JP2006022250A - Composite and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite excellent in mechanical properties such as flex strength and its manufacturing method. <P>SOLUTION: The composite contains a hydrolysis condensate of compound (I) and a silicon-containing polymer. The weight ratio of the hydrolysis condensate to the silicon-containing polymer is in the range of 1:99-85:15. Compound (I) is at least one compound containing a metal atom (M) to which at least one atomic group selected from halogen atoms and alkoxy groups. The silicon-containing polymer contains a structural unit derived from e.g. a monomer (E) [wherein, R<SP>24</SP>, R<SP>25</SP>and R<SP>26</SP>are each independently one atomic group (G) selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom and a hydroxy group; and at least one atomic group selected from R<SP>24</SP>, R<SP>25</SP>and R<SP>26</SP>is an alkoxy group, a halogen atom or a hydroxy group]. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ケイ素含有重合体を含む複合体およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a composite containing a silicon-containing polymer and a method for producing the same.

高分子物質の改質方法の一種に無機物質との複合化があるが、その手法のひとつとして、いわゆるゾル−ゲル法が試みられている。具体的には、金属アルコキシドの加水分解と重縮合とを、高分子物質の存在下または高分子物質の原料モノマーの重合系中で行わせることが試みられている。この方法によれば、高分子物質と金属酸化物(たとえば、シリカ)とからなる複合体が得られる。この方法は、オレフィン系重合体、アクリル系重合体、ビニルアルコール系重合体、シロキサン系重合体といった種々の高分子物質に対して試みられている。   As one of the methods for modifying a polymer substance, there is a compounding with an inorganic substance. As one of the techniques, a so-called sol-gel method has been tried. Specifically, attempts have been made to perform hydrolysis and polycondensation of metal alkoxides in the presence of a polymer substance or in a polymerization system of raw material monomers of the polymer substance. According to this method, a composite composed of a polymer substance and a metal oxide (for example, silica) can be obtained. This method has been attempted for various polymer materials such as olefin polymers, acrylic polymers, vinyl alcohol polymers, and siloxane polymers.

近年では、コーティング用途への適用が精力的に検討されており、たとえば、ビニルアルコール系重合体と金属酸化物とからなる複合体が開示されている(たとえば特許文献1および2参照)。   In recent years, application to coating applications has been energetically studied. For example, composites composed of a vinyl alcohol polymer and a metal oxide have been disclosed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

また、他の例として、ビニルトリメトキシシランのラジカル重合体の存在下で、テトラエトキシシランを加水分解縮合させてコーティング膜を形成する方法が開示されている(非特許文献1参照)。   As another example, a method of forming a coating film by hydrolytic condensation of tetraethoxysilane in the presence of a vinyltrimethoxysilane radical polymer is disclosed (see Non-Patent Document 1).

高分子物質と金属酸化物との複合体は、塊状物として成形することが可能であるが、従来の複合体の多くはコーティング膜やフィルムの形態で用いられており、塊状物としての力学的物性について検討した例は少なかった。無機物の含有量の多い複合体の塊状物の例として、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートとメチルメタクリレートの共重合体の存在下、テトラエトキシシランの加水分解・重縮合を行い、複合体の塊状物を得る方法が開示されている(非特許文献2参照)。しかし、発明者らの検討によると、該文献の塊状体は、透明な塊状体であるという特徴を有するものの、曲げ強さの低い(80MPa以下)ものであった。また、上記コーティング膜用途に用いられている、ビニルトリメトキシシランのラジカル重合体の存在下で、テトラエトキシシランを加水分解縮合させて得られる組成物は、本発明者が塊状体として成型した場合、曲げ強さは低く(50MPa以下)、力学的強度の低い塊状体であった。
特開平8−99390号公報 特開平9−278968号公報 ジャーナル オブ ザ セラミック ソサイエティー オブ ジャパン(Journal of the Ceramic Society of Japan)、Vol.105、p555(1997) マテリアルズ レターズ(Materials Letters)、Vol.13、p261(1992)
A complex of a polymer substance and a metal oxide can be formed as a lump, but many of the conventional complexes are used in the form of a coating film or a film, and are mechanical as a lump. There were few examples that examined the physical properties. As an example of a composite mass containing a large amount of inorganic substance, tetraethoxysilane is hydrolyzed and polycondensed in the presence of a copolymer of 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate and methyl methacrylate, and the composite mass is obtained. Is disclosed (see Non-Patent Document 2). However, according to studies by the inventors, the lump of the document has a characteristic of being a transparent lump but has a low bending strength (80 MPa or less). In addition, the composition obtained by hydrolytic condensation of tetraethoxysilane in the presence of a vinyltrimethoxysilane radical polymer used for the above coating film application is a case where the present inventor molded it as a lump. The mass was low (50 MPa or less) and low in mechanical strength.
JP-A-8-99390 JP-A-9-278968 Journal of the Ceramic Society of Japan, Vol. 105, p555 (1997) Materials Letters, Vol. 13, p261 (1992)

現在、金属酸化物と高分子物質とを含む複合体については、さらなる用途の拡大が望まれているが、コーティング膜やフィルムの形態で用いられてきた従来の複合体は、厚さを増すにつれてクラックが入りやすくなる傾向にある。そのため、塊状体として用いたときにも優れた力学的物性を示す複合体が求められている。   Currently, there is a demand for further expansion of composites containing metal oxides and polymer materials, but conventional composites that have been used in the form of coating films and films have increased in thickness. It tends to be easy to crack. Therefore, there is a demand for a composite that exhibits excellent mechanical properties even when used as a mass.

このような状況に鑑み、本発明は、塊状体として用いることができ、力学的物性に優れた複合体、およびその製造方法を提供することを目的の1つとする。   In view of such a situation, an object of the present invention is to provide a composite that can be used as a lump and has excellent mechanical properties, and a method for producing the same.

上記目的を達成すべく検討した結果、本発明者らは、特定のケイ素含有重合体と特定の金属含有化合物とを用いることによって、力学的物性に優れた複合体が得られることを見出した。本発明は、この新しい知見に基づくものである。   As a result of studies to achieve the above object, the present inventors have found that a composite having excellent mechanical properties can be obtained by using a specific silicon-containing polymer and a specific metal-containing compound. The present invention is based on this new finding.

本発明の複合体は、化合物(I)の加水分解縮合物とケイ素含有重合体とを含む複合体であって、前記加水分解縮合物と前記ケイ素含有重合体との重量比が1:99〜85:15の範囲であり、前記化合物(I)は、ハロゲン原子およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも1つの原子団が結合した金属原子(M)を含む少なくとも1種類の化合物であり、前記ケイ素含有重合体は、以下の構造単位(A1)、構造単位(A2)、構造単位(A3)、構造単位(B1)、構造単位(B2)および構造単位(B3)から選ばれる少なくとも1つの構造単位を含むことを特徴とする。   The composite of the present invention is a composite comprising a hydrolysis condensate of compound (I) and a silicon-containing polymer, wherein the weight ratio of the hydrolysis condensate and the silicon-containing polymer is from 1:99 to 85:15, and the compound (I) is at least one compound containing a metal atom (M) to which at least one atomic group selected from a halogen atom and an alkoxy group is bonded. The coalescence includes at least one structural unit selected from the following structural unit (A1), structural unit (A2), structural unit (A3), structural unit (B1), structural unit (B2), and structural unit (B3). It is characterized by that.

[式中、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子および水酸基から選ばれる1つの原子団であり、R1、R2およびR3から選ばれる少なくとも1つの原子団(G)は、アルコキシ基、ハロゲン原子または水酸基である。] [Wherein R 1 , R 2 and R 3 are each independently an atomic group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom and a hydroxyl group, and at least selected from R 1 , R 2 and R 3 One atomic group (G) is an alkoxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group. ]

[式中、R4、R5およびR6は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子および水酸基から選ばれる1つの原子団であり、R4、R5およびR6から選ばれる少なくとも1つの原子団(G)は、アルコキシ基、ハロゲン原子または水酸基である。] [Wherein R 4 , R 5 and R 6 are each independently one atomic group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom and a hydroxyl group, and at least selected from R 4 , R 5 and R 6 One atomic group (G) is an alkoxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group. ]

[式中、R7、R8およびR9は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子および水酸基から選ばれる1つの原子団であり、R7、R8およびR9から選ばれる少なくとも1つの原子団(G)は、アルコキシ基、ハロゲン原子または水酸基である。] [Wherein R 7 , R 8 and R 9 are each independently an atomic group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom and a hydroxyl group, and at least selected from R 7 , R 8 and R 9 One atomic group (G) is an alkoxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group. ]

[式中、R10、R11およびR12は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子および水酸基から選ばれる1つの原子団であり、R10、R11およびR12から選ばれる少なくとも1つの原子団(G)は、アルコキシ基、ハロゲン原子または水酸基である。] [Wherein R 10 , R 11 and R 12 are each independently one atomic group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom and a hydroxyl group, and at least selected from R 10 , R 11 and R 12 One atomic group (G) is an alkoxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group. ]

[式中、R13、R14およびR15は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子および水酸基から選ばれる1つの原子団であり、R13、R14およびR15から選ばれる少なくとも1つの原子団(G)は、アルコキシ基、ハロゲン原子または水酸基である。] [Wherein, R 13 , R 14 and R 15 are each independently an atomic group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom and a hydroxyl group, and at least selected from R 13 , R 14 and R 15 One atomic group (G) is an alkoxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group. ]

[式中、R16、R17およびR18は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子および水酸基から選ばれる1つの原子団であり、R16、R17およびR18から選ばれる少なくとも1つの原子団(G)は、アルコキシ基、ハロゲン原子または水酸基である。]
なお、構造単位(A1)〜(A3)および(B1)〜(B3)は、それぞれ、上記化学式(A1)〜(A3)および(B1)〜(B3)で表される少なくとも1種の構造単位である。
[Wherein R 16 , R 17 and R 18 are each independently an atomic group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom and a hydroxyl group, and at least selected from R 16 , R 17 and R 18 One atomic group (G) is an alkoxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group. ]
The structural units (A1) to (A3) and (B1) to (B3) are at least one structural unit represented by the chemical formulas (A1) to (A3) and (B1) to (B3), respectively. It is.

また、複合体を製造するための本発明の方法は、第1のケイ素含有重合体および第2のケイ素含有重合体から選ばれる少なくとも1種のケイ素含有重合体を得る第1工程と、化合物(I)、前記化合物(I)の加水分解物、および前記化合物(I)の加水分解縮合物から選ばれる少なくとも1つと、前記少なくとも1種のケイ素含有重合体と、溶媒とを含む混合物を調製する第2工程とを含み、前記化合物(I)は、ハロゲン原子およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも1つの原子団が結合した金属原子(M)を含む少なくとも1種類の化合物であり、前記第1のケイ素含有重合体は、以下の単量体(E)を含む単量体を重合して得られる重合体であり、前記第2のケイ素含有重合体は、前記第1のケイ素含有重合体の不飽和結合の少なくとも一部に水素添加して得られる重合体である。   Further, the method of the present invention for producing a composite includes a first step of obtaining at least one silicon-containing polymer selected from a first silicon-containing polymer and a second silicon-containing polymer, and a compound ( A mixture containing at least one selected from I), a hydrolyzate of the compound (I), and a hydrolysis condensate of the compound (I), the at least one silicon-containing polymer, and a solvent is prepared. Wherein the compound (I) is at least one compound containing a metal atom (M) to which at least one atomic group selected from a halogen atom and an alkoxy group is bonded, and the first silicon The containing polymer is a polymer obtained by polymerizing a monomer containing the following monomer (E), and the second silicon-containing polymer is unsaturated of the first silicon-containing polymer. Little bond And also a polymer obtained by hydrogenating a part.

[式中、R24、R25およびR26は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子および水酸基から選ばれる1つの原子団であり、R24、R25およびR26から選ばれる少なくとも1つの原子団(G)は、アルコキシ基、ハロゲン原子または水酸基である。]
なお、単量体(E)は、上記化学式(E)で表される少なくとも1種の化合物である。
[Wherein R 24 , R 25 and R 26 are each independently an atomic group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom and a hydroxyl group, and at least selected from R 24 , R 25 and R 26 One atomic group (G) is an alkoxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group. ]
The monomer (E) is at least one compound represented by the chemical formula (E).

上記本発明の製造方法によって製造された複合体は、本発明の複合体の別の側面を構成する。また、本発明の塊状体は、本発明の複合体からなる。   The composite produced by the production method of the present invention constitutes another aspect of the composite of the present invention. The lump of the present invention consists of the complex of the present invention.

本発明によれば、透明で、曲げ強さや圧縮強さなどの力学的物性に優れる複合体が得られる。本発明の複合体は、特定の分野において、金属材料の代わりとして用いることが可能である。   According to the present invention, a composite that is transparent and excellent in mechanical properties such as bending strength and compressive strength can be obtained. The composite of the present invention can be used as a substitute for a metal material in a specific field.

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、特定の機能を発現する化合物として具体的な化合物を例示しているが、本発明はこれに限定されない。また、例示される材料は、特に説明がない限り、単独で用いてもよいし2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Embodiments of the present invention will be described below. In the following description, specific compounds are exemplified as compounds that exhibit a specific function, but the present invention is not limited to these. Moreover, as long as there is no description in particular, the illustrated material may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.

(複合体)
本発明の複合体は、化合物(I)の加水分解縮合物とケイ素含有重合体とを含む複合体である。
(Complex)
The composite of the present invention is a composite comprising a hydrolysis condensate of compound (I) and a silicon-containing polymer.

化合物(I)は、ハロゲン原子およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも1つの原子団が結合した金属原子(M)を含む少なくとも1種類の化合物である。化合物(I)の金属原子(M)は、いわゆるゾル−ゲル法に示されるように、加水分解縮合反応によって酸素を介して連結される。そして、この加水分解縮合反応が十分に進行すると、化合物(I)の加水分解縮合物は実質的に金属酸化物(たとえば、表面に官能基を備える金属酸化物粒子)となる。本発明における上記化合物(I)の加水分解縮合物は、化合物(I)が部分的に加水分解縮合したものを包含する。   Compound (I) is at least one compound containing a metal atom (M) to which at least one atomic group selected from a halogen atom and an alkoxy group is bonded. As shown in the so-called sol-gel method, the metal atom (M) of the compound (I) is linked through oxygen by a hydrolysis condensation reaction. When this hydrolysis-condensation reaction proceeds sufficiently, the hydrolysis-condensation product of compound (I) substantially becomes a metal oxide (for example, metal oxide particles having a functional group on the surface). The hydrolyzed condensate of the compound (I) in the present invention includes a product obtained by partially hydrolyzing and condensing the compound (I).

金属原子(M)は、Si、Al、Ti、Zr、Cu、Ca、Sr、Ba、Zn、B、Ga、Y、Ge、Pb、Sb、V、Ta、W、LaおよびNdから選ばれる原子であることが好ましい。これらの中でも、ゾル−ゲル反応の制御のし易さという点を考慮すると、Si、Al、TiおよびZrから選ばれる少なくとも1つがより好ましい。これらの中でも、透明性の高い複合体が得られることから、ケイ素(Si)が好ましい。なお、BやSiは類金属元素に分類される場合があるが、この明細書では金属元素として説明する。   The metal atom (M) is an atom selected from Si, Al, Ti, Zr, Cu, Ca, Sr, Ba, Zn, B, Ga, Y, Ge, Pb, Sb, V, Ta, W, La and Nd It is preferable that Among these, considering the ease of control of the sol-gel reaction, at least one selected from Si, Al, Ti, and Zr is more preferable. Among these, silicon (Si) is preferable because a highly transparent composite can be obtained. Note that although B and Si may be classified as similar metal elements, in this specification, they will be described as metal elements.

