JPH07309950A - 有機ケイ素重合体およびその製造方法 - Google Patents

有機ケイ素重合体およびその製造方法

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JPH07309950A
JPH07309950A JP6126916A JP12691694A JPH07309950A JP H07309950 A JPH07309950 A JP H07309950A JP 6126916 A JP6126916 A JP 6126916A JP 12691694 A JP12691694 A JP 12691694A JP H07309950 A JPH07309950 A JP H07309950A
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carbon atoms
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JP6126916A
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Hideki Kobayashi
秀樹 小林
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DuPont Toray Specialty Materials KK
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Dow Corning Toray Silicone Co Ltd
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    • 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
    • C08G77/48Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 室温で粘性のある液体であり、表面張力の高
い、新規な有機ケイ素重合体、およびこの有機ケイ素重
合体を収率よく製造する方法を提供する。 【構成】 主鎖が、式: 〔例えば、 〕 で表される単位から構成され、末端が前記式におけるx
が1である単位である、重合度2〜10,000の有機
ケイ素重合体(ただし、本有機ケイ素重合体は前記式に
おけるxが3以上である単位を1分子中に少なくとも1
個含む。)、およびその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は文献未記載の新規な有機
ケイ素重合体およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】有機ケイ素重合体の中で最も代表的なも
のとしては、一般式:(Me2SiO)m(式中、Meは
メチル基を表し、mは正の整数である。)で表されるポ
リジメチルシロキサンが挙げられる。このものは一般に
室温でオイル状であり、多くの工業分野で利用されてい
る。また、平均単位式:(MeSiO3/2)m(式中、M
eはメチル基を表し、mは正の整数である。)で表され
るポリメチルシルセスキオキサンは一般に室温で固体状
であり、レジスト等の特殊な分野での利用が検討されて
いる(特公平5−83568号公報参照)。
【0003】しかし、ポリジメチルシロキサンはその表
面張力が一般に20〜22mN/mと低いため、他の有
機系ポリマー(その表面張力は一般に30mN/m以上
である。)との相溶性が悪いという問題点があった。さ
らにこのポリジメチルシロキサンは直鎖状の重合体であ
るので、強酸・強アルカリ等の条件下では簡単に解重合
して低分子の環状シロキサンに転化するという問題点が
あった。また、ポリメチルシルセスキオキサンは耐酸
性、耐アルカリ性に優れているが一般に室温で固体状で
あるためその利用範囲が限定され、用途によっては使用
できないという問題点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は上記問題点
を解決するため鋭意検討した結果、本発明に到達した。
【0005】すなわち、本発明の目的は、上述した有機
ケイ素重合体の欠点が解消された新規な有機ケイ素重合
体およびその製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段およびその作用】本発明
は、主鎖が、式(A):
【化8】 [式中、Rは脂肪族不飽和結合を有しない炭素原子数1
〜10の一価炭化水素基であり、R1は炭素原子数1〜
10のアルキレン基または式:−R5(OR5p1/2
(式中、R5は炭素原子数2〜20のアルキレン基であ
り、pは0以上の整数である。)で表される有機基であ
り、R2は炭素原子数1〜20の一価炭化水素基または
水素原子である。nは3以上20以下の整数であり、x
