JP2000086766A - Si−H含有環状ポリシロキサンの製造方法 - Google Patents

Si−H含有環状ポリシロキサンの製造方法

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JP2000086766A
JP2000086766A JP10260623A JP26062398A JP2000086766A JP 2000086766 A JP2000086766 A JP 2000086766A JP 10260623 A JP10260623 A JP 10260623A JP 26062398 A JP26062398 A JP 26062398A JP 2000086766 A JP2000086766 A JP 2000086766A
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cyclic polysiloxane
water
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Nobuo Nakamura
信夫 中村
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GE Toshiba Silicones Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 反応効率の良いSi−H結合を有する環状ポ
リシロキサンの製造方法を提供する。 【解決手段】鎖状ポリシロキサンおよび/または環状ポ
リシロキサンからなるポリシロキサン100重量部に、
固体酸性触媒0.05〜20重量部および水0.1〜3
0重量部を添加して加熱する工程(a)と、Si−H含
有環状ポリシロキサンを留出させる工程(b)とを具備
するSi−H含有環状ポリシロキサンの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はシリコーン樹脂やシ
リコーンゴムの原料に使用されるSi−H含有環状ポリ
シロキサンの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】環状ポリシロキサンの合成方法として、
(1)クロロシランの加水分解物による方法、(2)シ
ロキサンオリゴマー、若しくは、オリゴマーより重合度
の高いポリシロキサンのクラッキングによる方法があ
る。
【0003】(1)クロロシランの加水分解による方法
では環状ポリシロキサンの生成する割合が低い。又、S
i−H結合を含有するクロロシランの加水分解の場合
は、更に収率が低くなる。収率を向上するためには、溶
剤にエーテルを使用する方法などがあるが、工場にて製
造するとなるとエーテルは引火点が低く危険性が高くな
るなど問題がある。
【0004】(2)シロキサンオリゴマー、ポリシロキ
サンのクラッキングによる方法として、苛性ソーダの存
在下でポリジメチルシロキサンを熱分解にて環状ポリシ
ロキサンを製造することは、Journal of t
he American Chemical Soci
ety 1946年 第68巻667頁にHunter
等によって記載されている。又、ロジウムやイリジウム
を含む錯体による遷移元素錯体を用いる方法はJour
nal of OrganometallicChem
istry 1982年 第87巻238頁にGust
avson等によって記載されている。[(CH3 2
SiO]4 をはじめする環状ジオルガノシロキサンの製
造方法については特公昭33−2149、及び、特公昭
35−4240においてジメチルジクロロシランの加水
分解物からアルカリ触媒を用いてクラッキングを行い、
環状ジオルガノシロキサンを得る方法が例示されてい
る。
【0005】しかし、Si−H結合を含有するシロキサ
ンの場合、アルカリ触媒と接触することにより、脱水素
反応が進行し水素が発生する。水素の発生は大変に危険
である。
【0006】酸性触媒によるクラッキング法として、特