化合物(I)に含まれるハロゲン原子としては、たとえば塩素や臭素が挙げられる。化合物(I)に含まれるアルコキシ基としては、たとえば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、iso−プロポキシ基、ブトキシ基、t−ブトキシ基が挙げられる。   Examples of the halogen atom contained in the compound (I) include chlorine and bromine. Examples of the alkoxy group contained in the compound (I) include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an iso-propoxy group, a butoxy group, and a t-butoxy group.

ハロゲン原子およびアルコキシ基以外に金属原子(M)に結合する原子団としては、たとえばアルキル基が挙げられる。金属原子(M)に結合している原子団の数は金属原子(M)の原子価に等しい。典型的な例では、金属原子(M)に結合している原子団が、ハロゲン原子のみ、アルコキシ基のみ、またはハロゲン原子およびアルコキシ基のみからなる。そのような化合物(I)は、以下の式で表される。   Examples of the atomic group bonded to the metal atom (M) other than the halogen atom and the alkoxy group include an alkyl group. The number of atomic groups bonded to the metal atom (M) is equal to the valence of the metal atom (M). In a typical example, the atomic group bonded to the metal atom (M) consists of only a halogen atom, only an alkoxy group, or only a halogen atom and an alkoxy group. Such compound (I) is represented by the following formula.

M(OR)m-nn
[式中、Mは金属原子を示す。Rはアルキル基(炭素数は好ましくは6以下)を示す。Xはハロゲン原子を示す。mは金属原子Mの原子価に等しい。nは、0以上m以下の整数である。]
M (OR) mn X n
[Wherein M represents a metal atom. R represents an alkyl group (carbon number is preferably 6 or less). X represents a halogen atom. m is equal to the valence of the metal atom M. n is an integer of 0 or more and m or less. ]

化合物(I)の具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、クロロトリメトキシシラン、クロロトリエトキシシラン、ジクロロジメトキシシラン、ジクロロジエトキシシラン、トリクロロメトキシシラン、トリクロロエトキシシラン等のシリコンアルコキシド;テトラクロロシランやテトラブロモシラン等のハロゲン化シラン;テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン等のアルコキシチタン化合物;テトラクロロチタン等のハロゲン化チタン;トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、トリブトキシアルミニウム、ジエトキシアルミニウムクロリド等のアルコキシアルミニウム化合物;テトラエトキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、メチルトリイソプロポキシジルコニウム等のアルコキシジルコニウム化合物などが挙げられる。   Specific examples of the compound (I) include silicon alkoxides such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, chlorotrimethoxysilane, chlorotriethoxysilane, dichlorodimethoxysilane, dichlorodiethoxysilane, trichloromethoxysilane, and trichloroethoxysilane; tetra Halogenated silanes such as chlorosilane and tetrabromosilane; alkoxytitanium compounds such as tetramethoxytitanium, tetraethoxytitanium and tetraisopropoxytitanium; titanium halides such as tetrachlorotitanium; trimethoxyaluminum, triethoxyaluminum and triisopropoxyaluminum , Alkoxy aluminum compounds such as tributoxy aluminum and diethoxy aluminum chloride; tetraethoxy zirconium, tetraisopropyl Po carboxymethyl zirconium, and the like alkoxy zirconium compound such as methyl triisopropoxy zirconium.

以下、本発明の複合体に含まれるケイ素含有重合体について説明する。該ケイ素含有重合体は、上述した構造単位(A1)、構造単位(A2)、構造単位(A3)、構造単位(B1)、構造単位(B2)および構造単位(B3)から選ばれる少なくとも1つの構造単位を含む重合体である。これらの構造単位は、後述する単量体(E)を含む単量体を重合することによって形成できるが、他の方法によって形成することも可能である。   Hereinafter, the silicon-containing polymer contained in the composite of the present invention will be described. The silicon-containing polymer includes at least one selected from the structural unit (A1), the structural unit (A2), the structural unit (A3), the structural unit (B1), the structural unit (B2), and the structural unit (B3). A polymer containing structural units. These structural units can be formed by polymerizing a monomer containing the monomer (E) described later, but can also be formed by other methods.

構造単位(A1)〜(A3)および(B1)〜(B3)において、R1〜R18に適用できるアルキル基としては、メチル基、エチル基およびプロピル基といったアルキル基が挙げられる。R1〜R18に適用できるハロゲン原子としては、たとえば塩素や臭素が挙げられる。R1〜R18に適用できるアルコキシ基としては、たとえば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などのアルキルオキシ基;2−メトキシエトキシ基などのアルコキシアルキレンオキシ基;ベンジルオキシ基などのアラルキルオキシ基が挙げられる。構造単位(A1)〜(A3)および(B1)〜(B3)の好ましい例は、後述する単量体(E−1)〜(E−3)に由来する構造単位である。 In the structural units (A1) to (A3) and (B1) to (B3), examples of the alkyl group applicable to R 1 to R 18 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. Examples of the halogen atom applicable to R 1 to R 18 include chlorine and bromine. Examples of the alkoxy group applicable to R 1 to R 18 include alkyloxy groups such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group and butoxy group; alkoxyalkyleneoxy groups such as 2-methoxyethoxy group; aralkyl such as benzyloxy group An oxy group is mentioned. Preferable examples of the structural units (A1) to (A3) and (B1) to (B3) are structural units derived from the monomers (E-1) to (E-3) described later.

構造単位(A1)〜(A3)および(B1)〜(B3)の好ましい割合は、一概に規定することはできない。ただし、構造単位(A1)、(A3)、(B1)および(B3)が複合体に含まれる場合、重合体の主鎖に直接結合した官能基を介して、化合物(I)およびその加水分解縮合物と重合体とが結合することによって、複合体の力学的強度が上昇する。構造単位(A1)〜(A3)および(B1)〜(B3)の合計に対する構造単位(A1)、(A3)、(B1)および(B3)の合計の割合が70モル%以上であることが、複合体の力学的強度の面から望ましい。構造単位(A1)〜(A3)および(B1)〜(B3)の合計に対する構造単位(A1)および(B1)の合計が、好ましくは70モル%以上であり、さらに好ましくは80モル%以上である。複合体の着色・透明性を考慮した場合、構造単位(A1)〜(A3)および(B1)〜(B3)の合計に対する構造単位(B1)の割合は、50モル%以上であることが好ましく、60モル%以上であることがより好ましく、70%以上であることがさらに好ましい。   Desirable proportions of the structural units (A1) to (A3) and (B1) to (B3) cannot be generally defined. However, when the structural units (A1), (A3), (B1) and (B3) are contained in the complex, the compound (I) and its hydrolysis are via a functional group directly bonded to the main chain of the polymer. By combining the condensate and the polymer, the mechanical strength of the composite increases. The ratio of the sum of the structural units (A1), (A3), (B1) and (B3) to the sum of the structural units (A1) to (A3) and (B1) to (B3) is 70 mol% or more. From the viewpoint of the mechanical strength of the composite. The sum of the structural units (A1) and (B1) with respect to the sum of the structural units (A1) to (A3) and (B1) to (B3) is preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more. is there. In consideration of coloring and transparency of the composite, the ratio of the structural unit (B1) to the total of the structural units (A1) to (A3) and (B1) to (B3) is preferably 50 mol% or more. , 60 mol% or more is more preferable, and 70% or more is more preferable.

本発明の複合体に含まれるケイ素含有重合体は、典型的には構造単位(A1)、(A2)、(A3)、(B1)、(B2)、(B3)のいずれかのみ、または実質的に構造単位(A1)〜(A3)、(B1)〜(B3)のみからなるが、本発明の効果が得られる限り、他の構造単位を少量含んでいてもよい。   The silicon-containing polymer contained in the composite of the present invention typically has only one of the structural units (A1), (A2), (A3), (B1), (B2), (B3), or substantially Although it consists only of structural units (A1) to (A3) and (B1) to (B3), a small amount of other structural units may be included as long as the effects of the present invention are obtained.

ケイ素含有重合体の全構造単位に占める構造単位(A1)〜(A3)および(B1)〜(B3)の合計の割合は、好ましくは30モル%以上であり、より好ましくは40モル%以上であり、たとえば50モル%以上である。すなわち、その他の構造単位の割合は、好ましくは70モル%以下であり、より好ましくは60モル%以下であり、さらに好ましくは50モル%以下である。他の構造単位は、以下の単量体(C)に由来する構造単位、および、以下の単量体(D)に由来する構造単位から選ばれる少なくとも1つの構造単位であることが好ましい。   The total proportion of the structural units (A1) to (A3) and (B1) to (B3) in the total structural units of the silicon-containing polymer is preferably 30 mol% or more, more preferably 40 mol% or more. For example, it is 50 mol% or more. That is, the proportion of other structural units is preferably 70 mol% or less, more preferably 60 mol% or less, and even more preferably 50 mol% or less. The other structural unit is preferably at least one structural unit selected from a structural unit derived from the following monomer (C) and a structural unit derived from the following monomer (D).

[式中、R19、R20およびR21はそれぞれ独立にアルキル基である。] [Wherein, R 19 , R 20 and R 21 each independently represents an alkyl group. ]

[式中、R22は水素原子またはアルキル基であり、R23はカルボキシル基、アルコキシカルボニル基、シクロアルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基またはシアノ基である。] [Wherein, R 22 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and R 23 represents a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, a cycloalkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group or a cyano group. ]

なお、単量体(C)および(D)は、それぞれ、上記化学式(C)および(D)で表される少なくとも1種の化合物である。単量体(C)および(D)の具体例については後述する。   The monomers (C) and (D) are at least one compound represented by the chemical formulas (C) and (D), respectively. Specific examples of the monomers (C) and (D) will be described later.

上記ケイ素含有重合体に含まれる構造単位(A1)〜(A3)および(B1)〜(B3)のシリル基が、化合物(I)およびその加水分解縮合物と結合した場合、強固な構造を形成し得る。特に、構造単位(A1)、(A3)、(B1)および(B3)において、主鎖に直接結合したシリル基が化合物(I)およびその加水分解縮合物と結合することによって、高い力学的物性を発現する。   When the silyl groups of the structural units (A1) to (A3) and (B1) to (B3) contained in the silicon-containing polymer are combined with the compound (I) and its hydrolysis condensate, a strong structure is formed. Can do. In particular, in the structural units (A1), (A3), (B1) and (B3), a silyl group directly bonded to the main chain is bonded to the compound (I) and its hydrolysis condensate, thereby providing high mechanical properties. Is expressed.

上記ケイ素含有重合体の数平均分子量は、好ましくは8,000以上、より好ましくは9,000以上、さらに好ましくは10,000以上である。数平均分子量が10,000以上である場合、該ケイ素含有重合体を含んだ複合体の力学的物性(たとえば引張り強度、引張り伸度、屈曲性)が特に良好となる。数平均分子量の上限は、特に制限されないが、上記した有機溶剤に溶解する範囲内であることが好ましい。なお、本明細書でいう数平均分子量および重量平均分子量は、実施例で述べるように、GPC(Gel Permeation Chromatography)で測定したポリメチルメタクリレート換算の値である。   The number average molecular weight of the silicon-containing polymer is preferably 8,000 or more, more preferably 9,000 or more, and still more preferably 10,000 or more. When the number average molecular weight is 10,000 or more, the mechanical properties (for example, tensile strength, tensile elongation, flexibility) of the composite containing the silicon-containing polymer are particularly good. The upper limit of the number average molecular weight is not particularly limited, but is preferably within a range that dissolves in the organic solvent described above. In addition, the number average molecular weight and weight average molecular weight as used in this specification are the values of the polymethylmethacrylate conversion measured by GPC (Gel Permeation Chromatography) as described in an Example.

また、上記ケイ素含有重合体の分子量分布、すなわち重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比「Mw/Mn」で表される値は、好ましくは1〜5の範囲であり、より好ましくは1〜2の範囲であり、さらに好ましくは1〜1.5の範囲である。「Mw/Mn」の値を1〜2の範囲とすることによって、ケイ素含有重合体の高分子鎖の溶解性が均一になり、より均一な複合体を形成できるため、得られる複合体の力学的物性が特に良好となる。   Further, the molecular weight distribution of the silicon-containing polymer, that is, the value represented by the ratio “Mw / Mn” of the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn is preferably in the range of 1 to 5, more preferably 1 It is the range of -2, More preferably, it is the range of 1-1.5. By setting the value of “Mw / Mn” in the range of 1 to 2, the solubility of the polymer chain of the silicon-containing polymer becomes uniform, and a more uniform composite can be formed. The physical properties are particularly good.

複合体においては、重合体の量が少なすぎると、複合体の曲げ強さが低下し、多すぎると、複合体の硬度が低下する傾向がある。高い力学的物性を保持する為に、本発明の複合体では、該複合体に含まれる化合物(I)の加水分解縮合物の割合は、1〜85重量%の範囲であることが好ましい。該割合をこの範囲とすることによって、曲げ強さ等の力学的物性に優れた複合体が得られる。該割合は、10〜60重量%の範囲であることがより好ましく、20〜50重量%の範囲であることがさらに好ましい。複合体に含まれるケイ素含有重合体の割合は、10〜99重量%の範囲であることが好ましく、30〜90重量%の範囲であることがより好ましく、40〜80重量%の範囲であることがさらに好ましい。そして、化合物(I)の加水分解縮合物とケイ素含有重合体との重量比は、1:99〜85:15の範囲であり、好ましくは10:90〜60:40の範囲であり、より好ましくは20:80〜50:50の範囲である。なお、ここで述べる化合物(I)の加水分解縮合物の重量とは、化合物(I)が完全に加水分解・縮合し、金属酸化物になった場合の重量を示す。   In the composite, when the amount of the polymer is too small, the bending strength of the composite is lowered, and when it is too much, the hardness of the composite tends to be lowered. In order to maintain high mechanical properties, in the complex of the present invention, the ratio of the hydrolysis condensate of compound (I) contained in the complex is preferably in the range of 1 to 85% by weight. By setting the ratio within this range, a composite having excellent mechanical properties such as bending strength can be obtained. The ratio is more preferably in the range of 10 to 60% by weight, and still more preferably in the range of 20 to 50% by weight. The ratio of the silicon-containing polymer contained in the composite is preferably in the range of 10 to 99% by weight, more preferably in the range of 30 to 90% by weight, and in the range of 40 to 80% by weight. Is more preferable. The weight ratio of the hydrolyzed condensate of compound (I) to the silicon-containing polymer is in the range of 1:99 to 85:15, preferably in the range of 10:90 to 60:40, and more preferably. Is in the range of 20:80 to 50:50. In addition, the weight of the hydrolysis-condensation product of the compound (I) described here indicates the weight when the compound (I) is completely hydrolyzed and condensed to form a metal oxide.

上記ケイ素含有重合体は、構造単位(A1)〜(A3)および(B1)〜(B3)のいずれかを有しているため、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子および水酸基から選ばれる1つの原子団(G)を有する置換シリル基を複数有している。本発明の複合体では、原子団(G)を有するこれらの置換シリル基の少なくとも一部が他の官能基と縮合および/または加水分解縮合していることが好ましい。これらの置換シリル基の少なくとも一部は、他の官能基と直接縮合してもよいし、加水分解したのちに縮合してもよい。これらの置換シリル基が縮合および/または加水分解縮合することによって、曲げ強さなどの力学的物性が向上する。原子団(G)を有するシリル基が縮合および/または加水分解縮合する他の官能基は、化合物(I)の加水分解縮合物に含まれる官能基(または金属酸化物の表面に存在する官能基)であることが好ましいが、ケイ素含有重合体中の他の官能基であってもよい(たとえば1つの原子団(G)を有するシリル基と他の原子団(G)を有するシリル基との縮合および/または加水分解縮合など)。構造単位(A1)〜(A3)、構造単位(B1)〜(B3)の原子団(G)を有するシリル基の縮合は、固体NMRでケイ素のスペクトルを測定することによって確認できる。   Since the silicon-containing polymer has any one of the structural units (A1) to (A3) and (B1) to (B3), one atom selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, and a hydroxyl group It has a plurality of substituted silyl groups having a group (G). In the composite of the present invention, it is preferable that at least a part of these substituted silyl groups having the atomic group (G) is condensed and / or hydrolytically condensed with other functional groups. At least a part of these substituted silyl groups may be condensed directly with other functional groups, or may be condensed after hydrolysis. When these substituted silyl groups are condensed and / or hydrolyzed, mechanical properties such as bending strength are improved. The other functional group on which the silyl group having the atomic group (G) is condensed and / or hydrolyzed is a functional group (or a functional group present on the surface of the metal oxide) contained in the hydrolytic condensate of the compound (I). But may be other functional groups in the silicon-containing polymer (for example, a silyl group having one atomic group (G) and a silyl group having another atomic group (G)). Condensation and / or hydrolytic condensation). The condensation of the silyl group having the atomic group (G) of the structural units (A1) to (A3) and the structural units (B1) to (B3) can be confirmed by measuring the silicon spectrum by solid-state NMR.

