JPH0314853B2 - - Google Patents
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- JPH0314853B2 JPH0314853B2 JP20087686A JP20087686A JPH0314853B2 JP H0314853 B2 JPH0314853 B2 JP H0314853B2 JP 20087686 A JP20087686 A JP 20087686A JP 20087686 A JP20087686 A JP 20087686A JP H0314853 B2 JPH0314853 B2 JP H0314853B2
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- methanol
- acetylacetonate
- bis
- polymer
- titanosiloxane
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Landscapes
- Silicon Polymers (AREA)
Description
(産業上の利用分野)
本発明は、新規のチタノシロキサン重合体の製
造法に関する。本発明のチタノシロキサン重合体
は、常温でメタノール可溶性の固体であつて急激
なメタノール不溶性化を起さない安定性を有す
る。この重合体は、更に加水分解及び縮合反応さ
せることにより、或いは加熱下縮合反応させるこ
とにより、チタン原子、珪素原子及び酸素原子か
らなる無機質の酸化物硬化体に変る性質を有し、
無機繊維、無機コーテイング剤、無機接着剤、無
機結合剤等の原料又はその成分として用いられ
る。 (従来の技術) ポリチタノシロキサンに関しては、ポリチタノ
メチルシロキサン等耐熱性のポリチタノオルガノ
シロキサンが既に、ジヤーナル・オブ・ポリマ
ー・サイエンス(Journal of Polymer Science)
第52巻第257〜276頁(1961年)に記載されてお
り、また窯業協会誌第84巻第614〜618頁(1976
年)にも、シリコンテトラエトキシドとチタンテ
トライソプロポキシドとの共加水分解によつて生
成することが示されている。 (発明が解決しようとする問題点) ポリチタノオルガノシロキサンは、高価な有機
珪素化合物を原料とし、また、その生成反応及び
製造方法が複雑である。更にこのポリマーには、
炭素−珪素の直接結合が存するために、低温では
このポリマーを完全に無機化することができな
い。 一方、シリコンテトラエトキシドとチタンテト
ライソプロポキシドの共加水分解によつて生成す
るポリチタノシロキサンは、極めて不安定であつ
て、縮合反応の進行による溶媒不溶化を起し易
い。例えば、有用性が高い曳糸性を示す状態にあ
る期間は約1時間以内であるから、これを工業製
品として提供することは困難である。従つて、こ
れを用いることによつては、品質一定の無機繊
維、塗料、接着剤等は得られない。 本発明の目的は、常温での安定性は高いが、容
易に完全無機化せしめ得るメタノール可溶性チタ
ノシロキサン重合体の製造法を提供することにあ
る。 (問題点を解決するための手段) 本発明の安定性が高いメタノール可溶性のチタ
ノシロキサン重合体は、珪酸とビス(アセチルア
セトネート)チタンジイソプロポキシドを、
SiO2/TiO2モル比0.25〜4の比率に反応させる
ことによつて得られる。 本発明に用いられる珪酸は、従来から知られて
いる方法によつて容易に得られ、例えば、水ガラ
ス、メタ珪酸ソーダ、珪酸アンモニウム等の可溶
性珪酸塩の水溶液によつて中和処理することによ
り、或いは陽イオン交換樹脂で処理することによ
り水溶液として得られる。 本発明のチタノシロキサン重合体の生成反応に
は、上記例示の如き処理で得られた水溶液を、テ
トラヒドロフランで抽出処理することにより得ら
れる珪酸のテトラヒドロフラン溶液が用いられ
る。 本発明のチタノシロキサン重合体は、上記珪酸
のテトラヒドロフラン溶液にビス(アセチルアセ
トネート)チタンジイソプロポキシドを上記モル
比に加えて室温〜溶媒の還流温度で反応させるこ
とにより容易に生成する。この反応はメタノー
ル、エタノール、イソプロパノール等の溶媒中で
行わせることもできる。反応時間としては、0.5
〜12時間程度でよい。 メタノール中で反応させると、この反応の後に
溶媒を留去させることにより重合体の濃縮液が得
られる。この濃縮液にガラス棒を接触させた後引
き上げると、液は曳糸性を示し、本発明のメタノ
ール可溶性のチタノシロキサン重合体の繊維が得
