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JP2009185169A - 新規ポリオルガノシロキサン及びそれを架橋剤として含有する室温硬化性シリコーン組成物 - Google Patents

新規ポリオルガノシロキサン及びそれを架橋剤として含有する室温硬化性シリコーン組成物 Download PDF

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JP2009185169A
JP2009185169A JP2008026219A JP2008026219A JP2009185169A JP 2009185169 A JP2009185169 A JP 2009185169A JP 2008026219 A JP2008026219 A JP 2008026219A JP 2008026219 A JP2008026219 A JP 2008026219A JP 2009185169 A JP2009185169 A JP 2009185169A
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polyorganosiloxane
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carbon atoms
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Pending
Application number
JP2008026219A
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English (en)
Inventor
Yukio Kozono
幸夫 小園
Kiwamu Yamane
究 山根
Isao Endo
功 遠藤
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Chugoku Marine Paints Ltd
Original Assignee
Chugoku Marine Paints Ltd
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Abstract

【課題】優れた防汚性、低汚染性、汚染の自己洗浄性、帯電防止性などを発揮できる塗膜や各種成形体を形成可能なポリエーテル変性ポリオルガノシロキサンを提供する。
【解決手段】変性基として、式[I]で表される基を、分子内に1個以上含有するポリオルガノシロキサン:式[I]:
Figure 2009185169

上記ポリオルガノシロキサンの用途は親水性付与剤、親油性付与剤、揆水性付与剤、揆油性付与剤のうちいずれか、あるいはそれらの組み合わせである。
【選択図】なし

Description

本発明は、新規ポリオルガノシロキサン(シリル基含有ポリエーテル変性ポリシロキサン)及びこの新規ポリオルガノシロキサンを架橋剤として機能させた室温硬化性シリコーン組成物に関する。
一般にポリエーテル変性シリコーンオイルとしては、含まれるポリエーテル変性基の末端が水酸基やアルコキシ基などであるものは公知である。
しかしながら、これまでに反応性のケイ素含有官能基を有するポリエーテル変性シリコーンオイルは知られていない。
またこの反応性のケイ素含有官能基を有するポリエーテル変性シリコーンオイルを架橋剤とする、室温硬化性の組成物も報告されていない。
ポリエーテル変性シリコーンオイルの末端ポリエーテル基の構造は、原料となる、アリル基末端(−CH2-CH=CH2)を有する変性用のポリエーテルの構造によって決まり、工業的には−OH、−OCH3、−OC4H9など、限られている。
これらは一般に加水分解性のケイ素含有官能性基との反応性に乏しい。
そのためポリエーテル変性シリコーンオイルに、ケイ素含有官能性基を介して基材との相互作用を持たせたり、これらのオイル同士の結合などの相互作用をもたせることはできなかった。
またポリエーテル変性シリコーンの親水性や界面活性作用などを活用しようとしても、ポリマーに(加水分解性のケイ素含有官能性基を有する化合物を)反応させて、加水分解性のケイ素含有官能性基を結合させたり、該化合物を化学反応により他のポリマーに固定化することは反応性が乏しいため難しかった。
また特に親水性ポリエーテル基を含有した室温硬化性シリコーンゴムを得ようとする場合は、架橋剤に、加水分解性のシリル基を導入する必要があるが、従来では親水性ポリエーテル基自体に適切にケイ素含有官能性基を含む化合物と反応して安定な化合物を得る方法がなかったため、このような化合物を得ることは不可能であった。
このように、従来では、親水性基や親油性基などの官能基で変性されたシラン化合物やオルガノシロキサンに、さらにアルコキシシリル基を付加(共存)させた化合物は知られていない(特許文献1〜7参照)。
ところで、室温硬化性組成物(RTV)について、本願出願人は、特開2007−238820号公報(平成19年9月20日公開、特許文献8)において、先に、「(A)1分子中にシラノール基(Si−OH)を2個以上含有するオルガノポリシロキサンと、
(B)Si原子に結合した親水性基Qと、Si原子に結合し、該シラノール基(Si−OH)と縮合反応可能な官能基Xとを有する、
ケイ素含有化合物(B0)、その部分加水分解物、およびこれらの縮合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物と
を含有するオルガノポリシロキサン親水性組成物。」を提案している。
また、この特開2007−238820号公報(特許文献8)の「背景技術」欄にも記
載したように、
室温硬化性組成物(RTV)中に、シロキサン主鎖ポリマーおよびシリコーン架橋剤以外の成分であって、所望の物性を有する成分(以下「第三成分」という。)を配合する方法も提案されており、具体的には以下のような例を挙げることができる。
たとえば特公平7−84562号公報(特許文献9)には、シロキサンポリマー成分として、
Figure 2009185169
Figure 2009185169
を特定割合で含む混合物を用いたRTVに、一般式
Figure 2009185169
(R8は互いに同一または相違なるアルキル基またはアリール基であり、R9はH、CH3
または(CH22CH3である。)で表される特定のポリオキシアルキレン化合物とポリ
オルガノシロキサンとの共重合体を配合すると、表面が非粘着性で耐摩耗性に優れた低硬度のシリコーンゴムを与える室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物を提供できることが記載されている。
特開平8−104831号公報(特許文献10)には、分子内にエチレンオキシド単位を含むポリオキシアルキレンセグメントおよびポリオルガノシロキサンセグメントをそれぞれ少なくとも2セグメント含んでいるセグメント化ポリマーと、湿気硬化型シリコーンゴムおよび/またはエチレン性不飽和モノマー重合体とを含む防汚塗料組成物が開示されている。また、この組成物を用いると、親水性付与成分であるセグメント化ポリマーが塗料塗膜中で動きやすいために、水中浸漬後、塗膜表面に配向し速やかに親水性膜が形成され、汚損の第一段階として重要視されている浮游物質や細菌類等の吸着を抑制し、結果として汚損の進行が一層減速化され、水中において防汚効果が長期間に渡って発揮されることが記載されている。
特開2002−294156号公報(特許文献11)には、少なくともひとつの分子鎖末端にシラノール基または加水分解性基を有する極性基含有オルガノポリシロキサンフルイド(d1)と、分子鎖末端にシラノール基および加水分解性基を有さない極性基含有オ
ルガノポリシロキサンフルイド(d2)とからなる、25℃における粘度が10〜50,
000mPa・sである極性基含有オルガノポリシロキサンフルイド混合物を含有する室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物が開示されている。また、この組成物を用いると、防汚性を示す極性基含有オルガノポリシロキサンフルイドが長期間に渡って少量ずつ塗膜表面に移行し、その結果、水中移動物や水中構造物表面に水中生物が付着育成するのを長期間防止することができると記載されている。
特開2004−43521号公報(特許文献12)には、以下の構造式で示される加水分解可能な基を有するオキシアルキレン基含有オルガノポリシロキサンを含むことを特徴とする室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物が記載されている;
−R2−Si(R32−O−(R4O)b−R5
(式中、R5は非置換若しくは置換の炭素原子数1〜8の1価炭化水素基、又は、式:−
6−SiX3(Xは加水分解性基)で表わされる基である。)。
このオキシアルキレン基含有ポリシロキサンは、加水分解可能な基を有しているので、RTV組成物を硬化させる際に縮合反応に関与し、その結果、硬化皮膜中にこのオキシアルキレン基含有ポリシロキサンに由来の構造も取り込まれて一体的に固定される。そして、このオキシアルキレン基含有ポリシロキサンに由来の構造中のSi−O−C結合は加水分解を受け易く、分解された成分がシリコーン硬化皮膜表面ににじみ出て界面活性剤として機能し、水生生物の付着防止や防汚作用を発揮する。
しかしながら、所望の物性を有する第三成分をRTV中に単に配合する方法では、有効成分である第三成分をシロキサンポリマー分子内に長期間留めておくことは不向きであるため、その成分を用いて長期的・持続的に所望の効果を得ることができない。
一方、特許文献11に記載の発明では、反応性の第三成分が縮合反応によりオルガノポリシロキサン骨格に固定されるため、RTV中に単に第三成分として添加するよりは所望の効果の持続性が期待できるが、第三成分中のSi−O−C結合が加水分解を受けやすいため、やはり所望の効果の長期的・持続的な発揮には限界がある。さらに反応性といえども、その反応性は主反応(シロキサンポリマーとシリコーン架橋剤との硬化反応)よりも遅いことから、シロキサンポリマーと第三成分とは優先的に反応できないため、シロキサンポリマー分子内に規則的に第三成分が導入された硬化物を得ることは難しい。
また、特に近年は海洋汚染・環境汚染対策が重要視されているが、これらの系では、添加された第三成分が最終的には系外に放出されるため、海洋汚染・環境汚染につながるという問題があった。
特開2005−120293号公報 特開昭57−158226号公報 特許第3210815号公報 特開平11−189651号公報 特許第2850753号公報 特開平6−329788号公報 特開2003−342363号公報 特開2007−238820号公報 特公平7−84562号公報 特開平8−104831号公報 特開2002−294156号公報 特開2004−43521号公報
本発明は、他の化合物や基材、粉体などと反応する活性シリル基と、親水性のポリエーテル結合とを有する変性シロキサン成分単位を有する変性ポリオルガノシロキサンであって、これを添加することにより、優れた防汚性、低汚染性、汚染の自己洗浄性、帯電防止性などを発揮できる塗膜や各種成形体を形成可能なポリエーテル変性ポリオルガノシロキサンを提供することを目的としている。
また、本発明は、活性シリル基を有し、充填材や顔料である粉体の処理に適しており、流動性、チキソトロピー性、タレ性等の改良に用いることができると共に、塗膜や各種成形体への防汚性、帯電防止性の付与にも寄与することができるポリエーテル変性ポリオルガノシロキサンを提供することを目的としている。
さらに、本発明は、上記ポリエーテル変性ポリオルガノシロキサンを架橋剤として含有し、しかも加水分解性基か、あるいはシラノール基(≡Si−OH)を含有するオルガノポリシロキサンと、必要により硬化触媒とを含有し、防汚性、低汚染性、汚染の自己洗浄性、帯電防止性などを発揮できる塗膜あるいは各種成形体などを形成可能な室温硬化性シリコーン組成物を提供することを目的としている。
また本発明は、上記ポリエーテル変性ポリオルガノシロキサンの安全で簡単な製造方法および該ポリオルガノシロキサンを架橋剤として含有した室温硬化性シリコーン組成物の安全で簡単な製造方法を提供することを目的としている。
本発明に係るポリオルガノシロキサンは、
変性基として、下記一般式[I]で表される基を、分子内に1個以上含有することを特
徴としている(このポリオルガノシロキサンをポリオルガノシロキサン[I]ともいい、また、該変性基を変性基[I]などともいう。)。
このポリオルガノシロキサン[I]には、変性基[I]中のポリエーテル鎖等の親水性基、アルキレン鎖等の親油性基等が存在している態様の他に、
主鎖(主骨格、幹ポリマー)中のシロキサン結合{−(Si−O)n−、n:繰返し単
位数。}を形成しているSi原子にポリエーテル基等の親水性基、アルキル基等の親油性基等が(上記変性基[I]を介在させることなく、)直接結合している態様も含む。
なお主骨格としてのシロキサン結合は、直鎖状、分岐鎖状の他、後述するように環状などの何れか1種または2種以上の構造を有していてもよい。
一般式[I]:
Figure 2009185169
{式[I]中、Yは、
(1)単結合(主鎖中のSi原子と側鎖基[I]中の-Cp2p-とが直接結合)、
(2)−CH(−R3)−[式(2)中、R3は、炭素数C1〜C15のアルキル基を示す。]、
(3)-Cq2q-(OCn2nm-R1-、または
(4)-Cq2qO-(Cn2nO)m-R1-
[式(3)、(4)中、R1は、
(3-1) -O-C(=O)-NH-、
(3-2) -C(=O)-NH-、
(3-3) -C(=O)-CH(CH3)-CH2-S-、
(3-4) -C(=O)-CH2-CH2-S-、
(3-5) -CH2-CH2-CH(OH)-N(CH3)-、
の何れかの基を示し、
qは、2〜10の整数を示し、nは、2〜5の整数を示し、mは、0〜30の整数を示す。]
を示し、
pは、2〜10の整数を示し、
Xは、アルコキシ基、脂肪族カルボキシル基、芳香族カルボキシル基、オキシム基、アミノ基、アミド基、アミノキシ基、アシルアミノ基およびアルケニルカルボニルアルケニルオキシ基からなる群から選ばれる加水分解性基(これらの加水分解性基の一部が加水分解していてもよく、また、それらの基がさらに相互に反応して結合していてもよい。)を示し、
2は、炭素数が1〜12のアルキル基、フェニル基(Ph)のうちの何れかの基を示
し、
kは、0〜2の整数を示す。}。
本発明の好ましい態様では、上記ポリオルガノシロキサンには、上記変性基[I]と共に、
親水性基および/または親油性基を含有することが望ましい。
本発明の好ましい態様では、上記変性基[I]中のXがアルコキシ基(-OR、但しR
:炭素数C1〜12のアルキル基。)であることが望ましい。
また、本発明の好ましい態様では、上記変性基[I]中のXがオキシム基であることが望ましい。
また、本発明の好ましい態様では、上記ポリオルガノシロキサンが直鎖状であり、該ポリオルガノシロキサンには、上記変性基[I]と共に、炭素数C:1〜10のアルキル基、炭素数C:6〜12のアリール基、炭素数C:1〜10のハロゲン化アルキル基、「-Cq2q-(OCn2nm-R2」[R2は、-OH、-OCH3]の何れかを示し、qは、2〜10の整数を示し、nは、2〜5の整数を示し、mは、0〜30の整数を示す。]のうちの何れかの基が存在していることが望ましい。
特に、本発明に係るポリオルガノシロキサンは、
変性基として、一般式[I]中、「−Y−Cp2p−」は、
−O−CO−NH−C36−、−CONH−C36−、−COCH(CH3)−CH2−S−C36−、−COCH2−CH2−S−C36−、−C36−、−CH2CH2−CH(OH)−N(CH3)−C36−を示し、
(2)−CH(−R3)−の場合、R3は、炭素数が1〜15のアルキル基を示し、
2は、炭素数が1〜12のアルキル基、フェニル基(Ph)のうちの何れかの基を示し、
nは、2〜5の整数を示し、
mは、1〜30の整数を示し、
kは、0を示し、
Xは、加水分解性基を示し、好適には、例えば、アルコキシ基、脂肪族カルボキシル基、芳香族カルボキシル基、オキシム基、アミノ基、アミド基、アミノキシ基、アシルアミノ基およびアルケニルカルボニルアルケニルオキシ基からなる群から選ばれる加水分解性基(これらの加水分解性基の一部が加水分解していてもよく、また、それらの基がさらに相互に反応して結合していてもよい。)で表される基(特に好ましくは、アルコキシ基)を、分子内に1個以上含有することが好ましく、このようなポリオルガノシロキサンは、該化合物の加水分解性を利用して、他のポリマーと反応させたり、良好な物性の硬化性組成物を得る点で望ましい。
本発明の好ましい態様では、前記ポリオルガノシロキサンは、
(i)A1 3-SiO1/2[但し、A1は、炭素数C:1〜10のアルキル基、炭素数C:
