JPH11116586A - Production of organosilicon compound and silane coupling agent - Google Patents
Production of organosilicon compound and silane coupling agentInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、有機ケイ素化合物
及びシランカップリング剤の製造方法に関し、詳しく
は、主鎖がシロキサン結合からなる有機ケイ素化合物及
びポリシロキサン型のシランカップリング剤を製造する
方法に関する。本発明の有機ケイ素化合物の製造方法
は、本発明におけるシランカップリング剤の製造方法と
して好適に用いられる他、これ以外の種々の有機ケイ素
化合物を製造する方法としても有用である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing an organosilicon compound and a silane coupling agent, and more particularly, to a method for producing an organosilicon compound having a siloxane bond in the main chain and a polysiloxane type silane coupling agent. About. The method for producing an organosilicon compound of the present invention is suitably used as a method for producing a silane coupling agent in the present invention, and is also useful as a method for producing various other organosilicon compounds.
【0002】[0002]
【従来の技術】シロキサン鎖の両末端に他の化合物が導
入された構造の有機ケイ素化合物(以下、「両末端変性
シリコーン」という。)が種々知られている。この両末
端変性シリコーンは、剥離性、表面潤滑性及び撥水・撥
油性等のいわゆる「シリコーンの特性」に加えて、上記
「他の化合物」による機能を発揮し得るため有用であ
る。この両末端変性シリコーンの一例として、下記式
(III)に示す構造式で表されるものがある。尚、R’は
上記他の化合物により導入された末端基を示す。2. Description of the Related Art Various organosilicon compounds having a structure in which another compound is introduced into both ends of a siloxane chain (hereinafter referred to as "both-terminal modified silicone") are known. This double-terminal modified silicone is useful because it can exhibit the functions of the above-mentioned "other compounds" in addition to the so-called "characteristics of silicone" such as releasability, surface lubricity and water / oil repellency. As an example of this double-terminal modified silicone, there is one represented by the following structural formula (III). Note that R ′ represents a terminal group introduced by the other compound.
【0003】[0003]
【化3】 (但し、R1 、R2 、R3 はそれぞれアルキル基、シク
ロアルキル基又はアリール基であり、Xはアルコキシ
基、アリールオキシ基、アルキル基、シクロアルキル基
又はアリール基であり、nは正数である。)Embedded image (Where R 1 , R 2 , and R 3 are an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group, X is an alkoxy group, an aryloxy group, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group, and n is a positive number. Is.)
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記式(III)における
R1 がエチル基であり、R2 及びR3 のいずれもがメチ
ル基であり、Xがエトキシ基であり、上記他の化合物が
ポリエチレンオキサイド変性トリアクリレートである場
合を例として、この両末端変性シリコーンを製造する従
来の方法について説明する。 〔第1の方法〕下記式(1)のヒドロシリレーション反
応によりアクリロイル基を有するアルコキシシランを製
造し、その後、下記式(2)に示すように、このアルコ
キシシランとポリシロキサン−α,ω−ジオールとを反
応させる。In the above formula (III), R 1 is an ethyl group, both R 2 and R 3 are methyl groups, X is an ethoxy group, and the other compound is polyethylene. A conventional method for producing this double-terminal-modified silicone will be described by taking the case of an oxide-modified triacrylate as an example. [First method] An alkoxysilane having an acryloyl group is produced by a hydrosilylation reaction of the following formula (1), and then, as shown in the following formula (2), the alkoxysilane and polysiloxane-α, ω- React with diol.
【0005】[0005]
【化4】 Embedded image
【0006】〔第2の方法〕アクリロイル基を有するア
ルコキシクロロシランと、ポリシロキサン−α,ω−ジ
オールとを反応させる。[Second Method] An alkoxychlorosilane having an acryloyl group is reacted with polysiloxane-α, ω-diol.
【0007】しかし、上記第1の方法によると、上記式
(2)の段階において、脱アルコールのためにp−トル
エンスルホン酸等の触媒及び溶媒を使用する必要があ
る。このように酸触媒を用いると、目的とする脱アルコ
ール反応の他に、副反応としてSi−OHどうしの脱水
反応が起こり得るため、これにより副生したH2 Oが酸
性雰囲気下でアルコキシ基と反応し、結果的にアルコキ
シ基同士の縮合反応が起きて所望でない化合物が生じた
り、反応液がゲル化したりする恐れがある。また、反応
後に触媒及び溶媒を除去する工程を要するので製造工程
が煩雑となる。更に、上記式(1)のヒドロシリレーシ
ョンにおいて一部α付加体が生成し、後続する上記式
(2)の段階においてこのα付加体がシラノールにより
分解されてアルキルエステルが副生するという問題があ
る。一方、上記第2の方法によると、反応時に副生する
塩化水素の除去が困難であるとともに、この塩化水素に
より装置が腐食するという問題がある。However, according to the first method, it is necessary to use a catalyst such as p-toluenesulfonic acid and a solvent for the dealcoholization in the step of the above formula (2). With such use of the acid catalyst, in addition to the dealcoholization reaction of interest, because the Si-OH What was the dehydration reaction as a side reaction can occur, thereby by-product H 2 O and the alkoxy group in an acidic atmosphere As a result, a condensation reaction between the alkoxy groups may occur, resulting in an undesirable compound or gelling of the reaction solution. In addition, since a step of removing the catalyst and the solvent is required after the reaction, the production process becomes complicated. Further, there is a problem that an α-adduct is partially generated in the hydrosilylation of the above formula (1), and in the subsequent stage of the above-mentioned formula (2), this α-adduct is decomposed by silanol to produce an alkyl ester as a by-product. is there. On the other hand, according to the second method, it is difficult to remove hydrogen chloride by-produced during the reaction, and there is a problem that the hydrogen chloride causes corrosion of the apparatus.
【0008】一方、シランカップリング剤は、一般に無
機化合物と結合するための加水分解性基と有機化合物と
結合するための炭素官能性基とをケイ素原子上にもつ有
機ケイ素化合物であって、有機化合物と無機化合物とを
結合させる機能を有する。このため、有機化合物と無機
化合物とからなる複合材料、例えば強化プラスチックス
製造の際におけるガラス繊維表面処理剤等として広く利
用されている。このとき、製造される複合材料の用途に
よっては、有機化合物と無機化合物とを結合させる通常
のシランカップリング剤としての機能に加えて、得られ
る複合材料にシランカップリング剤による特性、例えば
剥離性、表面潤滑性及び撥水・撥油性等のいわゆる「シ
リコーンの特性」を付与することが好ましい場合があ
る。しかし、従来のシランカップリング剤は分子内に単
一のケイ素原子しかもたないものが多かったため、これ
らのシランカップリング剤により「シリコーンの特性」
を付与することは困難であった。また、分子内のケイ素
原子の数が一個である従来のシランカップリング剤によ
ると、炭酸カルシウム等の無機化合物に対してはカップ
リング効果が得られにくいという問題があった。On the other hand, a silane coupling agent is generally an organic silicon compound having a hydrolyzable group for bonding to an inorganic compound and a carbon functional group for bonding to an organic compound on a silicon atom. It has a function of bonding a compound and an inorganic compound. For this reason, it is widely used as a composite material comprising an organic compound and an inorganic compound, for example, a glass fiber surface treatment agent in the production of reinforced plastics. At this time, depending on the use of the composite material to be produced, in addition to the function as a normal silane coupling agent for binding an organic compound and an inorganic compound, the obtained composite material has properties due to the silane coupling agent, for example, peelability. In some cases, it is preferable to impart so-called “silicone properties” such as surface lubricity and water / oil repellency. However, many of the conventional silane coupling agents had only a single silicon atom in the molecule.
