JP2735764B2 - フェノールにより改質されたシリコーン - Google Patents
フェノールにより改質されたシリコーンInfo
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Description
(1992年5月14日出願)の一部継続出願である。本発明
はシリコーン組成物に関する。更に詳細には、本発明は
フェノール基により改質されたシリコーンポリマーに関
する。最も詳細には、本発明はオイゲノール基により改
質されたシリコーンポリマーに関する。フェノールによ
り改質された、上記のシリコーンポリマーは、分岐状あ
るいは環状構造を有する。
合を有するオレフィンとのヒドロシリル化反応により硬
化し得るシリコーン組成物は当業界で公知であり、文献
でも検討が為されている。
能性、環状四量体官能性、テトラシロキシ官能性の何れ
かを含むポリジメチルシロキサンの反応により合成され
る水素化物前駆体と、オイゲノール等のオレフィン置換
フェノールとの反応により、新規なシリコーン組成物が
形成され得ることが判明した。これら、フェノールで改
質された分岐状および環状の新たなシリコーン組成物は
フェノール改質直鎖状シリコーン組成物に比べて低温粘
性が改善される。斯かる改善は本明細書の実施例に提示
される。
般式の、フェノール改質分岐状シリコーンを含んで成る
シリコーン組成物が提供される:
キシ単位であってRは炭素数1乃至約20のアルキル基で
あり、Dは一般式R2 SiO2/2 のアルキルシロキシ単
位であってRは同上の定義であり、xは0以上の整数、
好適には約0乃至約 300、最適には約0乃至約 100、
M’は置換フェノール単位である。更に好適にはM’は
次の一般式のフェノール単位である。
素、ヒドロカルビル、ヒドロカルビルチオ、ヒドロカル
ビルオキシ、或いは、ハロゲンである。更に好適なの
は、Raが2乃至12個の炭素原子を含むアルキレン基
で、Yがアルコキシ或いは水素の場合である。最適なの
は、Ra がプロピレンでYがメトキシの場合である。特
に好適な、本発明に有用なフェノール単位は4−プロピ
レン−2−メトキシフェノールである。
ノール改質環状シリコーンを含んで成るシリコーン組成
物も提供される。
は同上の定義であり、bは3以上8以下の整数である。
更に本発明によると、次の一般式の、フェノール改質分
岐状シリコーンを含んで成る四官能性シリコーン組成物
も提供される。
2 M”)z Qp Dx D’a (Si(CH3 )2 M’)y Qp Dx D’a (Si(CH3 )2 M’)y (Si(C
H3 )2 M”)z 式中、Qは一般式SiO4/2 の四官能性シロキシ単位;
Dは一般式R2 SiO2/2 のアルキルシロキシ単位であ
ってRは炭素数1乃至約20のアルキル基;D’は式R’
2 SiO2/2 のジオルガノシロキシ単位であり、各々の
R’は独立に炭素数1乃至約20のアルキル基、又は、ビ
ニル基、フェニル基、環状脂肪族基、或いは、フェノー
ル基であって少なくとも1個のR’基はアルキル基でな
く;M’は同上の定義;pは0より大きな整数;M”は
ケイ素原子に結合した少なくとも炭素数2のアルキレン
結合を含む有機基;xは0以上;yおよびzは各々1以
上であって、この、フェノール改質シリコーンがD或い
はD’単位を含まないときにはy+zはたかだか4であ
る。
ェノール改質シリコーンを提供する。この、フェノール
改質シリコーンは分岐状あるいは環状であり、次の一般
式を有する。
2 M”)z Qp Dx D’a (Si(CH3 )2 M’)y Qp Dx D’a (Si(CH3 )2 M’)y (Si(C
H3 )2 M”)z 式中、Tは式RSiO3/2 の三官能性アルキルシロキシ
単位であってRは炭素数1乃至約20のアルキル基であ
り、Dは一般式R2 SiO2/2 のアルキルシロキシ単位
であってRは炭素数1乃至20のアルキル基であり、D’
は式R’2 SiO2/2 のジオルガノシロキシ単位であ
り、各々のR’は独立に炭素数1乃至約20のアルキル
基、又は、ビニル基、フェニル基、環状脂肪族基、或い
は、フェノール基であって少なくとも1個のR’基はア
ルキル基でなく、M’は同上の定義であり、Qは一般式
SiO4/2 の四官能性シロキシ単位であり、M”は同上
の定義であり、xは0以上、好適には0乃至約 300、更
に好適には約0乃至約 100に亙り、p、b、y、zは同
上の定義である。最適には、Rはメチル基である。
この組成物は、bが3乃至8、更に好適には3乃至6に
亙る種々の環状シリコーンを含み得る。好適には上記の
M”単位はデセン等の炭素数約10までのアルケンから選
択される。これらの、フェノール改質シリコーンに与え
られる官能基の総数は、M’単位のM”単位に対する
比、即ちy対zの比を調整することで制御され得る。
ケイ素原子に対する比は2:1未満であり、この比が
1:1より大きくならない方が更に好適である。このシ
リコーン組成物が式Qp (Si(CH3 )2 M’)
y (Si(CH3 )2 M”)z を有するとき、y+zの
和のpに対する比は4:1を超えず、好適には約1:1
乃至4:1であり、更に好適には約 1.5:1乃至約 2.
