JPH11158281A - 分枝型シリコーンオイルの製造方法 - Google Patents

分枝型シリコーンオイルの製造方法

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JPH11158281A JP9344224A JP34422497A JPH11158281A JP H11158281 A JPH11158281 A JP H11158281A JP 9344224 A JP9344224 A JP 9344224A JP 34422497 A JP34422497 A JP 34422497A JP H11158281 A JPH11158281 A JP H11158281A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡便に、安定な分枝型シリコーンオイルを製
造するための方法を提供する。 【解決手段】下記化1で表されるオルガノポリシロキサ
ン及び/又は下記化2で表されるオルガノポリシロキサ
ンを100重量部、並びに、下記化3で表されるオルガ
ノポリシロキサンを0.1〜100重量部混合し、塩基
性触媒の存在下に加熱し、縮合及び平衡化を行わせる。 【化1】 【化2】 【化3】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は分枝型シリコーンオ
イルの製造方法に関し、特に、物性的に安定な分枝型シ
リコーンオイルを簡便に製造する方法に関する。
【0002】
【従来技術】分枝型シリコーンオイルは、優れた低温特
性を有するのみならず、一分子中に3単位以上の末端官
能基をもたせることができるので、従来からブレーキ油
等の作動油、硬化型シリコーンのベースオイル等に利用
されている(例えば、特公昭55−21781号、同5
9−43515、同59−41394等の各公報)。ま
た近年では、シリコーン消泡剤の組成成分として使用す
ることにより、消泡持続性を大幅に向上させることも行
われている(特開平5−271689号公報)。
【0003】従来、分枝型シリコーンオイルの製造方法
としては、アルキルトリクロロシランの加水分解物とジ
アルキルポリシロキサンとを、平衡化触媒を用いて縮合
させる方法(欧州特許第31532号公報);R3 Si
1/2 単位とSiO2 単位からなる水酸基を有するオル
ガノポリシロキサンと両末端にシラノール基を有するジ
オルガノポリシロキサンとを、縮合触媒や平衡化触媒で
反応させる方法(同、217501号);ジオルガノポ
リシロキサンとビニルモノマー、あるいは、ビニル基を
有するジオルガノポリシロキサンとを混合し、ラジカル
開始触媒を用いて反応させる方法(同、第273448
号)などが知られている。
【0004】しかしながら、これらの製造方法は、反応
の性質上仕上がり粘度にばらつきが生じるので、オイル
の特性が一定しないなどの欠点がある。また、アルキル
トリメトキシシランあるいはそれらの加水分解縮合物を
RSiO3/2 単位源とし、ジアルキルポリシロキサンと
平衡化反応を行う方法もあるが、この方法では未反応の
アルコキシ基が残るためにゲル化し易く、目的生成物を
安定に得ることができないという欠点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、分枝型シリコーンオイルを簡易且つ安定に得ること
について鋭意検討した結果、1,1,1,3,5,7,
7,7−オクタメチル−3,5−ジヒドロキシテトラシ
ロキサンを出発原料として平衡化反応を行わせることに
より、目的を達成することができることを見い出し、本
発明に到達した。従って本発明の目的は、分枝型シリコ
ーンオイルを簡易且つ安定に製造することのできる方法
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
下記化4で表されるオルガノポリシロキサン、及び/又
は、下記化5で表されるオルガノポリシロキサンを10
0重量部、並びに、下記化6で表されるオルガノポリシ
ロキサンを0.1〜100重量部混合し、塩基性触媒の
存在下に加熱し、縮合及び平衡化させることを特徴とす
る、分枝型シリコーンオイルの製造方法によって達成さ
れた。
【0007】
【化4】
【化5】 ここで、R1 及びR2 は炭素原子数1〜20の一価炭化
水素基、mは3〜7の整数、nは0以上の整数である。
【0008】
【化6】 ここでR3 は炭素原子数1〜20の1価炭化水素基、p
は1〜100の正数、qは0から100の正数である。
【0009】化4及び化5で表されるオルガノポリシロ
キサンは工業的に汎用化されており、商業的な入手は容
易である。また、R1 、R2 及びR3 としては、例え
ば、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、デシル
基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オ
クタデシル基などのアルキル基、シクロペンチル基、シ
クロヘキシル基などのシクロアルキル基、フェニル基、
トリル基などのアリール基、ビニル基、アリル基などの
