JP2671030B2 - エポキシ基を有するオルガノシロキサン化合物 - Google Patents
エポキシ基を有するオルガノシロキサン化合物Info
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Description
ロキサン化合物に関する。
防汚性などの界面特性や耐熱性等の諸特性を合成樹脂成
型品に付与する目的で、シリコーン樹脂が使われてき
た。これらのシリコーン樹脂は、主として直鎖のポリシ
ロキサン化合物が用いられ、分子内に合成樹脂との反応
性基を持たないものはブレンドにより、反応性基を持つ
たものは化学結合によつて合成樹脂へ導入されてきた。
なかでも合成樹脂改質で最近注目されつつあるグラフト
ポリマーの原料となるポリシロキサン化合物には、片側
末端にのみ反応性基を有し他末端をトリメチルシロキシ
基で連鎖停止したいわゆる片末端変性ポリシロキサン化
合物が用いられてきた。
キサン化合物を使用する場合、最近のより高度な機能特
性の要求に対し、これまでのポリシロキサン化合物は合
成樹脂の特性の改良をポリシロキサンを持つ機能に頼つ
ていたため、十分な特性改善が得られなかつたり、目的
の特性を得るために大きな割合のポリシロキサン化合物
の添加を要し、他の物性への悪影響が生じるといつた問
題点があつた。特に両末端が同一置換基で構成された、
いわゆる両末端変性ポリシロキサンでは、両末端の置換
基が目的合成樹脂との反応性基ではない場合、ブリード
現象のためシロキサン化合物の添加量をあげられない
上、経時後の変化が著しく目的特性を長期に維持できな
いという欠点があつた。また、両末端に目的合成樹脂と
の反応性基を持つたものでも合成樹脂の表面改質に用い
た場合、目的特性を得るために大きな割合の添加量を必
要とし、このために他の物性の低下が著しいという問題
があつた。さらに、これら両末端変性ポリシロキサン化
合物では合成樹脂の表面改質等に注目されつつあるグラ
フトポリマーに用いることは困難であるといつた欠点が
あつた。
脂との反応性基を持たない方の分子鎖末端はトリメチル
シロキシ基で構成されているのが一般的で、特性改善を
シロキサン化合物の持つ特性に頼つていたため、上記の
ようにより優れた機能特性の要求に対しては、十分な特
性改善が得られなかつたり、目的の特性を得るために大
きな割合のポリシロキサン化合物の添加を要し、他の物
性への悪影響が生じるといつた問題点があつた。さら
に、撥油性という特性面では、末端をトリメチルシロキ
シ基で連鎖停止したジメチルシロキサンのみの化合物で
はほとんど改善が得られない。
特に優れた、分子鎖末端にフルオロアルキル基を有する
部分と他の分子鎖末端に目的合成樹脂との反応性基を有
する部分とを同一分子内に合わせ持つ新規なオルガノシ
ロキサン化合物を提供しようとするものである。
した結果、α位にフツ素原子含有置換基を有しω位にエ
ポキシ結合を持つ置換基を有するオルガノシロキサン化
合物、α,α′位にフツ素原子含有置換基を有しω位に
エポキシ結合を持つ置換基を有するオルガノシロキサン
化合物およびα,α′,α″位にフツ素原子含有置換基
を有しω位にエポキシ結合を持つ置換基を有するオルガ
ノシロキサン化合物を完成させ本発明に到達した。
し、R1はペンタフルオロフエニル基または下記式(II) CaHbF2a-b+1 ……(II) (式(II)中、aは3〜18の整数、bは0から2aの整数
を表わす。)で表わされる直鎖もしくは分岐状のフルオ
ロアルキル基である置換基を表わし、R2は下記式(II
I) (式中cは1〜5の整数を表わす。) もしくは下記式(IV) で示される置換基を表わし、R3およびR4はそれぞれ炭素
原子数1〜4のアルキル基またはフエニル基を表わ
す。〕で示されるオルガノシロキサン化合物である。
のR1で示される置換基が、3,3,3−トリフルオロプロピ
ル基、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラハイドロオ
クチル基またはヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラ
ハイドロデシル基であるオルガノシロキサン化合物であ
る。
を表わし、R5およびR6はそれぞれ、炭素原子数1〜4の
アルキル基、ペンタフルオロフエニル基または下記式
(II) CaHbF2a-b+1 ……(II) (式(II)中、aは3〜18の整数、bは0から2aの整数
を表わす。)で表わされる直鎖もしくは分岐状のフルオ
ロアルキル基である置換基を表わし、R5及びR6のうち少
なくとも1つは前記置換基のうちフツ素含有置換基であ
り、R2は下記式(III) (式中cは1〜5の整数を表わす。) もしくは下記式(IV) で示される置換基を表わし、R7は炭素原子数1〜4のア
ルキル基またはフエニル基を表わす。〕で示され、フツ
素原子含有置換基を分子内に少なくとも1個以上持つオ
ルガノシロキサン化合物である。
(V)中のR5およびR6で示される置換基がそれぞれ、炭
素原子数1〜4のアルキル基、3,3,3−トリフルオロプ
ロピル基、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラハイド
ロオクチル基またはヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テ
トラハイドロデシル基であり、R5およびR6のうちの少な
くとも1つは前記置換基のうちフツ素含有置換基である
オルガノシロキサン化合物である。
〜2000の整数を表わし、R8、R9およびR10はそれぞれ、
炭素原子数1〜4のアルキル基、ペンタフルオロフエニ
ル基または下記式(II) CaHbF2a-b+1 ……(II) (式(II)中、aは3〜18の整数、bは0から2aの整数
を表わす。)で表わされる直鎖もしくは分岐状のフルオ
ロアルキル基である置換基を表わし、R8、R9およびR10
