JPH05156017A - カルボキシ置換オルガノポリシロキサンの製造方法 - Google Patents
カルボキシ置換オルガノポリシロキサンの製造方法Info
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- JPH05156017A JPH05156017A JP4113780A JP11378092A JPH05156017A JP H05156017 A JPH05156017 A JP H05156017A JP 4113780 A JP4113780 A JP 4113780A JP 11378092 A JP11378092 A JP 11378092A JP H05156017 A JPH05156017 A JP H05156017A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/18—Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
- C07F7/1896—Compounds having one or more Si-O-acyl linkages
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 シララクトン組成物からカルボキシアルキル
置換オルガノポリシロキサンを製造する有用な方法の提
供。 【構成】 一般式1 〔Xは塩素または臭素の原子を表わし、Rは一価の炭化
水素基を表わし、Qは二価の炭化水素を表わし、Qの中
に少なくとも2個の炭素原子があってケイ素原子とカル
ボニル基の炭素原子とを分離しており、そしてnは零よ
りも大きい平均値を有する〕のシララクトン組成物と水
とを、又はシララクトン組成物と水と更に特定ケイ素含
有化合物とを混合して一般式2のシロキサン単位の1以
上を含むカルボキシアルキル置換オルガノポリシロキサ
ンを製造する方法。
置換オルガノポリシロキサンを製造する有用な方法の提
供。 【構成】 一般式1 〔Xは塩素または臭素の原子を表わし、Rは一価の炭化
水素基を表わし、Qは二価の炭化水素を表わし、Qの中
に少なくとも2個の炭素原子があってケイ素原子とカル
ボニル基の炭素原子とを分離しており、そしてnは零よ
りも大きい平均値を有する〕のシララクトン組成物と水
とを、又はシララクトン組成物と水と更に特定ケイ素含
有化合物とを混合して一般式2のシロキサン単位の1以
上を含むカルボキシアルキル置換オルガノポリシロキサ
ンを製造する方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シララクトンからカル
ボキシアルキル置換オルガノポリシロキサンの製造する
方法に関する。
ボキシアルキル置換オルガノポリシロキサンの製造する
方法に関する。
【0002】カルボキシアルキル置換オルガノポリシロ
キサンは、米国特許第2,723,987号、第2,9
00,363号、第3,119,855号および第3,
391,177号によって知られており、そして金属保
護剤および紙サイズ剤としてのその有用性は米国特許第
3,755,071号および第4,001,362号に
よって知られている。カルボキシアルキル置換オルガノ
ポリシロキサンの製造について当技術分野において開示
されている方法は、代表的なものとして、シアノアルキ
ル置換加水分解性シランまたはカルバルコキシアルキル
置換加水分解性シランの加水分解反応によってカルボキ
シアルキル置換シロキサン単位を作り、次いでシラノー
ル縮合および/またはシロキサン平衡化反応によって望
みのカルボキシアルキル置換シロキサンを生成させる方
法がある。しかし、カルボキシアルキル置換オルガノポ
リシロキサンを製造するためのこれらの方法は、前記の
シアノまたはカルバルコキシアルキル置換体の加水分解
反応がめったに完結しないので、最終生成物のオルガノ
ポリシロキサンが種々の量の残基、例えばシアノアルキ
ル基またはカルバルコキシアルキル基などを含んでいる
ので、完全に満足できるものではない。そのような残基
を含まないカルボキシアルキル置換オルガノポリシロキ
サンを製造する方法が望まれている。
キサンは、米国特許第2,723,987号、第2,9
00,363号、第3,119,855号および第3,
391,177号によって知られており、そして金属保
護剤および紙サイズ剤としてのその有用性は米国特許第
3,755,071号および第4,001,362号に
よって知られている。カルボキシアルキル置換オルガノ
ポリシロキサンの製造について当技術分野において開示
されている方法は、代表的なものとして、シアノアルキ
ル置換加水分解性シランまたはカルバルコキシアルキル
置換加水分解性シランの加水分解反応によってカルボキ
シアルキル置換シロキサン単位を作り、次いでシラノー
ル縮合および/またはシロキサン平衡化反応によって望
みのカルボキシアルキル置換シロキサンを生成させる方
法がある。しかし、カルボキシアルキル置換オルガノポ
リシロキサンを製造するためのこれらの方法は、前記の
シアノまたはカルバルコキシアルキル置換体の加水分解
反応がめったに完結しないので、最終生成物のオルガノ
ポリシロキサンが種々の量の残基、例えばシアノアルキ
ル基またはカルバルコキシアルキル基などを含んでいる
ので、完全に満足できるものではない。そのような残基
を含まないカルボキシアルキル置換オルガノポリシロキ
サンを製造する方法が望まれている。
【0003】シララクトンは米国特許第2,589,4
46号、第2,635,109号、第2,963,50
0号および第3,395,167号によって知られてい
る。しかし、それらにおいて開示されたシララクトンは
トリオルガノシロキシ単位を含有するかまたは生じさせ
るもとになるので、従って一分子当り二つ以上のカルボ
キシアルキル置換基を含有するオルガノポリシロキサン
を製造するためには役に立たない。上記のシララクトン
に関する特許は、そこに記載されたトリオルガノシロキ
シ含有シララクトンがジカルボン酸および多種の有機官
能基のあるオルガノシロキサンを製造するために有用で
あると開示されているが、それ以上にカルボキシアルキ
ル置換オルガノポリシロキサンに関する教示は与えられ
ていない。前記公知のトリオルガノシロキシ含有または
形成するシララクトンの例は、
46号、第2,635,109号、第2,963,50
0号および第3,395,167号によって知られてい
る。しかし、それらにおいて開示されたシララクトンは
トリオルガノシロキシ単位を含有するかまたは生じさせ
るもとになるので、従って一分子当り二つ以上のカルボ
キシアルキル置換基を含有するオルガノポリシロキサン
を製造するためには役に立たない。上記のシララクトン
に関する特許は、そこに記載されたトリオルガノシロキ
シ含有シララクトンがジカルボン酸および多種の有機官
能基のあるオルガノシロキサンを製造するために有用で
あると開示されているが、それ以上にカルボキシアルキ
ル置換オルガノポリシロキサンに関する教示は与えられ
ていない。前記公知のトリオルガノシロキシ含有または
形成するシララクトンの例は、
【化7】 および
【化8】 を含み、上式中Meはメチル基を表わす。
【0004】米国特許第3,395,167号は、さら
にトリオルガノシロキシ含有シララクトンを製造する方
法を開示している。その方法は、一般式XR2 Si(C
R′2 )n COOAを有するエステルを加熱することか
ら成る。反応を助けるためのハライド塩触媒の使用また
は二つのケイ素に結合したX原子を含むエステルの使用
は、前記特許には意図されていない。
にトリオルガノシロキシ含有シララクトンを製造する方
法を開示している。その方法は、一般式XR2 Si(C
R′2 )n COOAを有するエステルを加熱することか
ら成る。反応を助けるためのハライド塩触媒の使用また
は二つのケイ素に結合したX原子を含むエステルの使用
は、前記特許には意図されていない。
【0005】米国特許第4,329,483号は、シク
ロテトラシロキサンとアシル塩化物かまたは脂肪族塩化
物のいずれかを製造する方法を開示している。この方法
