringes erforert zudem ein kompliziertes Verfahren, bei dem eine metallorganische Siliciumverbindung in einen Tetrahydrofuran-Ring insertiert wird. Die im Sinne von EP-A-629648 reaktiven 5-Ringe sind zwar prinzipiell einsetzbar, jedoch als Substanz instabil und neigen zur Zersetzung bzw. Autopolymerisation. Das in EP-A-629648 beschriebene Verfahren ist also hinsichtlich einer technischen Durchführung kaum geeignet, da entweder die verwendeten Silan-Verbindungen nicht stabil erhalten werden können oder aber nur über technisch koplizierte Synthesemethoden zugänglich sind.
  • In der DE 10109842 werden lineare Siloxane der allgemeinen Formel IV zur Funktionalisierung von Si-OH-funktionellen Siloxanen verwendet, wobei hier jedoch Katalysatoren verwendet werden -[O-(CR4 2)b-SiR3 2]n– (IV)
  • Nachteilig an diesem Verfahren ist auch hier die Verwendung spezieller Silane und Edelmetallkatalysatoren bei der Herstellung der funktionellen Siloxane der allgemeinen Formel IV. Auch sind diese Siloxane in der Regel nicht als definierte Verbindungen zu erhalten, sondern variieren aufgrund ihrer polymeren Natur z.B. stark in der Viskosität. Dieses Verhalten kann z.B. die technische Verwendung solcher Verbindungen erschweren.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Hydroxyalkylpolysiloxanen zu entwickeln. Dabei sollen möglichst definierte Verbindungen eingesetzt werden, welche in möglichst reiner Form zu erhalten sind, dabei stabil sind und gegebenenfalls auch destillativ gereinigt werden können.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Hydroxyalkylpolysiloxanen der allgemeinen Formel V (SiO4/2)k(R1SiO3/2)m(R1 2SiO2/2)p(R1 3SiO1/2)q [O1/2SiR3 2-CR4 2-O-(CR4 2)b-OH]s[O1/2H]t (V), bei dem Silanol-haltige Organosiloxane der allgemeinen Formel VI (SiO4/2)k(R1SiO3/2)m(R1 2SiO2/2)p(R1 3SiO1/2)q[O1/2H]r (VI)mit Verbindungen, der allgemeinen Formel VII
    Figure 00040001
    umgesetzt werden, wobei
    R1, R3, R4 ein Wasserstoffatom oder einen monovalenten gegebenenfalls mit -CN, -NCO, -NRx 2, -COOH, -COORx, -PO(ORx)2, -Halogen, -Acryl, -Epoxy, -SH, -OH oder -CONRx 2 substituierten C1-C20-Kohlenwasserstoffrest oder C1-C15-Kohlenwasserstoffoxyrest, in denen jeweils eine oder mehrere, einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, oder -OCOO-, -S-, oder -NRx- ersetzt sein können und in denen eine oder mehrere, einander nicht benachbarte Methineinheiten durch Gruppen, -N=, -N=N-, oder -P= ersetzt sein können,
    Rx Wasserstoff oder einen gegebenenfalls mit -CN oder Halogen substituierten C1-C10-Kohlenwasserstoffrest,
    b ganzzahlige Werte von mindestens 1,
    s ganzzahlige Werte von mindestens 1,
    r ganzzahlige Werte von mindestens 1,
    n 0 oder ganzzahlige Werte
    s + t den Wert von r und
    k + m + p + q ganzzahlige Werte von mindestens 2 bedeuten.
  • Verwendet man Verbindungen der allgemeinen Formel VII, so reagieren diese leicht und gezielt mit guten Ausbeuten mit Silanol-Endgruppen zu Carbinolen. Verbindungen der allgemeinen Formel VII sind stabil, lagerfähig, lassen sich aus einfachen Vorstufen sehr leicht z.B. gemäss DE 1593867 A synthetisieren und eignen sich dehalb besonders gut für den Einsatz in industriellem Maßstab.
