JPH0616812A - 三官能性の水素化シロキサン流体 - Google Patents

三官能性の水素化シロキサン流体

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JPH0616812A
JPH0616812A JP9994993A JP9994993A JPH0616812A JP H0616812 A JPH0616812 A JP H0616812A JP 9994993 A JP9994993 A JP 9994993A JP 9994993 A JP9994993 A JP 9994993A JP H0616812 A JPH0616812 A JP H0616812A
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JP
Japan
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siloxane
trifunctional
weight
hydrogenated
catalyst
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JP9994993A
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English (en)
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William John Raleigh
ウィリアム・ジョン・ローリー
Michael Anthony Lucarelli
マイケル・アンソニー・ルケアリー
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General Electric Co
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/12Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヒドロシリル化法に有用な、架橋剤およびそ
の調製法を提供する。 【構成】 一般式TDx H 3 、TDx H y H 3
TDx H y 3 の何れかを有し、式中、Tはアルキル
トリシロキシ、Dはジアルキルシロキシ、DH はアルキ
ルヒドロジシロキシ、Mはトリアルキルシロキシ、MH
はジアルキルヒドロシロキシ、x、yは各々1以上、の
三官能性の分岐状水素化シロキサン流体を用いる。この
シロキサンは、(a) TDシロキサンを反応容器に加え、
(b) 触媒存在下で約50〜150 ℃に加熱し、(c) 反応混合
物を冷却および中和し、(d) 三官能性の分岐状水素化シ
ロキサン生成物を回収することにより調製される。当該
三官能性の分岐状水素化シロキサン流体は、ビニル有機
シロキサンの架橋剤として、又、種々の有機官能性シロ
キサンの調製用として、有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は三官能性の分岐状水素化
シロキサン流体の合成法に関する。更に詳細には、本発
明は三官能性の分岐状水素化シロキサン流体、及び、該
流体の、オルガノシロキサンの製造時に於ける架橋剤と
しての使用に関する。
【0002】
【従来の技術】ヒドロシリル化反応は1940年代に発見さ
れ、今や広範囲の大規模な商業的応用に於ける使用を含
め、有機ケイ素化学で最もよく知られると共に最も広く
実用化された反応の一つである。ヒドロシリル化法は、
ケイ素に結合した水素を有する有機ケイ素物質の、オレ
フィン或いはアセチレン不飽和結合の何れかを有する脂
肪族不飽和物質への付加反応を達成し、結果的に新たな
ケイ素−炭素結合を有する付加物を形成する為の方法と
して種々公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明に先立ち、これ
ら全てのヒドロシリル化法に於ては、ヒドロシリル化法
は直鎖状シリコーンベースの水素化物に関する技術の使
用を基本としていた。Modic による米国特許第3,457,21
4 号を参照されたい。本発明に於て、新たな重要な特性
を数多く示す、ヒドロシリル化反応用の新系列の水素化
ケイ素が見出されたことが判明した。これら新規の三官
能性の分岐状水素化シロキサン流体は、白金で触媒され