は、エステル基と少なくとも一つの≡SiCl基を含む
反応混合物をシクロテトラシロキサンが形成されるまで
十分加熱することから成る。ハライド塩触媒は反応を助
けると述べられた。本発明の方法において使用される反
応混合物の若干は適当な反応混合物として開示された
が、シララクトンは開示されなかった。
ロテトラシロキサンとアシル塩化物かまたは脂肪族塩化
物のいずれかを製造する方法を開示している。この方法
は、エステル基と少なくとも一つの≡SiCl基を含む
反応混合物をシクロテトラシロキサンが形成されるまで
十分加熱することから成る。ハライド塩触媒は反応を助
けると述べられた。本発明の方法において使用される反
応混合物の若干は適当な反応混合物として開示された
が、シララクトンは開示されなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、望ま
しからぬケイ素に結合した残基を実質上含まないカルボ
キシアルキル置換オルガノポリシロキサンの製造方法を
提供することである。なお、関連的な説明としてさら
に、カルボキシアルキル置換オルガノポリシロキサンを
製造するために役立つシララクトン組成物およびその製
造方法についても述べておく。本発明のさらにもう一つ
の目的は、カルバルコキシアルキル置換オルガノジハロ
シランからカルボキシアルキル置換オルガノポリシロキ
サンを製造するためのワンポット法を提供することであ
る。
しからぬケイ素に結合した残基を実質上含まないカルボ
キシアルキル置換オルガノポリシロキサンの製造方法を
提供することである。なお、関連的な説明としてさら
に、カルボキシアルキル置換オルガノポリシロキサンを
製造するために役立つシララクトン組成物およびその製
造方法についても述べておく。本発明のさらにもう一つ
の目的は、カルバルコキシアルキル置換オルガノジハロ
シランからカルボキシアルキル置換オルガノポリシロキ
サンを製造するためのワンポット法を提供することであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】これらの目的、および以
下の開示並びに特許請求の範囲を考察すれば明らかにな
る他の事柄は本発明によって達成される。本発明は、要
するに、一般式RX2 SiQCO2 R′の化合物をハラ
イド塩触媒の存在で徐々に加熱して、下記の平均式を有
するシララクトン組成物を生成させ、
下の開示並びに特許請求の範囲を考察すれば明らかにな
る他の事柄は本発明によって達成される。本発明は、要
するに、一般式RX2 SiQCO2 R′の化合物をハラ
イド塩触媒の存在で徐々に加熱して、下記の平均式を有
するシララクトン組成物を生成させ、
【化9】 次に生成したシララクトン生成物を、任意選択的に、他
のケイ素含有物質の存在で加水分解することにより、下
記の一般式
のケイ素含有物質の存在で加水分解することにより、下
記の一般式
【化10】 を有するシロキサン単位の一つ以上を含むオルガノポリ
シロキサンを製造することから成る。
シロキサンを製造することから成る。
【0008】本発明の目的の一つに従って、シララクト
ン組成物は容易に加水分解して、カルボキシアルキル置
換ケイ素原子としてシロキサン構造に入るのでカルボキ
シアルキル置換オルガノポリシロキサンは本発明の方法
によって製造される。上記に要約された本発明およびこ
れに関連するすべての態様を説明すると、次のとおりで
ある。
ン組成物は容易に加水分解して、カルボキシアルキル置
換ケイ素原子としてシロキサン構造に入るのでカルボキ
シアルキル置換オルガノポリシロキサンは本発明の方法
によって製造される。上記に要約された本発明およびこ
れに関連するすべての態様を説明すると、次のとおりで
ある。
【0009】第一の態様は、下記の一般式を有するシラ
ラクトン組成物(本発明の出発物質)に関する。
ラクトン組成物(本発明の出発物質)に関する。
【化11】 上式中Xは塩素または臭素の原子を表わし、Rは一価の
炭化水素基を表わし、Qは二価の炭化水素基を表わし、
Qの中に少なくとも2個の炭素原子があってケイ素原子
とカルボニル基の炭素原子とを分離しており、そしてn
は零よりも大きい平均値を有する。
炭化水素基を表わし、Qは二価の炭化水素基を表わし、
Qの中に少なくとも2個の炭素原子があってケイ素原子
とカルボニル基の炭素原子とを分離しており、そしてn
は零よりも大きい平均値を有する。
【0010】第二の態様は、次の工程から成る上記シラ
ラクトン組成物の製造方法に関する。すなわち、実質上
無水の条件の下に、第四級アンモニウムハライド塩、第
四級ホスホニウムハライド塩およびアルキルピリジニウ
ムハライド塩より成る群から選択されるハライド塩触媒
と一般式X2 RSiQCOOR′〔上式中Xは塩素また
は臭素原子を表わし、Rは一価の炭化水素基、Qは二価
の炭化水素基を表わし、Qの中に少なくとも2個の炭素
原子があってケイ素原子とカルボニル基の炭素原子とを
分離しており、そしてR′はアルキル基を表わす〕を有
するエステルとから成る反応混合物を加熱し、その加熱
が下記の一般式を有するシララクトン組成物
ラクトン組成物の製造方法に関する。すなわち、実質上
無水の条件の下に、第四級アンモニウムハライド塩、第
四級ホスホニウムハライド塩およびアルキルピリジニウ
ムハライド塩より成る群から選択されるハライド塩触媒
と一般式X2 RSiQCOOR′〔上式中Xは塩素また
は臭素原子を表わし、Rは一価の炭化水素基、Qは二価
の炭化水素基を表わし、Qの中に少なくとも2個の炭素
原子があってケイ素原子とカルボニル基の炭素原子とを
分離しており、そしてR′はアルキル基を表わす〕を有
するエステルとから成る反応混合物を加熱し、その加熱
が下記の一般式を有するシララクトン組成物
【化12】 〔上式中X、RおよびQは前記の意味を有し、そしてn
は零よりも大きい平均値を有する〕を生成するために十
分であることから成る方法である。
は零よりも大きい平均値を有する〕を生成するために十
分であることから成る方法である。
【0011】第三の態様は、前記シララクトン組成物中
のケイ素に付いている加水分解可能な結合の実質上すべ
てを加水分解させて、下記の一般式
のケイ素に付いている加水分解可能な結合の実質上すべ
てを加水分解させて、下記の一般式
【化13】 〔上式中RおよびQは前記の意味を有する〕を有するシ
ロキサン単位の一つ以上を含むオルガノシロキサンを生
成させるために十分な量に水を第二の態様のシララクト
ン組成物と混合することから成る方法に関する。
ロキサン単位の一つ以上を含むオルガノシロキサンを生
成させるために十分な量に水を第二の態様のシララクト
ン組成物と混合することから成る方法に関する。
【0012】第四の態様は、下記の一般式を有するシラ
ラクトン組成物
ラクトン組成物
【化14】 と十分な量の水とを混合して、下記の一般式
【化15】 〔上式中、夫々の場合に、Xは塩素または臭素の原子を
表わし、Rは一価の炭化水素基を表わし、Qは二価の炭
化水素基を表わし、Qの中に少なくとも2個の炭素原子
があってケイ素原子とカルボニル基の炭素原子とを分離
しており、そしてnは零よりも大きい平均値を有する〕
を有するシロキサン単位の一つ以上を含有するオルガノ
ポリシロキサンを生成させ、前記の水の量がシララクト
ン組成物中のケイ素に付いている加水分解可能な結合の
実質上すべてを加水分解させるために十分であることか
ら成る方法に関する。
表わし、Rは一価の炭化水素基を表わし、Qは二価の炭
化水素基を表わし、Qの中に少なくとも2個の炭素原子
があってケイ素原子とカルボニル基の炭素原子とを分離
しており、そしてnは零よりも大きい平均値を有する〕
を有するシロキサン単位の一つ以上を含有するオルガノ
ポリシロキサンを生成させ、前記の水の量がシララクト
ン組成物中のケイ素に付いている加水分解可能な結合の
実質上すべてを加水分解させるために十分であることか
ら成る方法に関する。
【0013】本発明に使用されるシララクトン組成物
は、下記の一般式を有し、
は、下記の一般式を有し、
【化16】 上式中nは零よりも大きい平均値を有し、例えば0.