  • Die C1-C20-Kohlenwasserstoffreste und C1-C20-Kohlenwasserstoffoxyreste R1, R3, R4 können aliphatisch gesättigt oder ungesättigt, aromatisch, geradkettig oder verzweigt sein. R1, R3, R4 weisen vorzugsweise 1 bis 12 Atome, insbesondere 1 bis 6 Atome, vorzugsweise nur Kohlenstoffatome, oder ein Alkoxysauerstoffatom und sonst nur Kohlenstoffatome auf. Vorzugsweise sind R1, R3, R4 geradkettige oder verzweigte C1-C6-Alkylreste oder Phenylreste. Besonders bevorzugt sind die Reste Methyl, Ethyl, Phenyl, Vinyl und Trifluorpropyl. Bevorzugt werden die Verbindungen der allgemeinen Formel V hergestellt, bei denen R3 einen Methylrest bedeutet und R4 Wasserstoff bedeutet. Vorzugsweise weist b Werte von höchstens 50, insbesondere höchstens 10 auf. In besonders bevorzugten Ausführungsformen ist b gleich 2 oder 3.
  • Das hydroxyfunktionelle Organosiloxan der allgemeinen Formel VI kann linear, cyclisch, verzweigt oder vernetzt sein. Die Summe von k, m, p, q, s und t ist vorzugsweise eine Zahl von 3 bis 20000, insbesondere 8 bis 1000. Um eine Reaktion zwischen der Verbindung der allgemeinen Formel VII und dem Siloxan der allgemeinen Formel VI zu ermöglichen, muß das Organosiloxan der allgemeinen Formel VI Hydroxy-Gruppen enthalten.
  • Eine bevorzugte Variante für ein Organosiloxan der allgemeinen Formel VI ist ein lineares Siliconpolymer mit k und m gleich 0, p größer oder gleich 1, q gleich 0 oder 1 und r gleich 1 oder 2, wobei die Bedingung q gleich 2 minus r gilt. Vorzugsweise ist r gleich s. Dabei können die bevorzugten Organosiloxane der allgemeinen Formel VI entweder monomodal oder multimodal verteilt sein, gleichzeitig können sie in einer engen oder sehr breiten Verteilung vorliegen.
  • Eine weitere bevorzugte Variante für ein eingesetztes verzweigtes Organosiloxan der allgemeinen Formel VI ist ein Organosilicon-Harz. Dieses kann aus mehreren Einheiten bestehen, wie in der allgemeinen Formel VI angedeutet ist, wobei die Molprozente der enthaltenen Einheiten durch die Indizes k, m, p, q, r, s und t bezeichnet werden. k + m muß > 0 sein.
  • Bevorzugt werden hierbei Hydroxyalkylpolysiloxanharze hergestellt, bei denen 5 % < k + m < 90 %, bezogen auf die Summe von k, m, p, q, s und t ist. Derartige Harze sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung. Vorzugsweise ist bei den Harzen t gleich 0. Bevorzugt ist ein Wert von 0,1 bis 20 Mol-% an Einheiten r, bezogen auf die Summe von k, m, p, q und r. In einem besonders bevorzugten Fall ist der Rest R3 ein Methylrest, R1 ist ein Methylrest und b ist gleich 2 oder 3 und R4 steht für Wasserstoff.
  • Vorzugsweise werden als Verbindungen der allgemeinen Formel VII Verbindungen der allgemeinen Formel VIII
    Figure 00070001
    eingesetzt, bei denen
    R3, R4 und b die vorstehenden Bedeutungen aufweisen.
  • Besonders bevorzugt bedeutet b den Wert 2 und R4 einen Wasserstoffrest und R3 Methyl oder Ethylrest.
  • Das Verfahren kann unkatalysiert bevorzugt bei Temperaturen von 0°C bis 200 °C durchgeführt werden. Bevorzugt werden jedoch Reaktionstemperaturen von mindestens 40 °C verwendet. Das Verfahren kann jedoch noch verbessert werden, indem man bestimmte Katalysatoren zusetzt. Diese Katalysatoren sind saure oder basische Verbindungen und führen dazu, daß sowohl Reaktionszeiten als auch Rektionstemperaturen verringert werden können.
  • Der verwendete Katalysator ist dabei eine anorganische oder organische Lewis-Säure oder Lewis-Base, wie organische Brönstedt Säure oder Base, eine Organometallverbindung oder ein Halogenid-Salz.