6〜12のアリール基、炭素数C:1〜10のハロゲン化アルキル基)を示す。また、複数のA1は互いに同一でも異なっていてもよい。]で表される1官能性のM単位、および

2 2SiO2/2[但し、A2は、炭素数C:1〜10のアルキル基、炭素数C:6〜12のアリール基、炭素数C:1〜10のハロゲン化アルキル基を示す。また、複数のA2
互いに同一でも異なっていてもよい。]で表される2官能性のD単位を有し、
上記A1、A2のうちの少なくとも1種は、前記請求項1に記載の変性基[I]であり、
(ii)必要により、A3 1SiO3/2[但し、A3は、炭素数C:1〜10のアルキル基、炭素数C:6〜12のアリール基、炭素数C:1〜10のハロゲン化アルキル基を示す。]で表される3官能性のT単位と、SiO4/2で表される4官能性のQ単位のうちの何れか1種または2種を有し、かつ、
(iii)このポリオルガノシロキサンは直鎖型、分岐状型、環状型、セスキポリシロキサン型などのうちの何れかの構造を有することを特徴としている。
本発明の好ましい態様では、前記ポリオルガノシロキサンの主鎖シロキサン結合「-(
SiO)n-:nは繰返し単位数を示す。」の繰返し単位数(n)が、1〜100,000(10万)個、好ましくは、1〜1000個、さらに好ましくは、500個以下、特に好ましくは、100個以下であると、合成の容易性などの点で望ましい。
本発明の好ましい態様では、上記変性基[I]が下記式[I−1]〜[I−5]のうちの何れか1種または2種以上の変性基であるポリオルガノシロキサン(ポリオルガノシロキサン[I−1]〜[I−5]ともいう。)であることが望ましい。
(但し、式[I−1]〜[I−5]中、nは、2〜5の整数を示し、mは、0〜30の整数を示し、Rはアルキル基を示す。):
[I−1]:「−(Cn2nO)m−CONH−C36−Si(OR)3」およびその派生
体(誘導体)、
[I−2]:「−(Cn2nO)m−COCH(CH3)−CH2−S−C36−Si(OR)3」およびその派生体(誘導体)、
[I−3]:「−(Cn2nO)m−COCH2−CH2−S−C36−Si(OR)3」お
よびその派生体(誘導体)、
[I−4]:「−(Cn2nO)m−CH2CH2CH2−Si(OR)3」およびその派生体(誘導体)、
[I−5]:「−(Cn2nO)m−CH2CH2−CH(OH)−N(CH3)−C36
Si(OR)3」およびその派生体(誘導体)。
本発明の好ましい態様では、上記ポリオルガノシロキサンの用途が、親水性付与剤、親油性付与剤、撥水性付与剤、および撥油性付与剤のうちの何れか、あるいはこれらの組合わせであることが望ましい。
本発明に係るポリオルガノシロキサンの製造方法は、
上記変性基として、上記の式[I−1]〜[I−5]で示される側鎖あるいは側鎖末端基を有するポリマーを、それぞれ、下記式(1)〜(5)で示す製造法により製造することを特徴としている。(但し、式(1)〜(5)中、式(1a)〜(5a)は、それぞれ原
料ポリオルガノシロキサンの側鎖基あるいは側鎖末端基を示し、nは、2〜5の整数を示し、mは、0〜30の整数を示し、Rはアルキル基を示す。また、式(1c)〜(5c)は、それぞれ上記の式[I−1]〜[I−5]に対応している。):
Figure 2009185169
本発明に係る防汚性、低汚染性、汚染の自己洗浄性あるいは帯電防止性の樹脂組成物は、上記の何れかに記載のポリオルガノシロキサンと、各種有機系樹脂(上記ポリオルガノシロキサンを除く。)とを含有し、かつ、
上記有機系樹脂100重量部に対して、上記ポリオルガノシロキサンを0.01〜100重量部の量で含有することを特徴としている。
本発明に係る防汚性、低汚染性、汚染の自己洗浄性あるいは帯電防止性の樹脂組成物は、上記の何れかに記載のポリオルガノシロキサン[I]と、それ以外の皮膜形成性有機系樹脂(a)とを含有し、かつ、
上記皮膜形成性有機系樹脂(a)100重量部に対して、上記ポリオルガノシロキサン[I]を0.1〜100重量部の量で含有することを特徴としている。
本発明に係る防汚性、低汚染性、汚染の自己洗浄性あるいは帯電防止性の樹脂組成物は、
架橋剤(A)としての上記の何れかに記載のポリオルガノシロキサンと、
1分子内に加水分解可能な基またはシラノール基(≡Si−OH)を2個以上含有する
オルガノポリシロキサン(B)(上記(A)を除く。)と、
必要に応じて用いられる硬化触媒(C)および/または充填材(D)と、
を含有し、かつ
上記架橋剤(A)を上記成分(B)100重量部に対して0.01〜100重量部の量で含んでなることを特徴としている。
本発明に係る防汚性、低汚染性、汚染の自己洗浄性あるいは帯電防止性の樹脂組成物は、上記成分(A)〜(D)に加えて、さらに、タレ防止剤、展伸剤、付着性向上剤、防汚剤、溶剤の何れか1種以上を含んでいてもよい。
本発明によれば、他の化合物や基材、粉体などと反応する活性シリル基と、得られるポリマーの親水性に寄与するポリエーテル結合あるいは親油性に寄与するアルキレン基などを有する変性シロキサン成分単位を有する変性ポリオルガノシロキサンであって、優れた防汚性、低汚染性、汚染の自己洗浄性、帯電防止性などを発揮できる塗膜や、該化合物(変性ポリオルガノシロキサン)を添加することにより上記特性が付与された各種成形体を形成可能な変性ポリオルガノシロキサンが提供される。
また本発明によれば、上記変性ポリオルガノシロキサンを架橋剤として含有し、加水分解性基か、あるいはシラノール基(≡Si−OH)を含有するオルガノポリシロキサンと、必要により硬化触媒とを含有する室温硬化性シリコーン組成物であって、防汚性、低汚染性、汚染の自己洗浄性、帯電防止性などを発揮できる塗膜あるいは各種成形体などを形成可能な室温硬化性シリコーン組成物が提供される。
また本発明によれば、上記変性ポリオルガノシロキサンの安全で簡単な製造方法が提供され、また、該ポリオルガノシロキサンを架橋剤として機能させた室温硬化性シリコーン組成物の安全で簡単な製造方法が提供される。
以下、本発明に係る新規ポリオルガノシロキサン(シリル基含有変性ポリシロキサン)及びそれを架橋剤として含有する室温硬化性シリコーン組成物について具体的に説明する。
<シリル基含有変性ポリシロキサン(ポリオルガノシロキサン)>
本発明に係る新規ポリオルガノシロキサンは、シリル基含有変性ポリシロキサンであって、このポリオルガノシロキサンには、変性基として、下記一般式[I]で表される基(変性基[I])が、平均分子式で表し分子式中0.2個以上、好ましくは0.5個以上含有されており、平均分子式を構成する全シロキサン単位の1.2〜100%、好ましくは、1〜70%、さらに好ましくは、5〜40%の量で含有されている。以下、この変性基[I]を有するポリオルガノシロキサンを、単にポリオルガノシロキサンともいい、また、ポリオルガノシロキサン[I]、変性ポリシロキサン[I]などともいう。
このような変性ポリシロキサン[I]を含有している塗料を基材表面に塗布すると、得られる未硬化塗膜は、室温での硬化速度が好適である、また該未硬化塗膜をさらに硬化して得られる塗膜(硬化塗膜)は、防汚性、低汚染性、汚染の自己洗浄性、帯電防止性などに優れる、などの点で望ましい。
なお、変性ポリオルガノシロキサン[I]:1分子中の変性基の個数は、該化合物の合
成途中で、その中間体のSi−H基の定量(IR、H2ガス発生法等による。)と、反応
終了時のSi−H基の消滅で、変性基への置換を確認することなどにより、測定される。
一般式[I]:
Figure 2009185169
{式[I]中、Yは、
(1)単結合(主鎖中のSi原子と側鎖基[I]中の-Cp2p-とが直接結合)、
(2)−CH(−R3)−[式(2)中、R3は、炭素数C1〜C15のアルキル基を示す。]、
(3)-Cq2q-(OCn2nm-R1-、または
(4)-Cq2qO-(Cn2nO)m-R1-
[式(3)、(4)中、R1は、
(3-1) -O-C(=O)-NH-、
(3-2) -C(=O)-NH-、
(3-3) -C(=O)-CH(CH3)-CH2-S-、
(3-4) -C(=O)-CH2-CH2-S-、
(3-5) -CH2-CH2-CH(OH)-N(CH3)-、
の何れかの基を示し、
qは、2〜10の整数を示し、nは、2〜5の整数を示し、mは、0〜30の整数を示す。]
を示す。
pは、2〜10の整数を示す。
Xは、アルコキシ基、脂肪族カルボキシル基、芳香族カルボキシル基、オキシム基、アミノ基、アミド基、アミノキシ基、アシルアミノ基およびアルケニルカルボニルアルケニルオキシ基からなる群から選ばれる加水分解性基(これらの加水分解性基の一部が加水分解していてもよく、また、それらの基がさらに相互に反応して結合していてもよい。)を示し、好ましくはXがアルコキシ基であると該化合物の加水分解性を利用して他のポリマーと反応させることができ、また、良好な物性の硬化性組成物が得られる点で望ましい。
2は、炭素数が1〜12のアルキル基、フェニル基(Ph)のうちの何れかの基を示
す。
kは、0〜2の整数を示す。}。
本発明の好ましい態様では、上記ポリオルガノシロキサンには、この変性基[I]中に親水性基(例:−(Cn2nO)m−など)および/または親油性基(例:Raが−Cp2p
(p:2〜10の整数)など)が存在する上記変性基[I]を有すると共に、
上記変性基[I]中以外の部位にも、親水性基および/または親油性基を有することが好
ましい。
そのように変性基[I]中以外の部位にも親水性基および/または親油性基を有する場合
には、
(a):該変性基[I]とポリオルガノシロキサンの主骨格中のSi原子との間にこれらを繋ぐようにさらに親水性基(例:ポリエーテル鎖)および/または親油性基(例:アル
キレン鎖)を含有するか、あるいは、
(b):それ以外の部位(変性基[I]と主骨格中のSi原子との間以外の部位)に、例えば、主骨格中のSi原子に直接あるいは間接的に親油性基(アルキル基)および/また
は親水性基(ポリエーテル基「-(Cn2nO)m-H、定義は後述する式[Ia]の場合と同じ。」)などが結合していてもよい。
本発明の好ましい態様では、上記変性基[I]中のXがアルコキシ基(-OR、但しR
:炭素数C1〜12のアルキル基。)であることが原料入手の容易性や合成効率などの点で望ましい。
また、本発明の好ましい態様では、上記変性基[I]中のXがオキシム基であることが反応性や保存安定性の点で望ましい。
また、本発明の好ましい態様では、上記ポリオルガノシロキサンには、上記変性基[I]と共に、炭素数C:1〜10のアルキル基、炭素数C:6〜12のアリール基、炭素数C:1〜10のハロゲン化アルキル基、「-Cq2q-(OCn2nm-R2」(R2は、-OH、-OCH3)の何れかを示し、qは、2〜10の整数を示し、nは、2〜5の整数を示し、mは、0〜30の整数を示す。]のうちの何れかの基が存在していることが変性基の特性を発揮させやすい等の点で望ましい。
本発明の好ましい態様では、前記ポリオルガノシロキサンは、
(i)A1 3-SiO1/2[但し、A1は、炭素数C:1〜10のアルキル基、炭素数C:
6〜12のアリール基、炭素数C:1〜10のハロゲン化アルキル基)を示す。また、複数のA1は互いに同一でも異なっていてもよい。]で表される1官能性のM単位、および

2 2SiO2/2[但し、A2は、炭素数C:1〜10のアルキル基、炭素数C:6〜12のアリール基、炭素数C:1〜10のハロゲン化アルキル基を示す。また、複数のA2
互いに同一でも異なっていてもよい。]で表される2官能性のD単位を有し、
上記A1、A2のうちの少なくとも1種は、前記変性基[I]であり、
(ii)必要により、A3 1SiO3/2[但し、A3は、炭素数C:1〜10のアルキル基、炭素数C:6〜12のアリール基、炭素数C:1〜10のハロゲン化アルキル基を示す。]で表される3官能性のT単位と、SiO4/2で表される4官能性のQ単位のうちの何れか1種または2種を有し、かつ、
(iii)このポリオルガノシロキサンは直鎖型、分岐鎖状型、環状型、セスキポリシロキサン型などの何れかの構造を有することを特徴としている。
本発明の好ましい態様では、前記ポリオルガノシロキサンの主鎖シロキサン結合「-(
SiO)n-:nは繰返し単位数を示す。」の繰返し単位数(n)が、1〜100,000(10万)、好ましくは、1〜1000個、さらに好ましくは、500個以下、特に好ましくは、100個以下であると、合成等の点で望ましい。(但し、下限値は何れも1個、あるいはそれ以上である。)
このようなポリオルガノシロキサンの主鎖シロキサン骨格を構成(形成)する際に用いられる原料ポリオルガノシロキサン(幹ポリマー)としては、(a−1)直鎖状、(a−2)環状、(a−3)「T単位、Q単位含有型、あるいはセスキ型」、(a−4)その他一般的に市販されているシリコーン樹脂などの何れでもよく、好ましくは、合成の容易さや適切な粘度の点では附番(a−1)、(a−2)が望ましい。
これらのうちで、(a−1)直鎖状のポリオルガノシロキサン(幹ポリマー)としては、例えば、下記式(K7-1)〜(K7-10)に示すものが挙げられる。
Figure 2009185169
また、(a−2)環状のポリオルガノシロキサンとしては、例えば、下記式(K8-1)〜(K8-10)に示すものが挙げられる。
Figure 2009185169
また(a−3)「T単位、Q単位含有型、あるいはセスキ型」のポリオルガノシロキサンとしては、例えば、下記式(K9-1)〜(K9-3)、(K10-1)〜(K10-2)、(K11-1)に
示すものが挙げられる。
Figure 2009185169
Figure 2009185169
Figure 2009185169
本発明の好ましい態様では、上記ポリオルガノシロキサンの用途が、親水性付与剤、親
油性付与剤、撥水性付与剤、および撥油性付与剤のうちの何れかであることがこれらの種々の機能発現などの点で望ましい。
<ポリオルガノシロキサン[Ia](シリル基含有ポリエーテル変性ポリシロキサン)>
特に、本発明に係るポリオルガノシロキサン[I]の(側鎖)変性基は、その好適な一態様では、幹ポリマー中のSi原子(式中、紙面に向かって左端のSi)を含めた形で記載すると、下記式[Ia]で表される。
以下、この式[Ia]のポリオルガノシロキサンをポリオルガノシロキサン[Ia](シリル基含有ポリエーテル変性ポリシロキサン[Ia]など)とも記載する。
このポリオルガノシロキサン[Ia]は、特に、合成が容易であるなどの点で好ましい。
Figure 2009185169
(なお、式[Ia]中、左端のSiは、幹ポリマー(ポリオルガノシロキサン骨格)中のSi原子を示し、式[Ia]中の変性基は、左端のSiを除く部位すなわち、側鎖の「-
a-(Cn2nO)m-Rb-Si(X3-k)R2 k」([Iaa])である(なお、式[Iaa]中のX、R2、kの定義は、前記[I]の場合と同様である。)。
本発明では、ポリオルガノシロキサン[Ia]中には、変性基として、上記変性基 [Iaa]以外に、左端の幹ポリマー中のSiに直接結合したCH3基以外の側鎖基を有していてもよく、係るCH3基以外の側鎖基(変性基)としては、例えば、アルキル基(-Cn2n+1、nは2以上の整数)、「-Ra-(Cn2nO)m-H」(定義は同上)等が挙げられる。
[式[Ia]中、Raは、
単結合、
−Cp2p−(p:2〜10の整数を示す。)、
−Cp2p−S−CH2−CH2−COO−(p:2〜10、好ましくは2〜4の整数)

−Cp2p−S−CH2−CH(CH3)−COO−(p:2〜10、好ましくは2〜4
の整数)、
−Cp2p−NH−CH(OH)−CH2−O−(p:2〜10、好ましくは2〜4の整数)、および
−Cp2p−NH−COO−CH2−O−(p:2〜10、好ましくは2〜4の整数)のうちの何れかの基を示し、
bは、
−O−CO−NH−C36−、−CONH−C36−、−COCH(CH3)−CH2−S−C36−、−COCH2−CH2−S−C36−、−C36−、−CH2CH2−CH(OH)−N(CH3)−C36−を示し、
2は、炭素数が1〜12のアルキル基、フェニル基(Ph)のうちの何れかの基を示し、
nは、2〜5の整数を示し、
mは、1〜30の整数を示し、
kは、0〜2の整数を示し、
Xは、アルコキシ基、脂肪族カルボキシル基、芳香族カルボキシル基、オキシム基、ア
ミノ基、アミド基、アミノキシ基、アシルアミノ基およびアルケニルカルボニルアルケニルオキシ基からなる群から選ばれる加水分解性基を示し、これらの加水分解性基の一部が加水分解していてもよく、また、それらの基がさらに相互に反応して結合していてもよい。]
で表される基を、分子内に1個以上含有している。
本発明の好ましい態様では、式[Ia]では、式[I]における変性基として、一般式[I]中、「−Y−Cp2p−」に対応する「-Ra-(Cn2nO)m-Rb-」は、
−O−CO−NH−C36−、−CONH−C36−、−COCH(CH3)−CH2−S−C36−、−COCH2−CH2−S−C36−、−C36−、−CH2CH2−CH(OH)−N(CH3)−C36−を示し、