5,1.0,3.0,4.5,7.7,10およびそれ
より大きい値である。本発明のシララクトン組成物は、
シララクトン類の混合物から成っており、その混合物中
ではいずれか特定の構成員につきnは0,1,2,3,
4,5,6,7,8,9,10またはそれ以上の値を有
し、そして混合物の構成員は正確にはQ,R,Xなどの
性格のような多くの因子に依存することは留意さるべき
である。従って本発明のシララクトン組成物は、単量体
シララクトン(n=0)を含み、これは組成物から分離
できるものであるけれども、そのシララクトン組成物は
平均して高分子シララクトン(n>0)である。
5,1.0,3.0,4.5,7.7,10およびそれ
より大きい値である。本発明のシララクトン組成物は、
シララクトン類の混合物から成っており、その混合物中
ではいずれか特定の構成員につきnは0,1,2,3,
4,5,6,7,8,9,10またはそれ以上の値を有
し、そして混合物の構成員は正確にはQ,R,Xなどの
性格のような多くの因子に依存することは留意さるべき
である。従って本発明のシララクトン組成物は、単量体
シララクトン(n=0)を含み、これは組成物から分離
できるものであるけれども、そのシララクトン組成物は
平均して高分子シララクトン(n>0)である。
【0014】本発明のシララクトン組成物はケイ素原子
当り約一個のケイ素に結合したX原子を含有する。ここ
でXは塩素または臭素原子を表わす。前記の一般式中で
Xがフッ素原子またはヨウ素原子であるシララクトン組
成物は、上記の製造方法ではカルボキシアルキル置換オ
ルガノポリシロキサンの製造に有用性を有するが、本発
明のシララクトン組成物でXが塩素原子または臭素原子
であるものほどには純粋に得られないと考えられる。す
なわちXが塩素原子または臭素原子である場合に本発明
のシララクトン組成物は、Xがフッ素またはヨウ素であ
る場合よりも、上記の製造方法によるとき実質的に他の
生成物を含まない。同様の理由からXが臭素原子である
よりも塩素原子であることが望ましいが、その程度は上
記の場合に比べて低い。
当り約一個のケイ素に結合したX原子を含有する。ここ
でXは塩素または臭素原子を表わす。前記の一般式中で
Xがフッ素原子またはヨウ素原子であるシララクトン組
成物は、上記の製造方法ではカルボキシアルキル置換オ
ルガノポリシロキサンの製造に有用性を有するが、本発
明のシララクトン組成物でXが塩素原子または臭素原子
であるものほどには純粋に得られないと考えられる。す
なわちXが塩素原子または臭素原子である場合に本発明
のシララクトン組成物は、Xがフッ素またはヨウ素であ
る場合よりも、上記の製造方法によるとき実質的に他の
生成物を含まない。同様の理由からXが臭素原子である
よりも塩素原子であることが望ましいが、その程度は上
記の場合に比べて低い。
【0015】本発明のシララクトン組成物はケイ素原子
当り約一個のケイ素に結合したR基を有し、そのRは一
価の炭化水素基である。適当なR基の例に含まれるの
は、アルキル基(例えばメチル、エチル、プロピル、イ
ソプロピル、n−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、ヘ
キシルおよびデシル基)、アルケニル基(例えばビニル
およびアリル基)、脂環基(例えばシクロヘキシル
基)、およびアリール基(例えばフェニル、ベンジルお
よびトリル基)である。Rが1〜6個の炭素原子を含む
ことが好ましい。最も好ましくは、Rはメチル基であ
る。
当り約一個のケイ素に結合したR基を有し、そのRは一
価の炭化水素基である。適当なR基の例に含まれるの
は、アルキル基(例えばメチル、エチル、プロピル、イ
ソプロピル、n−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、ヘ
キシルおよびデシル基)、アルケニル基(例えばビニル
およびアリル基)、脂環基(例えばシクロヘキシル
基)、およびアリール基(例えばフェニル、ベンジルお
よびトリル基)である。Rが1〜6個の炭素原子を含む
ことが好ましい。最も好ましくは、Rはメチル基であ
る。
【0016】本発明のシララクトン組成物はケイ素原子
当り1個のケイ素に結合したQ基を含有するが、ここで
Qはケイ素原子とカルボニル基の炭素原子とを結合する
二価の炭化水素基を表わす。Q中には少なくとも2個の
炭素原子がなくてはならないが、それらはケイ素原子を
カルボニル炭素原子から分離し、それによってシララク
トンの形成を可能にする。適当なQ基の例に含まれるの
はアルキレン基(例えば−CH2 CH2 −,−CH2 C
HCH3 ,−CH2 CH2 CH2 −,−CH2 CH(C
H3 )CH2 −,−(CH2 )5 −,−(CH2 )
6 −,および−(CH2 )8 −)およびアリーレン基
(例えば−CH2 CH2 C6 H4 CH2 −)である。好
ましくは、Qは2〜5個の炭素原子を含む。下記に詳述
する、本発明のシララクトンのエステル前駆物質を合成
する典型的方法を考慮すると、Qはケイ素原子に結合さ
れたその−CH2 部分を有することが望ましい。
当り1個のケイ素に結合したQ基を含有するが、ここで
Qはケイ素原子とカルボニル基の炭素原子とを結合する
二価の炭化水素基を表わす。Q中には少なくとも2個の
炭素原子がなくてはならないが、それらはケイ素原子を
カルボニル炭素原子から分離し、それによってシララク
トンの形成を可能にする。適当なQ基の例に含まれるの
はアルキレン基(例えば−CH2 CH2 −,−CH2 C
HCH3 ,−CH2 CH2 CH2 −,−CH2 CH(C
H3 )CH2 −,−(CH2 )5 −,−(CH2 )
6 −,および−(CH2 )8 −)およびアリーレン基
(例えば−CH2 CH2 C6 H4 CH2 −)である。好
ましくは、Qは2〜5個の炭素原子を含む。下記に詳述
する、本発明のシララクトンのエステル前駆物質を合成
する典型的方法を考慮すると、Qはケイ素原子に結合さ
れたその−CH2 部分を有することが望ましい。
【0017】本発明の非常に好ましいシララクトン組成
物は下記の一般式を有する。
物は下記の一般式を有する。
【化17】 上式中Rは前記に示された一般的および好ましい意味を
有し、最も好ましくは−CH3 である。
有し、最も好ましくは−CH3 である。
【0018】本発明の好ましいシララクトン組成物の他
の例に次のものが含まれるが、そこでPhはフェニル基
を表わす。
の例に次のものが含まれるが、そこでPhはフェニル基
を表わす。
【化18】
【化19】
【化20】
【化21】
【化22】
【0019】本発明のシララクトン組成物は、後記され
る例によって示されるようにスペクトルの手段により現
在最も正確に特徴づけられる。しかし、それらはまた、
下記の一般式を有するカルボキシアルキル置換シロキサ
ン単位への加水分解による転化のような化学反応によっ
てもさらに特徴づけられる。
る例によって示されるようにスペクトルの手段により現
在最も正確に特徴づけられる。しかし、それらはまた、
下記の一般式を有するカルボキシアルキル置換シロキサ
ン単位への加水分解による転化のような化学反応によっ
てもさらに特徴づけられる。
【化23】
【0020】本発明のシララクトン組成物は、発明者の
知識の及ぶ限り、上述の並びにさらに以下に説明される
方法によってのみ製造される。その方法において、一般
式X 2 RSiQCO2 R′を有するエステルをハライド
塩触媒の存在および液体または気体の水の不在において
おだやかに加熱すると、本発明のシララクトン組成物と
一般式R′Xを有するアルキルハライドが共に生成す
る。
知識の及ぶ限り、上述の並びにさらに以下に説明される
方法によってのみ製造される。その方法において、一般
式X 2 RSiQCO2 R′を有するエステルをハライド
塩触媒の存在および液体または気体の水の不在において