本発明の複合体は、典型的には、化合物(I)の加水分解縮合物とケイ素含有重合体のみ、または実質的にそれらのみからなるが、本発明の効果が得られる限り他の物質を含んでもよい。たとえば、本発明の複合体は、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオキシメチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリオレフィン、ポリスチレン、スチレン系ブロック共重合体等の他の重合体を含んでもよい。本発明の複合体は、さらに、安定剤、滑剤、顔料、耐衝撃性改良剤、加工助剤、結晶核剤、補強剤、着色剤、難燃剤、耐候性改良剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、耐加水分解性向上剤、防かび剤、抗菌剤、光安定剤、耐電防止剤、シリコンオイル、ブロッキング防止剤、離型剤、発泡剤、香料などの各種添加剤;ガラス繊維、ポリエステル繊維等の各種繊維;タルク、シリカ、木粉等の充填剤;各種カップリング剤などの成分を含んでもよい。   The complex of the present invention is typically composed of only the hydrolysis condensate of compound (I) and the silicon-containing polymer, or substantially only of these, but other substances may be used as long as the effects of the present invention can be obtained. May be included. For example, the composite of the present invention may be made of other materials such as polyamide, polyurethane, polyester, polycarbonate, polyoxymethylene resin, acrylic resin, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polyolefin, polystyrene, styrenic block copolymer, etc. A polymer may be included. The composite of the present invention further comprises a stabilizer, a lubricant, a pigment, an impact resistance improver, a processing aid, a crystal nucleating agent, a reinforcing agent, a colorant, a flame retardant, a weather resistance improver, an ultraviolet absorber, and an antioxidant. Agents, hydrolysis resistance improvers, fungicides, antibacterial agents, light stabilizers, antistatic agents, silicone oil, antiblocking agents, mold release agents, foaming agents, fragrances, etc .; glass fibers, polyester fibers Ingredients such as various fibers such as talc, silica, wood powder, and various coupling agents may be included.

本発明の複合体は、化合物(I)の加水分解縮合物とケイ素含有重合体とを含んでおり、硬さや曲げ強さなどの力学的物性および透光性が高いという特徴を有する。特に、化合物(I)の加水分解縮合物とケイ素含有重合体とが縮合(結合)することによって、特に優れた力学的物性を示す。本発明によれば、3点曲げ強さが100MPa以上の複合体を得ることが可能である。   The composite of the present invention contains a hydrolyzed condensate of compound (I) and a silicon-containing polymer, and is characterized by high mechanical properties such as hardness and bending strength and high translucency. In particular, when the hydrolysis condensate of compound (I) and the silicon-containing polymer are condensed (bonded), particularly excellent mechanical properties are exhibited. According to the present invention, it is possible to obtain a composite having a three-point bending strength of 100 MPa or more.

本発明の複合体は、塊状体や薄膜の形態で使用できる。本発明の塊状体は、透明で硬く、さらに曲げ強さなどの力学的物性に優れているため、歯科用、光学用、電気・電子部品の材料として好ましく使用することができる。また、本発明の塊状体は切削加工用の材料(たとえば義歯材料)として適している。本発明の塊状体は、0.3cm角以上の大きさとすることが可能である。また、本発明の複合体は、塗料、インク、接着剤、粘着剤、相溶化剤、シーリング材などの種々の用途に使用できる。   The composite of the present invention can be used in the form of a lump or thin film. The lump of the present invention is transparent and hard, and is excellent in mechanical properties such as bending strength. Therefore, it can be preferably used as a material for dental, optical and electric / electronic parts. The lump of the present invention is suitable as a cutting material (for example, a denture material). The lump of the present invention can have a size of 0.3 cm square or more. The composite of the present invention can be used for various applications such as paints, inks, adhesives, pressure-sensitive adhesives, compatibilizing agents, and sealing materials.

(複合体の製造方法)
以下、複合体の製造方法について説明する。本発明の製造方法によれば、上述した複合体を製造できる。本発明の製造方法で製造された複合体は、本発明の複合体の別の側面を構成する。
(Production method of composite)
Hereinafter, the manufacturing method of a composite_body | complex is demonstrated. According to the production method of the present invention, the above-described composite can be produced. The composite manufactured by the manufacturing method of the present invention constitutes another aspect of the composite of the present invention.

本発明の製造方法は、第1のケイ素含有重合体および第2のケイ素含有重合体から選ばれる少なくとも1種のケイ素含有重合体を得る第1工程を含む。また、この製造方法は、化合物(I)、化合物(I)の加水分解物、および化合物(I)の加水分解縮合物から選ばれる少なくとも1つと、上記少なくとも1種のケイ素含有重合体と、溶媒とを含む混合物を調製する第2工程を含む。化合物(I)は、ハロゲン原子およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも1つの原子団が結合した金属原子(M)を含む少なくとも1種類の化合物である。第1のケイ素含有重合体は、以下の単量体(E)を含む単量体を重合して得られる重合体である。第2のケイ素含有重合体は、第1のケイ素含有重合体の不飽和結合の少なくとも一部に水素添加して得られる重合体である。   The production method of the present invention includes a first step of obtaining at least one silicon-containing polymer selected from the first silicon-containing polymer and the second silicon-containing polymer. Further, this production method comprises at least one selected from compound (I), a hydrolyzate of compound (I), and a hydrolysis condensate of compound (I), at least one silicon-containing polymer, and a solvent. A second step of preparing a mixture comprising: Compound (I) is at least one compound containing a metal atom (M) to which at least one atomic group selected from a halogen atom and an alkoxy group is bonded. The first silicon-containing polymer is a polymer obtained by polymerizing a monomer containing the following monomer (E). The second silicon-containing polymer is a polymer obtained by hydrogenating at least part of the unsaturated bonds of the first silicon-containing polymer.

[式中、R24、R25およびR26は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子および水酸基から選ばれる1つの原子団であり、R24、R25およびR26から選ばれる少なくとも1つの原子団(G)は、アルコキシ基、ハロゲン原子または水酸基である。] [Wherein R 24 , R 25 and R 26 are each independently an atomic group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom and a hydroxyl group, and at least selected from R 24 , R 25 and R 26 One atomic group (G) is an alkoxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group. ]

24、R25およびR26、から選ばれる少なくとも1つはアルコキシ基であることが好ましい。単量体(E)の好ましい一例である単量体(E−1)では、R24〜R26がアルコキシである。単量体(E)の好ましい他の一例である単量体(E−2)では、R24およびR25がアルコキシ基であり、R26がアルキル基である。単量体(E)の好ましい他の一例である単量体(E−3)では、R24がアルコキシ基であり、R25およびR26がアルキル基である。単量体(E)の具体例としては、たとえば、2−トリエトキシシリル−1,3−ブタジエン、2−トリメトキシシリル−1,3−ブタジエン、2−トリイソプロポキシシリル−1,3−ブタジエン、2−ジメチルエトキシシリル−1,3−ブタジエン、2−ジメチルメトキシシリル−1,3−ブタジエン、2−ジメチルイソプロポキシシリル−1,3−ブタジエン、2−メチルジエトキシシリル−1,3−ブタジエン、2−メチルジメトキシシリル−1,3−ブタジエン、2−メチルジプロポキシシリル−1,3−ブタジエン、2−ジエチルエトキシシリル−1,3−ブタジエン、2−ジエチルメトキシシリル−1,3−ブタジエン、2−ジエチルイソプロポキシシリル−1,3−ブタジエン、2−エチルジエトキシシリル−1,3−ブタジエン、2−エチルジメトキシシリル−1,3−ブタジエン、2−エチルジプロポキシシリル−1,3−ブタジエンが挙げられる。 At least one selected from R 24 , R 25 and R 26 is preferably an alkoxy group. In monomer (E-1) which is a preferred example of monomer (E), R 24 to R 26 are alkoxy. In monomer (E-2) which is another preferred example of monomer (E), R 24 and R 25 are alkoxy groups, and R 26 is an alkyl group. In monomer (E-3) which is another preferred example of monomer (E), R 24 is an alkoxy group, and R 25 and R 26 are alkyl groups. Specific examples of the monomer (E) include, for example, 2-triethoxysilyl-1,3-butadiene, 2-trimethoxysilyl-1,3-butadiene, 2-triisopropoxysilyl-1,3-butadiene. 2-dimethylethoxysilyl-1,3-butadiene, 2-dimethylmethoxysilyl-1,3-butadiene, 2-dimethylisopropoxysilyl-1,3-butadiene, 2-methyldiethoxysilyl-1,3-butadiene 2-methyldimethoxysilyl-1,3-butadiene, 2-methyldipropoxysilyl-1,3-butadiene, 2-diethylethoxysilyl-1,3-butadiene, 2-diethylmethoxysilyl-1,3-butadiene, 2-diethylisopropoxysilyl-1,3-butadiene, 2-ethyldiethoxysilyl-1,3-butadiene Down, 2-ethyl-dimethoxy silyl-1,3-butadiene, and 2-ethyl-dipropoxy silyl-1,3-butadiene.

第1工程は、上記単量体を重合して第1のケイ素含有重合体を得る工程を含んでもよい。この工程によれば、構造単位(A1)〜(A3)から選ばれる少なくとも1つの構造単位を含む重合体が得られる。この場合、全単量体に占める単量体(E)の割合は、好ましくは30モル%以上(たとえば50モル%以上)であり、100モル%であってもよい。   The first step may include a step of obtaining the first silicon-containing polymer by polymerizing the monomer. According to this step, a polymer containing at least one structural unit selected from the structural units (A1) to (A3) is obtained. In this case, the proportion of the monomer (E) in all the monomers is preferably 30 mol% or more (for example, 50 mol% or more), and may be 100 mol%.

また、第1工程は、上記単量体を重合して第1のケイ素含有重合体を得る工程と、前記第1のケイ素含有重合体の不飽和結合の少なくとも一部に水素添加して第2のケイ素含有重合体を得る工程とを含んでもよい。これらの工程によれば、構造単位(B1)〜(B3)から選ばれる少なくとも1つの構造単位を含む重合体が得られる。   The first step includes a step of polymerizing the monomer to obtain a first silicon-containing polymer, a second step of hydrogenating at least part of the unsaturated bonds of the first silicon-containing polymer, and a second step. And obtaining a silicon-containing polymer. According to these steps, a polymer containing at least one structural unit selected from the structural units (B1) to (B3) is obtained.

なお、第1および第2のケイ素含有重合体は、単量体(E)以外の単量体から製造することも可能である。また、単量体(E)と単量体(E)以外の単量体とから第1および第2のケイ素含有重合体を製造することも可能である。そのような単量体としては、たとえば単量体(E)の不飽和結合を1つにした化合物が挙げられ、具体的には、2−(置換シリル基)−1−ブテン、3−(置換シリル基)−1−ブテン、(置換シリル基)−エチレンとエチレンの組合せなどが挙げられる(ここで、置換シリル基は、−SiR242526)。 The first and second silicon-containing polymers can be produced from a monomer other than the monomer (E). It is also possible to produce the first and second silicon-containing polymers from the monomer (E) and a monomer other than the monomer (E). As such a monomer, for example, a compound in which the unsaturated bond of the monomer (E) is integrated into one, specifically, 2- (substituted silyl group) -1-butene, 3- ( (Substituted silyl group) -1-butene, (Substituted silyl group) -A combination of ethylene and ethylene and the like (wherein the substituted silyl group is -SiR 24 R 25 R 26 ).

また、不飽和結合を主鎖に有する重合体を調製後、該重合体の不飽和結合をシリル化剤にてシリル化し、また必要に応じて側鎖の変換を行い、第1および第2のケイ素含有重合体を製造することも可能である。そのような上記、不飽和結合を主鎖に有する重合体として、たとえばポリイソプレンやポリインが挙げられる。また、上記、不飽和結合を主鎖に有する重合体と反応し第1および第2のケイ素含有重合体を製造することのできるシリル化剤としては、たとえばトリエトキシシラン、トリメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン等のシラン化合物が挙げられる。また、上記、側鎖を変換する手法には、たとえば、シリル化剤として、トリクロロシラン、メチルクロロシラン、ジメチルクロロシランといったハロシラン化合物を上記重合体に付加させた後、側鎖のハロシリル基をアルコールと反応させ、アルコキシシリル基に変換する手法を用いることができる。   Further, after preparing a polymer having an unsaturated bond in the main chain, the unsaturated bond of the polymer is silylated with a silylating agent, and if necessary, side chains are converted, and the first and second It is also possible to produce silicon-containing polymers. Examples of such a polymer having an unsaturated bond in the main chain include polyisoprene and polyin. Examples of the silylating agent that can react with the polymer having an unsaturated bond in the main chain to produce the first and second silicon-containing polymers include triethoxysilane, trimethoxysilane, Examples include silane compounds such as ethoxysilane and dimethylethoxysilane. In addition, for the method of converting the side chain, for example, after adding a halosilane compound such as trichlorosilane, methylchlorosilane, or dimethylchlorosilane to the polymer as a silylating agent, the side chain halosilyl group is reacted with an alcohol. And a method of converting to an alkoxysilyl group can be used.

第1工程で重合される単量体は、上述した単量体(C)および単量体(D)から選ばれる少なくとも1つの単量体をさらに含んでもよい。   The monomer polymerized in the first step may further include at least one monomer selected from the above-described monomer (C) and monomer (D).

単量体(C)において、R19、R20およびR21には、たとえば、炭素数が1〜4程度のアルキル基を用いることができる。単量体(C)の具体例としては、たとえば、2−トリメチルシリル−1,3−ブタジエン、2−トリエチルシリル−1,3−ブタジエン、2−トリプロピルシリル−1,3−ブタジエン、2−ジメチルエチルシリル−1,3−ブタジエン、2−ジメチルイソプロピルシリル−1,3−ブタジエン、2−ジエチルメチルシリル−1,3−ブタジエン、2−ジプロピルエチル−1,3−ブタジエン、2−ジプロピルメチルシリル−1,3−ブタジエン、2−ジエチルプロピルシリル−1,3−ブタジエン、2−メチルエチルプロピルシリル−1,3−ブタジエンが挙げられる。 In the monomer (C), for R 19 , R 20 and R 21 , for example, an alkyl group having about 1 to 4 carbon atoms can be used. Specific examples of the monomer (C) include, for example, 2-trimethylsilyl-1,3-butadiene, 2-triethylsilyl-1,3-butadiene, 2-tripropylsilyl-1,3-butadiene, and 2-dimethyl. Ethylsilyl-1,3-butadiene, 2-dimethylisopropylsilyl-1,3-butadiene, 2-diethylmethylsilyl-1,3-butadiene, 2-dipropylethyl-1,3-butadiene, 2-dipropylmethyl Examples include silyl-1,3-butadiene, 2-diethylpropylsilyl-1,3-butadiene, and 2-methylethylpropylsilyl-1,3-butadiene.