のうち少なくとも1つは前記置換基のうちフツ素含有置
換基であり、R2は下記式(III) (式中cは1〜5の整数を表わす。) もしくは下記式(IV) で示される置換基を表わす。〕で示されるオルガノシロ
キサン化合物である。
I)中のR8、R9およびR10で示される置換基がそれぞれ、
炭素原子数1〜4のアルキル基、3,3,3−トリフルオロ
プロピル基、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラハイ
ドロオクチル基またはヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−
テトラハイドロデシル基であり、R8、R9およびR10のう
ち少なくとも1つは前記置換基のうちフツ素含有置換基
であるオルガノシロキサン化合物である。
の一般式(V)および第5の発明の一般式(VI)で示さ
れるオルガノシロキサン化合物は、一般式からも明らか
なように、一分子内に末端エポキシ結合含有置換基の部
分と他端にフツ素原子を含有する置換基の部分とを同時
に有することを特徴としている。これは、一般式(I)
におけるj、一般式(V)におけるkおよびl、また、
一般式(VI)におけるm、nおよびpの値が大きな高分
子量のポリマーとなつた場合でも同様で、ポリマーを構
成する分子それぞれ同一分子内に末端エポキシ結合含有
置換基の部分と他端にフツ素原子を含有する置換基の部
分とを有し、さらに、必要に応じてポリマーの分散度が
1.1〜1.2と分子量分布が非常によく制御されていること
を特徴としている。
よびl、また一般式(VI)におけるm、nおよびpは、
ポリジメチルシロキサン直鎖部のジメチルシロキサンユ
ニツトの個数をあらわし、その範囲は、合成樹脂へ導入
した場合にポリジメチルシロキサンの持つ機能特性の明
確な発現を得るためと合成樹脂への導入の容易性および
合成の容易性から範囲をそれぞれ2〜2000とするのがよ
い。
一般式(V)および第5の発明の一般式(VI)で示され
る本発明のオルガノシロキサン化合物を合成樹脂に導入
する場合は、目的とする合成樹脂の種類、重合体の特性
や要求される機能によつても違つてくるが、通常、一般
式(I)、一般式(V)および一般式(VI)における
j、k、l、m、nおよびpの値でそれぞれ七百以上の
物を最も好ましく用いることができる。
明における式(II)で示されるフルオロアルキル基は、
原料入手の容易性、フルオロアルキル基の持つ機能の効
果的な発現および合成の容易性からaの範囲を3〜18と
するのがよい。
明における式(III)で示される置換基は、原料入手の
容易性、機能性および合成の容易性からcの範囲を1〜
5とするのがよい。
含有置換基を基準としたシロキサン鎖の本数が、上記第
1の発明の一般式(I)で示される1本、第3の発明の
一般式(V)で示される2本および第5の発明の一般式
(VI)で示される3本と、3種類の構造があることを特
徴としており、目的とする合成樹脂や付与したい機能特
性に合わせて任意の構造のものを選択し、これらを単独
もしくは混合して用いることができる。
発明の一般式(VI)で示された、エポキシ結合含有置換
基を基準としたシロキサン鎖本数が2本および3本の場
合のそれぞれのシロキサン鎖長は、グラフトポリマーと
して合成樹脂の改質に使用する多くの場合は、それぞれ
のシロキサン鎖長が同じものが好ましいが、目的によつ
てはそれぞれ違つた分子鎖長を設定することもできる。
また、上記第3の発明の一般式(V)中のR5およびR6、
第5の発明の一般式(VI)中のR8、R9およびR10で示さ
れる置換基もエポキシ結合含有置換基を基準とした分子
鎖本数が2本および3本の場合で、それぞれ違つた置換
基を導入することもできる。ただ、合成樹脂に特殊な機
能を付与する必要がある場合や特性をより細かくコント
ロールする必要がある場合以外は、製造工程が増え合成
条件の許容範囲が狭くなるため、それぞれ同一のシロキ
サン鎖長およびそれぞれ同一の置換基を持つ化合物とす
るのが好ましい。
の一般式(V)および第5の発明の一般式(VI)で示さ
れるオルガノシロキサン化合物は、分子の片側末端に存
在するエポキシ基をこれと反応可能なエポキシ樹脂、ポ
リアミド、ポリウレタンなどの合成樹脂へ反応させ、化
学結合により組み込むことで合成樹脂の特性改善に有用
なシロキサン化合物として用いることができ、とくに、
合成樹脂の表面改質に優れた効果を得ることができる。
ン鎖の本数が1本の本発明のオルガノシロキサン化合物 まず、目的とするフツ素原子含有置換基を有するジメ
チルシラノールを開始剤とし、0.05〜50モル%のリチウ
ム系触媒の存在下でヘキサメチルシクロトリシロキサン
を活性水素を有しない極性溶媒中でアニオンリビング重
合させたのちジアルキルクロロシランで連鎖停止するこ
とにより、α末端にフツ素原子含有置換基を、ω末端に
ヒドロシリル基を持つジメチルシロキサン化合物(VI
I)を得る。
I)と、式(VIII)もしくは式(IX)で示される化合物
を触媒の存在下にヒドロシリル化反応を行うことで目的
とする式(I)のオルガノシロキサン化合物を得る。以
下に上記反応の式を示す。
数を表わし、R1はペンタフルオロフエニル基、または下
記式(II) CaHbF2a-b+1 ……(II) (式(II)中、aは3〜18の整数、bは0から2aの整数
を表わす。)で表わされる直鎖もしくは分岐状のフルオ
ロアルキル基である置換基を表わし、R2は下記式(II
I) (式中cは1〜5の整数を表わす。) もしくは下記式(IV) で示される置換基を表わし、R3およびR4はそれぞれ炭素
原子数1〜4のアルキル基またはフエニル基を表わ
す。} (2) エポキシ結合含有置換基を基準としたシロキサ
ン鎖の本数が2本の本発明のオルガノシロキサン化合
物。
チルシラノール又はこれとフツ素原子を含まない置換基
を有するジメチルシラノールの混合物を開始剤とし、0.