おだやかに加熱すると、本発明のシララクトン組成物と
一般式R′Xを有するアルキルハライドが共に生成す
る。
【0021】エステルについての上記の式中X、Rおよ
びQは本発明のシララクトン組成物について前記に説明
された一般的および好ましい意味を有し、R′はアルキ
ル基を表わし、好ましくは1〜6個の炭素原子を有する
低級アルキル基であり、最も好ましくはメチル基であ
る。本発明の好ましいシララクトン組成物を生成させる
エステルの例は次のものを含む。
びQは本発明のシララクトン組成物について前記に説明
された一般的および好ましい意味を有し、R′はアルキ
ル基を表わし、好ましくは1〜6個の炭素原子を有する
低級アルキル基であり、最も好ましくはメチル基であ
る。本発明の好ましいシララクトン組成物を生成させる
エステルの例は次のものを含む。
【0022】Cl2 CH3 SiCH2 CHCH3 CO2
CH3 ,Cl2 CH3 SiCH2 CHCH3 CO2 CH
2CH3 ,Cl2 CH3 SiCH2 CH2 CO2 C
H3 ,Cl2 CH3 SiCH2 CH2 CO2 CH2 CH
3 ,Cl2 CH3 SiCH2 CHCH3 CH2 CO2 C
H3 ,Cl2 CH3 SiCH2 CHCH3 CH2 CO2
CH2 CH3 ,Cl2 CH3 Si(CH2 )3 CO2 C
H3 ,Cl2 CH3 Si(CH2 )3 CO2 CH2 CH
3 ,Cl2 PhSiCH2 CHCH3 CO2CH3 ,C
l2 PhSi(CH2 )3CO2 CH3 ,Cl2 PhS
i(CH2 )2 CO2 CH3 およびCl2 PhSiCH
2 CHCH3 CH2 CO2 CH3
CH3 ,Cl2 CH3 SiCH2 CHCH3 CO2 CH
2CH3 ,Cl2 CH3 SiCH2 CH2 CO2 C
H3 ,Cl2 CH3 SiCH2 CH2 CO2 CH2 CH
3 ,Cl2 CH3 SiCH2 CHCH3 CH2 CO2 C
H3 ,Cl2 CH3 SiCH2 CHCH3 CH2 CO2
CH2 CH3 ,Cl2 CH3 Si(CH2 )3 CO2 C
H3 ,Cl2 CH3 Si(CH2 )3 CO2 CH2 CH
3 ,Cl2 PhSiCH2 CHCH3 CO2CH3 ,C
l2 PhSi(CH2 )3CO2 CH3 ,Cl2 PhS
i(CH2 )2 CO2 CH3 およびCl2 PhSiCH
2 CHCH3 CH2 CO2 CH3
【0023】一般式X2 RSiCH2 CHQ′CO
2R′を有するエステルは典型的には一般式X2 RSi
Hを有するシランと一般式CH2 =CQ′CO2 R′を
有するエステルとの間のヒドロシリル化反応によって製
造される。上式中Q′はQから−CH2 −CH単位が除
かれるとき得られる残基を表わす。例えば、Qが−CH
2 CH2 −を表わす場合には、Q′はHを表わし、また
Qが−CH2 CH(CH3 )を表わす場合には、Q′は
CH3 を表わす。米国特許第2,823,218号の開
示は好ましいヒドロシリル化反応と、上記の方法に使用
される好ましいエステルを含めて、エステルを製造する
ためのその応用を教示している。
2R′を有するエステルは典型的には一般式X2 RSi
Hを有するシランと一般式CH2 =CQ′CO2 R′を
有するエステルとの間のヒドロシリル化反応によって製
造される。上式中Q′はQから−CH2 −CH単位が除
かれるとき得られる残基を表わす。例えば、Qが−CH
2 CH2 −を表わす場合には、Q′はHを表わし、また
Qが−CH2 CH(CH3 )を表わす場合には、Q′は
CH3 を表わす。米国特許第2,823,218号の開
示は好ましいヒドロシリル化反応と、上記の方法に使用
される好ましいエステルを含めて、エステルを製造する
ためのその応用を教示している。
【0024】「おだやかに加熱する」という意味はここ
ではエステルとハライド塩触媒の混合物を、温度と加熱
の継続に関しては、本発明のシララクトン組成物を製造
するため十分に加熱するが、その他の生成物、例えばオ
ルガノシロキサン、カルボン酸無水物およびアシルクロ
ライド、を痕跡量以上に生成させる程激しく加熱しない
ことである。
ではエステルとハライド塩触媒の混合物を、温度と加熱
の継続に関しては、本発明のシララクトン組成物を製造
するため十分に加熱するが、その他の生成物、例えばオ
ルガノシロキサン、カルボン酸無水物およびアシルクロ
ライド、を痕跡量以上に生成させる程激しく加熱しない
ことである。
【0025】典型的な例では、エステルとハライド塩触
媒の混合物は50°〜150℃の温度、好ましくは11
0℃〜140℃の温度で、0.5〜2時間加熱される。
実質上150℃よりも高い加熱温度および実質上2時間
よりも長い反応時間(すなわち、反応が起っている時
間)は、シララクトン以外の生成物が形成されることを
含めて望ましからぬ生成物を生ぜしめる。
媒の混合物は50°〜150℃の温度、好ましくは11
0℃〜140℃の温度で、0.5〜2時間加熱される。
実質上150℃よりも高い加熱温度および実質上2時間
よりも長い反応時間(すなわち、反応が起っている時
間)は、シララクトン以外の生成物が形成されることを
含めて望ましからぬ生成物を生ぜしめる。
【0026】しばしば、より高い温度および/またはよ
り長い反応時間によって生成したシララクトン以外の生
成物がカルボキシアルキル置換オルガノポリシロキサン
の製造のための前駆物質として役立つことがある。しか
し、そのような生成物は取扱い難く、特に商業的規模で
取扱い難いので、望ましくない生成物である。他の方法
で行なうことが何らかの利益にならないならば、エステ
ルとハライド塩触媒の混合物を150℃において2時間
以上加熱すべきではない。
り長い反応時間によって生成したシララクトン以外の生
成物がカルボキシアルキル置換オルガノポリシロキサン
の製造のための前駆物質として役立つことがある。しか
し、そのような生成物は取扱い難く、特に商業的規模で
取扱い難いので、望ましくない生成物である。他の方法
で行なうことが何らかの利益にならないならば、エステ
ルとハライド塩触媒の混合物を150℃において2時間
以上加熱すべきではない。
【0027】上記の製造方法に使用されるハライド塩触
媒は、第四級アンモニウムハライド塩、第四級ホスホニ
ウムハライド塩およびアルキルピリジニウムハライド塩
より成る群から選択される。ハライド部分はヨウ化物、
臭化物および塩化物を含む。前記のハライド塩触媒の例
に次のものが含まれる。但しBuはn−ブチル基を表わ
す。
媒は、第四級アンモニウムハライド塩、第四級ホスホニ
ウムハライド塩およびアルキルピリジニウムハライド塩
より成る群から選択される。ハライド部分はヨウ化物、
臭化物および塩化物を含む。前記のハライド塩触媒の例
に次のものが含まれる。但しBuはn−ブチル基を表わ
す。
【0028】Bu4 N+ Br- ,Bu4 N+ Cl- ,B
u4 N+ I- ,C5 H5 N+ (CH 3 )Cl- ,C5 H
5 N+ (CH3 )Br - ,C5 H5 N+ (CH3 )
I- ,C5 H5 N+ (CH2 CH3 )Cl- ,C5 H5
N+ (CH2 CH3 )Br - ,C5 H5 N+ (CH2 C
H3 )I- ,Bu4 P+ Cl- ,Bu4 P+ Br- およびマホーン(Mahone,米国特許第4,10
8,882号)によって開示されたアルキルピリジニウ
ムハライド塩である。
u4 N+ I- ,C5 H5 N+ (CH 3 )Cl- ,C5 H
5 N+ (CH3 )Br - ,C5 H5 N+ (CH3 )
I- ,C5 H5 N+ (CH2 CH3 )Cl- ,C5 H5
N+ (CH2 CH3 )Br - ,C5 H5 N+ (CH2 C
H3 )I- ,Bu4 P+ Cl- ,Bu4 P+ Br- およびマホーン(Mahone,米国特許第4,10