また、単量体(D)において、R22に用いられるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数が1〜4程度のアルキル基が例示される。また、R23に用いられるアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基等の炭素数2〜8のものが例示され、シクロアルコキシカルボニル基としては、シクロヘキシルオキシカルボニル基等の炭素数3〜12のものが例示され、アルキルカルボニル基としては、メチルカルボニル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ヘプチルカルボニル基等の炭素数2〜8のものが例示される。なお、R23に用いられるアルコキシカルボニル基、シクロアルコキシカルボニル基およびアルキルカルボニル基は、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基等の置換基を有していてもよい。 In the monomer (D), examples of the alkyl group used for R 22 include alkyl groups having about 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. Examples of the alkoxycarbonyl group used for R 23 include those having 2 to 8 carbon atoms such as a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a butoxycarbonyl group, and an octyloxycarbonyl group. Examples of the cycloalkoxycarbonyl group include cyclohexyl. Examples thereof include those having 3 to 12 carbon atoms such as oxycarbonyl group, and examples of the alkylcarbonyl group include those having 2 to 8 carbon atoms such as methylcarbonyl group, ethylcarbonyl group, propylcarbonyl group and heptylcarbonyl group. . The alkoxycarbonyl group, cycloalkoxycarbonyl group, and alkylcarbonyl group used for R 23 may have a substituent such as a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, or an aryl group.

単量体(D)の具体例としては、たとえば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸アミル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−t−オクチル、クロルエチルアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、2,2−ジメチル−3−エトキシプロピルアクリレート、5−エトキシペンチルアクリレート、1−メトキシエチルアクリレート、1−エトキシエチルアクリレート、1−メトキシプロピルアクリレート、1−メチル−1−メトキシエチルアクリレート、1−(イソプロポキシ)エチルアクリレート、ベンジルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等のアクリル酸エステル類;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、アミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、クロルベンジルメタクリレート、オクチルメタクリレート、2−エトキシエチルメタクリレート、4−メトキシブチルメタクリレート、5−メトキシペンチルメタクリレート、2,2−ジメチル−3−エトキシプロピルメタクリレート、1−メトキシエチルメタクリレート、1−エトキシエチルメタクリレート、1−メトキシプロピルメタクリレート、1−メチル−1−メトキシエチルメタクリレート、1−(イソプロポキシ)エチルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類;メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、n−プロピルビニルケトン、イソプロピルビニルケトン、t−ブチルビニルケトン、イソブチルビニルケトン等のビニルエステル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類が挙げられる。   Specific examples of the monomer (D) include, for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, amyl acrylate, cyclohexyl acrylate, ethyl hexyl acrylate, octyl acrylate, tert-octyl acrylate, and chloro. Ethyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, 2,2-dimethyl-3-ethoxypropyl acrylate, 5-ethoxypentyl acrylate, 1-methoxyethyl acrylate, 1-ethoxyethyl acrylate, 1-methoxypropyl acrylate, 1-methyl-1 -Acrylic acid esters such as methoxyethyl acrylate, 1- (isopropoxy) ethyl acrylate, benzyl acrylate, methoxybenzyl acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, etc. Tellurium; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, amyl methacrylate, hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, chlorobenzyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, 4-methoxybutyl methacrylate, 5-methoxypentyl Methacrylate, 2,2-dimethyl-3-ethoxypropyl methacrylate, 1-methoxyethyl methacrylate, 1-ethoxyethyl methacrylate, 1-methoxypropyl methacrylate, 1-methyl-1-methoxyethyl methacrylate, 1- (isopropoxy) ethyl methacrylate , Furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate Methacrylic acid esters such as rate; Vinyl esters such as methyl vinyl ketone, ethyl vinyl ketone, n-propyl vinyl ketone, isopropyl vinyl ketone, t-butyl vinyl ketone and isobutyl vinyl ketone; Nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile Is mentioned.

その中でも、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸エチル、アクリル酸メチル、メチルビニルケトン、アクリロニトリル等が他の単量体との重合性の面から好ましい。   Among these, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, ethyl acrylate, methyl acrylate, methyl vinyl ketone, acrylonitrile and the like are preferable from the viewpoint of polymerizability with other monomers.

第1工程で重合される単量体は、上述した単量体(C)および単量体(D)以外にも、イタコン酸エステル等の他の単量体をさらに含んでもよい。   The monomer polymerized in the first step may further include other monomers such as itaconic acid ester in addition to the monomer (C) and the monomer (D) described above.

なお、単量体(C)、単量体(D)、単量体(E)および化合物(I)は、市販されているものを利用してもよいし、公知の方法で合成してもよい。また、化合物(I)に適用できる化合物、およびその組み合わせついては上述したため、重複する説明を省略する。   The monomer (C), monomer (D), monomer (E), and compound (I) may be commercially available or synthesized by a known method. Good. Moreover, since the compound applicable to compound (I) and its combination were mentioned above, the overlapping description is abbreviate | omitted.

まず、ケイ素含有重合体を得るための第1工程(重合工程)について説明する。第1工程は、アニオン重合、カチオン重合、ラジカル重合などの公知の重合方法に従って実施することが可能であるが、ラジカル重合またはアニオン重合によって実施することが好ましく、得られる重合体の収率の面から、アニオン重合で行うことがさらに好ましい。上述した単量体をアニオン重合することによって、第1のケイ素含有重合体を得ることができる。   First, the first step (polymerization step) for obtaining a silicon-containing polymer will be described. The first step can be carried out according to a known polymerization method such as anionic polymerization, cationic polymerization, radical polymerization, etc., but is preferably carried out by radical polymerization or anionic polymerization, and the yield of the resulting polymer Therefore, it is more preferable to carry out by anionic polymerization. The first silicon-containing polymer can be obtained by anionic polymerization of the above-described monomer.

アニオン重合は、重合開始剤の存在下において0℃以下の温度で実施することが好ましい。また、使用する重合開始剤は特に限定されないが、n−ブチルリチウム等のアルキルリチウム;クミルカリウム、ベンジルナトリウム、ジベンジルバリウム等のベンジル型開始剤;カリウムナフタレン、リチウムナフタレン等のラジカルアニオン;α―メチルスチレン等の非重合性モノマーのオリゴマージアニオンを用いることができる。   Anionic polymerization is preferably carried out at a temperature of 0 ° C. or lower in the presence of a polymerization initiator. The polymerization initiator to be used is not particularly limited, but alkyllithium such as n-butyllithium; benzyl type initiator such as cumyl potassium, benzylsodium and dibenzylbarium; radical anion such as potassium naphthalene and lithium naphthalene; α-methyl Oligomeric dianions of non-polymerizable monomers such as styrene can be used.

重合開始剤の使用量は、全単量体(複数種の単量体)1モルあたり、好ましくは0.001〜0.5モルの範囲であり、より好ましくは0.002〜0.1モルの範囲であり、さらに好ましくは0.01〜0.05モルの範囲である。重合開始剤の使用量が好ましい範囲にある場合、より高分子量のケイ素含有重合体が高収率で得られやすい。   The amount of the polymerization initiator used is preferably in the range of 0.001 to 0.5 mol, more preferably 0.002 to 0.1 mol, per mol of all monomers (plural types of monomers). More preferably, it is the range of 0.01-0.05 mol. When the usage-amount of a polymerization initiator exists in a preferable range, a higher molecular weight silicon-containing polymer is easy to be obtained with a high yield.

本発明における第1工程においては、溶媒を用いない塊状重合で重合工程を実施してもよいし、溶媒の存在下で重合工程を実施してもよい。溶媒の存在下で重合工程を実施する場合は、溶媒として有機溶剤を用いることが好ましい。有機溶剤としては、たとえば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、n−オクタン、n−ペンタン、n−ヘプタン等を用いることができる。これらの溶媒は単独で用いても良いし、2種以上を混合して使用してもよい。   In the first step of the present invention, the polymerization step may be performed by bulk polymerization without using a solvent, or the polymerization step may be performed in the presence of a solvent. When carrying out the polymerization step in the presence of a solvent, it is preferable to use an organic solvent as the solvent. As the organic solvent, for example, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, n-octane, n-pentane, n-heptane and the like can be used. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

溶媒の存在下で重合工程を実施する場合には、単量体(E)および有機溶剤を含む重合性の混合物を調製する。重合工程は、不活性ガス雰囲気下あるいは高真空下で行なうことが好ましい。不活性ガスとしては、たとえば窒素ガスやアルゴンガスを用いることができる。重合工程における該混合物の温度は、0℃以下に調整することが好ましく、−20℃以下に調整することがより好ましい。   When the polymerization step is carried out in the presence of a solvent, a polymerizable mixture containing the monomer (E) and the organic solvent is prepared. The polymerization step is preferably performed in an inert gas atmosphere or in a high vacuum. For example, nitrogen gas or argon gas can be used as the inert gas. The temperature of the mixture in the polymerization step is preferably adjusted to 0 ° C or lower, and more preferably adjusted to -20 ° C or lower.

重合開始剤は、単量体と有機溶媒の混合物に滴下してもよいし、重合開始剤と有機溶媒の混合物に、単量体を添加してもよい。重合開始剤は、全量を一度に加えてもよいし、何回かに分割して加えてもよい。重合開始剤を添加するタイミングに特に限定はないが、重合溶液が重合温度に達した後に、重合開始剤を添加することが好ましい。   The polymerization initiator may be added dropwise to the mixture of the monomer and the organic solvent, or the monomer may be added to the mixture of the polymerization initiator and the organic solvent. The total amount of the polymerization initiator may be added at once, or may be added in several divided portions. The timing for adding the polymerization initiator is not particularly limited, but it is preferable to add the polymerization initiator after the polymerization solution reaches the polymerization temperature.

該ケイ素含有重合体は、重合後の反応溶液のままの形態で使用することも可能である。しかし、重合開始剤の残存によって溶液のpHが高くなると、アルコキシシリル基等の縮合・加水分解が促進され、ゲル化の原因となる。このため、沈殿によって重合体の精製を行なうことが好ましい。再沈殿を行なう場合、用いる貧溶媒は、該ケイ素重合体の含有する置換基によって異なる。たとえば該ケイ素重合体の含有するシリル基がエトキシシリル基である場合には、高級でないアルコール、通常メタノールを貧溶媒として用いることが好ましい。   The silicon-containing polymer can be used in the form of a reaction solution after polymerization. However, if the pH of the solution becomes high due to the remaining polymerization initiator, condensation / hydrolysis of alkoxysilyl groups and the like is promoted, which causes gelation. For this reason, it is preferable to purify the polymer by precipitation. When performing reprecipitation, the poor solvent to be used varies depending on the substituent contained in the silicon polymer. For example, when the silyl group contained in the silicon polymer is an ethoxysilyl group, it is preferable to use a higher alcohol, usually methanol, as the poor solvent.

次に、第1のケイ素含有重合体の不飽和結合の少なくとも一部に水素添加して第2のケイ素含有重合体を得る手法について述べる。   Next, a method for obtaining a second silicon-containing polymer by hydrogenating at least a part of the unsaturated bonds of the first silicon-containing polymer will be described.

水素添加反応において用いられる溶媒としては、特に制限はされず、例えば、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、デカリン等の脂肪族環状炭化水素;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジメトキシエタン等のエーテル類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素;メチレンジクロリド、ジクロロエタン、ジクロロエチレン、テトラクロロエタン、クロルベンゼン、トリクロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素等が挙げられる。これらの溶媒は単独で用いても良いし、2種以上混合して使用してもよい。   The solvent used in the hydrogenation reaction is not particularly limited, and examples thereof include aliphatic cyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, and decalin; aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, and heptane; Ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether, dibutyl ether and dimethoxyethane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and ethylbenzene; halogenated hydrocarbons such as methylene dichloride, dichloroethane, dichloroethylene, tetrachloroethane, chlorobenzene and trichlorobenzene Etc. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

第1のケイ素含有重合体への水素添加は、第1のケイ素含有重合体を含む溶液に水素添加触媒を加えて、水素を導入することによって行うことができる。水素添加は、単量体の重合が終了した反応溶液から第1のケイ素含有重合体を単離したのち、これを再度溶媒に溶解してから行うことが好ましい。ただし、該反応溶液から第1のケイ素含有重合体を単離することなく水素添加を行ってもよい。   Hydrogenation to the first silicon-containing polymer can be performed by adding hydrogen to the solution containing the first silicon-containing polymer and introducing hydrogen. The hydrogenation is preferably carried out after isolating the first silicon-containing polymer from the reaction solution in which the polymerization of the monomer has been completed, and then dissolving it again in a solvent. However, hydrogenation may be performed without isolating the first silicon-containing polymer from the reaction solution.

重合体の水素添加反応は、水素圧力が通常、常圧〜300atm、好ましくは20〜200atmの範囲で行われ、その反応温度は、通常0〜200℃の温度であり、好ましくは室温〜150℃の温度範囲である。一般に、重合体の二重結合と水素添加触媒のモル比は100:1〜100:100であることが好ましく、より好ましくは100:10〜100:50である。   The hydrogenation reaction of the polymer is usually performed at a hydrogen pressure in the range of normal pressure to 300 atm, preferably 20 to 200 atm, and the reaction temperature is usually 0 to 200 ° C, preferably room temperature to 150 ° C. Temperature range. In general, the molar ratio of the polymer double bond to the hydrogenation catalyst is preferably 100: 1 to 100: 100, more preferably 100: 10 to 100: 50.

重合体の水素添加反応における水素添加率は、添加する触媒の量と反応時間によって制御できる。重合体の水素添加反応における水素添加率は、1H−NMRのオレフィンプロトンの積分値から求めることができる。 The hydrogenation rate in the hydrogenation reaction of the polymer can be controlled by the amount of catalyst added and the reaction time. The hydrogenation rate in the hydrogenation reaction of the polymer can be determined from the integrated value of olefin protons in 1 H-NMR.

水素添加触媒は特に限定されず、2重結合に水素添加することが可能な公知の触媒を使用することができる。具体的にはニッケル、パラジウム、白金、コバルト、ルテニウム、ロジウム等の貴金属またはその酸化物、塩、錯体等の化合物をカーボン、アルミナ、シリカ、シリカ・アルミナ珪藻土等の多孔性担体に担持した固体触媒が挙げられる。これらのなかでも、パラジウムをカーボンに担持したものが好ましい。   The hydrogenation catalyst is not particularly limited, and a known catalyst that can hydrogenate a double bond can be used. Specifically, a solid catalyst in which a noble metal such as nickel, palladium, platinum, cobalt, ruthenium or rhodium or a compound such as an oxide, salt or complex thereof is supported on a porous carrier such as carbon, alumina, silica, silica / alumina diatomaceous earth, etc. Is mentioned. Among these, those in which palladium is supported on carbon are preferable.

以下、第2工程について説明する。以下の説明では、化合物(I)、化合物(I)の加水分解物および化合物(I)の加水分解縮合物を総称して化合物(I)成分という場合がある。なお、化合物(I)の加水分解物には、化合物(I)が部分的に加水分解したもの、および化合物(I)が完全に加水分解したものが含まれる。また、化合物(I)の加水分解縮合物には、化合物(I)が部分的に加水分解縮合したもの、および化合物(I)が完全に加水分解縮合したものが含まれる。   Hereinafter, the second step will be described. In the following description, the compound (I), the hydrolyzate of the compound (I), and the hydrolysis condensate of the compound (I) may be collectively referred to as the compound (I) component. The hydrolyzate of compound (I) includes a product obtained by partially hydrolyzing compound (I) and a product obtained by completely hydrolyzing compound (I). The hydrolyzed condensate of compound (I) includes those obtained by partially hydrolyzing and condensing compound (I) and those obtained by completely hydrolyzing and condensing compound (I).