は2以上13以下の整数であり、n≧xである。]で表
される単位から構成され、末端が、式(B):
【化9】 [式中、Rは脂肪族不飽和結合を有しない炭素原子数1
〜10の一価炭化水素基であり、R1は炭素原子数1〜
10のアルキレン基または式:−R5(OR5p1/2
(式中、R5は炭素原子数2〜20のアルキレン基であ
り、pは0以上の整数である。)で表される有機基であ
り、R2は炭素原子数1〜20の一価炭化水素基または
水素原子であり、nは3以上20以下の整数である。]
で表される基である、重合度2〜10,000の有機ケ
イ素重合体(ただし、本有機ケイ素重合体は、前記式
(A)におけるxが3以上である単位を1分子中に少なく
とも1個含む。)、および、(a)一般式:
【化10】 (式中、Rは脂肪族不飽和結合を有しない炭素原子数1
〜10の一価炭化水素基であり、R2は炭素原子数1〜
20の一価炭化水素基または水素原子である。nは3以
上20以下の整数であり、yは1以上13以下の整数で
あり、n≧yである。)で表される環状シロキサン(た
だし、yが3以上である環状シロキサンを少なくとも1
分子含む。)と、(b)炭素−炭素二重結合を2個有する
炭素原子数3〜20の不飽和脂肪族炭化水素、炭素−炭
素三重結合を1個有する炭素原子数2〜20の不飽和脂
肪族炭化水素、および式:R4(OR5qOR4(式中、
4は炭素原子数2〜20のアルケニル基であり、R5
炭素原子数2〜20のアルキレン基であり、qは0以上
の整数である。)で表される化合物からなる群より選択
される化合物とを、(c)ヒドロシリル化反応用触媒の存
在下で付加重合させることを特徴とする、主鎖が式(A)
で表される単位から構成され、末端が式(B)で表される
基である、重合度2〜10,000の有機ケイ素重合体
の製造方法と、主鎖が、式(A'):
【化11】 (式中、Rは脂肪族不飽和結合を有しない炭素原子数1
〜10の一価炭化水素基であり、R2は炭素原子数1〜
20の一価炭化水素基または水素原子であり、R3は炭
素原子数2〜20のアルキレン基である。nは3以上2
0以下の整数であり、zは0〜200の整数であり、x
は2以上13以下の整数であり、n≧xである。)で表
される単位から構成され、末端が、式(B'):
【化12】 (式中、Rは脂肪族不飽和結合を有しない炭素原子数1
〜10の一価炭化水素基であり、R2は炭素原子数1〜
20の一価炭化水素基または水素原子であり、R3は炭
素原子数2〜20のアルキレン基である。nは3以上2
0以下の整数であり、zは0〜200の整数である。)
で表される基である、重合度2〜10,000の有機ケ
イ素重合体(ただし、本有機ケイ素重合体は、前記式
(A')におけるxが3以上である単位を1分子中に少な
くとも1個含む。)、および、(a)一般式:
【化13】 (式中、Rは脂肪族不飽和結合を有しない炭素原子数1
〜10の一価炭化水素基であり、R2は炭素原子数1〜
20の一価炭化水素基または水素原子である。nは3以
上20以下の整数であり、yは1以上13以下の整数で
あり、n≧yである。)で表される環状シロキサン(た
だし、yが3以上である環状シロキサンを少なくとも1
分子含む。)と、(b')一般式:
【化14】 (式中、Rは脂肪族不飽和結合を含有しない炭素原子数
1〜10の一価炭化水素基であり、R4は炭素原子数2
〜20のアルケニル基であり、rは1〜401の整数で
ある。)で表される両末端アルケニル基封鎖ジオルガノ
シロキサンとを、(c)ヒドロシリル化反応用触媒の存在
下で付加重合させることを特徴とする、主鎖が式(A')
で表される単位から構成され、末端が式(B')で表され
る基である、重合度2〜10,000の有機ケイ素重合
体の製造方法に関するものである。
【0007】まず、本発明の有機ケイ素重合体について
詳細に説明する。
【0008】本発明の有機ケイ素重合体の一つは、主鎖
が、式(A):
【化15】 で表される単位から構成され、末端が、式(B):
【化16】 で表される基である、重合度2〜10,000の有機ケ
イ素重合体であり、前記式(A)におけるxが3以上であ
る単位を1分子中に少なくとも1個含むことを特徴とす
る。上式中、Rは脂肪族不飽和結合を有しない炭素原子
数1〜10の一価炭化水素基であり、具体的には、メチ
ル基,エチル基,プロピル基,ブチル基,ペンチル基,
ヘキシル基,ヘプチル基,オクチル基,ノニル基,デシ
ル基等のアルキル基;フェニル基,トリル基,キシリル
基等のアリール基;ベンジル基,フェネチル基等のアラ
ルキル基;3,3,3ートリフルオロプロピル基,1H,
1H,2H,2H−ノナフルオロヘキシル基,1H,1H,
2H,2H−パーフルオロデシル基等のハロゲン化アル
キル基が例示され、好ましくはメチル基またはフェニル
基である。このRは同一のものでも異なるものでもよ
い。R1は炭素原子数1〜10のアルキレン基または
式:−R5(OR5p1/2−で表される有機基である。