05〜50モル%のリチウム系触媒の存在下でヘキサメチル
シクロトリシロキサンを活性水素を有しない極性溶媒中
でアニオンリビング重合させたのちモノアルキルジクロ
ロシランで連鎖停止することにより、α,α′末端の少
なくとも1つにフツ素原子含有置換基を、ω末端にヒド
ロシリル基を持つジメチルシロキサン化合物(X)を得
る。
と式(VIII)もしくは式(IX)で示される化合物を触媒
の存在下にヒドロシリル化反応を行うことで式(V)の
目的オルガノシロキサン化合物を得る。
〜4の整数を表わし、R5およびR6はそれぞれ、炭素原子
数1〜4のアルキル基、ペンタフルオロフエニル基、ま
たは下記式(II) CaHbF2a-b+1 ……(II) (式(II)中、aは3〜18の整数、bは0から2aの整数
を表わす。)で表わされる直鎖もしくは分岐状のフルオ
ロアルキル基である置換基を表わし、R5及びR6のうち少
なくとも1つは前記置換基のうちフツ素含有置換基であ
り、R2は下記式(III) (式中cは1〜5の整数を表わす。) もしくは下記式(IV) で示される置換基を表わし、R7は炭素原子数1〜4のア
ルキル基またはフエニル基を表わす。} (3) エポキシ結合含有置換基を基準としたシロキサ
ン鎖の本数が3本の本発明のオルガノシロキサン化合物 まず、目的とするフツ素原子含有置換基を有するジメ
チルシラノール又はこれとフツ素原子を含まない置換基
を有するジメチルシラノールの混合物を開始剤とし、0.
05〜50モル%のリチウム系触媒の存在下でヘキサメチル
シクロトリシロキサンを活性水素を有しない極性溶媒中
でアニオンリビング重合させたのちトリクロロシランで
連鎖停止することにより、α、α′、α″末端の少なく
とも1つにフツ素原子含有置換基を、ω末端にヒドロシ
リル基を持つジメチルシロキサン化合物(XI)を得る。
と式(VIII)もしくは式(IX)で示される化合物を触媒
の存在下にヒドロシリル化反応を行うことで式(VI)の
目的オルガノシロキサン化合物を得る。
わし、R8、R9およびR10はそれぞれ、炭素原子数1〜4
のアルキル基、ペンタフルオロフエニル基または下記式
(II) CaHbF2a-b+1 ……(II) (式(II)中、aは3〜18の整数、bは0から2aの整数
を表わす。)で表わされる直鎖もしくは分岐状のフルオ
ロアルキル基である置換基を表わし、R8、R9およびR10
のうち少なくとも1つは前記置換基のうちフツ素含有置
換基であり、R2は下記式(III) (式中cは1〜5の整数を表わす。) もしくは下記式(IV) で示される置換基を表わす。} エポキシ結合含有置換基を基準としたシロキサン鎖の
本数が1本、2本および3本の本発明のオルガノシロキ
サン化合物の製造においての、分子量及び分子量分布の
制御は、上記の製造方法の例によれば、式(VII)、式
(X)および式(XI)で示されるシロキサン化合物によ
つて決定され、この場合、分子量は開始剤であるシラノ
ールとヘキサメチルシクロトリシロキサンの割合を変え
ることにより容易にコントロールできる。シロキサン鎖
1本当りの数平均分子量が約15万以下のもの(シロキサ
ンユニツトの個数で2000以下)であれば自由に目的とす
る分子量のシロキサン化合物を合成でき、これ以上の分
子量のものでも重合条件を変えることにより調整可能で
ある。
は、目的とするフツ素含有置換基等を含有するモノクロ
ロシランを加水分解することにより容易に入手できる。
これらのトリ有機基置換クロロシランの例としては、ト
リメチルクロロシラン、エチルジメチルクロロシラン、
n−ブチルジメチルクロロシラン、t−ブチルジメチル
クロロシラン、イソプロピルジメチルクロロシラン、n
−プロピルジメチルクロロシラン、ペンタフルオロフエ
ニルジメチルクロロシラン、3,3,3−トリフルオロプロ
ピルジメチルクロロシラン、(トリデカフルオロ−1,1,
2,2−テトラハイドロオクチル)ジメチルクロロシラ
ン、(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラハイドロ
デシル)ジメチルクロロシラン等がある。
系触媒としては、金属リチウム、ブチルリチウム、水酸
化リチウムもしくは次式で表わされるリチウムトリ有機
基置換シラノレート等を挙げることができ、これらの2
種類以上を混合物として用いることもできる。
キル基、フエニル基、ペンタフルオロフエニル基または
式(II) CaHbF2a-b+1 ……(II) (式(II)中aは3〜18の整数、bは0から2aの整数を
表わす。)で表わされる直鎖もしくは分岐状のフルオロ
アルキル基を表わす。} これらのリチウム系触媒以外のもの、例えばナトリウ
ム系触媒やカリウム系触媒等の他のアルカリ金属系化合
物でも反応は可能であるが、目的とするオルガノシロキ
サン化合物の収率が低く触媒として使用するには不適当
である。
るトリ有機基置換シラノールに対して0.05〜50モル%の
範囲であることが望ましく、特に、0.05〜10モル%の範