られる。また、テトラヒドロフラン中での反応で
は、本発明のチタノシロキサン重合体は沈澱物と
して生成するが、これを取り出しメタノール又は
エタノールに加えると溶解する。この溶液をヘキ
サン等非溶媒中に投入すると再び沈澱物が生じ、
これを回収すると粉状物が得られる。 (作 用) 本発明により、珪酸とビス(アセチルアセトネ
ート)チタンジイソプロポキシドを反応させる
と、ビス(アセチルアセトネート)チタノシロキ
サン結合(Ti−O−Si)による重合体が生成す
る。このチタノシロキサン結合は、上記粉状物の
赤外線吸収スペクトルに930cm-1の吸収ピークが
表われることにより確認された。また、1520〜
1580cm-1にもカルボニル基に基ずく吸収が観測さ
れた。 しかし、本発明のメタノール可溶性のビス(ア
セチルアセトネート)チタノシロキサン重合体
は、珪酸とビス(アセチルアセトネート)チタン
ジイソプロポキシドの反応モル比がSiO2/TiO2
として4を越えると得られない。このモル比4以
上ではメタノール不溶性物質が生成する。このモ
ル比が0.25〜4であるとメタノール、エタノール
等の溶媒に溶ける生成物となり、曳糸性を示す。
本発明のチタノシロキサン重合体は、上記原料成
分の珪酸とビス(アセチルアセトネート)チタン
ジイソプロポキシドをテトラヒドロフラン又はメ
タノール中で反応させることにより円滑に収率よ
く生成せしめ得る。 (実施例) 実施例 1 SiO2として0.85モル/の珪酸のテトラヒドロ
フラン溶液(A)11.8mlと、SiO2/TiO2モル比が1
となるようにビス(アセチルアセトネート)チタ
ンジイソプロポキシド(B)3.6gをメタノール20ml
に加え、溶媒の還流下0.5時間反応させることに
より粘稠な反応混合物を得た。この溶液から溶媒
を留去すると濃縮液が得られ、これにガラス棒を
接触させた後引き上げると曳糸性を示した。別
途、上記濃縮液をエタノールに加えると溶液が得
られ、これを多量のヘキサン中に投入したとこ
ろ、沈澱が生じた。この沈澱を回収し、乾燥する
ことにより2.5gの粉末を得た。 上記粉末を赤外線吸収スペクトル分析したとこ
ろ、930cm-1にチタノシロキサン結合に基ずつ吸
収と、1520〜1580cm-1にカルボニル基に基づく吸
収が観測された。 実施例 2 実施例1に用いられたものと同じ原料(A)と(B)と
を、第1表に記載の量用いた他は、実施例1と同
様にして実験No.1〜4の反応混合液を得た。曳糸
性として繊維長を測定すると共に、この混合液の
性状及び回収されたチタノシロキサン重合体の収
量を第1表に示す。
造法に関する。本発明のチタノシロキサン重合体
は、常温でメタノール可溶性の固体であつて急激
なメタノール不溶性化を起さない安定性を有す
る。この重合体は、更に加水分解及び縮合反応さ
せることにより、或いは加熱下縮合反応させるこ
とにより、チタン原子、珪素原子及び酸素原子か
らなる無機質の酸化物硬化体に変る性質を有し、
無機繊維、無機コーテイング剤、無機接着剤、無
機結合剤等の原料又はその成分として用いられ
る。 (従来の技術) ポリチタノシロキサンに関しては、ポリチタノ
メチルシロキサン等耐熱性のポリチタノオルガノ
シロキサンが既に、ジヤーナル・オブ・ポリマ
ー・サイエンス(Journal of Polymer Science)
第52巻第257〜276頁(1961年)に記載されてお
り、また窯業協会誌第84巻第614〜618頁(1976
年)にも、シリコンテトラエトキシドとチタンテ
トライソプロポキシドとの共加水分解によつて生
成することが示されている。 (発明が解決しようとする問題点) ポリチタノオルガノシロキサンは、高価な有機
珪素化合物を原料とし、また、その生成反応及び
製造方法が複雑である。更にこのポリマーには、
炭素−珪素の直接結合が存するために、低温では
このポリマーを完全に無機化することができな
い。 一方、シリコンテトラエトキシドとチタンテト
ライソプロポキシドの共加水分解によつて生成す
るポリチタノシロキサンは、極めて不安定であつ
て、縮合反応の進行による溶媒不溶化を起し易
い。例えば、有用性が高い曳糸性を示す状態にあ
る期間は約1時間以内であるから、これを工業製
品として提供することは困難である。従つて、こ
れを用いることによつては、品質一定の無機繊
維、塗料、接着剤等は得られない。 本発明の目的は、常温での安定性は高いが、容
易に完全無機化せしめ得るメタノール可溶性チタ
ノシロキサン重合体の製造法を提供することにあ
る。 (問題点を解決するための手段) 本発明の安定性が高いメタノール可溶性のチタ