炭素原子数1〜10のアルキレン基は直鎖状でも分岐鎖
状でもよく、具体的には、メチレン基,エチレン基,
式:−CH2(CH21/2−で表される基,メチルエチ
レン基,エチルエチレン基,プロピルエチレン基,ブチ
ルエチレン基,プロピレン基,ブチレン基,1−メチル
プロピレン基,ペンチレン基,ヘキシレン基,ヘプテニ
レン基,オクチレン基,ノネニレン基,デセニレン基が
例示される。式:−R5(OR5p1/2−で表される有
機基は、式中、R5は炭素原子数2〜20のアルキレン
基であり、エチレン基,プロピレン基が例示される。こ
のR5は同一のものでも異なるものでもよい。pは0以
上の整数であり、好ましくは0〜20の範囲である。こ
のような基としては、式:−C241/2−で表される
有機基,式:−C361/2−で表される有機基,式:
−C24OC361/2−で表される有機基,式:−C3
6OC361/2−で表される有機基,式:−C3
6(OC246OC361/2−で表される有機基が例
示される。これらの中でもR1はメチレン基,エチレン
基,プロピレン基,ブチレン基またはヘキシレン基であ
ることが好ましい。このR1は同一のものでも異なるも
のでもよい。R2は炭素原子数1〜20の一価炭化水素
基または水素原子であり、一価炭化水素基としては、メ
チル基,エチル基,プロピル基,ブチル基,ペンチル
基,ヘキシル基,ヘプチル基,オクチル基,ノニル基,
デシル基,ヘキサデシル基等のアルキル基;ビニル基,
アリル基等のアルケニル基;フェニル基,トリル基,キ
シリル基等のアリール基;ベンジル基,フェネチル基等
のアラルキル基;3,3,3ートリフルオロプロピル基,
1H,1H,2H,2H−ノナフルオロヘキシル基,1H,
1H,2H,2H−パーフルオロデシル基等のハロゲン化
アルキル基が例示される。これらの中でもR2は水素原
子,メチル基,ヘキシル基またはオクチル基であること
が好ましい。このR2は同一のものでも異なるものでも
よい。nは3以上20以下の整数であり、この内、3,
4,5または6が好ましい。xは2以上13以下の整数
であり、本有機ケイ素重合体は前記式(A)におけるxが
3以上である単位を1分子中に少なくとも1個含むこと
から、少なくとも1個は3以上の整数であることが必要
である。このようなxとしては、2,3,4または5が
好ましい。これらのnやxは同一のものでも異なるもの
でもよいが、n≧xであることが必要である。また、式
(A)で表される単位中の環状シロキサン中において、
式:
【化17】 で表されるシロキサン単位、および式:
【化18】 で表されるシロキサン単位の配列順序は交互でもランダ
ムでもブロックでもよい。またその立体構造も、光学異
性体が混合されたものでも光学活性があるものでもよ
い。
【0009】このような本発明の有機ケイ素重合体の主
鎖を構成する式(A)で表される単位の具体例としては、
下式で表される単位が挙げられる。下式中、Meはメチ
ル基を表し、Phはフェニル基を表している。
【化19】
【化20】
【化21】
【化22】
【化23】
【化24】
【化25】
【化26】 また、本発明の有機ケイ素重合体の末端の式(B)で表さ
れる基の具体例としては、下式で表される単位が挙げら
れる。下式中、Meはメチル基を表している。
【化27】
【化28】
【0010】本発明のもうひとつの有機ケイ素重合体
は、主鎖が、式(A'):
【化29】 で表される単位から構成され、末端が、式(B'):
【化30】 で表される基である、重合度2〜10,000の有機ケ
イ素重合体であり、前記式(A')におけるxが3以上で
ある単位を1分子中に少なくとも1個含むことを特徴と
する。上式中、Rは脂肪族不飽和結合を有しない炭素原
子数1〜10の一価炭化水素基であり、具体的には、メ
チル基,エチル基,プロピル基,ブチル基,ペンチル
基,ヘキシル基,ヘプチル基,オクチル基,ノニル基,
デシル基等のアルキル基;フェニル基,トリル基,キシ
リル基等のアリール基;ベンジル基,フェネチル基等の
アラルキル基;3,3,3ートリフルオロプロピル基,1
H,1H,2H,2H−ノナフルオロヘキシル基,1H,1
H,2H,2H−パーフルオロデシル基等のハロゲン化ア
ルキル基が例示され、好ましくはメチル基またはフェニ
ル基である。このRは同一のものでも異なるものでもよ
い。R2は炭素原子数1〜20の一価炭化水素基または
水素原子であり、一価炭化水素基としては、メチル基,
エチル基,プロピル基,ブチル基,ペンチル基,ヘキシ
ル基,ヘプチル基,オクチル基,ノニル基,デシル基,
ヘキサデシル基等のアルキル基;ビニル基,アリル基等
のアルケニル基;フェニル基,トリル基,キシリル基等
のアリール基;ベンジル基,フェネチル基等のアラルキ
ル基;3,3,3ートリフルオロプロピル基,1H,1H,
2H,2H−ノナフルオロヘキシル基,1H,1H,2H,
2H−パーフルオロデシル基等のハロゲン化アルキル基