8,882号)によって開示されたアルキルピリジニウ
ムハライド塩である。
【0029】上記の製造方法においてエステルと混合さ
れるべきハライド塩触媒の量は、おだやかな加熱によっ
て本発明のシララクトン組成物の製造を可能にするため
に十分である限り、決定的に重要ではない。典型的な例
では、エステルとハライド塩触媒の合計の重量に基づ
き、0.1〜10重量%、好ましくは1〜5重量%のハ
ライド塩が使用される。必ずしも必要ではないが、エス
テルとハライド塩触媒の混合物のために液体希釈剤を望
ましければ使用することができる。好ましくは、その希
釈剤はトルエンまたはキシレンのような不活性液であ
る。
れるべきハライド塩触媒の量は、おだやかな加熱によっ
て本発明のシララクトン組成物の製造を可能にするため
に十分である限り、決定的に重要ではない。典型的な例
では、エステルとハライド塩触媒の合計の重量に基づ
き、0.1〜10重量%、好ましくは1〜5重量%のハ
ライド塩が使用される。必ずしも必要ではないが、エス
テルとハライド塩触媒の混合物のために液体希釈剤を望
ましければ使用することができる。好ましくは、その希
釈剤はトルエンまたはキシレンのような不活性液であ
る。
【0030】上記の方法において、エステルとハライド
塩触媒の混合物の加熱はいかなる圧においても、例えば
大気圧以下、大気圧、または大気圧以上の圧において行
なうことができ、且つ開放系または密閉系のいずれにお
いても実施できる。好ましくはその加熱は、R′Xのよ
うなシララクトン組成物と共に生成し且つ加熱温度にお
いて揮発性である反応生成物はいずれもそれが生成する
と直ぐに反応帯から除かれるという方法でなされる。本
発明の好ましい態様においては、R′XはCH 3 Clを
表わし、上記の方法が大気圧において開放系で実施され
るときCH3 Clは容易に且つ実質上定量的に反応帯域
を去る。そして本発明のシララクトン組成物を反応帯域
に残す。
塩触媒の混合物の加熱はいかなる圧においても、例えば
大気圧以下、大気圧、または大気圧以上の圧において行
なうことができ、且つ開放系または密閉系のいずれにお
いても実施できる。好ましくはその加熱は、R′Xのよ
うなシララクトン組成物と共に生成し且つ加熱温度にお
いて揮発性である反応生成物はいずれもそれが生成する
と直ぐに反応帯から除かれるという方法でなされる。本
発明の好ましい態様においては、R′XはCH 3 Clを
表わし、上記の方法が大気圧において開放系で実施され
るときCH3 Clは容易に且つ実質上定量的に反応帯域
を去る。そして本発明のシララクトン組成物を反応帯域
に残す。
【0031】本発明のシララクトン組成物は、カルボキ
シアルキル置換シロキサン重合体および共重合体の製造
用前駆物質として有用である。
シアルキル置換シロキサン重合体および共重合体の製造
用前駆物質として有用である。
【0032】さて、本発明は下記の一般式を有するシロ
キサン単位
キサン単位
【化24】 の一つ以上を含有するオルガノポリシロキサンを製造す
る方法に関する。その方法は、その最も広い態様におい
て、下記の一般式を有するシララクトン組成物を含む組
成物を
る方法に関する。その方法は、その最も広い態様におい
て、下記の一般式を有するシララクトン組成物を含む組
成物を
【化25】 そのシララクトン組成物の実質上全部を下記の一般式の
シロキサン単位
シロキサン単位
【化26】 に転化するために十分な量の水とを混合することから成
る。
る。
【0033】本発明のこの方法において水と混合される
シララクトン組成物は、前記に説明した製造方法によっ
て製造される一般的なまたは特に好ましいシララクトン
組成物であり得るし、またはいずれか他の適当な方法に
よって製造される前記に説明した一般的なまたは特に好
ましいシララクトン組成物であってもよい。特に、本発
明の前記方法によって製造されたシララクトン組成物
は、さらに精製をせずに直接オルガノポリシロキサンに
転化することができる。
シララクトン組成物は、前記に説明した製造方法によっ
て製造される一般的なまたは特に好ましいシララクトン
組成物であり得るし、またはいずれか他の適当な方法に
よって製造される前記に説明した一般的なまたは特に好
ましいシララクトン組成物であってもよい。特に、本発
明の前記方法によって製造されたシララクトン組成物
は、さらに精製をせずに直接オルガノポリシロキサンに
転化することができる。
【0034】シララクトン組成物が他のケイ素含有成分
を含まない場合には、それと十分な量の水とを本発明の
方法に従って混合すると下記の一般式を有する単独重合
体のオルガノポリシロキサンが得られる。
を含まない場合には、それと十分な量の水とを本発明の
方法に従って混合すると下記の一般式を有する単独重合
体のオルガノポリシロキサンが得られる。
【化27】 上記の式は環状のおよび/またはシラノール基末端の線
状オルガノポリシロキサンを表わし、そしてpは2また
はそれ以上の平均値を有する。
状オルガノポリシロキサンを表わし、そしてpは2また
はそれ以上の平均値を有する。
【0035】加水分解されることになるシララクトン組
成物は、さらに下記の一般式を有するケイ素含有成分を
含んでよい。
成物は、さらに下記の一般式を有するケイ素含有成分を
含んでよい。
【化28】 この場合一つ以上の下記の一般式のシロキサン単位
【化29】 および一つ以上のRa SiO(4-a)/2 シロキサン単位を
含有する線状および/または環状共重合体のオルガノポ
リシロキサンが本発明の方法によって得られる。その線
状共重合体のオルガノポリシロキサンはaの値に関係し
てシラノール基末端かまたは有機基末端のものになり得
る。
含有する線状および/または環状共重合体のオルガノポ
リシロキサンが本発明の方法によって得られる。その線
状共重合体のオルガノポリシロキサンはaの値に関係し
てシラノール基末端かまたは有機基末端のものになり得
る。
【0036】その代りに、下記の一般式を有するケイ素
含有成分
含有成分
【化30】 を加水分解されるシララクトン組成物に加えて、必要な
らばそれに追加の水を加えて、存在するすべてのZ基を
加水分解することができる。
らばそれに追加の水を加えて、存在するすべてのZ基を
加水分解することができる。
【0037】単独重合体または共重合体のオルガノポリ
シロキサンは、任意選択的に、好ましくは酸触媒の存在
でさらに縮合および/または平衡化して、公知の方法で
線状/環状シロキサン比に関して改良されたオルガノポ
リシロキサンを生成させることができる。残余の酸はそ
の後公知の方法により中和されることが望ましい。
シロキサンは、任意選択的に、好ましくは酸触媒の存在
でさらに縮合および/または平衡化して、公知の方法で
線状/環状シロキサン比に関して改良されたオルガノポ
リシロキサンを生成させることができる。残余の酸はそ
の後公知の方法により中和されることが望ましい。
【0038】ケイ素含有成分についての前記の式中、R
は本発明のシララクトン組成物について前に示した一般
的および特に好ましい意味を有し、そしてZは加水分解
性の基を表わす。適当なZ基の例に含まれるのはハロゲ
ン原子(例えば塩素および臭素)、アルコキシ基(例え
ばメトキシ、エトキシおよびプロポキシ基)、アミノ基
および置換アミノ基(例えば−NH2 ,−NHRおよび
−NHSiR3 )、およびアシロキシ基(例えばアセト
キシ基)である。
は本発明のシララクトン組成物について前に示した一般
的および特に好ましい意味を有し、そしてZは加水分解
性の基を表わす。適当なZ基の例に含まれるのはハロゲ
ン原子(例えば塩素および臭素)、アルコキシ基(例え
ばメトキシ、エトキシおよびプロポキシ基)、アミノ基
および置換アミノ基(例えば−NH2 ,−NHRおよび
−NHSiR3 )、およびアシロキシ基(例えばアセト
キシ基)である。
【0039】下記の一般式を有するケイ素含有化合物
【化31】 の例に含まれるのはハロシラン類、すなわちR3 SiC