2は、炭素数が1〜12のアルキル基、フェニル基(Ph)のうちの何れかの基を示
し、
nは、2〜5の整数を示し、
mは、1〜30の整数を示し、
kは、0を示し、
Xは、加水分解性基を示し、好適には、例えば、アルコキシ基、脂肪族カルボキシル基、芳香族カルボキシル基、オキシム基、アミノ基、アミド基、アミノキシ基、アシルアミノ基およびアルケニルカルボニルアルケニルオキシ基からなる群から選ばれる加水分解性基(これらの加水分解性基の一部が加水分解していてもよく、また、それらの基がさらに相互に反応して結合していてもよい。)で表される基(特に好ましくは、アルコキシ基)を、分子内に1個以上含有することが好ましく、このようなポリオルガノシロキサン[Ia]は、該化合物の加水分解性を利用して、他のポリマーと反応させることが可能となり、良好な物性の硬化性組成物を得る点で望ましい。
また、この変性基[I]を有するポリオルガノシロキサン[I]あるいは[Ia]は、例えば、
Figure 2009185169
(R:アルキル基など。n:1以上の整数。r、s、t:ポリマー中の繰返し単位総数を
示し、各単位の結合順序は任意である。)で表され、変性基中[I]中の「−SiX3-k2 k」(反応性シリル基)は、反応性を示し、該樹脂が配合されて防汚塗料等として用いら
れ塗膜を形成すると、海水中で加水分解して防汚性を発揮するなどの機能を有する。
また、変性基中[I]中の「−Cp2p−」(p=2〜10の整数)は、pが増大するに
連れて親油性が増大する。
また、変性基中[I]中のYがアルキル基、アルキレン基等の親油性基の場合は、その炭素数の増加に連れて親油性が増大し、また、このYが「−OH」等の極性基、ポリエーテル基(エーテル結合)を有する場合は、その個数の増加に連れて親水性が増大する。
また、変性基[I]以外の側鎖、例えば、Rは、アルキル基等の親油性基、疎水性基を示し、また「−(Cn2nO)−H」は親水性を示す。
本発明のポリオルガノシロキサン[I]では、これらの各種基や結合の種類や量(個数)、それらの結合部位に応じて架橋剤、反応性添加剤、各種処理剤などとしての機能(作用)を発揮するが、特に、変性基[I]はこれらの機能の発現に顕著な機能を有する部位である。
また、このポリオルガノシロキサン中に、主鎖(主骨格)「−(SiO)n-」結合のSi原子と直接結合した上記側鎖変性基[I](特に[Ia])と共に、
主鎖(主骨格)中のSi原子に直接結合した、図示せぬ他の親水性に寄与できる部位(例:
OH基等の極性基やポリエーテル基)、あるいは、親油性に寄与できる部位(例:アルキル基やアルキレン基、特に炭素数Cが2〜16程度の長鎖のアルキル基やアルキレン基、芳香族基)が存在すると、ポリオルガノシロキサンに親水性あるいは親油性を付与すること
ができる。
また、式[Ia]中、Raとしては、上記単結合以外に、例えば、
(a)−Cp2p− (p:2〜10の整数を示す。)、
(b)−Cp2p−S−CH2−CH2−COO− (p:2〜10、好ましくは、2
〜4の整数)、
(c)−Cp2p−S−CH2−CH(CH3)−COO−(p:2〜10、好ましくは
、2〜4の整数)、
(d)−Cp2p−NH−CH(OH)−CH2−O− (p:2〜10、好ましくは、2〜4の整数)、および
(e)−Cp2p−NH−COO−CH2−O− (p:2〜10、好ましくは、2〜4の整数)などが挙げられ、{原料入手の容易性、合成容易性、塗料/塗膜の物性の点を考慮すると、好ましくは、単結合、(a)、(e)が挙げられ、より好ましくは単結合、(a)のうちのC36、(e)のうちのC36NHCOO-CH2-Oを示す。
これらのうちでは、Raが単結合であると原料入手の容易性、合成の容易性などの点で
特に好ましい。
また、Rbは、−O−CO−NH−C36−、−CONH−C36−、−COCH(C
3)−CH2−S−C36−、−COCH2−CH2−S−C36−、−C36−、−CH2CH2−CH(-OH)−N(CH3)−C36−を示し、
2は、炭素数Cが1〜12のアルキル基、フェニル基(Ph)のうちの何れかの基で
あり、{原料入手の容易性、合成容易性、塗料/塗膜の物性の点を考慮すると、好ましく
は、炭素数Cが1〜12、より好ましくは、炭素数が1〜4のアルキル基を示す。
nは、2〜5、好ましくは、2〜3の整数を示す。
mは、1〜30、好ましくは、1〜20の整数を示す。
kは、0〜2の整数、好ましくは、k=0あるいは1を示す。
Xは、アルコキシ基、脂肪族カルボキシル基、芳香族カルボキシル基、オキシム基、アミノ基、アミド基、アミノキシ基、アシルアミノ基およびアルケニルカルボニルアルケニルオキシ基からなる群から選ばれる加水分解性基であり、特に{原料入手の容易性、合成容易性、塗料/塗膜の物性の点を考慮すると、好ましくは、アルコキシ基「−OR:Rは
炭素数Cが1〜12、好ましくは、1〜4のアルキル基」を示す。
この式[Ia]では、これらの加水分解性基Xの一部が加水分解していてもよく、また、それらの基がさらに相互に反応して結合していてもよい。
このようにXの一部が加水分解されると、例えば、アルコキシ基がヒドロキシ基(−OH)となり、さらにはこれら隣接する基の間で脱水/縮合などの反応が生じて、シロキサン結合「≡Si−O−Si≡」などが形成されてもよい。
本発明の好ましい態様においては、上記の一般式[Ia]において、
aが単結合(直接結合)を示し、
bは、
−O−CO−NH−C36−、−CONH−C36−、−COCH(CH3)−CH2−S−C36−、−COCH2−CH2−S−C36−、−C36−、−CH2CH2−CH(OH)−N(CH3)−C36−を示し、
2は、炭素数が1〜12のアルキル基、フェニル基(Ph)のうちの何れかの基を示し、
nは、2〜5の整数を示し、
mは、1〜30の整数を示し、
kは、0あるいは1を示し、
Xは、加水分解性基としてアルコキシ基を示し、これらの加水分解性基の一部が加水分解していてもよく、また、それらの基がさらに相互に反応して結合していてもよい。]
で表される基を分子内に1個以上含有するポリオルガノシロキサンであることが、該化合
物の特性を付与するための反応性を得るためや、硬化性組成物の架橋剤として機能するために好ましい。
上記[Ia]として、具体的には、例えば、Raが単結合であり、Xが同一のアルコキシ
基(OR)であり、かつk=0である、下記符番[I-1]〜[I-5]等が挙げられ、これらのうちでは、符番[I-1]が合成の容易さ、原材料の入手の容易性などの点で好ましい。
なお、式[I-1]〜[I-5]は、本発明のポリオルガノシロキサンの側鎖基(の全体)あるいは側鎖末端基を示す。ここで、ポリオルガノシロキサンの主骨格(主鎖)および、場合により、それに続く側鎖基の一部までを省略して示している。
また、各式中、m、nの定義は、式[I](あるいは[Ia])の場合に同じ。また、Rは、アルキル基、通常、炭素数C1〜12、好ましくは、C1〜4のアルキル基を示す。[I-1]:「−(Cn2nO)m−CONH−C36−Si(OR)3」、
[I-2]:「−(Cn2nO)m−COCH(CH3)−CH2−S−C36−Si(OR)3
」、
[I-3]:「−(Cn2nO)m−COCH2−CH2−S−C36−Si(OR)3」、
[I-4]:「−(Cn2nO)m−CH2CH2CH2−Si(OR)3」、
[I-5]:「−(Cn2nO)m−CH2CH2−CH(OH)−N(CH3)−C36−Si
(OR)3」、
およびこれらの誘導体(派生体)など。
(a1)上記変性基[I-1]を有するポリオルガノシロキサンの例示
また、本発明では、シリル基含有ポリエーテル変性ポリシロキサン(ポリオルガノシロキサン)であるポリエーテル変性ポリシロキサン[Ia]のうちで、上記[I-1]:「−(Cn2nO)m−CONH−C36−Si(OR)3」としては、例えば、「−(Cn2nO)m−H」あるいは「−O−H」と、「OCN−C36−SiR3 k3-k」(R、X、k、n、mの定義は同上。)との反応により得られる、下記の鎖状または環状の化合物(ポリ
オルガノシロキサン)(K14-1)〜(K14-8),(K15-1)〜(K15-5)が挙げられる。なお、下
記の各式において、各成分単位は、任意の順序で、また任意の個数で配列でき、その場合には各成分単位の総数が、下記式に示す値であればよい。([I-1]〜[I-5]の何れでも同様。)
Figure 2009185169
Figure 2009185169
などが挙げられる。
(a2)上記変性基[I-2]を有するポリオルガノシロキサンの例示
また、ポリエーテル変性ポリシロキサン[Ia]のうちで、上記[I-2]:「−(Cn2nO)m−COCH(CH3)−CH2−S−C36−Si(OR)3」として、例えば、「
−(Cn2nO)m−COC(CH3)=CH2」と、「H−S−C36−SiR3 k3-k」(記号の定義は同上)との反応により得られる下記の化合物(K16-1)〜(K16-3)が挙げられる
Figure 2009185169
等が挙げられる。
(a3)上記変性基[I-3]を有するポリオルガノシロキサンの例示
また、ポリエーテル変性ポリシロキサン[Ia]のうちで、上記[I-3]:「−(Cn2nO)m−COCH2−CH2−S−C36−Si(OR)3」としては、例えば、「−(Cn2nO)m−COCH=CH2」と、「H−S−C36−SiR3 k3-k」(記号の定義は
同上)との反応により得られる下記の化合物(K17-1)〜(K17-3)が挙げられる。
Figure 2009185169
などが挙げられる。
(a4)上記変性基[I-4]を有するポリオルガノシロキサンの例示
さらに、ポリエーテル変性ポリシロキサン[Ia]のうちで、上記[I-4]:「−(Cn
2nO)m−CH2CH2CH2−Si(OR)3」としては、例えば、「−(Cn2nO)m
−CH2CH=CH2」と、「H−SiR3 k3-k」(記号の定義は同上)との反応により得
られる、下記の化合物(K18-1)〜(K18-3)が挙げられる。
Figure 2009185169
等が挙げられる。
(a5)上記変性基[I-5]を有するポリオルガノシロキサンの例示
また、本発明では、ポリエーテル変性ポリシロキサン[Ia]のうちで、上記[I-5]:「−(Cn2nO)m−CH2CH2−CH(OH)−N(CH3)−C36−Si(OR)3」を有するものとしては、例えば、式:
Figure 2009185169
で表される、末端にグリシジル基(m、nの定義は同上)を含有した原料ポリオルガノシロキサン(ポリオルガノシロキサン[I-5]ともいう。)と、「H−N(CH3)−C36
−SiR3 k3-k」(記号の定義は同上)との反応により得られる下記の化合物(ポリオルガノシロキサン)(K20-1)〜(K20-3)が挙げられる。
Figure 2009185169
等が挙げられる。
これら[I-1]〜[I-5]の他に、下記式(K21-1)〜(K21-2)で示されるポリオルガノシロキサン[I]([Ia])などが挙げられる。(m、n:繰返し単位数)
Figure 2009185169
<シリル基含有ポリエーテル変性ポリシロキサン[Ia]などの製造>
本発明に係る上記ポリオルガノシロキサン[I]、特にシリル基含有ポリエーテル変性ポリシロキサン[Ia]などを製造するには、好適には、下記のようにすればよい。
すなわち、室温や比較的低温(例えば、50〜150℃)で反応性を有するポリオルガノポリシロキサン[I](特に[Ia])を得るには、原料ポリエーテル変性ポリシロキサンの側鎖または側鎖末端基[−(Cn2nO)m-H]中の変性基であるポリエーテル基
の末端(−OH)に、種々の基Rbを介してアルコキシシリル基[例:−Si(OR)3]に代表される加水分解性官能基「-Si(X3-k)R2 k」(R,R2、X、n、mの定義は同上。)を導入する方法が例示として挙げられる。
反応性を有するシリル基含有ポリエーテル変性ポリシロキサン[I](特に[Ia])
(:ケイ素官能基含有ポリエーテル変性シリコーンポリマー)を得るためには種々の方法が挙げられる。
これらのうちで、本発明では、このポリオルガノシロキサン[I]([Ia])を工業的に安価に効率よく合成できる点で、下記反応式(1)〜(5)に示すような方法が好適である。
なお、式(1a)〜(5a)は、原料ポリオルガノシロキサンの主骨格(主鎖)のシロキサン結合「−(Si−O)n−」を形成しているSi原子に直接結合(場合により他の
基を介して結合)した側鎖基(側鎖末端基)を示す。(なお、R、X、n、m等の定義は同上。)
Figure 2009185169
<合成法(1)>
まず、上記合成法(1)では、側鎖基(あるいは側鎖末端基)として、「−(Cn2n
O)m−H」(1a):ポリ(アルキレングリコール)を有する原料ポリオルガノシロキ
サン(1a)の末端水酸基(-OH)と、アルコキシシリル基含有イソシアネート化合物
、例えば、トリ(アルコキシ)シリル−プロピル−イソシアネート[O=C=N-C36
−Si(OR)3](1b)のイソシアネート基とを反応させて、前記式[I-1]:「−(
n2nO)m−CONH−C36−Si(OR)3」(1c)を有するポリオルガノシロ
キサン[I](=ポリオルガノシロキサン(1c))が得られる。
この合成法(1)では、アルコキシシリル基含有イソシアネート化合物{O=C=N−(CH2n−SiR2 k3-k、R2、X、kの定義は前記式[I]の場合に同じ。}の代表例である上記トリ(アルコキシ)シリル−プロピル−イソシアネート(1b)に代えて、下記のような、アルコキシ基の炭素数が1〜3程度のアルコキシシリル基1〜3個とイソシアネート基1個とをポリメチレン基[−(CH2n−、n:1〜5程度の整数。]の端部にそれぞれ1個ずつ有する、アルコキシシリル基含有イソシアネート化合物(K23-1)〜(
K23-8)を用いてもよい。
Figure 2009185169
(原料ポリオルガノシロキサン(1a)の製造)
なお、上記ポリ(アルキレングリコール)を有する原料ポリオルガノシロキサン(1a)を得るには、例えば、直鎖状、環状、T単位、Q単位含有型などに代表される任意のタイプの「Si−H」基含有ポリシロキサン(5−1)に、不飽和炭素−炭素二重結合(C=C)を含有する化合物(6−1)を反応させればよい。
この炭素−炭素二重結合を含有する化合物(6−1)としては、例えば、末端にC=C基を有する下記ポリオキシアルキレン基含有不飽和化合物(K24-1)〜(24-13)あるいは末端以外の部位に「C=C」を有する下記不飽和アルコール化合物(K25-1)〜(K25-5)等が挙げられる。これらA,B型のポリオキシアルキレン基含有不飽和化合物(5−1)は、その後の反応生成物の構造を変えるために、1種または2種以上組合わせて用いてもよい。
Figure 2009185169
Figure 2009185169
このような「Si−H」基含有ポリシロキサン(5−1)に、白金触媒存在下で不飽和炭素−炭素二重結合含有化合物(6−1)を反応せると、下記(K26-1)〜(K26-10)に示す
ような原料ポリオルガノシロキサン(1a)が得られる。
具体的には、不飽和基含有ポリオキシアルキレン化合物においても、反応性のOH基を有する化合物と非反応性のO−CH3基をもったものとの組合わせや、O−CH3基をもった不飽和基含有ポリオキシアルキレン化合物と反応性のOH基含有不飽和アルコールとの組合わせ等である。また、反応性のOH基をもった不飽和基含有ポリアルキレン化合物および不飽和基含有アルコールにおいても、OH基全てを後述のアルコキシシリル基含有イソシアネート化合物(1b)と反応させる必要はなく、一部OH基のままで残すことも可能である。
一方、これらの付加反応に用いられる触媒は、白金族金属、白金族金属化合物もしくは
これらの錯体である。
白金族金属としては、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウムなどがあり、白金族金属化合物もしくはこれらの錯体としては、前記した金属のハロゲン化物あるいは前記した金属と脂肪族炭化水素との錯体などが挙げられる。
これらの錯体のうち、好ましくは、白金、白金化合物もしくはその錯体のうち、好ましくは、白金、白金化合物もしくは白金錯体が用いられる。
例えば、単体の白金、白金を保持担体にに吸着させあもの、
2PtCl6・6H2O、NaHPtCl6・nH2O、K2PtBr4、[PtCl2(C36)]2、[(CH2=CH2)PtCl22、H2PtCl6・6H2Oと一価アルコールとの反応生成物などが挙げられる。
また、白金以外のものとしては、PdCl2、Pd/C、PdCl2/SiO2、Rh/
C、RhCl3・3H2O、Rh/Al23、RhCl[P(C6533、IrCl3
[(C653P]2Ir(CO)Cl、RuCl3、Ru/Al23、OsO5等が挙げられる。
これらの触媒の使用量は、(5−1)と(6−1)との合計量の1〜50ppm程度である。