が例示される。これらの中でもR2は水素原子,メチル
基,ヘキシル基またはオクチル基であることが好まし
い。このR2は同一のものでも異なるものでもよい。R3
は炭素原子数2〜20のアルキレン基であり、これは直
鎖状でも分岐鎖状でもよく、具体的には、エチレン基,
メチルエチレン基,エチルエチレン基,プロピルエチレ
ン基,ブチルエチレン基,プロピレン基,ブチレン基,
1−メチルプロピレン基,ペンチレン基,ヘキシレン
基,ヘプテニレン基,オクチレン基,ノネニレン基,デ
セニレン基が例示され、好ましくはエチレン基,プロピ
レン基,ブチレン基またはヘキシレン基である。このR
3は同一のものでも異なるものでもよい。nは3以上2
0以下の整数であり、この内、3,4,5または6が好
ましい。xは2以上13以下の整数であり、本有機ケイ
素重合体は前記式(A')におけるxが3以上である単位
を1分子中に少なくとも1個含むことから、少なくとも
1個は3以上の整数であることが必要である。このよう
なxとしては、2,3,4または5が好ましい。これら
のnやxは同一のものでも異なるものでもよいが、n≧
xであることが必要である。zは0〜200の整数であ
り、好ましくは0〜100の整数であり、さらに好まし
くは0〜10の整数である。また、式(A')で表される
単位中の環状シロキサン中において、式:
【化31】 で表されるシロキサン単位、および式:
【化32】 で表されるシロキサン単位の配列順序は交互でもランダ
ムでもブロックでもよい。またその立体構造も、光学異
性体が混合されたものでも光学活性があるものでもよ
い。
【0011】このような本発明の有機ケイ素重合体の主
鎖を構成する式(A')で表される単位の具体例として
は、下式で表される単位が挙げられる。下式中、Meは
メチル基を表し、Phはフェニル基を表している。
【化33】
【化34】
【化35】
【化36】
【化37】
【化38】 また、本発明の有機ケイ素重合体の末端の式(B')で表
される基の具体例としては、下式で表される単位が挙げ
られる。下式中、Meはメチル基を表している。
【化39】
【化40】
【0012】このような本発明の有機ケイ素重合体は、
有機溶媒に可溶であることが好ましい。有機溶媒として
は、ベンゼン,トルエン,キシレン等の芳香族炭化水素
系溶媒;ヘキサン,ヘプタン,オクタン,ノナン等の脂
肪族炭化水素系溶媒;シクロヘキサン,シクロヘプタ
ン,シクロオクタン等の脂環式炭化水素系溶媒;トリク
ロロトリフルオロエタン,トリフルオロメチルベンゼ
ン,1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン,メ
チルペンタフルオロベンゼン等の含フッ素原子芳香族炭
化水素系溶媒が例示される。
【0013】次に、本発明の有機ケイ素重合体の製造方
法について詳細に説明する。
【0014】主鎖が式(A)で表される単位から構成さ
れ、末端が式(B)で表される基である有機ケイ素重合体
は、(a)1分子中にケイ素原子結合水素原子を有する環
状シロキサンと、(b)炭素−炭素二重結合を2個有する
炭素原子数3〜20の不飽和脂肪族炭化水素、炭素−炭
素三重結合を1個有する炭素原子数2〜20の不飽和脂
肪族炭化水素および式:R4(OR5qOR4で表される
化合物からなる群より選択される化合物とを、(c)ヒド
ロシリル化反応用触媒の存在下で付加重合させることに
より製造することができる。主鎖が式(A')で表される
単位から構成され、末端が式(B')で表される基である
有機ケイ素重合体は、(a)1分子中にケイ素原子結合水
素原子を有する環状シロキサンと、(b')両末端アルケ
ニル基封鎖ジオルガノシロキサンとを、(c)ヒドロシリ
ル化反応用触媒の存在下で付加重合させることにより製
造することができる。
【0015】(a)成分の環状シロキサンは、一般式:
【化41】 で表され、yが3以上のものを少なくとも1分子含むこ
とを特徴とする。上式中、Rは脂肪族不飽和結合を有し
ない炭素原子数1〜10の一価炭化水素基であり、具体
的には、メチル基,エチル基,プロピル基,ブチル基,
ペンチル基,ヘキシル基,ヘプチル基,オクチル基,ノ
ニル基,デシル基等のアルキル基;フェニル基,トリル
基,キシリル基等のアリール基;ベンジル基,フェネチ
ル基等のアラルキル基;3,3,3ートリフルオロプロピ
ル基,1H,1H,2H,2H−ノナフルオロヘキシル
基,1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシル基等の
ハロゲン化アルキル基が例示され、好ましくはメチル基
またはフェニル基である。このRは同一のものでも異な
るものでもよい。R2は炭素原子数1〜20の一価炭化
水素基または水素原子であり、一価炭化水素基として
は、メチル基,エチル基,プロピル基,ブチル基,ペン
チル基,ヘキシル基,ヘプチル基,オクチル基,ノニル