不飽和アルキル基等が挙げられる。本発明においては、
1 、R2 及びR3 の90モル%以上がメチル基である
ことが好ましい。
【0010】また、nは10〜1,000であることが
好ましい。pは1〜100の整数であるが、これは10
0より大きいものは粘度が高く、取り扱いが困難となる
ためであり、本発明では、特に2〜10であることが好
ましい。また、qは0〜100の整数であるが、これは
100より大きいと化6中のR(OH)SiO−単位の
含有量が相対的に低下し、配合量を増加させる必要が生
じるので効率的でないためである。qの値は、特に0〜
10の正数であることが好ましい。
【0011】化6で表されるオルガノポリシロキサン
は、例えば、下記化7で表されるオルガノポリシロキサ
ンを、パラジウム−カーボン触媒の存在下で、水と脱水
素反応させる等の公知の方法によって容易に製造するこ
とができる。
【化7】
【0012】化6で表されるオルガノポリシロキサンの
配合量は、化4及び/又は化5で表されるオルガノポリ
シロキサン100重量部に対して0.01〜100重量
部であるが、特に、0.1〜10重量部であることが好
ましい。0.01重量部より少ないと、得られる分枝型
シリコーンオイルの低温特性や消泡特性が不十分なもの
となり、100重量部より多いと微細なゲル状物質が副
生するからである。
【0013】最終的に得られる分枝型シリコーンオイル
の構造単位からみた配合量としては、〔R3 3 SiO
1/2 〕/(〔R2 2 SiO2/2 〕+〔R3 2 Si
2/2 〕)/〔R3 SiO3/2 〕が、モル%で表して、
(0.2〜10)/(80〜99.7)/(0.1〜1
0)となるように設定することが好ましい。このように
することによって、低温特性および消泡特性に優れた特
性を示す分枝型オルガノポリシロキサンを得ることがで
きる。この場合に得られる分枝型オルガノポリシロキサ
ンの粘度としては、25℃で約100〜100万csであ
る。
【0014】本発明における平衡化反応には、テトラブ
チルホスホニウムヒドロキシド、テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド等の4級塩、及び、それらのシラノレ
ートより選択される、一種または二種以上の塩基性触媒
の存在下で、80℃〜130℃において水酸基の縮合反
応及び平衡化反応を行わせ、更に、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、水酸化セシウムなどのアルカリ金属水
酸化物、あるいはそれらのシラノレートを加え、130
℃〜200℃において、平衡化反応を完結させ中和する
工程が包含される。従って、本発明における塩基性触媒
には、前記した、テトラブチルホスホニウムヒドロキシ
ド等の4級塩やそれらのシラノレート等のみならず、ア
ルカリ金属水酸化物やそれらのシラノレートが包含され
る。
【0015】テトラブチルホスホニウムヒドロキシド、
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の4級塩およ
びそれらのシラノレートは、主に水酸基の縮合反応を行
わせるものであるが、本発明においては、なかでもテト
ラブチルホスホニウムヒドロキシドシラノレート(テト
ラブチルホスホニウムヒドロキシド10%含有)を使用
することが好ましい。
【0016】上記塩基性触媒の添加量は、シロキサンン
に対して、500ppm〜5,000ppmであり、好
ましくは、750ppm〜3,000ppmである。本
発明においては、触媒添加後、80℃〜130℃で0.
5〜4時間、縮合反応および付随する平衡化反応を行わ
せるが、縮合反応により、発生する水を系外に留去する
ことを考慮すると、反応温度を100℃〜130℃とす
ることが好ましい。
【0017】また、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化セシウムなどのアルカリ金属水酸化物やそれ
らのシラノレートは、上記成分の平衡化反応を行わせる
ものであり、その観点から、特に、水酸化カリウムシラ
ノレート(水酸化カリウム10%含有)を使用すること
が好ましい。この平衡化反応を完了させるために、上記
の塩基性触媒を加え、130℃〜200℃で1〜10時
間加熱攪拌を行う。この場合に加える触媒の量は、25
0ppm〜3,000ppmであることが好ましいが、
特に、500ppm〜2,000ppmとすることが好
ましい。
【0018】本発明においては平衡化反応後に中和を行
うが、この場合の中和剤としては、塩酸、硫酸、リン酸
などの無機酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、マロン酸な
どの有機酸、エチレンクロロヒドロリン、リン酸トリブ
チル、リン酸トリクレジル、シリルホスフェートなどの
有機酸性物質、炭酸ガスなどが選択される。本発明にお
いては、これらのなかでも、シリコーンオイルへの分散
性が良好なことから特に有機酸性物質を使用することが
好ましい。また必要に応じて、反応時に副生する低分子
量オルガノポリシロキサンを除去しても良い。この除去