なお、これらの触媒の使用量が上記範囲より少なく、特に0.5ppmより少ないと、付加反応を促進する効果が低下する傾向があり、また、上記範囲を超え、特に200ppmを超えてもそれ以上効果が顕著に増大せず、不経済となる傾向がある。
Figure 2009185169
Figure 2009185169
また、原料ポリオルガノシロキサン(1a)とアルコキシシリル基含有イソシアネート化合物(1b)等とを反応させると、例えば、下記式(K27-1)〜(K27-10)、(K28-1)、(K29-1)〜(K29-4)に例示するような本発明のポリオルガノシロキサン[I]([Ia])が得られる。
Figure 2009185169
Figure 2009185169
Figure 2009185169
Figure 2009185169
<合成法(2)>
Figure 2009185169
また、上記合成法(2)では、式「−(Cn2nO)m−COC(CH3)=CH2」(2a)で示すように、メタクリロキシ基を側鎖ポリ(アルキレングリコール)の末端部に有する原料ポリオルガノシロキサン(=原料ポリオルガノシロキサン(2a))の末端メタクリロキシ基[−OCOC(CH3)=CH2]と、
アルコキシシリル基含有化合物であるトリ(アルコキシ)シリル−プロピル−メルカプタン[HS−C36−Si(OR)3](2b)のメルカプト基(HS−)とを反応させ
て、
前記式[I-2]:「−(Cn2nO)m−COCH(CH3)−CH2−S−C36−Si(OR)3」(2c)を有する本発明のポリオルガノシロキサン[I](=ポリオルガノシ
ロキサン[I-2]あるいはポリオルガノシロキサン(2c)ともいう。)が得られる。
(原料ポリオルガノシロキサン(2a)の製造)
上記合成法(2)において用いられる原料ポリオルガノシロキサン(2a)を得るには、前記<合成法(1)>の場合と同様に、例えば、直鎖状、環状、T単位、Q単位含有型などに代表される任意のタイプの「Si−H」基含有ポリシロキサン(5−1)に、
メタクリロイルオキシ基と、炭素−炭素二重結合(C=C)とポリ(オキシアルキレン)基を含有する化合物「CH2=C(-CH3)COO−(CnH2nO)m−CH2CH=CH2、n:
2〜5程度の整数、m:0〜10程度の整数。但し、オキシアルキレン基(CnH2nO)は
、n値の異なる2種以上のオキシアルキレン基が任意の順序で存在していてもよく、その
ような場合、mは、n値の異なるオキシアルキレン基の合計個数を示す。」(11−1)を反応させればよい。
この反応により、主に、ポリオルガノシロキサンの「Si−H」基と、化合物「CH2
=C(−CH3)COO−(Cn2nO)m−CH2CH=CH2」の右端の2重結合「−C
H=CH2」部位で結合する。
上記したメタクリロイルオキシ基と、炭素−炭素二重結合(C=C)とポリ(オキシアルキレン)基を含有する化合物(11−1)としては、例えば、下記式(K31-1)〜(K31-7)に示す化合物が挙げられる。
Figure 2009185169
また、トリ(アルコキシ)シリル−プロピル−メルカプタン[HS−C36−Si(OR)3](2b)を代表とするポリ(アルコキシ)シリル−プロピルメルカプタンとして
、具体的には、例えば、下記式(K32-1)〜(K32-6)に示す化合物が挙げられる。
Figure 2009185169
また、メタクリロキシ基を側鎖ポリ(アルキレングリコール)の末端部に有する原料ポリシロキサン(2a)に、トリ(アルコキシ)シリル−プロピル−メルカプタン(2b)を反応させると、前記式[I-2]:「−(Cn2nO)m−COCH(CH3)−CH2−S−C36−Si(OR)3」=式(2c)を側鎖基(側鎖末端基)に有する本発明のポリオ
ルガノシロキサン[I](ポリオルガノシロキサン(2c)ともいう。)が得られるが、このポリオルガノシロキサン[I]としては、具体的には、例えば、前記したものの他に、下記式(K33-1)〜(K33-5)で示すようなもの挙げられる。
Figure 2009185169
<合成法(3)>
Figure 2009185169
また、上記合成法(3)では、上記式「−(Cn2nO)m−COCCH=CH2」(3
a)で表される、アクリロキシ基を側鎖ポリ(アルキレングリコール)の末端部に有する原料ポリオルガノシロキサン(3a)の末端アクリロキシ基[−OCOCH=CH2]と

アルコキシシリル基含有メルカプタン化合物の代表例であるトリ(アルコキシ)シリル−プロピル−メルカプタン[HS−C36−Si(OR)3](3b)のメルカプト基(
HS−)とを反応させて、
前記式[I-3]:「−(Cn2nO)m−COCH2−CH2−S−C36−Si(OR)3
」(3c)を有するポリオルガノシロキサン[I](=ポリオルガノシロキサン(3c))が得られる。
(原料ポリオルガノシロキサン(3a)の製造)
上記合成法(3)において用いられる原料ポリオルガノシロキサン(3a)を得るには、前記<合成法(1)、(2)>の場合と同様に、例えば、直鎖状、環状、T単位、Q単位含有型などに代表される任意のタイプの「Si−H」基含有ポリシロキサン(5−1)を用いる。
この「Si−H」基含有ポリシロキサン(5−1)に、上記合成法(2)における「メタクリロイルオキシ基と、炭素−炭素二重結合(C=C)とポリ(オキシアルキレン)基を含有する化合物」に代えて、「アクリロイルオキシ基と、炭素−炭素二重結合(C=C)とポリ(オキシアルキレン)基を含有する化合物」である「CH2=CHCOO−(Cn2nO)m−CH2CH=CH2、n:2〜5程度の整数、m:0〜30程度の整数。但し、オキシアルキレン基(CnH2nO)は、n値の異なる2種以上のオキシアルキレン基が任意の順序で存在していてもよく、そのような場合、mは、n値の異なるオキシアルキレン基の合計個数を示す。」(13−1)を反応させれば原料ポリオルガノシロキサン(3a)が得られる。
この反応により、ポリオルガノシロキサンの「Si−H」基と、化合物「CH2=CH
COO−(Cn2nO)m−CH2CH=CH2」の右端の2重結合「−CH=CH2」部位
で結合する。
なお、上記した「アクリロイルオキシ基と、炭素−炭素二重結合(C=C)とポリ(オキシアルキレン)基を含有する化合物」(13−1)としては、例えば、下記式(K35-1)
〜(K35-2)に示す化合物が挙げられる。
Figure 2009185169
また、上記アルコキシシリル基含有メルカプタン(3b)としては、前記<合成法(2)>における式(K32-1)〜(K32-6)に示す化合物等が用いられる。
また、このような化合物(3a)と化合物(3b)との反応により得られる、本発明のポリオルガノシロキサン(3c)は、前記式[I-3]:「−(Cn2nO)m−COCH2
CH2−S−C36−Si(OR)3」、すなわち上記式(3c)で表される側鎖基(側鎖末端基)を有するが、
この本発明のポリオルガノシロキサン(3c)としては、前記したものの他に、例えば、下記式(K36-1)〜(K36-3)に示すようなものが挙げられる。これらの式(K36-1)〜(K36-3)に示すポリマー(3c)は、前記<合成法(2)>における生成物すなち式(K33-1)〜(K33-5)で表される化合物におけるメタクリロイルオキシ基を、アクリロイルオキシ基に置換してなるものに相当する。
Figure 2009185169
<合成法(4)>
Figure 2009185169
この合成法(4)では、Si−H基とアルコキシシリル基とを含有する化合物である、
トリ(アルコキシ)シラン[H−Si(OR)3](4b)のハイドロジェン(H−)と

側鎖基(あるいは側鎖末端基)として、式「−(Cn2nO)m−CH2-CH=CH2
(4a)で表されるアリル基を側鎖ポリ(アルキレングリコール)の末端部に有する原料ポリオルガノシロキサン(4a)の末端アリル基[−CH2-CH=CH2]と、
を触媒(例:白金化合物)の存在下に反応させて、前記式[I-4]:「−(Cn2nO)m−CH2CH2CH2−Si(OR)3」(4c)を側鎖基(あるいは側鎖末端基)として有するポリオルガノシロキサン[I](=ポリオルガノシロキサン(4c))が得られる。
(原料ポリオルガノシロキサン(4a)の製造)
上記合成法(4)において用いられる原料ポリオルガノシロキサン(4a)を得るには、前記<合成法(1)、(2)、(3)>の場合と同様に、例えば、直鎖状、環状、T単位、Q単位含有型などに代表される任意のタイプの「Si−H」基含有ポリシロキサン(5−1)を用いる。
この「Si−H」基含有ポリシロキサン(5−1)に、上記合成法(2)における「メタクリロイルオキシ基と、炭素−炭素二重結合(C=C)とポリ(オキシアルキレン)基を含有する化合物」に代えて、
「ポリ(オキシアルキレン)基の両末端にアリル基[−CH2-CH=CH2]を有する
化合物」である「CH2=CHCH2−O−(Cn2nO)m−CH2CH=CH2、n:2〜5程度の整数、m:0〜30程度の整数。但し、オキシアルキレン基(CnH2nO)は、n
値の異なる2以上のオキシアルキレン基が任意の順序で存在していてもよく、そのような場合、mは、n値の異なるオキシアルキレン基の合計個数を示す。」(14−1)を反応させれば原料ポリオルガノシロキサン(4a)が得られる。
この反応により、ポリオルガノシロキサンの「Si−H」基と、化合物「CH2=CH
CH2−O−(Cn2nO)m−CH2CH=CH2」の2重結合「−CH=CH2」部位で結合する。
なお、上記した「ポリ(オキシアルキレン)基の両末端にアリル基を有する化合物(14−1)としては、例えば、下記式(K38-1)〜(K38-3)に示す化合物が挙げられる。
Figure 2009185169
また、トリ(アルコキシ)シランを代表とするアルコキシシラン(4b)として、具体的には、例えば、下記式(K39-1)〜(K39-8)に示す化合物が挙げられる。
Figure 2009185169
また、このような化合物(4a)と化合物(4b)との反応により得られる本発明のポリオルガノシロキサン[I]は、上記式[I-4]:「−(Cn2nO)m−CH2CH2CH2
Si(OR)3」(4c)で表される側鎖基(あるいは側鎖末端基)を有するが、この本
発明のポリオルガノシロキサン(4c)としては、例えば、前記したものの他に、下記式(K40-1)〜(K40-4)に示すようなものが挙げられる。
Figure 2009185169
<合成法(5)>
Figure 2009185169
また、合成法(5)では、式:
Figure 2009185169
で表される、グリシドキシ基を側鎖ポリ(アルキレングリコール)の末端部に有する原料ポリオルガノシロキサン(5a)の末端グリシドキシ基:
Figure 2009185169
と、アルコキシシリル基含有化合物であるトリ(アルコキシ)シリル−メチルアミン[H(CH3)N−C36−Si(OR)3](5b)のメチルアミノ基[H(CH3)N−]
とを通常、触媒の非存在下に反応させて、前記式[I-5]:「−(Cn2nO)m−CH2
2−CH(OH)−N(CH3)−C36−Si(OR)3」(5c)を有するポリオル
ガノシロキサン[I](=ポリオルガノシロキサン(5c))が得られる。が得られる。
(原料ポリオルガノシロキサン(5a)の製造)
上記合成法(5)において用いられる原料ポリオルガノシロキサン(5a)を得るには、前記<合成法(1)〜(5)>の場合と同様に、例えば、直鎖状、環状、T単位、Q単位含有型などに代表される任意のタイプの「Si−H」基含有ポリシロキサン(5−1)が用いられる。
この「Si−H」基含有ポリシロキサン(5−1)に、
エポキシ基と、炭素−炭素二重結合(C=C)とポリ(オキシアルキレン)基を含有する化合物「
Figure 2009185169
、n:2〜5程度の整数、m:0〜30程度の整数。但し、オキシアルキレン基(CnH2nO)は、n値の異なる2種以上のオキシアルキレン基が任意の順序で存在していてもよく、そのような場合、mは、n値の異なるオキシアルキレン基の合計個数を示す。」(15−1)を反応させればよい。
この反応により、主に、原料ポリオルガノシロキサンの「Si−H」基と、化合物(15−1)の端の2重結合「−CH=CH2」部位で結合する。
上記した化合物(15−1)としては、具体的には、例えば、下記式(K45-1)〜(K45-4)
に示す化合物が挙げられる。
Figure 2009185169
また、トリ(アルコキシ)シリル−メチルアミン[H(CH3)N−C36−Si(O
R)3](5b)として、具体的には、例えば、下記式(K46-1)〜(K46-4)に示す化合物が
挙げられる。
Figure 2009185169
また、エポキシ基(グリシドキシ基)を側鎖ポリ(アルキレングリコール)の末端部に有する原料ポリオルガノシロキサン(5a)に、トリ(アルコキシ)シリル−メチルアミン(5b)を反応させると、前記式[I-5]:「−(Cn2nO)m−CH2CH2−CH(OH)−N(CH3)−C36−Si(OR)3」(5c)で表される側鎖基(あるいは側鎖末端基)を有する本発明のポリオルガノシロキサン[I](ポリオルガノシロキサン(5c)、ポリオルガノシロキサン[I-5]ともいう。)が得られる。
このポリオルガノシロキサン[I]としては、前記したものの他に、具体的には、例えば、下記式(K47-1)〜(K47-2)で示すようなもの挙げられる。
Figure 2009185169
また、ポリオルガノシロキサン[I]は、上記したように、幹ポリマーとなる、「Si−H」基含有ポリシロキサン(5−1)に、不飽和炭素−炭素二重結合含有化合物(6−1)を反応せる態様に限定されず、
例えば、幹ポリマーとなる上記「Si−H」基含有ポリシロキサン(5−1)と、不飽和炭素−炭素二重結合(C=C)とアルコキシシリル基とを併有する化合物(1−bb)とを反応させて、例えば、上記式(K27-1)〜(K27-10)、(K28-1)、(K29-1)〜(K29-4)に例示するようなポリオルガノシロキサン[I]を得てもよい。一例を以下に示す(実施例14参照)。
なお、この式(K48-2)で示されるポリオルガノシロキサン[I]は、前記式[I]中、Y
が単結合、pが2、Xがエトキシ基、kが0である態様を示す。また、幹ポリマーが前記式(K7-10)由来である態様を示す。
Figure 2009185169
またポリオルガノシロキサン[I]は、幹ポリマーとなる、下記式(9−1a)で示される「Si−H」基含有ポリシロキサン(5−1)に、不飽和炭素−炭素二重結合(C=
C)とアルコキシシリル基とを併有する化合物(1−bb)である「CH2=CH−CH2−Si(OCH33」と、「CH2=CH-CH2-O-(C24O)−CH3」の両者を同時に(あるいは任意の順序で)付加反応させて、例えば、上記式(K27-1)〜(K27-10)、(K28-1)、(K29-1)〜(K29-4)に類似するような本発明のポリオルガノシロキサン[I]を得てもよい。
一例を以下に示す。なお、下記(i)、(ii)、(iii)等の微妙に構造の異なる類似化合物の合成が可能である。
Figure 2009185169
同様に、不飽和炭素−炭素二重結合(C=C)とアルコキシシリル基とを併有する化合物(1−bb)との反応は、その他の合成法(2)〜(5)にも適用できる。
その生成物の例としては、下記の化合物(K50-1)〜(K50-4)が挙げられる。
Figure 2009185169
さらに別の方法としては、ポリオルガノシロキサン[I]は、幹ポリマーとなる、下記式(K51-1)で示される「Si−H」基含有ポリシロキサン(5−1)に、不飽和炭素−炭
素二重結合(C=C)とOH基とを併有する化合物「CH3(CH27−CH=CH-(CH2)8−OH」お
よび、不飽和炭素−炭素二重結合(C=C)とポリエーテル基とを併有する化合物「CH2=CH−CH2−O-(C24O)8−H」の両者を同時に(あるいは任意の順序で)付加反応させて、例えば、下記式(K51-2)に示す末端「−OH」基含有ポリマーを得て、
次いで、この「OH」基部位で、アルコキシシリル基含有イソシアネート化合物(例:「OCN−C36−Si(OC253」)の「−NCO」基と反応させて、下記式(K51-3)あるいは(K51-4)で示される本発明のポリオルガノシロキサン[I]を得てもよい。
Figure 2009185169
また、本発明では、上記(K48-1)に示すものと同様に「Si−H」基を有し、さらにジ
フェニルシロキシ単位[−(Si(C652-O)−]を含有し、幹ポリマーとなる原料ポリオルガノシロキサンの「Si−H」部位に、
炭素−炭素二重結合(C=C)とエトキシシリル基とを併有する化合物「CH2=CH-
Si(OC25)3」、および炭素二重結合(C=C)とポリエーテル結合とを併有する化
合物「CH2=CH−CH2−O-(C24O)3−CH3」の両者を付加反応させて、下記
式(K52-1)で示される本発明のポリオルガノシロキサン[I]を得てもよい。
Figure 2009185169
また、本発明では、上記(K48-1)に示すものと同様に「Si−H」基を有し、さらにジ