  • Als bevorzugte Säuren werden Carbonsäuren, teilveresterte Carbonsäuren, insbesondere Monocarbonsäuren, vorzugsweise Ameisensäure oder Essigsäure oder unveresterte oder teilveresterte mono-, oligo- oder Polyphosphorsäuren verwendet. Als bevorzugte Basen kommen vorzugsweise Alkylammoniumhydroxide, Alkylammoniumsilanolate, Ammoniumalkoxide, Alkylammoniumfluoride, Aminbasen oder Metallalkoholate oder Metallalkyle zum Einsatz. Bevorzugte Metallalkoholate sind Lithium oder Natriumalkoholate. Bevorzugte Organometallreagenzien sind Organo-Zinnverbindungen, Organo-Zinkverbindungen oder Organo-Titanverbindungen oder Organolithiumverbindungen bzw. Gringardreagenzien. Bevorzugte Salze sind Tetraalkylammoniumfluoride.
  • Bevorzugt sind Phosphorsäuren der allgemeinen Formel VIII O=P(OR2)3-v(OH)v (VIII),in der
    R2 einen gegebenenfalls sustituierten linearen oder verzweigten C1-C30-Alkyl-, C2-C40-Alkenyl- oder -Alkoxyalkyl-, C2-C40-Polyether-, C5-C14-Cycloalkyl-oder -Arylrest und
    v die Werte 0, 1 oder 2 bedeuten.
  • Die verwendeten Katalysatoren werden nach der Funktionalisierungsreaktion der Silanol-Gruppen vorzugsweise durch Zugabe von sogenannten Anti-Katalysatoren oder Katalysator-Giften deaktiviert, bevor sie zu einer Spaltung der Si-O-Si-Gruppen führen können. Diese Nebenreaktion ist abhängig vom verwendeten Katalysator und muß nicht notwendigerweise eintreten, so daß auf eine Deaktivierung auch verzichtet werden kann. Beispiele für Katalysator-Gifte sind bei der Verwendung von Basen z.B. Säuren und bei der Verwendung von Säure z.B. Basen, was im Endeffekt zu einer einfachen Neutralisationsreaktion mit entsprechenden Neutralisationsprodukten führt, die gegebenenfalls abfiltriert oder extrahiert werden können. Das entsprechende Reaktionsprodukt zwischen Katalysator und Katalysator-Gift kann je nach Verwendung des Produktes entweder aus dem Produkt entfernt werden oder im Produkt verbleiben.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung von Hydroxyalkylpolysiloxanen der allgemeinen Formel V ist die Menge der eingesetzten Verbindung mit Einheiten der allgemeinen Formel VII abhängig von der Menge r der zu funktionalisierenden Silanol-Gruppen im Organosiloxan der allgemeinen Formel VI. Will man jedoch eine vollständige Funktionalisierung der OH-Gruppen erreichen, so ist die Verbindung mit Einheiten der allgemeinen Formel VII in mindestens äquimolaren Mengen, bezogen auf n, zuzugeben. Verwendet man Verbindung mit Einheiten der allgemeinen Formel VII im Überschuß, so kann nicht-abreagierte Verbindung im Anschluß entweder abdestilliert werden oder hydrolysiert und dann, gegebenenfalls ebenfalls abdestilliert werden.
  • Will man Harze herstellen, welche nur einen definierten Carbinolgehalt s + t haben, so wählt man die stöchiometrischen Verhältnisse zwischen Harz und Verbindung mit Einheiten der allgemeinen Formel IV so, daß der gewünschte Carbinolgehalt erreicht wird. Restliche nicht umgesetzte Si-OH Gruppen können im organofunktionellen Siloxan der allgemeinen Formel V verbleiben oder werden vor oder nach der Umsetzung mit Verbindung mit Einheiten der allgemeinen Formel VII mit beispielsweise Silazanen der nachstehenden allgemeinen Formel IX umgesetzt:
    Figure 00090001
    in der
    R6 Wasserstoff oder einen gegebenenfalls mit -CN oder Halogen substituierten C1-C10-Kohlenwasserstoffrest und
    R7 einen gegebenenfalls mit -CN oder Halogen substituierten C1-C10-Kohlenwasserstoffrest bedeuten.
  • Vorzugsweise weisen die Kohlenwasserstoffreste R6 und R7 1 bis 5 Kohlenstoffatome auf. Insbesondere bevorzugt sind die Reste Methyl, Ethyl und Vinyl. Bevorzugt als R7 ist Wasserstoff.