囲が好ましい。これは、下限の0.05モル%未満では重合
速度が遅く実用的でなく、また、上限は、合成スケール
が小さい場合および高分子量のシロキサン化合物を合成
する場合で添加する触媒の絶対量が少なく計量が不正確
になるときは50モル%以下、通常は10モル%以下の使用
量が好ましい。50モル%を越え100モル%までの量をも
ちいても問題なく合成ができるが、危険な触媒を多量に
扱うことによる安全性や製造効率の低下および製造コス
トの上昇等のデメリツトがでてくるため、特に必要があ
る場合以外は好ましくない。
ては、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、エチレ
ングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル、ジメチルホルムアミド、ジメチルス
ルホキシドが好適であり、これら2種類以上の混合物を
用いることもできるが、これらの中でもテトラヒドロフ
ランが特に好ましい。活性水素を有する溶媒では反応が
阻害され、非極性溶媒では反応がほとんど進行しないた
めこれらを反応溶媒として用いることはできない。
範囲が好ましい。0℃以下では重合速度が遅くなり実用
的ではなく、50℃を越えると生成したポリシロキサンの
分子量分布が広くなり好ましくない。反応時間は反応温
度によつて異なるが、ヘキサメチルシクロトリシロキサ
ンが約95%消費された時点で反応を停止するのが好まし
く、反応温度15〜20℃の場合10〜20時間が適当である。
必要以上に反応時間を長くすることは、分子量分布が広
くなるため好ましくない。
としては、一般に周期律表第VIII属の金属元素の錯化合
物を用いることができ、特に塩化白金酸、または白金も
しくはロジウムと各種オレフインとのコンプレツクスな
どが好ましく用いられ、その添加量は、塩化白金酸の場
合で上記式(VII)、式(X)および式(XI)で示され
るそれぞれのシロキサン化合物1モルに対して、触媒量
1×10-3モルから1×10-6モルの範囲を好ましく用いる
ことができる。1×10-3モル以上では触媒によりシロキ
サン鎖が切断される可能性が高くなる上、触媒費がかさ
む等のデメリツトが出てくる。1×10-6モル以下では、
微量の水分や妨害物質などの影響を受け易く反応がスム
ーズに進行しない場合が生じることがある。反応温度と
しては、50〜150℃が好ましく、80〜120℃が最も好まし
い。50℃以下では反応がスムーズに進行しなかつたり反
応時間が掛かりすぎる等の問題が生じることがあり、15
0℃以上ではシロキサン鎖の切断やエポキシ環の開環に
よる副反応が進行することがあり好ましくない。
しω位にエポキシ結合含有置換基を有するオルガノシロ
キサン化合物、α、α′位の少なくとも1つにフツ素原
子含有置換基を有しω位にエポキシ結合含有置換基を有
するオルガノシロキサン化合物およびα、α′、α″位
の少なくとも1つにフツ素原子含有置換基を有しω位に
エポキシ結合含有置換基を有する新規オリガノシロキサ
ン化合物を得ることができるようになつた。
が、本発明はこれらの実施例によつて何ら限定されるも
のではない。
クチル)−9−ヒドロデカメチルペンタシロキサンの製
造 撹拌装置と冷却装置を取り付けた1三口丸底フラス
コに予め乾燥させたテトラヒドロフラン100mlと(トリ
デカフルオロ−1,1,2,2−テトラハイドロオクチル)ジ
メチルシラノール100.0g(0.238モル)とヘキサメチル
シクロトリシロキサン52.9g(0.238モル)をN2気流下で
仕込み、ブチルリチウムヘキサン溶液(1.5モル/)
0.79mlを添加し、20℃で10時間重合させた。
リエチルアミン27gを加え1時間撹拌し重合を停止させ
た。合成物を分液ロートに移し、生成した塩を水洗によ
り除去した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。
条件で2時間かけて溜去し、釜残に目的シロキサン化合
物をほぼ定量的な収率で得た。
スペクトル、GPC(ゲルパーミエーシヨンクロマトグラ
フイー)のそれぞれの分析結果およびSi−H基定量デー
タは下記の通りであり、次式の構造と確認された。
クチル)−9−(3−グリシドキシプロピル)デカメチ
ルペンタシロキサンの製造 撹拌装置と冷却装置を取り付けた1三口丸底フラス
コに参考例1で得られた1−(トリデカフルオロ−1,1,
2,2−テトラハイドロオクチル)−9−ヒドロデカメチ
ルペンタシロキサン34.7gとトルエン50mlを仕込み110℃
に加熱する。塩化白金酸5.2×10-4g(1.0×10-6モル)
を添加したのちにアリルグリシジルエーテル6.28g(0.0
55モル)を滴下にて添加した。滴下終了後、反応温度11
0℃を保つたまま5時間熟成させた。
条件で2時間かけて溜去し、釜残に目的シロキサン化合
物をほぼ定量的な収率で得た。
スペクトル、GPC(ゲルパーミエーシヨンクロマトグラ
フイー)、粘度のそれぞれの分析結果およびエポキシ基