フェニルシロキシ単位[−(Si(C652-O)−]を含有し、幹ポリマーとなる原料
ポリオルガノシロキサンの「Si−H」部位に、
炭素−炭素二重結合(C=C)とポリエーテル基とを併有する化合物「CH2=CH−
CH2−O-(C24O)8−H」を付加反応させ、
次いで、得られた付加反応物の末端「−OH」基部位で、上記と同様のアルコキシシリル基含有イソシアネート化合物(例:「OCN−C36−Si(OC253」)の「−
NCO」基とを反応させて、下記式(K53-1)で示される、主骨格が鎖状の本発明に係るポ
リオルガノシロキサン[I]を得てもよい。
Figure 2009185169
また、本発明では、上記(a−2)環状のポリオルガノシロキサンである式(K8-1)〜(K8-10)と同様の幹ポリマーの「Si−H」部位に、
炭素−炭素二重結合(C=C)とポリエーテル基とを併有する化合物「CH2=CH−
CH2−O-(C24O)8−H」を付加反応させ、
次いで、得られた付加反応物の末端「−OH」基部位で、上記と同様のアルコキシシリル基含有イソシアネート化合物(例:「OCN−C36−Si(OC253」)の「−
NCO」基とを反応させて、下記式(K54-1)で示される、主骨格が環状の本発明に係るポ
リオルガノシロキサン[I]を得てもよい。
Figure 2009185169
上記製法(1)〜(5)、(6)等によれば、これらの側鎖基(側鎖末端基)[I-1]〜[I-5]を有する反応生成物(反応生成物[I-1]〜[I-5]ともいう。)は、工業的に上市されている原料を用いて、1段階反応で合成可能であるという利点がある。
このようなシリル基含有ポリエーテル変性ポリシロキサン[Ia]の重量平均分子量(Mw)は、GPC等にて測定され、また、その数平均分子量(Mn)は、GPC等にて測定され、通常200〜1,000,000(百万)程度、好ましくは500〜100,000(10万)である。
本発明のオルガノポリシロキサン[Ia]は、水の存在下においてアルコキシシリル結合部位「−Si-O-C−」などの部位で加水分解しポリエーテル変性あるいはアルキル変性シリコーンポリマーを生成する。
また本発明のオルガノポリシロキサン[Ia]は、Si-OH基(結合)、Si-OR基(結合)などを含有したポリマーと脱アルコールなどの縮合反応を生じて、ポリエーテル変性あるいはアルキル変性シリコーンを含有する分子を生成したり、硬化性ポリマーを生成する。
これらの反応の結果、ポリエーテル結合に基づく親水性あるいはアルキル結合に基づく疎水性・親油性を備えた硬化物を生成することにより、以下に述べるような種々の用途で好適に使用でき、また以下に示すような効果が得られる。
<該化合物[Ia]の応用―1 改質添加剤>
本発明のオルガノシロキサン[I](特に[Ia])(本発明の化合物ともいう。)は変性基であるポリエーテル基やアルキル基の親水性・親油性および疎水性を付与するための添加剤として有用である。
また本発明に係るこのオルガノシロキサン[I](特に[Ia])(化合物)は反応活性なアルコキシシリル基を有しているため容易に他のポリマーや樹脂および充填材や顔料と反応して固定化されるという利点も有している。
このような特徴のため単に添加することによるこれらの特性を付与するにとどまらず、反応・固定化により、付与された特性(例:改質性、表面処理性、架橋性等の特性)を長く持続させることが可能となった。改質添加剤の効果が顕著な対象はゴム・樹脂・塗料および各種有機合成組成物であり、それらの種類としてはシリコーン系、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、ポリエステル系、ウレア系、フェノール系、アルキッド系などが挙げられる。
本発明の化合物[I](特に[Ia])の添加量は対象となる樹脂やポリマー100重量部に対して0.05から200重量部程度、好ましくは0.1〜100重量部、さらに最適範囲としては0.5〜70重量部である。このような範囲より少ない場合はその効用が期待できなくなり、また多すぎる場合は樹脂やポリマー組成物の物性や硬化性を低下させる場合があり、かつコスト的にも不利になる傾向がある。
これらの効果は親水性・親油性および疎水性の付与により、船舶用塗料や魚網用塗料においては海洋性生物の付着を抑えることができ、かつその効果を持続させることが可能となる。
またこの化合物[I](特にオルガノシロキサン[Ia])が配合された建築用シーリング材や塗料においては、得られる被塗物は、大気中に暴露されることによる塵埃や煤煙からの汚染に対抗することができるとともに、それらの汚染物質を親水化することにより、雨水などで比較的容易に洗い流されるような効果が期待できる。
また、本発明の化合物自体が良好な界面活性効果を持つため、水のゲル化剤、シーラントや接着剤への揺変効果を利用したタレ防止剤やスランプ防止剤、軟質・硬質ウレタン樹脂の整泡剤、塗料のレベリング剤、均質化剤、タレ防止剤などの用途にも適している。
<該化合物[Ia]の応用―2 表面処理剤>
本発明のオルガノシロキサン[I](特に本発明の化合物[Ia])は、変性基であるポリエーテル基やアルキル基等を有しているため、親水性・親油性および疎水性を付与するための基材として有用である。
さらに本発明の化合物[I](特に[Ia])は、反応活性なアルコキシシリル基を有しているため、目的物の表面のOH基などと容易に反応するため、充填材や顔料などの表面を改質するのための表面処理剤として有用である。
具体的には粉砕石英、煙霧質シリカ、湿式シリカ、焼成シリカ等のシリカ;粉砕炭酸カ
ルシウム、膠質炭酸カルシウム、合成炭酸カルシウム等の炭酸カルシウム;珪藻土、タルク、酸化チタン、水酸化アルミニウム、アルミナ、窒化アルミ、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、カーボンブラック、グラファイト、ガラスビーズなどの充填材や酸化鉄、亜酸化銅、酸化チタン、酸化亜鉛などの顔料の表面処理に、この化合物は有効である。
このような表面処理物を用いると、未処理の充填材や顔料などを添加する場合に比して、添加される樹脂やポリマーとの濡れ性や親和性を微妙に変化させることができる。
本発明の化合物[I](特に[Ia])にて充填材や顔料の表面処理を行う場合、該化合物の使用量は対象となる充填材や顔料100重量部に対して通常0.05〜50重量部程度、好ましくは0.1〜20重量部、さらに最適範囲としては0.5〜7重量部である。このような範囲より少ない場合はその効用が期待できなくなり、また多すぎても効用にはそれ以上の差が見られなくなり、かつコスト的にも不利になる傾向がある。
これらの表面処理により流動性改良、チキソトロピー性の付与などが図られる。さらにシール材や塗料の防汚性の改良や自己洗浄性の改良にも寄与している。
<該化合物[Ia]の応用―3 室温硬化性組成物用の架橋剤>
本発明に係る防汚性、低汚染性、汚染の自己洗浄性あるいは帯電防止性の樹脂組成物は、架橋剤(A)としての上記のポリオルガノシロキサン[I](特に、[Ia])と、
1分子内に加水分解可能な基またはシラノール基(Si-OH)を2個以上含有するオルガノポリシロキサン(B)(上記のポリオルガノシロキサン[I]を除く。)と、
必要に応じて用いられる硬化触媒(C)とを含有している。
本発明では、上記架橋剤(A)としてのポリオルガノシロキサン[I](特に[Ia])を、上記成分(B)100重量部に対して0.05〜200重量部、好ましくは、0.5〜100重量部、特に好ましくは1〜50重量部の量で含んでなることが硬化性の向上やコスト低減などの点で望ましい。
以下、この室温硬化性シリコーン組成物に含まれる各成分(A)、(B)、(C)等について、特に、成分(B)、(C)について、ここでは詳細に説明する。
<成分(A)>
成分(A)としては、以下に再掲する、上記本発明のポリオルガノシロキサン[I]、特に[Ia]が用いられる。
Figure 2009185169
(式[Ia]中の符号の定義は、前記に同じ。)
本発明の化合物[I](特に[Ia])を架橋剤として用いる場合、上記式[Ia]中の、Xは加水分解性基であり、架橋反応に適している例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基メトキシエトキシ基、エトキシエトキシ基などのアルコキシ基;
アセトキシ基、プロピオノキシ基、ブチロキシ基、ベンゾイルオキシ基などのアシロキシ基;
イソプロペニルオキシ基、イソブテニルオキシ基、1-エチル-2-メチルビニルオキシ基
などのアルケニルオキシ基;
ジメチルケトオキシム基、メチルエチルケトオキシム基、ジエチルケトオキシム基、シクロペンタノキシム基、シクロヘキサノキシム基などのイミノキシム基;
N-メチルアミノ基、N-エチルアミノ基、N-プロピルアミノ基、N-ブチルアミノ基、N,N-ジメチルアミノ基、N,N-ジエチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基などアミノ基;
N-メチルアセトアミド基、N-メチルベンズアミド基などのアミド基;
N,N-ジメチルアミノオキシ基、N,N-ジエチルアミノオキシ基などのアミノオキシ基;
などが挙げられる。
これらのXの中で、反応性や合成の容易さあるいは原料の入手の点で適しているものは、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などのアルコキシ基、アセトキシ基、メチルエチルケトオキシム基、N-メチルアセトアミド基などである。
アルコキシ基は、相当(対応)するアルコキシシリル基含有化合物から前述のように合成することが可能である。
またその他の官能基については、その他の官能基を有する化合物と、アルコキシ基含有化合物とのエステル交換反応や、トリクロロシランあるいはメチルジメチルシランを付加反応で付加した後、それをアセトキシ基、メチルケトオキシム基、N―メチルアセトアミ
ド基などに変換する反応で合成することができる。
<成分(B)>
オルガノポリシロキサン(B)としては、1分子内に加水分解可能な基またはシラノー
ル基(Si-OH)を2個以上含有するものが用いられる。
このようなオルガノポリシロキサン(B)としては、従来より公知のものを広く使用でき、
両末端がシラノール基で封鎖されたオルガノポリシロキサンや前述のT単位やQ単位を含んだ分岐状やセスキ型のシラノール基含有ポリシロキサンおよびシラノールで封鎖された市販のシリコーン樹脂も用いることができる。
このオルガノポリシロキサン(B)の粘度は25〜500000csの範囲、好ましくは1000〜100000csであることが望ましい。
<硬化触媒(C)>
本発明で必要により用いられることのある硬化触媒(C)としては、グアニジン、アミン系シランカップリング剤および有機金属化合物などが挙げられる。
これらの硬化触媒は、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
前記有機金属化合物としては、Sn、Ti、Zr、Pb、Alなどが挙げられる。
具体的には、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジアセチルアセトナート、ジブチルスズネオデカネート、ジブチルスズ塩と正ケイ酸エチルとの反応生成物、ジオクチルスズオキサイド、ジオクチルスズジステアレート、ジオクチルスズジラウレート、ジオクチルスズジネオデカネート、ジオクチルスズ塩と正ケイ酸エチルとの反応生成物、ビスマストリス(2−エチルヘキサノエート)、鉛−2−エチルオクトエート、ジブチルスズジオクトエート、ジブチルスズアセテート、ブチルスズ−2−エチルヘキソエート、鉄−2−エチルヘキソエート、コバルト−2−エチルヘキソエート、マンガン−2−エチルヘキソエート、亜鉛−2−エチルヘキソエート、カプリル酸第1スズ、ナフテン酸スズ、オレイン酸スズ、ブタン酸スズ、ナフテン酸チタン、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸亜鉛等の有機カルボン酸の金属塩;
テトラブチルチタネート、テトラ−2−エチルヘキシルチタネート、トリエタノールアミンチタネート、テトラ(イソプロペニルオキシ)チタネート等の有機チタン酸エステル;
オルガノシロキシチタン、β−カルボニルチタン等の有機チタン化合物;
アルコキシアルミニウム化合物、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(トリメトキシシリルプロピル)エチレンジアミン等のアミノアルキル基置換アルコキシシラン;
ヘキシルアミン、リン酸ドデシルアミン等のアミン化合物及びその塩;
ベンジルトリエチルアンモニウムアセテート等の第4級アンモニウム塩;
酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、臭酸リチウム等のアルカリ金属の低級脂肪酸塩;
ジメチルヒドロキシルアミン、ジエチルヒドロキシルアミン等のジアルキルヒドロキシルアミン;
2NC36Si(OCH33、H2NC36Si(OC253、H(CH3)NC36Si(CH3)(OCH32、H(C65)NC36Si(OC252、H2NC24
HC36Si(OCH33、N−(ビニルベンジル)−β−アミノプルピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有シランカップリング剤;
下式:
Figure 2009185169
で表されるグアニジン化合物等及びグアニジル基含有シラン若しくはシロキサン;
などを挙げることができる。
この硬化触媒(C)は、その種類によっても異なるが、前記オルガノポリシロキサン(A)100重量部に対し、通常は0.001〜10重量部、好ましくは0.01〜5重量部となる量で用いられることが望ましい。
硬化触媒(C)が上記のような量で用いられると、前記オルガノポリシロキサン(A)と加水分解可能な基またはシラノール基(Si-OH)を有する成分(B)との縮合反応を促
進することができるため好ましい。
このような硬化触媒(C)は、室温硬化性シリコーン組成物中に、通常、0.01〜10重量%、好ましくは0.1〜5重量%の量で用いられる。
(D)充填剤;
本発明で用いられることのある充填材(D)としては、粉砕石英、煙霧質シリカ、湿式シリカ、焼成シリカ等のシリカ;粉砕炭酸カルシウム、膠質炭酸カルシウム、合成炭酸カルシウム等の炭酸カルシウム;珪藻土、タルク、酸化チタン、水酸化アルミニウム、アルミナ、窒化アルミ、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、酸化鉄、カーボンブラック、グラファイト、ガラスビーズなどが挙げられる。またこれらの表面をクロロシラン類、シラザン類、環状および直鎖状ジメチルポリシロキサンなどで疎水化処理したものなどが挙げられる。これら
の充填剤は、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
この充填材(D)は、その種類によっても異なるが、前記オルガノポリシロキサン(A)100重量部に対し、通常は1〜500重量部、好ましくは5〜200重量部となる量で用いられることが望ましい。
(E)添加剤;
本発明で用いられることのある添加剤(E)としては、接着性付与剤、たれ防止剤、防汚添加剤、防カビ剤、難燃性付与剤、硬化調整剤および着色顔料および有機金属化合物などが挙げられる。これらの添加剤は、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
この添加剤(E)は、その種類によっても異なるが、前記オルガノポリシロキサン(A)100重量部に対し、通常は0.001〜80重量部、好ましくは0.01〜50重量部となる量で用いられることが望ましい。
(F)希釈剤;
本発明で必要により用いられることのある希釈剤(F)としては、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、n−ヘキサン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、n-ヘキサン、石油ベンジン、ケロシン、リグロイン、低分子量揮発性シロキサンおよびシリコーンオイルなどが挙げられる。これらの希釈剤は、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
この希釈剤(F)は、その種類によっても異なるが、前記オルガノポリシロキサン(A)100重量部に対し、通常は0.5〜300重量部、好ましくは1〜100重量部となる量で用いられることが望ましい。
希釈剤(F)が上記のような量で含まれていると、本発明のオルガノポリシロキサン親水性組成物の粘度を作業性が良好な範囲に設定することができ、はけ塗り、ローラー塗り、スプレー塗布などにより該組成物を塗装することができ、該組成物を微細な空隙へ浸透または含浸させることが可能となるため好ましい。