基,デシル基,ヘキサデシル基等のアルキル基;ビニル
基,アリル基等のアルケニル基;フェニル基,トリル
基,キシリル基等のアリール基;ベンジル基,フェネチ
ル基等のアラルキル基;3,3,3ートリフルオロプロピ
ル基,1H,1H,2H,2H−ノナフルオロヘキシル
基,1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシル基等の
ハロゲン化アルキル基が例示される。これらの中でもR
2は水素原子,メチル基,ヘキシル基またはオクチル基
であることが好ましい。このR2は同一のものでも異な
るものでもよい。nは3以上20以下の整数であり、こ
の内、3,4,5または6が好ましい。yは1以上13
以下の整数であり、本成分はyが3以上の環状シロキサ
ンを少なくとも1分子含むことから、少なくとも1個は
3以上の整数であることが必要である。これらのnやy
は同一のものでも異なるものでもよいが、n≧yである
ことが必要である。このような本成分の環状シロキサン
は、1種類でもよく、また2種類以上の混合物でもよ
い。また、本成分中の環状シロキサン中において、式:
【化42】 で表されるシロキサン単位、および式:
【化43】 で表されるシロキサン単位の配列順序は交互でもランダ
ムでもブロックでもよい。またその立体構造も、光学異
性体が混合されたものでも光学活性があるものでもよ
い。
【0016】このような(a)成分としては、下式で表さ
れるような環状シロキサンが挙げられる。下式中、Me
はメチル基を表し、Etはエチル基を表し、HXはヘキ
シル基を表し、Phはフェニル基を表している。
【化44】
【化45】
【化46】
【化47】
【化48】
【化49】
【化50】 このような本成分の環状シロキサンは、例えば、メチル
ジクロロシランを加水分解することにより、また、メチ
ルハイドロジェンシロキサンを酸触媒存在下でクラッキ
ングすることにより合成された式:
【化51】 (上式中、Meはメチル基を表し、kは3以上の整数で
ある。)で表されるシクロシロキサンに、式:H2C=
CH2で表されるような不飽和結合を有する炭化水素を
部分的に付加反応させることにより製造することができ
る。
【0017】(b)成分の炭素−炭素二重結合を2個有す
る炭素原子数3〜20の不飽和脂肪族炭化水素、炭素−
炭素三重結合を1個有する炭素原子数2〜20の不飽和
脂肪族炭化水素および式:R4(OR5qOR4で表され
る化合物からなる群より選択される化合物は、(a)成分
の環状シロキサン中のケイ素原子結合水素原子と付加重
合して結合する。炭素−炭素二重結合を2個有する炭素
原子数3〜20の不飽和脂肪族炭化水素としては、1,
2−プロパジエン(通称、アレン),1,3−ブタジエ
ン,2−メチル−1,3−ブタジエン(通称、イソプレ
ン),2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン,1,3−
ペンタジエン,1,4−ペンタジエン,1,5−ヘキサジ
エン,1,3−シクロヘキサジエンが例示される。炭素
−炭素三重結合を1個有する炭素原子数2〜20の不飽
和脂肪族炭化水素としては、アセチレン,プロピン,1
−ブチン,2−ブチン,1−ペンチン,2−ペンチン,
3−メチル−1−ブチン,3,3−ジメチル−1−ブチ
ン,1−ヘキシン,2−ヘキシン,1−ヘプチン,1−
オクチン,4−オクチン,1−ノニン,1−デシン,5
−デシンが例示される。式:R4(OR5qOR4で表さ
れる化合物は、式中、R5は炭素原子数2〜20のアル
キレン基であり、具体的には、エチレン基,メチルエチ
レン基,エチルエチレン基,プロピルエチレン基,ブチ
ルエチレン基,プロピレン基,ブチレン基,1−メチル
プロピレン基,ペンチレン基,ヘキシレン基,ヘプテニ
レン基,オクチレン基,ノネニレン基,デセニレン基が
例示され、好ましくはエチレン基,プロピレン基,ブチ
レン基またはヘキシレン基である。このR5は同一のも
のでも異なるものでもよい。R4は炭素原子数2〜20
のアルケニル基であり、ビニル基,アリル基,ブテニル
基,ペンテニル基,ヘキセニル基,ヘプテニル基,オク
テニル基,ノネニル基,デセニル基が例示され、好まし
くはビニル基,アリル基または5−ヘキセニル基であ
る。このR4は同一のものでも異なるものでもよい。q
は0以上の整数であり、好ましくは0〜40の範囲であ
る。このような化合物の分子構造は直鎖状でも分岐鎖状
でもよい。このような化合物としては、ジアリルエーテ
ル,両末端アリル基封鎖ポリオキシエチレン,両末端ア
リル基封鎖オキシエチレン・オキシプロピレン共重合体
が例示される。
【0018】(b')成分の一般式:
【化52】 で表される両末端アルケニル基封鎖ジオルガノシロキサ
ンは、(a)成分の環状シロキサン中のケイ素原子結合水
素原子と付加重合して結合する。上式中、Rは前記と同
様な脂肪族不飽和基を有しない炭素原子数1〜10の一
価炭化水素基であり、メチル基,エチル基,プロピル