化合物(I)の加水分解および加水分解縮合は、一部の官能基で生じてもよいし、すべての官能基で生じてもよい。化合物(I)の加水分解物および加水分解縮合物は、公知の方法、たとえばゾル−ゲル法で用いられている方法で作製できる。化合物(I)の加水分解物および加水分解縮合物の製造方法の一例について、以下に説明する。   Hydrolysis and hydrolysis condensation of compound (I) may occur with some functional groups or with all functional groups. The hydrolyzate and hydrolysis condensate of compound (I) can be prepared by a known method, for example, a method used in a sol-gel method. An example of a method for producing the hydrolyzate and hydrolyzed condensate of compound (I) will be described below.

まず、有機溶媒と水と化合物(I)と、必要に応じて触媒とを含む反応溶液を調製する。反応溶液は、たとえば、有機溶媒に化合物(I)を溶解したのち、水と触媒とを添加することによって調製できる。調製された反応溶液中で化合物(I)は加水分解縮合し、化合物(I)成分と溶媒とからなる溶液(以下では、「溶液(Sa)」という場合がある。)が得られる。化合物(I)の加水分解縮合物の縮合度は、使用する有機溶媒および水の量や反応溶液の温度などによって制御できる。   First, a reaction solution containing an organic solvent, water, compound (I), and, if necessary, a catalyst is prepared. The reaction solution can be prepared, for example, by dissolving compound (I) in an organic solvent and then adding water and a catalyst. In the prepared reaction solution, the compound (I) undergoes hydrolytic condensation to obtain a solution composed of the component (I) and a solvent (hereinafter sometimes referred to as “solution (Sa)”). The degree of condensation of the hydrolyzed condensate of compound (I) can be controlled by the amount of organic solvent and water used, the temperature of the reaction solution, and the like.

有機溶媒は、化合物(I)が溶解する溶媒であれば特に限定はない。たとえば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ノルマルプロパノールといったアルコールが好適に用いられ、化合物(I)として、アルコキシ基が結合した金属原子(M)を含む化合物を用いる場合には、化合物(I)が含有するアルコキシ基と同種の分子構造(アルコキシ成分)を有するアルコールがより好適に用いられる。たとえば、テトラメトキシシランに対してはメタノールが好ましく、テトラエトキシシランに対してはエタノールが好ましい。有機溶媒の使用量は、特に限定されないが、反応溶液中における化合物(I)の濃度が1〜90重量%の範囲であることが好ましく、10〜80重量%であることがより好ましく、10〜60重量%の範囲であることがさらに好ましい。   The organic solvent is not particularly limited as long as it is a solvent in which compound (I) is dissolved. For example, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, and normal propanol are preferably used. When a compound containing a metal atom (M) to which an alkoxy group is bonded is used as the compound (I), the compound (I) is contained. Alcohol having the same molecular structure (alkoxy component) as the alkoxy group is more preferably used. For example, methanol is preferred for tetramethoxysilane and ethanol is preferred for tetraethoxysilane. The amount of the organic solvent used is not particularly limited, but the concentration of compound (I) in the reaction solution is preferably in the range of 1 to 90% by weight, more preferably 10 to 80% by weight, More preferably, it is in the range of 60% by weight.

化合物(I)の加水分解および/または加水分解縮合に使用される水の好ましい量は、化合物(I)の種類や、目的とする加水分解縮合物によって異なるが、通常、使用される化合物(I)のアルコキシ基またはハロゲン原子(両者が混在する場合はその合計)1モルに対して、0.05〜10モルの範囲であることが好ましく、0.1〜4モルの範囲であることがより好ましく、0.2〜3モルの範囲であることがさらに好ましい。水の使用量がこの範囲にある場合、得られる複合体の曲げ強さ、圧縮強さなどの力学的物性に優れる。なお、水を含有する成分を添加する場合、たとえば、後述するように触媒として塩酸を添加する場合には、その成分によって導入される水の量を考慮して水の添加量を決定することが好ましい。   The preferred amount of water used for the hydrolysis and / or hydrolysis condensation of compound (I) varies depending on the type of compound (I) and the desired hydrolysis condensate, but usually the compound (I) ) Is preferably in the range of 0.05 to 10 mol, more preferably in the range of 0.1 to 4 mol, relative to 1 mol of the alkoxy group or halogen atom (the total when both are present). Preferably, it is in the range of 0.2 to 3 mol. When the amount of water used is in this range, the resulting composite is excellent in mechanical properties such as bending strength and compressive strength. In addition, when adding a component containing water, for example, when adding hydrochloric acid as a catalyst as described later, the amount of water added may be determined in consideration of the amount of water introduced by the component. preferable.

化合物(I)の加水分解に使用する触媒としては酸触媒あるいは塩基性触媒を用いることができるが、酸触媒を用いることが好ましい。酸触媒としては、公知の酸触媒を用いることができ、たとえば、塩酸、硫酸、硝酸、p−トルエンスルホン酸、安息香酸、酢酸、乳酸、酪酸、炭酸、シュウ酸、マレイン酸を用いることができる。これらの中でも、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、乳酸、酪酸が好ましい。触媒の好ましい使用量は、使用する触媒の種類などによって異なるが、通常、使用する化合物(I)の金属原子1モルに対して、好ましくは1×10-5〜10モルの範囲、より好ましくは1×10-4〜5モルの範囲、さらに好ましくは5×10-4〜1モルの範囲である。触媒の使用量がこの範囲にある場合、曲げ強さや圧縮強さなどの力学的物性に優れた複合体が得られる。 As the catalyst used for the hydrolysis of the compound (I), an acid catalyst or a basic catalyst can be used, but an acid catalyst is preferably used. As the acid catalyst, a known acid catalyst can be used. For example, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, p-toluenesulfonic acid, benzoic acid, acetic acid, lactic acid, butyric acid, carbonic acid, oxalic acid, and maleic acid can be used. . Among these, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, lactic acid, and butyric acid are preferable. The preferred amount of the catalyst used varies depending on the type of catalyst used and the like, but is usually preferably in the range of 1 × 10 −5 to 10 moles, more preferably relative to 1 mole of the metal atom of the compound (I) used. The range is 1 × 10 −4 to 5 mol, and more preferably 5 × 10 −4 to 1 mol. When the amount of the catalyst used is within this range, a composite having excellent mechanical properties such as bending strength and compressive strength can be obtained.

加水分解縮合反応を生じさせる際の反応溶液の温度に特に限定はないが、通常2〜100℃の範囲であり、好ましくは4〜60℃の範囲であり、さらに好ましくは6〜50℃の範囲である。反応時間は触媒の量や種類などの反応条件に応じて相違するが、通常0.01〜60時間の範囲であり、好ましくは0.1〜12時間の範囲であり、より好ましくは0.1〜6時間の範囲である。また、反応系の雰囲気に特に限定はなく、空気雰囲気、二酸化炭素雰囲気、窒素気流下、アルゴン雰囲気といった雰囲気を採用することができる。   Although there is no limitation in particular in the temperature of the reaction solution at the time of producing a hydrolysis condensation reaction, it is the range of 2-100 degreeC normally, Preferably it is the range of 4-60 degreeC, More preferably, it is the range of 6-50 degreeC It is. The reaction time varies depending on the reaction conditions such as the amount and type of the catalyst, but is usually in the range of 0.01 to 60 hours, preferably in the range of 0.1 to 12 hours, more preferably 0.1. It is in the range of ~ 6 hours. The atmosphere of the reaction system is not particularly limited, and an atmosphere such as an air atmosphere, a carbon dioxide atmosphere, a nitrogen stream, or an argon atmosphere can be employed.

第2工程では、化合物(I)成分とケイ素含有重合体と溶媒とを含む混合物(以下、混合物(S)という場合がある)を調製する。混合物(S)の調製方法に特に限定はなく、たとえば、上記溶液(Sa)に、ケイ素含有重合体を添加することによって調製できる。ケイ素含有重合体は、そのまま添加してもよいし、それが溶解した溶液(以下では、「溶液(Sb)」という場合がある。)の形態で添加してもよい。溶液(Sa)と溶液(Sb)とを混合する方法に特に限定はないが、均一な混合物を得るために、両者を混合して撹拌することが好ましい。この方法で混合物(S)を作製する場合、混合物(S)に含まれる溶媒は、溶液(Sa)に含まれる有機溶媒、溶液(Sb)の溶媒、または両者の混合溶媒である。   In the second step, a mixture containing the compound (I) component, the silicon-containing polymer, and the solvent (hereinafter sometimes referred to as the mixture (S)) is prepared. The method for preparing the mixture (S) is not particularly limited, and for example, the mixture (S) can be prepared by adding a silicon-containing polymer to the solution (Sa). The silicon-containing polymer may be added as it is, or may be added in the form of a solution in which it is dissolved (hereinafter sometimes referred to as “solution (Sb)”). The method for mixing the solution (Sa) and the solution (Sb) is not particularly limited. However, in order to obtain a uniform mixture, it is preferable to mix and stir them. When producing the mixture (S) by this method, the solvent contained in the mixture (S) is an organic solvent contained in the solution (Sa), a solvent in the solution (Sb), or a mixed solvent of both.

溶液(Sb)の溶媒は、ケイ素含有重合体が溶解する溶媒であれば特に限定されない。たとえば、エタノールやイソプロパノール等のアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン等のエーテル類;アセトンやメチルエチルケトン等のケトン類;エチレングリコールやプロピレングリコール等のグリコール類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、n−ブチルセロソルブ等のグリコール誘導体;グリセリン;アセトニトリル;ジメチルホルムアミド;ジメチルスルホキシド;スルホラン等を、単独または混合して用いることができる。これらの中でも、エタノールやイソプロパノール等のアルコールが好ましい。溶媒の使用量に特に限定はないが、ケイ素含有重合体の濃度が1〜50重量%(より好ましくは5〜30重量%でたとえば5〜20重量%)となる量であることが好ましい。   The solvent of the solution (Sb) is not particularly limited as long as it is a solvent in which the silicon-containing polymer is dissolved. For example, alcohols such as ethanol and isopropanol; ethers such as tetrahydrofuran, dioxane and dimethoxyethane; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; glycols such as ethylene glycol and propylene glycol; methyl cellosolve, ethyl cellosolve, n-butyl cellosolve, etc. Glycerol derivatives; glycerin; acetonitrile; dimethylformamide; dimethyl sulfoxide; sulfolane and the like can be used alone or in combination. Among these, alcohols such as ethanol and isopropanol are preferable. Although there is no limitation in particular in the usage-amount of a solvent, it is preferable that it is the quantity from which the density | concentration of a silicon-containing polymer will be 1-50 weight% (more preferably 5-30 weight%, for example 5-20 weight%).

また、本発明の第2工程においては、化合物(I)成分として、加水分解や加水分解縮合をしていない化合物(I)を用いることができる。このような化合物(I)を用いる場合にも、混合物(S)の調製方法に特に限定はなく、たとえば、化合物(I)が溶解した溶液にケイ素含有重合体と水と場合により触媒を添加することによって調製できる。ケイ素含有重合体は、そのまま添加してもよいし、上述したような溶液(溶液(Sb))の形態で添加してもよい。上記化合物(I)が溶解した溶液、溶液(Sb)、水、および場合により添加する触媒を混合する方法に特に限定はないが、均一な混合物を得るために、これらを混合して撹拌することが好ましい。この方法で混合物(S)を作製する場合、混合物(S)に含まれる溶媒は、化合物(I)が溶解した溶液に含まれる有機溶媒、溶液(Sb)の溶媒、または両者の混合溶媒である。化合物(I)が溶解した溶液に使用する有機溶媒としては上記、溶液(Sa)に使用した有機溶媒を用いることができる。また、使用される水の好ましい量は、化合物(I)の種類等により異なるが、通常、使用される化合物(I)のアルコキシ基またはハロゲン原子(両者が混在する場合はその合計)1モルに対して、0.05〜10モルの範囲であることが好ましく、0.1〜4モルの範囲であることがより好ましく、0.2〜3モルの範囲であることがさらに好ましい。水の使用量がこの範囲にある場合、得られる複合体の曲げ強さ、圧縮強さなどの力学的物性に優れる。また、場合により添加することができる触媒としては、上述したような、化合物(I)の加水分解物や加水分解縮合物の製造方法の1例で挙げた触媒を用いることができる。触媒の好ましい使用量は、使用する触媒の種類などによって異なるが、通常、使用する化合物(I)の金属原子1モルに対して、好ましくは1×10-5〜10モルの範囲、より好ましくは1×10-4〜5モルの範囲、さらに好ましくは5×10-4〜1モルの範囲である。触媒の使用量がこの範囲にある場合、曲げ強さや圧縮強さなどの力学的物性に優れた複合体が得られる。 In the second step of the present invention, compound (I) that has not undergone hydrolysis or hydrolysis condensation can be used as the component (I). Even when such a compound (I) is used, the method for preparing the mixture (S) is not particularly limited. For example, a silicon-containing polymer and water and optionally a catalyst are added to a solution in which the compound (I) is dissolved. Can be prepared. The silicon-containing polymer may be added as it is, or may be added in the form of a solution (solution (Sb)) as described above. There is no particular limitation on the method of mixing the solution in which the compound (I) is dissolved, the solution (Sb), water, and optionally the catalyst to be added, but in order to obtain a uniform mixture, these are mixed and stirred. Is preferred. When preparing the mixture (S) by this method, the solvent contained in the mixture (S) is an organic solvent contained in the solution in which the compound (I) is dissolved, a solvent of the solution (Sb), or a mixed solvent of both. . As the organic solvent used in the solution in which the compound (I) is dissolved, the organic solvent used in the solution (Sa) can be used. Further, the preferred amount of water used varies depending on the type of compound (I), etc., but is usually 1 mol of the alkoxy group or halogen atom of compound (I) used (the total when both are present). On the other hand, the range is preferably 0.05 to 10 mol, more preferably 0.1 to 4 mol, and still more preferably 0.2 to 3 mol. When the amount of water used is in this range, the resulting composite is excellent in mechanical properties such as bending strength and compressive strength. Moreover, as a catalyst which can be added by the case, the catalyst quoted in one example of the manufacturing method of the hydrolyzate or hydrolysis-condensation product of compound (I) as mentioned above can be used. The preferred amount of catalyst used varies depending on the type of catalyst used, etc., but is usually preferably in the range of 1 × 10 −5 to 10 moles, more preferably relative to 1 mole of the metal atom of the compound (I) used. The range is 1 × 10 −4 to 5 mol, and more preferably 5 × 10 −4 to 1 mol. When the amount of the catalyst used is within this range, a composite having excellent mechanical properties such as bending strength and compressive strength can be obtained.

本発明の第2工程において得られる混合物(S)に含まれる固形分の濃度(化合物(I)成分、ケイ素含有重合体、および、下記場合により添加可能な他の成分の合計の濃度)に特に限定はないが、好ましくは1〜50重量%の範囲であり、より好ましくは2〜30重量%の範囲(たとえば3〜15重量%の範囲)である。該混合物に含まれる固形分濃度をこの範囲とすることによって、曲げ強さや圧縮強さなどの力学的物性がより良好な複合体が得られる。   Especially in the concentration of solids contained in the mixture (S) obtained in the second step of the present invention (the total concentration of the compound (I) component, the silicon-containing polymer, and other components that can be added in the following cases) Although there is no limitation, Preferably it is the range of 1-50 weight%, More preferably, it is the range of 2-30 weight% (for example, the range of 3-15 weight%). By setting the solid content concentration contained in the mixture within this range, a composite having better mechanical properties such as bending strength and compressive strength can be obtained.