公昭55−11697において、約300℃に熱した活
性白土にSi−H結合を含有するシロキサンを添加する
方法が例示されている。Si−H結合を含有するシロキ
サンは300℃に加熱により脱水素反応が進む可能性が
あり、大変に危険である。
【0007】特公平6−86469においては、200
℃以上に加熱した酸処理ベントナイト、クレイ、硫酸に
て処理されたモレキュラシーブ、酸性ゼオライトなどの
酸性固体触媒底にSi−H結合を含有するシロキサンを
滴下する方法が例示されている。しかし、加熱温度が高
く、反応物がゲル化する可能性がある。
【0008】加熱温度が比較的低い温度条件での製造方
法については特公昭59−29195、特開平7−24
2678に例示されている。共に、硫酸を使用するので
あるが、硫酸は減圧蒸留時に部分的に分解し生成物の方
に移行し生成物の純度を低下させることがある。硫酸の
分解物は環状ポリシロキサンと反応し、ゲル化する可能
性がある。
【0009】米国特許第5,247,116号におい
て、トリフルオロメタンスルホン酸による方法が例示さ
れているが、1回の反応による収率が低く、生産効率が
低いという欠点がある。
【0010】特公昭54−13480において80℃〜
170℃雰囲気下にて反応酸性触媒として活性白土を使
用する方法が例示されている。しかし、水を多量に入れ
るためゲル化しやすいという欠点がある。
【0011】このように、Si−H結合を含有する環状
ポリシロキサンの効率のよい合成方法が望まれていた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のSi−H結合を含有する環状ポリシロキサンの製造方
法において、クロロシランの加水分解では収率が低いこ
と、アルカリクラッキングといわれる処方では水素の発
生が危惧され危険であること、酸性触媒によるクラッキ
ングでは、加熱温度が高すぎるため副反応が起こりやす
いなどの問題があり、反応効率の良い合成方法が望まれ
ていた。
【0013】そこで、本発明は、反応効率の良いSi−
H結合を有する環状ポリシロキサンの製造方法を提供す
ることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究の
結果、鎖状ポリシロキサンに触媒として固体酸性触媒、
及び、少量の水を添加することにより、Si−H結合を
有する環状ポリシロキサンの効率の良い製造方法を見出
し、本発明を完成した。
【0015】本発明のSi−H含有環状ポリシロキサン
の製造方法は、一般式(I)
【化4】 (式中、R1 は同種又は異種の一価の炭化水素基、R2
は同種又は異種の一価の炭化水素基、水酸基又は水素原
子を示し、nおよびmは平均重合度を示し、0≦n、0
≦m、0≦n+m≦500となるような整数を示す)で
表される鎖状ポリシロキサンおよび/または一般式(I
I)
【化5】 (式中R1 は一価の炭化水素を示し、各単位中のR1
同一でも異なってもよく、pおよびqは、0<p≦1
0、0≦q≦10、5≦p+q≦10となるような整数
を示す)で表わされる環状ポリシロキサンからなるポリ
シロキサン100重量部に、固体酸性触媒0.05〜2
0重量部および水0.1〜30重量部を添加して加熱す
る工程(a)と、
【化6】 (式中R1 は一価の炭化水素を示し、各単位中のR1
同一でも異なってもよく、rおよびsは、0<r≦1
0、0≦s≦10、3≦r+s≦10となるような整数
を示す)で表されるSi−H含有環状ポリシロキサンを
留出させる工程(b)とを具備することを特徴としてい
る。
【0016】すなわち、本発明はSi−H含有鎖状ポリ
シロキサンからSi−H含有の3量体〜10量体の環状
ポリシロキサン混合物を効率よく製造する方法を提供す
るものである。
【0017】以下、本発明を詳細に説明する。
【0018】式(I)で表される鎖状ポリシロキサンの
1 は一価の炭化水素であり、各R1 は同一であっても
異なってもよい。一価の炭化水素基として好ましいのは
アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロ
アルケニル基及びアリール基等の比較的熱や酸に対して
安定な基である。
【0019】特に好ましいものとして、メチル、エチ
ル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ヘ
キシルのようなC1 〜C8 アルキル基;シクロヘキシル
基のようなC2 〜C8 シクロアルキル基;ビニル基のよ
うなC2 〜C8 アルケニル基;シクロヘキセニル基のよ
うなC3 〜C8 シクロアルケニル基;フェニル基のよう
な単環式アリール基(上記のC1 〜C8 アルキル基、C
2 〜C8 シクロアルキル基、C2 〜C8 アルケニル基又
はC3 〜C8 シクロアルケニル基で置換されていてもよ
い)を挙げることができる。これらのなかでは特にメチ
ル基が好ましい。
【0020】式(I)中のR2 は一価の非置換又は置換
炭化水素基、水酸基又は水素原子であり、各R2 は同一
でも異なってもよい。
【0021】一価の非置換炭化水素基としてはアルキル
基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニ
ル基、アルキニル基、シクロアルキニル基及び単環式ア
リール基が好ましい。
【0022】特に、好ましいものとして、メチル、エチ
ル、n−プロピル、イロプロピル、n−ブチル、セカン
ダリーブチル、イソブチル、ターシャリーブチル、ぺン
チル、ヘキシル、ヘプチル及びオクチル等のようなC1
〜C8 アルキル基:シクロペンチル及びシクロヘキシル
等のようなC3 〜C8 シクロアルキル基;ビニル、アリ
ル及びn−ヘキセニル等のようなC2 〜C8 アルケニル
基;シクロヘキセニル基等のようなC3 〜C8 シクロア
ルケニル基;プロパギル等のようなC2 〜C8アルキニ
ル基;シクロオクチニル基のようなC8 〜C12シクロア
ルキニル基;及びフェニル、トリル等のような単環式ア
リールを挙げることができる。
【0023】一価の置換炭化水素基としては、上記の炭
化水素基がC1 〜C8 アルキル又はハロゲンで置換され
たものを挙げることができる。
【0024】式(I)中のn、mは平均重合度を示す。
(n+m)は0〜500の整数である。500を超える
と粘度の上昇が大きく取り扱いにくくなり、又、(n+
m)が例えば、7前後と比較的小さい場合は、両末端基
の含有比率が高くなり、後述する環状ポリシロキサンを
得る反応において、副生成物として混在してくる直鎖状
低分子シロキサンの比率が高くなるので、(n+m)は
20〜100程度のものが好ましい。
【0025】本発明において、式(I)で表される鎖状
ポリシロキサンの具体例として次のものを挙げることが
できる。なお、以下の化学式中、Meはメチル基、Et
はエチル基、Phはフェニル基を示す。
【0026】
【化7】 式(II)で表される環状ポリシロキサンは、5〜10員
環の環状ポリシロキサンである。
【0027】式(II)のR1 は一価の炭化水素であり、
同一であっても異なってもよい。一価の炭化水素基とし
て好ましいのはアルキル基、シクロアルキル基、アルケ
ニル基、シクロアルケニル基及びアリール基等の比較的
熱や酸に対して安定な基である。
【0028】特に好ましいものとして、メチル、エチ
ル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ヘ
キシルのようなC1 −C8 アルキル基;シクロヘキシル
基のようなC2 〜C8 シクロアルキル基;ビニル基のよ
うなC2 〜C8 アルケニル基;シクロヘキセニル基のよ
うなC3 〜C8 シクロアルケニル基;フェニル基のよう
な単環式アリール基(上記のC1 −C8 アルキル基、C
2 〜C8 シクロアルキル基、C2 〜C8 アルケニル基又
はC3 〜C8 シクロアルケニル基で置換されていてもよ
い)を挙げることができる。これらのなかでは特にメチ
ル基が好ましい。
【0029】式(II)で表される環状ポリシロキサンの
具体例としては、例えば下記の化学式で表されるものを