Was difficult to impart. Further, according to the conventional silane coupling agent having one silicon atom in the molecule, there is a problem that it is difficult to obtain a coupling effect with respect to inorganic compounds such as calcium carbonate.
【0009】本発明の目的は、上記の問題が解決され
た、有機ケイ素化合物としての両末端変性シリコーンの
製造方法を提供することにある。本発明の他の目的は、
通常のシランカップリング剤としての機能に加えてシリ
コーンの特性を付与する機能をもつ、ポリシロキサン型
のシランカップリング剤の製造方法を提供することにあ
る。It is an object of the present invention to provide a method for producing a double-terminal modified silicone as an organosilicon compound, in which the above-mentioned problems have been solved. Another object of the present invention is to
An object of the present invention is to provide a method for producing a polysiloxane-type silane coupling agent, which has a function of imparting silicone properties in addition to a function as a normal silane coupling agent.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、両末端変
性シリコーンを製造する際に所定の中間原料を用いるこ
とにより、従来の方法における上記問題が解決されるこ
とを見出した。更に、この方法は、主鎖がシロキサン結
合からなり両末端のケイ素原子がいずれもアルコキシル
基及び炭素官能性基を有するシランカップリング剤の製
造方法として好適であり、得られたシランカップリング
剤はシランカップリング剤としての機能に加えてシリコ
ーンの特性を付与する機能を有すること、及び、炭酸カ
ルシウム等の無機化合物に対しても優れたカップリング
効果を示すことを見出して、本発明を完成したのであ
る。Means for Solving the Problems The present inventors have found that the above-mentioned problems in the conventional method can be solved by using a predetermined intermediate material when producing a double-ended silicone. Further, this method is suitable as a method for producing a silane coupling agent in which the main chain is composed of a siloxane bond and both silicon atoms at both ends have an alkoxyl group and a carbon functional group, and the obtained silane coupling agent is The present invention has been found to have a function of imparting the properties of silicone in addition to the function as a silane coupling agent, and to show an excellent coupling effect even to inorganic compounds such as calcium carbonate. It is.
【0011】即ち、本発明における第1発明の有機ケイ
素化合物の製造方法は、下記式(I) に示す構造式で
表されるα,ω−ジヒドロシロキサンに、末端不飽和基
を少なくとも一つ有する不飽和化合物(以下、「末端不
飽和化合物」という。)を付加させることを特徴とす
る。That is, the method for producing an organosilicon compound according to the first aspect of the present invention provides an α, ω-dihydrosiloxane represented by the following structural formula (I) having at least one terminal unsaturated group. It is characterized by adding an unsaturated compound (hereinafter referred to as “terminal unsaturated compound”).
【0012】[0012]
【化5】 (但し、R1 、R2 、R3 はそれぞれアルキル基、シク
ロアルキル基又はアリール基であり、Xはアルコキシ
基、アリールオキシ基、アルキル基、シクロアルキル基
又はアリール基であり、nは1〜10,000の正数で
ある。)Embedded image (Provided that R 1 , R 2 , and R 3 are each an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group, X is an alkoxy group, an aryloxy group, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group; It is a positive number of 10,000.)
【0013】ここで、第1発明における「末端不飽和
基」とは、末端に炭素−炭素不飽和結合を有する基を指
す。この末端不飽和基の具体例としては、ビニル基、ア
リル基、メタリル基、エチニル基、プロパギル基、イソ
プロペニル基及び(メタ)アクリロイル基等が挙げられ
る。Here, the “terminal unsaturated group” in the first invention refers to a group having a carbon-carbon unsaturated bond at a terminal. Specific examples of the terminal unsaturated group include a vinyl group, an allyl group, a methallyl group, an ethynyl group, a propargyl group, an isopropenyl group and a (meth) acryloyl group.
【0014】尚、後述する第2発明〜第4発明のシラン
カップリング剤の製造方法は、第1発明の製造方法にお
いて、上記末端不飽和化合物として「一つの末端不飽和
基に加えて上記有機化合物結合基を備えた化合物(以
下、「官能性不飽和化合物」という。)」を用いた場合
に相当する。また、この製造方法により上記式(I)に
示す化合物に官能性不飽和化合物を付加させて得た有機
ケイ素化合物は、シランカップリング剤に限らず、例え
ば硬化性樹脂、樹脂改質剤、相溶化剤、分散剤等として
も有用である。The method for producing a silane coupling agent according to the second to fourth aspects of the present invention will be described below. This corresponds to the case where a compound having a compound binding group (hereinafter, referred to as “functional unsaturated compound”) is used. Further, the organosilicon compound obtained by adding a functional unsaturated compound to the compound represented by the above formula (I) by this production method is not limited to a silane coupling agent, and may be, for example, a curable resin, a resin modifier, a phase modifier. It is also useful as a solubilizer, dispersant, and the like.
【0015】更に、上記末端不飽和化合物としては、上
記官能性不飽和化合物に限らず、例えばポリスチレンマ
クロマー、ポリメチルメタクリレートマクロマー等の、
末端に不飽和基を有するポリマーを用いてもよい。この
場合には、中央部にシロキサン鎖が導入されたポリマー
が得られ、このポリマーは樹脂改質剤、相溶化剤、離型
剤、潤滑剤等として有用である。Further, the above terminal unsaturated compound is not limited to the above functional unsaturated compound, and may be, for example, a polystyrene macromer, a polymethyl methacrylate macromer, or the like.
A polymer having an unsaturated group at the terminal may be used. In this case, a polymer having a siloxane chain introduced at the center is obtained, and this polymer is useful as a resin modifier, a compatibilizer, a release agent, a lubricant, and the like.
【0016】また、本発明における第2発明のシランカ
ップリング剤の製造方法は、下記式(II)に示す構造式
で表されるシランカップリング剤の製造方法であって、
請求項1記載の式(I) に示す構造式で表されるα,
ω−ジヒドロシロキサンに、末端不飽和基を少なくとも
一つ有する不飽和化合物を付加させることを特徴とす
る。The method for producing a silane coupling agent according to the second aspect of the present invention is a method for producing a silane coupling agent represented by the following formula (II):
Α, represented by the structural formula shown in the formula (I) according to claim 1,
An unsaturated compound having at least one terminal unsaturated group is added to ω-dihydrosiloxane.