混合物(S)の固形分濃度は、混合物(S)を調製する任意の段階で制御できる。たとえば、混合物(S)の固形分濃度が好ましい範囲になるように予め溶液(Sa)および/または溶液(Sb)の固形分濃度を調整しておいてもよい。また、溶液(Sa)と溶液(Sb)を混合した後に溶媒を加えることによって混合物(S)の固形分濃度を調整してもよい。   The solid content concentration of the mixture (S) can be controlled at any stage of preparing the mixture (S). For example, the solid content concentration of the solution (Sa) and / or the solution (Sb) may be adjusted in advance so that the solid content concentration of the mixture (S) falls within a preferable range. Moreover, you may adjust solid content concentration of a mixture (S) by adding a solvent after mixing a solution (Sa) and a solution (Sb).

混合物(S)に含まれる化合物(I)成分とケイ素含有重合体との割合は、特に限定されないが、ケイ素含有重合体の重量に対する、化合物(I)成分中の金属原子(M)の重量比が0.001〜1.0の範囲であることが好ましく、0.005〜0.7の範囲であることがより好ましく、0.01〜0.5の範囲であることがさらに好ましい。   The ratio of the compound (I) component and the silicon-containing polymer contained in the mixture (S) is not particularly limited, but the weight ratio of the metal atom (M) in the compound (I) component to the weight of the silicon-containing polymer Is preferably in the range of 0.001 to 1.0, more preferably in the range of 0.005 to 0.7, and still more preferably in the range of 0.01 to 0.5.

なお、混合物(S)は、化合物(I)成分およびケイ素含有重合体に加えて他の成分を含んでもよい。具体的には、本発明の複合体が含んでもよい他の物質として上述した物質を含んでもよい。   The mixture (S) may contain other components in addition to the compound (I) component and the silicon-containing polymer. Specifically, the above-described substances may be included as other substances that the complex of the present invention may include.

第2工程において混合物(S)を得たのち、混合物(S)から溶媒を除去することによって複合体が得られる。溶媒の除去の方法に限定はなく、たとえば、混合物(S)を成形用の型に注いで乾燥させてもよいし、混合物(S)を基材上に塗工したのちに乾燥させてもよい。混合物(S)を成形用の型に注いで乾燥させることによって、様々な形状の塊状物が得られる。また、混合物(S)を塗工して乾燥させることによって、薄膜が得られる。   After obtaining the mixture (S) in the second step, the complex is obtained by removing the solvent from the mixture (S). The method for removing the solvent is not limited. For example, the mixture (S) may be poured into a molding die and dried, or may be dried after coating the mixture (S) on a substrate. . By pouring the mixture (S) into a molding die and drying it, lumps having various shapes are obtained. Moreover, a thin film is obtained by coating and drying a mixture (S).

乾燥条件は、成形または塗工された混合物(S)の状態によって異なる。通常、乾燥温度は、好ましくは10〜180℃の範囲、より好ましくは20〜160℃の範囲(たとえば20〜140℃の範囲)である。成形品が肉厚になるほど、低温で乾燥することが好ましい。混合物(S)を型に注いで肉厚の成形品を作製する場合の乾燥温度は、好ましくは10〜80℃の範囲であり、より好ましくは20〜60℃の範囲である。乾燥時には、必要に応じて、乾燥時の溶媒の揮発速度をコントロールすることが好ましい。揮発速度のコントロールは、たとえば、乾燥雰囲気の密閉度を調整することよって行うことができる。   Drying conditions vary depending on the state of the molded or coated mixture (S). Usually, drying temperature becomes like this. Preferably it is the range of 10-180 degreeC, More preferably, it is the range of 20-160 degreeC (for example, the range of 20-140 degreeC). As the molded product becomes thicker, it is preferable to dry at a lower temperature. The drying temperature in the case of producing a thick molded product by pouring the mixture (S) into a mold is preferably in the range of 10 to 80 ° C, more preferably in the range of 20 to 60 ° C. During drying, it is preferable to control the volatilization rate of the solvent during drying, if necessary. The volatilization rate can be controlled, for example, by adjusting the sealing degree of the dry atmosphere.

混合物(S)を注ぐ型の材質は、型としての機能を果たすものであれば特に限定されず、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリスチレン等の各種プラスチック、金属、ガラス、石膏などを適用できる。成形する型の形状を変化させることによって様々な形状の塊状物を得ることができ、たとえば、角柱、円柱、シート、管等の形状の塊状物が得られる。本発明の複合体では、少なくとも0.3cm角以上の塊状物を得ることが可能である。また、基材上に成膜する場合、基材の材質に特に限定はなく、たとえば、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂、金属、ガラス、焼結体などを適用できる。   The material of the mold into which the mixture (S) is poured is not particularly limited as long as it functions as a mold, and various plastics such as polymethacrylate, polyacrylate, and polystyrene, metal, glass, gypsum, and the like can be applied. Various shapes of lumps can be obtained by changing the shape of the mold to be molded. For example, lumps of shapes such as prisms, cylinders, sheets, and tubes can be obtained. In the composite of the present invention, it is possible to obtain a lump of at least 0.3 cm square or more. Moreover, when forming into a film on a base material, there is no limitation in particular in the material of a base material, For example, resin, such as a polyethylene terephthalate, metal, glass, a sintered compact, etc. are applicable.

本発明の製造方法では、混合物(S)中において、化合物(I)成分の加水分解縮合や、化合物(I)成分とケイ素含有重合体との縮合反応(たとえば加水分解縮合反応)が進行する。特に、混合物(S)から溶媒を除去する工程において縮合反応が進行する。この縮合反応によって、力学的物性が特に優れた複合体が得られる。   In the production method of the present invention, in the mixture (S), hydrolysis condensation of the compound (I) component and condensation reaction of the compound (I) component and the silicon-containing polymer (for example, hydrolysis condensation reaction) proceed. In particular, the condensation reaction proceeds in the step of removing the solvent from the mixture (S). By this condensation reaction, a composite having particularly excellent mechanical properties can be obtained.

以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されない。なお、以下の実施例で用いられているシラン化合物には、信越化学工業株式会社製のものを用いた。また、以下の実施例における測定は、次に示す方法で実施した。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, the Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. thing was used for the silane compound used in the following Examples. Measurements in the following examples were carried out by the following methods.

(1)重合度、数平均分子量および重量平均分子量の測定
濃度が0.25重量%となるようにケイ素含有重合体をテトラヒドロフランに溶解し、GPC(Gel Permeation Chromatography)測定用サンプルとした。GPCの測定は、株式会社島津製作所製のクロマトパックCR−4A(本体)、RID−6A(屈折率検出器)、CIO−6A(カラムオーブン)を用いて行った。カラムは、HSG−4OH(株式会社島津製作所)を用いた。溶離液にはテトラヒドロフランを用い、1.0mL/分の流量で溶離液を流した。カラムオーブンは40℃に設定した。分子量を求めるための検量線は、ポリメチルメタクリレートスタンダード(創和株式会社製のポリメチルメタクリレート標準試料)を用いて作成した。即ち、分子量が既知であるポリメチルメタクリレートをテトラヒドロフランに、濃度が0.5重量%となるように溶解し、GPC測定を行い、溶出時間と分子量との関係を示す検量線を作成した。ケイ素含有重合体のGPCの溶出曲線(溶出時間−溶出量)と検量線とから、ケイ素含有重合体の数平均分子量および重量平均分子量を求めた。さらに分子量分布、即ち、「重量平均分子量/数平均分子量」の値を計算した。
(1) Measurement of degree of polymerization, number average molecular weight and weight average molecular weight A silicon-containing polymer was dissolved in tetrahydrofuran so that the concentration was 0.25 wt%, and used as a sample for GPC (Gel Permeation Chromatography) measurement. The measurement of GPC was performed using Shimadzu Corporation Chromatopack CR-4A (main body), RID-6A (refractive index detector), and CIO-6A (column oven). As the column, HSG-4OH (Shimadzu Corporation) was used. Tetrahydrofuran was used as the eluent, and the eluent was allowed to flow at a flow rate of 1.0 mL / min. The column oven was set to 40 ° C. A calibration curve for determining the molecular weight was prepared using a polymethyl methacrylate standard (polymethyl methacrylate standard sample manufactured by Sowa Co., Ltd.). That is, polymethyl methacrylate having a known molecular weight was dissolved in tetrahydrofuran so as to have a concentration of 0.5% by weight, GPC measurement was performed, and a calibration curve showing the relationship between elution time and molecular weight was prepared. The number average molecular weight and weight average molecular weight of the silicon-containing polymer were determined from the GPC elution curve (elution time-elution amount) of the silicon-containing polymer and the calibration curve. Further, the molecular weight distribution, that is, the value of “weight average molecular weight / number average molecular weight” was calculated.

(2)複合体の曲げ強さの測定
実施例および比較例の複合体からなるおよそ4mm(縦)×4mm(横)×20mm(高さ)の大きさの角柱を作製し、株式会社島津製作所製のオートグラフを用いて3点曲げ強さの測定を行なった。測定は支点間距離を10mmとして、静的な荷重をクロスヘッドスピード1mm/分の速度で負荷を与えることで行なった。破壊または亀裂が生じた時の静的荷重に対する抵抗値と、使用した角柱の断面積とから曲げ強さを算出し、6個の試験体の平均値を曲げ強さの値とした。なお、角柱の断面積は、角柱の縦と横の寸法をノギスで測定して求めた。
(2) Measurement of flexural strength of composites A prism having a size of approximately 4 mm (vertical) x 4 mm (horizontal) x 20 mm (height) made of the composites of Examples and Comparative Examples was produced, and Shimadzu Corporation The three-point bending strength was measured using a manufactured autograph. The measurement was performed by setting the distance between fulcrums to 10 mm and applying a static load at a crosshead speed of 1 mm / min. The bending strength was calculated from the resistance value against the static load when the fracture or crack occurred and the cross-sectional area of the prism used, and the average value of the six specimens was taken as the bending strength value. The cross-sectional area of the prism was determined by measuring the vertical and horizontal dimensions of the prism with calipers.

(3)固体NMRの測定
実施例および比較例の複合体を砕き、JEOL社製のJNM−DX270を用いてCP−MAS法でケイ素の固体NMRのスペクトルを得た。−150〜30ppmの範囲において重合体に含まれるケイ素の吸収スペクトルを観察することによって、ケイ素含有重合体を構成する構造単位の少なくとも一部が縮合および/または加水分解縮合していることを確認した。
(3) Measurement of solid-state NMR The complex of the Example and the comparative example was crushed, and a solid-state NMR spectrum of silicon was obtained by CP-MAS method using JNM-DX270 manufactured by JEOL. By observing the absorption spectrum of silicon contained in the polymer in the range of −150 to 30 ppm, it was confirmed that at least a part of the structural units constituting the silicon-containing polymer was condensed and / or hydrolyzed. .

<2−トリエトキシシリル−1,3−ブタジエンの合成>
実施例で用いる2−トリエトキシシリル−1,3−ブタジエンを以下の方法で合成した。
<Synthesis of 2-triethoxysilyl-1,3-butadiene>
2-Triethoxysilyl-1,3-butadiene used in the examples was synthesized by the following method.

二口ナスフラスコに滴下漏斗およびジムロート冷却管をつけて5分以上窒素置換した。このナスフラスコに、1,4−ジクロロ−2−ブチン25g(0.20モル)と触媒とを加えた。触媒としては、塩化白金酸(H2PtCl6)の0.05規定イソプロパノール溶液を3滴加えた。続いて、フラスコをドライヤーで加熱しながら、フラスコ内に27.35g(0.20モル)のトリクロロシランを滴下した。ドライヤーの加熱によってトリクロロシランが還流するが、加熱をやめても還流が続く程度に反応するまで加熱を行った。また、反応が継続しない場合には、固体の触媒を反応系に直接加えた。反応が激しすぎる場合にはフラスコを冷却した。トリクロロシランの滴下が終了したのち、ガスクロマトグラフィーによって1,4−ジクロロ−2−ブチンの消失を確認した。その後、生成物を減圧蒸留(665Pa(5mmHg)、60℃)で精製した。その結果、38.53g(収率74%)の1,4−ジクロロ−2−トリクロロシリル−2−ブテンが得られた。 A two-necked eggplant flask was equipped with a dropping funnel and a Dimroth condenser and replaced with nitrogen for 5 minutes or more. To this eggplant flask, 25 g (0.20 mol) of 1,4-dichloro-2-butyne and a catalyst were added. As a catalyst, 3 drops of 0.05 N isopropanol solution of chloroplatinic acid (H 2 PtCl 6 ) was added. Subsequently, 27.35 g (0.20 mol) of trichlorosilane was dropped into the flask while heating the flask with a drier. Although the trichlorosilane was refluxed by heating the dryer, the heating was continued until the reaction continued to the extent that the reflux continued even if the heating was stopped. If the reaction did not continue, a solid catalyst was added directly to the reaction system. If the reaction was too intense, the flask was cooled. After completion of the dropwise addition of trichlorosilane, disappearance of 1,4-dichloro-2-butyne was confirmed by gas chromatography. The product was then purified by vacuum distillation (665 Pa (5 mm Hg), 60 ° C.). As a result, 38.53 g (yield 74%) of 1,4-dichloro-2-trichlorosilyl-2-butene was obtained.

三ツ口フラスコに窒素導入管と滴下漏斗をつけ、メカニカルスターラーを設置した。このフラスコに、1,4−ジクロロ−2−トリクロロシリル−2−ブテン38.5g(0.15モル)と、テトラヒドロフラン200mlを入れ、0℃に冷却した。ここに、蒸留して水を除いたエタノール29.52g(0.64モル)とトリエチルアミン53.6g(0.53モル)との混合物を1時間かけて滴下した。滴下と同時に、トリエチルアミンの塩酸塩が大量に沈殿し始めた。滴下終了後、室温で2時間と60℃で1時間反応溶液を撹拌して反応を終了させた。反応溶液を室温まで冷却したのち、200mlのヘキサンを加えて塩を析出させた。この塩を吸引濾過によって分離した。次に、ロータリーエバポレータで反応溶液から溶媒を留去したのち、減圧蒸留(13.3Pa(0.1mmHg)、80℃)によって生成物を精製した。その結果、32.1g(収率75%)の1,4−ジクロロ−2−トリエトキシシリル−2−ブテンが得られた。   A nitrogen inlet tube and a dropping funnel were attached to a three-necked flask, and a mechanical stirrer was installed. Into this flask, 38.5 g (0.15 mol) of 1,4-dichloro-2-trichlorosilyl-2-butene and 200 ml of tetrahydrofuran were added and cooled to 0 ° C. Here, a mixture of 29.52 g (0.64 mol) of ethanol and 53.6 g (0.53 mol) of triethylamine, which was distilled to remove water, was added dropwise over 1 hour. Simultaneously with the dropwise addition, a large amount of triethylamine hydrochloride began to precipitate. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was stirred for 2 hours at room temperature and 1 hour at 60 ° C. to complete the reaction. After the reaction solution was cooled to room temperature, 200 ml of hexane was added to precipitate a salt. The salt was separated by suction filtration. Next, after distilling off the solvent from the reaction solution with a rotary evaporator, the product was purified by distillation under reduced pressure (13.3 Pa (0.1 mmHg), 80 ° C.). As a result, 32.1 g (yield 75%) of 1,4-dichloro-2-triethoxysilyl-2-butene was obtained.