  • Bevorzugt wird das Verfahren bei 0°C bis 200 °C, besonders bevorzugt bei 40°C bis 150 C durchgeführt. Das Verfahren kann dabei sowohl unter Einbeziehung von Lösungsmitteln durchgeführt werden, oder aber auch ohne die Verwendung von Lösungsmitteln in geeigneten Reaktoren. Dabei wird gegebenenfalls unter Vakuum oder unter Überdruck oder bei Normaldruck (0,1 Mpa) gearbeitet.
  • Bei der Verwendung von Lösungsmitteln sind inerte, insbesondere aprotische Lösungsmittel wie aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Heptan oder Decan und aromatische Kohlenwasserstoffe wie z.B. Toluol oder Xylol bevorzugt. Ebenfalls können Ether wie THF, Diethylether oder MTBE verwendet werden. Die Menge des Lösungsmittels sollte ausreichen, um eine ausreichende Homogenisierung der Reaktionsmischung zu gewährleisten. Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische mit einem Siedepunkt bzw. Siedebereich von bis zu 120° C bei 0,1 MPa sind bevorzugt.
  • Alle vorstehenden Symbole der vorstehenden Formeln weisen ihre Bedeutungen jeweils unabhängig voneinander auf.
  • In den folgenden Beispielen sind, falls jeweils nicht anders angegeben, alle Mengen- und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen, alle Drücke 0,10 MPa (abs.) und alle Temperaturen 20°C. Alle Viskositäten wurden bei 25°C bestimmt.
  • Beispiel 1: (Herstellung von 2,2-Dimethyl-[1,4]dioxa-2-sila-cyclohexan; nicht erfindungsgemäß)
  • Ein Gemisch von 103,9 g (0,75 mol) Chlormethyldimethylmethoxysilan, 46,6 g (0,75 mol) Ethylenglycol und 200 ml 1,4 Diisopropylbenzol wurden auf 150°C erhitzt und 3 Stunden gerührt. Dabei wurden 24 g (0,75 mol) Methanol abdestilliert. Danach wurde bei 150°C langsam 138,8 g (0,75 mol) Tributylamin zugetropft. Nach dem Zutropfen wurden weitere 3 Stunden bei 150°C gerührt. Das entstandene Salz Tributylammoniumchlorid wurde abfiltriert. Das Filtrat wurde bei Normaldruck zweifach fraktioniert destilliert, wobei man bei der 132°C übergehenden Fraktion 26 g reines 2,2-Dimethyl-2-sila-1,4-dioxan (132,23 g/mol, 20 mmol) mit einer Ausbeute von 27% erhält.
  • Beispiel 2:
  • 20 g (22,3 mmol) eines bishydroxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einem Mn von 890 g/mol (bestimmt durch 1H-NMR-Spektroskopie) wurden bei 60 °C mit 5,9 g 2,2-Dimethyl-[1,4]dioxa-2-sila-cyclohexan (44,7 mmol) und 80 mg Lithiummethanolat -Lösung (10%-ig in Methanol) (300 ppm) umgesetzt. 1H-NMR und 29Si-NMR zeigten, daß nach 3 Stunden alle OH-Gruppen zu Hydroxyethylmethylether-Einheiten umgesetzt waren.
  • Zurück blieb reines Bis(hydroxyethylmethylether)-terminiertes-Polydimethylsiloxan.
  • Beispiel 3:
  • 1100 g eines bishydroxy-terminierten Polydimethyl-siloxan mit einem Mn von 11000 g/mol (bestimmt durch OH-Zahl-Bestimmung) wurden bei 100 °C mit 26,7 g (200 mmol) 2,2-Dimethyl-[1,4]dioxa-2-sila-cyclohexan und 3000 mg Lithiummethanolat (10%-ig in Methanol) (300 ppm) umgesetzt. Anschließend wurde der Katalysator durch Zugabe von schwach saurem Ionenaustauscherharz neutraliesiert, welches danach abfiltriert wurde. 1H-NMR und 29Si-NMR zeigten, daß nach 7 Stunden alle OH-Gruppen zu Hydroxyethylmethylether-Einheiten umgesetzt waren. Zurück blieb reines Bis(hydroxyethylmethylether)-terminiertes-Polydimethylsiloxan.