た種々のSiH/SiCH=CH2 反応用の種々の架橋
剤として使用されるばかりでなく、種々の有機官能性シ
ランを製造する為の中間体としても使用され得る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によると、次の一
般式 TDx H 3 TDx H y H 3 TDx H y 3 の何れかを有し、上式中、Tはアルキルトリシロキシを
表わし、Dはジアルキルシロキシを表わし、DH はアル
キルヒドロジシロキシを表わし、Mはトリアルキルシロ
キシを表わし、MH はジアルキルヒドロシロキシを表わ
し、x及びyは各々独立に1或いはより大きな整数、好
適には約4乃至約200 、更に好適には約10乃至約150 に
亙る整数である、三官能性の分岐状水素化シロキサン流
体が提供される。また本発明によると、一般式 TDx H 3 、 TDx H y H 3 、 TDx H y 3 の何れかを有し、式中、Tはアルキルトリシロキシを表
わし、Dはジアルキルシロキシを表わし、DH はアルキ
ルヒドロジシロキシを表わし、Mはトリアルキルシロキ
シを表わし、MH はジアルキルヒドロシロキシを表わ
し、x及びyは各々独立に1或いはより大きな整数、好
適には約10以上約150 以下の整数である三官能性の分岐
状水素化シロキサンの調製法であって、(a) TDシロキ
サン、但しT及びDは上記の定義と同様、を反応容器に
加える段階と、(b) 上記の反応容器を触媒の存在下で約
50乃至約150 ℃の温度に加熱する段階と、(c) 上記の反
応混合物を冷却および中和する段階と、(d) 上記の三官
能性の分岐状水素化シロキサン生成物を回収する段階
と、を含んで成る調製法が提供される。
【0005】本発明は新規な水素化シロキサン流体及び
その合成法を開示するものである。これらの新たな水素
化シロキサン流体は次の一般式で表わされる三官能性の
分岐状シロキサン流体である。 TDx H 3 TDx H y H 3 TDx H y 3 式中、Tはアルキルトリシロキシを表わし、Dはジアル
キルシロキシを表わし、DH はアルキルヒドロジシロキ
シを表わし、Mはトリアルキルシロキシを表わし、MH
はジアルキルヒドロシロキシを表わし、x及びyは各々
独立に1或いはより大きく、好適には約4乃至約200 に
亙る。好適実施例に於ては、T、D、DH、M、及び、
H 各成分中のアルキル基はメチルを含んで成る。
【0006】これらの新たな三官能性の分岐状水素化シ
ロキサン流体は、(a) TDシロキサン、但しT及びDは
上記の定義と同様、を反応容器に加える段階と、(b) 上
記の反応容器を触媒の存在下で約50乃至約150 ℃の温度
に加熱する段階と、(c) 上記の反応混合物を冷却および
中和する段階と、(d) 上記の三官能性の分岐状水素化シ
ロキサン生成物を回収する段階と、を含んで成る方法に
より形成される。
【0007】上記TDシロキサンは、アルキルトリクロ
ロシランをこれに対応するジアルキルクロロシランと併
せて共加水分解するなど当業者に公知の方法で調製され
得る。好適には、このTDシロキサンは、その総重量を
基準として約5乃至約25重量%のT、更に好適には約7.
25乃至約25重量%のTを含んで成る。また、TDシロキ
サンと共に、シロキサン四量体および/或いはテトラメ
チルジシロキサン等のテトラアルキルジシロキサン成分
が反応容器に加え得る点も、本発明の範囲内にあるもの
とする。更に、メチル水素化物環状体およびヘキサメチ
ルシロキサン等の他のシロキサンも、上記の反応混合物
中に加え得る。
【0008】この反応に使用される触媒は平衡化触媒で
あり、当業者に公知のあらゆるものであり得る。また、
該触媒がハーショウ化学会社(Harshaw Chemical Co.)の
Filtrol 20等の酸性白土、或いは、カーボンブラッ
ク、及び、硫酸等の無機酸、及び/或いは、有機酸を含
む点も、本件の請求項の範囲内にある。代表的には、シ
ロキサン反応物の重量を基準として約0.1 乃至約2.0 重
量%の平衡化触媒が上記の反応混合物中に加えられる。
【0009】そして上記の反応は、約50乃至150 ℃の温
度、好適には約100 ℃で約3時間乃至5時間だけ、行な
われる。この反応混合物は約50℃の温度に冷却され、中
和剤を添加することで中和される。代表的には中和剤は
酸化マグネシウムであるが、他の塩基をも含み得る。そ