200mlの二口ナスフラスコに、滴下漏斗およびジムロート冷却管をつけ、5分以上窒素置換した。このフラスコに、亜鉛粉末10.98g(0.17モル)とテトラヒドロフラン30mlとを投入した。亜鉛粉末には、2規定の塩酸、水、およびアセトンで洗浄したのち常温で減圧乾燥した亜鉛粉末を用いた。次に、フラスコ内の溶液を加熱還流しながら、1,4−ジクロロ−2−トリエトキシシリル−2−ブテン32.1g(0.12モル)をテトラヒドロフラン16mlとともに約30分かけて滴下した。滴下終了後、さらに2時間還流を行い、反応を終了させた。次に、反応溶液を室温まで冷却し、ペンタンを加えて副生成物の塩化亜鉛を析出させた。この塩化亜鉛を吸引濾過によって分離した。次に、ロータリーエバポレータで反応溶液から溶媒を留去したのち、水素化カルシウム粉末を添加し、窒素気流下、約10時間程度撹拌を行った。最後に、減圧蒸留(266Pa(2mmHg)、40℃)によって生成物を精製した。このようにして、12g(収率50%)の2−トリエトキシシリル−1,3−ブタジエンを得た。   A 200 ml two-necked eggplant flask was equipped with a dropping funnel and a Dimroth condenser, and purged with nitrogen for 5 minutes or more. This flask was charged with 10.98 g (0.17 mol) of zinc powder and 30 ml of tetrahydrofuran. The zinc powder was washed with 2N hydrochloric acid, water, and acetone and then dried under reduced pressure at room temperature. Next, 32.1 g (0.12 mol) of 1,4-dichloro-2-triethoxysilyl-2-butene was added dropwise together with 16 ml of tetrahydrofuran over about 30 minutes while heating and refluxing the solution in the flask. After completion of dropping, the reaction was further refluxed for 2 hours to complete the reaction. Next, the reaction solution was cooled to room temperature, and pentane was added to precipitate zinc chloride as a by-product. The zinc chloride was separated by suction filtration. Next, after distilling off the solvent from the reaction solution with a rotary evaporator, calcium hydride powder was added, and the mixture was stirred for about 10 hours under a nitrogen stream. Finally, the product was purified by vacuum distillation (266 Pa (2 mm Hg), 40 ° C.). Thus, 12 g (yield 50%) of 2-triethoxysilyl-1,3-butadiene was obtained.

<実施例1>
以下の方法でケイ素含有重合体を作製した。まず、減圧下で加熱してシュレンク管を乾燥させた。このシュレンク管に、金属カリウム0.2gとナフタレン0.2gとを入れ、高純度アルゴン雰囲気下、10mlのテトラヒドロフランを添加し、室温で10時間程度攪拌した。このカリウムナフタレン溶液を重合開始剤として用いた。
<Example 1>
A silicon-containing polymer was prepared by the following method. First, the Schlenk tube was dried by heating under reduced pressure. To this Schlenk tube, 0.2 g of metallic potassium and 0.2 g of naphthalene were added, 10 ml of tetrahydrofuran was added in a high purity argon atmosphere, and the mixture was stirred at room temperature for about 10 hours. This potassium naphthalene solution was used as a polymerization initiator.

46ミリモルの2−トリエトキシシリル−1,3−ブタジエン(単量体(E))と、10mlのテトラヒドロフランとを、高純度アルゴン雰囲気下、乾燥したシュレンク管に加えた。このシュレンク管を、ドライアイス−メタノール浴で−78℃に冷却した。このシュレンク管に、高純度アルゴン雰囲気下、重合開始剤を、単量体(E)とカリウムナフタレンとのモル比が60:1になるように滴下し、−78℃で12時間重合を行なった。12時間後、重合溶液にエタノールを1滴加え、重合を停止した。重合溶液をメタノールに滴下して静置し、沈殿したオイル状の重合体を得た。   46 mmol of 2-triethoxysilyl-1,3-butadiene (monomer (E)) and 10 ml of tetrahydrofuran were added to a dry Schlenk tube under a high purity argon atmosphere. The Schlenk tube was cooled to -78 ° C with a dry ice-methanol bath. A polymerization initiator was added dropwise to the Schlenk tube in a high purity argon atmosphere so that the molar ratio of the monomer (E) and potassium naphthalene was 60: 1, and polymerization was performed at -78 ° C for 12 hours. . After 12 hours, 1 drop of ethanol was added to the polymerization solution to stop the polymerization. The polymerization solution was dropped into methanol and allowed to stand to obtain a precipitated oily polymer.

得られた重合体の一部をテトラヒドロフランに溶解し、GPCによって分子量の測定を行なった。その結果、得られた重合体は、数平均分子量が58,000、重量平均分子量が87,000、分子量分布が1.5であった。   A part of the obtained polymer was dissolved in tetrahydrofuran, and the molecular weight was measured by GPC. As a result, the obtained polymer had a number average molecular weight of 58,000, a weight average molecular weight of 87,000, and a molecular weight distribution of 1.5.

また、得られた重合体の一部を、内部標準としてテトラメチルシランを含有した重クロロホルムに溶解し、1H−NMRによって構造解析を行った。その結果、構造単位(A1)に由来したピーク;エトキシシリル基のメチルプロトンに対応するピーク(1.2ppm)、主鎖のメチレンプロトンに対応するピーク(2.3ppm)、エトキシシリル基のメチレンプロトンに対応するピーク(3.8ppm)、主鎖の二重結合炭素に結合したプロトンに対応するピーク(6.2ppm)が観察され、該ケイ素含有重合体はほぼ構造単位(A1)からなることが確認された。 A part of the obtained polymer was dissolved in deuterated chloroform containing tetramethylsilane as an internal standard, and the structure was analyzed by 1 H-NMR. As a result, the peak derived from the structural unit (A1); the peak corresponding to the methyl proton of the ethoxysilyl group (1.2 ppm), the peak corresponding to the main chain methylene proton (2.3 ppm), the methylene proton of the ethoxysilyl group A peak corresponding to (3.8 ppm) and a peak corresponding to a proton bonded to a double bond carbon of the main chain (6.2 ppm) are observed, and the silicon-containing polymer is substantially composed of a structural unit (A1). confirmed.

このようにして得られたケイ素含有重合体をエタノールに溶解し、固形分濃度が10重量%である溶液(Sb1)を得た。   The silicon-containing polymer thus obtained was dissolved in ethanol to obtain a solution (Sb1) having a solid content concentration of 10% by weight.

一方、テトラエトキシシラン100重量部をエタノール100重量部に溶解し、水17重量部、12規定の塩酸1.2重量部を加え、室温下で30分間撹拌して溶液(Sa1)を得た。溶液(Sa1)が得られた直後に、溶液(Sa1)を攪拌しながら上記溶液(Sb1)337重量部を添加し、その後、室温で30分間撹拌して混合物(S1)を得た。   On the other hand, 100 parts by weight of tetraethoxysilane was dissolved in 100 parts by weight of ethanol, 17 parts by weight of water and 1.2 parts by weight of 12N hydrochloric acid were added, and stirred at room temperature for 30 minutes to obtain a solution (Sa1). Immediately after the solution (Sa1) was obtained, 337 parts by weight of the solution (Sb1) was added while stirring the solution (Sa1), and then stirred at room temperature for 30 minutes to obtain a mixture (S1).

次に、混合物(S1)を10mm×10mm×45mmのポリスチレン製モルドにキャストした後、モルドをポリエチレン製のフィルムで密閉した。室温下に置き、5日後に混合物(S1)はゲル化した。該ゲルの重量変化が緩やかになってほぼ一定値に達するまで、上記雰囲気下に該モルドを置いた。その後、ポリエチレン製のフィルムで密閉されたモルドをそのままの状態で、60℃の熱風乾燥機内に3週間放置した。その後、成形された複合体をモルドから取り出し、150℃の熱風乾燥機内に12時間置き、複合体からなる透明な塊状体(サイズ3.5mm×3.5mm×20mm)を得た。   Next, the mixture (S1) was cast into a polystyrene mold having a size of 10 mm × 10 mm × 45 mm, and then the mold was sealed with a polyethylene film. The mixture (S1) gelled after 5 days at room temperature. The mold was placed under the above atmosphere until the weight change of the gel gradually decreased and reached a substantially constant value. Thereafter, the mold sealed with a polyethylene film was left as it was in a hot air dryer at 60 ° C. for 3 weeks. Thereafter, the molded composite was taken out from the mold and placed in a hot air dryer at 150 ° C. for 12 hours to obtain a transparent mass (size 3.5 mm × 3.5 mm × 20 mm) made of the composite.

該塊状体の3点曲げ強さは300MPaであり、非常に良好な結果が得られた。   The three-point bending strength of the lump was 300 MPa, and very good results were obtained.

<実施例2>
実施例1と同様の方法で得られたケイ素含有重合体1gを、乾燥シクロヘキサン100mlに溶解した。これに、1.5gのパラジウムカーボン(10%担持)を添加し、オートクレーブ中、水素圧80atm、100〜110℃で90時間保持した。反応終了後、残存する触媒を濾過によって除き、溶媒を留去した。このようにして水素添加されたケイ素含有重合体を得た。該重合体の1H−NMRを測定したところ、水素添加前のケイ素含有重合体における主鎖の二重結合炭素に結合したプロトンのピーク強度が大幅に減少していた。該水素添加ケイ素含有重合体に含まれる構造単位は、99%の構造単位(B1)および1%の構造単位(A1)であることが確認された。
<Example 2>
1 g of the silicon-containing polymer obtained in the same manner as in Example 1 was dissolved in 100 ml of dry cyclohexane. To this, 1.5 g of palladium carbon (10% supported) was added, and maintained in an autoclave at a hydrogen pressure of 80 atm and 100 to 110 ° C. for 90 hours. After completion of the reaction, the remaining catalyst was removed by filtration, and the solvent was distilled off. A hydrogenated silicon-containing polymer was thus obtained. When 1 H-NMR of the polymer was measured, the peak intensity of protons bonded to the double bond carbon of the main chain in the silicon-containing polymer before hydrogenation was greatly reduced. The structural units contained in the hydrogenated silicon-containing polymer were confirmed to be 99% structural units (B1) and 1% structural units (A1).

次に、該水素添加ケイ素含有重合体を用いることを除き、実施例1と同様の方法で複合体からなる塊状体を得た。該塊状体の3点曲げ強さは350MPaであり、非常に良好な結果が得られた。また、実施例1と比較して着色のない塊状体が得られた。   Next, a lump made of a composite was obtained in the same manner as in Example 1 except that the hydrogenated silicon-containing polymer was used. The three-point bending strength of the lump was 350 MPa, and a very good result was obtained. Moreover, the lump without coloring compared with Example 1 was obtained.

<実施例3>
水素添加の量を変化させたことを除き、実施例2と同じ方法で水素添加ケイ素含有重合体を得た。すなわち、実施例3では、水素添加の際、0.5gのパラジウムカーボン(10%担持)を添加し、オートクレーブ中、水素圧80atm、100〜110℃で44時間保持した。これ以外は、実施例2と同じ条件で水素添加ケイ素含有重合体を作製した。得られた重合体の1H−NMRを測定したところ、水素添加前のケイ素含有重合体と比較して、主鎖の二重結合炭素に結合したプロトンのピーク強度に減少が見られた。該水素添加ケイ素含有重合体に含まれる構造単位は、52%の構造単位(B1)および48%の構造単位(A1)であることが確認された。
<Example 3>
A hydrogenated silicon-containing polymer was obtained in the same manner as in Example 2 except that the amount of hydrogenation was changed. That is, in Example 3, 0.5 g of palladium carbon (10% supported) was added at the time of hydrogenation, and kept in an autoclave at a hydrogen pressure of 80 atm and 100 to 110 ° C. for 44 hours. Except for this, a hydrogenated silicon-containing polymer was produced under the same conditions as in Example 2. When 1 H-NMR of the obtained polymer was measured, a decrease was observed in the peak intensity of protons bonded to the double bond carbon of the main chain as compared with the silicon-containing polymer before hydrogenation. It was confirmed that the structural units contained in the hydrogenated silicon-containing polymer were 52% structural units (B1) and 48% structural units (A1).

該水素添加重合体を用いることを除き、実施例1と同様の方法で複合体からなる塊状体を得た。該塊状体の3点曲げ強さは330MPaであり、非常に良好な結果が得られた。また、実施例1と比較して着色のない塊状体が得られた。   Except using this hydrogenated polymer, the lump which consists of a composite_body | complex was obtained by the method similar to Example 1. FIG. The three-point bending strength of the mass was 330 MPa, and very good results were obtained. Moreover, the lump without coloring compared with Example 1 was obtained.

<実施例4>
46ミリモルの2−トリエトキシシリル−1,3−ブタジエン(単量体(E))と10mlのテトラヒドロフランに、単量体(E)と2,2’−アゾビスイソブチロニトリルとのモル比が100:1になるように2,2’−アゾビスイソブチロニトリルを添加し、80℃で10時間加熱した。このようにして、ケイ素含有重合体を得た。得られたケイ素含有重合体の1H−NMRを測定したところ、構造単位(A1)に由来したピーク;エトキシシリル基のメチルプロトンに対応するピーク(1.2ppm)、主鎖のメチレンプロトンに対応するピーク(2.3ppm)、エトキシシリル基のメチレンプロトンに対応するピーク(3.8ppm)、主鎖の二重結合炭素に結合したプロトンに対応するピーク(6.2ppm)、が観察された。この結果から、該ケイ素含有重合体はほぼ構造単位(A1)からなることが確認された。
<Example 4>
The molar ratio of monomer (E) to 2,2′-azobisisobutyronitrile in 46 mmol of 2-triethoxysilyl-1,3-butadiene (monomer (E)) and 10 ml of tetrahydrofuran 2,2′-azobisisobutyronitrile was added so as to be 100: 1 and heated at 80 ° C. for 10 hours. In this way, a silicon-containing polymer was obtained. When 1 H-NMR of the obtained silicon-containing polymer was measured, a peak derived from the structural unit (A1); a peak corresponding to the methyl proton of the ethoxysilyl group (1.2 ppm), corresponding to a methylene proton of the main chain (2.3 ppm), a peak corresponding to the methylene proton of the ethoxysilyl group (3.8 ppm), and a peak corresponding to the proton bonded to the double bond carbon of the main chain (6.2 ppm) were observed. From this result, it was confirmed that the silicon-containing polymer substantially consists of the structural unit (A1).

該ケイ素含有重合体のGPCを測定したところ、数平均分子量が29,000、重量平均分子量が67,000、分子量分布は2.3であった。該ケイ素含有重合体を用いたことを除き、実施例1と同様の方法で複合体からなる塊状体を得た。該塊状体の3点曲げ強さは110MPaであった。   When the GPC of the silicon-containing polymer was measured, the number average molecular weight was 29,000, the weight average molecular weight was 67,000, and the molecular weight distribution was 2.3. Except that the silicon-containing polymer was used, a mass composed of the composite was obtained in the same manner as in Example 1. The three-point bending strength of the lump was 110 MPa.

<実施例5>
単量体として、2−トリエトキシシリル−1,3−ブタジエン(単量体(E))27.6ミリモルと、メタクリル酸メチル18.4ミリモルとの混合物を用いてケイ素含有重合体(数平均分子量:43,000、重量平均分子量:69,000、分子量分布:1.6)を得たことを除き、実施例1と同様の方法で、複合体からなる塊状体を得た。該塊状体の3点曲げ強さは250MPaであり、良好な結果が得られた。
<Example 5>
As a monomer, a mixture of 27.6 mmol of 2-triethoxysilyl-1,3-butadiene (monomer (E)) and 18.4 mmol of methyl methacrylate was used, and a silicon-containing polymer (number average) In the same manner as in Example 1 except that a molecular weight: 43,000, a weight average molecular weight: 69,000, and a molecular weight distribution: 1.6) were obtained, a mass comprising a complex was obtained. The three-point bending strength of the lump was 250 MPa, and good results were obtained.