  • Beispiel 4:
  • 260 g eines bishydroxy-terminierten Polydimethyl-siloxans mit einem Mn von 2600 g/mol (bestimmt durch 1H-NMR-Spektroskopie) wurden bei 80 °C mit 26,7 g (200 mmol) 2,2-Dimethyl-[1,4]dioxa-2-sila-cyclohexan und 900 mg (300 ppm) Lithiummethanolat – Lösung (10%-ig in Methanol) umgesetzt. 1H-NMR und 29Si-NMR zeigten, daß nach 4 Stunden alle OH-Gruppen zu Hydroxyethylmethylether-Einheiten umgesetzt waren. Zurück blieb reines Bis(hydroxyethylmethylether)-terminiertes-Polydimethylsiloxan.
  • Beispiel 5:
  • 280 g eines bishydroxy-terminierten Polydimethylvinyl-siloxans mit einem Vinyl: Methyl -Verhältnis von 1 : 4 und einem Mn von 2800 g/mol (bestimmt durch 1H-NMR-Spektroskopie) wurden bei 80 °C mit 26,7 g (200 mmol) 2,2-Dimethyl-[1,4]dioxa-2-sila-cyclohexan und 900 mg (300 ppm) Lithiummethanolat -Lösung (10%-ig in Methanol) umgesetzt. 1H-NMR und 29Si-NMR zeigten, daß nach 4 Stunden alle OH-Gruppen zu Hydroxyethylmethylether-Einheiten umgesetzt waren. Zurück blieb reines Bis(hydroxyethylmethyl-ether)-terminiertes-Polydimethylvinylsiloxan.
  • Beispiel 6:
  • 27 g eines bishydroxy-terminierten Polymethyltrifluorpropylsiloxans mit einem Trifluorpropyl: Methyl -Verhältnis von 1 : 1 und einem Mn von 900 g/mol (bestimmt durch 1H-NMR-Spektroskopie) wurden bei 80 °C mit 7,9 g (60 mmol) 2,2-Dimethyl-[1,4]dioxa-2-sila-cyclohexan und 90 mg (300 ppm) Lithiummethanolat -Lösung (10%-ig in Methanol) umgesetzt. 1H-NMR und 29Si-NMR zeigten, daß nach 3 Stunden alle OH-Gruppen zu Hydroxyethylmethylether-Einheiten umgesetzt waren. Zurück blieb reines Bis(hydroxyethylmethylether)-terminiertes-Polymethyltrifluorpropylsiloxan.
  • Beispiel 7:
  • 33 g eines monohydroxy-terminierten Polydimethysiloxans mit einem Molgewicht von 1100 g/mol (30 mmol)(bestimmt durch 1H-NMR-Spektroskopie) wurden bei 80 °C mit 4,0 g (30 mmol) 2,2-Dimethyl-[1,4]dioxa-2-sila-cyclohexan und 120 mg (300 ppm) Lithiummethanolat -Lösung (10%-ig in Methanol) umgesetzt. 1H-NMR und 29Si-NMR zeigten, daß nach 3 Stunden alle OH-Gruppen zu Hydroxyethylmethylether-Einheiten umgesetzt waren. Zurück blieb reines Mono(hydroxyethylmethylether)-terminiertes-Polydimethylsiloxan.
  • Beispiel 8:
  • 75 g eines hydroxy-funktionellen Silikon-Harzes mit einem Molgewicht von 750 g/mol (100 mmol)und einem Si-OH-Gehalt von 3.2 % wurden bei 80 °C in 300 ml Toluol gelöst und mit 18,7 g (30 mmol) 2,2-Dimethyl-[1,4]dioxa-2-sila-cyclohexan und 270 mg (300 ppm) Lithiummethanolat -Lösung (10%-ig in Methanol) umgesetzt. Nach 5 Stunden wurde das Lösungsmittel am Rotavapor entfernt. Zurück blieb ein mit Hydroxyethylmethylether-Einheiten modifiziertes Siliconharz, in welchem laut Si-NMR die OH-Gruppen zu Hydroxyethylmethylether-Einheiten umgesetzt waren.