の後、冷却および中和された混合物は、不純物除去の為
セライト(Celite)フィルターを通すなどして濾過され
る。
【0010】シロキサン各反応物の量や種類に変化を与
えることにより、生成物の三官能性の分岐状シロキサン
は該シロキサン中、様々な量のDx 及びDH y 単位を有
して調製され得る。本発明の三官能性の水素化シロキサ
ン流体は、白金で触媒された種々の水素化ケイ素/ビニ
ルケイ素反応用の架橋剤として有用である。
【0011】ビニル官能性ポリシロキサンとSiHを含
有する架橋剤との間に生ずる硬化反応はヒドロシリル化
反応として知られる付加硬化反応である。本発明の組成
物は、ベースポリマー中のビニル基と架橋剤のSiH反
応部位との間の白金族金属で触媒された架橋反応により
熱硬化され得る。本発明に使用されるのに適したヒドロ
シリル化触媒は当業者には公知であり、ルテニウム、ロ
ジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、銅、白
金等の貴金属およびこれらの金属の錯体を利用した遷移
金属触媒を含む。好適なのは白金金属触媒である。斯か
るヒドロシリル化触媒の実例は、特に、Lamoreaux によ
る米国特許第3,220,972 号、及び、Karstedtによる米国
特許第3,715,334 号、第3,775,452 号、第3,814,730 号
に記載されている。
【0012】また、本発明の組成物は、標準的なヒドロ
シリル化技術に引き続き、様々な有機官能性シロキサン
を製造する為の中間体としても利用され得る。斯かる用
途の一つに、三官能性の分岐状水素化シロキサン流体
を、ヒドロキシル末端基を有する直鎖状オルガノシロキ
サンポリマーと共に、架橋触媒としての金属塩、キレー
ト、有機金属化合物の存在下で反応させることにより形
成されるRTV(室温加硫型)組成物の製造がある。例
えばBeers の米国特許第4,257,932 号、Smith の米国特
許第4,490,500 号、及び、White の米国特許第4,395,52
6 号を参照されたい。
【0013】
【実施例】以下の実施例は本発明を例証するものであっ
て、冒頭の請求項の範囲を如何なる方法でも何ら制限し
ないものとする。実施例1 撹拌機、温度計、冷却器を備えた反応容器に、以下のシ
ロキサンが加えられた。TDシロキサン(T7.25%)3
3.4重量%、四量体49.1重量%、メチル水素化物環状体
8.7 重量%、及び、ヘキサメチルジシロキサン8.8 重量
%。次に、濃硫酸0.1 重量%及びカーボンブラック0.5
重量%が添加された。そしてこの混合物は100 ℃で3〜
5時間加熱され、その後50℃に冷却された。そして酸化
マグネシウム(MgO)0.5 重量%が中和のため反応容
器に添加され、反応混合物はセライトを通して濾過され
た。
【0014】その結果、式TD30H 4 3 の三官能性
の水素化シロキサン流体が生成した。実施例2 実施例1の手順が、シロキサンとしてTDシロキサン
(T7.25%)67.1重量%と、四量体18.3重量%と、テト
ラメチルジシロキサン14.6重量%、触媒混合物として硫
酸0.1 重量%とカーボンブラック0.5 重量%、及び、中
和剤としてMgO0.5 重量%を使用して繰り返された。
【0015】その結果、式TD15H 3 の三官能性の水
素化シロキサン流体が生成した。実施例3 実施例1の手順が、シロキサンとしてTDシロキサン
(T7.25%)38.3重量%と、四量体52.8重量%と、テト
ラメチルジシロキサン8.4 重量%、触媒混合物として硫
酸0.1 重量%とカーボンブラック0.5 重量%、及び、中
和剤としてMgO0.5 重量%を使用して繰り返された。
【0016】その結果、式TD30H 3 の三官能性の水
素化シロキサン流体が生成した。実施例4 実施例1の手順が、シロキサンとしてTDシロキサン
(T7.25%)45.1重量%と、メチル水素化物環状体14.7
重量%と、四量体30.4重量%と、テトラメチルジシロキ
サン9.8 重量%、触媒混合物として硫酸0.1 重量%とカ
ーボンブラック0.5 重量%、及び、中和剤としてMgO
0.5 重量%を使用して繰り返された。
【0017】その結果、式TD20H 5 H 3 の三官能
性シロキサン流体が生成した。実施例5 実施例1の手順が、TD(T7.25重量%)8.95重量%
と、四量体88.4重量%と、テトラメチルジシロキサン1.