【0017】[0017]
【化6】 (但し、R0 は不飽和化合物の付加反応の結果形成され
る残基で且つ有機化合物と結合可能な炭素官能性基であ
り、R1 、R2 、R3 、X及びnの意味は前記式(I)
に示すものと同じである。)Embedded image (Where R 0 is a residue formed as a result of an addition reaction of an unsaturated compound and is a carbon functional group capable of bonding to an organic compound, and the meanings of R 1 , R 2 , R 3 , X and n are as defined above. Formula (I)
Is the same as that shown in FIG. )
【0018】第2発明の方法により製造されるシランカ
ップリング剤は、両末端のケイ素原子が少なくとも一つ
の加水分解性基及び炭素官能性基を有するので、この両
末端において有機化合物と無機化合物とを結合させる機
能を備える。そして、これら両末端のケイ素原子の間、
即ちこの化合物の主鎖はシロキサン結合からなる。この
シロキサン結合により、剥離性、表面潤滑性及び撥水・
撥油性等の「シリコーンの特性」を付与することができ
る。ここで「炭素官能性基」とは、炭素原子を含み、そ
の少なくとも一部に有機化合物と結合可能な官能基を備
えた構造部分を指す。この「有機化合物と結合可能な官
能基(以下、「有機化合物結合基」という。)」の種類
は特に限定されないが、有機化合物との結合性に優れる
ことから、第3発明のように(メタ)アクリロイル基、
ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基又はハ
ロゲン原子とすることが好ましい。In the silane coupling agent produced by the method of the second invention, since the silicon atoms at both ends have at least one hydrolyzable group and a carbon functional group, an organic compound and an inorganic compound are combined at both ends. It has a function to combine And between these two terminal silicon atoms,
That is, the main chain of this compound is composed of siloxane bonds. By this siloxane bond, releasability, surface lubricity and water repellency
"Silicone properties" such as oil repellency can be imparted. Here, the “carbon functional group” refers to a structural part containing a carbon atom and having at least a functional group capable of bonding to an organic compound. The type of the “functional group capable of binding to an organic compound (hereinafter, referred to as“ organic compound binding group ”)” is not particularly limited. ) An acryloyl group,
It is preferably a vinyl group, an epoxy group, an amino group, a mercapto group or a halogen atom.
【0019】また、第4発明のように、上記式(I)に
おけるR1 、R2 、R3 がそれぞれ炭素数1〜3のアル
キル基であり、上記式(I)におけるXが炭素数1〜3
のアルコキシ基であることが好ましい。この場合には、
両末端のケイ素原子がそれぞれ二つのアルコキシ基を有
し、且つこのアルコキシ基の加水分解性が高いため、本
発明のシランカップリング剤と無機化合物との結合性が
良好となる。更に、第4発明の方法により製造されるシ
ランカップリング剤は、上記炭素官能性基が有機化合物
結合基としてアクリロイル基を備えるという特徴を有す
る。このアクリロイル基は有機化合物に対して高い反応
性を示すことから、第4発明の方法により製造されるシ
ランカップリング剤は有機化合物及び無機化合物の双方
と良好な結合性を有するのでカップリング性能に優れ
る。Further, as in the fourth invention, R 1 , R 2 and R 3 in the above formula (I) are each an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and X in the above formula (I) is 1 carbon atom. ~ 3
Is preferred. In this case,
Since the silicon atoms at both ends each have two alkoxy groups and the alkoxy groups have high hydrolyzability, the binding property between the silane coupling agent of the present invention and the inorganic compound is improved. Further, the silane coupling agent produced by the method of the fourth invention is characterized in that the carbon functional group has an acryloyl group as an organic compound binding group. Since the acryloyl group has high reactivity with an organic compound, the silane coupling agent produced by the method of the fourth invention has good coupling properties with both the organic compound and the inorganic compound. Excellent.
【0020】本発明の方法により製造されたシランカッ
プリング剤は、複合材料中の有機化合物と無機化合物と
を結合させるとともに、このシランカップリング剤によ
って上記複合材料に「シリコーンの特性」を付与する作
用がある。これにより、シリコーンの特性を付与するた
めに従来用いられていた他の添加剤を省略したり添加量
を減らしたりすることができる。また、シリコーンオイ
ル等のブレンド等によりシリコーンの特性を付与する場
合にはこのシリコーンオイルがブリードしやすいという
問題があるが、本発明の方法により製造されたシランカ
ップリング剤によりシリコーンの特性を付与する場合に
は、シリコーン鎖の両端が複合材料と結合しているので
ブリードが防止されるという利点がある。The silane coupling agent produced by the method of the present invention binds the organic compound and the inorganic compound in the composite material, and imparts "silicone properties" to the composite material by the silane coupling agent. There is action. This makes it possible to omit or reduce the amount of other additives conventionally used for imparting the properties of silicone. In addition, when silicone properties are imparted by blending of silicone oil or the like, there is a problem that the silicone oil easily bleeds, but silicone properties are imparted by the silane coupling agent manufactured by the method of the present invention. In this case, there is an advantage that bleeding is prevented since both ends of the silicone chain are bonded to the composite material.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
尚、本明細書においては、アクリレ−ト及び/又はメタ
クリレートを(メタ)アクリレートと、アクリロイル基
及び/又はメタクリロイル基を(メタ)アクリロイル基
と表す。まず、第1発明において上記式(I)に示す
α,ω−ジヒドロシロキサンに付加させる「末端不飽和
化合物」の例としては、以下に示すものが挙げられる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.
In this specification, acrylate and / or methacrylate are referred to as (meth) acrylate, and acryloyl and / or methacryloyl groups are referred to as (meth) acryloyl group. First, examples of the “terminal unsaturated compound” to be added to the α, ω-dihydrosiloxane represented by the above formula (I) in the first invention include the following.
【0022】〔1〕末端不飽和基がアルケニル基である
化合物の例 エチレン、プロピレン、ブチレン、1−ヘキセン及び1
−オクテン等のオレフィン類;スチレン、αーメチルス
チレン、アリルベンゼン及びメタリルベンゼン等の芳香
族化合物;メチルビニルエーテル、アリルメチルエーテ
ル、アリルフェニルエーテル、アリルグリシジルエーテ
ル及びメタリルグリシジルエーテル等のエーテル類;酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アリル(メタ)アクリ
レート、メタリル(メタ)アクリレート及びアリルフタ
レート等のエステル類;アリルアミン、メタリルアミ
ン、ジアリルアミン及びトリアリルアミン等の含窒素化
合物類;アリルメチルチオエーテル及びアリルグリシジ
ルチオエーテル等の含イオウ化合物類;ビニルクロライ
ド、アリルクロライド及びメタリルクロライド等の含ハ
ロゲン化合物類;ビニルトリメチルシラン及びアリルト
リメチルシラン等の含ケイ素化合物類等。更に、ジアリ
ルフタレート等の、不飽和末端基を二個以上有する化合
物も使用可能である。[1] Examples of compounds in which the terminal unsaturated group is an alkenyl group: ethylene, propylene, butylene, 1-hexene and 1
Olefins such as octene; aromatic compounds such as styrene, α-methylstyrene, allylbenzene and methallylbenzene; ethers such as methyl vinyl ether, allyl methyl ether, allyl phenyl ether, allyl glycidyl ether and methallyl glycidyl ether; vinyl acetate Esters such as vinyl, vinyl propionate, allyl (meth) acrylate, methallyl (meth) acrylate and allyl phthalate; nitrogen-containing compounds such as allylamine, methallylamine, diallylamine and triallylamine; sulfur-containing compounds such as allylmethylthioether and allylglycidylthioether Compounds; Halogen-containing compounds such as vinyl chloride, allyl chloride and methallyl chloride; vinyl trimethylsilane and allyltrimethylsilane Silicon compounds, and the like. Further, compounds having two or more unsaturated terminal groups, such as diallyl phthalate, can also be used.