定量データは下記の通りであり、次式の構造と確認され
た。
クチル基を、ω位にヒドロシリル基を有するジメチルシ
ロキサン化合物の製造 撹拌装置と冷却装置を取り付けた5三口丸底フラス
コに予め乾燥させたテトラヒドロフラン2000mlと(トリ
デカフルオロ−1,1,2,2−テトラハイドロオクチル)ジ
メチルシラノール12.0g(0.0285モル)とヘキサメチル
シクロトリシロキサン1981.1g(8.90モル)をN2気流下
で仕込み、ブチルリチウムヘキサン溶液(1.5モル/
)0.095mlを添加し、20℃で20時間重合させた。
トリエチルアミン3.17gを加え1時間撹拌し重合を停止
させた。合成物を分液ロートに移し、生成した塩を水洗
により除去した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。
こうして得られた反応物の低沸分を100℃/10mmHgの条件
で2時間かけて溜去し、釜残に目的シロキサン化合物を
ほぼ定量的な収率で得た。
ルパーミエーシヨンクロマトグラフイー)、粘度のそれ
ぞれの分析結果およびSi−H基定量データは下記の通り
であつた。
クチル基を、ω位に2−(7−オキサビシクロ−〔4,1,
0〕ヘプト−3−イル)エチル基を有するジメチルシロ
キサン化合物の製造 撹拌装置と冷却装置を取り付けた3三口丸底フラス
コに参考例2で得られたジメチルシロキサン化合物662.
2gとトルエン500mlを仕込み110℃に加熱する。塩化白金
酸5.2×10-4g(1.0×10-6モル)を添加したのちに3−
エテニル−7−オキサビシクロ〔4,1,0〕ヘプタン1.36g
(0.011モル)を滴下にて添加した。滴下終了後、反応
温度110℃を保つたまま20時間熟成させた。
条件で2時間かけて溜去し、釜残に目的シロキサン化合
物をほぼ定量的な収率で得た。
ルパーミエーシヨンクロマトグラフイー)、粘度のそれ
ぞれの分析結果およびエポキシ基定量データは下記の通
りであつた。
デシル基を、ω位にヒドロシリル基を有するジメチルシ
ロキサン化合物の製造 撹拌装置と冷却装置を取り付けた5三口丸底フラス
コに予め乾燥させたテトラヒドロフラン2000mlと(ヘプ
タデカフルオロ−1,1,2,2−テトラハイドロデシル)ジ
メチルシラノール100.0g(0.1915モル)とヘキサメチル
シクロトリシロキサン1803.6g(8.10モル)をN2気流下
で仕込み、ブチルリチウムヘキサン溶液(1.5モル/
)0.64mlを添加し、20℃で15時間重合させた。
リエチルアミン21.4gを加え1時間撹拌し重合を停止さ
せた。合成物を分液ロートに移し、生成した塩を水洗に
より除去した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。こ
うして得られた反応物の低沸分を100℃/10mmHgの条件で
2時間かけて溜去し、釜残に目的シロキサン化合物をほ
ぼ定量的な収率で得た。
ルパーミエーシヨンクロマトグラフイー)、粘度のそれ
ぞれの分析結果およびSi−H基定量データは下記の通り
であつた。
デシル基を、ω位に2−(7−オキサビシクロ〔4,1,
0〕ヘプト−3−イル)エチル基を有するジメチルシロ
キサン化合物の製造 撹拌装置と冷却装置を取り付けた1三口丸底フラス
コに参考例3で得られたシロキサン化合物96.8gとトル
エン100mlを仕込み110℃に加熱する。塩化白金酸5.2×1
0-4g(1.0×10-6モル)を添加したのちに3−エテニル
−7−オキサビシクロ〔4,1,0〕ヘプタン1.36g(0.011
モル)を滴下にて添加した。滴下終了後、反応温度110
℃を保つたまま20時間熟成させた。
件で2時間かけて溜去し、釜残に目的シロキサン化合物
をほぼ定量的な収率で得た。
ルパーミエーシヨンクロマトグラフイー)、粘度のそれ
ぞれの分析結果およびエポキシ基定量データは下記の通
りであつた。
ロシリル基を有するジメチルシロキサン化合物の製造 撹拌装置と冷却装置を取り付けた2三口丸底フラス
コに予め乾燥させたテトラヒドロフラン800mlと(3,3,3
−トリフルオロプロピル)ジメチルシラノール10.0g
(0.0581モル)とヘキサメチルシクロトリシロキサン56
7.2g(2.55モル)をN2気流下で仕込み、ブチルリチウム
ヘキサン溶液(1.5モル/)0.19mlを添加し、20℃で1
5時間重合させた。
トリエチルアミン6.5gを加え1時間撹拌し重合を停止さ
せた。合成物を分液ロートに移し、生成した塩を水洗に
より除去した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。こ
うして得られた反応物の低沸分を100℃/10mmHgの条件で
2時間かけて溜去し、釜残に目的シロキサン化合物をほ
ぼ定量的な収率で得た。
ルパーミエーシヨンクロマトグラフイー)、粘度のそれ
ぞれの分析結果およびSi−H基定量データは下記の通り
であつた。
グリシドキシプロピル基を有するジメチルシロキサン化
合物の製造 撹拌装置と冷却装置を取り付けた1三口丸底フラス