挙げることができる。
【0030】
【化8】
【化9】
【化10】 式(II)で表わされる環状ポリシロキサンは、2種類以
上を混合させて用いてもよい。
【0031】本発明のSi−H含有環状ポリシロキサン
の製造方法において原料として用いるポリシロキサン
中、鎖状ポリシロキサンはx重量部(0<x<100)
含有されており、環状ポリシロキサンはy重量部(0<
y<100、ただしx+y=100である)含有されて
いる。
【0032】式(II)で表わされる環状ポリシロキサン
のみを用いると、酸性触媒により開環反応が進むため反
応物が高分子になり、粘度が高くなりすぎる、若しく
は、反応釜がゲル化するなどが生じる可能性がある。従
って、末端基を有する式(I)で示される鎖状ポリシロ
キサンを併用する方がよい。式(I)で示す鎖状シロキ
サンの末端基がメチル基及び水素などのような比較的分
子量が小さい基が置換している場合は、式(I)は5重
量部以上が好ましい。
【0033】本発明によれば、工程(a)は、温度約2
5℃〜120℃の温度にて行う。120℃を超えると副
反応が進みやすくなり、反応液の粘度が上昇したり、ゲ
ル化し、収率が低下する可能性がある。特に、好ましい
温度は50℃〜100℃である。
【0034】本発明において用いる固体酸性触媒として
は、酸性ゼオライト、酸性ゼオライトモレキュラシー
ブ、酸処理した粘土鉱物、酸処理した多孔質乾燥剤また
はイオン交換樹脂等が挙げられる。
【0035】すなわち、酸性固体触媒は、HY等の酸性
ゼオライト、約5〜約20オームストロングの孔径を有
する酸性ゼオライトモレキュラシーブ、シリカアルミ
ナ、シリカマグネシア、モンモリロナイトあるいはハロ
イサイトなどの粘土鉱物に硫酸などの酸により処理した
もの、シリカゲルやアルミナゲルなどの多孔質乾燥剤に
塩酸、硫酸、りん酸、有機酸、BF3 などを付着させた
もの、又は、ジビニルベンゼン・スチレン共重合体のス
ルホン化物などをはじめとするイオン交換樹脂系の酸性
触媒などである。
【0036】原材料である式(I)で表される鎖状ポリ
シロキサンおよび/または式(II)で表わされる環状ポ
リシロキサンの仕込み量100重量部に対し、固体触媒
の添加量は0.05〜20重量部である。20重量部よ
り多くなると、不経済であるだけでなく、副反応が進
み、反応液の粘度が上昇したり、ゲル化し、収率が低下
する可能性がある。0.05重量部より少ない場合は、
反応効率が低くなり、反応時間が長くなるという欠点が
ある。
【0037】好ましい添加量は固体酸性触媒の酸性度の
影響を受けるのであるが、例えば、モンモリロナイト系
の粘土鉱物の硫酸処理の場合は3〜10重量部、ジビニ
ルベンゼン・スチレン共重合体のスルホン化物系のイオ
ン交換樹脂では1〜5重量部が好ましい。反応条件応
じ、これらの固体酸性触媒を2種類以上を併用してもか
まわない。
【0038】本発明において、工程(a)における水と
は、新たに添加する水だけでなく、原料である鎖状ポリ
シロキサン、環状ポリシロキサン及び固体酸性触媒に含
有されている水及び反応装置の雰囲気中から混入する水
分も含む。
【0039】例えば、酸性処理を行ったモンモリロナイ
トあるいはハロイサイトなどの粘土鉱物の場合、粘土鉱
物の種類、酸性処理条件、及び保管状態などの条件によ
り水分含有量は異なるのであるが、20%の湿度の時は
100g中に約7〜8重量%、90%の湿度の時は10
0g中に約40〜50重量%の水を含んでいるといわれ
ている。酸性触媒として用いるジビニルベンゼン・スチ
レン共重合体のスルホン化物系の系のイオン交換樹脂に
おいては0.1〜3%程度の水分を含むといわれてい
る。
【0040】原材料である式(I)で表される鎖状ポリ
シロキサンおよび/または式(II)仕込み量100部に
対し、水の添加部数は0.1重量部〜30重量部であ
る。30重量部より多くなると、副反応が進み、反応液
の粘度が上昇したり、ゲル化し、収率が低下する可能性
がある。0.1重量部より少ない場合は反応効率が低下
し、反応時間が長くなる。