【0023】〔2〕末端不飽和基が(メタ)アクリロイ
ル基である化合物の例 〔2−1〕メチル(メタ)アクリレート、プロピル(メ
タ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリルレー
ト、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル
(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリルレー
ト、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル
(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)
アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリ
レート、パーフルオロアルキル(メタ)アクリレート、
グリシジル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルア
ミノエチル(メタ)アクリレート等の、(メタ)アクリ
ル酸エステル類。[2] Examples of compounds in which the terminal unsaturated group is a (meth) acryloyl group [2-1] Methyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate , 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)
Acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, perfluoroalkyl (meth) acrylate,
(Meth) acrylates such as glycidyl (meth) acrylate and N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate.
【0024】〔2−2〕フェノールエチレンオキサイド
(以下、「EO」という。)変性(メタ)アクリレー
ト、フェノールプロピレンオキサイド(以下、「PO」
という。)変性(メタ)アクリレート、ノニルフェノー
ルEO変性(メタ)アクリレート、ノニルフェノールP
O変性(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルカル
ビトール(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)
アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリ
レート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒド
ロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチ
ル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)
アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アク
リレート、ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリ
レート、トリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレ
ート、トリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレ
ート、テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレ
ート、1,4−ブタンジオールモノ(メタ)アクリレー
ト、1,5−ペンタンジオールモノ(メタ)アクリレー
ト、1,6−ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレー
ト、1,9−ノナンジオールモノ(メタ)アクリレー
ト、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレー
ト、ネオペンチルグリコールEO変性モノ(メタ)アク
リレート、ネオペンチルグリコールPO変性モノ(メ
タ)アクリレート、ビスフェノールA EO変性モノ
(メタ)アクリレート、ビスフェノールA PO変性モ
ノ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールA EO
変性モノ(メタ)アクリレート及び水添ビスフェノール
A PO変性モノ(メタ)アクリレート等の、(メタ)
アクリロイル基を一つ有する(メタ)アクリレート化合
物。[2-2] Phenol ethylene oxide (hereinafter referred to as "EO") modified (meth) acrylate, phenol propylene oxide (hereinafter referred to as "PO")
That. ) Modified (meth) acrylate, Nonylphenol EO Modified (meth) acrylate, Nonylphenol P
O-modified (meth) acrylate, 2-ethylhexyl carbitol (meth) acrylate, isobornyl (meth)
Acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, hydroxyhexyl (meth)
Acrylate, diethylene glycol mono (meth) acrylate, dipropylene glycol mono (meth) acrylate, triethylene glycol mono (meth) acrylate, tripropylene glycol mono (meth) acrylate, tetraethylene glycol mono (meth) acrylate, 1,4-butane Diol mono (meth) acrylate, 1,5-pentanediol mono (meth) acrylate, 1,6-hexanediol mono (meth) acrylate, 1,9-nonanediol mono (meth) acrylate, neopentyl glycol mono (meth) Acrylate, neopentyl glycol EO-modified mono (meth) acrylate, neopentyl glycol PO-modified mono (meth) acrylate, bisphenol A EO-modified mono (meth) acrylate, bis Phenol A PO-modified mono (meth) acrylate, hydrogenated bisphenol A EO
(Meth) such as modified mono (meth) acrylate and hydrogenated bisphenol A PO modified mono (meth) acrylate
A (meth) acrylate compound having one acryloyl group.
【0025】〔2−3〕ジエチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)
アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)ア
クリレート、ノナエチレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、テトラプロピレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、
1,5−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、
1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、
1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオ
ペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペン
チルグリコールエチレンオキシド(以下、「エチレンオ
キシド」をEOという。)変性ジ(メタ)アクリレー
ト、ネオペンチルグリコールプロピレンオキシド(以
下、「プロピレンオキシド」をPOという。)変性ジ
(メタ)アクリレート、ビスフェノールAEO変性ジ
(メタ)アクリレート、ビスフェノールA PO変性ジ
(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールA EO変
性ジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールA P
O変性ジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパ
ンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンE
O変性ジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパ
ンPO変性ジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メ
タ)アクリレート、グリセリンEO変性ジ(メタ)アク
リレート、グリセリンPO変性ジ(メタ)アクリレー
ト、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレー
ト、トリメチロールプロパンEO変性トリ(メタ)アク
リレート、トリメチロールプロパンPO変性トリ(メ
タ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレー
ト、グリセリンEO変性トリ(メタ)アクリレート、グ
リセリンPO変性トリ(メタ)アクリレート、ペンタエ
リスリトールEO変性テトラ(メタ)アクリレート、ペ
ンタエリスリトールPO変性テトラ(メタ)アクリレー
ト、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレー
ト、ペンタエリスリトールEO変性トリ(メタ)アクリ
レート、ペンタエリスリトールPO変性トリ(メタ)ア
クリレート、ジメチロールプロパントリ(メタ)アクリ
レート及びトリメチロールプロパンアリルエーテルジ
(メタ)アクリレート等の、(メタ)アクリロイル基を
二つ以上有する多官能(メタ)アクリレート化合物。[2-3] Diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate
Acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, nonaethylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, tetrapropylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (Meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate,
1,5-pentanediol di (meth) acrylate,
1,6-hexanediol di (meth) acrylate,
1,9-nonanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol ethylene oxide (hereinafter, “ethylene oxide” is referred to as EO) modified di (meth) acrylate, neopentyl glycol propylene oxide (hereinafter, referred to as EO) , “Propylene oxide” is referred to as PO.) Modified di (meth) acrylate, bisphenol AEO-modified di (meth) acrylate, bisphenol A PO-modified di (meth) acrylate, hydrogenated bisphenol A EO-modified di (meth) acrylate, hydrogenated Bisphenol A P
O-modified di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolpropane E
O-modified di (meth) acrylate, trimethylolpropane PO-modified di (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, glycerin EO-modified di (meth) acrylate, glycerin PO-modified di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) A) acrylate, trimethylolpropane EO modified tri (meth) acrylate, trimethylolpropane PO modified tri (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, glycerin EO modified tri (meth) acrylate, glycerin PO modified tri (meth) acrylate, Pentaerythritol EO-modified tetra (meth) acrylate, pentaerythritol PO-modified tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropanetetra (meth) acrylate, pentaerythritol (Meth) acrylates such as tri (meth) acrylate, pentaerythritol EO-modified tri (meth) acrylate, pentaerythritol PO-modified tri (meth) acrylate, dimethylolpropane tri (meth) acrylate, and trimethylolpropane allyl ether di (meth) acrylate. ) Polyfunctional (meth) acrylate compounds having two or more acryloyl groups.