コに参考例4で得られたシロキサン化合物88.9gとトル
エン50mlを仕込み110℃に加熱する。塩化白金酸5.2×10
-4g(1.0×10-6モル)を添加したのちにアリルグリシジ
ルエーテル1.26g(0.011モル)を滴下にて添加した。滴
下終了後、反応温度110℃を保つたまま20時間熟成させ
た。
件で2時間かけて溜去し、釜残に目的シロキサン化合物
をほぼ定量的な収率で得た。
ルバーミエーシヨンクロマトグラフイー)、粘度のそれ
ぞれの分析結果およびエポキシ基定量データは下記の通
りであつた。
ル基を有するジメチルシロキサン化合物の製造 撹拌装置と冷却装置を取り付けた1三口丸底フラス
コに予め乾燥させたテトラヒドロフラン100mlとペンタ
フルオロフエニルジメチルシラノール10.0g(0.04127モ
ル)とヘキサメチルシクロトリシロキサン194.0g(0.13
8モル)をN2気流下で仕込み、ブチルリチウムヘキサン
溶液(1.5モル)0.14mlを添加し、20℃で15時間重合
させた。
トリエチルアミン4.6gを加え1時間撹拌し重合を停止さ
せた。合成物を分液ロートに移し、生成した塩を水洗に
より除去した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。こ
うして得られた反応物の低沸分を100℃/10mmHgの条件で
2時間かけて溜去し、釜残に目的シロキサン化合物をほ
ぼ定量的な収率で得た。
ルパーミエーシヨンクロマトグラフイー)、粘度のそれ
ぞれの分析結果およびSi−H基定量データは下記の通り
であつた。
ドキシプロピル基を有するジメチルシロキサン化合物の
製造 撹拌装置と冷却装置を取り付けた1三口丸底フラス
コに参考例5で得られたシロキサン化合物49.2gとトル
エン50mlを仕込み110℃に加熱する。塩化白金酸5.2×10
-4g(1.0×10-6モル)を添加したのちにアリルグリシジ
ルエーテル1.26g(0.011モル)を滴下にて添加した。滴
下終了後、反応温度110℃を保つたまま20時間熟成させ
た。
件で2時間かけて溜去し、釜残に目的シロキサン化合物
をほぼ定量的な収率で得た。
ルバーミエーシヨンクロマトグラフイー)、粘度のそれ
ぞれの分析結果およびエポキシ基定量データは下記の通
りであつた。
クチル基を、ω位にヒドロシリル基を有するジメチルシ
ロキサン化合物の製造 撹拌装置と冷均装置を取り付けた5三口丸底フラス
コに予め乾燥させたテトラヒドロフラン1000mlと(トリ
デカフルオロ−1,1,2,2−テトラハイドロオクチル)ジ
メチルシラノール50.0g(0.119モル)とヘキサメチルシ
クロトリシロキサン1130.2g(5.08モル)をN2気流下で
仕込み、ブチルリチウムヘキサン溶液(1.5モル/)
0.40mlを添加し、20℃で15時間重合させた。
トリエチルアミン14gを加え1時間撹拌し重合を停止さ
せた。合成物を分液ロートに移し、生成した塩を水洗に
より除去した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。こ
うして得られた反応物の低沸分を100℃/10mmHgの条件で
2時間かけて溜去し、釜残に目的シロキサン化合物をほ
ぼ定量的な収率で得た。
ルパーミエーシヨンクロマトグラフイー)、粘度のそれ
ぞれの分析結果およびSi−H基定量データは下記の通り
であつた。
クチル基を、ω位に3−グリシドキシプロピル基を有す
るジメチルシロキサン化合物の製造 撹拌装置と冷却装置を取り付けた1三口丸底フラス
コに参考例6で得られたシロキサン化合物98.4gとトル
エン50mlを仕込み110℃に加熱する。塩化白金酸5.2×10
-4g(1.0×10-6モル)を添加したのちにアリルグリシジ
ルエーテル1.26g(0.011モル)を滴下にて添加した。滴
下終了後、反応温度110℃を保つたまま20時間熟成させ
た。
件で2時間かけて溜去し、釜残に目的シロキサン化合物
をほぼ定量的な収率で得た。
ルパーミエーシヨンクロマトグラフイー)、粘度のそれ
ぞれの分析結果およびエポキシ基定量データは下記の通
りであり、次式の構造と確認された。
イドロオクチル基を、ω位にヒドロシリル基を有するジ
メチルシロキサン化合物(ヒドロシリル基基準のシロキ
サン鎖が2本)の製造 撹拌装置と冷却装置を取り付けた5三口丸底フラス
コに予め乾燥させたテトラヒドロフラン1000mlと(トリ
デカフルオロ−1,1,2,2−テトラハイドロオクチル)ジ
メチルシラノール50.0g(0.119モル)とヘキサメチルシ
クロトリシロキサン1130.2g(5.08モル)をN2気流下で
仕込み、ブチルリチウムヘキサン溶液(1.5モル/)
0.40mlを添加し、20℃で15時間重合させた。
トリエチルアミン14gを加え1時間撹拌し重合を停止さ
せた。合成物を分液ロートに移し、生成した塩を水洗に
より除去した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。こ