【0041】水の添加方法として、反応の開始時に全量
添加する方法、一定時間おきに添加する方法、若しく
は、連続して添加する方法などの方法があるが、いずれ
の方法でも可能である。中でも一定時間おきに添加する
方法が好ましく、例えば、5〜60分間隔で3回以上に
分けて添加する方法が、ゲル化等が抑えられ好ましい。
【0042】本発明によれば、工程(b)は、50℃〜
120℃の温度、300mmHg以下の減圧下で行う。加熱
温度が50℃より低い場合は環状ポリシロキサンの留出
速度が遅くなる。又、120℃より高い場合は副反応が
進み、反応液の粘度が上昇したり、ゲル化し、収率が低
下する可能性がある。また減圧下で行うことにより、副
反応による粘度の上昇やゲル化が抑えられ、目的とする
生成物を収率良く得ることができるようになる。
【0043】減圧度については装置及び目的物とする環
状物の沸点などにより決定される。生成目的物が4員環
から6員環の環状ポリシロキサンにおいては経験上、
0.01mmHgより低い減圧度にて減圧を行うとトラップ
の温度を液体窒素などで冷却するなどの措置が必要とな
るため、製造条件としては0.01mmHgから30mmHgの
減圧度が好ましい。
【0044】本発明によれば、工程(a)及び工程
(b)は一つの製造装置を用いて連続して行っても、反
応装置と蒸留装置を分離した製造装置を用いて行っても
構わない。
【0045】固体酸性触媒及び水の原材料である鎖状ポ
リシロキサンへの添加方法は、バッチ式または連続式の
いずれでもよい。
【0046】なお、粘度を調節するために、トルエン、
n−ヘキサンなどの有機溶剤で希釈してもかまわない。
また、生成物のSi−H結合の割合の調節するために、
原料にSi−H結合を有しない鎖状のポリシロキサンを
添加してもよい。
【0047】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を詳細に説
明する。
【0048】[実施例1]1リットル丸底4つロフラス
コに温度計、攪拌機、留出管、冷却器、留出液補集受器
を取付け、減圧用真空ポンプと接続した。フラスコに両
末端トリメチルシリルのポリメチルハイドジェンシロキ
サン(分子量3000、粘度25cSt/25℃)1k
gを仕込み、ローム・アンド・ハース社製AMBERL
YST 15 DAY(イオン交換樹脂)を20gを添
加し、50℃まで加熱した。
【0049】次に、系内を10mmHgに減圧し、攪拌速度
200rpm で攪拌しつつ、フラスコのオイルバスにて昇
温を開始した。温度50℃を超えると低分子の環状ポリ
シロキサンが留出してきた。
【0050】釜温を80℃に設定し、水を30分おきに
1gずつ添加を行った。この条件にて10時間保持し
た。
【0051】留出物が約770ml得られた時点で留出は
終了し、反応容器内はやや粘度の上昇したオイルと固体
の酸性触媒が残った。
【0052】計量の結果、留出物は750g(留出率7
5重量%)、反応器内残留は約200gであった。
【0053】留出物のガスクロマトグラフィー(以下G
Cと称する)分析結果から、留出液の環状ポリシロキサ
ンの組成は、2,4,6−トリメチルシクロトリシロキ
サン(環状3量体)が2重量%、2,4,6,8−テト
ラメチルシクロテトラシロキサン(環状4量体)が60
重量%、2,4,6,8,10−ぺンタメチルシクロペ
ンタシロキサン(環状5量体)が25重量%、2,4,
6,8,10,12−ヘキサメチルシクロヘキサシロキ
サン(環状6量体)が8重量%であり、その他環状ポリ
シロキサンが5重量%であった。
【0054】[実施例2]1リットル丸底4つ口フラス
コに温度計、攪拌機、留出管、冷却器、留出液補集受器
を取付け、減圧用真空ポンプと接続した。フラスコに両
末端トリメチルシリルのポリメチルハイドジェンシロキ
サン(分子量3000、粘度25cSt /25℃)1kgを
仕込み、モンモリロナイトを主成分とする鉱物に硫酸処
理を行った固体酸性触媒(活性白土、関東化学社製、試
薬グレード)を40gを添加し、50℃まで加熱した。