【0026】第1発明の製造方法を、第2発明〜第4発
明のシランカップリング剤の製造方法に適用する場合に
は、末端不飽和化合物としてアリル(メタ)アクリレー
ト、メタリル(メタ)アクリレート、又は上記〔2−
3〕に示した「二つ以上の(メタ)アクリロイル基を有
する多官能(メタ)アクリレート化合物」等を用いるこ
とにより、有機化合物結合基が(メタ)アクリロイル基
であるシランカップリング剤が得られる。同様に、有機
化合物結合基がビニル基であるシランカップリング剤を
製造する場合には末端不飽和化合物としてアセチレン又
はジアリルフタレート等を用い、有機化合物結合基がエ
ポキシ基である場合にはアリルグリシジルエーテル、メ
タリルグリシジルエーテル又はグリシジル(メタ)アク
リレート等を、有機化合物結合基がアミノ基である場合
にはアリルアミン又はメタリルアミン等を、有機化合物
結合基がメルカプト基である場合にはアリルメチルチオ
エーテル等を、有機化合物結合基がハロゲン原子である
場合にはビニルクロライド、アリルクロライド又はメタ
リルクロライド等を、それぞれ末端不飽和化合物として
使用すればよい。When the production method of the first invention is applied to the production method of the silane coupling agent of the second invention to the fourth invention, allyl (meth) acrylate, methallyl (meth) acrylate, Or the above [2-
By using the “polyfunctional (meth) acrylate compound having two or more (meth) acryloyl groups” shown in 3], a silane coupling agent in which the organic compound bonding group is a (meth) acryloyl group can be obtained. . Similarly, when manufacturing a silane coupling agent in which the organic compound bonding group is a vinyl group, acetylene or diallyl phthalate is used as the terminal unsaturated compound, and when the organic compound bonding group is an epoxy group, allyl glycidyl ether is used. , Methallyl glycidyl ether or glycidyl (meth) acrylate, etc., when the organic compound binding group is an amino group, allylamine or methallylamine, and when the organic compound binding group is a mercapto group, allyl methyl thioether, etc. When the organic compound bonding group is a halogen atom, vinyl chloride, allyl chloride, methallyl chloride, or the like may be used as the terminal unsaturated compound.
【0027】次いで、上記式(I) に示す化合物に末
端不飽和化合物を「付加させる」方法について説明す
る。これは、上記式(I) に示す化合物の両末端にあ
るSi−H基と末端不飽和化合物の末端不飽和基とのヒ
ドロシリル化反応であり、第8族金属触媒の存在下等に
おいて進行する。この「第8族金属触媒」としては、コ
バルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウ
ム、イリジウム及び白金等の第8族金属の単体、有機金
属錯体、金属塩及び金属酸化物等が挙げられる。これら
の中で、触媒活性の高さや取り扱いの容易さ等の理由か
ら、白金の金属単体、有機金属錯体、金属塩及び金属酸
化物が好ましく、有機白金錯体を用いることが特に好ま
しい。この触媒は、上記式(II) に示す化合物と末端
不飽和化合物との合計量に対して10〜1,000重量
ppm用いることが好ましい。ヒドロシリル化反応にお
けるその他の反応条件については特に限定されないが、
好ましい反応温度は20〜80℃であり、好適な反応時
間は2〜10時間である。Next, a method of "adding" a terminal unsaturated compound to the compound represented by the formula (I) will be described. This is a hydrosilylation reaction between Si-H groups at both ends of the compound represented by the formula (I) and the terminal unsaturated group of the terminal unsaturated compound, and proceeds in the presence of a Group VIII metal catalyst or the like. . Examples of the “Group 8 metal catalyst” include simple substances of Group 8 metals such as cobalt, nickel, ruthenium, rhodium, palladium, iridium and platinum, organometallic complexes, metal salts and metal oxides. Of these, simple platinum metals, organometallic complexes, metal salts and metal oxides are preferred, and organic platinum complexes are particularly preferred, for reasons such as high catalytic activity and ease of handling. This catalyst is preferably used in an amount of 10 to 1,000 ppm by weight based on the total amount of the compound represented by the formula (II) and the terminal unsaturated compound. Other reaction conditions in the hydrosilylation reaction are not particularly limited,
The preferred reaction temperature is 20-80 ° C, and the preferred reaction time is 2-10 hours.
【0028】尚、上記式(I)に示す化合物は、例えば
下記式(IV)に示す化合物と下記式(V)に示す化合物と
の縮合反応により好適に製造することができる。この反
応は、下記式(V)に示す化合物が過剰(好ましくは大
過剰)となる条件下で行うことが好ましい。また、反応
時にはp−トルエンスルホン酸又は三フッ化酢酸等のエ
ステル交換触媒を用いてもよいし、エステル交換触媒を
使用しなくてもよいが、これらの触媒を使用せずに中性
雰囲気下で上記縮合反応を進行させることが好ましい。The compound represented by the formula (I) can be suitably produced, for example, by a condensation reaction of a compound represented by the following formula (IV) with a compound represented by the following formula (V). This reaction is preferably carried out under conditions in which the compound represented by the following formula (V) becomes excessive (preferably large excess). Further, at the time of the reaction, a transesterification catalyst such as p-toluenesulfonic acid or trifluoroacetic acid may be used, or a transesterification catalyst may not be used, but under a neutral atmosphere without using these catalysts. It is preferred that the above condensation reaction proceeds.
【0029】[0029]
【化7】 (但し、R2 及びR3 はそれぞれアルキル基、シクロア
ルキル基又はアリール基であり、nは0〜10,000
の正数である。)Embedded image (However, R 2 and R 3 are an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group, respectively, and n is 0 to 10,000.
Is a positive number. )
【0030】[0030]
【化8】 (但し、R1 はアルキル基、シクロアルキル基又はアリ
ール基であり、Xはアルコキシ基、アリールオキシ基、
アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であ
る。)Embedded image (Where R 1 is an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group, X is an alkoxy group, an aryloxy group,
It is an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group. )
【0031】ここで、第1発明の製造方法による利点に
ついて、R1 、R2 及びR3 のいずれもがエチル基であ
り、Xがエトキシ基であり、末端不飽和化合物がPO変
性トリアクリレートである場合を例として説明する。上
記方法による式(I)に示す化合物の製造段階から、こ
の有機ケイ素化合物を製造するための反応式を、下記式
(3)〜(4)に模式的に示す。このとき、上記式
(3)の反応は、無触媒且つ無溶媒で進行させることが
できる。Here, regarding the advantages of the production method of the first invention, R 1 , R 2 and R 3 are all ethyl groups, X is an ethoxy group, and the terminal unsaturated compound is a PO-modified triacrylate. A case will be described as an example. The following formulas (3) to (4) schematically show reaction formulas for producing this organosilicon compound from the step of producing the compound represented by formula (I) by the above method. At this time, the reaction of the above formula (3) can proceed without a catalyst and without a solvent.
【0032】[0032]
【化9】 Embedded image
【0033】本発明の有機ケイ素化合物を中間原料とし
て用いる上記式(3)〜(4)の方法によると、従来の
製造方法として述べた上記第1の方法とは異なり、酸触
媒を使用することなく脱アルコール反応を進行させるこ
とができるので、アルコキシ基同士の縮合反応が抑制さ
れる。また、触媒及び溶媒の除去工程が不要なため製造
工程が簡略である。更に、本発明の製造方法は、上記第
2の方法とは異なり、塩化水素が生じないという点で優
れている。According to the methods of the above formulas (3) to (4) using the organosilicon compound of the present invention as an intermediate raw material, unlike the first method described as the conventional production method, the use of an acid catalyst is required. Since the dealcoholation reaction can proceed without the reaction, the condensation reaction between the alkoxy groups is suppressed. Further, the production process is simplified because the removal of the catalyst and the solvent is unnecessary. Further, unlike the second method, the production method of the present invention is excellent in that no hydrogen chloride is generated.