l,例えば(CH3 )3 SiCl,(CH3 )2 (CH
2 =CH)SiClおよび(Ph)(CH3 )(CH2
=CH)SiCl;R2 SiCl2 例えば(CH3 )2
SiCl2 ,(Ph)(CH3 )SiCl2 および(C
H3 )(CH2 =CH)SiCl2 ;RSiCl3 例え
ばCH3 SiCl3 ,(CH2 =CH)SiCl3 およ
びPhSiCl3 ;およびSiCl4 :ジシロキサン
類、すなわち(R3 Si)2 O例えば(CH3 )3 Si
OSi(CH3 )3 および(Ph)(CH3 )(CH2
=CH)SiOSi(CH2 =CH)(CH3 )(P
h)およびポリシロキサン類、すなわち(R2 SiO)
q 、例えば((CH3 )2 SiO)q および((C
H3 )(CH2 =CH)SiO)q 〔但し、qは3,
4,5,6およびそれ以上である〕、およびR3 SiO
(R2 SiO)x SiR3 ,例えば(CH3 )3 SiO
((CH3 )2 SiO)x Si(CH3 )3 〔但し、x
は1またはそれ以上の値を有する〕である。aとbの値
は夫々0〜3および0〜4の範囲にあり、且つa+bの
合計は1〜4の値を有する。
l,例えば(CH3 )3 SiCl,(CH3 )2 (CH
2 =CH)SiClおよび(Ph)(CH3 )(CH2
=CH)SiCl;R2 SiCl2 例えば(CH3 )2
SiCl2 ,(Ph)(CH3 )SiCl2 および(C
H3 )(CH2 =CH)SiCl2 ;RSiCl3 例え
ばCH3 SiCl3 ,(CH2 =CH)SiCl3 およ
びPhSiCl3 ;およびSiCl4 :ジシロキサン
類、すなわち(R3 Si)2 O例えば(CH3 )3 Si
OSi(CH3 )3 および(Ph)(CH3 )(CH2
=CH)SiOSi(CH2 =CH)(CH3 )(P
h)およびポリシロキサン類、すなわち(R2 SiO)
q 、例えば((CH3 )2 SiO)q および((C
H3 )(CH2 =CH)SiO)q 〔但し、qは3,
4,5,6およびそれ以上である〕、およびR3 SiO
(R2 SiO)x SiR3 ,例えば(CH3 )3 SiO
((CH3 )2 SiO)x Si(CH3 )3 〔但し、x
は1またはそれ以上の値を有する〕である。aとbの値
は夫々0〜3および0〜4の範囲にあり、且つa+bの
合計は1〜4の値を有する。
【0040】本方法に使用される水は任意に一種または
それ以上の添加剤、例えば酸、緩衝剤、溶媒および界面
活性剤、を含有することができる。本発明の方法におい
て、水とシララクトン組成物の混合はいずれか適当な温
度で行うことができる。例えば、混合を自然発生の温度
で行ってもよいし、熱を加えるかまたは反応混合物から
取り去ってもよい。それは望み通りである。加水分解さ
れた組成物の以後の縮合および/または平衡化は例えば
50〜150℃のような高い温度で、好ましくは80〜
130℃の温度において公知の方法で行われるのが望ま
しい。残余の酸の中和はいずれも低い温度、例えば室
温、で行われるのが好ましい。
それ以上の添加剤、例えば酸、緩衝剤、溶媒および界面
活性剤、を含有することができる。本発明の方法におい
て、水とシララクトン組成物の混合はいずれか適当な温
度で行うことができる。例えば、混合を自然発生の温度
で行ってもよいし、熱を加えるかまたは反応混合物から
取り去ってもよい。それは望み通りである。加水分解さ
れた組成物の以後の縮合および/または平衡化は例えば
50〜150℃のような高い温度で、好ましくは80〜
130℃の温度において公知の方法で行われるのが望ま
しい。残余の酸の中和はいずれも低い温度、例えば室
温、で行われるのが好ましい。
【0041】本発明は、下記の一般式を有する有機基末
端のオルガノポリシロキサンを製造するために特に有用
である。
端のオルガノポリシロキサンを製造するために特に有用
である。
【化32】 上式中RとQは前記の意味を有し、それらの好ましい態
様を含む。xの値は零またはそれ以上であってよく、y
の値は1またはそれ以上であってよい。
様を含む。xの値は零またはそれ以上であってよく、y
の値は1またはそれ以上であってよい。
【0042】例えばシララクトン組成物は、一般式R3
SiOSiR3 を有するジシロキサンと混合してからそ
の混合物に加水分解および酸性の条件下での平衡化を受
けさせることにより、下記の一般式を有するオルガノポ
リシロキサンを得ることができる。
SiOSiR3 を有するジシロキサンと混合してからそ
の混合物に加水分解および酸性の条件下での平衡化を受
けさせることにより、下記の一般式を有するオルガノポ
リシロキサンを得ることができる。
【化33】 またその代りに、R3 SiClをR3 SiOSiR3と
共にまたはそれに代えて使用することができる。
共にまたはそれに代えて使用することができる。
【0043】他の一例をあげると、シララクトン組成物
は水と混合されて下記の一般式を有する環状およびシラ
ノール末端基の線状オルガノポリシロキサンを生成させ
ることができる。
は水と混合されて下記の一般式を有する環状およびシラ
ノール末端基の線状オルガノポリシロキサンを生成させ
ることができる。
【化34】
【0044】そしてこのオルガノポリシロキサンをR3
SiO(R2 SiO)x SiR3 と混合してから、その
混合物を平衡化させると下記の一般式を有するオルガノ
ポリシロキサンを生成させることができる。
SiO(R2 SiO)x SiR3 と混合してから、その
混合物を平衡化させると下記の一般式を有するオルガノ
ポリシロキサンを生成させることができる。
【化35】 上式中xとyの値は1より大である。またその代りに、
R3 SiClをR2 SiCl2 の混合物をR3 SiO
(R2 SiO)x SiR3 の代りに使用することができ
る。
R3 SiClをR2 SiCl2 の混合物をR3 SiO
(R2 SiO)x SiR3 の代りに使用することができ
る。
【0045】同様な方法で、下記の一般式を有する従来
技術のカルボキシアルキル置換オルガノポリシロキサン
のいずれをも、本発明の方法によって製造することがで
きる。
技術のカルボキシアルキル置換オルガノポリシロキサン
のいずれをも、本発明の方法によって製造することがで
きる。
【化36】
【0046】
【実施例】以下の例は、添付の特許請求の範囲によって
正確に説明されている本発明をいかにして実施するかを
さらに教示するために開示されるものであって、本発明
を限定するためのものではない。特に記載がなければ、
すべての部および百分率は重量によるものである。ここ
で、Meはメチル基を表わし、Buはn−ブチル基を表
わし、Etはエチル基を表わす。
正確に説明されている本発明をいかにして実施するかを
さらに教示するために開示されるものであって、本発明
を限定するためのものではない。特に記載がなければ、
すべての部および百分率は重量によるものである。ここ
で、Meはメチル基を表わし、Buはn−ブチル基を表
わし、Etはエチル基を表わす。
【0047】例1 (シララクトン組成物の製造例) この例は本発明で使用するシララクトン組成物の製造の
例を示すものである。100.2部のMeCl2 SiC
H2 CH(Me)CO2 Meと2.16部のBu4 N+
Br- の混合物を無水の条件下に128〜150℃で2
時間加熱した。MeCl20.57部およびMeBr
0.4部が発生した。粘稠な液体78.6部が反応器中
に残った。
例を示すものである。100.2部のMeCl2 SiC
H2 CH(Me)CO2 Meと2.16部のBu4 N+
Br- の混合物を無水の条件下に128〜150℃で2
時間加熱した。MeCl20.57部およびMeBr
0.4部が発生した。粘稠な液体78.6部が反応器中
に残った。
【0048】その粘稠な液を 1H核磁気共鳴(n.m.