またこのオルガノポリシロキサン[I](特に[Ia])は、Si-OH、Si-ORなどを含有したポリマーと脱アルコールなどの縮合反応を生じて、ポリエーテル変性シリコーンを含有する分子を生成したり、硬化性ポリマーを生成する。
これらの反応の結果、室温硬化性シリコーン組成物は、上記ポリエーテル結合等に基づく親水性あるいはアルキル基等に基づく疎水性や親油性を備えた硬化物を生成することにより、以下の用途で好適に使用でき、また以下に示すような効果が得られる。
船舶用あるいは水中構造物用防汚塗料;
建築用低汚染性シーラント(コーキング剤)や塗料;
あるいは自己洗浄性シーラント及び塗料;
一般工業用帯電防止塗料・シーラントや接着剤;
などの用途に好適に使用できる。
[実施例]
以下、本発明に係る新規なオルガノポリシロキサン、これを架橋剤として含有する室温硬化性シリコーン組成物等について実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は、係る実施例等により何ら限定されるものではない。
<メチルハイドロジェンシロキシ単位含有ジメチルポリシロキサンの合成>
{シロキサン−1の合成}
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器にオクタメチルシクロテトラシロキサン(K57-1)707重量部、ヘキサメチルジシロキサン(K57-2)78重量部、25℃の粘度が25mm2/sであるα,ω−トリメチルシリルポリ(メチルハイドロジェン)シロキサン(K57-3)125重量部および濃硫酸3重量部を仕込み70℃まで加熱し、10時間保持した。次いで室温(25℃)まで冷却後トルエン500重量部を加えてポリマーを溶解させた。水洗を繰り返して硫酸を除去しその後重曹で中和した。トルエン溶液を反応器に再度仕込み減圧下(30mmHg)で温度135℃に加熱して、トルエンと低沸点のシロキサンを除去し、平均分子式が次式で表される生成物メチルハイドロジェンシロキシ単位含有ジメチルポリシロキサン(A1’、K57-4)を得た。
Figure 2009185169
[式(A1’、K57-4)中、メチルヒドロキシシロキシ単位{―Si(CH3)H−O−}とジメチルシロキシ単位{―Si(CH32−O−}は、それぞれ連続して配列していてもよく、任意の順序でランダムに並んでいてもよい。]
{シロキサン−2の合成}
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器にオクタメチルシクロテトラシロキサン(K58-1)888重量部、テトラメチルジシロキサン(K58-2)134重量部および濃硫酸2重量部を仕込み室温(25℃)まで加熱し15時間保持した。次いで、室温まで冷却後トルエン800重量部を加えてポリマーを溶解させた。水洗を繰り返して硫酸を除去しその後重曹で中和した。次いで、このトルエン溶液を反応器に再度仕込み減圧下(35mmHg)に温度135℃で加熱してトルエンと低沸点のシロキサンを除去し生成物(A2’、K58-3)を得た。
Figure 2009185169
<ポリエーテル変性シリコーンオイルの合成>
ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの合成法―A1
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に平均分子量400のポリエチレングリコールモノアリルエーテル(K59-1)1200重量部と触
媒量の白金化合物を仕込み100℃まで加熱した。そこ(該反応容器内)に前記「シロキサン−1」(A1',K59-2)を1450重量部滴下し反応させた。滴下終了後同温度で1
6時間保持した。IRでSi−Hの吸収の消滅を確認後、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(A1,K59-3)生成反応の終点とした。
このポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(A1,K59-3)を製造する際のエーテル(K59-1)と「シロキサン−1」(A1’,K59-2)との反応式を下記に示す。
Figure 2009185169
<ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの合成法―A2>
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に平均分子量200のポリエチレングリコールモノアリルエーテル(K60-1)400重量部と触媒
量の白金化合物を仕込み100℃まで加熱した。そこ(該反応容器内)に前記「シロキサン−2」(A2’,K60-2)を1022重量部の量で滴下し反応させた。
滴下終了後、同温度で16時間保持した。IRでSi−Hの吸収の消滅を確認後、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(A2、K60-3)生成反応の終点とした。
このポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(A2)を製造する際のエーテル(a’、K60-2)と、「シロキサン−2」(A2’,K60-2)との反応式を下記に示す。
Figure 2009185169
<ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの合成法−B1>
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に平均分子量300のメタクリロキシポリプロピレングリコールアリルエーテル(K61-1)900
重量部と触媒量の白金化合物を仕込み130℃まで加熱した。そこ(該反応容器内)に「シロキサン−1」(A1’、K61-2) を1450重量部の量で滴下し反応させた。滴下終了後同温度で20時間保持した。IRでSi−Hの吸収の消滅を確認後、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(B1、K61-3)の生成反応の終点とした。
このポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(B1)を製造する際のメタクリロキシポリプロピレングリコールアリルエーテル(K61-1)と「シロキサン−1」(A1’,K61-2)との反応式を下記に示す。
Figure 2009185169
<ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの合成法−B2>
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に平均分子量350のメタクリロキシポリプロピレングリコールアリルエーテル(K62-1)700
重量部と触媒量の白金化合物を仕込み130℃まで加熱した。そこ(該反応容器内)に「シロキサン−2」(A2’、K62-2)を1022重量部の量で滴下し反応させた。滴下終了後、同温度で20時間保持した。IRでSi−Hの吸収の消滅を確認後、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(B2、K62-3)の合成反応の終点とした。
Figure 2009185169
<ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの合成法―C1>
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に平均分子量500のグリシドキシポリプロピレングリコールアリルエーテル1500重量部と触媒量の白金化合物を仕込み130℃まで加熱した。そこ(該反応容器内)に「シロキサン−1」(A1’、K57-4) を1450重量部の量で滴下し反応させた。滴下終了後、同
温度で20時間保持した。IRでSi−Hの吸収の消滅を確認後、(C1)の生成反応の終点とした。
<ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの合成法―C2>
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に平均分子量500のグリシドキシポリプロピレングリコールアリルエーテル1000重量部と触媒量の白金化合物を仕込み130℃まで加熱した。そこに「シロキサン−2」を1022重量部の量で滴下し反応させた。滴下終了後同温度で20時間保持した。IRでSi−Hの吸収の消滅を確認後、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(C2)の合成反応の終点とした。
[実施例1]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器にγ―イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(K63-1)741重量部を仕込み、85℃まで
加熱後、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン−A1(K63-2) 2652重量部を
徐々に滴下した。滴下終了後、100℃で10時間保持した。IRでイソシアネート基の吸収が消滅したことを確認し、下記(K63-3)の生成反応を終え生成物を得た。
Figure 2009185169
[実施例2]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器にγ―メルカプトプロピルトリメトキシシラン(K64-1)588重量部を仕込み、100℃まで加
熱後、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン−B1(K64-2) 2350重量部を徐
々に滴下した。滴下終了後、100℃で6時間保持した。IRでメルカプト基の吸収が消滅したことを確認し、下記ポリマー(ヘ)の生成反応を終え生成物(K64-3)を得た。
Figure 2009185169
[実施例3]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器にγ―N−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン(ト)579重量部を仕込み、100℃まで加熱後、「ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン−C1」(チ) 2950重量部を徐々に滴下した。滴下終了後、100℃で8時間保持して目的のメトキシシリル基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(リ)を得た。
[実施例4]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器にγ―イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(K65-1)494重量部を仕込み、85℃まで
加熱後、「ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン−A2」(K65-1) 1422重量
部を徐々に滴下した。滴下終了後、100℃で10時間保持した。IRでイソシアネート基の吸収が消滅したことを確認し、(K65-3)の生成反応を終え生成物を得た。
なお、下記反応式は「ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン−A2」、反応生成物(K65-3)、それぞれの片末端のみを示す。
Figure 2009185169
[実施例5]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器にγ―メルカプトプロピルトリメトキシシラン(K66-1)392重量部を仕込み、100℃まで加
熱後、「ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン−B2」(K66-2) 1722重量部
を徐々に滴下した。滴下終了後、100℃で6時間保持した。IRでメルカプト基の吸収が消滅したことを確認し、(K66-3)の生成反応を終え生成物(K66-3)を得た。
なお、下記反応式は「ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン−B2」(K66-2)、
反応生成物(K66-3)、それぞれの片末端のみを示す。(波線部は、何れも各化合物の残
部を示す。)
Figure 2009185169
[実施例6]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器にγ―N−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン(ヨ)386重量部を仕込み、100℃まで加熱後、「ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン−C2」(タ) 2022重量部を徐々に滴下した。滴下終了後、100℃で8時間保持して目的のメトキシシリル基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(レ)を得た。
[実施例7]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に平均分子量3000のポリプロピレングリコールジアリルエーテル(K67-1)6000重量部と
触媒量の白金化合物を仕込み100℃まで加熱した。そこ(該反応容器内)に「シロキサン−2」(A2’、K67-2) を1022重量部の量で滴下し反応させた。滴下終了後、
同温度で12時間保持した。IRでSi−Hの吸収の消滅を確認してアリル基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(K67-3)を得た。
そこにさらに360重量部のトリエトキシシラン(K67-4)を滴下した。滴下後、12
5℃まで昇温しそのまま同温度で15時間保持した後、過剰のトリエトキシシラン(K67-4)を5kPa.sの減圧下で除去して目的の生成物(K67-5)を得た。
Figure 2009185169
[実施例8]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器にオクタメチルシクロテトラシロキサン(K68-1)487重量部、ヘキサメチルジシロキサン(K68-2)10重量部、1,3,5,7テトラメチルシクロテトラシロキサン(K68-3)47重量部および濃硫酸2重量部を仕込み70℃まで加熱し、10時間保持した。室温(30℃)まで冷却後、次いで、トルエン800重量部を加えて生成物を溶解させた。次いで、その水洗を繰り返して硫酸を除去しその後重曹で中和した。
該トルエン溶液を反応器に仕込み減圧下で加熱して、トルエンと低沸点のシロキサンを除去し生成物(シロキサン−3)(K68-4)を得た。
次に攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に平均分子量200のポリエチレングリコールモノアリルエーテル(K68-5)1200重量部
と触媒量の白金化合物を仕込み130℃まで加熱した。そこ(該反応容器内)に上記「シロキサン−3」を4370重量部の量で滴下し反応させた。滴下終了後、同温度で16時間保持した。IRでSi−Hの吸収の消滅を確認後、反応の終点とし、目的のポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(K68-6)を得た。
さらに攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器にγ―イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(K68-7)741重量部を仕込み、85
℃まで加熱後、上記ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン2785重量部を徐々に滴下した。滴下終了後、100℃で14時間保持し、ほぼ50%の水酸基がエトキシシシリル基で置換された、水酸基およびエトキシシリル基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(K68-8)を得た。
Figure 2009185169
[実施例9]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に平均分子量200のポリエチレングリコールジアリルエーテル(K69-1)800重量部と触媒量
の白金化合物を仕込み120℃まで加熱した。そこに1,3,5,7テトラメチルシクロテトラシロキサン(K69-2)240重量部を滴下反応させた。滴下終了後同温度で12時