【0034】第2発明〜第4発明は、上記式(II)に示
すシランカップリング剤を、第1発明の方法を適用して
製造する方法に関する。ここで、上記式(II)におい
て、R1 、R2 及びR3 はそれぞれアルキル基、シクロ
アルキル基又はアリール基である。この「アルキル基」
としては、例えばメチル基、エチル基、n−及びi−プ
ロピル基、n−、i−及びt−ブチル基等が挙げられ
る。また、「シクロアルキル基」の例としてはシクロヘ
キシル基等が、「アリール基」の例としてはフェニル基
等が挙げられる。上記式(II)に示す化合物一分子中に
は二つのR1 が含まれるが、これらは同じ基であっても
よいし異なる基であってもよい。また、R2 とR3 とは
同じ基であってもよいし異なる基であってもよい。更
に、一分子中に含まれるn個のR2は全て同じ基であっ
ても二種以上の異なる基であってもよく、R3 について
も同様である。The second to fourth inventions relate to a method for producing the silane coupling agent represented by the formula (II) by applying the method of the first invention. Here, in the above formula (II), R 1 , R 2 and R 3 are each an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group. This "alkyl group"
Examples thereof include a methyl group, an ethyl group, n- and i-propyl groups, n-, i- and t-butyl groups. Examples of the “cycloalkyl group” include a cyclohexyl group, and examples of the “aryl group” include a phenyl group. One molecule of the compound represented by the above formula (II) contains two R 1 s, which may be the same or different. Further, R 2 and R 3 may be the same group or different groups. Furthermore, may be an n-number of R 2 is also different for two or more be all the same radical groups contained in one molecule is the same for R 3.
【0035】また、上記式(II)において、Xはアルコ
キシ基、アリールオキシ基、アルキル基、シクロアルキ
ル基又はアリール基である。この「アルコキシ基」とし
ては、例えばメトキシ基、エトキシ基、n−及びi−プ
ロポキシ基、n−、i−及びt−ブトキシ基等が挙げら
れる。また、「アリールオキシ基」としては、例えばフ
ェノキシ基等が挙げられる。「アルキル基」、「シクロ
アルキル基」及び「アリール基」としては、R1 、R2
及びR3 の説明においてそれぞれ例示したもの等を用い
ることができる。ここで、一分子中に含まれる二つのX
は、同じ基であってもよいし異なる基であってもよい。In the above formula (II), X is an alkoxy group, an aryloxy group, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group. Examples of the “alkoxy group” include a methoxy group, an ethoxy group, n- and i-propoxy groups, n-, i- and t-butoxy groups. Examples of the "aryloxy group" include a phenoxy group. As the “alkyl group”, “cycloalkyl group” and “aryl group”, R 1 , R 2
And the like can be used those exemplified respectively in the description of R 3. Here, two Xs contained in one molecule
May be the same or different groups.
【0036】このうち、第4発明のように、R1 が炭素
数1〜3のアルキル基であり、且つXが炭素数1〜3の
アルコキシ基であることが好ましい。即ち、R1 はメチ
ル基、エチル基、n−プロピル基又はi−プロピル基で
あり、Xはメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基
又はi−プロポキシ基であることが好ましい。この場合
には、両末端のケイ素原子がそれぞれ二つのアルコキシ
基(即ち、−OR1 及び−X)を有することとなるの
で、得られるシランカップリング剤と無機化合物との結
合性が良好となる。更に、炭素数が1〜3であるアルコ
キシ基は加水分解性が高いため、無機化合物との結合性
が一層向上する。Among them, as in the fourth invention, it is preferable that R 1 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and X is an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms. That is, R 1 is preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group or an i-propyl group, and X is preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group or an i-propoxy group. In this case, silicon atoms each two alkoxy groups at both ends (i.e., -OR 1 and -X) so will have a binding property between the resulting silane coupling agent and the inorganic compound becomes good . Further, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms has high hydrolyzability, so that the bondability with an inorganic compound is further improved.
【0037】また、R2 及びR3 がメチル基又はエチル
基である場合には、このシランカップリング剤を安価な
原料から製造可能であるとともに「シリコーンの特性」
を付与しやすいため好ましく、R2 及びR3 が全てメチ
ル基である化合物は更に好ましい。また、一分子中に存
在する二つのR1 及び二つのXがそれぞれ同じ基である
場合にはシランカップリング剤の合成が容易であるため
好ましく、−OR1 と−Xとが同じ基であることが更に
好ましい。また、−OR1 及び−Xがエトキシ基である
場合には、得られるシランカップリング剤の毒性が低い
という利点がある。When R 2 and R 3 are a methyl group or an ethyl group, the silane coupling agent can be produced from inexpensive raw materials and the “characteristics of silicone”
Is preferable because R 2 and R 3 are all methyl groups. Further, when two R 1 and two Xs present in one molecule are the same group, it is preferable because the synthesis of the silane coupling agent is easy, and -OR 1 and -X are the same group. Is more preferred. Further, when -OR 1 and -X are ethoxy groups, there is an advantage that the obtained silane coupling agent has low toxicity.
【0038】上記式(II)における炭素官能性基R0 と
しては、カップリングさせようとする有機化合物の種類
や用途等に応じて適当な構造及び有機結合性基をもつも
のを選択すればよいが、第4発明のように、有機結合性
基としてアクリロイル基を備えるものが好ましい。これ
は、第3発明に記載の官能基のうちアクリロイル基は有
機化合物に対する反応性が特に高いことから、炭素官能
性基R0 がアクリロイル基を備えるシランカップリング
剤は有機化合物及び無機化合物の双方と良好な結合性を
有し、このためカップリング性能に優れるためである。As the carbon functional group R 0 in the above formula (II), one having an appropriate structure and an organic bonding group may be selected according to the type and use of the organic compound to be coupled. However, those having an acryloyl group as the organic bonding group as in the fourth invention are preferable. This is because the acryloyl group among the functional groups described in the third invention has a particularly high reactivity to an organic compound, and therefore, the silane coupling agent in which the carbon functional group R 0 has an acryloyl group is suitable for both organic compounds and inorganic compounds. And good coupling properties, and thus excellent coupling performance.
【0039】また、上記式(II)におけるnは0〜1
0,000の正数である。nが10,000を超える
と、粘度が高すぎて取り扱いが困難となる等の問題を生
じるためである。この問題を防止する観点からは、nは
1,000以下であることが好ましく、200以下であ
ることがより好ましい。また、より良好にシリコーンの
特性を発現させるためには、nは1以上であることが好
ましく、3以上であることが更に好ましい。In the above formula (II), n is 0 to 1
It is a positive number of 0000. This is because if n exceeds 10,000, problems occur such as the viscosity being too high and handling difficult. From the viewpoint of preventing this problem, n is preferably 1,000 or less, and more preferably 200 or less. Further, in order to more favorably exhibit the properties of silicone, n is preferably 1 or more, and more preferably 3 or more.