ノシロキサン重合体は、珪酸とビス(アセチルア
セトネート)チタンジイソプロポキシドを、
SiO2/TiO2モル比0.25〜4の比率に反応させる
ことによつて得られる。 本発明に用いられる珪酸は、従来から知られて
いる方法によつて容易に得られ、例えば、水ガラ
ス、メタ珪酸ソーダ、珪酸アンモニウム等の可溶
性珪酸塩の水溶液によつて中和処理することによ
り、或いは陽イオン交換樹脂で処理することによ
り水溶液として得られる。 本発明のチタノシロキサン重合体の生成反応に
は、上記例示の如き処理で得られた水溶液を、テ
トラヒドロフランで抽出処理することにより得ら
れる珪酸のテトラヒドロフラン溶液が用いられ
る。 本発明のチタノシロキサン重合体は、上記珪酸
のテトラヒドロフラン溶液にビス(アセチルアセ
トネート)チタンジイソプロポキシドを上記モル
比に加えて室温〜溶媒の還流温度で反応させるこ
とにより容易に生成する。この反応はメタノー
ル、エタノール、イソプロパノール等の溶媒中で
行わせることもできる。反応時間としては、0.5
〜12時間程度でよい。 メタノール中で反応させると、この反応の後に
溶媒を留去させることにより重合体の濃縮液が得
られる。この濃縮液にガラス棒を接触させた後引
き上げると、液は曳糸性を示し、本発明のメタノ
ール可溶性のチタノシロキサン重合体の繊維が得
られる。また、テトラヒドロフラン中での反応で
は、本発明のチタノシロキサン重合体は沈澱物と
して生成するが、これを取り出しメタノール又は
エタノールに加えると溶解する。この溶液をヘキ
サン等非溶媒中に投入すると再び沈澱物が生じ、
これを回収すると粉状物が得られる。 (作 用) 本発明により、珪酸とビス(アセチルアセトネ
ート)チタンジイソプロポキシドを反応させる
と、ビス(アセチルアセトネート)チタノシロキ
サン結合(Ti−O−Si)による重合体が生成す
る。このチタノシロキサン結合は、上記粉状物の
赤外線吸収スペクトルに930cm-1の吸収ピークが
表われることにより確認された。また、1520〜
1580cm-1にもカルボニル基に基ずく吸収が観測さ
れた。 しかし、本発明のメタノール可溶性のビス(ア
セチルアセトネート)チタノシロキサン重合体
は、珪酸とビス(アセチルアセトネート)チタン
ジイソプロポキシドの反応モル比がSiO2/TiO2
として4を越えると得られない。このモル比4以
上ではメタノール不溶性物質が生成する。このモ
ル比が0.25〜4であるとメタノール、エタノール
等の溶媒に溶ける生成物となり、曳糸性を示す。
本発明のチタノシロキサン重合体は、上記原料成
分の珪酸とビス(アセチルアセトネート)チタン
ジイソプロポキシドをテトラヒドロフラン又はメ
タノール中で反応させることにより円滑に収率よ
く生成せしめ得る。 (実施例) 実施例 1 SiO2として0.85モル/の珪酸のテトラヒドロ
フラン溶液(A)11.8mlと、SiO2/TiO2モル比が1
となるようにビス(アセチルアセトネート)チタ
ンジイソプロポキシド(B)3.6gをメタノール20ml
に加え、溶媒の還流下0.5時間反応させることに
より粘稠な反応混合物を得た。この溶液から溶媒
を留去すると濃縮液が得られ、これにガラス棒を
接触させた後引き上げると曳糸性を示した。別
途、上記濃縮液をエタノールに加えると溶液が得
られ、これを多量のヘキサン中に投入したとこ
ろ、沈澱が生じた。この沈澱を回収し、乾燥する
ことにより2.5gの粉末を得た。 上記粉末を赤外線吸収スペクトル分析したとこ
ろ、930cm-1にチタノシロキサン結合に基ずつ吸
収と、1520〜1580cm-1にカルボニル基に基づく吸
収が観測された。 実施例 2 実施例1に用いられたものと同じ原料(A)と(B)と
を、第1表に記載の量用いた他は、実施例1と同
様にして実験No.1〜4の反応混合液を得た。曳糸
性として繊維長を測定すると共に、この混合液の
性状及び回収されたチタノシロキサン重合体の収
量を第1表に示す。
【表】
実施例 3
上記と同じ(A)液及び(B)液を用い、第1表記載の
如くSiO2/TiO2モル比別に反応時間を変えた他
は実施例1と同様にして実験No.1〜13の反応混合
液を得、曳糸性を測定した。結果を第2表に示
す。
如くSiO2/TiO2モル比別に反応時間を変えた他
は実施例1と同様にして実験No.1〜13の反応混合
液を得、曳糸性を測定した。結果を第2表に示
す。
【表】
実施例 4
メタノール溶媒を用いない他は、実施例1と同
様にして、SiO2/TiO2モル比1となるように原
料(A)に(B)を加えて反応させたところ、沈澱が生じ
