[发明专利]具有(甲基)丙烯酸酯基团的有机硅化合物及用于制备其的方法

说明书

本发明提供了(甲基)丙烯酸酯官能化的有机硅化合物M，其中经由氧原子将(甲基)丙烯酸酯基团连接至有机硅化合物的硅，其中连接至氧原子的碳原子具有至少一个另外的碳连接的基团，条件是在存在仅一个另外的基团的情况下，后者包含多于一个碳原子；涉及通过(甲基)丙烯酸酯官能化的氯硅烷制备其的方法，以及涉及(甲基)丙烯酸酯官能化的氯硅烷。

技术领域

本发明涉及具有(甲基)丙烯酸酯基团的有机硅化合物，涉及通过(甲基)丙烯酸酯官能化的氯硅烷制备其的简单方法，并且涉及(甲基)丙烯酸酯官能化的氯硅烷。

背景技术

具有(甲基)丙烯酸酯基团的有机硅化合物在许多工业技术领域中起重要作用。硅酮材料(silicone material)可例如通过(甲基)丙烯酸酯基团固化。尤其需要硅酮材料以通过辐射固化来生产防粘涂层(abhesive coating)。另外，(甲基)丙烯酸酯基团可以以任何希望的方式与另外的(甲基)丙烯酸酯共聚以获得具有定制特性的(custom-tailoredproperties)新型材料。在使用所有这些材料时，长期稳定性起重要作用。

(甲基)丙烯酸酯官能化的有机硅化合物是已知的。使用这些物质的一般性规则是通过碳间隔(碳间隔基，carbon spacer)将(甲基)丙烯酸酯基团连接至硅氧烷支架。通常地通过在具有Si-H基团的有机硅化合物的烯烃上的贵金属催化的加成反应(也称为氢化硅烷化反应)带来这种Si-C键。(甲基)丙烯酸酯基团的产生必须要等候随后的进一步步骤，或者要存在涉及(甲基)丙烯酸酯双键的不想要的次级反应(副反应，secondary reaction)。例如在US-4978726中描述的，通过首先使包含Si-H基团的有机硅化合物与烯烃环氧化物(例如烯丙基缩水甘油醚)反应，然后经由环氧化物开环来连接(甲基)丙烯酸酯基团，可以获得Si-C键连的(甲基)丙烯酸酯官能化的有机硅化合物。US-4963438中描述的另外的方法包括首先将Si-H基团添加到烯烃醇上(例如烯丙醇)，然后通过羟基基团的酯化来连接(甲基)丙烯酸酯基团。这些方法的一个缺点在于它们每种都包括贵金属催化的并且因此昂贵的反应步骤(氢化硅烷化反应)。这些方法的另一个缺点在于(甲基)丙烯酸酯基团的连接必须在随后的聚合物类似物步骤(polymer-analogous step)中进行。另外，与丙烯酸的反应特别地受到形成副产物的影响，如果有的话，副产物仅能够以极高的费用和困难的方式从聚合物中去除。

例如，US 4301268和US 4306050还公开了Si-O-C键连的(甲基)丙烯酸酯官能化的聚硅氧烷，其是通过氯代聚硅氧烷与(甲基)丙烯酸酯官能化的醇反应而制备的。然而，氯代聚硅氧烷不能作为大规模工业化产品获得，这是因为它们的存储稳定性是有限的。

然而，如DE 10359764中的描述，这些化合物对于水解并不是足够稳定的。然而，连接基团的长期水解稳定性对于产品的长期稳定性以及因此对于它们的工业利用是重要的先决条件。现有技术的Si-O-C键连的(甲基)丙烯酸酯官能化的有机硅化合物是水解不稳定的，特别是当它们包含来自其合成的盐时(特别是氯化物形式)。

在DE 10359764和EP 1595909中通过在路易斯酸催化剂存在下，H-硅氧烷与丙烯酸酯官能化的醇的合成反应来解决该问题。然而，这种方法存在缺点，这是因为必须使用相对昂贵的H-硅氧烷并且还因为在反应中形成氢，需要繁重的安全措施。优选的路易斯酸是非常昂贵的全氟化有机硼化合物，由于其低挥发性，该全氟化有机硼化合物不能从聚合物中回收，因此保留在终产物中，从而产生环境问题。

因此，对于能够以简单的和成本有效的方式获得的(甲基)丙烯酸酯官能化的有机硅化合物存在需求。特别感兴趣的是在无氢化硅烷化反应和不使用昂贵的催化剂的情况下可获得的化合物。对于工业应用另一个重要的要求是即使在杂质存在的情况下，(甲基)丙烯酸酯官能化的有机硅化合物也是水解稳定的。

发明内容