【0040】[0040]
【実施例】以下、実施例及び比較例により、本発明をよ
り具体的に説明する。The present invention will now be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
【0041】(合成例1)これは、本発明のシランカッ
プリング剤の製造方法における原料として用いる、上記
式(I)に示すα,ω−ジヒドロシロキサンを合成する
例である。下記式(5)に示す反応式により、上記式
(I)におけるR1 がエチル基であり、Xがエトキシ基
であり、R2 及びR3 のいずれもがメチル基であり、n
が約20であるα,ω型ポリジメチルシロキサン(「シ
リコーンA」という。)を合成した。(Synthesis Example 1) This is an example of synthesizing α, ω-dihydrosiloxane represented by the above formula (I), which is used as a raw material in the method for producing a silane coupling agent of the present invention. According to the reaction formula shown in the following formula (5), R 1 in the above formula (I) is an ethyl group, X is an ethoxy group, both R 2 and R 3 are methyl groups, and n
Α, ω-type polydimethylsiloxane (hereinafter referred to as “silicone A”) having a value of about 20 was synthesized.
【0042】[0042]
【化10】 Embedded image
【0043】使用した原料は次のとおりである。 〔原料〕 (1) ポリジメチルシロキサン−α,ω−ジオール(東
レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製、数平均分
子量1,272(ポリスチレン換算)) (2) トリエトキシシラン(東亞合成株式会社製、商品
名「トリエス」)The raw materials used are as follows. [Raw materials] (1) Polydimethylsiloxane-α, ω-diol (manufactured by Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd., number average molecular weight 1,272 (in terms of polystyrene)) (2) Triethoxysilane (manufactured by Toagosei Co., Ltd. Product name "Tries")
【0044】以下、反応操作を説明する。 攪拌機、温度計及び冷却機を備えた100mlの四つ
口フラスコに、ポリジメチルシロキサン−α,ω−ジオ
ール10.0g(7.9mmol)を仕込み、真空脱気
した後に系内を窒素置換した。 反応装置を60℃に昇温してトリエトキシシラン1
5.0g(92mmol)を加え、系内を60℃に保ち
ながら攪拌して反応を進行させた。 ガスクロマトグラフィーにより反応の進行を追跡し
た。6時間後、原料のトリエトキシシランと副生したエ
タノールとの組成比が変化しなくなったことを確認して
反応を終了した。 得られた反応液から、過剰のトリエトキシシラン及び
副生したエタノールを減圧下で除去した。更に、加熱真
空雰囲気下(60〜70℃、0.01torr)におい
て揮発性不純物を除去して、無色透明の粘稠液体11.
8gを得た。Hereinafter, the reaction operation will be described. A 100 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a cooler was charged with 10.0 g (7.9 mmol) of polydimethylsiloxane-α, ω-diol, and after degassing under vacuum, the system was purged with nitrogen. The reactor was heated to 60 ° C and triethoxysilane 1
5.0 g (92 mmol) was added, and the reaction was allowed to proceed with stirring while maintaining the inside of the system at 60 ° C. The progress of the reaction was followed by gas chromatography. After 6 hours, it was confirmed that the composition ratio of the raw material triethoxysilane and the by-produced ethanol had not changed, and the reaction was terminated. Excess triethoxysilane and by-produced ethanol were removed from the obtained reaction solution under reduced pressure. Further, under a heated vacuum atmosphere (60 to 70 ° C., 0.01 torr), volatile impurities are removed, and a colorless and transparent viscous liquid is obtained.
8 g were obtained.
【0045】得られた物質は、そのIRチャートの2,
200cm-1付近に、末端ケイ素原子に結合した水素原
子の存在を示すピークがみられた。また、この物質のN
MRチャートにおいて、3.8ppmのピーク(末端ケ
イ素原子に結合したエトキシ基において酸素に隣接する
炭素原子に結合した水素原子(Si−OCH2 −)に対
応する)と、4.7ppmのピーク(末端ケイ素原子に
結合した水素原子(Si−H)に対応する)とのピーク
面積の比から、末端ケイ素原子に結合したエトキシ基の
数と水素原子の数との比が2:1であることが判った。
以上より、上記式(I)におけるR1 がエチル基であ
り、Xがエトキシ基であり、R2 及びR3のいずれもが
メチル基であるシリコーンAが合成されたことを確認し
た。The obtained substance was identified as 2 in the IR chart.
A peak indicating the presence of a hydrogen atom bonded to a terminal silicon atom was observed at around 200 cm -1 . Also, the N
In the MR chart, a peak at 3.8 ppm (corresponding to a hydrogen atom (Si—OCH 2 —) bonded to a carbon atom adjacent to oxygen in an ethoxy group bonded to a terminal silicon atom) and a peak at 4.7 ppm (terminal The ratio of the number of ethoxy groups bonded to the terminal silicon atoms to the number of hydrogen atoms is 2: 1 based on the ratio of the peak area to the hydrogen atom (corresponding to the hydrogen atom (Si-H) bonded to the silicon atom). understood.
From the above, it was confirmed that silicone A in which R 1 in the above formula (I) was an ethyl group, X was an ethoxy group, and both R 2 and R 3 were methyl groups was synthesized.
【0046】(実施例1)合成例1で得たシリコーンA
に末端不飽和化合物を付加させて、有機化合物結合基が
アクリロイル基であるポリシロキサン型シランカップリ
ング剤を製造した。以下、その反応操作を説明する。攪
拌機、温度計及び冷却器を備えた100mlの反応器
に、シリコーンAを30.0g(21mmol)、アリ
ルアクリレートを60.0g(47mmol)入れ、系
内を70〜80℃に昇温した後、PtCl2 (C6 H5
CN)2 の0.05Mベンゾニトリル溶液100μlを
仕込んだ。その後、系内を70〜80℃に保ちながら4
時間反応させた。反応終了後、過剰のアリルアクリレー
ト及びベンゾニトリル等の揮発性物質を留去して、目的
物であるシランカップリング剤B−1を得た。(Example 1) Silicone A obtained in Synthesis Example 1
Was added with a terminal unsaturated compound to produce a polysiloxane-type silane coupling agent in which the organic compound bonding group was an acryloyl group. Hereinafter, the reaction operation will be described. 30.0 g (21 mmol) of silicone A and 60.0 g (47 mmol) of allyl acrylate were put into a 100 ml reactor equipped with a stirrer, a thermometer and a cooler, and the temperature of the system was raised to 70 to 80 ° C. PtCl 2 (C 6 H 5
100 μl of a 0.05M benzonitrile solution of CN) 2 was charged. Then, while maintaining the inside of the system at 70 to 80 ° C,
Allowed to react for hours. After completion of the reaction, excess volatile substances such as allyl acrylate and benzonitrile were distilled off to obtain a target substance, silane coupling agent B-1.