は中和後に、減圧下の100℃〜300℃で1〜10時
間加熱ストリッピングすることによって行うことができ
る。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明は、前記した化4及び/又
は化5で表されるオルガノポリシロキサン100重量部
と前記化6で表されるオルガノポリシロキサン0.1〜
100重量部を混合した後塩基性触媒を加え、加熱して
平衡化反応を完了させることによって容易に実施するこ
とができる。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、末端基となり得る変換
され難いアルコキシ基等が含まれていないので、安定な
物性を有する分枝型シリコーンオイルを得ることがで
き、しかも簡便な方法である。
【0021】以下、本発明を実施例によって更に詳述す
るが、本発明はこれによって限定されるものではない。
尚、特に記載のない限り、「%」は「重量%」を意味す
る。
【0022】実施例1.1,1,1,3,5,7,7,
7−オクタメチル−3,5−ジヒドロキシテトラシロキ
サン8.5g、オクタメチルシクロテトラシロキサン1
92g及びテトラブチルホスホニウムヒドロキシドシラ
ノレート(テトラブチルホスホニウムヒドロキシド10
%含有)0.2gを混合し、窒素気流下、110℃〜1
20℃で2時間加熱攪拌したところ、縮合反応による水
の生成及びそれらの系外への揮発が認められた。
【0023】更に、水酸化カリウムシラノレート(水酸
化カリウム10%含有)0.2gを加え、150℃〜1
60℃で4時間加熱攪拌した。その後、80℃〜90℃
でエチレンクロロヒドリン0.2gを加え80℃〜90
℃のまま2時間攪拌した。得られた反応物を10mmH
gの減圧下150℃〜160℃で2時間加熱し、低分子
シロキサンを除去して、25℃における粘度が2,10
0csの分枝型シリコーンオイルを得た。29SiNMRで
構造を解析したところ〔(CH3 3 SiO1/2 〕/
〔(CH)3 2 SiO2/2 〕/〔CH3 SiO3/2
=2.1/95.8/2.1(モル%)の組成であっ
た。
【0024】実施例2.1,1,1,3,5,7,7,
7−オクタメチル−3,5−ジヒドロキシテトラシロキ
サンを1.7g、オクタメチルシクロテトラシロキサン
を198gとしたこと以外は、実施例1と全く同様にし
て、25℃における粘度が120,000csの分枝型シ
リコーンオイルを得た。これを29SiNMRで解析した
ところ〔(CH3 3 SiO1/2 〕/〔(CH3 ) 2
iO2/2 〕/〔CH3 SiO3/2〕=0.4/99.2
/0.4(モル%)の組成であった。
【0025】比較例1.仕込み配合比が、〔(CH3
3 SiO1/2 〕/〔(CH3 2 SiO2/2 〕/〔CH
3 SiO3/2 〕=0.4/99.20/0.4(モル
%)となるように、組成が、〔(CH3 3 Si
1/2 〕/〔(CH) 3 ) 2 SiO2/2 〕/〔CH3
iO3/2 〕=1.0/1.0/1.0(モル%)である
トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メ
チルトリクロロシランの共加水分解物2.4gとオクタ
メチルシクロテトラシロキサン197.60gを加え、
カリウムシリコネート0.2gを混合して、150℃〜
160℃で攪拌したところ、30分後にゲル化した。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記化1で表されるオルガノポリシロキサ
    ン及び/又は下記化2で表されるオルガノポリシロキサ
    ンを100重量部、並びに、下記化3で表されるオルガ
    ノポリシロキサンを0.1〜100重量部混合し、塩基
    性触媒の存在下に加熱し、縮合及び平衡化させることを
    特徴とする、分枝型シリコーンオイルの製造方法。 【化1】 【化2】 ここでR1 及びR2 は、炭素原子数1〜20の一価炭化
    水素基、mは3〜7の整数であり、nは0以上の整数で
    ある。 【化3】 ここで、R3 は炭素原子数1〜20の一価炭化水素基、
    pは1〜100の正数であり、qは0〜100の正数で
    ある。
  2. 【請求項2】化3におけるpが2でqが0である、請求
    項1に記載された分枝型シリコーンオイルの製造方法。
  3. 【請求項3】塩基性触媒として、テトラブチルホスホニ
    ウムヒドロキシド、テトラメチルアンモニウムヒドロキ
    シド等の4級塩、及び、それらのシラノレートより選択
    される、一種または二種以上のアルカリ触媒を用い、8
    0℃〜130℃において、請求項1又は2に記載された
    縮合及び平衡化を行わせた後、更に、水酸化ナトリウ
    ム、水酸化カリウム、水酸化セシウムなどのアルカリ金
    属水酸化物、あるいはそれらのシラノレートを加え、1
    30℃〜200℃において、平衡化反応を完結させ中和
    する工程よりなる、分枝型シリコーンオイルの製造方
    法。
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