うして得られた反応物の低沸分を100℃/10mmHgの条件で
2時間かけて溜去し、釜残に目的シロキサン化合物をほ
ぼ定量的な収率で得た。
ルパーミエーシヨンクロマトグラフイー)、粘度のそれ
ぞれの分析結果およびSi−H基定量データは下記の通り
であり、GPCデータおよびH〔ppm〕よりの分子量の値
が、同条件、同スケールで添加クロロシランの種類のみ
を変えた参考例6(ヒドロシリル基基準のシロキサン鎖
が1本)の値のほぼ2倍であることから、次式のヒドロ
シリル基基準のシロキサン鎖が2本の構造のものと確認
された。
ドロオクチル基を、ω位に3−グリシドキシプロピル基
を有するジメチルシロキサン化合物の製造 撹拌装置と冷却装置を取り付けた1三口丸底フラス
コに参考例7で得られたシロキサン化合物185.5gとトル
エン100mlを仕込み110℃に加熱する。塩化白金酸5.2×1
0-4g(1.0×10-6モル)を添加したのちにアリルグリシ
ジルエーテル1.26g(0.011モル)を滴下にて添加した。
滴下終了後、反応温度110℃を保つたまま20時間熟成さ
せた。
件で2時間かけて溜去し、釜残に目的シロキサン化合物
をほぼ定量的な収率で得た。
ルパーミエーシヨンクロマトグラフイー)、粘度のそれ
ぞれの分析結果およびエポキシ基定量データは下記の通
りであり、次式の構造と確認された。
ラハイドロオクチル基を、ω位にヒドロシリル基を有す
るジメチルシロキサン化合物(ヒドロシリル基基準のシ
ロキサン鎖が3本)の製造 撹拌装置と冷却装置を取り付けた5三口丸底フラス
コに予め乾燥させたテトラヒドロフラン1000mlと(トリ
デカフルオロ−1,1,2,2−テトラハイドロオクチル)ジ
メチルシラノール50.0g(0.119モル)とヘキサメチルシ
クロトリシロキサン1130.2g(5.08モル)をN2気流下で
仕込み、ブチルリチウムヘキサン溶液(1.5モル/)
0.40mlを添加し、20℃で15時間重合させた。
エチルアミン14gを加え1時間撹拌し重合を停止させ
た。合成物を分液ロートに移し、生成した塩を水洗によ
り除去した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。
件で2時間かけて溜去し、釜残に目的シロキサン化合物
をほぼ定量的な収率で得た。
ルパーミエーシヨクロマトグラフイー)、粘度のそれぞ
れの分析結果およびSi−H基定量データは下記の通りで
あり、GPCデータおよびH〔ppm〕よりの分子量の値が、
同条件、同スケールで添加クロロシランの種類のみを変
えた参考例6(ヒドロシリル基基準のシロキサン鎖が1
本)の値のほぼ3倍であることから、次式のヒドロシリ
ル基基準のシロキサン鎖が3本の構造のものと確認され
た。
ラハイドロオクチル基を、ω位に3−グリシドキシプロ
ピル基を有するジメチルシロキサン化合物の製造 撹拌装置と冷却装置を取り付けた1三口丸底フラス
コに参考例8で得られたシロキサン化合物295.9gとトル
エン100mlを仕込み110℃に加熱する。塩化白金酸5.2×1
0-4g(1.0×10-6モル)を添加したのちにアリルグリシ
ジルエーテル1.26g(0.011モル)を滴下にて添加した。
滴下終了後、反応温度110℃を保つたまま20時間熟成さ
せた。
件で2時間かけて溜去し、釜残に目的シロキサン化合物
をほぼ定量的な収率で得た。
ルパーミエーシヨンクロマトグラフイー)、粘度のそれ
ぞれの分析結果およびエポキシ基定量データは下記の通
りであり、次式の構造と確認された。
にエポキシ結合含有置換基を有するオルガノシロキサン
化合物、α,α′位の少なくとも1つにフツ素原子含有
置換基を有しω位にエポキシ結合含有置換基を有するオ
ルガノシロキサン化合物又はα,α′,α″位の少なく
とも1つにフツ素原子含有置換基を有しω位にエポキシ
結合含有置換基を有する新規なオルガノシロキサン化合
物をエポキシ樹脂、ポリアミド、ポリウレタンなどのエ
ポキシ基と反応可能な置換基を有する合成樹脂等へ組み
込んだ場合、下記のような効果を得ることができる。
脂、ポリアミド、ポリウレタンあるいはエポキシ基と反
応可能な置換基を有する合成樹脂などに化学結合によつ
て組み込むことができるため、経時後の特性の低下を抑
えることができる。
より、フツ素原子含有置換基のもつ、撥水性、防汚性、
離型性、非接着性、撥油性、低摩擦性および耐着雪性な
ど従来のトリメチルシロキシ基末端のポリシロキサン化
合物では得られない、もしくは、これよりさらに優れた
フルオロアルキル基特有の諸機能をポリシロキサンの持
つ特性を損なうことなく前記合成樹脂等に付与する事が
できる。
布(分散度)が1.1〜1.2と非常に狭く、分子鎖長がそろ
つているものを得ることができるため、これを合成樹脂
へ導入した場合も分子鎖長のふぞろいのものに比べより
均一な構造をとり、加えてアニオンリビング重合による
本発明の化合物は、従来の酸性触媒や塩基性触媒による
平衡化反応ではどうしても避けられなかつた除去不可能
なジメチルシロキサンの環状物の生成がないためこれが