r.)と赤外(i.r.)分光分析法によって分析し
た。その結果は次の通りである。
r.)と赤外(i.r.)分光分析法によって分析し
た。その結果は次の通りである。
【化37】 I.r.:−CO2 Si(線状),1735cm-1;−
CO2 Si(ラクトン),1780cm-1;−COC
l,1815cm-1and1785cm-1(少量);S
iCl,535cm-1and475cm-1 .
CO2 Si(ラクトン),1780cm-1;−COC
l,1815cm-1and1785cm-1(少量);S
iCl,535cm-1and475cm-1 .
【0049】例2 (オルガノポリシロキサンの製造
例) この例は本発明の方法によるオルガノポリシロキサンの
製造の例を示す。例1で製造されたシララクトンの一部
(7.31部)を0.84部の水および8.0部のEt
2 Oと混合した。その混合物を室温で4時間攪拌した。
その後0.87部の水を加えてから、攪拌を続けた。そ
の結果生成した加水分解されたシララクトンを乾燥し、
80℃および1mmHgの圧で揮発分を除くことによ
り、下記の単位式を有するワックス状の物質を得た。
例) この例は本発明の方法によるオルガノポリシロキサンの
製造の例を示す。例1で製造されたシララクトンの一部
(7.31部)を0.84部の水および8.0部のEt
2 Oと混合した。その混合物を室温で4時間攪拌した。
その後0.87部の水を加えてから、攪拌を続けた。そ
の結果生成した加水分解されたシララクトンを乾燥し、
80℃および1mmHgの圧で揮発分を除くことによ
り、下記の単位式を有するワックス状の物質を得た。
【化38】
【0050】そのワックス状の物質を 1H,29Siおよ
び13Cの核を使用する核磁気共鳴によって分析した。そ
の結果は次の通りであった。
び13Cの核を使用する核磁気共鳴によって分析した。そ
の結果は次の通りであった。
【化39】Si−CH 3 (0.17ppm,一重項,3
H):Si−CH 2 (0.4to1.1ppm,多重
項,2H);CHCH3 (2.6ppm,四重項,1
H);−CHCH 3 (1.2ppm,二重項,3H);
−COOH(11.4ppm,一重項,1H);SiO
環状(−20.58ppm);SiO線状(−22.9
2ppm):SiCH3 (−1.01ppm);SiC
H2 (20.84ppm);CHCH3 (33.49p
pm);CHCH3 (18.90ppm);−COOH
(179.08ppm).
H):Si−CH 2 (0.4to1.1ppm,多重
項,2H);CHCH3 (2.6ppm,四重項,1
H);−CHCH 3 (1.2ppm,二重項,3H);
−COOH(11.4ppm,一重項,1H);SiO
環状(−20.58ppm);SiO線状(−22.9
2ppm):SiCH3 (−1.01ppm);SiC
H2 (20.84ppm);CHCH3 (33.49p
pm);CHCH3 (18.90ppm);−COOH
(179.08ppm).
【0051】例3 (共重合シロキサンの製造例) この例は本発明の方法による共重合体のシロキサンの製
造の例を示す。例1を繰返し行なってから、生成したシ
ララクトン組成物の39.48部を4.53部の水、1
53.08部のシクロジメチルシロキサンおよび7.4
4部のMe3 SiO(Me2 SiO)2 SiMe3 と混
合し、その混合物を80℃で約1時間攪拌した。平衡化
触媒(0.2部のCF3 SO3 H)を加熱した混合物に
加えてから、その混合物を粘度が一定になるまで(4時
間)平衡化させた。その液体を冷却させ、触媒と残余の
HClをNaHCO3 で中和し、乾燥してから濾過する
ことにより、下記の式を有する液体を得た。
造の例を示す。例1を繰返し行なってから、生成したシ
ララクトン組成物の39.48部を4.53部の水、1
53.08部のシクロジメチルシロキサンおよび7.4
4部のMe3 SiO(Me2 SiO)2 SiMe3 と混
合し、その混合物を80℃で約1時間攪拌した。平衡化
触媒(0.2部のCF3 SO3 H)を加熱した混合物に
加えてから、その混合物を粘度が一定になるまで(4時
間)平衡化させた。その液体を冷却させ、触媒と残余の
HClをNaHCO3 で中和し、乾燥してから濾過する
ことにより、下記の式を有する液体を得た。
【化40】
【0052】この液体はまた25℃における粘度が18
00センチストークスであり、滴定により0.14%N
a+ および5.41%−COOH(理論値5.53%)
を含む結果を得た。
00センチストークスであり、滴定により0.14%N
a+ および5.41%−COOH(理論値5.53%)
を含む結果を得た。
【0053】例4 (検討例) MeCl2 SiCH2 CH(Me)CO2 Me98部と
Bu4 N+ Br- 2部の混合物を調製してから、その一
部を夫々4個のガラス管の中に封入した。その封管を温
度と時間の相異なる四つの組合せ条件にさらしてから、
その後低温で開封し、揮発性物質を室温で逃がした。管
内に残っている物質を赤外分光分析法によって分析し
た。その結果は別表に要約されているが、穏やかな加熱
がなされると出発物質は本発明のシララクトン組成物を
生成することを示す。しかし、長い加熱時間(24時
間)および高い温度(200℃)が用いられると、シロ
キサンとアシルクロライドのような副生物が生成する。
Bu4 N+ Br- 2部の混合物を調製してから、その一
部を夫々4個のガラス管の中に封入した。その封管を温
度と時間の相異なる四つの組合せ条件にさらしてから、
その後低温で開封し、揮発性物質を室温で逃がした。管
内に残っている物質を赤外分光分析法によって分析し
た。その結果は別表に要約されているが、穏やかな加熱
がなされると出発物質は本発明のシララクトン組成物を
生成することを示す。しかし、長い加熱時間(24時
間)および高い温度(200℃)が用いられると、シロ
キサンとアシルクロライドのような副生物が生成する。
【0054】150℃で1時間加熱して得られた生成物
もまた 1Hn.m.r.によって分析された。下記の式
の物質中に存在する3種類のケイ素原子に結合したメチ
ル基中の陽子の積分はnが約3の値を有することを示
す。
もまた 1Hn.m.r.によって分析された。下記の式
の物質中に存在する3種類のケイ素原子に結合したメチ
ル基中の陽子の積分はnが約3の値を有することを示
す。
【化41】
【0055】例5 (検討例) この例は、エステルを150℃において2時間の代りに
24時間加熱した望ましくない結果を定量的に例示す
る。MeCl2 SiCH2 CH(Me)CO2 Meの3
0部、Bu4 N+ Br- の0.6部の混合物を150℃
で24時間加熱してから、MeClを反応フラスコから
逃がして冷トラップ中に捕捉した。フラスコ中に残る物
質に8.9部のMeOH、28.2部のEt3 Nおよび
ペンタンとを混合して、≡SiClを≡SiOMeに、
−COClを−CO2 Meに、および−CO2 Si≡を
−CO2 Hと−SiOMeに転化した。赤外および核磁
気共鳴分光分析をメタノール分解によって得られた生成
物に実施した結果はカルボニル基の約40〜45%が−
COCl基として、また55〜60%が−COOSi≡
基として存在することを示した。前記の反応を再び15
0℃で2時間行った場合に、カルボニル基の10〜15
%は−COCl基として、また85〜90%は−COO
Si≡基として存在した。
24時間加熱した望ましくない結果を定量的に例示す
る。MeCl2 SiCH2 CH(Me)CO2 Meの3
0部、Bu4 N+ Br- の0.6部の混合物を150℃