5:1である。
ーンは、ビニル基含有フェノールをフェノールシリコー
ンの前駆体である水素化シリコーンに添加することで調
製され、該水素化シリコーンは当業者に公知の方法によ
り、アルキルトリシロキシ官能性、環状四量体官能性、
及び、テトラシロキシ官能性を含むポリジアルキルシロ
キサン、好適にはポリジメチルシロキサンと、M”前駆
体の如き他の反応物とを、酸性条件の下で触媒の存在下
で反応させることにより合成される。またこのフェノー
ル改質シリコーンは対応するフェノール官能性クロロシ
ランの加水分解によっても調製され得る。
シリコーンは、−80℃の低温に於ても液状を保ち、同じ
分子量の直鎖状のフェノール改質シリコーンよりも−40
℃より低温での粘度が低い。本発明のフェノール改質シ
リコーンは安定な液体形態であって、カビ抵抗性、耐腐
朽性が所望される場合の皮革、織物、紙の処理に理想的
な物質である。
は如何なる意味でも何ら請求項の範囲を制限するもので
はない。実施例1 三官能性液体水素化シロキサン(TD12MH 3 ) 354g
が1リットルのフラスコに加えられ、撹拌されつつ50℃
に加熱された。次に白金触媒(0.005 g)が添加され、
引き続きオイゲノール 150.6gがゆっくりと添加され
た。反応は2時間続行され、その時点で赤外スペクトル
は水素化シリコーンが消失したことを示した。
で僅かにくすんだ粘度 100センチストークスの液体が得
られた。実施例2 分岐状水素化物(TD15MH 3 )1817gがオイゲノール
668.5gおよび白金触媒0.02gと共に実施例1の記載と
同様に反応した。但し、反応温度は80℃まで上昇した。
最終生成物は僅かに黄色で僅かにくすんだ外観で、粘度
は93.4センチストークスであった。実施例3 TD30MH 3 1964 g、触媒0.02g、オイゲノール 400
gを使用して実施例2の手順が繰り返された。最終生成
物の外観は僅かにくすんでおり僅かに黄色であった。生
成液体の粘度は82.1センチストークスであった。実施例4 TD50MH 3 627 g、触媒0.01g、オイゲノール80gを
使用して実施例2の手順が繰り返された。反応した物質
に対して薄膜蒸発は行なわれず、生成物の外観は僅かに
黄色で僅かにくすんでいた。生成液体の粘度は79センチ
ストークスであった。実施例5 式(CH3 HSiO)b のメチル水素置換環状シロキサ
ンであって、bが3(1.5 重量%)、4(45.0重量
%)、5(40重量%)、6(5.0 重量%)である混合物
264gが3リットルの容器に加えられる。トルエン 500
gが添加され、この混合物はトルエン還流下で共沸乾燥
される。次にこの混合物は 100℃に冷却され、白金触媒
(Lamoreaux の米国特許第 3,220,972号参照) 0.3gが
添加される。
ゲノール 736gの、予め乾燥および濾過された溶液が添
加される。温度は発熱中 100〜 115℃に保たれる。トル
エン/オイゲノールが全て添加された後、赤外スペクト
ルが水素化シリコーン官能性が全て消失したことを確定
するまで、この混合物は 100℃で3時間煮沸された。ト
ルエンは容器温度 150℃、10mmの真空下で除去された。
最終生成物は僅かにくすんでおり、ガム状の稠度を有す
る。実施例6 500 mlのビーカーに、純度98パーセントのテトラメチル
シクロテトラシロキサン(メチルハイドロジェン四量
体)26gが加えられる。この四量体に白金触媒(Lamore
aux )0.01gが添加される。次にオイゲノール74gが滴
下されると、発熱により温度が 150℃に上昇した。生成
物は実施例5と同様にガム状の稠度を有する。実施例7 MH Q樹脂 250gがトルエン 250gの入ったフラスコに
加えられる。これに白金触媒0.33g及びオイゲノール 1
06gが添加される。混合物の反応は1時間続行される。
次に1−デセン 284gが添加され、反応が1時間続行さ
れる。溶媒は除去されて式M’M”Qなる生成物が残
る。実施例8 TD50M’の分岐状オイゲノール変性シロキサンが実施
例1の手順により調製される。比較のため直鎖状MD50
M’オイゲノール変性シロキサンも調製される。この2
つのサンプルは、アセトン/ドライアイス浴中に置かれ
て低温粘性について試験される。
変わるが、分岐状シロキサンはこの温度でも注ぎ込み得
る状態であることが観察される。次に、これらの物質の
−54℃に於ける粘度測定が行なわれ、以下の結果が得ら
れた。 直鎖状:1917センチストークス 分岐状: 72センチストークス このデータから、分岐状物質は直鎖状物質に比べかなり
低温粘性が改善されていることが分かる。実施例9 磁気撹拌棒と還流冷却器を備えた50ccの一首丸底フラス
コに、オイゲノール3.30gがKarstedtの触媒(米国特許
第 3,715,334号参照)20μl及びCH2 Cl225ccと共
に加えられた。これに、DH 4 (分子量 240.5)1.21g