間保持する。IRでSi−Hの吸収の消滅を確認後、水酸基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシクロテトラシロキサン(K69-3)を得た。
さらに攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器にγ―イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(K69-4) 988重量部を仕込み、8
5℃まで加熱して上記生成物1040重量部を滴下した。滴下後、125℃まで昇温しそのまま15時間保持した後、生成物(K69-5)を得た。
Figure 2009185169
[実施例10]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に実施例7で得たエトキシシリル基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(10a)(K70-1)218重量部を仕込み、これにメチルエチルケトオキシム(CH3(C25)C=N−OH)(10b)(K70-2)20重量部滴下しつつ副生するエタノールを除去してメチルエチルオキシモシリル基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(10c)(K70-3)を得た。
Figure 2009185169
[実施例11]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に平均分子量400のポリエチレングリコールジアリルエーテル800重量部とキシレン1000重量部および触媒量の白金化合物を仕込み120℃まで加熱した。そこに「シロキサン−2」を1022重量部を滴下反応させた。滴下終了後同温度で12時間保持した。IRでSi−Hの吸収の消滅を確認後、減圧下でキシレンを除去してアリル基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンを得た。
さらに攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に上記生成物1820重量部と触媒量の白金化合物を仕込み20℃に保持しながら298重量部のトリクロロシランを滴下した。滴下後、そのまま24時間保持した後、クロロシリル基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン生成物を得た。
続いて攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器にジエチルアミン 175重量部とトリエチルアミン253重量部を仕込み40℃以下に保持しながら上記クロロシリル基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン2091重量部を滴下した。滴下後、そのまま10時間保持した後、生成した塩をろ過除去してアミノシリル基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン生成物を得た。
[実施例12]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に平均分子量200のポリエチレングリコールモノアリルエーテル800重量部と触媒量の白金化合物を仕込み120℃まで加熱した。そこに1官能(M単位)である「H(CH32SiO−」であらわされるシロキサン単位と4官能(Q単位)である「SiO2」で表される
単位からなるシリコーンレジン(Gelest社、商品名:HQM−105)328重量部を滴下反応させた。滴下終了後同温度で12時間保持した。IRでSi−Hの吸収の消滅を確認後、水酸基含有ポリエーテル変性ポリシロキサンレジンを得た。
さらに攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器にγ―イソシアネートプロピルトリエトキシシラン 988重量部を仕込み、85℃まで加熱して上記生成物1128重量部を滴下した。滴下後、125℃まで昇温しそのまま15
時間保持した後アルコキシシルル基含有ポリエーテル変性ポリシロキサンレジンを得た。
[実施例13]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器にメタノール300重量部、キシレン300重量部、水400重量部を仕込み、30℃に冷却しながら、末端ヒドロキシポリエチレンオキシプロピルトリメトキシシラン156重量部、メチルトリクロロシラン150重量部、フェニルトリクロロシラン212重量部、ジメチルジクロロシラン129重量部の混合物を滴下した。4時間保持後、分液してキシレン層を分け取り重曹で中和した。
次に攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器にγ―イソシアネートプロピルトリエトキシシラン 815重量部を仕込み、85℃まで加熱して上記生成物のキシレン溶液706重量部を滴下した。滴下後、125℃まで昇温しそのまま15時間保持した後、キシレンを減圧留去してメトキシシリル基含有ポリエーテル変性ポリシロキサンレジンを得た。
[実施例14]
(式[I]中、Yが単結合(直接結合)の例)
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に平均分子式:
Figure 2009185169
であらわされるジフェニル単位{-[Si(-C652-O]-}とメチルハイドロジェン
単位{-[SiH(-CH3)-O]-}を含むポリシロキサン1334重量部を仕込み、1
00℃まで加熱した。そこ(該容器内)にビニルトリエトキシシラン228重量部と触媒量の白金化合物の混合液を滴下して反応させた。滴下終了後同温度で16時間保持した。IRでSi−Hの吸収の消滅を確認後、過剰のビニルトリエトキシシランを減圧(35mmHg)下にて除去してアルコキシシリル基含有のポリシロキサン生成物(a2)を得た。
Figure 2009185169
[実施例15]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に平均分子式(b1):
Figure 2009185169
であらわされる、ジフェニル単位とメチルハイドロジェン単位を含むポリシロキサン(b1)1334重量部を仕込み、100℃まで加熱した。そこ(反応容器内)にアリルアルコール70重量部と触媒量の白金化合物の混合液を滴下した反応させた。滴下終了後同温度で16時間保持した。IRでSi−Hの吸収の消滅を確認後、過剰のアリルアルコールを減圧にて除去して生成物を得た。
さらに攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に上記生成物1392重量部を仕込み85℃まで加熱後、γ―イソシアネートプロピルトリエトキシシラン247重量部を徐々に滴下した。滴下終了後100℃で10時間保持した。IRでイソシアネート基の吸収が消滅したことを確認し反応を終え、下記式(b2)(K74-1)で表されるアルコキシシリル基含有のポリシロキサンを得た。
Figure 2009185169
[実施例16]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に平均分子式(c1):
Figure 2009185169
であらわされる、メチルハイドロジェン単位を含むポリシロキサン(c1)(K75-1)2178
重量部を仕込み、100℃まで加熱した。そこに不飽和の高級アルコールであるオレイルアルコールを主成分とした「アンジェコール90NR」(新日本理科株式会社)268重量部と触媒量の白金化合物の混合液を滴下した反応させた。滴下終了後同温度で6時間保持した。その後、平均分子量200のメトキシポリエチレングリコールモノアリルエーテル600重量部と触媒量の白金化合物の混合液を滴下反応させた。IRでSi−Hの吸収の消滅を確認後、ポリエーテル変性で高級アルコールが付加したポリシロキサン生成物を
得た。
この生成物を攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に3046重量部仕込み85℃まで加熱後、γ―イソシアネートプロピルトリエトキシシラン247重量部を徐々に滴下した。滴下終了後100℃で10時間保持した。IRでイソシアネート基の吸収が消滅したことを確認し反応を終え、下記式(C2)(K76-1)
で表されるアルコキシシリル基含有のポリシロキサンを得た。
Figure 2009185169
[実施例17]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に下式の平均分子式であらわされるジフェニルとメチルハイドロジェン単位を含むポリシロキサン(K77-1)1334重量部を仕込み、100℃まで加熱した。そこに平均分子量400のポ
リエチレングリコールモノアリルエーテル(K77-2)420重量部と触媒量の白金化合物
の混合液を滴下した反応させた。滴下終了後同温度で16時間保持した。IRでSi−Hの吸収の消滅を確認後、水酸基末端のポリエーテル基含有のポリシロキサン生成物(K77-3)を得た。
この生成物(K77-3) 173重量部を攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷
却ジャケットを備えた反応容器にとり、85℃まで加熱してからγ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン(K77-4)26重量部を滴下した。滴下終了後100℃で8時間保持した後、IRでNCOの消滅を確認して目的のメトキシシリル基含有ポリエーテル変性ポリジ
メチルジフェニルシロキサン(K77-5)を得た。
Figure 2009185169
[実施例18]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に下式の平均分子式であらわされるフェニルメチル単位とメチルハイドロジェン単位を含むポリシロキサン(K78-1)1268重量部を仕込み、100℃まで加熱した。そこに平均分子量
400のポリエチレングリコールモノアリルエーテル(K78-2)1260重量部と触媒量
の白金化合物の混合液を滴下した反応させた。滴下終了後同温度で10時間保持した。IRでSi−Hの吸収の消滅を確認後、水酸基末端のポリエーテル基含有のポリシロキサン生成物を得た。
さらに攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に上記生成物2468重量部を仕込み85℃まで加熱後、γ―イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(K78-4)247重量部を徐々に滴下した。滴下終了後100℃で10時
間保持した。IRでイソシアネート基の吸収が消滅したことを確認し反応を終え、アルコキシシリル基含有のポリシロキサン(K78-5)を得た。
Figure 2009185169
[実施例19]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に、オクタメチルシクロテトラシロキサン(K79-1)444重量部、テトラメチルシクロテトラシ
ロキサン(K79-2)60重量部、ヘキサメチルジシロキサン(K79-3)41重量部、活性白土(水澤化学工業株式会社、Gelleon Earth NT)5重量部を仕込み、80℃まで加熱し3時間保持した。その後110℃で10時間保持した後冷却し、ろ過をして活性白土を除去した。このろ液を再度反応器に移し120℃で3kPa・sの減圧下で低沸点物を除去して目的の「シロキサン−4」(K79-4)を得た。
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器にこの「シロキサン−4」(K79-4)の2178重量部を仕込み、100℃まで昇温し、アリルグリコール(K79-5)102重量部と白金化合物とを混合したものを滴下し、さらに平均分子量400のメトキシポリエチレングリコールアリルエーテル(K79-6) 1200重量部と白金化合物との混合液を滴下した。滴下終了後8時間熟成してからIRでSi-Hの消滅を確認してプロピレン基を介したポリエーテル基、同じくプロピレン基を介したエチレングリコール基含有の共変性ポリシロキサン生成物(K79-7)を得た。
さらに攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に前述の共変性ポリシロキサンを3480重量部仕込み85℃まで加熱後、γ―イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(K79-8)247重量部を徐々に滴下した。滴下終了後100℃で10時間保持した。IRでイソシアネート基の吸収が消滅したことを確認し反応を終え、アルコキシシリル基含有のポリシロキサン(K79-9)を得た。
Figure 2009185169
[実施例20]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に実施例19で合成したアルコキシシリル基含有のポリシロキサン3737重量部を仕込み80℃まで加熱昇温した。そこにγ−アミノプロピルトリエトキシシラン179重量部を滴下した。次いで、メタノールを減圧下で除去してアルコキシシリル基が縮合した加水分解生成物を得た。
[実施例21]
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に実施例19で合成した「シロキサン−4」(K80-1、K79-4)を2178重量部仕込み、100℃まで昇温した。そこに平均分子量400のメトキシポリエチレングリコールアリルエーテル(K80-2) 1200重量部と白金化合物との混合液を滴下したのち、8時間保持した
。そしてさらにビニルトリエトキシシラン(K80-4)190重量部と白金化合物との混合
液を滴下し8時間保持した。IRでSi-Hの消滅を確認してプロピレン基を介したポリエーテル基、同じくエチレン基を介したアルコキシシリル基含有の共変性ポリシロキサン生成物(K80-5)を得た。
Figure 2009185169
[実施例22]
<粉体表面処理剤>
攪拌機、水冷コンデンサー、温度計、加熱・冷却ジャケットを備えた反応容器に煙霧質シリカ(トクヤマ社製、商品名「レオロシルQS102」)400gを仕込み120℃まで加
熱した。
そこ(反応容器内)に実施例1で調製したポロシロキサンを滴下して反応させ、さらに同温度で5時間保持して、アルコキシシリル基含有ポリエーテル変性ポリシロキサンで表面処理された煙霧質シリカを得た。
この表面処理シリカ10重量部と、両末端がシラノール基で封鎖されたポリジメチルシロキサン(α,ωジヒドロキシポリジメチルシロキサン、粘度:700mPa・s、25℃)100重量部とを、3本ロール機を用いて均一になるまで練り込み、ベースコンパウンドを得た。
さらにこのベースコンパウンド100重量部にエチルシリケート4重量部およびジブチルスズジアセテートを0.02重量部加え攪拌混合したところ、室温で硬化し、ゴム状弾性体が得られた。
その物性値は、硬さ53、引張り強さ2.5MPaS、伸び率が160%であった。
[実施例23群]
<反応性シリル基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンを架橋剤とする室温硬化性組成物>
両末端がシラノール基で封鎖されたポリジメチルシロキサン(α,ωジヒドロキシポリ
ジメチルシロキサン、粘度:700mPa・s、25℃)90重量部と、煙霧質シリカ10重量部とを、3本ロール機を用いて均一になるまで練り込み、「ベースコンパウンド1」を得た。
[実施例23−1]
さらに、実施例1で調製した「アルコキシシリル基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン−1」(ハ)を15重量部と、ジブチルスズジラウレート0.1重量部とを混合した硬化剤を作成し、これを「ベースコンパウンド1」に均一になるように混合し、さらにキシレン30重量部で希釈して、室温硬化性組成物(A−1)を得た。
この室温硬化性組成物(A−1)を用いて、塗装パネルの汚損性および海洋性生物防汚性を評価した。
この組成物の配合組成(単位:重量部)と評価の結果を表1に示す。
[実施例23−2]
実施例23−1の「アルコキシシリル基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン−1」(ハ)15重量部に替えて、実施例10の「シロキサン−2」(10c)20重量部を用いた以外は実施例23−1と同様にして室温硬化性組成物(A−2)を得た。