原因となつての物性低下やブリードおよび製品のばらつ
きが抑えられ諸特性の向上が可能である。
フトポリマーとして合成樹脂の撥水性、防汚性、離型
性、非接着性、撥油性、低摩擦性等の特性の改善に使用
した場合も、シロキサンの持つ機能に加えフルオロアル
キル基特有の機能を付与することができる上、分子鎖長
がそろつているため一定の構造をとらせることが可能
で、しかも使用目的に合わせシロキサン部分とフルオロ
アルキル基部分の分子鎖長を変えることで特性をコント
ロールすることができる。このためこれまでのフルオロ
アルキル基を持たないジメチルシロキサンタイプに比べ
さらに高性能を要求される用途、特に合成樹脂の表面改
質などへと広く用途展開できる。また、従来得られてい
た特性をより少ない使用量で実現することができるた
め、対象となる合成樹脂の基本物性に与えるシロキサン
による悪影響を極力抑えることができる。
あるエポキシ結合含有置換基を基準とした1から3本ま
でシロキサン鎖の本数、要求に応じて制御されたシロキ
サン鎖の鎖長、シロキサン鎖末端のフツ素原子含有置換
基の種類の3条件を任意に選択したものを得ることがで
き、目的合成樹脂の要求機能特性に合わせてより微妙な
コントロールされた特性が付与できる。
Claims (6)
- 【請求項1】一般式が(I) 〔一般式(I)において、jは2〜2000の整数を表わ
し、R1はペンタフルオロフエニル基または下記式(II) CaHbF2a-b+1 ……(II) (式(II)中、aは3〜18の整数、bは0から2aの整数
を表わす。)で表わされる直鎖もしくは分岐状のフルオ
ロアルキル基である置換基を表わし、R2は下記式(II
I) (式中cは1〜5の整数を表わす。) もしくは下記式(IV) で示される置換基を表わし、R3およびR4はそれぞれ炭素
原子数1〜4のアルキル基またはフエニル基を表わ
す。〕で示されるオルガノシロキサン化合物。 - 【請求項2】第(1)項記載のオルガノシロキサン化合
物において、一般式(I)中のR1で示される置換基が、
3,3,3−トリフルオロプロピル基、トリデカフルオロ−
1,1,2,2−テトラハイドロオクチル基またはヘプタデカ
フルオロ−1,1,2,2−テトラハイドロデシル基であるオ
ルガノシロキサン化合物。 - 【請求項3】一般式が(V) 〔一般式(V)において、kおよびlは2〜2000の整数
を表わし、R5およびR6はそれぞれ、炭素原子数1〜4の
アルキル基、ペンタフルオロフエニル基または下記式
(II) CaHbF2a-b+1 ……(II) (式(II)中、aは3〜18の整数、bは0から2aの整数
を表わす。)で表わされる直鎖もしくは分岐状のフルオ
ロアルキル基である置換基を表わし、R5及びR6の内少な
くとも1つは前記置換基のうちフツ素含有置換基であ
り、R2は下記式(III) (式中cは1〜5の整数を表わす。) もしくは下記式(IV) で示される置換基を表わし、R7は炭素原子数1〜4のア
ルキル基またはフエニル基を表わす。〕で示されるオル
ガノシロキサン化合物。 - 【請求項4】第(3)項記載のオルガノシロキサン化合
物において、一般式(V)中のR5およびR6で示される置
換基が、それぞれ、炭素原子数1〜4のアルキル基、3,
3,3−トリフルオロプロピル基、トリデカフルオロ−1,
1,2,2−テトラハイドロオクチル基またはヘプタデカフ
ルオロ−1,1,2,2−テトラハイドロデシル基であり、R5
およびR6の内の少なくとも1つは前記置換基のうちフツ
素含有置換基であるオルガノシロキサン化合物。 - 【請求項5】一般式が(VI) 〔一般式(VI)において、m、nおよびpはそれぞれ2
〜2000の整数を表わし、R8、R9およびR10はそれぞれ、
炭素原子数1〜4のアルキル基、ペンタフルオロフエニ
ル基または下記式(II) CaHbF2a-b+1 ……(II) (式(II)中、aは3〜18の整数、bは0から2aの整数
を表わす。)で表わされる直鎖もしくは分岐状のフルオ
ロアルキル基である置換基を表わし、R8、R9およびR10
のうち少なくとも1つは前記置換基のうちフツ素含有置
換基であり、R2は下記式(III) (式中cは1〜5の整数を表わす。) もしくは下記式(IV) で示される置換基を表わす。〕で示されるオルガノシロ
キサン化合物。 - 【請求項6】第(5)項記載のオルガノシロキサン化合
物において、一般式(VI)中のR8、R9およびR10で示さ
れる置換基がそれぞれ、炭素原子数1〜4のアルキル
基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、トリデカフルオ
ロ−1,1,2,2−テトラハイドロオクチル基またはヘプタ
デカフルオロ−1,1,2,2−テトラハイドロデシル基であ
り、R8、R9およびR10のうち少なくとも1つは前記置換
基のうちフツ素含有置換基であるオルガノシロキサン化
合物。
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