【0047】(実施例2)合成例1で得たシリコーンA
に末端不飽和化合物を付加させて、有機化合物結合基が
エポキシ基であるポリシロキサン型シランカップリング
剤を製造した。以下、その反応操作を説明する。攪拌
機、温度計及び冷却器を備えた100mlの反応器に、
シリコーンAを30.0g(21mmol)、アリルグ
リシジルエーテルを5g(44mmol)入れ、系内を
70〜80℃に昇温した後、PtCl2 (C6 H5 C
N)2 の0.05Mベンゾニトリル溶液100μlを仕
込んだ。その後、系内を70〜80℃に保ちながら4時
間反応させた。反応終了後、過剰のアリルグリシジルエ
ーテル及びベンゾニトリル等の揮発性物質を留去して、
目的物であるシランカップリング剤B−2を得た。(Example 2) Silicone A obtained in Synthesis Example 1
Was added with a terminal unsaturated compound to produce a polysiloxane-type silane coupling agent in which the organic compound bonding group was an epoxy group. Hereinafter, the reaction operation will be described. In a 100 ml reactor equipped with a stirrer, thermometer and cooler,
After adding 30.0 g (21 mmol) of silicone A and 5 g (44 mmol) of allyl glycidyl ether, the temperature of the system was raised to 70 to 80 ° C., and then PtCl 2 (C 6 H 5 C)
100 μl of a 0.05 M benzonitrile solution of N) 2 was charged. Thereafter, the reaction was carried out for 4 hours while maintaining the inside of the system at 70 to 80 ° C. After completion of the reaction, volatile substances such as excess allyl glycidyl ether and benzonitrile are distilled off,
The target substance, the silane coupling agent B-2, was obtained.
【0048】尚、本発明においては、前記具体的実施例
に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範
囲内で種々変更した実施例とすることができる。The present invention is not limited to the specific embodiments described above, but may be variously modified within the scope of the present invention in accordance with the purpose and application.
【0049】[0049]
【発明の効果】本発明の有機ケイ素化合物の製造方法に
よると、簡易な工程でシランカップリング剤及び他の有
機ケイ素化合物を製造することができる。また、本発明
の製造方法により得られたシランカップリング剤は、主
鎖がシロキサン結合からなることにより、有機化合物と
無機化合物とを結合させる通常のシランカップリング剤
としての機能に加えて、得られる複合材料に剥離性、表
面潤滑性及び撥水・撥油性等のいわゆる「シリコーンの
特性」を付与する機能を有する。従って、高度な機能が
発現できる特殊用途シリコーン改質剤として有用であ
る。また、単一のケイ素原子しかもたない従来のシラン
カップリング剤とは異なり、炭酸カルシウム等に対して
も良好なカップリング性能を示す。According to the method for producing an organosilicon compound of the present invention, a silane coupling agent and another organosilicon compound can be produced in a simple process. In addition, the silane coupling agent obtained by the production method of the present invention has a main chain of a siloxane bond, and in addition to the function as a normal silane coupling agent for bonding an organic compound and an inorganic compound, is obtained. It has a function of imparting so-called "silicone properties" such as releasability, surface lubricity and water / oil repellency to the resulting composite material. Therefore, it is useful as a special purpose silicone modifier capable of exhibiting advanced functions. Also, unlike conventional silane coupling agents that have only a single silicon atom, they show good coupling performance to calcium carbonate and the like.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山村 武尚 愛知県名古屋市港区船見町1番地の1 東 亞合成株式会社名古屋総合研究所内 (72)発明者 木村 馨 愛知県名古屋市港区船見町1番地の1 東 亞合成株式会社名古屋総合研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takehisa Yamamura 1-1, Funamicho, Minato-ku, Nagoya-shi, Aichi Prefecture Inside Nagoya Research Institute, Toagosei Co., Ltd. (72) Inventor Kaoru Kimura Funamicho, Minato-ku, Nagoya-shi, Aichi No. 1, No. 1 Toagosei Co., Ltd. Nagoya Research Laboratory
Claims (4)
α,ω−ジヒドロシロキサンに、末端不飽和基を少なく
とも一つ有する不飽和化合物を付加させることを特徴と
する有機ケイ素化合物の製造方法。 【化1】 (但し、R1 、R2 、R3 はそれぞれアルキル基、シク
ロアルキル基又はアリール基であり、Xはアルコキシ
基、アリールオキシ基、アルキル基、シクロアルキル基
又はアリール基であり、nは1〜10,000の正数で
ある。)An organosilicon compound characterized by adding an unsaturated compound having at least one terminal unsaturated group to α, ω-dihydrosiloxane represented by the structural formula shown in the following formula (I). Production method. Embedded image (Provided that R 1 , R 2 , and R 3 are each an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group, X is an alkoxy group, an aryloxy group, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group; It is a positive number of 10,000.)
で表されるα,ω−ジヒドロシロキサンに、末端不飽和
基を少なくとも一つ有する不飽和化合物を付加させるこ
とを特徴とする、下記式(II)に示す構造式で表される
シランカップリング剤の製造方法。 【化2】 (但し、R0 は不飽和化合物の付加反応の結果形成され
る残基で且つ有機化合物と結合可能な炭素官能性基であ
り、R1 、R2 、R3 、X及びnの意味は前記式(I)
に示すものと同じである。)2. The method according to claim 1, wherein an unsaturated compound having at least one terminal unsaturated group is added to the α, ω-dihydrosiloxane represented by the structural formula represented by the formula (I). And a method for producing a silane coupling agent represented by the following structural formula (II). Embedded image (Where R 0 is a residue formed as a result of an addition reaction of an unsaturated compound and is a carbon functional group capable of bonding to an organic compound, and the meanings of R 1 , R 2 , R 3 , X and n are as defined above. Formula (I)
Is the same as that shown in FIG. )
ル基、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基
又はハロゲン原子を有する請求項2記載のシランカップ
リング剤の製造方法。3. The method for producing a silane coupling agent according to claim 2, wherein the carbon functional group has a (meth) acryloyl group, a vinyl group, an epoxy group, an amino group, a mercapto group, or a halogen atom.
R2 、R3 がそれぞれ炭素数1〜3のアルキル基であ
り、上記式(II)におけるXが炭素数1〜3のアルコキ
シ基であり、上記炭素官能性基がアクリロイル基を有す
る請求項2記載のシランカップリング剤の製造方法。4. R 1 in the formula (II) according to claim 2,
R 2 and R 3 are each an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, X in the formula (II) is an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and the carbon functional group has an acryloyl group. A method for producing the described silane coupling agent.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29327197A JPH11116586A (en) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | Production of organosilicon compound and silane coupling agent |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29327197A JPH11116586A (en) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | Production of organosilicon compound and silane coupling agent |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11116586A true JPH11116586A (en) | 1999-04-27 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29327197A Pending JPH11116586A (en) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | Production of organosilicon compound and silane coupling agent |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11116586A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6818721B2 (en) | 2002-12-02 | 2004-11-16 | Rpo Pty Ltd. | Process for producing polysiloxanes and use of the same |
| JP2010095457A (en) * | 2008-10-15 | 2010-04-30 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | Silane coupling agent, method for modifying cyclic olefin polymer by using the same, and method for producing organosilicon compound |
| JP2014218679A (en) * | 2014-08-25 | 2014-11-20 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Silicone composition, curable composition, and light-emitting component using the same |
-
1997
- 1997-10-08 JP JP29327197A patent/JPH11116586A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6818721B2 (en) | 2002-12-02 | 2004-11-16 | Rpo Pty Ltd. | Process for producing polysiloxanes and use of the same |
| JP2010095457A (en) * | 2008-10-15 | 2010-04-30 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | Silane coupling agent, method for modifying cyclic olefin polymer by using the same, and method for producing organosilicon compound |
| JP2014218679A (en) * | 2014-08-25 | 2014-11-20 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Silicone composition, curable composition, and light-emitting component using the same |
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