この室温硬化性組成物(A−2)を用いて、塗装パネルの汚損性および海洋性生物防汚性を評価した。
この組成物の配合組成(単位:重量部)と評価の結果を表1に示す。
[実施例23−3]
実施例23−1の「アルコキシシリル基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン−1」(ハ)に替えてエチルシリケートを架橋剤として用いあらかじめ攪拌混合した。次いで、この攪拌混合物に、約30分経過して架橋が進んだ段階で、実施例15で得た化合物2重量部を機能向上添加剤として添加した以外は実施例23−1と同様にして室温硬化性組成物(A−3)を得た。
この室温硬化性組成物(A−3)を用いて、塗装パネルの汚損性および海洋性生物防汚性を評価した。
この組成物の配合組成(単位:重量部)と評価の結果を表1に示す。
[実施例23−4]
実施例23−3の系において、実施例16で得た化合物(c2)2重量部を機能向上添加剤として添加した以外は実施例23−3と同様にして室温硬化性組成物(A−4)を得た。
この室温硬化性組成物(A−4)を用いて、塗装パネルの汚損性および海洋性生物防汚性を評価した。
この組成物の配合組成(単位:重量部)と評価の結果を表1に示す。
[実施例23−5]
実施例23−3において、実施例23−3の系と同様に実施例15で得た化合物(b2)2重量部を機能向上添加剤として添加し、また、架橋剤をエチルシリケート4重量部からメチルトリ(メチルエチル)ケトオキシムシラン6重量部に替えた以外は実施例23−3と同様にして室温硬化性組成物(A−5)を得た。
この室温硬化性組成物(A−5)を用いて、塗装パネルの汚損性および海洋性生物防汚
性を評価した。
この組成物の配合組成(単位:重量部)と評価の結果を表1に示す。
[比較例1]
実施例23−1において、「アルコキシシリル基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン−1」に替えてエチルシリケート4重量部を用いた以外は実施例23−1と同様にして室温硬化性組成物(B−1)を得た。
この室温硬化性組成物(B−1)を用いて、塗装パネルの汚損性および海洋性生物防汚性を評価した。
この組成物の配合組成(単位:重量部)と評価の結果を表1に示す。
[比較例2]
実施例23−1において、「シロキサン―1」15重量部に替えてメチルトリ(メチルエチル)ケトオキシムシラン6重量部を用いた以外は実施例23−1と同様にして室温硬化性組成物(B−2)を得た。
この室温硬化性組成物(B−2)を用いて、塗装パネルの汚損性および海洋性生物防汚性を評価した。
この組成物の配合組成(単位:重量部)と評価の結果を表1に示す。
Figure 2009185169
[実施例24群]
表2に示すように、各成分の種類および配合量を変えた他は実施例23群と同様にして、室温硬化性組成物(A−6)〜(A−11)を調製し、各組成物について塗装パネル汚損性および防汚性を評価した(実施例24−1〜実施例24−6)。
各組成物中の各成分の配合比(単位:重量部)および試験結果を表2に示す。
Figure 2009185169
<試験方法>
(1)塗装パネル汚損性
各組成物を、混合脱泡した後、白色塗装したアルミパネル(縦:21cm×横:30cm×厚み:0.5cm)片表面の半分を覆うと共に乾燥膜厚(硬化膜厚)が100μmになるように、スプレーにより、気泡を含まないように塗布し、塗膜を形成した。この塗膜を室温で7日間かけて硬化させた後、塗布面を上方に向け、硬化塗膜が形成されたアルミパネルを、中国塗料(株)大竹研究所敷地内で、その表面が水平面に対して45度の角度をなすように設置し、大気に暴露した。
所定月数経過後に、パネル上の組成物の塗布部と非塗布部とを比較し、組成物塗布部の汚損の程度を以下の基準で評価した。
5: 汚損なし。
4: 5と3との中間程度の汚損。
3: 薄く汚損(灰色)。
2: 3と1との中間程度の汚損。
1: 黒く汚損。
(2)海洋性生物防汚性
組成物を、防錆処理をした鉄板(縦:10cm×横:30cm×厚み:0.2cm))の両面に、スプレーを用いて、乾燥膜厚が100μmになるように、かつ均一に塗布し、塗膜を形成した。この塗膜を7日間かけて室温で硬化させた後、硬化塗膜が形成された鉄板を、広島県宮島沖に設置された筏から鉄板を海中に浸漬し、水深約1mの位置に、その平面が水平面に対して鉛直になるような向きで設置した。
所定月数経過後に、海洋性生物の付着による硬化塗膜の汚損の程度を以下の基準で評価した。
5: 汚損なし(生物の付着なし)。
4: 5と3との中間程度の汚損あり。
3: 一部汚損あり(生物が部分的に付着)。
2: 3と1との中間程度の汚損あり。
1: 汚損あり(生物が全面に付着)。
[実施例25群]
一般に、室温硬化性シリコーンゴムは、型取り用RTV(2成分型)や建築用シーリング材(1成分型)として市販されている。
これらに該化合物[I]を添加して塗料としての物性を評価した。
その結果を表3に示した。
なお、防汚試験の方法と、評価法は、実施例24群と同様である。
表3によれば、本発明の化合物[I]が添加されていない室温硬化性塗料組成物A−21,A−30では、防汚性の改善はみられず、また、アルコキシシリル基を含有していないポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(A1)を用いた室温硬化性塗料組成物A−22、A−31では、防汚効果の改善は見られるが、その防汚効果の持続性はアルコキシシリル基含有化合物[I]を含有した室温硬化性塗料組成物に比べて劣る結果となった。
Figure 2009185169
本発明の室温硬化性シリコーン組成物(オルガノポリシロキサン親水性組成物)を用いると、親水性の特殊官能基を有する変性重合体を形成することができ、この変性重合体を含有する塗膜や硬化物は、特殊官能基の作用によって、優れた防汚性、低汚染性、汚染の
自己洗浄性、帯電防止性などを発揮する。
したがって、本発明の室温硬化性シリコーン組成物(オルガノポリシロキサン親水性組成物)は、船舶用防汚塗料、漁網用防汚塗料、原子力および火力発電所などの海水導入管の防汚塗料、自己洗浄性のシーラントまたは塗料、建築用のシーラントまたは塗料、電気電子分野用または一般工業用の帯電防止塗料、シーラントまたはポッティング材、型取り用組成物などに好適に利用することができる。
[発明の効果]
本発明に係るポリオルガノシロキサン[I]は、加水分解性官能基を有するシリル基含有ポリエーテル変性ポリシロキサンであって、該ポリオルガノシロキサン[I]は、他の化合物や基材および粉体などと反応する活性なシリル基と、親水性を持ったポリエーテル変性シロキサン単位をあわせ持っているため下記のような特殊な性質と機能を有する。
このポリオルガノシロキサン[I]は、親水性のポリエーテル鎖と疎水性のシロキサン鎖を併せ持つため、界面活性剤として用いられる。特に、ポリオルガノシロキサン[I]は、加水分解性官能基を含有したシリル基をポリエーテル鎖末端に持っているため反応性に富んでいる。そのため基材に付着したり、またその付着効果を永続させることが可能である。
またこのポリオルガノシロキサン[I]は、それ自体で空気中の湿気や水分を吸収して加水分解し、高分子化してフィルムやレジン状の生成物となる性質を有している。この反応は触媒作用を持ったアミン類・有機金属化合物・金属酸化物などの存在下でさらに加速可能である。この生成物は親水性のポリエーテル鎖と疎水性のシロキサン鎖を併せ持つ特殊な性質をもった皮膜を形成できるため、その性質を利用することを目的して防汚塗料や低汚損性塗料・帯電防止塗料などの用途に用いられる。
さらにこの化合物(:ポリオルガノシロキサン[I])の加水分解性のシリル基を架橋剤として利用することを目的して硬化性組成物への応用も有効である。
そのような組成物としては、末端や側鎖に水酸基やアルコキシシリル基などの反応性基をもったポリシロキサンやポリアルキレングリコール系のポリマーを含むものが挙げられ、これらの配合成分を架橋させてゴム状やレジン状の硬化物を得ることができる。このような組成物(生成物)は接着剤・シーリング剤や塗料などに応用され、その塗膜の親水性を利用した低汚損性あるいは自己洗浄性の建築用シーリング材や接着剤の製造あるいはこのような塗膜形成用の塗料として有用である。またこの塗膜が親水性を有することから、この硬化性組成物を塗料として船底、水中構造物などの表面に塗布すると、海洋性生物の付着阻止の効果もあり、船底塗料や接着材などに利用される。
さらに自動車・機械・電気電子などの分野においてもこの性質は低汚染性や帯電防止の機能をもった接着剤や塗料・ポッティング材などにも有効である。
また歯科用型取剤など、湿潤面との接触が不可避な用途にも有効である。
その他、シリコーンや変成シリコーンをはじめ、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂用などの接着剤や親水性付与剤としての利用も有効である。特にこのポリオルガノシロキサン[I]の場合は反応活性な基[I]を有しているため、樹脂内にあるいは樹脂表面に反応固定したりして樹脂内からあるいは樹脂表面からこのポリオルガノシロキサン[I]の滲み出しを抑えることができるため永続性を持った作用が期待できる。

Claims (14)

  1. 変性基として、下記一般式[I]で表される基を、分子内に1個以上含有するポリオル
    ガノシロキサン:
    一般式[I]:
    Figure 2009185169
    {式[I]中、Yは、
    (1)単結合(主鎖中のSi原子と側鎖基[I]中の-Cp2p-とが直接結合)、
    (2)−CH(−R3)−[式(2)中、R3は、炭素数C1〜C15のアルキル基を示す。]、または、
    (3)-Cq2q-(OCn2nm-R1-、または
    (4)-Cq2qO-(Cn2nO)m-R1-
    [式(3)、(4)中、R1は、
    (3−1) −O−C(=O)−NH−、
    (3−2) −C(=O)−NH−、
    (3−3) −C(=O)−CH(CH3)−CH2−S−、
    (3−4) −C(=O)−CH2−CH2−S−、
    (3−5) −CH2−CH2−CH(OH)−N(CH3)−、
    の何れかの基を示し、
    qは、2〜10の整数を示し、nは、2〜5の整数を示し、mは、0〜30の整数を示す。]
    を示し、
    pは、2〜10の整数を示し、
    Xは、アルコキシ基、脂肪族カルボキシル基、芳香族カルボキシル基、オキシム基、アミノ基、アミド基、アミノキシ基、アシルアミノ基およびアルケニルカルボニルアルケニルオキシ基からなる群から選ばれる加水分解性基(これらの加水分解性基の一部が加水分解していてもよく、また、それらの基がさらに相互に反応して結合していてもよい。)を示し、
    2は、炭素数が1〜12のアルキル基、フェニル基(Ph)のうちの何れかの基を示
    し、
    kは、0〜2の整数を示す。}。
  2. 上記請求項1に記載の変性基[I]と共に、
    親水性基および/または親油性基を含有することを特徴とする、請求項1に記載のポリ
    オルガノシロキサン。
  3. 上記変性基[I]中のXがアルコキシ基(-OR、R:炭素数C1〜12のアルキル基
    )である請求項1に記載のポリオルガノシロキサン。
  4. 上記変性基[I]中のXがオキシム基である請求項1に記載のポリオルガノシロキサン。
  5. 上記ポリオルガノシロキサンには、上記変性基[I]と共に、炭素数C:1〜10のアルキル基、炭素数C:6〜12のアリール基、炭素数C:1〜10のハロゲン化アルキル基、「-Cq2q-(OCn2nm-R2」[R2は、-OH、-OCH3]の何れかを示し、q
    は、2〜10の整数を示し、nは、2〜5の整数を示し、mは、0〜30の整数を示す。]のうちの何れかの基が存在していることを特徴とする、請求項1に記載の直鎖状のポリオルガノシロキサン。
  6. 前記ポリオルガノシロキサンは、
    (i)A1 3-SiO1/2[但し、A1は、炭素数C:1〜10のアルキル基、炭素数C:
    6〜12のアリール基、炭素数C:1〜10のハロゲン化アルキル基)を示す。また、複数のA1は互いに同一でも異なっていてもよい。]で表される1官能性のM単位、および

    2 2SiO2/2[但し、A2は、炭素数C:1〜10のアルキル基、炭素数C:6〜12のアリール基、炭素数C:1〜10のハロゲン化アルキル基を示す。また、複数のA2
    互いに同一でも異なっていてもよい。]で表される2官能性のD単位を有し、
    上記A1、A2のうちの少なくとも1種は、前記請求項1に記載の変性基[I]であり、
    (ii)必要により、A3 1SiO3/2[但し、A3は、炭素数C:1〜10のアルキル基、炭素数C:6〜12のアリール基、炭素数C:1〜10のハロゲン化アルキル基を示す。]で表される3官能性のT単位と、SiO4/2で表される4官能性のQ単位のうちの何
    れか1種または2種を有し、かつ、
    (iii)このポリオルガノシロキサンは直鎖型、分岐鎖状型、環状型、セスキポリシロキサン型のうちの何れかの構造を有することを特徴とする請求項1に記載のポリオルガノシロキサン。
  7. 前記ポリオルガノシロキサンの主鎖シロキサン結合「-(SiO)n-:nは繰返し単位
    数を示す。」の繰返し単位数(n)が、1〜1000である請求項1〜6の何れかに記載のポリオルガノシロキサン。
  8. 上記変性基[I]が、下記式[I−1]〜[I−5]のうちの何れか1種または2種以上の変性基である、請求項1に記載のポリオルガノシロキサン(但し、式[I−1]〜[I−5]中、nは、2〜5の整数を示し、mは、0〜30の整数を示し、Rはアルキル基を示す。):
    [I−1]:「−(Cn2nO)m−CONH−C36−Si(OR)3」およびその誘導
    体、
    [I−2]:「−(Cn2nO)m−COCH(CH3)−CH2−S−C36−Si(OR)3」およびその誘導体、
    [I−3]:「−(Cn2nO)m−COCH2−CH2−S−C36−Si(OR)3」お
    よびその誘導体、
    [I−4]:「−(Cn2nO)m−CH2CH2CH2−Si(OR)3」およびその誘導体、
    [I−5]:「−(Cn2nO)m−CH2CH2−CH(OH)−N(CH3)−C36
    Si(OR)3」およびその誘導体。
  9. 上記変性基として、上記請求項9の式[I−1]〜[I−5]で示される側鎖あるいは側鎖末端基を有するポリマーを、それぞれ、下記式(1)〜(5)で示す製造法により製造することを特徴とする、ポリオルガノシロキサンの製造方法(但し、式(1)〜(5)中、式(1a)〜(5a)は、それぞれ原料ポリオルガノシロキサンの側鎖基あるいは側鎖末端基を示す。nは、2〜5の整数を示し、mは、0〜30の整数を示し、Rはアルキル基を示す。):
    Figure 2009185169
  10. 上記ポリオルガノシロキサンの用途が、親水性付与剤、親油性付与剤、撥水性付与剤、および撥油性付与剤のうちの何れか、あるいはそれらの組合わせである請求項1〜8の何れかに記載のポリオルガノシロキサン。
  11. 上記請求項1〜8、10の何れかに記載のポリオルガノシロキサンと、各種有機系樹脂(上記ポリオルガノシロキサンを除く。)とを含有し、かつ、
    上記有機系樹脂100重量部に対して、上記ポリオルガノシロキサンを0.01〜100重量部の量で含有することを特徴とする、防汚性、低汚染性、汚染の自己洗浄性あるいは帯電防止性の樹脂組成物。
  12. 上記請求項1〜8、10の何れかに記載のポリオルガノシロキサン[I]と、それ以外の皮膜形成性有機系樹脂(a)とを含有し、かつ、
    上記皮膜形成性有機系樹脂(a)100重量部に対して、上記ポリオルガノシロキサン[I]を0.1〜100重量部の量で含有することを特徴とする、防汚性、低汚染性、汚染の自己洗浄性あるいは帯電防止性の樹脂組成物。
  13. 架橋剤(A)としての上記請求項1〜8、及び請求項11の何れかに記載のポリオルガノシロキサンと、
    1分子内に加水分解可能な基またはシラノール基(Si−OH)を2個以上含有するオ
    ルガノポリシロキサン(B)(上記(A)を除く。)と、
    必要に応じて用いられる硬化触媒(C)および/または充填材(D)と、
    を含有し、かつ
    上記架橋剤(A)を上記成分(B)100重量部に対して0.01〜100重量部の量で含んでなる、防汚性、低汚染性、汚染の自己洗浄性あるいは帯電防止性の樹脂組成物。
  14. さらに、タレ防止剤、展伸剤、付着性向上剤、防汚剤、溶剤の何れか1種以上を含む、請求項13に記載の防汚性、低汚染性、汚染の自己洗浄性あるいは帯電防止性の樹脂組成物。
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