で24時間加熱してから、MeClを反応フラスコから
逃がして冷トラップ中に捕捉した。フラスコ中に残る物
質に8.9部のMeOH、28.2部のEt3 Nおよび
ペンタンとを混合して、≡SiClを≡SiOMeに、
−COClを−CO2 Meに、および−CO2 Si≡を
−CO2 Hと−SiOMeに転化した。赤外および核磁
気共鳴分光分析をメタノール分解によって得られた生成
物に実施した結果はカルボニル基の約40〜45%が−
COCl基として、また55〜60%が−COOSi≡
基として存在することを示した。前記の反応を再び15
0℃で2時間行った場合に、カルボニル基の10〜15
%は−COCl基として、また85〜90%は−COO
Si≡基として存在した。
【0056】例6 (検討例) 例1を大規模にして繰返し行なった。室温において、ハ
ライド塩触媒はエステルの表面に浮遊しているのが認め
られた。しかし、60℃においてはその混合物は均質に
なり、MeClが発生してきたので、これを冷トラップ
に捕捉した。混合物の温度を徐々に上げて93分間に室
温から120℃にして、次の24分間に132℃まで上
げてから、その温度にさらに88分間保った。MeCl
の大部分は120℃以下の温度で発生した。生成物から
90分、117分および205分の時点で試料を採取し
て、 1H n.m.r.分光分析法によって分析した。
エステルは93分後に57.1%反応し、117分後に
76.4%反応し、205分後には殆ど完全に反応して
いた。
ライド塩触媒はエステルの表面に浮遊しているのが認め
られた。しかし、60℃においてはその混合物は均質に
なり、MeClが発生してきたので、これを冷トラップ
に捕捉した。混合物の温度を徐々に上げて93分間に室
温から120℃にして、次の24分間に132℃まで上
げてから、その温度にさらに88分間保った。MeCl
の大部分は120℃以下の温度で発生した。生成物から
90分、117分および205分の時点で試料を採取し
て、 1H n.m.r.分光分析法によって分析した。
エステルは93分後に57.1%反応し、117分後に
76.4%反応し、205分後には殆ど完全に反応して
いた。
【表1】
Claims (7)
- 【請求項1】 下記の一般式を有するシララクトン組成
物 【化1】 と水とを混合して、下記の一般式 【化2】 〔上式中、夫々の場合に、Xは塩素または臭素の原子を
表わし、Rは一価の炭化水素基を表わし、Qは二価の炭
化水素基を表わし、Qの中に少なくとも2個の炭素原子
があってケイ素原子とカルボニル基の炭素原子とを分離
しており、そしてnは零よりも大きい平均値を有する〕
を有するシロキサン単位の一つ以上を含有するオルガノ
ポリシロキサンを生成させ、前記水の量がシララクトン
組成物中のケイ素に付いている加水分解可能な結合の実
質上すべてを加水分解させるに十分な量であることを含
むカルボキシアルキル置換オルガノポリシロキサンの製
造方法。 - 【請求項2】 実質上無水の条件の下に、第四級アンモ
ニウムハライド塩、第四級ホスホニウムハライド塩およ
びアルキルピリジニウムハライド塩より成る群から選択
されるハライド塩触媒と一般式X2 RSiQCOOR′
〔上式中、Xは塩素または臭素原子を表わし、Rは一価
の炭化水素基、Qは二価の炭化水素基を表わし、Qの中
に少なくとも2個の炭素原子があってケイ素原子とカル
ボニル基の炭素原子とを分離しており、そしてR′はア
ルキル基を表わす〕を有するエステルとから成る反応混
合物を加熱して得られるシララクトン組成物を使用する
請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 下記の一般式を有するシララクトン組成
物 【化3】 と水と、下記単位式 【化4】 を有するケイ素含有化合物を混合して、下記の一般式 【化5】 を有するシロキサン単位の一つ以上および下記の一般式 【化6】RaSiO(4-a)/2 〔上式中、夫々の場合に、Xは塩素または臭素の原子を
表わし、Rは一価の炭化水素基を表わし、Qは二価の炭
化水素基を表わし、Qの中に少なくとも2個の炭素原子
があってケイ素原子とカルボニル基の炭素原子とを分離
しており、nは零よりも大きい平均値を有し、Zは加水
分解可能な基を表わし、aは0〜3の平均値を有し、b
は0〜4の平均値を有し、且つa+bは1〜4の平均値
を有する〕を有するシロキサン単位の一つ以上を有する
オルガノシロキサンを生成させ、前記水の量がシララク
トン組成物中のケイ素に付いている加水分解可能な結合
の実質上すべてを加水分解させるに十分な量であること
を含むカルボキシアルキル置換オルガノポリシロキサン
の製造方法。 - 【請求項4】 実質上無水の条件の下に、第四級アンモ
ニウムハライド塩、第四級ホスホニウムハライド塩およ
びアルキルピリジニウムハライド塩より成る群から選択
されるハライド塩触媒と一般式X2 RSiQCOOR′
〔上式中、Xは塩素または臭素原子を表わし、Rは一価
の炭化水素基、Qは二価の炭化水素基を表わし、Qの中
に少なくとも2個の炭素原子があってケイ素原子とカル
ボニル基の炭素原子とを分離しており、そしてR′はア
ルキル基を表わす〕を有するエステルとから成る反応混
合物を加熱して得られるシララクトン組成物を使用する
請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 水は、ケイ素化合物を加える前に、シラ
ラクトン組成物に混合される請求項3記載の方法。 - 【請求項6】 水は、ケイ素化合物と共にシララクトン
組成物に混合される請求項3記載の方法。 - 【請求項7】 水は、ケイ素化合物を加えた後にシララ
クトン組成物に混合される請求項3記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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| US565075 | 1983-12-23 | ||
| US06/565,075 US4788313A (en) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | Silalactones and methods for their preparation and use |
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|---|---|---|---|
| JP59269611A Pending JPS60172992A (ja) | 1983-12-23 | 1984-12-20 | シララクトンおよびその製法 |
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|---|---|---|---|---|
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1992
- 1992-05-06 JP JP4113780A patent/JPH05156017A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003098670A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-04-04 | Fujitsu Ltd | レジスト組成物及びこれを用いたパターン形成方法 |
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