基,ブチル基,ペンチル基,ヘキシル基,ヘプチル基,
オクチル基,ノニル基,デシル基等のアルキル基;フェ
ニル基,トリル基,キシリル基等のアリール基;ベンジ
ル基,フェネチル基等のアラルキル基;3,3,3ートリ
フルオロプロピル基,1H,1H,2H,2H−ノナフル
オロヘキシル基,1H,1H,2H,2H−パーフルオロ
デシル基等のハロゲン化アルキル基が例示され、好まし
くはメチル基またはフェニル基である。このRは同一の
ものでも異なるものでもよい。R4は炭素原子数2〜2
0のアルケニル基であり、具体的には、ビニル基,アリ
ル基,ブテニル基,ペンテニル基,ヘキセニル基,ヘプ
テニル基,オクテニル基,ノネニル基,デセニル基が例
示され、好ましくはビニル基,アリル基または5−ヘキ
セニル基である。rは1〜401の整数であり、好まし
くは1〜201の整数であり、さらに好ましくは1〜2
1の整数である。このような(b')成分としては、例え
ば、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサンが挙げ
られる。(b)成分もしくは(b')成分の添加量は特に限
定されないが、所望の分子量,分岐度,官能基数,溶解
性等を得るために、(a)成分のモル数と(b)成分もしく
は(b')成分のモル数の比を適宜調整することが好まし
い。
【0019】(c)成分のヒドロシリル化反応用触媒は、
(a)成分中のケイ素原子結合水素原子と(b)成分中の脂
肪族不飽和結合もしくはアルケニル基または(b')成分
中のアルケニル基との付加反応を促進する作用を有す
る。このような(c)成分としては、例えば、白金系触
媒,ロジウム系触媒,パラジウム系触媒,有機過酸化物
が挙げられ、これらの中でも付加重合を著しく促進する
白金系触媒が好ましい。白金系触媒としては、白金黒,
白金担持のシリカ微粉末,白金担持のカーボン粉末,塩
化白金酸,塩化白金酸のアルコール溶液,白金とビニル
シロキサンとの錯体,白金とオレフィンとの錯体が例示
される。本成分の添加量は触媒量であり、(a)成分と
(b)成分もしくは(b')成分の合計量100万重量部に
対して0.1〜500重量部の範囲であることが好まし
い。
【0020】本発明の製造方法は、(a)成分と(b)成分
もしくは(b')成分とを(c)成分の存在下で付加重合さ
せることを特徴とする。本発明の製造方法において、
(a)成分〜(c)成分を添加する順序は任意であり、例え
ば、(a)成分と(c)成分の混合系を加熱攪拌しながら、
この混合系に(b)成分もしくは(b')成分を徐々に添加
する方法;(b)成分もしくは(b')成分と(c)成分の混
合系を加熱攪拌しながら、この混合系に(a)成分を徐々
に添加する方法;(a)成分と(b)成分もしくは(b')成
分の混合系を加熱攪拌しながら、この混合系に(c)成分
を徐々に添加する方法;(a)成分と(b)成分もしくは
(b')成分と(c)成分の混合系を加熱攪拌する方法;
(b)成分がガス状である場合には、(a)成分と(c)成分
の混合系にガス状の(b)成分を導入する方法が挙げられ
る。
【0021】また、本発明の製造方法では有機溶媒を使
用することができる。有機溶媒を使用することにより、
より高分子量の本発明の有機ケイ素重合体を製造するこ
とができる。本発明の製造方法で使用できる有機溶媒と
しては、トルエン,キシレン等の芳香族炭化水素系溶
媒;ヘキサン,ヘプタン,オクタン,ノナン等の脂肪族
炭化水素系溶媒;シクロヘキサン,シクロヘプタン,シ
クロオクタン等の脂環式炭化水素系溶媒;トリフルオロ
メチルベンゼン,1,3−ビス(トリフルオロメチル)
ベンゼン,メチルペンタフルオロベンゼン等の含フッ素
原子芳香族炭化水素系溶媒が例示される。
【0022】また、本発明の製造方法において、(a)成
分〜(c)成分に加えて、炭素−炭素二重結合を1分子中
に1個有する炭素原子数2〜10の脂肪族炭化水素を添
加することは、本発明の目的を損なわない限り差し支え
ない。この脂肪族炭化水素としては、エチレン,プロプ
レン,1−ヘキセン,1−オクテン,1−デセンが例示
される。
【0023】本発明の製造方法における付加重合条件は
特に限定されないが、常圧で付加重合を行う場合には、
その反応温度は室温から(a)成分,(b)成分,(b')成
分の沸点または使用する有機溶媒の沸点までであり、ま
た、(b)成分,(b')成分および使用する有機溶媒の沸
点が比較的低い場合には、加圧下で付加重合を行うこと
もできる。
【0024】以上のような本発明の有機ケイ素重合体
は、上記したような化学構造を有する新規な有機ケイ素
重合体である。このものは室温で粘性のある液体であ
り、その表面張力がポリジメチルシロキサンと他の有機
系ポリマーの中間(約22〜30mN/m)にあるの
で、従来のポリジメチルシロキサンに比べて他の有機樹
脂に対する相溶性に優れる。そのため各種有機樹脂の撥