た。直ちに、この沈澱物を回収し、メタノールに
加えたところ溶解した。この溶液をヘキサン中に
投入したところ、再び沈澱が生じた。 別途、SiO2/TiO2モル比を0.25、0.5、2.0及び
4.0に変えて上記と同様に反応させたが、やはり
沈澱が生じ、この沈澱物はメタノールに溶解し
た。これらメタノール溶液をヘキサン中に投入す
ると、再び沈澱が生じた。 上記ヘキサン中の沈澱物を回収し、赤外線吸収
スペクトル分析を行つたところ、930cm-1にTi−
O−Si結合の吸収を、また、1520〜1580cm-1には
C=O結合の吸収を観測した。別途上記回収沈
澱物について灰分量を測定したところ、55〜63重
量%であつた。 (発明の効果) 本発明によると、珪酸とビス(アセチルアセト
ネート)チタンジイソプロポキシドをSiO2/
TiO2モル比4以下で溶媒中で反応させるのみで、
容易にメタノール可溶性のビス(アセチルアセト
ネート)チタノシロキサン重合体が得られる。こ
の重合体は急激なメタノール不溶性化が起らない
ので、安定な工業製品としての生産が可能であ
る。
様にして、SiO2/TiO2モル比1となるように原
料(A)に(B)を加えて反応させたところ、沈澱が生じ
た。直ちに、この沈澱物を回収し、メタノールに
加えたところ溶解した。この溶液をヘキサン中に
投入したところ、再び沈澱が生じた。 別途、SiO2/TiO2モル比を0.25、0.5、2.0及び
4.0に変えて上記と同様に反応させたが、やはり
沈澱が生じ、この沈澱物はメタノールに溶解し
た。これらメタノール溶液をヘキサン中に投入す
ると、再び沈澱が生じた。 上記ヘキサン中の沈澱物を回収し、赤外線吸収
スペクトル分析を行つたところ、930cm-1にTi−
O−Si結合の吸収を、また、1520〜1580cm-1には
C=O結合の吸収を観測した。別途上記回収沈
澱物について灰分量を測定したところ、55〜63重
量%であつた。 (発明の効果) 本発明によると、珪酸とビス(アセチルアセト
ネート)チタンジイソプロポキシドをSiO2/
TiO2モル比4以下で溶媒中で反応させるのみで、
容易にメタノール可溶性のビス(アセチルアセト
ネート)チタノシロキサン重合体が得られる。こ
の重合体は急激なメタノール不溶性化が起らない
ので、安定な工業製品としての生産が可能であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 珪酸とビス(アセチルアセトネート)チタン
ジイソプロポキシドとを反応させることを特徴と
するビス(アセチルアセトネート)チタノシロキ
サン結合を含有するメタノール可溶性のビス(ア
セチルアセトネート)チタノシロキサン重合体の
製造法。 2 反応させる珪酸とビス(アセチルアセトネー
ト)チタンジイソプロポキシドの比率を、
SiO2/TiO2モル比として0.25〜4とする特許請
求の範囲第1項に記載のビス(アセチルアセトネ
ート)チタノシロキサン重合体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20087686A JPS6356529A (ja) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | 新規チタノシロキサン重合体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20087686A JPS6356529A (ja) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | 新規チタノシロキサン重合体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6356529A JPS6356529A (ja) | 1988-03-11 |
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| JP (1) | JPS6356529A (ja) |
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1986
- 1986-08-27 JP JP20087686A patent/JPS6356529A/ja active Granted
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| JPS6356529A (ja) | 1988-03-11 |
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