【0055】次に、系内を10mmHgに減圧し、攪拌速度
200rpm で攪拌しつつ、フラスコのオイルバスにて昇
温を開始した。温度60℃を超えると低分子の環状ポリ
シロキサンが留出してきた。
【0056】釜温を80℃に設定し、水を30分おきに
1gずつ添加を行った。この条件にて10時間保持し
た。
【0057】留出物が約600ml得られた時点で留出は
終了し、反応容器内はやや粘度上昇したオイルと固体の
酸性触媒が残った。
【0058】計量の結果、留出物は560g(留出率5
6重量%)、反応器内残留は約400gであった。留出
物のGCの分析結果から、環状ポリシロキサンでの留出
の組成は、2,4,6−トリメチルシクロトリシロキサ
ン(環状3量体)が5重量%、2,4,6,8−テトラ
メチルシクロテトラシロキサン(環状4量体)が52重
量%、2,4,6,8,10−ぺンタメチルシクロペン
タシロキサン(環状5量体)が31重量%、2,4,
6,8,10,12−ヘキサメチルシクロヘキサシロキ
サン(環状6量体)が8重量%であり、その他環状ポリ
シロキサンが4重量%であった。
【0059】[実施例3]実施例1において、原材料で
ある鎖状シロキサンとして、平均分子式が下記に示され
る鎖状ポリシロキサンを使用した。合成条件は実施例1
と同様である。
【0060】
【化11】 計量の結果、留出物は650g(留出率65重量%)、
反応器内残留は約300gであった。留出物のGCの分
析結果から、環状ポリシロキサンでの留出の組成とし
て、環状3量体のシロキサンが6重量%、環状4量体の
シロキサンが60%、環状6量体が26%、その他環状
シロキサンが8重量%であった。
【0061】[比較例1]実施例1の条件において、両
末端トリメチルシリル基を有するポリメチルハイロドジ
ェンシロキサン(分子量3000、粘度25cSt/2
5℃)の水分量を100ppm 以下に乾燥させた。
【0062】次に、ローム・アンド・ハース社製AMB
ERLYST 15 DRY(イオン交換樹脂)を10
0℃/72時間の条件にて加熱し、脱水を行った。この
脱水した材料を使用し、空気中の水分の混入に注意し、
実施例1の実験を行った。なお、水の添加は行わなかっ
た。
【0063】10時間加熱した後、冷却し、留出した環
状ポリシロキサンの重量を測定した。留出した環状ポリ
シロキサンの重量は実施例1が750gであったのに対
し、比較例1では120gであった。このように、水を
添加することで収率が向上することがわかった。
【0064】[実施例4]1リットル丸底4つ口フラス
コに温度計、攪拌機、留出管、冷却器、留出液補集受器
を取り付け、減圧用真空ポンプと接続した。
【0065】フラスコに2,4,6,8,10−ペンタ
メチルシクロペンタシロキサン、へキサメチルシクロヘ
キサシロキサン、2,4,6,8,10,12,14−
ヘプタメチルシクロヘプタシロキサン(組成比60wt
%、30wt%、10wt%)の混合物を950g、
1,3−ジオクチル−1,1,3,3−テトラメチルジ
シロキサンを50g仕込み、ローム・アンド・ハース社
製AMBERLYST15 DRY(イオン交換樹脂)
を20gを添加し、50℃まで加熱した。
【0066】次に、系内を200mmHgに減圧し、攪拌速
度200rpm で攪拌しつつ、フラスコのオイルバスにて
昇温を開始した。釜温を80℃に設定し2時間加熱した
後、減圧度を10mmHgにし、水を30分おきに1gずつ
添加を行った。この条件にて8時間保持した。
【0067】留出物が約800ml得られる時点で留出を
終了し、反応容器内はやや粘度上昇したオイルと固体の
酸性触媒が残った。
【0068】計量の結果、留出物は770g(留出率7
7重量%)、反応器内残留は約200gであった。留出
物のGCの分析結果から、留出液の環状ポリシロキサン
の組成は、2,4,6−トリメチルシクロトリシロキサ
ン(環状3量体)が5重量%、2,4,6,8−テトラ
メチルシクロテトラシロキサン(環状4量体)が65重
量%、2,4,6,8,10−ペンタメチルシクロペン