95重量%、硫酸0.1 重量%とカーボンブラック0.3 重量
%、及び、MgO0.3 重量%を使用して繰り返された。
【0018】その結果、式TD135 H 3 なる三官能性
シロキサン流体が生成した。実施例6 実施例1の三官能性の水素化シロキサン流体が、Karste
dtによる米国特許第3,775,452 号に記載された白金−オ
レフィン錯体触媒の存在下で、ビニル末端ポリジメチル
シロキサンに対し架橋剤として使用され、該混合物は加
熱されて硬化した。
【0019】硬化したビニルジメチルシロキサンが生成
した。尚、上述の特許は本願中に取り入れられる。上述
の詳細な記載に照らし合わせると本発明の多くの変更が
当業者には考えられよう。斯かる明白な変更は全て冒頭
の請求項の全ての意図範囲内にある。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次の一般式 TDx H 3 TDx H y H 3 TDx H y 3 の何れかを有し、上式中、 Tはアルキルトリシロキシを表わし、 Dはジアルキルシロキシを表わし、 DH はアルキルヒドロジシロキシを表わし、 Mはトリアルキルシロキシを表わし、 MH はジアルキルヒドロシロキシを表わし、 x及びyは1或いはより大きな、三官能性の分岐状水素
    化シロキサン。
  2. 【請求項2】 前記のT、D、DH 、M、及び、MH
    各成分中のアルキル基はメチルから成る、請求項1の三
    官能性の分岐状水素化シロキサン。
  3. 【請求項3】 前記のxは約10乃至約150 に亙る整数で
    ある、請求項1の三官能性の分岐状水素化シロキサン。
  4. 【請求項4】 次の一般式 TDx H 3 TDx H y H 3 TDx H y 3 の何れかを有し、 上式中、 Tはアルキルトリシロキシを表わし、 Dはジアルキルシロキシを表わし、 DH はアルキルヒドロジシロキシを表わし、 Mはトリアルキルシロキシを表わし、 MH はジアルキルヒドロシロキシを表わし、 x及びyは1或いはより大きな、 三官能性の分岐状水素化シロキサンの調製法であって、 (a) TDシロキサン、但しT及びDは上記定義と同様、
    を反応容器に加える段階と、 (b) 上記反応容器を触媒の存在下で約50乃至約150 ℃の
    温度に加熱する段階と、 (c) 反応混合物を冷却および中和する段階と、 (d) 三官能性の分岐状水素化シロキサン生成物を回収す
    る段階と、を備えて成る調製法。
  5. 【請求項5】 前記のxは約10乃至約150 に亙る整数で
    ある、請求項4の調製法。
  6. 【請求項6】 前記段階(a) の前記反応容器にシロキサ
    ン四量体およびテトラアルキルジシロキサンも加えられ
    る、請求項4の調製法。
  7. 【請求項7】 前記触媒は、白金触媒、酸性白土、及
    び、スルホン酸から選択される、請求項4の調製法。
  8. 【請求項8】 前記TDシロキサンは約5乃至約25重量
    %のTを含んで成る、請求項4の調製法。
  9. 【請求項9】 前記TDシロキサンはアルキルトリクロ
    ロシランをジアルキルクロロシランと併せて共加水分解
    することにより調製される、請求項4の調製法。
  10. 【請求項10】 前記中和段階は中和剤の存在下に於て
    行なわれる、請求項4の調製法。
  11. 【請求項11】 前記中和剤は酸化マグネシウムを含ん
    で成る、請求項10の調製法。
  12. 【請求項12】 請求項1に定義された三官能性の水素
    化シロキサン流体から調製される、硬化したビニルポリ
    ジメチルシロキサン樹脂。
JP9994993A 1992-04-29 1993-04-27 三官能性の水素化シロキサン流体 Pending JPH0616812A (ja)

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US918823 1992-04-29
US875870 1992-04-29
US91882392A 1992-07-22 1992-07-22

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