水性,表面潤滑性,耐衝撃性等の特性を改良するための
添加剤、即ち物質特性改質剤として有用である。さらに
粘着性の低いポリジメチルシロキサンに本発明の有機ケ
イ素重合体を添加配合することにより、その粘着性を上
げることができる。また、本発明の有機ケイ素重合体は
酸やアルカリ等のイオン性物質による分子鎖の切断が生
じ難く、耐加水分解性に優れている。そのため、これら
の特徴を活かした工業用材料として利用することができ
る。また、本発明の有機ケイ素重合体がケイ素原子結合
水素原子を有する場合には、これを有機官能性基を有す
るアルケンと付加反応させることにより、シロキサン環
を有する有機材料(複合ポリマー)を調製するための原
料として使用することができる。
【0025】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。なお、実施例中、粘度の値は25℃において測定し
た値である。cPはセンチポイズを意味し、Meはメチ
ル基である。
【0026】
【実施例1】反応容器に、式:
【化53】 で表される1,3,5,7−テトラメチル−1−オクチル
シクロテトラシロキサン70.4g(0.2モル),トル
エン70gおよび0.5%の白金を坦持したカーボン粒
0.8gを入れて60℃に加熱した。これらを攪拌しな
がら、この混合系に1,5−ヘキサジエン16.7g
(0.204モル)とトルエン20gとの混合物を滴下
した。滴下終了後、この混合系を加熱し、110℃で8
時間加熱還流した。次いで濾過し、減圧下にて揮発分を
留去して、粘稠な液体を得た。その収率は99%であっ
た。得られた粘稠な液体を13C−核磁気共鳴スペクトル
分析(以下、13C−NMR)、29Si−核磁気共鳴スペ
クトル分析(以下、29Si−NMR)およびフーリエ変
換赤外線分光分析(以下、FT−IR)により分析した
ところ、主鎖が、式:
【化54】 (式中、tは2または3である。)で表され、末端が、
式:
【化55】 で表される基、または式:
【化56】 で表される基である有機ケイ素重合体であることが確認
された。得られた有機ケイ素重合体をゲルパーミエーシ
ョンクロマトグラフ(以下、GPC)により分析したと
ころ、その重量平均分子量はポリジメチルシロキサン換
算で8,000であり、そのピーク面積から求められた
有機ケイ素重合体の収率は96%であった。また、この
有機ケイ素重合体の25℃における屈折率は1.451
であり、密度は0.98であり、粘度は2070cPで
あり、表面張力は27.0mN/mであった。
【0027】
【実施例2】反応容器に、式:
【化57】 で表される1,3,5,7−テトラメチル−1−オクチル
シクロテトラシロキサン70.4g(0.2モル),トル
エン70gおよび0.5%の白金を坦持したカーボン粒
0.8gを入れて60℃に加熱した。これらを攪拌しな
がら、この混合系に1,3−ジビニルテトラメトルジシ
ロキサン37.9g(0.204モル)とトルエン40g
との混合物を滴下した。滴下終了後、この混合系を11
0℃で8時間加熱還流した。次いで濾過し、減圧下にて
揮発分を留去して、粘稠な液体を得た。その収率は95
%であった。得られた粘稠な液体を13C−NMR,29
i−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、主
鎖が、式:
【化58】 (式中、tは2または3である。)で表され、末端が、
式:
【化59】 で表される基、または式:
【化60】 で表される基である有機ケイ素重合体であることが確認
された。得られた有機ケイ素重合体をGPCにより分析
したところ、その重量平均分子量はポリジメチルシロキ
サン換算で7,000であり、そのピーク面積から求め
られた有機ケイ素重合体の収率は96%であった。ま
た、この有機ケイ素重合体の25℃における屈折率は
1.448であり、密度は0.98であり、粘度は750
cPであり、表面張力は25.4mN/mであった。
【0028】
【発明の効果】本発明の有機ケイ素重合体は新規な有機
ケイ素重合体であり、このものは室温で粘性のある液体
であり、表面張力が従来のポリジメチルシロキサンより
も高いという特徴を有する。また、本発明の製造方法は
このような有機ケイ素重合体を容易に収率よく製造でき
るという特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は実施例1で製造した有機ケイ素重合体
のフーリエ変換赤外線吸収スペクトルチャートである。
【図2】 図2は実施例1で製造した有機ケイ素重合体
29Si−核磁気共鳴スペクトルチャートである。
【図3】 図3は実施例1で製造した有機ケイ素重合体
13C−核磁気共鳴スペクトルチャートである。
【図4】 図4は実施例2で製造した有機ケイ素重合体
のフーリエ変換赤外線吸収スペクトルチャートである。
【図5】 図5は実施例2で製造した有機ケイ素重合体