タシロキサン(環状5量体)が23重量%、2,4,
6,8,10,12−ヘキサメチルシクロヘキサシロキ
サン(環状6量体)が5重量%であり、その他シロキサ
ンが2重量%であった。
【0069】[実施例5]1リットル丸底4つ口フラス
コに温度計、攪拌機、留出管、冷却器、留出液補集受器
を取り付け、減圧用真空ポンプと接続した。
【0070】フラスコに2,4,6,8,10−ペンタ
メチルシクロペンタシロキサン、2,4,6,8,1
0,12−ヘキサメチルシクロヘキサシロキサン、2,
4,6,8,10,12,14−ヘプタメチルシクロヘ
プタシロキサン(組成比60Wt%、30Wt%、10Wt
%)の混合物を800g、両末端トリメチルシリル基を
有するポリメチルハイロドジェンシロキサン(分子量3
000、粘度25cSt /25℃)200g仕込み、ロー
ム・アンド・ハース社製AMBERLYST 15DR
Y(イオン交換樹脂)を20gを添加し、60℃まで加
熱した。
【0071】次に、系内を200mmHgに減圧し、攪拌速
度200rpm で攪拌しつつ、フラスコのオイルバスにて
昇温を開始した。釜温を80℃に設定し2時間保持した
後、減圧度を10mmHgに減圧した後、水を30分おきに
1gずつ添加を行った。この条件にて8時間保持した。
【0072】留出物が約700ml得られる時点で留出は
終了し、反応容器内はやや粘度上昇したオイルと固体の
酸性触媒が残った。
【0073】計量の結果、留出物は680g(留出率6
8重量%)、反応器内残留は約300gであった。留出
物のGCの分析結果から、留出液の組成は、2,4,6
−トリメチルシクロトリシロキサン(環状3量体)が5
重量%、2,4,6,8−テトラメチルシクロテトラシ
ロキサン(環状4量体)が58重量%、2,4,6,
8,10−ぺンタメチルシクロペンタシロキサン(環状
5量体)が23重量%、2,4,6,8,10,12−
ヘキサメチルシクロヘキサシロキサン(環状6量体)が
6重量%であり、その他シロキサンが8重量%であっ
た。
【0074】[実施例6]実施例2において、酸性固体
触媒としてモンモリトナイトを主成分とする鉱物に硫酸
処理を行った固体酸性触媒(関東化学社製、活性白土、
試薬グレード)を40gを添加した。反応条件は実施例
1と同様である。留出物が約500ml得られた時点で留
出を終了し、反応容器内はやや粘度上昇したオイルと固
体の酸性触媒が残った。
【0075】計量の結果、留出物は480g(留出率4
8重量%)、反応器内残留は約500gであった。留出
物のGCの分析結果から、留出液の環状ポリシロキサン
の組成は、2,4,6−トリメチルシクロトリシロキサ
ン(環状3量体)が4重量%、2,4,6,8−テトラ
メチルシクロテトラシロキサン(環状4量体)が55重
量%、2,4,6,8,10−ぺンタメチルシクロペン
タシロキサン(環状5量体)が28重量%、2,4,
6,8,10,12−ヘキサメチルシクロヘキサシロキ
サン(環状6量体)が3重量%であり、その環状ポリシ
ロキサンが10重量%であった。
【0076】[比較例2]実施例1の条件において、
2,4,6,8,10−ぺンタメチルシクロペンタシロ
キサン、2,4,6,8,10,12−ヘキサメチルシ
クロヘキサシロキサン、2,4,6,8,10,12,
14−ヘプタメチルシクロヘプタシロキサン(組成比6
0Wt%、30Wt%、10Wt%)の混合物、および、1,
3ジオクチル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキ
サンを脱水し、水分量を100ppm 以下に乾燥させた。
【0077】次に、ローム・アンド・ハース社製AMB
ERLYST 15 DRY (イオン交換樹脂)を1
00℃/72時間の条件にて加熱し、脱水を行った。こ
の脱水した材料を使用し、空気中の水分の混入に注意
し、実施例1の実験を行った。なお、水の添加は行わな
かった。釜温80℃、減圧度10mmHgの条件にて8時間
保持し、冷却し、留出した4員環の環状ポリシロキサン
の重量を測定した。
【0078】留出した環状ポリシロキサンの重量は実施