が添加された。この反応混合物は直ちに還流しつつ発熱
した。30分後、この反応混合物は 1H−NMRで分析さ
れた。少量のオイゲノールが存在していたが、水素化シ
ランは存在しなかった。
れ、生成物は蒸留ヘッド付きの 5ccの丸底フラスコに移
し替えられた。生成物は 150℃、圧力0.15ミリメートル
水銀の下で精製された。精製された生成物の 1H−NM
Rはオイゲノールが消失したことを示した。生成物の収
量は3.36gであった。実施例10 メチル(トリス−ジメチルシロキシエチル(2−(4−
アセトキシベンゼン)))シラン(トリス−アセテート
シロキサン)が以下の如くに調製される。磁気撹拌棒付
きの半オンスの小瓶にp−アセトキシスチレン4.96gが
Karstedtの触媒20μlと共に加えられる。次に、撹拌さ
れた溶液にメチル(トリス−ジメチルシロキシ)シラン
2.69gが添加される。この反応混合物は発熱したまま置
かれ、1.5 時間後に 1H−NMR分析はシランが存在せ
ず少量のオレフィンのみが残っていることを示した。
丸底フラスコに、上記で調製されたトリス−アセテート
シロキサン 3.8gと、メタノール25cc、水0.27g、K2
CO 3 2.08gが加えられた。0.5 時間の撹拌の後、少量
のサンプルが取られ 1H−NMRは加水分解が完了した
ことを示した。この反応混合物は濾過され、次にメタノ
ールが除去された。残留物はエーテルに取られ、希塩酸
で1回、水で2回洗浄された。乾燥およびエーテル除去
の後、メチル(トリス−ジメチルシロキシエチル(2−
(4−ヒドロキシベンゼン)))シラン2.45gが得られ
た。
れられる。上記の詳細な記載に照らし合わせると、当業
者には本発明の多くの変更点が考えられよう。斯かる明
白な変更点は全て、冒頭の請求項で意図された全範囲の
中にある。
Claims (8)
- 【請求項1】 フェノールで改質されたシリコーンであ
って、下記の一般式のいずれかで表されるフェノール改
質シリコーン。 TDx (Si(CH3 )2 M’)3 (RM’SiO)b Qp Dx (Si(CH3 )2 M’)y Qp (Si(CH3 )2 M’)y (Si(CH3 )2 M”)z Qp Dx D’a (Si(CH3 )2 M’)y Qp Dx D’a (Si(CH3 )2 M’)y (Si(CH3 )2 M”)z 上記各式中、 Tは一般式RSiO3/2 の三官能性アルキルシロキシ単
位であってRは炭素数1〜20のアルキル基であり、 Dは一般式R2 SiO2/2 のアルキルシロキシ単位であ
ってRは炭素数1〜20のアルキル基であり、 M’は置換フェノール単位であり、 Rは炭素数1〜20のアルキル基であり、 Qは一般式SiO4/2 の四官能性シロキシ単位であり、 D’は一般式R’2 SiO2/2 のジオルガノシロキシ単
位であって、各々のR’は少なくとも1つのR’基はア
ルキル基でないことを条件として独立に炭素数1〜20
のアルキル基、ビニル基、フェニル基、環状脂肪族基又
はオイゲノール基であり、 M”はビニル含有有機基であり、 xは0以上の整数であり、 bは3〜10の整数であり、 p、y、zは1以上の整数であり、 aは0以上である。 - 【請求項2】 M’が次の一般式の置換フェノール単位
であることを特徴とする、請求項1記載のシリコーン。 【化1】 上記式中、 Ra は炭素数2〜12のアルキレン基であり、 Yは水素、ヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシ及び
ハロゲンから選択される。 - 【請求項3】 Ra がプロピレンであって、Yがメトキ
シであることを特徴とする、請求項2記載のシリコー
ン。 - 【請求項4】 Rがメチルであることを特徴とする、請
求項1記載のシリコーン。 - 【請求項5】 xが0〜300であることを特徴とす
る、請求項1記載のシリコーン。 - 【請求項6】 当該シリコーンが一般式(RM’Si
O)b で表される環状シリコーンであって、bが3〜8
の環状シリコーンの混合物からなることを特徴とする、
請求項1記載のシリコーン。 - 【請求項7】 M”が炭素数10以下のアルケンから選
択されることを特徴とする、請求項1記載のシリコー
ン。 - 【請求項8】 当該シリコーンが式Qp Dx D’a (S
i(CH3 )2 M’)y で表され、式中のaが0である
ことを特徴とする、請求項7記載のシリコーン。
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-
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- 1993-05-13 JP JP5110846A patent/JP2735764B2/ja not_active Expired - Lifetime
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