29Si−核磁気共鳴スペクトルチャートである。
【図6】 図6は実施例2で製造した有機ケイ素重合体
13C−核磁気共鳴スペクトルチャートである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主鎖が、式(A): 【化1】 [式中、Rは脂肪族不飽和結合を有しない炭素原子数1
    〜10の一価炭化水素基であり、R1は炭素原子数1〜
    10のアルキレン基または式:−R5(OR5p1/2
    (式中、R5は炭素原子数2〜20のアルキレン基であ
    り、pは0以上の整数である。)で表される有機基であ
    り、R2は炭素原子数1〜20の一価炭化水素基または
    水素原子である。nは3以上20以下の整数であり、x
    は2以上13以下の整数であり、n≧xである。]で表
    される単位から構成され、末端が、式(B): 【化2】 [式中、Rは脂肪族不飽和結合を有しない炭素原子数1
    〜10の一価炭化水素基であり、R1は炭素原子数1〜
    10のアルキレン基または式:−R5(OR5p1/2
    (式中、R5は炭素原子数2〜20のアルキレン基であ
    り、pは0以上の整数である。)で表される有機基であ
    り、R2は炭素原子数1〜20の一価炭化水素基または
    水素原子であり、nは3以上20以下の整数である。]
    で表される基である、重合度2〜10,000の有機ケ
    イ素重合体(ただし、本有機ケイ素重合体は、前記式
    (A)におけるxが3以上である単位を1分子中に少なく
    とも1個含む。)。
  2. 【請求項2】 主鎖が、式(A'): 【化3】 (式中、Rは脂肪族不飽和結合を有しない炭素原子数1
    〜10の一価炭化水素基であり、R2は炭素原子数1〜
    20の一価炭化水素基または水素原子であり、R3は炭
    素原子数2〜20のアルキレン基である。nは3以上2
    0以下の整数であり、zは0〜200の整数であり、x
    は2以上13以下の整数であり、n≧xである。)で表
    される単位から構成され、末端が、式(B'): 【化4】 (式中、Rは脂肪族不飽和結合を有しない炭素原子数1
    〜10の一価炭化水素基であり、R2は炭素原子数1〜
    20の一価炭化水素基または水素原子であり、R3は炭
    素原子数2〜20のアルキレン基である。nは3以上2
    0以下の整数であり、zは0〜200の整数である。)
    で表される基である、重合度2〜10,000の有機ケ
    イ素重合体(ただし、本有機ケイ素重合体は、前記式
    (A')におけるxが3以上である単位を1分子中に少な
    くとも1個含む。)。
  3. 【請求項3】 (a)一般式: 【化5】 (式中、Rは脂肪族不飽和結合を有しない炭素原子数1
    〜10の一価炭化水素基であり、R2は炭素原子数1〜
    20の一価炭化水素基または水素原子である。nは3以
    上20以下の整数であり、yは1以上13以下の整数で
    あり、n≧yである。)で表される環状シロキサン(た
    だし、yが3以上である環状シロキサンを少なくとも1
    分子含む。)と、(b)炭素−炭素二重結合を2個有する
    炭素原子数3〜20の不飽和脂肪族炭化水素、炭素−炭
    素三重結合を1個有する炭素原子数2〜20の不飽和脂
    肪族炭化水素、および式:R4(OR5qOR4(式中、
    4は炭素原子数2〜20のアルケニル基であり、R5
    炭素原子数2〜20のアルキレン基であり、qは0以上
    の整数である。)で表される化合物からなる群より選択
    される化合物とを、(c)ヒドロシリル化反応用触媒の存
    在下で付加重合させることを特徴とする、請求項1記載
    の有機ケイ素重合体の製造方法。
  4. 【請求項4】 (a)一般式: 【化6】 (式中、Rは脂肪族不飽和結合を有しない炭素原子数1
    〜10の一価炭化水素基であり、R2は炭素原子数1〜
    20の一価炭化水素基または水素原子である。nは3以
    上20以下の整数であり、yは1以上13以下の整数で
    あり、n≧yである。)で表される環状シロキサン(た
    だし、yが3以上である環状シロキサンを少なくとも1
    分子含む。)と、(b')一般式: 【化7】 (式中、Rは脂肪族不飽和結合を含有しない炭素原子数
    1〜10の一価炭化水素基であり、R4は炭素原子数2
    〜20のアルケニル基であり、rは1〜401の整数で
    ある。)で表される両末端アルケニル基封鎖ジオルガノ
    シロキサンとを、(c)ヒドロシリル化反応用触媒の存在
    下で付加重合させることを特徴とする、請求項2記載の
    有機ケイ素重合体の製造方法。
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