<比較例1>
2000ミリモルのトリメトキシビニルシランを、窒素雰囲気下、還流管を付けたフラスコに加えた。トリメトキシビニルシランは、窒素ガスによってバブリングした。このバブリングは、重合反応を停止するまで続けた。バブリングを開始してから30分後に、130℃に調整された油浴にフラスコを浸漬し、続いて即座に100ミリモルのジクミルパーオキサイド(重合開始剤)を加えて重合を開始した。油浴にフラスコを浸漬してから5分後には、混合物の温度が130℃に達した。重合開始剤を添加してから5時間、混合物を攪拌しながら且つ油浴中において重合反応を続けた。その後、油浴からフラスコを取り出し、フラスコ内の温度を室温まで下げた。フラスコ内の反応生成物に単量体(A)が残存していないことを、ガスクロマトグラフィーによって確認した。このようにして得られた重合体の一部をテトラヒドロフランに溶解し、GPCによって分子量の測定を行なった。その結果、得られたケイ素含有重合体は、数平均分子量が3200、重量平均分子量が6100、分子量分布が1.9であった。このようにして得られた重合体をエタノールに溶解し、固形分濃度が10重量%であるケイ素含有重合体溶液を得た。
<Comparative Example 1>
2000 mmol of trimethoxyvinylsilane was added to a flask fitted with a reflux tube under a nitrogen atmosphere. Trimethoxyvinylsilane was bubbled with nitrogen gas. This bubbling was continued until the polymerization reaction was stopped. 30 minutes after the start of bubbling, the flask was immersed in an oil bath adjusted to 130 ° C., and 100 mmol of dicumyl peroxide (polymerization initiator) was immediately added to initiate polymerization. Five minutes after immersing the flask in the oil bath, the temperature of the mixture reached 130 ° C. The polymerization reaction was continued in the oil bath while stirring the mixture for 5 hours after the addition of the polymerization initiator. Thereafter, the flask was taken out from the oil bath, and the temperature in the flask was lowered to room temperature. It was confirmed by gas chromatography that no monomer (A) remained in the reaction product in the flask. A part of the polymer thus obtained was dissolved in tetrahydrofuran, and the molecular weight was measured by GPC. As a result, the obtained silicon-containing polymer had a number average molecular weight of 3200, a weight average molecular weight of 6100, and a molecular weight distribution of 1.9. The polymer thus obtained was dissolved in ethanol to obtain a silicon-containing polymer solution having a solid content concentration of 10% by weight.

一方、テトラエトキシシラン100重量部をエタノール100重量部に溶解し、水17重量部、12規定の塩酸1.2重量部を加え、室温下で30分間撹拌して溶液(Sa1)を得た。溶液(Sa1)が得られた直後に、溶液(Sa1)を攪拌しながら上記ケイ素含有重合体溶液304重量部を添加し、その後、室温で30分間撹拌して混合物(SC1)を得た。   On the other hand, 100 parts by weight of tetraethoxysilane was dissolved in 100 parts by weight of ethanol, 17 parts by weight of water and 1.2 parts by weight of 12N hydrochloric acid were added, and stirred at room temperature for 30 minutes to obtain a solution (Sa1). Immediately after the solution (Sa1) was obtained, 304 parts by weight of the silicon-containing polymer solution was added while stirring the solution (Sa1), and then stirred at room temperature for 30 minutes to obtain a mixture (SC1).

次に、混合物(SC1)を10mm×10mm×45mmのポリスチレン製モルドにキャストした後、モルドをポリエチレン製のフィルムで密閉した。このモルドを温度が60℃で湿度2%の雰囲気下に置き、溶媒の揮発速度をコントロールした。72時間後に混合物(SC1)はゲル化した。該ゲルの重量変化が緩やかになってほぼ一定値に達するまで、上記雰囲気下に該モルドを置いた。その後、ポリエチレン製のフィルムで密閉されたモルドをそのままの状態で、60℃の熱風乾燥機内に3週間放置した。その後、成形された複合体をモルドから取り出し、150℃の熱風乾燥機内に12時間置き、複合体からなる透明な塊状体(サイズ4mm×4mm×20mm)を得た。   Next, the mixture (SC1) was cast into a polystyrene mold having a size of 10 mm × 10 mm × 45 mm, and then the mold was sealed with a polyethylene film. This mold was placed in an atmosphere having a temperature of 60 ° C. and a humidity of 2%, and the volatilization rate of the solvent was controlled. The mixture (SC1) gelled after 72 hours. The mold was placed under the above atmosphere until the weight change of the gel gradually decreased and reached a substantially constant value. Thereafter, the mold sealed with a polyethylene film was left as it was in a hot air dryer at 60 ° C. for 3 weeks. Thereafter, the molded composite was taken out from the mold and placed in a hot air dryer at 150 ° C. for 12 hours to obtain a transparent mass (size 4 mm × 4 mm × 20 mm) made of the composite.

該塊状体の3点曲げ強さは43MPaであり、実施例に比べて低かった。また、該塊状体の固体NMRを測定した結果、ケイ素含有重合体を構成する構造単位の官能基が縮合および/または加水分解縮合していることが確認された。   The three-point bending strength of the lump was 43 MPa, which was lower than that of the example. Moreover, as a result of measuring solid NMR of the lump, it was confirmed that the functional groups of the structural units constituting the silicon-containing polymer were condensed and / or hydrolyzed.

本発明の複合体は、様々な分野に適用でき、たとえば、成形用材料、絶縁体材料、塗膜、各種組成物の材料として利用できる。具体的には、歯科用、光学用、電気・電子部品、塗料、インク、接着剤、粘着剤、相溶化剤、シーリング材などの材料として利用できる。   The composite of the present invention can be applied to various fields, and can be used as, for example, a molding material, an insulator material, a coating film, and various compositions. Specifically, it can be used as materials for dental, optical, electrical / electronic parts, paints, inks, adhesives, adhesives, compatibilizers, sealing materials, and the like.

Claims (16)

化合物(I)の加水分解縮合物とケイ素含有重合体とを含む複合体であって、
前記加水分解縮合物と前記ケイ素含有重合体との重量比が1:99〜85:15の範囲であり、
前記化合物(I)は、ハロゲン原子およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも1つの原子団が結合した金属原子(M)を含む少なくとも1種類の化合物であり、
前記ケイ素含有重合体は、以下の構造単位(A1)、構造単位(A2)、構造単位(A3)、構造単位(B1)、構造単位(B2)および構造単位(B3)から選ばれる少なくとも1つの構造単位を含むことを特徴とする複合体。
[式中、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子および水酸基から選ばれる1つの原子団であり、R1、R2およびR3から選ばれる少なくとも1つの原子団(G)は、アルコキシ基、ハロゲン原子または水酸基である。]
[式中、R4、R5およびR6は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子および水酸基から選ばれる1つの原子団であり、R4、R5およびR6から選ばれる少なくとも1つの原子団(G)は、アルコキシ基、ハロゲン原子または水酸基である。]
[式中、R7、R8およびR9は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子および水酸基から選ばれる1つの原子団であり、R7、R8およびR9から選ばれる少なくとも1つの原子団(G)は、アルコキシ基、ハロゲン原子または水酸基である。]
[式中、R10、R11およびR12は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子および水酸基から選ばれる1つの原子団であり、R10、R11およびR12から選ばれる少なくとも1つの原子団(G)は、アルコキシ基、ハロゲン原子または水酸基である。]
[式中、R13、R14およびR15は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子および水酸基から選ばれる1つの原子団であり、R13、R14およびR15から選ばれる少なくとも1つの原子団(G)は、アルコキシ基、ハロゲン原子または水酸基である。]
[式中、R16、R17およびR18は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子および水酸基から選ばれる1つの原子団であり、R16、R17およびR18から選ばれる少なくとも1つの原子団(G)は、アルコキシ基、ハロゲン原子または水酸基である。]
A composite comprising a hydrolysis condensate of compound (I) and a silicon-containing polymer,
The weight ratio of the hydrolysis condensate to the silicon-containing polymer is in the range of 1:99 to 85:15;
The compound (I) is at least one compound containing a metal atom (M) to which at least one atomic group selected from a halogen atom and an alkoxy group is bonded,
The silicon-containing polymer includes at least one selected from the following structural unit (A1), structural unit (A2), structural unit (A3), structural unit (B1), structural unit (B2), and structural unit (B3). A composite comprising a structural unit.
[Wherein R 1 , R 2 and R 3 are each independently an atomic group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom and a hydroxyl group, and at least selected from R 1 , R 2 and R 3 One atomic group (G) is an alkoxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group. ]
[Wherein R 4 , R 5 and R 6 are each independently one atomic group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom and a hydroxyl group, and at least selected from R 4 , R 5 and R 6 One atomic group (G) is an alkoxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group. ]
[Wherein R 7 , R 8 and R 9 are each independently an atomic group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom and a hydroxyl group, and at least selected from R 7 , R 8 and R 9 One atomic group (G) is an alkoxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group. ]
[Wherein R 10 , R 11 and R 12 are each independently one atomic group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom and a hydroxyl group, and at least selected from R 10 , R 11 and R 12 One atomic group (G) is an alkoxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group. ]
[Wherein, R 13 , R 14 and R 15 are each independently an atomic group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom and a hydroxyl group, and at least selected from R 13 , R 14 and R 15 One atomic group (G) is an alkoxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group. ]
[Wherein R 16 , R 17 and R 18 are each independently an atomic group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom and a hydroxyl group, and at least selected from R 16 , R 17 and R 18 One atomic group (G) is an alkoxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group. ]
前記ケイ素含有重合体の全構造単位に占める前記少なくとも1つの構造単位の割合が、50モル%以上である請求項1に記載の複合体。   2. The composite according to claim 1, wherein a ratio of the at least one structural unit in all the structural units of the silicon-containing polymer is 50 mol% or more. 前記ケイ素含有重合体は、以下の単量体(C)に由来する構造単位、および、以下の単量体(D)に由来する構造単位から選ばれる少なくとも1つの構造単位をさらに含む請求項1または2に記載の複合体。
[式中、R19、R20およびR21はそれぞれ独立にアルキル基である。]
[式中、R22は水素原子またはアルキル基であり、R23はカルボキシル基、アルコキシカルボニル基、シクロアルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基またはシアノ基である。]
The silicon-containing polymer further includes at least one structural unit selected from structural units derived from the following monomer (C) and structural units derived from the following monomer (D). Or the complex according to 2.
[Wherein, R 19 , R 20 and R 21 each independently represents an alkyl group. ]
[Wherein, R 22 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and R 23 represents a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, a cycloalkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group or a cyano group. ]
前記ケイ素含有重合体に含まれる、前記原子団(G)を有する置換シリル基の少なくとも一部が縮合および/または加水分解縮合している請求項1〜3のいずれか1項に記載の複合体。   The composite according to any one of claims 1 to 3, wherein at least a part of the substituted silyl group having the atomic group (G) contained in the silicon-containing polymer is condensed and / or hydrolyzed. . 前記ケイ素含有重合体の数平均分子量が10,000以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載の複合体。   The composite according to any one of claims 1 to 3, wherein the silicon-containing polymer has a number average molecular weight of 10,000 or more. 前記ケイ素含有重合体は、重量平均分子量/数平均分子量の比が1〜5の範囲にある請求項1〜3のいずれか1項に記載の複合体。   The composite according to any one of claims 1 to 3, wherein the silicon-containing polymer has a weight average molecular weight / number average molecular weight ratio in the range of 1 to 5. 前記金属原子(M)が、Si、Al、TiおよびZrから選ばれる少なくとも1つである請求項1〜6のいずれか1項に記載の複合体。   The composite according to any one of claims 1 to 6, wherein the metal atom (M) is at least one selected from Si, Al, Ti, and Zr. 第1のケイ素含有重合体および第2のケイ素含有重合体から選ばれる少なくとも1種のケイ素含有重合体を得る第1工程と、
化合物(I)、前記化合物(I)の加水分解物、および前記化合物(I)の加水分解縮合物から選ばれる少なくとも1つと、前記少なくとも1種のケイ素含有重合体と、溶媒とを含む混合物を調製する第2工程とを含み、
前記化合物(I)は、ハロゲン原子およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも1つの原子団が結合した金属原子(M)を含む少なくとも1種類の化合物であり、
前記第1のケイ素含有重合体は、以下の単量体(E)を含む単量体を重合して得られる重合体であり、
前記第2のケイ素含有重合体は、前記第1のケイ素含有重合体の不飽和結合の少なくとも一部に水素添加して得られる重合体である、複合体の製造方法。
[式中、R24、R25およびR26は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子および水酸基から選ばれる1つの原子団であり、R24、R25およびR26から選ばれる少なくとも1つの原子団(G)は、アルコキシ基、ハロゲン原子または水酸基である。]
A first step of obtaining at least one silicon-containing polymer selected from a first silicon-containing polymer and a second silicon-containing polymer;
A mixture comprising at least one selected from Compound (I), a hydrolyzate of Compound (I), and a hydrolysis condensate of Compound (I), at least one silicon-containing polymer, and a solvent. A second step of preparing,
The compound (I) is at least one compound containing a metal atom (M) to which at least one atomic group selected from a halogen atom and an alkoxy group is bonded,
The first silicon-containing polymer is a polymer obtained by polymerizing a monomer containing the following monomer (E):
The method for producing a composite, wherein the second silicon-containing polymer is a polymer obtained by hydrogenating at least part of unsaturated bonds of the first silicon-containing polymer.
[Wherein R 24 , R 25 and R 26 are each independently an atomic group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom and a hydroxyl group, and at least selected from R 24 , R 25 and R 26 One atomic group (G) is an alkoxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group. ]
前記第1工程は、前記単量体を重合して前記第1のケイ素含有重合体を得る工程を含む請求項8に記載の、複合体の製造方法。   The method for producing a composite according to claim 8, wherein the first step includes a step of polymerizing the monomer to obtain the first silicon-containing polymer. 前記単量体に占める前記単量体(E)の割合が、50モル%以上である請求項9に記載の、複合体の製造方法。   The method for producing a composite according to claim 9, wherein a ratio of the monomer (E) to the monomer is 50 mol% or more. 前記第1工程は、前記単量体を重合して前記第1のケイ素含有重合体を得る工程と、前記第1のケイ素含有重合体の不飽和結合の少なくとも一部に水素添加して前記第2のケイ素含有重合体を得る工程とを含む請求項8に記載の、複合体の製造方法。   The first step includes a step of polymerizing the monomer to obtain the first silicon-containing polymer, and hydrogenation to at least a part of the unsaturated bond of the first silicon-containing polymer. The method for producing a composite according to claim 8, comprising a step of obtaining a silicon-containing polymer of 2. 前記混合物から前記溶媒を除去する工程をさらに含む請求項8〜11のいずれか1項に記載の、複合体の製造方法。   The method for producing a complex according to any one of claims 8 to 11, further comprising a step of removing the solvent from the mixture. 前記第1工程は、前記単量体をアニオン重合することによって前記第1のケイ素含有重合体を得る工程を含む請求項8〜12のいずれか1項に記載の、複合体の製造方法。   The method for producing a composite according to any one of claims 8 to 12, wherein the first step includes a step of obtaining the first silicon-containing polymer by anionic polymerization of the monomer. 前記単量体は、以下の単量体(C)および以下の単量体(D)から選ばれる少なくとも1つの単量体をさらに含む請求項8〜13のいずれか1項に記載の、複合体の製造方法。
[式中、R19、R20およびR21はそれぞれ独立にアルキル基である。]
[式中、R22は水素原子またはアルキル基であり、R23はカルボキシル基、アルコキシカルボニル基、シクロアルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基またはシアノ基である。]
The composite according to any one of claims 8 to 13, wherein the monomer further includes at least one monomer selected from the following monomers (C) and the following monomers (D). Body manufacturing method.
[Wherein, R 19 , R 20 and R 21 each independently represents an alkyl group. ]
[Wherein, R 22 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and R 23 represents a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, a cycloalkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group or a cyano group. ]
請求項8〜14のいずれか1項に記載の製造方法で製造された複合体。   The composite_body | complex manufactured with the manufacturing method of any one of Claims 8-14. 請求項1〜7および請求項15のいずれか1項に記載の複合体からなる塊状体。   The lump which consists of a composite_body | complex of any one of Claims 1-7 and Claim 15.
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