例1が770gであったのに対し、比較例2では約14
0gであった。このように、水を添加することで、収率
が向上することがわかった。
【0079】
【発明の効果】本発明によれば、固体酸性触媒、及び、
水を添加することにより、比較的低温にて反応するこ
と、また、水添加量が比較的少ないためにゲル化しにく
いこと、生成物への酸性触媒の移行も少ないことより、
効率よくSi−H結合を含有する環状ポリシロキサンを
得ることができる。
【0080】

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(I) 【化1】 (式中、R1 は同種又は異種の一価の炭化水素基、R2
    は同種又は異種の一価の炭化水素基、水酸基又は水素原
    子を示し、nおよびmは平均重合度を示し、0≦n、0
    ≦m、0≦n+m≦500となるような整数を示す)で
    表される鎖状ポリシロキサンおよび/または一般式(I
    I) 【化2】 (式中R1 は一価の炭化水素を示し、各単位中のR1
    同一でも異なってもよく、pおよびqは、0<p≦1
    0、0≦q≦10、5≦p+q≦10となるような整数
    を示す)で表わされる環状ポリシロキサンからなるポリ
    シロキサン100重量部に、固体酸性触媒0.05〜2
    0重量部および水0.1〜30重量部を添加して加熱す
    る工程(a)と、 【化3】 (式中R1 は一価の炭化水素を示し、各単位中のR1
    同一でも異なってもよく、rおよびsは、0<r≦1
    0、0≦s≦10、3≦r+s≦10となるような整数
    を示す)で表されるSi−H含有環状ポリシロキサンを
    留出させる工程(b)とを具備することを特徴とするS
    i−H含有環状ポリシロキサンの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記ポリシロキサン中、前記鎖状ポリシ
    ロキサンはx重量部(0<x<100)含有されてお
    り、前記環状ポリシロキサンはy重量部(0<y<10
    0、ただしx+y=100である)含有されていること
    を特徴とする請求項1記載のSi−H含有環状ポリシロ
    キサンの製造方法。
  3. 【請求項3】前記工程(a)は、約25℃〜120℃の
    温度にて行うことを特徴とする請求項1記載のSi−H
    含有環状ポリシロキサンの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記固体酸性触媒は、酸性ゼオライト、
    酸性ゼオライトモレキュラシーブ、酸処理した粘土鉱
    物、酸処理した多孔質乾燥剤またはイオン交換樹脂であ
    ることを特徴とする請求項1記載のSi−H含有環状ポ
    リシロキサンの製造方法。
  5. 【請求項5】 前記水とは、新たに添加する水だけでな
    く、前記鎖状ポリシロキサン、前記環状ポリシロキサン
    及び固体酸性触媒に含有されている水分も含むことを特
    徴とする請求項1記載のSi−H含有環状ポリシロキサ
    ンの製造方法。
  6. 【請求項6】 前記工程(b)は、50℃〜120℃の
    温度、300mmHg以下の減圧下で行うことを特徴とする
    請求項1記載のSi−H含有環状ポリシロキサンの製造
    方法。
  7. 【請求項7】 前記工程(a)と前記工程(b)は、一
    つの製造装置を用いて連続して行う、または異なる製造
    装置を用いて分離して行うことを特徴とする請求項1記
    載のSi−H含有環状ポリシロキサンの製造方法。
  8. 【請求項8】 前記固体酸性触媒及び前記水の前記鎖状
    ポリシロキサンへの添加方法はバッチ式または連続式で
    あることを特徴とする請求項1記載のSi−H含有環状
    ポリシロキサンの製造方法。
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