  • Beispiel 9:
  • 260 g eines bishydroxy-terminierten Polydimethyl-siloxans mit einem Mn von 2600 g/mol (bestimmt durch 1H-NMR-Spektroskopie) wurden bei 80 °C mit 33,1 g (250 mmol) 2,2-Dimethyl-[1,4]dioxa-2-sila-cyclohexan und 900 mg (300 ppm) Lithiummethanolat-Lösung (10%-ig in Methanol) umgesetzt. 1H-NMR und 29Si-NMR zeigten, daß nach 4 Stunden alle OH-Gruppen zu Hydroxyethylmethylether-Einheiten umgesetzt waren. Das überschüssige Silan wurde durch Erhitzen im Vakuum bei 100 °C entfernt und zurück blieb reines Bis(hydroxyethylmethylether)-terminiertes-Polydimethylsiloxan.

Claims (7)

  1. Verfahren zur Herstellung von Hydroxyalkylpolysiloxanen der allgemeinen Formel V (SiO4/2)k(R1SiO3/2)m(R1 2SiO2/2)p(R1 3SiO1/2)q [O1/2SiR3 2-CR4 2-O-(CR4 2)b-OH]s[O1/2H]t (V),bei dem Silanol-haltige Organosiloxane der allgemeinen Formel VI (SiO4/2)k(R1SiO3/2)m(R1 2SiO2/2)p(R1 3SiO1/2)q[O1/2H]r (VI)mit Verbindungen, der allgemeinen Formel VII
    Figure 00150001
    umgesetzt werden, wobei R1, R3, R4 ein Wasserstoffatom oder einen monovalenten gegebenenfalls mit -CN, -NCO, -NRx 2, -COOH, -COORx, -PO(ORx)2, -Halogen, -Acryl, -Epoxy, -SH, -OH oder -CONRx 2 substituierten C1-C20-Kohlenwasserstoffrest oder C1-C15-Kohlenwasserstoffoxyrest, in denen jeweils eine oder mehrere, einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, oder -OCOO-, -S-, oder -NRx- ersetzt sein können und in denen eine oder mehrere, einander nicht benachbarte Methineinheiten durch Gruppen, -N=, -N=N-, oder -P= ersetzt sein können, Rx Wasserstoff oder einen gegebenenfalls mit -CN oder Halogen substituierten C1-C10-Kohlenwasserstoffrest, b ganzzahlige Werte von mindestens 1, s ganzzahlige Werte von mindestens 1, r ganzzahlige Werte von mindestens 1, n 0 oder ganzzahlige Werte s + t den Wert von r und k + m + p + q ganzzahlige Werte von mindestens 2 bedeuten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem R1, R3, R4 geradkettige oder verzweigte C1-C6-Alkylreste oder Phenylreste sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem b Werte von höchstens 50 aufweist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, bei dem die Summe von k, m, p, q, s und t ist eine Zahl von 3 bis 20000 ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, bei dem ein Katalysator eingesetzt wird, der eine anorganische oder organische Lewis-Säure oder Lewis-Base ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Katalysator ausgewählt wird aus Hydroxiden oder Alkoxiden von Alkali- oder Erdalkalimetallen oder Ammonium.
  7. Hydroxyalkylpolysiloxanharze der allgemeinen Formel V (SiO4/2)k(R1SiO3/2)m(R1 2SiO2/2)p(R1 3SiO1/2)q [O1/2SiR3 2-CR4 2-O-(CR42)b-OH]s[O1/2H]t (V), wobei R1, R3, R4 ein Wasserstoffatom oder einen monovalenten gegebenenfalls mit -CN, -NCO, -NRx 2, -COOH, -COORx, -PO(ORx)2, -Halogen, -Acryl, -Epoxy, -SH, -OH oder -CONRx 2 substituierten C1-C20-Kohlenwasserstoffrest oder C1-C15-Kohlenwasserstoffoxyrest, in denen jeweils eine oder mehrere, einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, oder -OCOO-, -S-, oder -NRx- ersetzt sein können und in denen eine oder mehrere, einander nicht benachbarte Methineinheiten durch Gruppen, -N=, -N=N-, oder -P= ersetzt sein können, Rx Wasserstoff oder einen gegebenenfalls mit -CN oder Halogen substituierten C1-C10-Kohlenwasserstoffrest, b ganzzahlige Werte von mindestens 1, s ganzzahlige Werte von mindestens 1, r ganzzahlige Werte von mindestens 1, n 0 oder ganzzahlige Werte s + t den Wert von r und k + m + p + q ganzzahlige Werte von mindestens 2 bedeuten, bei denen 5 % < k + m < 90 %, bezogen auf die Summe von k, m, p, q, s und t ist.
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